Amorphe Legierungen für Werkzeugeinsätze
Amorphous metals are particularly suitable for mold inserts (aka. tool inserts) in precision injection molding due to their low thermal conductivity, high hardness and excellent surface accuracy. They are ideal for applications with high requirements for surface quality, dimensional accuracy, and reproducibility, such as micro-optical components or plastic parts with high-gloss surfaces.
- Werkzeugeinsätze aus amorphen Legierungen ermöglichen umfassendere und ganzheitlichere Ansätze mit einem Fokus auf Energie- und Prozesseffizienz.
- Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit und hohen Härte dieser Materialklasse werden im Vergleich zu herkömmlichen Stahleinsätzen weniger Oberflächenfehler an den Bauteilen und eine längere Lebensdauer der amorphen Einsätze erzielt.
- Dadurch wird eine verbesserte Energieeffizienz erreicht, was zu einem insgesamt geringeren Energieverbrauch und einer Reduzierung der CO2-Emissionen führt.
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- Es sind keine Peripheriegeräte oder Beschichtungen erforderlich, und die Zykluszeiten können ebenfalls verkürzt werden, da die Oberflächen in einer Qualität hergestellt werden, die mit Aluminiumformen vergleichbar ist, und eine Lebensdauer haben, die mit der von Stahleinsätzen vergleichbar ist, wodurch der Beschichtungsschritt entfällt.
- Das Risiko, dass sich die Beschichtung während des Spritzgussprozesses ablöst und Nacharbeiten erforderlich werden, entfällt.
- Hybride Strukturen: Der gesamte Einsatz muss nicht aus amorphem Material bestehen. Stattdessen wird eine amorphe Schicht auf einen vorhandenen Werkzeugblock (z. B. Stahl oder vergleichbare Materialien) aufgebracht. Die erforderlichen Kavitätenstrukturen können vom Kunden direkt in diese Schicht eingearbeitet werden. Während des Spritzgussverfahrens kommt die Polymerschmelze nur mit dem amorphen Material in Kontakt, während die umgebende Werkzeugperipherie unverändert bleibt. Dadurch muss nur der funktionale Teil des Werkzeugs ausgetauscht oder aufgerüstet werden.
Vorteile von amorphen Metallen als Formeinsätze:
- Geringe Wärmeleitfähigkeit: Peripheriegeräte nicht erforderlich, hohe Energieeffizienz und weniger CO2
- Vereinfachung: Keine Beschichtungen erforderlich, verbesserte Lebensdauer (im Vergleich zu herkömmlichen Stahleinsätzen)
- Oberflächengenauigkeit: Vermeidung von Oberflächenfehlern (Schweißnähte), gleichmäßiger/höherer Glanz
Anwendungsbereiche für Formeinsätze aus amorphen Metallen:
- Spritzgegossene Mikrooptik
- Spritzgegossene Kunststoffprodukte mit sehr hohen Anforderungen an die Oberflächengüte (z. B. Heißkanaldüsen oder Peripheriegeräte)
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