1. hat ja / 
  2. アモルファス合金金属が応用されている分野 / 
  3. 工具インサート用アモルファス合金

工具インサート用アモルファス合金

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.

最先端のプラスチック射出成形機には、各工程サイクルに最適な金型壁面温度を短時間で確保するための高度な周辺技術が搭載されています。しかし、これは大きなエネルギー投入と相まって、意図せず金型全体を加熱してしまうことがあります。同時に、温度変動を補正しなければならないため、サイクルタイムが長くなる可能性もあります。金型インサートにおける幾何学的・設計的ソリューションは、すでに解決への小さな一歩を踏み出していますが、エネルギー効率とプロセス効率を重視した、より深く完全なソリューションは、主に3Dプリンティングによるアモルファス合金製の金型インサートで実現できます。この材料は熱伝導率が低く、疲労強度が高いため、従来のスチール製インサートよりも部品の表面欠陥が少なく、これにより、アモルファス製インサートの寿命は長くなります。さらに、エネルギー効率が向上するため、全体的なエネルギー使用量とCO2排出量が削減できます。このアプローチでは、周辺機器もコーティングも必要なく、サイクルタイムも短縮できます。表面はアルミ金型に匹敵するほど良好であり、その耐用年数はスチール製インサートに匹敵し、コーティング工程のステップも必要ないからです。さらに、射出成形中にコーティングが剥がれて再加工が必要になるリスクも回避できます。

Injection mold with tool insert made of amorphous metal
  • No peripherals or coatings are required and cycle times can also be reduced because the surfaces are produced to a standard comparable to aluminum molds, with a lifespan comparable to that of steel inserts, eliminating the need for the coating process step.
  • The risk of the coating peeling off during the injection molding process and necessitating rework is eliminated.
  • Hybrid structures: The complete insert does not need to be made from amorphous material. Instead, an amorphous layer is applied onto an existing tool block (e.g. steel or comparable materials). The required cavity structures can be machined directly into this layer by the customer. During injection molding, the polymer melt is in contact with the amorphous material only, while the surrounding tool periphery remains unchanged. As a result, only the functional part of the tool needs to be replaced or upgraded.
Mold insert coated with amorphous metal

アモルファス合金の利点:

  • 熱伝導率が低い:周辺機器不要、高いエネルギー効率、CO2削減
  • 簡素化:コーティング不要、寿命向上(従来のスチールインサートとの比較)
  • 表面精度:表面欠陥(ウェルドライン)の回避、均一/高光沢

用途:

  • 射出成形マイクロオプティクス
  • 非常に高い表面仕上げが要求される射出成形プラスチック製品
     
ツールインサート用マイクロオプティクス
ツールインサート用マイクロオプティクス