2016年1月19-20日，來自金屬材料及其金屬加工等行業(yè)的200余位代表參加了恩格爾在斯圖加特舉辦的液態(tài)金屬注塑成型技術(shù)論壇，了解液態(tài)金屬注塑成型的可能性。恩格爾公司推出了液態(tài)金屬、裝備技術(shù)和生產(chǎn)工藝，恩格爾已成為美國液態(tài)金屬公司獨特金屬合金注塑成型的獨家合作伙伴。?

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液態(tài)金屬具有高強度、高彈性和高硬度。機械強度達到1500MPa，維氏硬度563，均為鈦的兩倍；吸收能量是彈簧鋼的3倍，鈦的4倍，并且無永久變形；同時它可以在沒有任何損壞的前提下發(fā)生1.8％變形，而鈦只能變形0.69%；熱收縮率小于0.4％；液態(tài)金屬既沒有磁性也不被磁化，并且具有低的導(dǎo)電性；液態(tài)金屬對皮膚無刺激，無毒性，非常適合于醫(yī)療應(yīng)用。僅這些數(shù)字就能說明液態(tài)金屬是一個非常特殊的材料。它的無定形結(jié)構(gòu)與玻璃有相似之處，因此也被稱為金屬玻璃。無序排列的原子結(jié)構(gòu)，使得液態(tài)金屬具有特殊的性質(zhì)。液態(tài)金屬主要包含一些基本元素，如鋯、銅和鎳，再根據(jù)不同合金的比例添加鈹、鈦、鋁等其他金屬元素。?

小批量的起售價格為每公斤200到250歐元不等（約1400-1800元人民幣）。其價格在很大程度上取決于其開發(fā)商美國液態(tài)金屬公司的具體項目，以及每個給液態(tài)金屬發(fā)放牌照的參與者。?

?圖中用的是LM105合金，主要包含鋯、銅、鎳、鈹、鈦和鋁元素，價格為每公斤200至250歐元。?

液態(tài)金屬是唯一可以注塑成型的金屬

金屬注塑成型聽起來很荒謬，但美國液態(tài)金屬公司和恩格爾注塑機公司卻讓它成為了可能。液態(tài)金屬注塑成型可以實現(xiàn)一步到位制造結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜的金屬部件，并且其精度和表面質(zhì)量，遠遠優(yōu)于普通的鑄造。到現(xiàn)在為止，這些部件都是通過非常耗時的機械加工過程制造，如車削，銑削或磨削等。液態(tài)金屬是目前可注塑成型的唯一金屬。?

需要在真空中成型?

原料是預(yù)先切割好的圓棒，有限定直徑和長度，注塑單元主要包含感應(yīng)加熱和活塞裝置。首先，借助感應(yīng)加熱器熔化坯件，加熱到大約1100℃，由注塑機的活塞注入四個冷卻空腔內(nèi)。需要注意的是，只有80％的材料能夠進入空腔，其余部分則用于鑄件，注射前冷卻空腔必須是真空的，因為氧氣會晶化金屬，這將使材料失去其特殊性能。恩格爾E-motion 110液態(tài)金屬機型自帶一個真空泵，可允許真空度達到10-5，同時具有高精度和剛性。為了保護相鄰部件，尤其是活塞和噴嘴，以及加熱部件，采用水冷方式進行冷卻。 ?

節(jié)省很多后處理步驟

液態(tài)金屬注塑機全自動化運行，生產(chǎn)單元配備了一個全自動給料器和一個自動零件取料器，注射部分比普通注塑機長。整個制備周期大約需要2.5min。在2.5min的周期內(nèi)，可以生產(chǎn)四個表面光潔的零件，它們是成對制備的，可以用機械方式進行分離，見下圖。?

除了材料特性，與其他金屬加工方法對比，液態(tài)金屬注塑成型的最大優(yōu)點是：無需打磨、無需拋光，尺寸精度比數(shù)控加工高出一個數(shù)量級，可以實現(xiàn)±8μm的公差（金屬粉末注射成型公差在±75~125μm）。零件表面質(zhì)量與腔體的表面高度一致，無論是無光澤還是高光澤，節(jié)省了后續(xù)的處理步驟。 ?

最大零部件能做多大?

該技術(shù)能生產(chǎn)的零件尺寸是有限制的，為保證材料始終保持其非晶結(jié)構(gòu)，目前允許的壁厚不能大于4mm。此外，能生產(chǎn)的零件最大重量為80g（加上澆口的20g），最大注射量為100g。雖然液態(tài)金屬注塑成型有這些限制，但是不管是材料還是生產(chǎn)工藝都有很大的發(fā)展空間。?

我國液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)化什么情況？?

我們以宜安科技為例看下面幾個數(shù)據(jù)：

1.基礎(chǔ)研究中國與全球同步，部內(nèi)基材處于領(lǐng)跑。我國產(chǎn)業(yè)化全球最大最好；

2.我國液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)件小批量價格為每公斤約400元人民幣；

3.我國已研發(fā)出新技術(shù)，可以實現(xiàn)真空要求不是特別苛刻；

4.我國單件200克可以做成，最大可以做250克。?

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