Metallo liquido che si stampa come plastica

by Redazione 0

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Ormai da decenni le materie plastiche si stampano ad iniezione: la resina polimerica viene scaldata e miscelata in un estrusore per poi essere iniettata in uno stampo dove prende la forma desiderata. Si tratta di un processo molto veloce, preciso, ideale per la produzione di pezzi in grandi serie.

COME PLASTICA. La stessa tecnologia, con macchine pressoché identiche, può essere impiegata anche per produrre pezzi in metallo, grazie allo sviluppo congiunto della società californiana Liquidmetal Technologies, che ha messo a punto delle speciali leghe allo zirconio, e il costruttore austriaco di presse ad iniezione Engel, specializzato in macchine per la lavorazione di materie plastiche. Si tratta di una tecnologia che ha riscosso molto interesse presso il mondo industriale, tanto che anche Apple ha opzionato una licenza per produrre alcuni particolari dell’involucro di smartphone e tablet.
Il processo e i prodotti che si possono ottenere saranno mostrati dalle due aziende in occasione della Fiera di Hannover, in programma nella città tedesca dal 25 al 29 aprile 2016.

VETRO METALLICO. Alla base dello stampaggio di metallo liquido ci sono speciali leghe allo zirconio messe a punto e brevettate da Liquidmetal Technologies, distribuite dalla società statunitense Materion. Leghe con struttura amorfa – e non cristallina – tanto da essere conosciute anche come “vetro metallico”. La disposizione “disordinata” degli atomi della lega rende questi materiali al tempo stesso molto resistenti – circa due volte e mezzo più del titanio – e flessibili: l’elasticità, infatti, è pari all’1,8%, contro l’1% del titanio, o lo 0,2% dell’acciaio, mentre la durezza è pari a 53 HRC. Il materiale è anche molto leggero, resistente alla corrosione e biocompatibile.

ENGEL_Pressemitteilung_Liquidmetal_Forum_Maschine_on_-_Copy_01_a87393a1caPRODUZIONE E TRASFROMAZIONE. Per ottenere queste proprietà si deve fondere il metallo e quindi raffreddarlo rapidamente, imprimendo uno shock termico che può arrivare fino a 1.000 gradi centigradi in pochi secondi. Il calore rompe infatti la struttura cristallina, mentre il repentino raffreddamento non consente agli atomi di riportarsi in un modo ordinato.

In seguito, utilizzando una pressa ad iniezione opportunamente modificata (nella foto) è possibile stampare ad iniezione le leghe, con un tempo di ciclo di qualche minuto, in funzione della dimensione e complessità del pezzo voluto. Si tratta quindi di un processo più veloce, automatizzato ed efficiente rispetto alla lavorazione all’utensile o alla stampaggio MIM (metal injection moulding), con i quali si lavorano tradizionalmente i metalli. Secondo i due partner, lo stampaggio consente di ottenere in un unico step, in tempi brevi, pezzi con una buona finitura superficiale.

APPLICAZIONI. I campi applicativi sono numerosi, ma i maggiori benefici si ottengono nella produzione in grandi serie di piccoli pezzi, che devono essere riprodotti con un’elevata precisione e buon aspetto superficiale, soprattutto se soggetti a stress meccanici: dall’elettronica di consumo agli strumenti chirurgici, fino a componentistica automotive o per usi aerospaziali. Alcuni esempi ottenuti con questo processo saranno esposti ad Hannover da Liquidmetal ed Engel, i cui esperti saranno a disposizione dei visitatori per approfondire il tema.