2016年1月19-20日，来自金属材料及其金属加工等行业的200余位代表参加了恩格尔在斯图加特举办的液态金属注塑成型技术论坛，了解液 态金属注塑成型的可能性。恩格尔公司推出了液态金属、装备技术和生产工艺，恩格尔已成为美国液态金属公司独特金属合金注塑成型的独家合作伙伴。

　　200余位代表参加恩格尔在斯图加特举办的液态金属注塑成型技术论坛

　　液态金属

　 　液态金属具有高强度、高弹性和高硬度。机械强度达到1500MPa，维氏硬度563，均为钛的两倍;吸收能量是弹簧钢的3倍，钛的4倍，并且无永久变 形;同时它可以在没有任何损坏的前提下发生1.8%变形，而钛只能变形0.69%;热收缩率小于0.4%;液态金属既没有磁性也不被磁化，并且具有低的导 电性;液态金属对皮肤无刺激，无毒性，非常适合于医疗应用。仅这些数字就能说明液态金属是一个非常特殊的材料。它的无定形结构与玻璃有相似之处，因此也被 称为金属玻璃。无序排列的原子结构，使得液态金属具有特殊的性质。液态金属主要包含一些基本元素，如锆、铜和镍，再根据不同合金的比例添加铍、钛、铝等其 他金属元素。

　　小批量的起售价格为每公斤200到250欧元不等(约1400-1800元人民币)。其价格在很大程度上取决于其开发商美国液态金属公司的具体项目，以及每个给液态金属发放牌照的参与者。

　　图中用的是LM105合金，主要包含锆、铜、镍、铍、钛和铝元素，价格为每公斤200至250欧元。

　　液态金属是唯一可以注塑成型的金属

　 　金属注塑成型听起来很荒谬，但美国液态金属公司和恩格尔注塑机公司却让它成为了可能。液态金属注塑成型可以实现一步到位制造结构高度复杂的金属部件，并 且其精度和表面质量，远远优于普通的铸造。到现在为止，这些部件都是通过非常耗时的机械加工过程制造，如车削，铣削或磨削等。液态金属是目前可注塑成型的 唯一金属。

　　需要在真空中成型

　　原料是预先切割 好的圆棒，有限定直径和长度，注塑单元主要包含感应加热和活塞装置。首先，借助感应加热器熔化坯件，加热到大约1100℃，由注塑机的活塞注入四个冷却空 腔内。需要注意的是，只有80%的材料能够进入空腔，其余部分则用于铸件，注射前冷却空腔必须是真空的，因为氧气会晶化金属，这将使材料失去其特殊性能。 恩格尔E-motion 110液态金属机型自带一个真空泵，可允许真空度达到10-5，同时具有高精度和刚性。为了保护相邻部件，尤其是活塞和喷嘴，以及加热部件，采用水冷方式 进行冷却。

　　节省很多后处理步骤

　　液态金属注塑机全自动化运行，生产单元配备了一个全自动给料器和一个自动零件取料器，注射部分比普通注塑机长。整个制备周期大约需要2.5min。在2.5min的周期内，可以生产四个表面光洁的零件，它们是成对制备的，可以用机械方式进行分离，见下图。

　 　除了材料特性，与其他金属加工方法对比，液态金属注塑成型的最大优点是：无需打磨、无需抛光，尺寸精度比数控加工高出一个数量级，可以实现±8μm的公 差(金属粉末注射成型公差在±75~125μm)。零件表面质量与腔体的表面高度一致，，无论是无光泽还是高光泽，节省了后续的处理步骤。

　　最大零部件能做多大

　　该技术能生产的零件尺寸是有限制的，为保证材料始终保持其非晶结构，目前允许的壁厚不能大于4mm。此外，能生产的零件最大重量为80g(加上浇口的20g)，最大注射量为100g。虽然液态金属注塑成型有这些限制，但是不管是材料还是生产工艺都有很大的发展空间。

　　液态金属注塑成品件被放置在传送带上，通过六个附加的风扇进一步冷却。

　　我国液态金属产业化什么情况?

　　我们以宜安科技为例看下面几个数据：

　　1.基础研究中国与全球同步，部内基材处于领跑。我国产业化全球最大最好;

　　2.我国液态金属结构件小批量价格为每公斤约400元人民币;

　　3.我国已研发出新技术，可以实现真空要求不是特别苛刻;

　　4.我国单件200克可以做成，最大可以做250克。

　　注：中方数据为宜安科技提供，在此鸣谢。

　　文章链接：http://www.itmsc.cn/archives/view-97637-1.html