Plastics_1_2_2016

32 ТЕМА НОМЕРА /ЛИТЬЕ И ЭКСТРУЗИЯ: ЧТО НОВОГО? П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 1 5 3 ) 2 0 1 6 эндопротезов (например, искусственных та- зобедренных суставов) или стентов, так как отличные механические свойства этих мате- риалов обеспечивают очень высокую проч- ность даже при малой толщине стенок. Такие сплавы уже прошли обязательные тесты на биологическую совместимость во всех обла- стях применения. Ожидается, что Liquidmetal будет ис- пользоваться для инновационного решения и других задач, например, в производстве спортивного инвентаря, в аэрокосмической и электронной промышленности. Эксклюзив- ная лицензия на применение данного про- цесса в сфере бытовой электроники принад- лежит компании Apple. Также эксклюзивный договор заключен с часовой фирмой Swatch Group. Максимальная прочность и эластичность На настоящий момент все задачи, для ре- шения которых использовался Liquidmetal, подразумевали производство прецизионных компонентов, подверженных воздействию высоких механических нагрузок. Сплавы Liquidmetal обеспечивали значительное по- вышение долговечности и улучшение функ- циональных характеристик там, где предъ- являлись особые требования к конструкции изделия и экономичности производства. Благодаря отличному соотношению веса и прочности материалов можно выпускать легкие и при этом надежные компоненты (рис. 4). Плотность материала LM105 составляет 6,57 г/см 3 , что как минимум на 13%ниже по- казателей традиционных материалов, таких как закаленная нержавеющая сталь марки 420 (7,74 г/см 3 ). По твердости по Виккерсу эти стали сравнимы с LM105, однако для них требуется несколько этапов постобработки, что повышает сложность и затратность про- изводственного процесса. Кроме того, лю- бой тип тепловой обработки воздействует на атомную структуру материала и может по- влиять на свойства конечного компонента. Эластичность LM105 составляет 1,8%, что является очень впечатляющим показа- телем с учетом высокой твердости и малой плотности (рис. 5). При разработке сплава этой марки из него были произведены за- жимные пружины, которые были испытаны в сравнении с аналогичными пружинами из стали. Если стальные пружины показыва- ли признаки усталости материала уже по- сле 100 циклов, то компоненты из сплава Liquidmetal выдержали 1240 циклов. Чтобы подтвердить устойчивость ново- го материала к коррозии, изготовленные из него детали были подвергнуты испытанию в соляном тумане по ASTM B117, а также 30-дневному испытанию погружением. По- следующая проверка поверхности с помощью электронного микроскопа при увеличении в 5 тыс. раз не выявила никаких изменений. Efficient Injection Molding of Metal Alloys Gerhard Dimmler, Andreas Prokesch, Heinz Rasinger Powder injection molding has been used for processing metals for many years, but in terms of efficiency and product quality, the process is not on par with plastic injection molding. Only since the development of new alloys, has metal injection molding reached the high levels of reproducibility and freedom of design accustomed from plastics process- ing. Consequently, the prerequisites for ef- ficient series production have been fulfilled. 250 200 150 100 50 0 17-4 PH Condition H 900 Алюминий 6061-T6 Liquidmetal LM105 Титан Ti-6AL-4V 316L отожженная 420 закаленная и термообработанная для снятия напряжений Рисунок 4. Отношение прочности к весу у различных металлических сплавов и сталей 177 120 232 199 36 174 Отношение прочности к весу, МПа ˙ см 3 /г 2000 1500 1000 500 0 Предел текучести, МПа Liquidmetal MIM Пластмассы Сталь Титан Алюминий 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Эластичность, % Рисунок 5. Сравнение твердости и эластичности различных материалов w w w . p l a s t i c s . r u