Engel představí špičku kompozitního průmyslu

Jedním z důležitých kroků v tomto řetězci je tvarování předlisků z termoplastických vláknitých kompozitů. Technologie Engel organomelt, kterou bude firma na veletrhu prezentovat, jde ještě o krok dále. Organické fólie a jednosměrné pásky jsou nejen tvarovány, ale také funkcionalizovány v jednom integrovaném kroku přelisováním předlisků vstřikováním.

Hlavní součástí výrobní buňky, která vyrábí demonstrační komponenty z kontinuálního polyamidu vyztuženého vlákny (PA), je vstřikovací lis Engel Victory 200/50 bez spojovacích tyčí, který je vybavený lineárním robotem Engel Viper 12 pro manipulaci s předlisky a oboustrannou vertikální IR pecí Engel. Poskytuje jej Brightlands Materials Center, průmyslové nizozemské centrum výzkumu a vývoje zaměřené na udržitelná řešení polymerních materiálů. Vývoj inovativních technologií lehkých termoplastických kompozitů pro trhy udržitelné mobility je jedním z jejich klíčových výzkumných programů, který je podporován partnerstvím se společností Engel.

Bez spojovacích tyčí se zkracuje doba manipulace

Kompozitní polotovary se zahřejí v infračervené peci, umístí se do formy, vytvarují se ve formě a přestříknou PA. Zahřívání prepregů je jedním z procesních kroků, které řídí dobu cyklu a kvalitu při zpracování vláknem vyztužených předlisků s termoplastickou matricí. Tloušťka určuje dobu zahřívání a ochlazování. Důležité je rychlé zahřátí materiálu bez jeho poškození, stejně jako krátké cesty pro dopravu zahřátých předlisků do formy (manipulace za tepla). Engel nabízí IR pece z vlastního vývoje v různých provedeních – horizontálních i vertikálních – a umísťuje je do výrobní buňky v bezprostřední blízkosti formy. Pece a roboty jsou plně integrovány s řídicí jednotkou CC300 vstřikovacího stroje a lze je centrálně ovládat prostřednictvím displeje stroje.

Výrobní buňka v JEC široce využívá potenciál velké účinnosti technologie Engel organomelt, přičemž hlavní výhodou stroje Victory v této aplikaci je velmi rychlá manipulace za tepla. Bezbariérový přístup do prostoru formy umožňuje umístit IR pec ještě blíže k formě, než je možné u vstřikovacích lisů s táhly. A robot může využít nejkratší cestu z pece do formy. Tímto způsobem lze zpracovávat i velmi tenké předlisky.



Pásky umožňují vyztužit jednotlivé oblasti v dílu, aby se ještě specifičtěji přizpůsobily zatížení.

Předlisky z termoplastických kompozitů, které Engel na výstavě bude zpracovávat, se připravují v středisku pro technologie lehkých kompozitů (Engel Center for Lightweight Composite Technologies) v Rakousku. V praxi může být výroba termoplastických kompozitních polotovarů umístěna bezprostředně před výrobním procesem a přímo vedle zpracovatelského stroje, což nabízí časové, prostorové a nákladové výhody při výrobě dílů z termoplastických kompozitů v mnoha aplikacích. Firma nabízí plně integrovaná systémová řešení z jednoho zdroje, včetně zpracovatelského stroje, robotů a infračervených pecí, stejně jako jednotky pro stohování pásek s optickým zpracováním a konsolidací obrazu.

Využití lehkého potenciálu

Kompozitní díly vytvořené procesem Engel organommelt kombinují mimořádně nízkou hmotnost s vynikajícími schopnostmi bezpečnosti při nárazu. Tato technologie, která se již sériově využívá v automobilovém průmyslu, je vhodná jak pro organické plechy, tak i pro jednosměrné (UD) pásky vyztužené skleněnými a/nebo uhlíkovými vlákny s termoplastickou matricí. Použití čistě termoplastické materiálové báze umožňuje zvláště efektivní a plně automatizované výrobní procesy, protože např. výztužná žebra nebo montážní prvky mohou být vstřikovány přímo po tváření ve stejném procesním kroku. Proces organomelt zároveň přispívá k udržitelnosti - důsledný termoplastický přístup je předpokladem pro rozvoj recyklačních strategií pro kompozitní díly.



Pro výrobu dveřních modulů se tři organické plechy různých tlouštěk a tvarů ohřívají, tvarují a funkcionalizují vstřikováním v plně automatizovaném procesu.

Pásky umožňují vyztužit jednotlivé oblasti v dílu, aby se ještě specifičtěji přizpůsobily zatížení. Aby bylo možné ještě lépe využít potenciál lehkých konstrukcí, kombinují se organické desky různých tlouštěk a také s pásky. Engel bude také v Paříži představovat aplikaci na výrobu komponentů dveří vozidel. Video ukazuje, jak jsou tři organické plechy o tloušťce mezi 0,6 a 2,5 mm, které mají také různé geometrie, ohřívány a tvarovány pomocí IR záření a ve stejném procesním kroku získávají vysoce kvalitní viditelný povrch pomocí vstřikování. Proces, který byl vyvinut ve spolupráci s automobilovým dodavatelem Brose, je plně automatizovaný. Tři kloubové roboty Engel easix manipulují současně. Výběr organických plechů orientovaný na zatížení zohledňuje rozdílné zatížení jednotlivých oblastí komponentů. Například dveřní modul je pevnější v oblasti rámu okna než na vnitřní straně dveří.

Foto: Engel