ENGEL представляет инфракрасную роботизированную ячейку для крупносерийного производства легких термопластичных композитов

В производственной ячейке ENGEL используется инфракрасное излучение для нагрева и формирования трех органических листов разной толщины, а также для формирования высококачественной видимой поверхности на одной и той же стадии процесса литья под давлением.

Источник | ЭНГЕЛЬ

Производитель термопластавтоматов и поставщик системных решений ENGEL Austria объявил, что на выставке K 2019 (Дюссельдорф, Германия, 16-23 октября) он представит инфракрасную технологию отверждения как часть своей производственной ячейки, которая включает предварительное формование композитов с помощью литья под давлением термопласта. литье под давлением.

ENGEL будет использовать процесс органометрии для производства демонстрационных деталей, отражающих последние инновации в модулях дверей автомобилей. Производственная ячейка ENGEL считается первой в мире, которая использует инфракрасное излучение для нагрева и формирования трех органических листов разной толщины, а также для формирования высококачественной видимой поверхности на одной и той же стадии процесса литья под давлением. Система будет оснащена тремя шарнирно-сочлененными роботами ENGEL easix, работающими одновременно.

«Термопластические композиты приобретают все большее значение, когда дело доходит до облегчения в автомобильной промышленности, - говорит д-р Норберт Мюллер, руководитель Центра технологий легких композитов ENGEL.

Для этого есть две основные причины. Во-первых, последовательный подход к термопластам позволяет эффективно интегрировать формование и функционализацию армированных волокнами препрегов, что снижает удельные затраты. Во-вторых, использование исключительно термопластичных полимеров упрощает разработку стратегий утилизации.

«Возврат композитных компонентов в цикл обработки материалов по окончании срока их службы является одним из приоритетов постоянного развития в секторе электромобилей», - отмечает Мюллер. «Растворы термопластов в настоящее время становятся все более распространенным методом, даже в авиастроении».

Ответ компании ENGEL на потребность в экологически чистом транспорте - это органохлорид. В процессе производства органобетона армированные волокном препреги с термопластической матрицей, такие как органические листы и ленты, нагреваются, вставляются в форму, формуются там и непосредственно покрываются термопластом. Этот процесс уже применялся в крупносерийном производстве, а органелит ENGEL использовался для полностью автоматизированного производства таких изделий, как носители передней части.

По мере дальнейшего развития процесса ENGEL вместе со своими клиентами и партнерами работает над производственными аспектами проектирования композитных компонентов с целевым распределением нагрузки.

«В будущем несколько разных препрегов будут объединены для каждого компонента, чтобы адаптировать характеристики легкой конструкции к форме соответствующего компонента, а также к различным нагрузкам на отдельные области внутри компонента», - объясняет Мюллер. «Производственная ячейка на выставке K наглядно продемонстрирует этот огромный потенциал».

Процесс формования был разработан в сотрудничестве с поставщиком автомобилей Brose (Кобург, Германия). ENGEL сообщает, что производственная ячейка в настоящее время является единственной системой в мире, которая может одновременно обрабатывать три органических листа различной формы толщиной от 0,6 до 2,5 мм в полностью автоматизированном процессе с использованием встроенных инфракрасных печей. Различные нагрузки на отдельные области компонентов могут быть устранены благодаря целевому выбору органических листов на основе распределения нагрузки - результат, который компания Brose помогла обеспечить с помощью различных процессов моделирования. Например, демонстрационная часть, которая будет произведена на выставке K, будет более жесткой в ​​области оконной рамы, чем с внутренней стороны двери.

Различные нагрузки на отдельные области компонентов могут быть устранены благодаря целевому выбору органических листов на основе распределения нагрузки.

Источник | ЭНГЕЛ

Сверхкомпактная интеграция с ИК-печью

Одной из проблем при обработке органических листов является нагрев препрегов. Время, необходимое для нагрева и охлаждения, зависит от их толщины. Важно быстро нагреть материал, не повредив его, как и быстрый и простой переход к форме для нагретого препрега. Ячейка для производства органометра ENGEL основана на термопластавтомате Duo 3660/800 и по этой причине включает в себя две встроенные инфракрасные печи. Прямо над зажимным устройством расположена вертикальная инфракрасная печь, которая нагревает органический лист толщиной всего 0,6 мм. Таким образом, тонкий органический лист быстро достигает формы, гарантируя, что он еще не остыл и его невозможно формовать. Стандартная горизонтальная инфракрасная печь на подставке над движущейся плитой будет использоваться для двух более толстых органических листов (1 мм и 2,5 мм). Такая компоновка сокращает расстояние между духовкой и формой, а также экономит место, поскольку духовке не требуется отдельная площадь пола. Обе инфракрасные печи были разработаны и изготовлены на собственном предприятии ENGEL. Эти и три робота easix полностью интегрированы с блоком управления IMM CC300 и могут управляться централизованно с дисплея машины.

Все три органических листа нагреваются одновременно. Затем доступны два из трех роботов easix для обработки органических листов. Они расположены рядом друг с другом над зажимным устройством. В то время как первый робот отвечает за обработку двух более толстых органических листов, второй робот заботится о самом тонком листе. Во время всего процесса нагрева он удерживает органический лист перед вертикальным полем излучения, чтобы его можно было поместить в форму после окончания установленного периода нагрева. Третий робот находится рядом с зажимным устройством. Его задача - удалить отформованную деталь, одновременно перемещая один из трех органических листов в форму для процесса литья под давлением.

Органические листы, которые были получены от китайского производителя сырья Kingfa (Шанхай, Китай), сделаны из стекловолокна и используют полипропилен в качестве материала матрицы. Когда форма, построенная Георгом Кауфманном Форменбау (Реметшвиль, Швейцария), закрывается, формируются органические листы. Сразу после этого в той же форме на них формуют полипропилен, армированный стекловолокном. Ребра жесткости сформированы на тыльной стороне детали, в то время как текстура под кожу сформирована на видимой стороне.

«При прямом формовании органических листов мы можем добиться превосходного вида зернистой кожи, что раньше считалось невозможным, когда дело касалось органических листов», - говорит Мюллер. «В связи с этим мы закладываем основу для производства больших структурных дверных конструкций из термопласта с использованием процесса органометрии в будущем».

Автоматизация играет ключевую роль

Производственные решения, разработанные ENGEL в Центре технологий легких композитов, отличаются своей высокой эффективностью и рентабельностью, что является важнейшим требованием для крупносерийного производства.

«Значительный опыт ENGEL в области автоматизации играет важную роль, - говорит Вальтер Аумайр, вице-президент подразделения автоматизации и композитных систем ENGEL.

С тремя шарнирно-сочлененными роботами ENGEL easix, работающими одновременно, ячейка для органометрии на выставочном стенде ENGEL станет современным примером интегрированной обработки композитов и является самой сложной производственной ячейкой, которую ENGEL когда-либо демонстрировала на выставке. выставка.

«Чем больше стадий процесса мы включаем и чем больше отдельных систем включает в себя производственная ячейка, тем сложнее становится процесс в целом», - говорит Аумайр. «Поэтому, как поставщик системных решений, ENGEL обеспечила согласованную логику работы и совместное управление данными во всей ячейке, что значительно упрощает использование шарнирных роботов. Роботами easix относительно просто могут управлять рабочие, занимающиеся литьем под давлением в цехе ».

Особенностью систем ENGEL является то, что инфракрасные печи также полностью интегрированы в блок управления CC300, что обеспечивает единообразную логику работы для всего процесса. Кроме того, поскольку формовочная машина, роботы и периферийные устройства обращаются к одной и той же базе данных в системном решении ENGEL, риск ошибки снижается, а эффективность увеличивается. Без необходимости в дополнительном оборудовании шарнирно-сочлененные роботы easix могут синхронизировать свои движения с движениями в пресс-форме, например с движениями стержней или выталкивателей.

«В результате мы можем сократить как время цикла, так и капитальные затраты, особенно когда речь идет о крупномасштабных системах», - говорит Аумайр.