ENGEL的生产单元使用红外辐射加热并形成三种不同厚度的有机板，并在同一注塑工艺阶段形成高质量的可见表面。
注塑机制造商和系统解决方案提供商奥地利 ENGEL公司宣布，在K 2019展会（德国杜塞尔多夫，10月16日至23日）上，它将引入红外线固化技术作为其制造单元的一部分，其特点是复合材料预成型与热塑性注塑包覆成型。
ENGEL将使用organomelt工艺生产演示部件，以反映车门模块的最新创新。ENGEL的生产单元据说是世界上第一个使用红外辐射加热和形成三种不同厚度的有机板，以及在同一注塑工艺阶段能塑造高质量可见表面的生产单元。该系统将配备三台同时运行的ENGEL easix铰接式机器人。
“在汽车行业的轻量化方面，热塑性复合材料的重要性日益增加，”恩格尔轻质复合材料技术中心主任NorbertMüller博士说。
有两个主要原因。首先，一致的热塑性方法可以有效地整合纤维增强预浸料的成型和功能化，从而降低单位成本。其次，仅使用热塑性聚合物可以更容易地制定回收策略。
“将复合材料部件在其使用寿命结束时返回材料环路是电动汽车行业持续发展的优先事项之一，”Müller指出。 “即使在飞机制造中，热塑性解决方案现在也变得越来越频繁。”
ENGEL对可持续交通需求的回答是有机体。在有机金属工艺中，将具有热塑性基质如有机片和带的纤维增强预浸料加热，插入模具中，在那里形成并直接用热塑性塑料包覆成型。该工艺已用于大批量生产，ENGEL 有机体用于全自动生产前端载体等物品。
随着流程的进一步发展，ENGEL正在与客户和合作伙伴共同致力于设计具有目标负载分布的复合材料组件的生产。
“未来，将为每个部件组合几种不同的预浸料，以便根据相关部件的形状以及部件内部各个区域的不同应力来定制轻质结构特征，”Müller解释说。 “K展上的生产单元将清楚地展示其巨大的潜力。”
模塑工艺是与汽车供应商Brose（德国科堡）合作开发的。 ENGEL表示，生产单元是目前世界上唯一能够在一个完全自动化的过程中同时处理厚度在0.6 mm和2.5 mm之间的三种不同形状有机板的系统，包括集成的IR烤箱。由于在负荷分布的基础上有针对性地选择有机板，因此可以处理各个组成区域的不同应力 - 这是博泽通过各种模拟过程帮助确保的结果。例如，在K展上制作的演示部件在其窗框区域比在门内侧更坚硬。
热塑性复合材料
由于在负荷分布的基础上有针对性地选择有机板，因此可以处理各个部件区域的不同应力。
超紧凑的红外线烤箱集成
加工有机板的一个挑战是预浸料的加热。它们加热和冷却所需的时间取决于它们的厚度。快速加热材料而不损坏材料是很重要的，因为要快速和直接过渡到加热预浸料的模具。ENGEL的有机金属生产单元基于双3660/800注塑机制成的，因此包括两个集成的IR炉。立式红外线烤箱位于夹紧装置的正上方，用于加热有机板，厚度仅为0.6毫米。这样，薄的有机板快速到达模具，确保它尚未冷却并且不可能形成。在移动压板上方的基座上的标准水平IR烤箱将用于两个较厚的有机板（1 mm和2.5 mm）的加热。这种布置缩短了烤箱和模具之间的距离，并且由于烤箱不需要单独的地面空间而节省了空间。两台红外线烤箱均由ENGEL内部开发和制造。这些和三个easix机器人与IMM的CC300控制单元完全集成，可通过机器的显示屏进行集中控制。
三个有机板同时加热。然后三个easix机器人中的两个可用于处理有机板。它们在夹紧单元上方彼此相邻。当第一个机器人负责处理两个较厚的有机板时，第二个机器人负责处理最薄的板。在整个加热过程中，它将有机板保持在垂直辐射场的前面，以便在设定的加热时间结束后将其放入模具中。第三个机器人位于夹紧单元旁边。其工作是移除模制部件，同时将三个有机板中的一个移入模具中以进行注射成型过程。
从中国原料生产商金发（中国上海）获得的有机板材由玻璃纤维制成，并以聚丙烯为基质材料。当由Georg Kaufmann Formenbau（瑞士Remetschwil）建造的模具关闭时，形成有机板。紧接着，它们在同一模具中用玻璃纤维增强聚丙烯包覆成型。加强筋的形状位于部件的背面，而皮革外观的纹理则在可见侧形成。
“当直接包覆成型有机板材时，我们可以获得出色的粒面皮革外观，在以前看来是不可能的，”Müller说道。 “在这方面，我们正在为未来使用有机金属工艺生产大型结构热塑性门结构奠定基础。”
自动化起着关键作用
ENGEL在其轻质复合材料技术中心开发的生产解决方案以其高效率和成本效益而着称 - 这两者都是大批量生产应用的基本要求。
“ENGEL在自动化领域的丰富专业知识发挥了重要作用，”恩格尔自动化与复合系统事业部副总裁Walter Aumayr表示。
由于三台ENGEL easix铰接式机器人同时运行，ENGEL展台上的有机金属单元将提供最先进的集成复合加工示例，是ENGEL迄今为止展示的最复杂的生产单元。
“我们整合的流程阶段越多，生产单元所包含的单个系统越多，整个流程就越复杂，”Aumayr说。 “因此，作为系统解决方案提供商，ENGEL确保整个单元中存在一致的操作逻辑和联合数据管理，使得使用铰接式机器人变得更加容易。在车间注塑成型的工人可以相对简单地操作easix机器人。“
ENGEL系统的一个特殊方面是IR烤箱也完全集成到CC300控制单元中，确保整个过程具有统一的操作逻辑。此外，由于成型机，机器人和外围设备都在ENGEL系统解决方案中访问相同的数据库，因此错误风险降低，效率提高。不需要额外的硬件，easix铰接式机器人可以使其运动与模具中的运动同步，例如抽芯或顶出器的运动。
“因此，我们可以减少周期时间和资本支出，特别是在涉及大规模系统时，”Aumayr说。
来源：ENGEL
