ENGEL推出用于大批量生產輕質熱塑性復合材料的紅外機器人單元

發布時間:2019年07月22日 來源:復合材料網

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恩格爾的生產單元使用紅外輻射加熱并形成三種不同厚度的有機板,并在同一注塑工藝階段形成高質量的可見表面?! ?/p>

注射成型機的制造商和系統解決方案提供商ENGEL奧地利已經宣布,在K 2019展銷會(杜塞爾多夫,德國,10月16日至23日)將引入的紅外固化技術作為它的制造單元的一部分,具有與復合材料的熱塑性塑料注塑預成型包覆成型?! ?/p>

ENGEL  將使用organomelt工藝生產演示部件,以反映車門模塊的最新創新。ENGEL的生產細胞被認為是世界上首次使用紅外輻射來加熱,并形成不同厚度的三個有機片材,以及在相同的注射成形高質量的可見表面成型過程的階段。該系統將配備三臺同時運行的ENGEL easix鉸接式機器人?! ?/p>

“在汽車行業的輕量化方面,熱塑性復合材料的重要性日益增加,”恩格爾輕質復合材料技術中心主任NorbertMüller博士說?! ?/p>

這有兩個主要原因。首先,一致的熱塑性方法可以有效地整合纖維增強預浸料的成型和功能化,從而降低單位成本。其次,僅使用熱塑性聚合物可以更容易地制定回收策略?! ?/p>

“將復合材料部件在其使用壽命結束時返回材料環路是電動汽車行業持續發展的優先事項之一,”Müller指出?!凹词乖陲w機制造中,熱塑性解決方案現在也變得越來越頻繁?!薄 ?/p>

恩格爾對可持續交通需求的回答是有機體。在有機金屬工藝中,將具有熱塑性基質如有機片和帶的纖維增強預浸料加熱,插入模具中,在那里形成并直接用熱塑性塑料包覆成型。該工藝已用于大批量生產,ENGEL organomelt用于全自動生產前端載體等物品?! ?/p>

隨著流程的進一步發展,恩格爾正在與客戶和合作伙伴共同致力于設計具有目標負載分布的復合材料組件的生產方面?! ?/p>

“未來,將為每個部件組合幾種不同的預浸料,以便根據相關部件的形狀以及部件內部各個區域的不同應力來定制輕質結構特征,”Müller解釋說?!癒展上的生產單元將清楚地展示出巨大的潛力?!薄 ?/p>

模塑工藝是與汽車供應商Brose(德國科堡)合作開發的。ENGEL表示,生產單元是目前世界上唯一能夠在一個完全自動化的過程中同時處理厚度在0.6 mm和2.5 mm之間的三種不同形狀有機板的系統,包括集成的IR烤箱。由于在負荷分布的基礎上有針對性地選擇有機板,因此可以處理各個組成區域的不同應力 - 這是博澤通過各種模擬過程幫助確保的結果。例如,在K展上制作的演示部件在其窗框區域比在門內側更堅硬。

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由于在負荷分布的基礎上有針對性地選擇有機板,因此可以處理各個部件區域的不同應力?! ?/p>

超緊湊的紅外線烤箱集成  

加工有機板的一個挑戰是預浸料的加熱。它們加熱和冷卻所需的時間取決于它們的厚度??焖偌訜岵牧隙粨p壞材料是很重要的,因為快速和直接過渡到加熱預浸料的模具。ENGEL的有機金屬生產單元基于雙3660/800注塑機,因此包括兩個集成的IR爐。立式紅外線烤箱位于夾緊裝置的正上方,用于加熱有機板,厚度僅為0.6毫米。這樣,薄的有機板快速到達模具,確保它尚未冷卻并且不可能形成。在移動壓板上方的基座上的標準水平IR烤箱將用于兩個較厚的有機板(1 mm和2.5 mm)。這種布置縮短了烤箱和模具之間的距離,并且由于烤箱不需要單獨的地面空間而節省了空間。兩臺紅外線烤箱均由ENGEL內部開發和制造。這些和三個easix機器人與IMM的CC300控制單元完全集成,可通過機器的顯示屏進行集中控制?! ?/p>

所有三個有機板同時加熱。然后三個easix機器人中的兩個可用于處理有機板。它們在夾緊單元上方彼此相鄰。當第一個機器人負責處理兩個較厚的有機板時,第二個機器人負責處理最薄的板。在整個加熱過程中,它將有機板保持在垂直輻射場的前面,以便在設定的加熱時間結束后將其放入模具中。第三個機器人位于夾緊單元旁邊。其工作是移除模制部件,同時將三個有機板中的一個移入模具中以進行注射成型過程?! ?/p>

從中國原料生產商金發(中國上海)獲得的有機板材由玻璃纖維制成,并以聚丙烯為基質材料。當由Georg Kaufmann Formenbau(瑞士Remetschwil)建造的模具   關閉時,形成有機板。緊接著,它們在同一模具中用玻璃纖維增強聚丙烯包覆成型。加強筋的形狀位于部件的背面,而皮革外觀的紋理則在可見側形成?!?/p>

“當直接包覆成型有機板材時,我們可以獲得出色的粒面皮革外觀,以前在有機板材方面看來是不可能的,”Müller說道?!霸谶@方面,我們正在為未來使用有機金屬工藝生產大型結構熱塑性門結構奠定基礎?!薄 ?/p>

自動化起著關鍵作用  

ENGEL在其輕質復合材料技術中心開發的生產解決方案以其高效率和成本效益而著稱 - 這兩者都是大批量生產應用的基本要求?! ?/p>

“恩格爾在自動化領域的豐富專業知識發揮了重要作用,”恩格爾自動化與復合系統事業部副總裁Walter Aumayr表示?! ?/p>

由于三臺ENGEL easix鉸接式機器人同時運行,恩格爾展臺上的有機金屬單元將提供最先進的集成復合加工示例,是ENGEL迄今為止展示的最復雜的生產單元。貿易展?! ?/p>

“我們整合的流程階段越多,生產單元所包含的單個系統越多,整個流程就越復雜,”Aumayr說?!耙虼?,作為系統解決方案提供商,恩格爾確保整個單元中存在一致的操作邏輯和聯合數據管理,使得使用鉸接式機器人變得更加容易。在車間注塑成型的工人可以相對簡單地操作easix機器人?!啊 ?/p>

ENGEL系統的一個特殊方面是IR烤箱也完全集成到CC300控制單元中,確保整個過程具有統一的操作邏輯。此外,由于成型機,機器人和外圍設備都在ENGEL系統解決方案中訪問相同的數據庫,因此錯誤風險降低,效率提高。不需要額外的硬件,easix鉸接式機器人可以使其運動與模具中的運動同步,例如抽芯或頂出器的運動?! ?/p>

“因此,我們可以減少周期時間和資本支出,特別是在涉及大規模系統時,”Aumayr說。

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