IR-Öfen

Integrierte Lösungen für mehr Wirtschaftlichkeit

Mit seiner langjährigen Erfahrung im Spritzgießen und der Automatisierung von Spritzgießprozessen bringt Engel wichtige Faktoren für die wirtschaftliche Fertigung von FKV-Bauteilen in hohen Stückzahlen mit. In seinem eigenen Technologiezentrum für Leichtbau-Composites arbeitet das Unternehmen gemeinsam mit Kunden, Partnern und Forschungseinrichtungen intensiv daran, die Industrialisierung neuer Verfahren zu beschleunigen.

IR-Öfen in vertikaler Version

„Gerade im Composite-Leichtbau ist es essentiell, dass wir als Maschinenbauer schon in der Vorentwicklung mit den OEMs und Tier-Suppliern eng zusammenarbeiten“, betont Peter Egger, Leiter des Technologiezentrums. Neben der Spritzgießmaschine oder Presse können die integrierten Systemlösungen Automatisierung und Prozesstechnologien, das Werkzeug und weitere Peripherie sowie vor- und nachgelagerte Arbeitsprozesse, wie die Preform-Herstellung oder Baugruppenmontage, umfassen.

Laut Angabe des Unternehmens steigt die Nachfrage nach integrierten Lösungen aus einer Hand. Gründe hierfür sind, dass zum einen der Prozessintegrationsgrad und damit die Komplexität der Composite-Prozesse weiter zunimmt und sich zum anderen Effizienzpotenziale nur dann vollständig ausschöpfen lassen, wenn alle Einheiten von Beginn an aufeinander abgestimmt werden und optimal ineinander greifen.

Das Technologiezentrum befasst sich mit allen derzeit nachgefragten sowie zukunftsweisenden Composite-Technologien, von HP-RTM und SMC über die Verarbeitung von thermoplastischen Halbzeugen wie Organoblechen und Tapes bis hin zu reaktiven Technologien wie die In-situ-Polymerisation (T-RTM).

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Auf der Composites zeigt das Unternehmen die Verarbeitung und Funktionalisierung von thermoplastischen endlosfaserverstärkten Halbzeugen (Organoblechen) im organomelt Verfahren. Für die Automobilindustrie ist diese Technologie nicht zuletzt aufgrund ihres thermoplastischen Ansatzes interessant, der sowohl ein Recycling von Produktionsabfällen als auch End-of-Life-Bauteilen wesentlich vereinfacht.

Beide jüngst ausgelieferten Anlagen machen zwei Trends deutlich. Zum einen die zusätzliche Integration der insert Technologie. So werden bei einer der beiden Anwendungen eine große Anzahl an Metalleinlegeteilen direkt im organomelt Prozess umspritzt. Und zum anderen die Verarbeitung von dünnwandigen Organoblechen mit Wanddicken von 0,5 bis 0,6 mm, die andere Anforderungen an den Prozess stellen als dickere Materialien. Die erwärmten Halbzeuge müssen besonders schnell weiterverarbeitet werden, damit sie bis zum Umformen nicht zu stark abkühlen. Ein vertikaler IR-Ofen findet direkt oberhalb der Schließeinheit der Spritzgießmaschine Platz. Mit dem Angebot sowohl vertikaler als auch horizontaler IR-Öfen in unterschiedlichen Größen deckt das Unternehmen das gesamte Anforderungsspektrum der Verarbeitung von Organoblechen ab. Beide Ofentypen lassen sich in die CC300 Steuerung der Spritzgießmaschinen und Pressen vollständig integrieren. Dies bedeutet, dass die Anwender zentral von der Steuerung der Maschine aus den kompletten Verarbeitungsprozess überwachen und regeln können und Maschine, Roboter und IR-Ofen ihre Arbeitsabläufe im Sinne einer maximalen Effizienz automatisch aufeinander abstimmen.

Neben den seit langem erhältlichen Organoblechen gewinnen thermoplastische Tapes mit einer Verstärkung aus Glas- oder Carbonfasern an Bedeutung. Üblicherweise haben Tapes eine Dicke von nur 0,14 bis 0,3 mm, was für die wenigsten Anwendungen ausreicht. Es werden deshalb Layups aus bis zu 20 Tape-Lagen aufgebaut, deren Gestaltung Teil der Bauteilkonstruktion ist. Für das Tape-Legen, also den Aufbau der Layups unmittelbar vor dem Spritzgießprozess hat Engel eine eigene Legezelle nach dem Pick-and-Place-Prinzip konzipiert, die im Takt des Spritzgießprozesses arbeitet. Die Roboter der e-pic-Baureihen besitzen einen Carbonarm in Leichtbauweise, der im Roboterwerk von Engel in Dietach, Österreich, nach diesem neuen Verfahren produziert wird. Durch die innovative Fertigungstechnologie konnte das Gewicht der Roboter-Rotationsachse um 37 % reduziert werden, was dem Roboter eine deutlich höhere Dynamik und mehr Energieeffizienz verleiht.

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