Engel auf der JEC World 2023
Organomelt-Leichtbau für Luftfahrt und Automobilbau
Auf der JEC World 2023 demonstriert Maschinenbauer Engel, wie sich mit seinem Organomelt-Verfahren sowohl für die Luftfahrt- als auch die Automobilindustrie Produktionseffizienz und Wirtschaftlichkeit mit Nachhaltigkeit vereinen lassen.
Im Engel-Organomelt-Verfahren werden in einem einzigen integrierten Prozessschritt thermoplastische Faserverbund-Halbzeuge – zum Beispiel Organobleche und UD-Tapes – umgeformt und funktionalisiert. Versteifungsrippen oder Montageelemente werden unmittelbar nach dem Umformen im selben Werkzeug mit einem Thermoplast aus der Gruppe des Matrixmaterials des Organoblechs angespritzt. Dies ermögliche nicht nur einen effizienten und vollständig automatisierten Produktionsprozess, sondern leiste auch einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft. Der konsequent thermoplastische Monomaterialansatz vereinfacht das spätere Recycling der Bauteile.
Auf der JEC World in Paris demonstriert Engel das große Potenzial der Organomelt-Leichtbautechnologie mit einem Live-Maschinenexponat. Auf einer Victory 660/160 Spritzgießmaschine werden automatisiert mit einem Easix-Knickarmroboter Revisionsklappen für den Rumpf von Passagierflugzeugen produziert. Die Produktionszelle umfasst außerdem einen IR-Ofen, der ebenfalls aus der eigenen Entwicklung und Produktion von Engel stammt.
Um das Einsatzspektrum sowohl im Bereich Flugzeugbau als auch Automobil zu präsentieren, werden während der drei Messetage im Wechsel zwei unterschiedliche Materialsysteme verarbeitet. Zum einen werden Organobleche mit PEEK-Matrix mit einem PEEK umspritzt und zum anderen werden PPA-basierte Organobleche in Kombination mit PPA verarbeitet.
Die Organobleche werden im IR-Ofen erwärmt, vom Roboter ins Werkzeug eingelegt, dort umgeformt und unmittelbar umspritzt. Es werden Versteifungsrippen sowie ein Montage-Clip ausgeformt.
Das Aufheizen des Organoblechs ist ein zykluszeitbestimmender und zugleich qualitätsrelevanter Prozessschritt. Von der Dicke des Halbzeugs hängen Aufheizdauer und Abkühlzeit ab. Wichtig sind ein schnelles und materialschonendes Aufheizen sowie kurze Wege für den Transport des aufgeheizten Organoblechs zum Formgebungswerkzeug, damit es auf dem Weg dorthin nicht wieder erkaltet und seine Formbarkeit verliert. Der Roboter kann schnell das Werkzeug erreichen, ohne Störkonturen zu umfahren.
In integrierten Systemlösungen von Engel sind Roboter und IR-Ofen in die CC300 Steuerung der Spritzgießmaschine integriert. Damit lässt sich der Gesamtprozess zentral über das Maschinendisplay bedienen. Ein weiterer Vorteil ist, dass Spritzgießmaschine, Roboter und IR-Ofen auf eine gemeinsame Datenbasis zugreifen und ihre Abläufe aufeinander abstimmen.
Potenzial in allen Bereichen der Mobilität
„Wir bekommen zunehmend Anfragen aus der Luftfahrtindustrie“, berichtet Christian Wolfsberger, Business Development Manager Composite Technologies von Engel. „In der Luftfahrtindustrie werden duroplastische Materialien immer häufiger durch Thermoplaste substituiert.“ Treiber dieser Entwicklung sind unter anderem der Kostendruck und die Nachhaltigkeitsziele. Wo üblicherweise verschiedene Materialsysteme und mehrere voneinander unabhängige Produktionsschritte erforderlich sind, braucht Engel organomelt nur eine integrierte Produktionszelle.
Neben einer höheren Kosteneffizienz ist die Reduktion der CO2-Emissionen ein erklärtes Ziel der Luftfahrtindustrie. Das meiste CO2 emittiert ein Flugzeug während der Nutzungsdauer beim Fliegen. Der Hebel innovativer Leichtbautechnologien ist entsprechend groß, vor allem wenn dieses auch dazu beiträgt, den Materialkreislauf am Ende der Bauteillebensdauer zu schließen.
Engel präsentiert in Paris die Herstellung der Revisionsklappen gemeinsam mit seinem Kunden FACC (Ried im Innkreis, Österreich). Weitere Projektpartner sind Ensinger (Nufringen, Deutschland), Victrex (Lancashire, Großbritannien) und Kuraray (Hattersheim am Main, Deutschland) für die Rohmaterialien sowie Neue Materialien Fürth in Deutschland für die Bauteilauslegung und Simulation.
Ein weiteres Partnerunternehmen stellt auf dem Engel Messestand in einem eigenen Expert Corner aus. Voidsy mit Sitz in Wels, Österreich, präsentiert ein ultra-kompaktes System für die kontaktlose und zerstörungsfreie Material- und Bauteilprüfung mittels aktiver Thermografie.
Geringerer Montageaufwand und niedrigere Arbeitskosten
Ein weiterer Expert Corner ist Automobilanwendungen mit Engel Organomelt gewidmet. Präsentiert wird unter anderem der mit einem SPE-Award ausgezeichnete Frontend-Modulträger von Lucid Motors. Das Bauteil wird von ElringKlinger produziert. Anwendung findet der Frontend-Modulträger im ersten elektrischen Fahrzeugmodell „Air“ des US-amerikanischen Automobilherstellers Lucid Motors.
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