Aktuelles / Entwicklungen - Maschinen und Anlagen

16.08.2019
Neuer Extrusionsservoschneider

Auf der K 2019, stellt Gillard den neuen Servo-Torq® Plus Extrusionsschneider, für Kunststoffe, Gummi und viele nichtpolymere Materialien ausgelegt ist.

Das Gerät kombiniert die neuesten bürstenlosen AC-Servomotoren mit einem volldigitalen Mehrachssteuerungssystem zur Aktivierung der rotierenden Messerklinge. Damit sind sehr hohe Schnittraten bei präziser Schnittlängengenauigkeit möglich. Das Siemens Breitbild-Touchpanel ermöglicht eine einfache Bedienung der Maschine. Die neuen Servo-Torq®-Fräser haben eine max. Durchmesserschneidekapazitäten von bis zu 150 mm. Optional werden integrierte Doppelgurt Accra-Feed™ Raupeneinzugs- und -ziehmaschinen angeboten. Diese verfügen über direkt angetriebene AC-Motoren und Planetengetriebe und damit über  eine verbesserte Geschwindigkeitskontrolle bei hohen Extrusionsgeschwindigkeiten. 

K 2019: Halle 16, Stand C77

Gillard Cutting Technology, Servo-Torq® Plus.
Gillard Cutting Technology, Servo-Torq® Plus.
16.08.2019
Virtuelle DoE entwicklungsbegleitend einsetzen

Auf der K steht bei SIGMA Engineering „SIGMA Interact – Autonome Optimierung verbindet Abteilungen“ im Fokus und ist live zu erleben.

In einem Kooperationsprojekt zeigt man, wie die virtuelle DoE im ganzen Entwicklungsprozess projektbegleitend eingesetzt wird. Der Einsatz des neuen SIGMA Interact, mit dem Ergebnisse interaktiv und in 3D dargestellt werden, macht dabei Erkenntnisse greifbar und abteilungsübergreifend teilbar. Um die maximale Effektivität in einem Projekt zu erreichen, dürfen Daten nicht nur für einzelne Abteilungen erhoben werden, sondern müssen für alle Projektbeteiligten aufbereitet und zugänglich sein. Mit SIGMA Interact können SIGMASOFT®  Ergebnisse interaktiv und in 3D schnell und einfach abteilungs- und firmenübergreifend geteilt werden. Damit fördert man den interdisziplinären Austausch und schafft eine direkte Verbindung von der Simulation in der Entwicklung zur Spritzgießmaschine in der Produktion. Den SIGMA Interact können Besucher live am Stand erleben und nutzen. Man demonstriert an dem Gemeinschaftsprojekt zusammen mit der Momentive Performance Materials GmbH, der EMDE MouldTec GmbH, der Wittmann Battenfeld GmbH und der Nexus Elastomer Systems GmbH, wie bei der Produktion von „Topflappen“, die Virtuelle DoE zielführend eingesetzt wird und wie das Werkzeug SIGMA Interact maßgeblich zu einer guten interdisziplinären Kommunikation beiträgt. Im Projekt liefen Bauteildesign und Werkzeugkonstruktion zeitgleich, sodass eine enge Zusammenarbeit aller Partner notwendig war. So führte man parallel eine virtuelle DoE zur Validierung des Bauteildesigns als auch eine zur Überprüfung des Heizkonzepts durch. Die Ergebnisse zeigen, dass das Bauteil durch die Wabenstruktur hohe Anforderungen an Material und Werkzeug stellt. Lufteinschlüsse an den Zusammenfließstellen in den Wabenwänden und ein Anvernetzen des Materials während der Füllung sind zu vermeiden. Die Lasche ist treibend für die Zykluszeit. Mithilfe von SIGMASOFT®  werden Länge und Leistung der Heizpatronen für gleichmäßige Temperaturen in der Kavität ausgelegt. Durch den Austausch der Ergebnisse beider DoEs mit allen Projektpartnern wurde eine gemeinsame Basis geschaffen, auf der innerhalb des Projektgremiums schnell fundierte Entscheidungen getroffen wurden: Im Werkzeug wurde eine Entlüftung eingesetzt. Durch die Auswahl des richtigen Materials wird ein Anvernetzen während der Füllung vermieden und das Bauteil wird sogar vergrößert. Die Lasche wird konstruktiv angepasst, sodass die Heizzeit um ca. 5s verkürzt wird. Auf dem Stand der SIGMA kann der Besucher die Produktion des „Topflappen“ virtuell, aber auch live erleben. Der Topflappen wird auf einer SmartPower 90/350, Steuerung UNILOG B8, von Wittmann Battenfeld [Stand 15C06] produziert. Das LSR-Spritzgießwerkzeug, inkl. Kaltkanal-NVD, kommt von EMDE MouldTec [Stand 12A21]. Die Anlage wird komplettiert durch eine ServoMix X200 Dosieranlage von Nexus Elastomer Systems [Stand 12E49-01]. Als Material wird das Silopren LSR 2640 von Momentive Performance Materials [Stand 6B15] verwendet.

K 2019, Halle 13 am Stand B31

07.08.2019
Plasmatechnologie, Oberflächenbehandlung und Maschinenbau kombiniert

Auf der K zeigt die relyon plasma GmbH zusammen mit der STTS – Systèmes et Technologies de Traitement de Surface - und der ULBRICH – Maschinenbau- und Export-Import Betriebs GmbH - das Zusammenspiel aus Plasmatechnologie, Oberflächenbehandlung und Robotik.

Die Partnerschaft der drei Unternehmen reicht weit zurück und ist geprägt vom gemeinsamen Ziel, dem Kunden die bestmögliche Lösung zu bieten. So vereinen die drei Unternehmen die verschiedenen Kernkompetenzen, um einen ganzheitlichen Lösungsansatz für den Kunden zu generieren: Prozessberatung, Oberflächenbehandlung und Automatisierung – alles aus einer Hand. Auf dem Gemeinschaftsstand wird relyon plasma insbesondere die Piezoelectric Direct Discharge Technologie (PDD-Technologie) zeigen. Hierbei handelt es sich um eine kompakte Form der Plasmaerzeugung, die auf der direkten elektrischen Entladung an einem offen betriebenen piezoelektrischen Transformator (PT) basiert. Dies ermöglicht die Integration von Plasma in das Handgerät piezobrush® PZ2. Die Kunststoff- und Kautschukindustrie nutzt den piezobrush® vor allem zur Oberflächenaktivierung, d.h. zur Erhöhung der Oberflächenenergie auf verschiedensten Materialien. Hierdurch wird das Verkleben von Kunststoffen erleichtert, aber auch beim Verkleben mit Epoxidharzkleber von Materialien wie Glas, GFK, ABS und anderen Kunststoffen wird die Verbindungskraft durch die Vorbehandlung mit dem piezobrush® Handgerät erhöht. Ein weiteres Anwendungsfeld findet sich im 3D-Druck, bei dem das Plasmahandgerät unter anderem zum Verkleben von 3D-gedruckten Einzelteilen verwendet wird. STTS, der einzige französische Corona-Hersteller, hat eine spezielle Methode entwickelt, um nicht nur "klassische" Folien und Platten, sondern auch dreidimensionale Teile zu behandeln. Wie? Mit einer sehr spezifischen Technologie und einer sehr speziellen Art und Weise, die Haftungsprobleme der Kunden zu analysieren und anzugehen. Zusätzlich zu 30-jähriger umfangreicher Erfahrung in der Oberflächenbehandlung kann man durch die Zusammenarbeit mit relyon plasma fast alle Fragestellungen im Bereich der Adhäsionen abdecken, mit denen Anwender konfrontiert werden, einschließlich der Analyse und des Verständnisses der Phänomene. Der wichtigste Schlüssel ist das Verständnis und damit die Anpassung an Material, Form und Eigenschaften der jeweiligen Produktionslinie. Im Zentrum des Standes präsentiert ULBRICH ein mobiles sechsachsiges kollaboratives Robotersystem zur Dosierung und Oberflächenbehandlung mit Plasma. Das flexible Robotersystem kann direkt an eine 230-V-Hausinstallation angeschlossen werden und liefert so ein Komplettsystem in der Größe eines Einkaufswagens. Zudem präsentiert man eine Smart Application System-Nachfüllpistole, die für mehr Flexibilität bei manuellen 2K-Dosieranwendungen sorgt. Ausgelegt ist dieses System, für das nur eine Druckluftversorgung benötigt wird, auf die Abfüllung von 20-200l Hobbocks. So kann direkt vor Ort live gezeigt werden, wie die Kompetenzbereiche der drei Unternehmen ineinander übergreifen und interagieren. 

K 2019: Halle 11, Stand E 18.

06.08.2019
Forschungsthemen auf der K

Digitalisierung im Spritzgießprozess, Additive Fertigung und Plasmabeschichtung sind drei Forschungsthemen, die das IKV auf der K thematisiert.

Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen ist auf der K 2019 wieder mit einem eigenen Stand vertreten. Im Fokus des Spritzgießprojekts steht die industrienahe Praxisdemonstration der Digitalisierung und Optimierung des Produktionsprozesses. Steigende Prozesskomplexität führt zu immer stärker wachsenden Herausforderungen bei der Prozesseinrichtung. In Kooperation mit dreizehn Industriepartnern präsentiert das IKV an der laufenden Spritzgießmaschine einen Produktionsprozess, der durch den Einsatz künstlicher Intelligenz den Einrichtprozess verkürzen soll. Als Demonstrationsbauteil wählten die Projektbeteiligten ein Gehäuse für den Einplatinencomputer Raspberry Pi. Das Projekt zur Additiven Fertigung beschäftigt sich mit Infill-Strukturen, die das innere Konstrukt eines Bauteils darstellen und maßgeblich die mechanischen Eigenschaften des Objekts bestimmen. Schwerpunkt des Projekts ist die Entwicklung einer Software für die lastpfadgerechte Auslegung von 3D-Infills. Der Messebesucher kann auf dem IKV-Stand live die Additive Fertigung von Bauteilen mit optimierten lastpfadgerechten 3D-Infill-Strukturen verfolgen. Es werden die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der neuen 3D-Infill-Strukturen und die Ergebnisse von Simulationen unterschiedlicher 2,5D- und 3D-Infill-Strukturen dargestellt. Die Wissenschaftler aus dem Bereich Plasma haben eine modulare, hoch skalierbare Plasmaanlage zur Innenbeschichtung kleiner Hohlkörper, z.B. medizinischer Spritzen, Ampullen, Kaffeebecher oder Tüllen, entwickelt. Mögliche Funktionalitäten sind die Erhöhung der Sperrwirkung gegen Gase und Aromen, die Reduzierung der Reibung oder die Verbesserung der chemischen Beständigkeit. Auf dem IKV-Stand zeigen die Wissenschaftler live die automatisierte Beschichtung von Kunststoffspritzen, inkl. Probenhandling. Die Besucher können die reibungsmindernde Wirkung an beschichteten und unbeschichteten Spritzenkörpern vergleichen.

K: Halle 14, Stand C16.

02.08.2019
Schonende und saubere Verarbeitung von Kautschuk- und Silikonmischungen

Auf der diesjährigen K-Messe zeigt die UTH GmbH u.a. neben der bewährten roll-ex® Zahnradpumpen-Technologie und den Feinstrainer-Lösungen aktuelle Entwicklungen wie den Zweiwalzen-Plastifizierer (TRP) zur Aufarbeitung von Rückläufermaterialien in der Kautschukverarbeitung, das Polymer-Dosiersystem und die roll-ex®  MDSE-Technologie für die Silikon-Compoundierung.

Themenschwerpunkt ist die Präsentation wirtschaftlicher Lösungen zum Feinstrainern von Kautschuk- und Silikonmischungen. Das Thema ist nach wie vor von hoher Aktualität, denn die kautschukverarbeitende Industrie wird kontinuierlich vor große Herausforderungen gestellt: Gefordert ist ein Höchstmaß an Produktqualität (und damit möglichst reines Gummi) bei gleichzeitiger Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Das von der UTH GmbH entwickelte roll-ex®  Extrusionssystem garantiert eine schonende Materialverarbeitung und ermöglicht schnelle, einfache Mischungswechsel. Die Systeme kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz: als Strainerzelle in Form einer Komplettlösung (bestehend aus Strainer, Streifenkühler und Ablegeeinheit) oder in Mischlinien für Fertigmischungen. Dabei kann das modulare roll-exÒ  System sowohl mit dem Zweiwalzen-Fütteraggregat (TRF), dem Einschneckenextruder (SF) oder auch einem konischen Doppelschneckenextruder (DSE) kombiniert werden. Neben dem Feinstrainern ist die präzise Extrusion ein weiterer Anwendungsschwerpunkt von roll-exÒ  Zahnradextrudern und Zahnradpumpen. UTH liefert in diesem Bereich u.a. komplette Linien als Systemlösung zur Herstellung von gummiumspritzten Draht-, Garn- oder Faserkomponenten. Dabei können hohe Arbeitsdrücke von bis zu 800 bar angewendet werden. Je nach Anforderung und Bedarf werden die Maschinen in unterschiedlichen Baugrößen geliefert. Das Angebot an intelligenten Vor- und Nachfolgeeinrichtungen, die eine nahtlose Integration in Mischlinien ermöglichen, gehört ebenso zum Lieferumfang wie der umfassende After-Sales-Service.

 K 2019: Halle 15, Stand-Nr. D41

30.07.2019
Lösungen für funktionsintegrierte Oberflächen

Anhand einer Reihe herausfordernder Branchenanwendungen zeigt ENGEL AUSTRIA auf der K 2019 wie verschiedene Perspektiven technologisch unterstützt werden können.

Für die Automobilindustrie geht es dabei u.a. um funktionsintegrierte Oberflächen und die Lichttechnik. So hat das Unternehmen mit foilmelt und clearmelt bewährte Technologien im Programm, die sowohl für die Verarbeitung von Design- als auch funktionalen Folien Einsatz finden. Diese können vor allem beim autonomen Fahren eine wichtige Rolle spielen. Zum einen wird sich beim autonomen Fahren der Innenraum verändern, er wird wohnlicher, Bedienelemente verschwinden unter hochwertigen Oberflächen. Zum anderen erfordert das autonome Fahren eine völlig neue Sensorik, die sich unauffällig ins Design einfügt. In beiden Fällen sind Folienanwendungen immer öfter die bevorzugte Fertigungslösung. Zwei Anwendungen von ENGEL machen auf der K 2019 das breite Spektrum an Möglichkeiten deutlich. Mit der Herstellung unterschiedlich dekorierter, dreidimensional komplexer Musterteile auf einer victory 1060/300 Spritzgießmaschine mit integriertem viper 20 Linearroboter demonstriert ENGEL die hohe Flexibilität des serienreifen Rolle-zu-Rolle-IMD-Verfahrens. Die gemeinsame Entwicklung der Systempartner ENGEL, Leonhard Kurz, Schöfer und Isosport Verbundbauteile ermöglichen es, im schnellen Wechsel die unterschiedlichsten Oberflächensysteme im One-Step-Prozess von Rolle zu Rolle im Werkzeug thermozuformen, zu hinterspritzen und auszustanzen. Dabei gibt es ein breites Spektrum an möglichen Materialkombinationen. Es lassen sich sowohl mehrschichtige Foliensysteme mit Lackoberfläche als auch strukturierte, hinterleuchtbare und darüber hinaus mit kapazitiver Elektronik funktionalisierte Folien verarbeiten. Für einen Wechsel des Dekors, der Struktur und der Funktionalität muss lediglich die Rolle, nicht aber das Werkzeug getauscht werden. Zum Hinterspritzen kommen neben den typischen Materialien wie ABS, PC oder PC/ABS auch PP sowie Rezyklate in Frage. Während der K Messe mischt ENGEL rezykliertes Material zu. Es handelt sich dabei um Produktionsabfälle, die mitsamt der Folie geschreddert wurden. Zur K 2019 hat das Unternehmen auch den Integrationsgrad der foilmelt-Technologie erneut gesteigert. Der Konturbeschnitt findet direkt im Werkzeug statt. Damit wird keine externe Laserstation mehr benötigt. Es entfällt ein kompletter Arbeitsschritt. Eine zweite Folienanwendung (IMD PUR) präsentiert ENGEL am Messestand seines Partners Leonhard Kurz in Halle 5 (Stand A19). Dort werden auf einer duo 2460/900 Spritzgießmaschine mit easix Knickarmroboter im ENGEL clearmelt-Prozess Frontpanelen nachempfundene Musterteile, die den neuen Sensorikanforderungen entsprechen, produziert. Im clearmelt-Verfahren wird die Oberfläche mit einer Deckschicht aus Polyurethan veredelt, die sich vor allem im Exterieur-Bereich mit einem hohen Glanzgrad in Verbindung mit einer sehr guten Kratzfestigkeit auszeichnet. Abhängig von den Stückzahlen und den Gegebenheiten im Spritzgießbetrieb finden die Thermoplast- und die PUR-Verarbeitung entweder sequenziell oder parallel zueinander mittels Wendeplatte statt. LED erobern im Fahrzeug immer mehr Anwendungsbereiche und werden zunehmend als differenzierende Designelemente eingesetzt. Damit steigt die geometrische Varianz, was die Hersteller der Lichtleiter vor neue Herausforderungen stellt. Um auch bei komplexen Geometrien und langen Strukturen – zum Beispiel zur Konturenbeleuchtung – eine hohe Lichtausbeute sicherzustellen, hat ENGEL gezielt für die Verarbeitung von PMMA einen neuen Plastifizierprozess entwickelt. Dieser erhöht die Homogenität und Reinheit der Schmelze und eröffnet damit den Lichtdesignern neue Freiheiten. Schon feinste, mit den Augen nicht sichtbare Gelbfärbungen verringern die Lichtintensität. Indem ENGEL die thermische Belastung reduziert und unter Luftausschluss arbeitet, können auch bei LED-Geometrien mit langen Fließwegen Materialschädigungen minimiert werden. Das Ergebnis sind Lichtleiter höchster Reinheit, was LEDs mit noch längeren und komplizierteren Strukturen ermöglicht. Um das Potenzial deutlich zu machen, kommt während der K 2019 eine vollelektrische und holmlose e-motion 310/120 TL Spritzgießmaschine zum Einsatz. ENGEL hat gemeinsam mit seinen Entwicklungspartnern INglass und HRSflow verschiedene Anspritzsysteme mit elektrisch betätigten Nadelverschlüssen getestet und präsentiert eine in jeder Hinsicht optimierte Lösung.

30.07.2019
Smarte Kunststoffverarbeitung

Der Messeauftritt von Arburg auf der K 2019 steht ganz im Zeichen der Themen Digitalisierung und Circular Economy. Mit „arburgXworld“ und „arburgGREENworld“ liefert man dabei Antworten auf zentrale Fragen für die Welt der Kunststoffverarbeitung und -nutzung.

Der Messestand bietet so viel digitale Arburg-Welt wie nie zuvor. An insgesamt zehn interaktiven Stationen der „Road to Digitalisation“ erfahren die Besucher mehr zu „Smart Machine“, „Smart Production“ und „Smart Services“. Dazu zählen z.B. der neue „Plastifizierassistent“ zur Materialaufbereitung und für Predictive Maintenance an der Schnecke sowie der Steuerungs-Simulator. Auch die bewährten sechs Assistenzpakete, das Leitrechnersystem ALS, das Turnkey Control Module ATCM und der Remote Service ARS sind auf der K 2019 vertreten. Seit März 2019 ist das Kundenportal „arburgXworld“ für Kunden in Deutschland verfügbar. Neben kostenfreien Funktionen wie den zentralen Apps „Machine Center“, „Service Center“, „Shop“ und „Calendar“ wird es ab der K 2019 weitere kostenpflichtige Angebote geben, die erheblichen Mehrwert bieten. Neu ist z.B. der „Self Service“, das „Dashboard“ zum Maschinenstatus, der Steuerungs-Simulator, das Sammeln von Prozessdaten und die Maschinenauslegung.  Eine besonders „smarte“ Anwendung zeigt man an einem elektrischen Allrounder 570 A mit 2.000 kN Schließkraft und Gestica-Steuerung. In diese ist der neue Füllassistent integriert, d.h. der Allrounder „kennt“ das Spritzteil, das er produzieren soll. Den Füllassistent hat man mit dem Kooperationspartner Simcon entwickelt. Das offline erstellte Simulationsmodell und die Bauteilgeometrie werden direkt in die Steuerung eingelesen. An der Gestica-Steuerung wird in Echtzeit der Füllgrad des Bauteils in Relation zur aktuellen Schneckenposition als 3D-Grafik animiert. Zusammen mit Simcon wurde die Funktionalität des Füllassistenten erweitert, um ein größeres Werkzeug- und Materialspektrum abzudecken. Der Maschinenbediener kann interaktiv am Gestica-Bildschirm die Ergebnisse der offline erstellten Simulation mit dem Füllverhalten des letzten Zyklus vergleichen. Daraus resultieren Vorteile in Sachen Rüstzeit, Sicherheit und Effizienz. Zum Thema Circular Economy präsentiert man zwei  Anwendungen: Bei der Produktion von Bechern aus PP wird rd. 30% Rezyklat eingesetzt. Bei diesem Praxisbeispiel für eine geschlossene Kreislaufwirtschaft kooperiert man mit der Firma Erema (Halle 9, Stand C05), die rezykliertes PP zur Verfügung stellt. In einer Zykluszeit von rd. 4s werden je acht Becher auf einem hybriden Allrounder 1020 H gespritzt. Diese neue Baugröße im Maschinenportfolio wird als Packaging-Version vorgestellt. Bei der zweiten Circular-Economy-Anwendung wird ein PCR-Material (Post-Consumer-Rezyklat) aus Haushaltsabfällen eingesetzt, um ein technisches Produkt zu fertigen. Das am Markt verfügbare PCR wird von einem elektrischen Zwei-Komponenten-Allrounder 630 A im Profoam-Schäumverfahren verarbeitet, das zweite Material ist TPE. Gespritzt wird ein Maschinentürgriff, dessen zwei Hälften im Werkzeug montiert werden. Danach erfolgt das teilweise Umspritzen des Griffs mit der weichen Komponente. Diese Anwendung veranschaulicht, wie sich PCR-Material in den Kreislauf zurückführen lässt, um hochwertige, langlebige Funktionsteile herzustellen. Mit arburgGREENworld-Anwendungen zeigt man Lösungen in Sachen Circular Economy und Ressourcenschonung auf. Zahlreiche Aktivitäten – sowohl für Kunden als auch interne – wurden in dem neuen Programm „arburgGREENworld“ gebündelt, das auf vier Säulen beruht. Die ersten drei Säulen „Green Machine“, „Green Production“ und „Green Services“ beziehen sich auf die Angebote für Kunden und die vierte Säule „Green Environment“ subsummiert die internen Prozesse.  Wie sich mittels IMSE-Technologie (Injection Moulded Structured Electronics) funktionale In-Mould-Produkte erzeugen lassen, demonstriert ein elektrischer Allrounder 470 A mit 1.000 kN Schließkraft. Dazu werden Folien mit integrierten elektronischen Funktionen ins Werkzeug eingelegt und mit PC hinterspritzt. Zur Demonstration produziert die Spritzgießmaschine in einer Zykluszeit von rund 75 s ein Nachtlicht. Mikroschalter aus temperfreiem LSR fertigt ein elektrischer Allrounder 270 A, ausgestattet mit einer Mikrospritzeinheit der Größe 5 mit 8-mm-Schnecke, achtfach-Werkzeug und LSR-Kartusche. Das Spritzteilgewicht beträgt lediglich 0,009 g, die Zykluszeit rund 20 s. Die Spritzteile werden von einem Multilift 3+1 entnommen, im Greifer optisch geprüft, nach Kavitäten getrennt abgelegt und schließlich in Papierbeutel verpackt. Solche Mikrobauteile werden in den Bereichen Automotive und Medizintechnik eingesetzt. Das Umspritzen von Hybridbauteilen demonstriert ein vertikaler Allrounder 375 V mit 500 kN Schließkraft, der mit einem auf dem Maschinenständer montierten Multilift Select Robot-System kompakt automatisiert ist. Die Einlegeteile werden auf einer Rolle bereitgestellt und die Kontakte in einer Zykluszeit von rund 15 s zu Hybridsteckern umspritzt.

K 2019: Halle 13, Stand A13

23.07.2019
Entwicklungsschritt für Thermoplast-Composites

Mit der Herstellung von Demoteilen im organomelt Verfahren zeigt ENGEL auf der K 2019 den nächsten Entwicklungsschritt im Bereich des thermoplastbasierten Composite-Leichtbaus in der Großserie.

Die vorgestellte Fertigungszelle ist die weltweit erste, die drei unterschiedlich dicke Organobleche mittels IR-Strahlung aufheizt und umformt und im selben Prozessschritt im Spritzguss eine hochwertige Sichtoberfläche ausformt. Zudem integriert die Anlage erstmals drei ENGEL easix Knickarmroboter, die zeitgleich manipulieren. Thermoplast-Composites im automobilen Leichtbau ermöglichen es zum einen, die Umformung und Funktionalisierung von Faserverbundhalbzeugen effizient zu integrieren, was die Stückkosten senkt. Zum anderen vereinfacht der Einsatz von ausschließlich thermoplastischen Polymeren die Entwicklung von Recycling-Konzepten. Im organomelt-Prozess werden faserverstärkte Halbzeuge mit thermoplastischer Matrix, wie Organobleche und Tapes, aufgeheizt, ins Werkzeug eingelegt, dort umgeformt und direkt mit Thermoplast umspritzt. Das Verfahren hat die Großserie bereits erreicht. Unter anderem werden Frontendträger mittels ENGEL organomelt vollautomatisiert hergestellt.

In der weiteren Entwicklung dieses Verfahrens befasst sich ENGEL gemeinsam mit seinen Kunden und Partnern mit den Fertigungsaspekten der lastgerechten Auslegung von Composite-Bauteilen. Um die Leichtbaueigenschaften gezielt an die jeweilige Bauteilgeometrie und die unterschiedliche Belastung der einzelnen Bereiche innerhalb des Bauteils anzupassen, werden künftig pro Bauteil mehrere unterschiedliche Faserverbundhalbzeuge miteinander kombiniert, was anhand der auf der K 2019 präsentierten Fertigungszelle demonstriert wird. Der Verarbeitungsprozess wurde gemeinsam mit dem Automobilzulieferer Brose entwickelt. Es handelt sich um die derzeit einzige Anlage weltweit, die im vollständig automatisierten Prozess mit integrierten IR-Öfen drei Organobleche mit Dicken zwischen 0,6 und 2,5 mm, die noch dazu unterschiedliche Geometrien aufweisen, zeitgleich verarbeitet. Die lastgerechte Auswahl der Organobleche ermöglicht es, die unterschiedliche Belastung der einzelnen Bauteilbereiche gezielt zu berücksichtigen, was von Brose durch verschiedene Simulationsverfahren abgesichert wurde. So weist das auf der K 2019 produzierte Demoteil z.B. im Fensterrahmenbereich eine höhere Steifigkeit auf als an der Türinnenseite.

Eine Herausforderung beim Verarbeiten von Organoblechen besteht generell im Aufheizen der Faserverbundhalbzeuge. Von deren Dicke hängen die notwendige Aufheizdauer und die Abkühlzeit ab. Wichtig sind ein schnelles und dennoch materialschonendes Aufheizen sowie kurze Wege der aufgeheizten Halbzeuge zum Formgebungswerkzeug. Die organomelt Fertigungszelle auf der K 2019 rund um eine duo 3660/800 Spritzgießmaschine integriert aus diesem Grund zwei IR-Öfen. Zum Aufheizen des nur 0,6 mm dünnen Organoblechs ist ein vertikaler IR-Ofen direkt oberhalb der Schließeinheit angeordnet. Auf diese Weise gelangt das dünne Organoblech innerhalb kürzester Zeit ins Werkzeug, bevor es abkühlen kann und damit nicht mehr umformbar wäre. Für die beiden dickeren Organobleche mit 1 und 2,5 mm kommt ein Standard-IR-Ofen in horizontaler Ausführung zum Einsatz, der sich auf einem Podest über der beweglichen Aufspannplatte befindet. Diese Anordnung verkürzt ebenfalls die Wege zwischen Ofen und Werkzeug und spart darüber hinaus Platz, weil der Ofen keine separate Stellfläche benötigt. Beide IR-Öfen stammen aus der eigenen Entwicklung und Fertigung von ENGEL. Sie sind ebenso wie die drei easix Roboter vollständig in die CC300 Steuerung der Spritzgießmaschine integriert und zentral über das Maschinendisplay bedienbar.

(Bild: Engel)
(Bild: Engel)
19.07.2019
Weiterentwickelter 3D-Mehrmaterialdruck von Siliconen

Eine Weiterentwicklung seiner ACEO® 3D-Drucktechnologie mit Siliconkautschuk präsentiert WACKER auf der K 2019.

Die ACEO® Imagine Series K2-Drucker verfügen über eine neue Software, die eine noch präzisere und besonders maßgenaue Fertigung dreidimensionaler Objekte ermöglicht. Das Gerät kann außerdem bis zu vier verschiedene Silicon-Materialien gleichzeitig drucken. Dadurch lassen sich Objekte in Farbe und mit Siliconen unterschiedlicher Härte herstellen. Dadurch lassen sich ganz neue Designs realisieren. So ist es jetzt möglich, 3D-Objekte in verschiedenen Farben oder in unterschiedlichen Härtegraden auszudrucken. Von der neuen Technologie profitieren auch Objekte, die innen hohl sind und deshalb mit Stützmaterial gedruckt werden müssen. In solchen Fällen stehen bis zu drei verschiedene Material- bzw. Farbvarianten zur Auswahl.

Solche Mehrmaterialdrucke werden z.B. im Gesundheitswesen immer öfter eingesetzt. Mittels bildgebender Verfahren erfasste Tumore oder Gefäßerkrankungen können jetzt farblich hervorgehoben und in verschiedenen Härtegraden realitätsnah nachgebildet werden. Dadurch können sich Chirurgen gezielt auf die Operation vorbereiten und mögliche Komplikationen besser einschätzen.

Eine weitere Entwicklung ist die Auto-Control-Funktion. Das Gerät misst die bei jedem Druckgang aufgetragene Silicon-Schicht und vergleicht diese anschließend mit dem Soll-Wert des CAD-Modells. Stellt das Programm Abweichungen fest, werden diese beim nächsten Schichtauftrag automatisch korrigiert. Da für diesen Soll-Ist-Abgleich kein virtuelles Modell verwendet wird, sondern das tatsächliche Druckergebnis, ist diese Form der In-line-Kontrolle und -Korrektur einer Überprüfung mittels digitalem Zwilling deutlich überlegen. Die neue Druckergeneration produziert auf diese Weise sehr präzise und detailgetreue 3D-Drucke, die sich auch für anspruchsvolle industrielle Anwendungen eignen.

ACEO® hat außerdem die Mechanik und Steuersoftware des Druckprozesses weiterentwickelt und verbessert. Die Neuerungen erleichtern die Herstellung von Gitterstrukturen und anderen komplexen Designs. Auch die Produktion von Kleinserien ist jetzt problemlos möglich.

10.07.2019
Ganzheitliche Lösung für geschäumte Bauteile

Fräsen, Ultraschallschneiden und Entgraten sowie Prüfen oder flexibles Ultraschallschweißen in einer kompakten Nachbearbeitungsanlage: Diesen Ansatz zeigt KraussMaffei auf der K bei hochautomatisierten Produktionssystemen für die Vorbereitung, Herstellung und Nachbearbeitung geschäumter Mehrkomponenten-PUR-Bauteile.

Erstmals zeigt man das vollautomatische Entgraten halbharter Schaumbauteile mit einem robotergeführten, eigenentwickelten Entgratkopf sowie ein durchgängiges System für Prozessmonitoring und Datenanalyse. Effiziente Fertigung gelingt bei der Herstellung von hochwertigen geschäumten Interieur-Bauteilen, wenn alle Prozessschritte aufeinander abgestimmt und digital miteinander verknüpft sind. KraussMaffei kann hier die gesamte Prozesskette aus einer Hand anbieten. Dazu gehören das Hautsprühen und das präzise Scoring der Dekorfolie im Airbag-Bereich sowie die Aktivierung der Trägeroberfläche. Für das Hinterschäumen der Dekorfolie bietet man ein Portfolio an Misch- und Dosiermaschinen für die PUR-Verarbeitung. Und die Träger kommen bei Bedarf auch aus einer Spritzgießanlage. Für das abschließende Nachbearbeiten stehen effiziente Stanzanlagen oder Multifunktions-Roboteranlagen zur Verfügung. Fräsen, Ultraschallschneiden, Entgraten, Prüfen oder flexible Schweißaufgaben können jetzt mit einem einzigen, mobilen Maschinenkonzept zum Veredeln des Bauteils realisiert werden. In der neuen Bearbeitungszelle MultiStar werden bis zu drei simultan arbeitende Roboter mit unterschiedlichen Werkzeugen eingesetzt. Ein von KraussMaffei entwickelter Bauteilpositionierer mit Schnellwechselmöglichkeit für die Produktaufnahme kann manuelles Rüsten überflüssig machen. Das Bauteil wird sicher, stabil und für die Bearbeitung optimal positioniert. Das ist die Basis für die hohe Qualität im Bearbeitungsprozess.  Neu ist auch das vollautomatische Entgraten halbharter Schaumbauteile. Die neu entwickelte Technologie mit einem Entgratwerkzeug in innovativem Design erhöht die Effizienz und die stabile Prozessführung sorgt für gleichbleibend hohe Qualität der Nachbearbeitung. Dabei bleibt durch selektives Abtragen des Schaumgrates der eigentliche Schaumkörper unbeschädigt. Die Technologie eignet sich aber nicht nur zum Entgraten von Schaumbauteilen, sondern kann auch in anderen Bereichen der Kunststoffverarbeitung, wie z.B. im Kunststoffspritzguss oder in bestimmten Composite-Anwendungen genutzt werden.

 K 2019: Halle 15, Stand  C24 – C27

KraussMaffei AG, MultiStar.
KraussMaffei AG, MultiStar.
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