Aktuelles / Entwicklungen - Maschinen und Anlagen

26.06.2017

Mit einer modifizierten Hochtemperaturanlage produziert FKM Sintertechnik erstmals lasergesinterte Serienbauteile aus PA6. Wegen seiner ausgewogenen mechanischen Eigenschaften und seiner Temperaturfestigkeit hat sich Polyamid 6 (PA6) gerade in der Automobil-Industrie als Standardwerkstoff etabliert. Bis dato war es allerdings nicht möglich, dieses Thermoplast im Schichtbau-Verfahren des 3D-Printing zu verarbeiten, um daraus z.B. Kleinserien und Ersatzteile herzustellen.

Aufgrund seiner relativ hohen Schmelztemperatur von 222 °C ließ sich der technische Kunststoff Polyamid 6 (PA6) bislang auf keiner 3D-Printing-Anlage verarbeiten. Mit der neuen optimierten Lasersinter-Maschine mit einem Bauraum von 250 x 250 x 330 mm lassen sich Formteile aus PA6 schnell und wirtschaftlich ab Losgröße 1 fertigen. Zu den ersten Kunden, die davon profitieren, gehört ein namhafter Automobil-Hersteller. Für seinen After-Sales-Service erhält er Ersatzteile aus PA6 für den Einsatz im Motorraum, und zwar Luftkanal-Bauteile mit Klemmnut, Stabilisierungsrippen, Befestigungsflansch und zahlreichen Anbauelementen. Dabei handelt es sich um hochfunktionelle Einbauteile von mittlerer Größe und Komplexität. Produziert werden sie abrufbereit als On-Demand-Serien mit mittleren Stückzahlen. Die hergestellten Bauteile aus Polyamid 6 erweisen sich in einem Temperaturbereich von -30 °C bis etwa 120 °C als formstabil und überzeugen auch hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften. Denn das PA6 verleiht ihnen eine Zugfestigkeit von 75 MPa, ein Zugmodul von 3750 MPa und ein Biegemodul von 3200 MPa. Damit verfügen die lasergesinterten Bauteile also auch über eine hohe Abrieb- bzw. Verschleißfestigkeit und eine gute Schwingungsdämpfung. Sie erweisen sich in der Praxis als zäh und ermüdungsresistent und sind außerdem chemisch beständig gegen Benzin, Öl und Fett. Dank dieser Eigenschaften eignen sich die PA6-Bauteile von FKM hervorragend für Serienanwendungen in Automobilbau und Fahrzeugtechnik. Insbesondere für die Realisierung von Formteilen aus Polyamid 6 mit erhöhten optischen, haptischen oder fluidtechnischen Ansprüchen wurde das Smooth-Finishing entwickelt. Dieses rückstandsfreie Verfahren verleiht den PA6-Teilen eine glatte und glänzende Oberfläche. Alle sonstigen Werkstoff-Eigenschaften des Materials bleiben unbeeinflusst. Weil aber beim Smooth-Glätten auch alle innenliegenden und nicht sichtbaren Bereiche eines Bauteils lückenlos erreicht werden, ist das Verfahren gerade für die strömungstechnische Optimierung fluidtechnischer Komponenten von großer Bedeutung.

 

FKM Sintertechnik, modifizierten Hochtemperaturanlage.
30.05.2017

Auf den diesjährigen TechTagen von Scheugenpflug zeigte das Unternehmen neue und bewährte Lösungen für effiziente Klebe-, Dosier- und Vergussprozesse. Das Themenspektrum für die mehr als 500 Besucher reichte vom Verguss von Batterien und E-Motoren über neue, hochtemperaturbeständige Vergussmassen für die Leistungselektronik bis zum Optical Bonding. Vorgestellt wurde auch die neuentwickelte DispensingCell, eine kompakte Einstiegslösung für Wärmemanagement-Aufgaben.

Auf den 4. TechTagen zeigte sich, welche Bedeutung leistungsfähiger Dosiertechnik und intelligenten Vergussmaterialien im Hinblick auf zentrale Trends und Entwicklungen unserer Zeit zukommt. Im Rahmen der begleitenden Fachausstellung präsentierten insgesamt 21 Materialhersteller und Systempartner ihre Lösungen. Damit hat sich die Veranstaltung von einer kleinen Inhouse-Messe zu einem Branchentreff entwickelt. Von hohem Interesse für die Besucher war das hauseigene Anwendertechnikum, in dem Live-Vergüsse mit aktuellen Klebe- und Vergussmaterialien durchgeführt wurden. Großen Anklang fand auch eine neue Lösung für den Verguss von Batterien für E-Fahrzeuge: Hierfür wurde ein volumetrisches Hochleistungsdosiersystem entwickelt, das auch bei sehr abrasiven, pastösen Vergussmedien höchste Austragsraten erlaubt. In Dosierversuchen mit einem hochviskosen Material (100.000 mPa∙s) konnte eine Dosierleistung von 20 ml/s erreicht werden. Die neuentwickelte DispensingCell, eine kompakte Einstiegslösung für Wärmemanagement-Aufgaben, wird als vollständig vorkonfigurierte und parametrierte Dosier- und Vergusszelle vor der Auslieferung gezielt auf getestete und freigegebene Wärmeleitmaterialien eingestellt. Neben der raschen Verfügbarkeit der Anlage profitieren Anwender hier von einem sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnis sowie einem schnellen Produktionsstart dank Plug-and-Produce.

Scheugenpflug AG, 4. Tech Tage.
19.05.2017

Die neue Stand-alone-Lösung Borster NCS von SCA reinigt Haken-, Flatstream- und Airless-Düsen und ist schnell installiert. Mit der effektiven Lösung zur Reinigung solcher Düsen, können ärgerliche Zwischenfälle vermieden werden - wenn z.B. nach einer perfekt applizierten Dichtnaht ein Materialrest von der Düse kleckert und das Werkstück verschmutzt. Oder wenn bei optisch überwachten Düsen, Dichtstoffreste den kompletten Prozess lahmlegen. Bislang musste das störende Material manuell entfernt werden, was mit Stillstandzeiten und Kosten verbunden war.

Das Reinigungssystem besteht aus einem Gehäuse, einem Materialsammelbehälter und dem Reinigungsbereich mit zwei rotierenden Bürsten, die über einen Luftmotor angetrieben werden und lässt sich problemlos nachrüsten. Mit einer Auto-Switch-on-Funktion kann sie deshalb ohne Feldbusanbindung betrieben werden. Das kompakte Gerät (577 mm x 334 mm x 273 mm) muss lediglich an die Strom- und Druckluftversorgung (5 bis 8 bar) angeschlossen werden. Im Reinigungsbereich erkennt ein Sensor die verschmutzte Düse und startet den Reinigungsvorgang. Ab Werk stehen vier verschiedene Reinigungsprogramme zur Verfügung. Dabei rotieren die Bürsten z.B. einmal im Uhrzeigersinn, dann entgegen dem Uhrzeigersinn, gefolgt von einem 10 s langen Selbstreinigungsgang des Gerätes. Alternativ kann nur im bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn gereinigt werden, ebenfalls mit 10 s Selbstreinigung. Dabei ist die Dauer der Reinigung in die jeweilige Richtung unterschiedlich. Eine Ampel am Gehäuse zeigt den jeweiligen Systemzustand an. Der Borster NCS kann einfach, schnell und werkzeuglos gereinigt und gewartet werden. Für den Wechsel des Materialbehälters gegen einen optional verfügbaren Ersatzbehälter, genügen rund 30 s. Die Bürsten lassen sich mit etwas Übung in 3 bis 5 min. austauschen. Basierend auf 1 Mio. Zyklen/Jahr empfiehlt SCA eine monatliche Reinigung aller Bauteile, die im Kontakt mit Material sind. Für den Luftmotor sollte jedoch eine jährliche Wartung vorgesehen werden.

SCA Schucker GmbH & Co. KG, Stand-alone-Lösung Borster NCS.
15.05.2017

Mit einer neuen Druckdüsen-Technik macht Melos elastomerbasierte Granulate für die additive Fertigung nutzbar. Der neue Druckkopf vereint unterschiedliche Methoden der additiven Fertigung, orientiert sich aber stark an dem FFF – Verfahren (Fused Filament Fabrication). Ein Anwendungsbereich ist der Formenbau, um schwierige Geometrien entsprechend einfach abzubilden. Möglich ist auch eine spanende Bearbeitung, wenn man den Druckkopf gegen eine Frässpindel austauscht.

 

Das elastomerbasierte Granulat wird mit einem speziellen Bindemittel zu einer hochviskosen Paste aufbereitet. Je nach Anforderung kann die Granulatstruktur variieren. Granulatgröße, Form und Größenverteilung des Feststoffes beeinflussen den Druckprozess und müssen aufeinander abgestimmt sein. Der Düsendurchmesser des Druckkopfes sowie weitere Prozessparameter können entsprechend  eingestellt  werden. Die Bandbreite erlaubt eine deutliche höhere Druckeffizienz von großvolumigen Bauteilen. Die Entwicklung der richtigen Rezeptur aus Feststoff und Flüssigkomponenten ist der Schlüssel für eine erfolgreiche Verarbeitung. Hier zeigt sich, dass jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Compoundierung von Kunststoffen und die spätere Granulierung die Entwicklung der richtigen Rezeptur beschleunigt hat. Zur schnellen Aushärtung kommt eine spezielle Chemie mit Reaktionsbeschleuniger zum Einsatz. Hier mussten erst Lösungen gefunden werden, die die Fließfähigkeit der Paste bis zur Druckdüse sicherstellen  - ohne dabei auszuhärten und eine zu hohe Viskosität zu erreichen. Auf der anderen Seite muss die Paste nach dem Austritt aus der Düse sofort aushärten und dimensionsstabil werden. Die maximale Druckleistung des Prototypen beträgt derzeit 25 l/h - je nach Düsendurchmesser, Druckmaterial und geforderter Qualität. Das Verfahren erlaubt eine effiziente Herstellung von größeren Volumenkörpern. Der Zielmarkt liegt bei Baukörpern von vorzugsweise mehr als 1 m3  Volumen.

Melos GmbH, elastomerbasierte Granulate.
12.05.2017

Mit einem vollautomatischen, teilweise patentierten Fügeverfahren sowie hochwertigen optisch klaren Klebstoffen bietet die Rampf Gruppe eine Komplettlösung für den Einsatz der Optical-Bonding-Technologie im Display-Bereich an. Dieses Verfahren erlaubt den den prozesssicheren, luftblasenfreien Auftrag von Bonding-Materialien mit anschließendem Fügen der Bauteile.

Hierbei wird die Bonding-Masse unter Vakuum aufgetragen und die Bauteile werden unter Luftabschluss im Vakuum gefügt. Durch die Dünnschicht-Entgasungstechnologie der Einzelkomponenten ist die Verarbeitung hochevakuierter Bonding-Materialien möglich. Darüber hinaus erfolgt die Entgasung von Hinterschnitten und der Spalte zwischen Rahmen und Display bereits beim Materialauftrag. So wird das Risiko minimiert, dass beim Füge- und Aushärteprozess Luftblasen eingeschlossen werden. Der Auftrag der Bonding-Masse erfolgt mit der Vakuum-Dosieranlage DC-VAC.  Sie ist für die Verarbeitung von 1K- und 2K-Vergussmassen ausgelegt, verfügt serienmäßig über eine Vakuummaterial-Aufbereitung und ist mit einem dynamischen Mischsystem ausgestattet. Durch das große Sichtfenster kann der Vergussvorgang leicht eingestellt und überprüft werden. Umfangreiche Überwachungseinrichtungen erleichtern die Prozesskontrolle. Die Vakuumkammer kann für manuelle Beschickung oder für die Integration in automatisierte Systeme ausgelegt werden. Ergänzend zum Display-Fügeverfahren unter Vakuum beinhalten die vollautomatischen Produktionssysteme alle Arbeitsschritte zum Verkleben des Displays mit dem Rahmen. Für das Bonding bieten sich die Silikonklebstoffe RAKU-SIL an. Kennzeichen sind: 100% Transparenz/Transmission, vollständige Klarheit, sehr niedriger Haze-Wert, stabile Farbwerte über die gesamte Lebensdauer, unterschiedliche Härtegrade von VLRH 20 bis VLRH 95 und ausgezeichnete Haftung. Diese LOCA-Klebstoffe (Liquid Optically Clear Adhesives) bieten ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind für die großtechnische Verarbeitung auf Misch- und Dosieranlagen optimiert. Sie sind raumtemperaturhärtend und in unterschiedlichen Härten und Viskositäten (von flüssig bis thixotrop) verfügbar. Darüber hinaus stehen auch Klebstoffe zum Fixieren von Displays, Rahmen, Halte-rungen usw. zur Verfügung. In Kombination sind diese auch für den Einsatz beim „Dam and Fill“-Verfahren geeignet.

Rampf Gruppe, patentierten Fügeverfahren.
02.05.2017
Mehrkomponentenlösungen

Die Engineered Materials Group von Parker Hannifin stellte auf der Hannover Messe  eine umfangreiche Palette von Mehrkomponentenlösungen aus vielfältigen Materialkombinationen wie Gummi/Kunstoff, Gummi/Metall und Kunststoff/Kunststoff vor.

Durch die Integration mehrerer Bauteile bzw. Funktionen in einem einzigen Bauteil eröffnen sich Anwendern neue Entwicklungsmöglichkeiten und vielfältige Sparpotenziale. So können 2K/xK-Produkte für unterschiedlichste Anwendungen realisiert werden, z.B. Gehäusebauteile mit statischer Dichtfunktion, Antriebsabdichtungen oder Dichtelemente mit Form-/Kraftschluss-Fixierung. Die Mehrkomponenten-Technologie verbindet unterschiedliche Werkstoff-Komponenten in einem integrierten Formteil miteinander. Die Kombinationen sind nicht beschränkt auf Elastomer-Werkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaftsmerkmalen, sondern schließen durch den Einsatz des Mehrkomponentenspritzguss-Verfahrens auch eine Vielzahl sogenannter Hart-/Weich-Verbünde ein. Dabei bildet ein Thermoplast oder Metall die harte Komponente (Trägerteil), während die weiche Komponente aus einem Elastomer-Werkstoff besteht. Zwischen Trägerbauteil und Elastomer besteht ein direkter chemischer Haftungsverbund, der mit oder ohne Haftvermittler geschaffen werden kann. Durch die Kombination der spezifischen Vorteile verschiedener Werkstoffe in einem Bauteil können völlig neue Entwicklungspotenziale realisiert werden. Dabei ermöglicht weitgehende Designfreiheit komplexe, aber gleichzeitig auch kompakte und gewichtssparende Geometrien und erweiterte Bauteilfunktionalitäten. Mit konventionellen Methoden wirtschaftlich kaum oder nur schwer realisierbare Produkte können so umgesetzt werden. Darüber hinaus bietet die Integration mehrerer Bauteile bzw. Funktionen in einem einzigen Bauteil dem Anwender weitere Vorteile und Sparpotenziale, z.B. durch Verkürzung der Prozesskette, vereinfachte Montage und reduzierten Aufwand in der Logistik und Qualitätssicherung.

Parker Hannifin Manufacturing, Mehrkomonentenlösungen.
27.04.2017

Die DDL GmbH, die auf Dichtungslösungen für den Rohrleitungsbau – darunter auch salzwasser-, fett-, öl- und feuerbeständige Konstruktionen für sensible Einsatzgebiete - spezialisiert ist, realisierte mit einer Wasserstrahlschneideanlage von Maximator JET die ganzheitliche Inhouse-Produktion für anspruchsvolle Nischenmärkte.

Wie in der Branche üblich konzentrierte man sich anfangs auf Beratungs- und Ingenieurleistungen und lagerte die Produktion im Ausschreibungsverfahren an verschiedene Lohnfertiger aus. Die damit verbundenen Reibungsverluste, Qualitätsschwankungen und die eingeschränkte Flexibilität waren aber zunehmend ein Thema.  Nachdem die Produktion von lasergeschnittenen Pressringdichtungen auf große Nachfrage stieß – die Gummikomponenten wurden im Betrieb aufwändig ausgeschnitten, per Hülsbohrer mit Löchern versehen und beschriftet – suchte man nach einer passenden Laserschneidemaschine und lernte durch Zufall die Wasserstrahlschneidsystem-Technologie kennen. Die materialübergreifende Leistungsfähigkeit dieser Technik bot eine tragfähige Lösung, die gesamte Fertigung unabhängig von Lohnfertigern im eigenen Betrieb durchzuführen. Ein Ansatz, der nicht nur höhere Deckungsbeiträge, sondern auch deutlich höhere Flexibilität und Qualität versprach. Zum Einsatz kam eine zur MasterCut aufgerüstete STM 1020 EcoCut mit einem 1 x 2 m großen Schneidtisch, einer Ecotron-Hochdruckpumpe von BFT sowie einem Reinwasser- und einem Abrasivschneidkopf, mit denen im Wechsel hauptsächlich 5 mm dicker V2-Stahl und EPDM-Kautschuk geschnitten werden. Die Anlage wurde innerhalb von zwei Tagen aufgestellt und in Betrieb genommen. Schon nach drei Tagen Schulung beherrschten die Mitarbeiter die selbständige Bedienung der Maschine – trotz fehlenden CNC-Know-hows. Das war nicht zuletzt auf den Telefon-Support und Service des Anlagenlieferanten und seiner Systempartner zurückzuführen. Geschnitten werden alle Komponenten ohne Werkzeugwechsel, ohne Nachbearbeitungsaufwand bei maximal 14% Materialausschuss und deutlichem Qualitätszuwachs. Das führte zu mehr Aufträgen, sodass die Maschine bald 10 Stunden am Tag ununterbrochen lief. Deshalb wurde ein zweiter Schneidtisch angeschafft, damit Stahl und Gummi mit zwei Anlagen parallel geschnitten werden können. Die Rentabilität in der Fertigung ist seitdem um gute 30% gestiegen. Ein weiterer Vorteil ist auch der automatisierte Workflow: Nach Auftragsbestätigung geht der Lieferschein auf digitalem Wege in die Fertigung und in die Konstruktionsabteilung, die die Konstruktionsdaten auf den Server legt. Von dort aus werden die Daten in die SmartCut-Software der Wasserstrahlschneideanlage importiert, automatisch in CNC-Daten konvertiert und bestmöglich geschachtelt. Und der Ausbau der Fertigung geht weiter: Die dritte Anlage soll eine gebrauchte, komplett überholte EcoCut mit 1 x 1,5 m großem Schneidtisch werden.

DDL GmbH, Wasserstrahlschneideanlage.
18.04.2017

Plasmatreat und KUKA wollen im Rahmen ihrer Systempartnerschaft Technologien an ihrer Schnittstelle zusammenführen und Prozesse einfach, aber flexibel automatisieren. Kuka hat die ready2_activate-Anwendung deshalb speziell auf die Plasmatreat-Technik abgestimmt. Damit steht eine automatisierte, modulare Plattform zur Verfügung, die ohne aufwändige Vorbereitung sämtliche standardisierten Vorbehandlungsverfahren der Openair® -Plasmadüsentechnologie ermöglicht.

Die Roboter aus der KR AGILUS Serie stellen die gleichmäßige Reinigung, Aktivierung oder Nano-Beschichtung der Materialoberfläche im gesamten Arbeitsbereich einer Plasmazelle sicher. Der Bewegungsablauf sowie der jeweilige Plasmaprozess sind prozessorgesteuert. Die Bedienoberfläche ist einheitlich und intuitiv gestaltet und erlaubt eine einfache Programmierung des Prozesses. Die leistungsfähigen und flexiblen Schnittstellen zwischen der Plasmazelle und einer externen Maschinensteuerung ermöglichen eine Integration in ein Gesamtsystem oder eine Linie. Dabei werden auch alle Plasmaparameter sicher erfasst und dokumentiert. Mit dieser Systemintegration von KUKA- Robotern bietet Plasmatreat eine Automatisierungslösung, mit der das spezifische Anwendungs-Know-how einer Plasma-Vorbehandlung für Materialoberflächen einfach und standardisiert in Produktionsabläufe integriert werden kann. Auch können Roboter zukünftig mit zusätzlicher Hard- und Software in kürzeren Lieferzeiten geordert werden. Gleichzeitig wird deren Inbetriebnahme optimiert.

Plasmatreat GmbH, Kuka GmbH, Systempartnerschaft.
18.04.2017

Mit dem neuen MDS 3250+  stellt VERMES Microdispensing im Rahmen seiner MDS 3000 Mikrodosierserie eine Systemlösung für hochviskose Medien vor.  Der neue Hochleistungsdosierer wurde für exaktes, berührungsloses Dosieren von Medien bis zu 2000 Pas entwickelt. Reproduzierbare Dosierergebnisse mit identischen Einzeltropfen werden bis zu einer Größe von 0,8 nl erreicht. Er ist mit einem Hochleistungs-Piezo Aktuator ausgestattet, mit dem sich hochviskose Medien wie SMT-Kleber, Silikone, LED-Phosphor- und Unterfüllungsmaterialien sowie Schmelzkleber und Lotpasten dosieren lassen.

Durch schnelles Öffnen und Schließen der Ventile beschleunigt die Hochgeschwindigkeits-Piezo-Technologie den Dosierzyklus, was zu max. Systemleistung führt. Kurze Aufbauzeiten und schnelle Prozesskonfiguration sind vor allem für vollautomatisierte Produktionsanlagen unerlässlich. Mit dem neuen “Quickadjust” steht eine benutzerfreundliche Funktion zur Verfügung, die die Einstellung von Stößel und Düse von oben statt von unten ermöglicht. Dies erleichtert den Systemzugang und die Prozesskonfiguration und liefert optimale, präzise Resultate. Einsatzbereiche sind vor allem Anwendungen der Automobil- und Halbleiterindustrie sowie der Mikro- und Unterhaltungselektronik.

VERMES Microdispensing GmbH, MDS 3250+.
30.03.2017

Das peristaltische Dosiergerät PPD-2005 von Globaco eignet sich zum Dosieren dünnflüssiger Medien bis zu einer Viskosität von ca. 10.000 mPas. Aufgrund des eingesetzten hochpräzisen Schrittmotors ist eine exakte Dosierung von kleinsten Mengen niedrigviskoser Montageflüssigkeiten möglich. Die Schlauchpumpe arbeitet ohne Druckluft, was bei der Verarbeitung von Cyanacrylaten den Vorteil bietet, dass diese direkt aus dem Kaufgebinde dosiert werden können.

Eine integrierte Rücklauffunktion verhindert ein Nachtropfen. Die Reinigung von materialführenden Teilen ist nicht erforderlich, da das Medium ausschließlich mit dem Teflon-Schlauch in Berührung kommt. Das Dosiersystem ist einfach in der Anwendung bei gleichzeitig umfangreicher Funktionsvielfalt. Standardmäßig wird das PPD-2005 mit einem Fingerschalter ausgeliefert. Ein Fußschalter ist optional erhältlich. Das System lässt sich digital einstellen und bietet dadurch reproduzierbare Dosierungen. Der Schnellspannkopf erlaubt zudem einen raschen Schlauchwechsel. Die RS-232 Schnittstelle ermöglicht eine externe Ansteuerung.

Globaco GmbH, peristaltische Dosiergerät PPD-2005.
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