恩格(ge)爾的生產單元使用紅外輻射加熱并形(xing)(xing)成三種不同(tong)(tong)厚(hou)度(du)的有機板，并在同(tong)(tong)一注塑工藝階段(duan)形(xing)(xing)成高質量(liang)的可見表面(mian)。
注(zhu)射成型機的(de)制造商和系統解決方(fang)案提供(gong)商ENGEL奧地(di)利已經宣布，在(zai)K 2019展銷會（杜塞爾多夫(fu)，德國，10月16日(ri)至23日(ri)）將(jiang)引入的(de)紅外固化技術作(zuo)為它的(de)制造單(dan)元的(de)一部(bu)分，具有與(yu)復(fu)合材料(liao)的(de)熱塑性(xing)塑料(liao)注(zhu)塑預(yu)成型包覆成型。
ENGEL 將使用organomelt工藝生產(chan)(chan)演示(shi)部件(jian)，以反映車門模塊的最新創(chuang)新。ENGEL的生產(chan)(chan)細胞被認(ren)為是世界上首(shou)次使用紅外輻(fu)射來加熱，并形成(cheng)不同厚(hou)度的三個(ge)有機(ji)片材(cai)，以及在相同的注射成(cheng)形高質量(liang)的可見表面成(cheng)型過程的階(jie)段。該(gai)系統將配備(bei)三臺(tai)同時運行的ENGEL easix鉸接式機(ji)器人。
“在汽車行業(ye)的輕量化方面(mian)，熱(re)塑(su)性復(fu)合(he)材(cai)料的重要性日益增加，”恩格(ge)爾輕質復(fu)合(he)材(cai)料技術中心主任NorbertMüller博士說。
這有(you)兩個主要原因。首先，一致的熱塑(su)性(xing)方法可(ke)以有(you)效地整合纖維增強預浸料的成型和(he)功(gong)能(neng)化，從而降低單位成本(ben)。其次，僅(jin)使用熱塑(su)性(xing)聚合物可(ke)以更容易(yi)地制定回收策(ce)略。
“將復合材料部件(jian)在其使用壽命(ming)結束(shu)時(shi)返(fan)回材料環路是電動汽(qi)車行業持(chi)續發(fa)展的(de)優先(xian)事項之一，”Müller指出。“即使在飛(fei)機制造中(zhong)，熱(re)塑性(xing)解決方案現在也變得越(yue)來越(yue)頻繁。”
恩格爾對可(ke)持續交通需求(qiu)的回答是有(you)機(ji)(ji)體。在有(you)機(ji)(ji)金屬工(gong)藝(yi)中，將(jiang)具有(you)熱塑性(xing)基質如(ru)有(you)機(ji)(ji)片和帶的纖維增強預浸料加熱，插(cha)入模具中，在那(nei)里(li)形成(cheng)并(bing)直接(jie)用熱塑性(xing)塑料包覆(fu)成(cheng)型(xing)。該工(gong)藝(yi)已(yi)用于大批量生產(chan)，ENGEL organomelt用于全(quan)自動生產(chan)前端載體等(deng)物品。
隨著流程的(de)(de)進一步發展，恩(en)格(ge)爾(er)正在與客戶(hu)和合(he)(he)作伙伴共同致力(li)于設計具有目標(biao)負載分布(bu)的(de)(de)復合(he)(he)材料組件的(de)(de)生產方面。
“未(wei)來，將為每個(ge)部件(jian)(jian)組合(he)幾種(zhong)不(bu)同的(de)預浸料，以便根據相關部件(jian)(jian)的(de)形狀以及部件(jian)(jian)內部各個(ge)區域的(de)不(bu)同應(ying)力來定制輕質結構(gou)特征，”Müller解釋說。“K展上(shang)的(de)生產單(dan)元將清楚地展示出巨大的(de)潛力。”
模(mo)塑工藝是(shi)與汽車供(gong)應商Brose（德國(guo)科(ke)堡）合作開發(fa)的(de)。ENGEL表示，生產單元是(shi)目前世界上唯一(yi)能夠在一(yi)個完全(quan)自動(dong)化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)中同時處理厚度在0.6 mm和(he)2.5 mm之間的(de)三種不同形狀有(you)機(ji)(ji)板的(de)系統，包括(kuo)集(ji)成的(de)IR烤箱(xiang)。由于在負荷分布的(de)基礎(chu)上有(you)針對性地(di)選擇有(you)機(ji)(ji)板，因此可以處理各(ge)個組成區域(yu)的(de)不同應力 - 這是(shi)博(bo)澤通過(guo)各(ge)種模(mo)擬過(guo)程(cheng)幫(bang)助確保的(de)結果。例如，在K展上制作的(de)演示部件在其窗框區域(yu)比在門內側更堅硬。
由于(yu)在負荷分布的基礎(chu)上有針對性(xing)地選擇有機板，因此可(ke)以處理各(ge)個部件區域的不同應力。
超緊湊的紅外線(xian)烤箱集成
加(jia)工(gong)有機(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個挑戰是預浸料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)(re)(re)。它(ta)們(men)加(jia)熱(re)(re)(re)和(he)(he)(he)冷(leng)卻(que)(que)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間取(qu)決(jue)于(yu)(yu)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)厚(hou)度。快速加(jia)熱(re)(re)(re)材料而不損(sun)壞材料是很重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因為(wei)(wei)快速和(he)(he)(he)直接(jie)過(guo)渡到(dao)加(jia)熱(re)(re)(re)預浸料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模具(ju)。ENGEL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)金屬(shu)生產(chan)單元基于(yu)(yu)雙3660/800注塑機(ji)，因此包括兩(liang)個集(ji)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)IR爐。立(li)式(shi)紅外線烤箱位于(yu)(yu)夾緊裝置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)正上方(fang)，用于(yu)(yu)加(jia)熱(re)(re)(re)有機(ji)板(ban)，厚(hou)度僅為(wei)(wei)0.6毫(hao)米。這樣，薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)板(ban)快速到(dao)達模具(ju)，確保它(ta)尚(shang)未冷(leng)卻(que)(que)并且不可能形成(cheng)。在移動壓板(ban)上方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基座上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)標準水平(ping)IR烤箱將用于(yu)(yu)兩(liang)個較厚(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)板(ban)（1 mm和(he)(he)(he)2.5 mm）。這種布(bu)置(zhi)縮短了(le)烤箱和(he)(he)(he)模具(ju)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離，并且由(you)于(yu)(yu)烤箱不需(xu)要(yao)單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地面空間而節省了(le)空間。兩(liang)臺紅外線烤箱均由(you)ENGEL內部(bu)開發(fa)和(he)(he)(he)制造(zao)。這些和(he)(he)(he)三個easix機(ji)器人與IMM的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)CC300控制單元完(wan)全集(ji)成(cheng)，可通過(guo)機(ji)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯示屏進(jin)行集(ji)中控制。
所有(you)(you)三(san)(san)個(ge)有(you)(you)機(ji)(ji)板(ban)同時加(jia)熱。然后(hou)三(san)(san)個(ge)easix機(ji)(ji)器人(ren)中(zhong)(zhong)的(de)兩(liang)個(ge)可用(yong)于處理(li)有(you)(you)機(ji)(ji)板(ban)。它(ta)們(men)在夾緊(jin)單(dan)元上方彼(bi)此相(xiang)鄰。當(dang)第(di)一個(ge)機(ji)(ji)器人(ren)負(fu)責處理(li)兩(liang)個(ge)較厚的(de)有(you)(you)機(ji)(ji)板(ban)時，第(di)二個(ge)機(ji)(ji)器人(ren)負(fu)責處理(li)最薄的(de)板(ban)。在整個(ge)加(jia)熱過程中(zhong)(zhong)，它(ta)將(jiang)有(you)(you)機(ji)(ji)板(ban)保持在垂(chui)直輻(fu)射場的(de)前面，以(yi)便(bian)在設定的(de)加(jia)熱時間結(jie)束(shu)后(hou)將(jiang)其放入(ru)(ru)模具中(zhong)(zhong)。第(di)三(san)(san)個(ge)機(ji)(ji)器人(ren)位(wei)于夾緊(jin)單(dan)元旁邊(bian)。其工作是移除模制部件，同時將(jiang)三(san)(san)個(ge)有(you)(you)機(ji)(ji)板(ban)中(zhong)(zhong)的(de)一個(ge)移入(ru)(ru)模具中(zhong)(zhong)以(yi)進行注射成(cheng)型(xing)過程。
從(cong)中(zhong)國原料生產商金發(fa)（中(zhong)國上海）獲得的(de)有機(ji)板材(cai)由(you)玻(bo)璃纖維制成(cheng)(cheng)，并(bing)以(yi)聚丙烯為基質材(cai)料。當(dang)由(you)Georg Kaufmann Formenbau（瑞(rui)士(shi)Remetschwil）建(jian)造(zao)的(de)模具(ju) 關閉時，形成(cheng)(cheng)有機(ji)板。緊接(jie)著，它們在同一模具(ju)中(zhong)用玻(bo)璃纖維增(zeng)強(qiang)聚丙烯包(bao)覆成(cheng)(cheng)型。加強(qiang)筋的(de)形狀位于部件的(de)背面(mian)，而皮革外觀的(de)紋理則在可見側形成(cheng)(cheng)。
“當直接包覆成型有機(ji)板材時，我們(men)可以獲得出(chu)色的粒面皮革外觀(guan)，以前在有機(ji)板材方(fang)面看來是不可能的，”Müller說道。“在這(zhe)方(fang)面，我們(men)正(zheng)在為未來使用有機(ji)金(jin)屬工藝生產大型結構(gou)熱(re)塑性門(men)結構(gou)奠定基(ji)礎。”
自動化起著(zhu)關鍵作(zuo)用(yong)
ENGEL在其輕質復合材料技術中心(xin)開發(fa)的生產(chan)解決方案以其高效率和成本(ben)效益而著稱 - 這兩者都是大批量(liang)生產(chan)應用的基本(ben)要求。
“恩(en)格爾(er)在自(zi)動(dong)化(hua)領域的豐富專業(ye)(ye)知識發揮(hui)了重要作用，”恩(en)格爾(er)自(zi)動(dong)化(hua)與(yu)復合(he)系統事業(ye)(ye)部副總裁Walter Aumayr表示。
由于三臺ENGEL easix鉸接式機器(qi)人(ren)同(tong)時運行(xing)，恩格爾展臺上的(de)有(you)機金屬單元(yuan)(yuan)將(jiang)提供最先進的(de)集成復(fu)合加工示例，是ENGEL迄(qi)今為止(zhi)展示的(de)最復(fu)雜的(de)生產單元(yuan)(yuan)。貿(mao)易(yi)展。
“我(wo)們整合的(de)流程(cheng)階(jie)段(duan)越(yue)多，生(sheng)產單(dan)(dan)元所包含的(de)單(dan)(dan)個(ge)系統越(yue)多，整個(ge)流程(cheng)就越(yue)復雜(za)，”Aumayr說。“因此，作(zuo)為系統解(jie)決方案提供商，恩格爾確(que)保整個(ge)單(dan)(dan)元中存在(zai)一致的(de)操作(zuo)邏輯和聯合數據(ju)管理，使(shi)(shi)得(de)使(shi)(shi)用鉸接式機器人(ren)變得(de)更加容易。在(zai)車(che)間注塑成(cheng)型(xing)的(de)工(gong)人(ren)可以相對簡單(dan)(dan)地操作(zuo)easix機器人(ren)。“
ENGEL系統的(de)(de)一(yi)個特(te)殊(shu)方(fang)面是(shi)IR烤箱也完(wan)全集成(cheng)到(dao)CC300控(kong)制單元中，確(que)保整個過程具(ju)有統一(yi)的(de)(de)操作邏(luo)輯。此外，由于(yu)成(cheng)型(xing)機，機器人和外圍設備都在ENGEL系統解決方(fang)案中訪(fang)問相同的(de)(de)數據庫，因此錯誤風險(xian)降(jiang)低(di)，效(xiao)率提高。不需要(yao)額外的(de)(de)硬件，easix鉸接式機器人可以使其運(yun)動(dong)(dong)與模具(ju)中的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)同步，例如抽芯或頂出(chu)器的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)。
“因(yin)此，我們可以減少周期時間和(he)資本支出，特別是在涉及(ji)大規模系統時，”Aumayr說(shuo)。