Vstřikování komponentů pro odlehčené konstrukce

Když záleží na každém gramu!

Odlehčená konstrukce je v řadě oborů vyžadována jako „všelék“. Snížení hmotnosti výlisku a pokud možno ještě vylepšit jeho mechanické vlastnosti – tak zní požadavek. Využívají se procesy společnosti ARBURG, například fyzikální vypěňování metodou ProFoam, postup FDC (i v kombinaci s kompozitními vlákennými materiály) a vícekomponentní vstřikování dílů s pěnovou složkou (PVSG).

Přímé ukládání vláken (FDC)

Výlisky odlehčených konstrukcí z dlouhých skelných vláken
U inovativního stroje s přímým ukládáním vláken (FDC) se provádí přířez nekonečných vláken a jejich přímé ukládání do taveniny. Jedná se o cenově výhodnější alternativu oproti zpracování kompozitních hmot s obsahem vláken. Při procesu přímého ukládání vláken lze navíc velmi flexibilně nastavovat délku, podíl vláken a kombinaci materiálů a tím cíleně ovlivňovat vlastnosti komponentu.

Hydraulický stroj ALLROUNDER 820 S s uzavírací silou 4 000 kN vyrábí komponenty pro vysoce pevné odlehčené klouby pro předměty pro domácnost z PA vyztuženého dlouhými skelnými vlákny. Řízení hmotnosti integrované v automatizačním systému zobrazuje konzistentní hmotnost dávky, a tím i obsah vláken, a výsledek měření se používá jako ověřovací parametr procesu v řídicím systému SELOGICA. Lineární robotický systém MULTILIFT V odkládá hotové výlisky na dopravní pás.

ProFoam

Odlehčená konstrukce zesílená vlákny
Pro fyzikální napěňování termoplastů nabízí společnost ARBURG nový proces ProFoam. V rámci tohoto postupu se plastový granulát již před vstupem do vstřikovací jednotky obohacuje vháněným plynem prostřednictvím hradítka v přívodu granulátu. Vlákny zesílené plasty tak není třeba dodatečně zastřihávat.

Pomocí procesu ProFoam lze vstřikovat lehké a stabilní komponenty s homogenní pěnovou strukturou a bez rizika průtahů. Při použití vlákny zesílených materiálů dosahují skelná vlákna v komponentu zpravila větší střední délky než při běžném kompaktním vstřikování. Efektivním příkladem je kryt kinematického mechanizmu, který lze použít v interiéru osobních vozidel. S vahou 361 gramů je zhruba o 13 % lehčí než srovnatelné kompaktní komponenty.

Vícekomponentní vstřikování dílů s pěnovou složkou

Vypěňovaný díl v kombinaci s plasty
Při vícekomponentním vstřikování dílů s pěnovou složkou (PCIM) je vypěňovaný zálisek kombinován s plasty. Kontrolovaným natavením povrchu vypěňovaného zálisku při vstříknutí plastu vzniká odlehčená konstrukce s trvalým mechanickým spojením; dokončovací pracovní operace tak nejsou nutné.

Srdcem kompaktního a flexibilního automatizovaného řešení je hydraulický dvoukomponentní vstřikovací stroj, který v jednom kroku vyrábí hotové kolo pro modely. Výrobek se skládá z pěnové pneumatiky z EPP, ráfku z PP tvarovaného vstřikováním a opláštění z TPE. Pro manipulaci se používá mobilní šestiosý robot Agilus firmy Kuka/fpt, který je umístěn na další lineární ose vedené napříč vůči stroji. Flexibilní sedmiosé řešení umožnilo dynamické zvládání pohybů a o 43 % rychlejší manipulaci s formou. Výsledkem jsou kratší doby cyklů a vyšší produktivita.

Lehká páky

Silná kombinace: Dlouhá vlákna a kompozitní vlákenné materiály
Na příkladu páky si ukážeme, jak lze nové přímé vkládání dlouhých vláken kombinovat se zastřikováním dvou zálisků z termoplastu vyztužených nekonečným vláknem (kompozitních vlákenných materiálů) různé tloušťky. Výsledkem je kompozitní konstrukční komponent o vysoké pevnosti, který je schopen nahradit kov.

Šestiosý robot uchopí dva zálisky s odlišnou tloušťkou, vyrobené z termoplastů vyztužených nekonečnými vlákny, zahřeje je metodou dvoustranného zahřívání a pak je při přesně stanovené formovací teplotě vloží do formy. Servohydraulicky pracující zařízení ALLROUNDER 820 S zastříkne kompozitní vlákenné materiály materiálem PP vyztuženým dlouhými vlákny a během doby cyklu činící 40 vteřin vyrobí přes 0,5 m dlouhý a pouze 200 gramů vážící konstrukční díl s přídavnými funkčními a výztuhovými prvky.