Páka odlehčené konstrukce

Kompozitní vlákenné materiály kombinované s dlouhými vlákny

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.

Metodou dvoustranného zahřívání se kompozitní vlákenné materiály šetrně zahřívají v podavači robota pomocí infračervených zářičů. Poté je šestiosý robot při přesně stanovené teplotě tváření vloží do formy LIPA (Lightweight Integrated Process Application). Odpadá nutnost použití samostatné zahřívací stanice. Stroj ALLROUNDER 820 S kompozitní vlákenné materiály zastřikuje PP vyztuženým dlouhými vlákny. Konečný produkt je dlouhý 0,5 m a váží pouze ca 200 g – tedy o 62 % méně než srovnatelný tlakový odlitek.

Hlavní prvky

  • Zpracování lehkých materiálů: Výsledkem kombinace dlouhých vláken a kompozitních vlákenných materiálů je lehký kompozitní konstrukční díl o vysoké pevnosti
  • Přímé vkládání vláken (FDC): individuální nastavování délky vláken, podílů vláken a kombinací materiálů
  • Servohydraulika: stroj ALLROUNDER S s regulací otáček pohonu čerpadla a systémem úspory elektrické energie
  • Zajištění kvality na lince: sledování teploty, zátěžová zkouška ohybem a grafická vizualizace kvalitativních parametrů

Základní údaje

Páka odlehčené konstrukce
Počet dutin: 1
Hmotnost výlisku: 202 g
Materiál: PP + GF
Doba cyklu: 40 s

Postup funguje takto

Obstřikování vložených dílů
Rovné přířezy kompozitního vlákenného materiálu s různou tloušťkou se ve formě přetvářejí do podoby profilu ve tvaru W a současně se z PP vyztuženého dlouhými vlákny nastřikují např. okraje, upevňovací oka a žebrovité struktury. Předchází se tím odkrytým vláknům a poškození vláknité struktury.

Procesu

Přímé vstřikování dlouhých vláken
Prostřednictvím zařízení pro boční zakládání do vstřikovací jednotky lze zavádět vlákna o délce až 50 mm přímo do tekuté taveniny. Tím se minimalizuje rozsah poškození vláken při úpravě materiálu. Výchozí materiály (plast a přásty ze skelných vláken) jsou navíc cenově výhodnější než hotové granuláty z dlouhých vláken.
k procesu

Technika

Stroj
ALLROUNDER 820 S zastříkne kompozitní vlákenné materiály materiálem PP vyztuženým dlouhými vlákny a doplní konstrukční díl o přídavné funkční a výztuhové prvky. Servohydraulický pohon zajišťuje energeticky úsporný provoz s nízkou hladinou emisí. Doba cyklu činí zhruba 40 s.
k hydraulické stroje

Robotický systém
Šestiosý robot uchopí pomocí vakuového sacího zařízení dva kompozitní vlákenné materiály, zahřeje je a vloží při přesně stanovené tvářecí teplotě do formy. Dále odebere hotový díl a před uložením na dopravní pás ho nechá projít zátěžovou zkouškou ohybem.
k šestiosým robot

Obor

Automobilový průmysl
Při velkých počtech kusů se vyplácí automatizace procesů a integrace předřazených a následných kroků. Příklad páky s odlehčenou konstrukcí ukazuje, jak při vstřikování vzniká kombinací dlouhých vláken a kompozitních vlákenných materiálů kompozitní konstrukční díl schopný nahradit kov.
k obor

Partneři

FormaGeorg Kaufmann
Automatizacefpt Robotik
MateriálLanxess