Sprøjtestøbning af letvægtsemner

Når hver enkelt gram tæller!

Letvægtsfremstilling anses for at være „problemløsningen“ inden for mange brancher. Målet er reduktionen af emnevægten og samtidigt at bibeholde de bedst mulige mekaniske egenskaber. ARBURG-processerne, såsom fysikalisk opskumning med ProFoam, Faser-Direkt-Compound-processen (FDC) også i kombination mit organo-plader og Particle-foam-Compound-sprøjtestøbning (PVSG), bliver anvendt.

FDC-proces

Langglasfiberforstærkede letvægtskomponenter
Ved det innovative fibre direct compounder (FDC) skæres kontinuerlige fibre til og tilføres den flydende smeltemasse direkte. Dette er et økonomisk alternativ til behandling af fiberfyldte compounds. Desuden kan fiberlængden, fiberindholdet og materialekombinationen af FDC-processen indstilles individuelt og meget fleksibelt og påvirker således komponentegenskaberne specifikt.

En hydraulisk ALLROUNDER 820 S med en lukkekraft på 4.000 kN producerer komponenter til robuste letvægtsfremstillede hængsler til husholdningsartikler af langglasfiberforstærket PA. Konstanten af skudvægten og dermed også fiberindholdet vises via en vægtkontrol integreret i automatiseringen, og måleresultatet kontrolleres som en procesparameter i SELOGICA-styringen. Et lineært robotsystem MULTILIFT V lægger emnerne på transportbåndet.

ProFoam

Letvægtsfremstilling med fiberforstærkning
Til fysisk skumning af termoplast byder ARBURG på den nye ProFoam-proces. I den forbindelse tilføres plastgranulatet med drivvæske allerede før sprøjteenheden i en granulatsluse. Fiberforstærket plast bliver dermed ikke klippet yderligere til.

Med Profoam er det muligt at sprøjtestøbe lette, stabile komponenter med lav forvridningsgrad og homogen skumstruktur. Ved brug af fiberforstærkede materialer får glasfibrene i komponenten som regel en større fiberlængde i midten end ved almindelig kompaktsprøjtestøbning. Et godt eksempel er et kinematik-hus til automotive-anvendelse i forbindelse med personbilinteriør, der med sine 361 g er omtrent 13 % lettere end en lignende kompakt komponent.

Particle-foam Composite Injection Moulding

Kombination af opskummet del og plast
Ved Particle-foam Composite Injection Moulding (PSVG) kombineres en opskummet formindsats med plast. Takket være den definerede smeltning af overfladen på den opskummede formindsats ved indsprøjtning af plasten opstår der en letvægtskomponent med en permanent mekanisk forbindelse, hvorved efterfølgende monteringstrin bliver overflødige.

Hjertet i den kompakte og fleksible automatiseringsløsning er en hydraulisk to-komponent-sprøjtestøbemaskine, som i et enkelt trin producerer et færdigt modelhjul bestående af opskummede EPP-dæk, sprøjtestøbt PP-fælg og TPE-kappe. Til håndteringen anvendes en mobil Agilus-6-akse-robot (Kuka/fpt), som hænger på en linearakse, der er placeret på en yderligere linearakse på tværs i forhold til maskinen. Den fleksible syv-aksede løsning muliggør endnu mere dynamiske bevægelser og op til 43 % hurtigere indgreb i værktøjet. Det resulterer i kortere cyklustider og højere produktivitet.

Letvægtshåndtag

Stærk kombination: Langfiber og organoplader
Med en arm som eksempel viser vi, hvordan den nye FDC-proces kan kombineres med omsprøjtning af to forskelligt kraftige endeløs-fiberforstærkede termoplast-ilæggedele (organo-plader). Resultatet er en kompositkomponent med høj styrke, som kan erstatte metal.

En 6-akse-robot griber de to termoplast-formindsatser forstærket med endeløse fibre (organoplader) med forskellige tykkelser og opvarmer dem skånsomt via to-side-opvarmningsprocessen, inden den lægger dem ind i værktøjet ved den nøjagtige omformningstemperatur. En servohydraulisk ALLROUNDER 820 S omsprøjter organopladerne med langfiberforstærket PP og producerer i en cyklustid på blot 40 sekunder en over 500 mm lang og kun 200 g tung komponent med ekstra funktions- og afstivningselementer.