Palanca de construcción ligera

Chapa orgánica combinada con fibras largas

En el ejemplo de una palanca se muestra cómo es posible combinar el nuevo proceso compounding directo de fibras (FDC) con el sobremoldeo de dos insertos termoplásticos de distinto grosor reforzados con fibra continua (láminas de fibra de carbono). El resultado es un componente compuesto de alta resistencia capaz de sustituir al metal.

En el proceso de calentamiento bilateral, las chapas orgánicas son calentadas en la garra del robot mediante un radiador infrarrojo sin que el material sufra daños. Una vez alcanzada la temperatura de conformación exacta, el robot de seis ejes las introduce en el molde LIPA (Lightweight Integrated Process Application). De ese modo puede prescindirse de una estación de calentamiento separada. Una ALLROUNDER 820 S sobreinyecta las chapas orgánicas con PP reforzado con fibras largas. El producto final tiene una longitud de 500 mm y pesa tan solo aprox. 200 g, lo que supone una reducción de peso del 62 % con respecto a una pieza equivalente fabricada mediante fundición a presión. 

Aspectos destacados

  • Construcción ligera: combinando fibras largas y chapa orgánica se obtienen componentes combinados ligeros y de alta resistencia
  • Compuesto directo de fibras (FDC): ajuste individual de la longitud y del porcentaje de las fibras, así como de la combinación de materiales
  • Servohidráulica: ALLROUNDER S con bomba de velocidad regulable y alto ahorro energético
  • Control de calidad en línea: vigilancia de la temperatura, prueba de fuerza-flexión y visualización gráfica de los parámetros de calidad

Datos de referencia

Palanca de construcción ligera
Cavidades: 1
Peso de la pieza: 202 g
Material: PP + GF
Tiempo de ciclo: 40 s

Así funciona

Sobreinyección de chapas orgánicas
Los recortes planos de chapa orgánica poseen diferentes grosores. En el molde se conforman adoptando un perfil en forma de W y se inyectan al mismo tiempo otras estructuras de PP reforzado con fibras largas, por ejemplo, zonas de bordes, orificios de apoyo y estructuras nervadas. Esto evita fibras abiertas y daños en su estructura.

Proceso

Moldeo por inyección directa de fibras largas
Mediante una alimentación lateral en la unidad de inyección se incorporan fibras de hasta 50 mm de longitud directamente en la masa fundida líquida. Esto reduce al mínimo los daños en las fibras durante la fase de preparación del material. Los materiales de partida (plástico y rovings de fibra de vidrio) son además más baratos que los granulados de fibra larga.
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Técnica

Máquina
Una ALLROUNDER 820 S sobreinyecta las chapas orgánicas con PP reforzado con fibras largas y completa el componente con elementos funcionales y de refuerzo adicionales. Su accionamiento servohidráulico hace que trabaje con un consumo energético especialmente eficiente y bajas emisiones. El tiempo de ciclo es de aprox. 40 s.
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Sistema de robot
Un robot de seis ejes retiene dos chapas orgánicas mediante aspiradores de vacío, calienta las piezas y las introduce en el molde con la temperatura de conformación exacta. También retira el componente terminado y lo conduce a un control de calidad antes de depositarlo en la cinta transportadora.
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Sectores

Automóvil
En la producción en grandes cantidades vale la pena automatizar procesos e integrar pasos anteriores y posteriores. El ejemplo de la palanca de construcción ligera demuestra que combinando la inyección directa de fibras largas y chapas orgánicas pueden crearse componentes compuestos de alta resistencia capaces de sustituir al metal.
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Socios

MoldeGeorg Kaufmann
Automatizaciónfpt Robotik
MaterialLanxess