Onderdelen voor lichte constructie spuitgieten

Wanneer elke gram telt!

Lichte constructie moet in vele sectoren optreden als 'probleemoplosser'. Het doel is een vermindering van het productgewicht bij zo goed mogelijke mechanische eigenschappen. Hiervoor worden ARBURG-processen toegepast, zoals het fysiek schuimen met ProFoam, het VDM-proces, ook in combinatie met organic sheets, en het schuim-verbinding spuitgieten (PVSG).

Vezel-direct-mengen (FDC)

Met lange glasvezels versterkte producten voor de lichte constructie
Bij het innovatieve vezel-direct-mengen (FDC) worden onafgebroken vezels op maat gesneden en rechtstreeks naar de vloeibare smelt geleid. Dit vormt een kosteneffectief alternatief op de verwerking van met vezels gevulde compounds. Bovendien kunnen bij het FDC-proces de vezellengte, het vezelgehalte en de materiaalcombinatie individueel en zeer flexibel worden ingesteld voor een doelgerichte afstemming van de onderdeeleigenschappen.

Een hydraulische ALLROUNDER 820 S met 4.000 kN sluitkracht produceert onderdelen voor zeer stevige lichte-constructiescharnieren voor huishoudelijke producten van met lange vezels versterkt PA. Via een in de automatisering geïntegreerde gewichtscontrole wordt een constant shotgewicht, en dus een constant vezelgehalte, gewaarborgd. Het meetresultaat wordt daarnaast als procesparameter gecontroleerd in de SELOGICA-besturing. Een lineair robotsysteem MULTILIFT V plaatst de voltooide producten op een transportband.

ProFoam

Lichte constructie met vezelversterking
Voor het fysieke schuimen van thermoplasten biedt ARBURG het nieuwe proces ProFoam. Hierbij wordt het kunststofgranulaat al vóór de spuiteenheid, in een granulaatsluis, verrijkt met drijfgas. Vezelversterkte kunststoffen worden daarom niet aanvullend gescheerd.

Met ProFoam kunnen lichte, stevige en rekbestendige onderdelen met een homogene schuimstructuur worden spuitgegoten. Het gebruik van vezelversterkte materialen resulteert doorgaans in een grotere gemiddelde vezellengte van de glasvezels in het onderdeel dan bij traditioneel compactspuitgieten. Een efficiënt voorbeeld is een kinematische-systeembehuizing voor auto-interieuren, die met 361 g circa 13% lichter is dan een vergelijkbaar compact onderdeel.

Schuim-verbinding spuitgieten

Geschuimd onderdeel gecombineerd met kunststof
Bij het schuim-verbindingspuitgieten wordt een geschuimd inlegdeel gecombineerd met kunststof. Tijdens het inspuiten van de kunststof wordt het oppervlak van het geschuimde inlegdeel apart geplastificeerd. Dit resulteert in een lichtgewichtcomponent met een duurzame mechanische verbinding, waardoor nageschakelde montagestappen niet meer nodig zijn.

Centraal in deze compacte en flexibele automatiseringsoplossing staat een hydraulische tweecomponentenspuitgietmachine, die in één stap een afgewerkt modelbouwwiel produceert dat bestaat uit een geschuimde EPP-band, een gespuitgiete PP-velg en een TPE-ommanteling. Voor het hanteren wordt een mobiele Agilus zesassige robot (Kuka/fpt) gebruikt, die beweegt langs een bijkomende lineaire as die dwars op de machine is gericht. Deze flexibele zevenassige oplossing maakt meer dynamische bewegingen en 43% snellere ingrepen in de matrijs mogelijk. Dit leidt tot kortere cyclustijden en een hogere productiviteit.

Lichtbouwhendels

Sterke combinatie: lange vezels en organische folies
Met het voorbeeld van een hefboom wordt gedemonstreerd hoe het nieuwe vezel-direct-mengen (VDM) met het omspuiten van twee thermoplastische inleggers (organic sheets) met verschillende sterkten kan worden gecombineerd. Het resultaat is een zeer sterk composietproduct, dat metaal kan vervangen.

Een zesassige robot grijpt de twee met lange vezels versterkte thermoplastinlegdelen van verschillende dikte (organische folies) en warmt ze materiaalvriendelijk op aan beide zijden, en plaatst ze vervolgens bij een exacte omvormtemperatuur in de matrijs. Een servohydraulische ALLROUNDER 820 S spuit de organische folies om met PP dat met lange vezels werd versterkt en produceert in een cyclustijd van 40 s een onderdeel met een lengte van meer dan 500 mm en een gewicht van slechts 200 g met bijkomende functionele en verstijvingselementen Versteifungselementen.