Wtrysk konstrukcji lekkich

Kiedy liczy się każdy gram

Lekka konstrukcja to uniwersalne rozwiązanie w wielu branżach. Celem jest tu redukcja masy wypraski przy zachowaniu jak najlepszych właściwości mechanicznych. Stosuje się tu technologie ARBURG takie jak fizyczne spienianie za pomocą wtrysku ProFoam, proces FDC – również w połączeniu z laminatami z tworzyw termoplastycznych i wtrysk wielokomponentowy tworzyw spienionych (PVSG).

Bezpośrednie łączenie włókien (FDC)

Konstrukcje lekkie wzmocnione długim włóknem szklanym
W innowacyjnej technologii Faser Direct Compounding (FDC) włókna ciągłe są przycinane i bezpośrednio wprowadzane do płynnego stopu. To bardziej ekonomiczna alternatywa dla obróbki tworzyw kompozytowych z włóknem szklanym. Dodatkowo technologia FDC pozwala na indywidualne i dowolne ustawienie długości włókna, jego zawartości i kombinacji materiałów, a tym samym na zaplanowaną konfigurację właściwości elementów.

Hydrauliczna wtryskarka ALLROUNDER 820 S o sile zwierania 4000 kN produkuje z wzmocnionego długim włóknem szklanym PA elementy do wytrzymałych przegubów konstrukcji lekkich stosowanych w sprzęcie AGD. Dzięki kontroli masy wbudowanej w automatykę wyświetlana jest stałość masy wypraski, a tym samym zawartości włókna, a wynik pomiaru jest kontrolowany w układzie sterującym SELOGICA jako jeden z parametrów procesu. Gotowe wypraski są zaś odkładane na transporterze przez manipulator liniowy MULTILIFT V.

ProFoam

Wtrysk konstrukcji lekkich wzmocnionych włóknem szklanym
Firma ARBURG oferuje nową technologię ProFoam do fizycznego spieniania termoplastów. Czynnik spieniający dodawany jest przed jednostką wtryskową do granulatu tworzywa sztucznego w śluzie granulatu. Pozwala to uniknąć dodatkowego ścinania tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym.

Technologia ProFoam umożliwia formowanie wtryskowe lekkich, wytrzymałych elementów o niskim poziomie odkształceń i homogenicznej strukturze pianki. Przy zastosowaniu materiałów wzmocnionych włóknem szklanym w tej technologii uzyskuje się z reguły większą średnią długość włókna szklanego niż w przypadku konwencjonalnego wtrysku bez spieniania. Przykładem skutecznego wykorzystania tej technologii są obudowy kinematyczne stosowane w przemyśle motoryzacyjnym we wnętrzach pojazdów. Ich masa wynosząca 361 g czyni je o 13% lżejszymi od odpowiedników wtryskiwanych bez spieniania.

Wtrysk wielokomponentowy tworzyw spienionych

Połączenie tworzywa spienionego i niespienionego
Podczas wtrysku wielokomponentowego tworzyw spienionych (PCIM) wkładka wykonana ze spienionego tworzywa jest łączona z tworzywem sztucznym. W wyniku określonego nadtopienia powierzchni spienionej wkładki podczas wtrysku tworzywa sztucznego uzyskuje się lekką konstrukcję na stałe połączoną mechanicznie, w związku z czym niepotrzebne są operacje montażowe.

Głównym urządzeniem kompaktowego elastycznego zautomatyzowanego rozwiązania jest hydrauliczna wtryskarka dwukomponentowa, która w jednej operacji produkuje gotowe koło do modelu, składające się z opony wykonanej ze spienionego tworzywa EPP, wtryskiwanej felgi z polipropylenu i osłony z tworzywa TPE. Do manipulowania wypraskami zastosowano mobilny manipulator Agilus o sześciu osiach ruchu (Kuka/fpt), przemieszczający się wzdłuż kolejnej osi liniowej prostopadłej do wtryskarki. To uniwersalne rozwiązanie o siedmiu osiach ruchu umożliwia uzyskanie bardziej dynamicznych ruchów, skracając czas wprowadzania manipulatora do formy wtryskowej o 43 proc. Dzięki temu uzyskuje się krótszy czas cyklu i większą produktywność.

Dźwignia o lekkiej konstrukcji

Mocne połączenie – długie włókna i blachy organiczne
Na przykładzie dźwigni przedstawiona została możliwość połączenia nowej metody FDC z obtryskiwaniem dwóch insertów termoplastycznych (laminatów z tworzywa termoplastycznego) wzmocnionych włóknami ciągłymi o różnej wytrzymałości. W rezultacie otrzymano wysokowytrzymały element kompozytowy, który może zastąpić metal.

Manipulator o sześciu osiach ruchu chwyta dwie wkładki termoplastyczne o różnej grubości wzmocnione włóknem ciągłym (blachy organiczne) i ogrzewa je w sposób nieniszczący w technologii ogrzewania dwustronnego, aż do uzyskania temperatury formowania, a następnie wkłada do formy wtryskowej. Wtryskarka ALLROUNDER 820 S z napędem serwohydraulicznym obtryskuje blachy organiczne polipropylenem wzmocnionym długimi włóknami i w cyklu trwającym 40 s produkuje element o długości ponad 500 mm i masie zaledwie 200 g, z dodatkowymi elementami funkcjonalnymi i wzmacniającymi.