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Hybrid Expo 2015 Funktionaler Leichtbau-Nussknacker weist den Weg

Redakteur: Peter Königsreuther

Damit Kunststoffprodukte den steigenden Ansprüchen der Anwender gerecht werden, müssen sie nicht nur kosteneffizient in hoher Qualität zu produzieren sein, sondernauch verschiedene Funktionen in sich vereinen. Auf der Hybrid Expo 2015 demonstriert Sumitomo (SHI) Demag die Weiterentwicklung des auf der Fakuma 2014 präsentierten Herstellungsprozesses hybrider Bauteile in einer kompakten Fertigungszelle.

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Beim innovativen Antriebssystem activeDrive von Sumitomo ermöglichen ein frequenzgeregelter Hochleistungsmotor in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz. Diese Anlage wird auf der Hybrid Expo in Stuttgart ein Highlight des Sumitomo-Auftritts sein.
Beim innovativen Antriebssystem activeDrive von Sumitomo ermöglichen ein frequenzgeregelter Hochleistungsmotor in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz. Diese Anlage wird auf der Hybrid Expo in Stuttgart ein Highlight des Sumitomo-Auftritts sein.
(Bild: Sumitomo (SHI) Demag)

Von der Automobiltechnik bis hin zur Unterhaltungselektronik ist Funktionsintegration ein wichtiger Entwicklungsschwerpunkt. Durch die Zusammenführung verschiedener Funktionen in einem Bauteil erschließen sich Kunststoffprodukten immer anspruchsvollere Aufgabengebiete. Zudem werden die Erzeugnisse durch die Integration stetig leichter und tragen damit zu einem effizienten Umgang mit Ressourcen bei. Bei der Herstellung derartiger Produkte spielt die Spritzgießtechnik eine sehr wichtige Rolle. Nur durch hoch automatisierte und qualitativ hochwertige Produktionslösungen kann eine ressourcenschonende und kostengünstige Fertigung realisiert werden.

Die Zukunft gehört der Funktionsintegration

Bei vielen zukunftsweisenden Kunststoffprodukten wird von den Kunden eine Kombination aus Leichtbau und Funktionsintegration gefordert. Beides zeigt Sumitomo (SHI) Demag auf einer Systec Servo 210-430 mit 2100 kN Schließkraft, auf der hybride Bauteile aus UD-Tapes, Metalleinlegern und Kunststoff produziert werden. Am Beispiel eines Bauteils in hoch anspruchsvoller Ausführung zeigt Sumitomo (SHI) Demag zusammen mit seinen Systempartnern, welches Potenzial in Funktionsintegration steckt.

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Das UD-Tape wird in einer Fertigungszelle vorgewärmt und mittels eines Hot-Handlings in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Die maschinenseitige Werkzeugbewegung formt das UD-Tape in die gewünschte Geometrie. Anschließend wird das verformte Composite mit Polypropylen (PP) in einer Rippenstruktur hinterspritzt. Parallel dazu werden zwei Metallteile in das Werkzeug eingelegt, welche die Last im Drehpunkt des Bauteiles aufnehmen. Die Komplettmontage erfolgt ebenfalls in der Fertigungszelle.

Das Ergebnis ist ein qualitativ hochwertiges und extrem leichtes Hybridbauteil, welches die notwendige Steifigkeit hat, um die hohen Kräfte übertragen zu können, die zur Erfüllung der angedachten Funktion notwendig sind. Durch die Kombination verschiedener Werkstoffe kann Material eingespart und ein Höchstmaß an Funktionsintegration realisiert werden. Diese zukunftsweisende Technologie hat ihren Schwerpunkt in der Automobilindustrie. Hier geht es um Leichtbau, d.h. Substitution von Metall durch Kunststoff. Darüber hinaus gelingt es durch den Einsatz hybrider Bauteile die Anzahl der Einzelkomponenten und Arbeitsschritte im Fahrzeug zu reduzieren und dabei die Prozesssicherheit zu erhöhen.

Eine Produktevolution ist der Einsatz sogenannter UD-Tapes. Diese Fasermatten haben den Vorteil gegenüber Standard-Organoblechen, dass sie vom Verarbeiter speziell auf den Lastfall des Bauteiles abgestimmt werden können. Damit steigt die Steifigkeit des Produktes bei gleichbleibender Wandstärke. Generell bieten UD-Tapes einen Preisvorteil gegenüber der teuren Organobleche.

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