Engel auf der JEC World 2017

Mit Composite-Innovationen und erstmals mit Live-Fertigung in Paris

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In-situ-Polymerisation plus Spritzgießen

Als Spritzgießmaschinenbauer mit einer sehr hohen Automatisierungs- und Systemlösungskompetenz bringt Engel wichtige nach eigenen Angaben Erfolgsfaktoren für die wirtschaftliche Fertigung von FKV-Bauteilen in hohen Stückzahlen mit, was schließlich zur Gründung des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites führte. Die aktuellen Entwicklungsprojekte deckten ein breites Themenspektrum ab: von der Verarbeitung thermoplastischer Halbzeuge (Organobleche und Tapes) sowie duroplastischer Pressmassen wie SMC, bis zu reaktiven Technologien mittels duromeren und thermoplastischen Systemen wie HP-RTM und die In-situ-Polymerisation von ε-Caprolactam.

Schneller zu FVK-Tragstrukturen

Besonders spannend sei in diesem Jahr das Thema Reaktivtechnik. Denn erstmalig habe Engel gemeinsam mit Partnern einen integrierten, hochautomatisierten Prozess für die In-situ-Polymerisation von ε-Caprolactam zu FVK-Tragstrukturen und deren Funktionalisierung im Spritzguss realisiert und damit einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Serie gesetzt. Repräsentativ für das breite Einsatzspektrum wurde der erste seriennahe In-situ-Mehrkomponentenprozess für die Herstellung von Leichtbauschaufeln ausgelegt, heißt es. „Wir sehen für die In-situ-Polymerisation ein sehr großes Potenzial“, so Peter Egger, Leiter des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites von Engel, „und das sowohl für die Fertigung technischer Composite-Bauteile als auch im Bereich des automobilen Leichtbaus.“

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Zwei Werkzeuge für zwei Prozesse

Für die Herstellung der Schaufeln kommt eine v-duo Vertikalmaschine mit zwei unterschiedlich temperierten Werkzeugen, die von Schöfer (Schwertberg, Österreich) gebaut wurden, zum Einsatz. Eine Kavität ist für den Reaktivprozess und die andere für den Spritzgießprozess ausgelegt. Die vorgeformten, trockenen Verstärkungstextilien werden in die erste Kavität eingelegt und, wie es weiter heißt, mit der reaktiven Matrix infiltriert. Dafür werde das feste ε-Caprolactam im Reaktivaggregat aufgeschmolzen und dosiert.

Belastbarer Verbund durch Spritzguss funktionalsiert

Dank der niedrigen Viskosität des Monomers im aufgeschmolzenen Zustand, ließen sich die trockenen Fasern besonders gut benetzen. So bildet sich beim Polymerisieren zu Polyamid 6 ein stark belastbarer Verbund. Weil die Reaktiv-Verarbeitung unterhalb der Schmelztemperatur des Polymers erfolgt, lässt sich das Verbundhalbzeug unmittelbar nach seiner Herstellung in die zweite Kavität umsetzen, wo es im Spritzguss funktionalisiert wird. Hierfür werden Verstärkungsrippen und Konturen aus kurzglasfaserverstärktem PA 6 angespritzt. Polymerisation und Spritzgießprozess finden parallel zueinander statt.

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