Engel auf der JEC World 2017 Mit Composite-Innovationen und erstmals mit Live-Fertigung in Paris

Redakteur: Peter Königsreuther

Mit zahlreichen Produktbeispielen und einer ersten Live-Demonstration präsentiert Engel Austria auf der JEC World vom 14. bis 16. März in Paris wegweisende Compositeanwendungen und gibt Einblicke in aktuelle Entwicklungsprojekte, wie es heißt. (Halle 5, Stand P49)

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Engel Austria präsentiert „compositäres“ Spritzgieß-Know-how auf der JEC World 2017 in Paris. Mit dabei sind auch Vertreter der Engel v-duo Baureihe, von denen, wie es heißt, erstmals auf einer JEC World eine Maschine live produzieren wird.
Engel Austria präsentiert „compositäres“ Spritzgieß-Know-how auf der JEC World 2017 in Paris. Mit dabei sind auch Vertreter der Engel v-duo Baureihe, von denen, wie es heißt, erstmals auf einer JEC World eine Maschine live produzieren wird.
(Bild: Engel)

Ob Notebooks, Tablets oder Smartphones: Bei der Herstellung von Handhelds liege der Schlüssel zu weniger Gewicht und mehr Stabilität im Einsatz innovativer Compositematerialien – vor allem für die Gehäuse. Ziel einer Entwicklungskooperation von Engel Austria, Bond-Laminates (Brilon, Deutschland) – einem Unternehmen der Lanxess Gruppe – und Leonhard Kurz (Fürth, Deutschland) ist es, außerdem, wie es heißt, die Fertigungseffizienz deutlich zu steigern. Am Messetand von Bond-Laminates (Halle 5A, Stand J11) zeigen deshalb die drei Partnerunternehmen das als revolutionär bezeichnete Ergebnis ihrer Arbeit: Die Spritzgießfertigung eines äußerst robusten, einsatzfertigen Gehäuses mit hochwertiger Oberfläche in extremer Dünnwandtechnik. Mit einer Wanddicke von nur 0,6 mm zeige das Demonstrationsteil komplett neue Möglichkeiten auf.

Drei Technologien vereint

Es ist auch das erste Mal, betont der Aussteller, dass eine Engel Maschine auf der JEC world live produzieren wird. Die hochautomatisiert arbeitende Fertigungszelle sei für eine gezielt für die von Bond-Laminates und Leonhard Kurz entwickelte und patentierte Materialkombination aus einem thermoplastischen endlosfaserverstärkten Halbzeug (Tepex) und der IMD-Folie ausgelegt. Zur großserientauglichen In-mould-Dekoration von thermoplastischen Verbundbauteilen integriert die Systemlösung drei Verarbeitungstechnologien, so Engel:

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Das Engel organomelt, das zur Formgebung und Funktionalisierung von thermoplastischen, endlosfaserverstärkten Halbzeugen (Organoblechen) im Spritzgießprozess dient, das Engel variomelt zur Optimierung der Oberflächenqualität durch die variotherme Werkzeugtemperierung und das In-Mould-Decoration (IMD) zur optischen und funktionalen Veredelung von Oberflächen direkt im Spritzgießwerkzeug.

Das Herz der Fertigungszelle bilde eine Engel insert 500V/130 single Spritzgießmaschine mit einer Rolle-zu-Rolle-IMD-Einheit, ein Engel easix Sechsachs-Roboter, der das komplette Halbzeug- und Fertigteilehandling übernehme sowie ein Infrarotofen zum Aufheizen der Organobleche, der ebenfalls vom Aussteller entwickelt und gebaut wurde, wie es heißt.

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.“

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.

Die Produktqualität wird gesteigert

Seit der Präsentation einer ersten Prototypen-Maschine habe Engel die Anlagenkomponenten stetig optimiert und ein völlig neues Reaktivaggregat entwickelt, das sich mit Engel Maschinen unterschiedlicher Bauarten kombinieren lasse. Als erster Anbieter am Markt setzt Engel darauf, das feste Monomer bedarfsorientiert aufzuschmelzen und zu verarbeiten, betont der Aussteller. Die Vorteile seien eine deutlich reduzierte thermische Belastung und dadurch eine gesteigerte Produktqualität. Mit der v-duo Baureihe habe Engel gezielt für Faserverbundanwendungen eine vergleichsweise kompakte und energieeffiziente Maschine entwickelt, die besonders günstige Fertigungskonzepte ermöglicht. Ihre vertikale Schließeinheit ist statt von zwei, von allen vier Seiten frei zugänglich, heißt es.

Zu all diesen Themen werde Engel an seinem JEC-Messestand auch anhand von Bauteilen sowie mit Videos den Stand der Technik präsentieren und einen Ausblick auf zukünftige Verarbeitungsmöglichkeiten und Marktchancen geben.

MM

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