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Komplexer Leichtbau mit Organoblech

Organomelt-Verfahren ist jetzt reif für die Großserien

| Redakteur: Peter Königsreuther

Per live gefertigter Teile, wie Pkw-Türmodule, wird Engel Austria auf der K 2019 den nächsten großen Entwicklungsschritt beim thermoplastbasierten Compositeleichtbaus in der Großserie präsentieren. Halle 15 am Stand C58.

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Der K-Aussteller Engel setzt diesmal einen Präsentationsfokus auf Composites mit thermoplastischer Matrix, heißt es. Mit dieser speziellen Fertigungszelle, können erstmals drei unterschiedlich dicke Organobleche mithilfe von Infrarotstrahlung aufgeheizt, umgeformt und quasi sofort mit einer hochwertigen Sichtoberfläche versehen werden, betont Engel. Halle 15 am Stand C58.
Der K-Aussteller Engel setzt diesmal einen Präsentationsfokus auf Composites mit thermoplastischer Matrix, heißt es. Mit dieser speziellen Fertigungszelle, können erstmals drei unterschiedlich dicke Organobleche mithilfe von Infrarotstrahlung aufgeheizt, umgeformt und quasi sofort mit einer hochwertigen Sichtoberfläche versehen werden, betont Engel. Halle 15 am Stand C58.
(Bild: Engel)

Das führt Engel mit einer Fertigungszelle aus, die als weltweit erste gilt, die drei unterschiedlich dicke Organobleche mittels IR-Strahlung aufheizt, umformt und im selben Prozessschritt durch Spritzgießen eine hochwertige Sichtoberfläche ausformt. Eine weitere Premiere sei, dass in der Anlage drei Engel-easix-Knickarmroboter integriert sind, die zeitgleich agieren.

Organomelt-Verfahren hat Großerientauglichkeit erreicht

„Thermoplastbasierte Composites gewinnen im Kfz-Leichtbau weiter stark an Bedeutung“, registriert Dr. Norbert Müller, Leiter des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites bei Engel. Das habe zwei Ursachen: der durchgehend thermoplastische Werkstoffansatz erlaubt es, die Umformung und Funktionalisierung von Faserverbundwerkstoffen leicht in einen Gesamtprozess zu integrieren, was die Stückkosten senkt. Zum anderen vereinfacht dabei der Einsatz thermoplastischer Polymeren die Entwicklung von Recyclingkonzepten, erklärt Müller. „Composite-Bauteile am Ende ihrer Nutzungsdauer in den Stoffkreislauf zurückzuführen, gehört zu den vorrangigen Aufgaben der weiteren Entwicklung der Elektromobilität“, verdeutlicht Müller. Inzwischen setze sogar der Flugzeugbau mehr und mehr auf die thermoplastische Alternative. Was Engel anbelangt, so heißt das Zauberwort Organomelt, durch das eine nachhaltige Mobilität ins Rollen kommen soll. Im Organomelt-Prozess werden faserverstärkte Halbzeuge mit thermoplastischer Matrix, wie Organobleche und Tapes, aufgeheizt, ins Werkzeug eingelegt, dort umgeformt und direkt mit Thermoplast umspritzt, erklärt Engel. Das ausgereifte Verfahren habe die Großserientauglichkeit bereits erreicht. Unter anderem werden Frontendträger damit vollautomatisiert hergestellt, ergänzen die Maschinenbauspezialisten aus Österreich.

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Materialsparende Bauteilauslegung

In der weiteren Entwicklung dieses Verfahrens befasst sich Engel nun gemeinsam mit seinen Kunden und Partnern mit den Fertigungsaspekten der lastgerechten Auslegung von Compositebauteilen. „Um die Leichtbaueigenschaften gezielt an die jeweilige Bauteilgeometrie und die unterschiedliche Belastung der einzelnen Bereiche innerhalb des Bauteils anzupassen, werden zukünftig pro Bauteil mehrere unterschiedliche Faserverbundhalbzeuge miteinander kombiniert“, so Müller. Die Fertigungszelle auf der K werde das große Potenzial dieses Projekt deutlich machen. Der dort präsentierte Verarbeitungsprozess wurde gemeinsam mit dem Automobilzulieferer Brose entwickelt. Es handle sich um die derzeit einzige Anlage weltweit, die im vollständig automatisierten Prozess mit integrierten IR-Öfen drei Organobleche mit Dicken zwischen 0,6 und 2,5 mm, die noch dazu unterschiedliche Geometrien aufweisen, zeitgleich verarbeiten könne. Und die lastgerechte Auswahl der Organobleche stellt sicher, dass die unterschiedlichen Belastungen der einzelnen Bauteilbereiche gezielt berücksichtigt werden, verspricht Engel. Brose habe das durch verschiedene Simulationsverfahren abgesichert. Das Demoteil auf der K ist im Fensterrahmenbereich deshalb steifer ausgelegt als an der Türinnenseite.

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