恩格爾的 organomelt 工藝，首次在世界上被用于大批量地生產(chǎn)集成了空氣導(dǎo)管的前端支架。為加工UD帶，恩格爾還在擴展其采用一臺固結(jié)壓機的生產(chǎn)系統(tǒng)的范圍

 

2018年11月6～8日，在德國斯圖加特舉行的Composites Europe 2018展會中，恩格爾(展位：9-B25)將展示其里程碑式的重大進展

 

全自動的一次注射工藝

 

采用恩格爾organomelt工藝，對熱塑性連續(xù)纖維增強半成品如熱塑性織物或UD帶的加工和功能化，將是恩格爾在今年展會的一個展出重點。這一世界上第一個大批量的應(yīng)用已在美國啟動，Valeo Front End Modules為位于美國田納西州Smyrna的一家德國知名OEM生產(chǎn)集成有空氣導(dǎo)管的前端支架。

 

今年7月，該結(jié)構(gòu)部件憑借基于有機片材的創(chuàng)新生產(chǎn)及其卓越性能而獲得了美國塑料工程師學(xué)會(SPE)頒發(fā)的一項汽車大獎。這些部件顯露出非常高的有機片材成分，從而顯著減輕了重量并提高了沖擊性能，此外，還能夠采用一種雙殼結(jié)構(gòu)將空氣導(dǎo)管直接集成到支架中。由恩格爾提供的這種全自動化的大批量生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案包括：

 

? 一臺鎖模力17000 kN的duo 1700注塑機;

 

? 3臺easix關(guān)節(jié)機器人，用于對多個金屬嵌件的制備以及對有機片材的操作;

 

? 一臺 viper 90線性機械手;

 

? 一個規(guī)格 5的紅外加熱爐。

 

恩格爾作為一站式供應(yīng)商提供該生產(chǎn)單元的所有組成部分，并將它們組成一個系統(tǒng)的解決方案。

 

在一次注射加工中，兩個半殼在同一副模具中被同時生產(chǎn)出來。為此，兩個有機片材同時在紅外加熱爐中加熱，然后被埋入模具中，從而在同一副模具中通過注塑成型工藝成型并直接功能化。由Bond Laminates提供的Tepex dynalite有機片材是用聚丙烯基體樹脂浸漬的玻璃纖維，玻璃纖維增強的聚丙烯材料還被用于包覆成型。通常，只有一致的熱塑性塑料方法，才有可能集成這種成型工藝并實現(xiàn)功能化，以及采用粘接的方式整合這種支架結(jié)構(gòu)和功能元件。“全自動化的一次注射工藝，為滿足汽車行業(yè)所需的低單位成本要求而作出了重大貢獻。”位于奧地利Schwertberg恩格爾總部的復(fù)合材料技術(shù)業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Christian Wolfsberger強調(diào)道。其他的好處是：對熱塑性聚合物的專業(yè)化應(yīng)用，使得開發(fā)“令部件在使用壽命結(jié)束后返回到材料循環(huán)中”的回收策略變得更加簡單。

 

用于UD帶的新的固結(jié)壓機

 

 

恩格爾organomelt 技術(shù)既適用于有機片材，也適用于采用熱塑性基體樹脂浸漬的單向(UD)玻璃纖維和(或)碳纖維增強帶材，這些帶材使得設(shè)計符合要求的半成品成為可能，并因此而能夠更好地利用部件的輕量化設(shè)計潛力。既可以僅用幾片帶材對這些部件進行局部增強，也可以采用幾毫米厚的帶疊層生產(chǎn)出這些部件。為實現(xiàn)大批量生產(chǎn)的成本效益，這些疊層必須在注塑成型的循環(huán)過程中得到在線制備和固結(jié)。

 

作為系統(tǒng)供應(yīng)商，恩格爾單獨一家公司就能為從單獨的帶材到功能化的整個注塑成型過程提供集成的完全自動化的解決方案。兩個用于生產(chǎn)坯料的系統(tǒng)，即一個采用光學(xué)圖像處理的拾取-擺放帶材鋪疊單元和一臺固結(jié)壓機，將首次在Composites Europe展會中展出。“憑借這項新的開發(fā)，我們在注塑成型循環(huán)中成功地完成了對纖維增強熱塑性帶材疊層的固結(jié)。”恩格爾輕量化復(fù)合材料技術(shù)中心負(fù)責(zé)人 Norbert Müller博士說道，“固結(jié)壓機能夠被無縫地集成到整個工藝流程中，這顯著提高了訂制帶材解決方案的生產(chǎn)效率。”

 

恩格爾與其合作伙伴Fill 公司(奧地利Gurten)共同開發(fā)的固結(jié)壓機可用于固結(jié)擁有成熟纖維取向和不同壁厚的纖維疊層，所有的工藝步驟都是自動化的。該固結(jié)過程包括：將纖維疊層放入模具中、將閉合的模具送到熱壓機上、加熱、將模具送到冷壓機上、固結(jié)、冷卻以及再送回初始工作站，在此，打開模具，取出固結(jié)好的半成品(坯料)，同時放入一個新的纖維疊層以重新開始這一循環(huán)。

 

采用高分辨率攝像技術(shù)的帶材鋪疊單元

 

帶材鋪疊單元由恩格爾開發(fā)。同樣，為獲得最短的循環(huán)時間，它采用了拾取-擺放的原理，這意味著可以在3s的時間間隔內(nèi)完成帶材的鋪放和疊層的點焊。由于疊層的質(zhì)量在很大程度上取決于帶材的定位精度，因此恩格爾為鋪疊單元配備了一種含高分辨率攝像技術(shù)的測量系統(tǒng)。該測量系統(tǒng)提供用于在鋪放過程中進行主動干預(yù)的數(shù)據(jù)，以此保證最大的鋪放精度。采用光學(xué)圖像處理的拾取-擺放鋪疊技術(shù)提供了高度的使用靈活性，帶材可以擁有幾乎任意的寬度和輪廓。由于在鋪疊過程中疊層獲得了部件所需的形狀，因此固結(jié)后即可在注塑成型步驟中得到成型和功能化，而無需中間的修整過程。恩格爾已用這種解決方案來制造其自己的產(chǎn)品，e-pic機器人的旋轉(zhuǎn)臂就由碳纖維增強帶制成。

 

所有面向未來的技術(shù)一目了然

 

 

面向?qū)r格非常敏感的汽車行業(yè)，憑借在注塑機制造和生產(chǎn)過程自動化方面幾十年的經(jīng)驗積累，恩格爾為開發(fā)用于生產(chǎn)創(chuàng)新輕量化復(fù)合材料的高效生產(chǎn)工藝而具備了關(guān)鍵的成功因素。自2012年以來，恩格爾就開始在其輕量化復(fù)合材料技術(shù)中心，整合其自身的輕量化專業(yè)知識與其他公司、大學(xué)和研究機構(gòu)的技術(shù)經(jīng)驗。一個跨學(xué)科的開發(fā)團隊在此著眼于所有面向未來的復(fù)合材料技術(shù)，除了纖維增強熱塑性半成品的加工技術(shù)外，還包括HP-RTM、SMC和諸如原位聚合(T-RTM)之類的反應(yīng)工藝。

 

在Composites Europe展會中，恩格爾的輕量化結(jié)構(gòu)專家將展示廣泛的技術(shù)可能性并介紹當(dāng)前的開發(fā)項目。