ENGEL au salon JEC World 2022 à Paris

Le salon JEC World 2022, qui se tiendra du 3 au 5 mai à Paris, France, couvre l'ensemble de la chaîne de valeur du secteur des matériaux composites. Une partie importante de cette chaîne est le formage de produits semi-finis thermoplastiques en fibres composites. Le procédé organomelt d'ENGEL va encore plus loin : ici, les tôles organiques et les bandes en UD ne sont pas seulement formées, mais aussi fonctionnalisées dans la même étape de travail par moulage par injection. À voir en direct au salon sur le stand ENGEL dans le hall 5.

La partie principale de la cellule de production, qui produit des pièces de démonstration en polyamide (PA) renforcé par des fibres continues, est une machine à injecter ENGEL victory 200/50 sans colonnes, équipée d'un robot linéaire ENGEL viper 12 pour la manipulation des produits semi-finis et des pièces finies, et d'un four IR vertical double-face d'ENGEL. Elle est fournie par le Brightlands Materials Center, un centre de recherche et de développement néerlandais, axé sur l'industrie et spécialisé dans les solutions durables en matière polymère. Le développement de technologies composites thermoplastiques innovantes et légères pour la mobilité durable est l'un des principaux programmes de recherche soutenus par le partenariat avec ENGEL.

Les ébauches composites sont chauffées dans un four IR et placées dans le moule où ils sont formées et surmoulées avec du PA. L'échauffage des préimprégnés est l'une des étapes du processus déterminant pour le temps de cycle et la qualité lors du traitement de semi-produits renforcés de fibres à matrice thermoplastique. La durée d'échauffage et le temps de refroidissement dépendent de leur épaisseur. Ce qui importe, c'est un échauffage rapide et respectueux du matériau ainsi que des trajets courts pour le transport des produits semi-finis chauffés vers l'outil de moulage (hot handling). C'est pourquoi ENGEL propose ses fours IR issus de son propre développement et de sa propre production en différentes versions – aussi bien horizontales que verticales – et les place dans la cellule de production à proximité immédiate de l'outil. Tout comme les robots, ils sont entièrement intégrés dans la commande CC300 de la machine à injecter et peuvent être commandés de manière centralisée via l'écran de la machine.

La cellule de production au JEC exploite pleinement le grand potentiel d'efficacité de la technologie sans colonnes d'ENGEL pour le processus organomelt. Le principal avantage de la machine victory pour cette application réside dans le hot handling extrêmement rapide. L'accès sans barrière à la zone de moule permet de placer le four IR encore plus près du moule que ne le permettent les machines à injecter à colonnes. De plus, le robot peut atteindre le moule directement par le chemin le plus court depuis le four. De cette manière, il est possible de traiter aussi des produits semi-finis très fins.

Les semi-produits composites thermoplastiques qu'ENGEL transforme en direct au salon sont préparés dans le centre technologique ENGEL pour les matériaux composites de construction légère en Autriche. Dans la pratique, la fabrication d'ébauches composites thermoplastiques peut être placée juste avant le processus de traitement et disposée directement à côté de la machine de traitement. ENGEL propose à cet effet des solutions système entièrement intégrées provenant d'un seul et unique fournisseur, qui comprennent non seulement la machine de traitement, les robots et les fours IR, mais aussi des cellules de pose de bande Pick-and-Place avec traitement optique de l'image et des installations de consolidation.

Les composants composites produits avec le procédé organomelt d'ENGEL allient un poids particulièrement faible à de très bonnes propriétés en cas de collision. Cette technologie, qui est déjà utilisée en série dans l'industrie automobile, convient aussi bien aux tôles organiques qu'aux bandes unidirectionnelles (UD) à matrice thermoplastique renforcées de fibres de verre et/ou de carbone. La base de matériau purement thermoplastique permet des processus de fabrication particulièrement efficaces et entièrement automatisés, car il est par exemple possible d'injecter directement des nervures de raidissement ou des éléments de montage immédiatement après le formage, au cours de la même étape du processus. En même temps, le procédé organomelt contribue à la durabilité, car l'approche entièrement thermoplastique est la condition préalable au développement de concepts de recyclage pour les composants composites.

Les bandes permettent de renforcer certaines zones du composant en fonction de la charge, afin de les adapter de manière encore plus ciblée à la charge. Pour exploiter encore mieux le potentiel de construction légère, des tôles organiques d’épaisseurs différentes et aussi des tôles organiques sont combinées avec des bandes. Ici aussi, ENGEL présente une application à Paris, la fabrication de composants de portes de véhicules. La vidéo montre comment trois tôles organiques d'une épaisseur comprise entre 0,6 et 2,5 mm, qui présentent en outre des géométries différentes, sont chauffées et formées au moyen d'un rayonnement IR et obtiennent une surface visible de haute qualité lors de la même étape du processus de moulage par injection. Le processus de traitement, développé en collaboration avec l'équipementier automobile Brose, fonctionne de manière entièrement automatisée. Trois robots à bras articulé easix d'ENGEL manipulent en même temps. Le choix des tôles organiques en fonction de la charge tient compte de la différence de charge pour les différentes zones du composant. Ainsi, le module de porte présente une plus grande rigidité au niveau du cadre de fenêtre qu'à l'intérieur de la porte.