Presse verticali per componenti di fuel cell al K 2025: ENGEL presenta una soluzione automatizzata ed efficiente per la produzione di guarnizioni di precisione in LSR

In occasione del K 2025, ENGEL presenterà una cella di produzione altamente automatizzata per la sigillatura di strati di diffusione del gas (GDL) di fuel cell con una guarnizione in gomma siliconica liquida (LSR). L’applicazione è un caso esemplare di come elementi funzionali delicati, realizzati su film, possano essere sovrastampati con LSR in modo economico, sicuro e preciso grazie a un controllo di processo estremamente accurato – un passaggio chiave per la produzione in serie di componenti destinati alla mobilità a idrogeno.

Gli strati di diffusione del gas (GDL, gas diffusion layer) sono componenti fondamentali delle fuel cell: assicurano una distribuzione omogenea dei gas di reazione sullo strato catalitico, favoriscono la conduzione degli elettroni e permettono il drenaggio dell’acqua. Per assolvere efficacemente a queste funzioni, devono essere sigillate con la massima precisione, senza compromettere la loro capacità di diffusione. Questo impone requisiti molto stringenti al processo di stampaggio a iniezione, all’interazione tra stampo, macchina e automazione, nonché all’efficienza economica della produzione – in sintesi: qualità assoluta alla massima produttività.

Cuore di questa soluzione completa, compatta e affidabile è una pressa a iniezione verticale ENGEL insert 150, con forza di chiusura di 1.500 kN e tavola rotante integrata. Questa configurazione consente di effettuare simultaneamente l’iniezione e l’estrazione dei pezzi stampati, raddoppiando di fatto la produttività con un tempo ciclo di 50 secondi.

Lo stampaggio è affidato a un innovativo stampo a 2 cavità sviluppato da ACH Solution. Dotato del sistema ACH SERVOSHOT 2G con controllo elettrico degli ugelli, assicura la massima stabilità di processo e una qualità costante dei pezzi, anche in presenza di più punti di iniezione. La manipolazione dei componenti è gestita da un robot antropomorfo ENGEL easix, completamente integrato nella cella, che coordina con precisione i movimenti della macchina e dell’automazione. Nella prima fase, il robot preleva i delicati film GDL dal sistema di alimentazione e li posiziona nella prima stazione dello stampo a tavola rotante. Dopo la rotazione, nella seconda stazione ha luogo il processo di iniezione, durante il quale i film vengono parzialmente sovrastampati con una guarnizione in LSR, sottile e ad alta precisione, posizionata con estrema accuratezza. In parallelo, nella prima stazione, vengono rimossi i pezzi stampati e quindi inseriti i nuovi film. Un sistema di supervisione integrato verifica l’uniformità dello spessore della guarnizione in LSR assicurando così la massima qualità del componente.

Il sistema di automazione e tutte le attrezzature periferiche sono completamente integrati nell’unità di controllo CC300 della pressa a iniezione. La perfetta sincronizzazione tra il processo di stampaggio e i movimenti del robot assicura una sequenza produttiva fluida, rapida ed efficiente.

Il LSR utilizzato è Elastosil LR 3003/30 di WACKER, dosato con il sistema ACH MAXIMIX 3G Pro, particolarmente indicato per gestire pesi della stampata contenuti – in questo caso 16,8 grammi – assicurando al contempo un rapporto di miscelazione preciso e un’elevata stabilità di processo. Anche il sistema di dosaggio è integrato nell’unità di controllo ENGEL CC300. La precisione del processo è inoltre assicurata dall’assistente digitale iQ weight control di ENGEL, che ottimizza il volume di iniezione in modo da mantenere costante il peso delle parti stampate. Un aspetto particolarmente importante in questa applicazione è la distribuzione uniforme della guarnizione, evitando sovrastampaggio o vuoti: requisiti che vengono soddisfatti in modo ottimale dall’interazione sinergica tra pressa a iniezione ad alta precisione, soluzioni digitali avanzate e partner tecnologici d’eccellenza.

Oltre all’elevata precisione, il concetto di macchina verticale della serie ENGEL insert offre il vantaggio di un design estremamente compatto. Il quadro elettrico è integrato direttamente nella macchina, riducendo in modo significativo l’ingombro complessivo della cella – un vantaggio determinante quando la produzione automatizzata deve essere implementata in spazi ristretti.

Visitateci al K 2025 di Düsseldorf, Padiglione 15, Stand B42 & C58