- Домашняя страница
- Медиацентр
- Новости и СМИ
- Интегрированный процесс переработки термопластов для минимальных расходов на единицу продукции при литье легких композитных материалов
Интегрированный процесс переработки термопластов для минимальных расходов на единицу продукции при литье легких композитных материалов
Используя свой многолетний опыт в литье пластмасс и экспертные знания в производстве систем автоматизации, компания ENGEL разрабатывает особо экономичные производственные концепции для крупносерийного литья изделий из композитных материалов. На выставке JEC World 2023 с 25 по 27 апреля в Париже, Франция, мировой производитель литьевых машин из Австрии продемонстрирует, как эффективность производства и рентабельность могут быть объединены с устойчивым развитием при литье изделий для авиационной и автомобильной промышленности.
При литье по технологии ENGEL organomelt заготовки из термопластичного волоконного композитного материала, например, органолисты или UD-ленты, формуются и функционализируются за один производственный этап. Так, например, ребра жесткости или сборочные элементы отливаются непосредственно в той же пресс-форме после термоформования с использованием термопласта из группы матричных материалов, к которой относится материал органолиста. Это обеспечивает не только высокоэффективное и полностью автоматическое производство, но и соответствует принципам циркулярной экономики. Использование качественного термопластичного мономатериала облегчает последующую переработку изделий.
Термопластавтомат ENGEL, который будет представлен на выставке в Париже, продемонстрирует высокий потенциал технологии переработки легковесных композитов organomelt. Литьевая машина ENGEL victory 660/160 с шестиосевым роботом ENGEL easix покажут автоматическое производство инспекционных дверец фюзеляжа пассажирского самолета. Производственная ячейка также включает инфракрасную печь собственной разработки и производства ENGEL.
Для демонстрации широкого разнообразия применений для авиационного и автомобильного секторов в течение трех дней выставки два различных типа материалов будут перерабатываться по очереди: органолисты с PEEK-матрицей будут заливаться материалом PEEK, и органолисты на основе PPA будут перерабатываться в комбинации с PPA.
Органолисты нагреваются в инфракрасной печи, вставляются в пресс-форму роботом, формуются в пресс-форме и тут же заливаются. Формируются ребра жесткости и монтажный зажим.
Нагревание органолиста – это этап, который определяет время цикла и также влияет на качество изделия. Толщина заготовки определяет время нагрева и охлаждения. Важен быстрый нагрев материала без повреждения, как и быстрая доставка нагретого органолиста к пресс-форме для избежания охлаждения органолиста на пути к пресс-форме и потери им пластичности. Здесь полностью раскрываются преимущества бесколонного узла смыкания ТПА victory. Свободный доступ к узлу смыкания позволяет разместить инфракрасную печь очень близко к пресс-форме, а робот может двигаться к пресс-форме по кратчайшему пути без обхода помех. Эти оба фактора ускоряют манипулирование нагретым листом и обеспечивают стабильность процесса и высокое качество изделий.
В комплексных ячейках ENGEL роботы и инфракрасные печи интегрированы в систему управления ТПА CC300, что дает возможность управлять всем процессом централизованно с контроллера машины. Другое преимущество заключается в том, что ТПА, робот и инфракрасная печь имеют доступ к одной и той же базе данных и точно координируют последовательность движений друг друга. Это позволяет сократить время цикла для многих применений.
Разработанная для эффективного крупносерийного производства, технология ENGEL organomelt быстро зарекомендовала себя в автомобильной промышленности, и также привлекает большое внимание специалистов из других отраслей. «Мы получаем все больше запросов из авиационного сектора, – рассказывает Кристиан Вольфсбергер, менеджер по развитию композитных технологий в ENGEL, – потому что в авиации реактопласты все больше заменяются на термопластичные материалы». Определяющими факторами этого развития являются необходимость сокращения расходов и следование принципам устойчивого развития. Непрерывное использование термопластичных материалов обеспечивает высокий уровень интеграции процесса для простой функционализации изделий, что, в свою очередь, сокращает временные затраты, расход материала и электроэнергии.
Там, где традиционно требуются различные системы материалов и несколько независимых производственных этапов, технология ENGEL organomelt использует всего одну интегрированную производственную ячейку. Лучший пример – производство инспекционных дверец фюзеляжа пассажирского самолета. Ранее они производились из реактопласта по сэндвичной технологии с навинченными алюминиевыми фрезерованными деталями.
Сокращение выборов СО2 – заявленная цель авиационной промышленности в дополнение к повышению экономической эффективности. Больше всего СО2 самолет выделяет во время полета. Эти предпосылки повышают важность использования технологий для производства инновационных легковесных конструкций, особенно если они также помогают закрывать цикл материала в конце срока службы изделия. Именно такой является технология ENGEL organomelt для производства изделий из термопластов.
Компания ENGEL видит огромный потенциал для технологии organomelt в авиационной промышленности. Требуемое количество структурных элементов и деталей для пассажирского салона постоянно растет. Дополнительный потенциал для organomelt по всему миру открывается в области производства городских транспортных средств, например, воздушных такси и дронов.
На выставке JEC World 2023 ENGEL покажет литье инспекционных дверец в сотрудничестве со своим клиентом FACC (г. Рид-им-Иннкрайс, Австрия). Партнеры по второму проекту: Ensinger (г. Нуфринген, Германия), Victrex (Ланкашир, Великобритания) и Kuraray (г. Хаттерсхайм-на-Майне, Германия) по материалам и Neue Materialien Fürth, Германия, по дизайну изделия и симуляции.
Еще одна компания представит свой экспертный уголок на стенде ENGEL. Это компания Voidsy со штаб-квартирой в г. Вельс, Австрия, которая продемонстрирует ультракомпактную систему для бесконтактного неразрушающего тестирования материалов и компонентов с использованием активной термографии.
Еще один экспертный уголок будет посвящен производству автокомпонентов с использованием технологии ENGEL organmelt. Среди прочих образцов будет показан каркас переднего модуля автомобиля, получивший награду общества инженеров-нефтяников (англ. Society of Petroleum Engineers, SPE) от компании Lucid Motors. Серийным производством этого изделия занимается компания ElringKlinger (г. Деттинген-на-Эрмсе, Германия) по технологии organmelt. В зависимости от типа транспортного средства каркас переднего модуля выполняет роль поддержки при замене кондиционера, модулей передней фары, промывочного резервуара, клаксона, модуля радара круиз-контроля или воздухозаборника. Он также поддерживает капот двигателя за счет присоединения дополнительных запоров капота.
Компании ElringKlinger удалось сократить число предварительных и последующих этапов обработки изделия, несмотря на наличие 37 закладных элемента. Небывало высокий уровень функциональной интеграции литьевого процесса сокращает расходы на сборку изделий, что, в свою очередь, снижает трудовые издержки. Каркас переднего модуля используется в первой модели электромобиля американского производителя Lucid Motors, получившей название Air.
Экологичное и рентабельное производство из термопластичного материала как альтернатива литью из реактопласта с использованием навинченных алюминиевых фрезерованных деталей: на выставке JEC World 2023 компания ENGEL будет производить инспекционные дверцы фюзеляжа пассажирского самолета с использованием технологии ENGEL organomelt (фото: ENGEL)
Интеграция процессов – ключ к сокращению производственных расходов. Нагретый органолист формуется в литьевой машине и тут же заливается для создания армирующих и функциональных элементов (фото: ENGEL)
Экономия с ENGEL organomelt: каркас переднего модуля для новой модели электромобиля Air от Lucid Motors (фото: Elring Klinger)