ENGEL представил ключевые разработки в области композитных технологий

Одним из главных направлений исследований в индустрии переработки пластмасс стали композиты, армированные ориентированным волокном. В новейших разрабатываемых транспортных средствах, оказывающих минимальное воздействие на климат и окружающую среду, будут использоваться различные новые технологии и материалы. В настоящее время главной задачей в этой области является разработка экономичного процесса массового производства инновационных композитных деталей. Учитывая все эти факторы, компания ENGEL Austria делает упор на композитные технологии и представляет на выставке K 2013 новые ключевые разработки в этой области совестно со своими партнерами.

«Легковесные конструкции и литье под давлением – это ключевые технологии, позволяющие удовлетворить растущий спрос со стороны производителей транспортных средств и мобильных решений, – подчеркнул Петер Эггер, директор технологического центра ENGEL Austria, занимающегося легковесными композитами, в начале крупнейшей мировой выставки индустрии переработки пластмасс, прошедшей в середине октября в г. Дюссельдорфе. – Направление развития уже было задано самолетостроением, однако отлаженный процесс, использующийся в этой отрасли для выпуска легковесных компонентов, нельзя просто перенести на производство автомобилей, так как потребности этого сектора намного выше». Целью работы технологического центра, открывшегося на производстве больших литьевых машин ENGEL в г. Санкт-Валентине в 2012 году, является разработка новых процессов (зачастую совместно с материалами), которые обеспечивают требуемый в автомобилестроении уровень производительности и экономичности. Чтобы достигнуть успеха, необходимо грамотное согласование свойств материала, факторов проектирования изделия и характеристик производственного процесса. Следовательно, компаниям, участвующим в цепочке создания продукции, очень важно взаимодействовать и вести обмен опытом и специальными знаниями. «Достичь успеха в реализации проектов, связанных с композитами, армированными волокном, можно только за счет профессионализма сразу в нескольких областях, – отметил Эггер. – Для композитных технологий и процесс разработки должен быть «композитным», то есть протекать в тесном взаимодействии с партнерами». ENGEL уже много лет является участником надежных партнерских взаимоотношений с компаниями, университетами и другими исследовательскими организациями, занимающимися технологиями создания легковесных компонентов. Технологический центр легковесных композитов используется и для согласованного расширения партнерской сети.

Правильность решения по созданию этого технологического центра подтверждается не только непрерывно увеличивающимся количеством запросов, но и ходом реализации проекта по развитию профессиональных исследований, в котором ENGEL совместно с Университетом имени Иоганна Кеплера в г. Линце участвует уже несколько лет. Этот самый крупный проект, финансируемый Австрийским агентством по стимулированию исследований (FFG), в истории ENGEL.

В настоящее время штат технологического центра легковесных композитов составляет 15 сотрудников, занимающихся разработками, прикладными технологиями и управлением проектами, и в ближайшие несколько лет их количество планируется увеличить. Последним был принят специалист в области химии, благодаря которому уровень межотраслевых знаний компании ENGEL и ее партнеров станет еще выше.

В настоящий момент деятельность технологического центра сосредоточена на переработке термопластичных заготовок (термопластичных композитных тканей и лент) и реактивных технологиях, в которых используются термо- и реактопласты, таких как литьевое прессование под высоким давлением (HP-RTM) или прямая полимеризация в пресс-форме. Господин Эггер заявил: «Сейчас еще нельзя с уверенностью сказать, какая именно технология станет наиболее распространенной для производства тех или иных деталей, однако в общем мы уверены, что у всех этих технологий огромный потенциал».

Инновационные легковесные конструкции на K 2013
Технологический потенциал компании ENGEL был продемонстрирован и на выставке K 2013. Экспозиция на собственном стенде ENGEL в зале 15, а также на стендах партнеров рассказала о текущих исследовательских проектах и решениях, уже готовых к использованию в производстве.

ENGEL organomelt: низкая себестоимость обеспечивает эффективность массового производства в будущем
На своем стенде ENGEL совместно с компанией ZF-Friedrichshafen представила новую ключевую разработку в сфере литья легковесных конструкций для автомобилестроения – полимерную педаль тормоза с оптимизированной геометрией и высокой устойчивостью к нагрузкам, изготавливаемую с помощью одностадийного процесса. В применяемом методе ENGEL organomelt используются композитные ткани (термопластичные заготовки, армированные непрерывным волокном), которые нагреваются в инфракрасной печи, проходят предварительное формование в пресс-форме и затем объединяются с подаваемым полиамидом в рамах процесса многокомпонентного формования. На выходе системы получаются готовые детали, не требующие обрезки, за счет чего метод organomelt может обеспечить очень высокую производительность. Традиционные металлические педали тормоза нельзя изготовить за один этап. Благодаря замене материала также удалось снизить вес компонента приблизительно на 30% без уменьшения допустимой нагрузки.

На выставке K ENGEL представила чрезвычайно компактную и автоматизированную производственную ячейку, оптимально подходящую для производства композитных педалей тормоза. В ее состав входит вертикальная литьевая машина ENGEL insert 200, многоосный робот ENGEL easix и инфракрасная печь с транспортной системой. Господин Эггер отметил: «В технологии organomelt допустимо использование как горизонтальных, так и вертикальных литьевых машин. Каждая наша комплексная система оптимизируется в соответствии с параметрами решаемых задач и производственного окружения, а также требуемой заказчиком степенью гибкости. Важнее всего – общая эффективность системы». Преимущество вертикальных машин заключается в том, что во многих случаях вставка и фиксация деталей в пресс-форме облегчаются за счет действия силы тяжести.

Инфракрасная печь, разработанная ENGEL, обеспечивает аккуратный и точный нагрев композитных тканей даже с толстыми стенками, как те, которые используются для производства педалей тормоза. Печь и многоосный робот ENGEL easix полностью интегрированы в систему управления литьевой машины. Таким образом, все компоненты имеют доступ к единой базе данных, что не только гарантирует стабильность процесса, но и позволяет дополнительно сократить время цикла. Движения элементов литьевой машины и периферийного оборудования автоматически согласуются между собой, что позволяет избежать траты времени на ожидание.

Еще одно преимущество интеграции в систему управления заключается в единообразии работы термопластавтомата и периферийных модулей. ENGEL стремится обеспечить простоту управления и безопасность всех процессов, даже тех, которые отличаются высокой сложностью и степенью интеграции.

ENGEL v-duo: мощность и чувствительность
Другой экспонат стенда ENGEL на выставке K станет демонстрацией профессионализма компании в создании комплексных систем для выпуска легковесных автокомпонентов посредством метода литьевого прессования под высоким давлением (HP-RTM). На литьевой машине ENGEL v-duo, обеспечивающей высокую производительность за счет автоматизации, будут выпускаться накладные панели для спортивного автомобиля KTM X-Bow.

ENGEL впервые покажет новую большую вертикальную литьевую машину ENGEL v-duo на публичном мероприятии. Машина была создана специально для переработки композитов, армированных волокном, но также может эффективно применяться в других процессах, требующих высокого давления в гнездах пресс-формы, таких как традиционное литье под давлением. Новая вертикальная машина отличается очень высокой жесткостью и идеальной параллельностью плит. В стандартный комплект поставки уже входит система контроля параллельности плит в процессе прессования.

Термопластавтоматы ENGEL v-duo позволяют организовать компактную производственную ячейку с низкими эксплуатационными расходами. «По сравнению с традиционными литьевыми машинами ENGEL v-duo на 60% легче и на 50% ниже, – подчеркнул Бернхард Леттнер, менеджер по продукции серии ENGEL duo. – Это позволяет сократить объем средств и усилий, необходимых для закладки фундамента под оборудование. Во многих случаях можно использовать уже имеющиеся основания». Доступ к узлу смыкания может осуществляться со всех четырех сторон, а не с двух, как обычно, что позволяет ускорить техническое обслуживание и упростить автоматизацию. Кроме того, интеграция манипуляционных роботов, которые могут заходить непосредственно в зону пресс-формы, не требует много пространства. Благодаря использованию подвижных столов операции по вставке элементов могут производиться за пределами узла смыкания, что во многих случаях обеспечивает дополнительное сокращение времени цикла.

В стандартном исполнении ENGEL v-duo сразу поставляется с сервогидравлическим приводом ecodrive. Отказ от традиционных гидравлических аккумуляторов позволил вывести ENGEL v-duo на новый уровень энергосбережения. Литьевые машины ENGEL v-duo поставляются с середины 2012 года, но это не принципиально новые модели. «Первую машину ENGEL v-duo мы установили в техническом центре нашего партнера, компании Neue Materialien Bayreuth, в начале 2011 года, – объясняет господин Леттнер. – На этой площадке нам удалось собрать множество информации, а сама машина продолжает непрерывно использоваться в различных проектах, некоторые из которых реализуются при сотрудничестве ENGEL».

Прямая полимеризация в пресс-форме в рамках нового примера объединения процессов
На симпозиуме летом 2012 года ENGEL представила первый прототип производственной ячейки для выпуска термопластичных композитов, армированных волокном, с использованием прямой полимеризации в пресс-форме. За прошедшее время метод, в рамках которого происходят полимеризация и формование на литьевой машине, подвергся значительной модернизации. На K 2013 ENGEL при содействии Института переработки пластмасс (IKV) Рейнско-Вестфальского технического университета г. Ахена представила новое сочетание процессов. Для демонстрации будет использоваться горизонтальная литьевая машина ENGEL e-victory 120 combi. «За счет чрезвычайно низкой вязкости мономерного сырья появляется возможность интеграции даже самых чувствительных волокон без риска их повреждения. Таким образом, стало доступно использование специализированных волоконных структур, улучшающих механические характеристики изделия», – отметил господин Эггер в качестве объяснения одного из основных преимуществ данной технологии. Полученная продукция будет сочетать в себе преимущества реактивных систем и термопластичных материалов. Армированные волокном заготовки, прошедшие полимеризацию, получают функциональные свойства посредством последующей обработки методом литья под давлением.

Профессионализм в создании комплексных и автоматизированных систем – фактор успеха
При должном уровне интеграции и автоматизации процессов инновационные методы переработки обеспечивают высокую экономичность и эффективность выпуска композитных компонентов, армированных волокном, и, следовательно, закладывают основу для их массового производства. Профессионализм ENGEL в создании комплексных и автоматизированных систем является важным фактором успеха для реализации эффективных производственных проектов в области композитных материалов, в которой до сих пор многие операции выполняются вручную. Выставка K 2013 позволит ENGEL еще сильнее укрепить свои позиции в качестве лидера в этой области.

ENGEL Austria GmbH – крупнейший мировой производитель оборудования для переработки пластмасс методом литья под давлением. Производственная программа ENGEL охватывает широкий спектр термопластавтоматов для любых применений: от гидравлических и гибридных до полностью электрических литьевых машин. Кроме того, предприятие располагает собственным производством роботов и систем автоматизации. В России и странах СНГ компанию представляет ООО «ЭНГЕЛЬ», которая, помимо продаж оборудования, также оказывает сервисные услуги, осуществляет поставку запасных частей со склада в Москве и проводит обучение для специалистов в литье под давлением.

Источник: ENGEL Austria GmbH (ЭНГЕЛЬ)