Procesul dezvoltat de ENGEL, care poartă denumirea de ,,organomelt”, duce modelarea materialelor compozite la un alt nivel. Plăcile organice și benzile unidirecționale nu sunt doar modelate, ci sunt și funcționalizate într-o singură etapă integrată prin suprainjectarea preformelor folosind procesul de injecție în matriță. Acest lucru a fost demonstrat în direct la Standul ENGEL de la JEC World 2022, care a avut loc între 3 și 5 mai, la Paris, Franța.
Componenta principală a celulei de producţie, care produce componente demonstrative din poliamidă (PA) armată cu fibre continue, este o mașină de injecţie ENGEL victory 200/50 fără coloane, echipată cu un robot liniar ENGEL viper 12 pentru manipularea preformelor și pieselor finite și un cuptor vertical ENGEL IR cu două zone de încălzire. Este oferit de Brightlands Materials Center, un centru olandez de cercetare și dezvoltare axat pe soluţii durabile privind materiale polimerice. Dezvoltarea de tehnologii inovatoare de compozite termoplastice cu greutate redusă pentru pieţele mobilităţii durabile este unul dintre programele lor cheie de cercetare, care este susţinut de parteneriatul cu ENGEL.
Maşinile fără coloane asigură o reducere a timpilor de manipulare
Semifabricatele compozite se încălzesc în cuptorul IR, se introduc în matriţă, se formează în matriţă și se suprainjectează cu PA. Încălzirea preimpregnatelor este una dintre etapele procesului care determină durata și calitatea ciclului în procesarea preformelor compozite termoplastice armate cu fibre. Grosimea definește timpul de încălzire și de răcire. Încălzirea rapidă a materialului, fără a-l deteriora, este importantă, la fel și traseele scurte pentru transportul preformelor încălzite în matriţă (manipulare la cald). ENGEL oferă cuptoare IR din dezvoltare și producţie internă în diferite modele – atât orizontale, cât și verticale – și le plasează în celula de producţie din imediata apropiere a matriţei. Cuptoarele și roboţii sunt complet integrate cu unitatea de control CC300 a mașinii de injecţie și pot fi controlate central cu ajutorul ecranului mașinii.
Celula de producţie de la JEC folosește, pe scară largă, potenţialul mare de eficienţă al tehnologiei ENGEL fără coloane pentru procesul ,,organomelt”. Cel mai mare avantaj al mașinii Victory în această aplicaţie este manevrarea foarte rapidă la cald. Accesul fără bariere la zona matriţei face posibilă poziţionarea cuptorului IR și mai aproape de matriţă decât este posibil în cazul mașinilor de injecţie cu coloane. În această configuraţie, robotul poate lua cea mai scurtă cale de la cuptor la matriţă. În acest fel, pot fi prelucrate chiar și preforme foarte subţiri.
Preformele compozite termoplastice pe care ENGEL le-a prelucrat în direct la JEC World sunt pregătite în Centrul ENGEL pentru tehnologii compozite ușoare din Austria. În practică, producţia de semifabricate din compozit termoplastic poate fi plasată imediat în amontele procesului de fabricaţie și direct lângă mașina de prelucrare. ENGEL oferă soluţii de sisteme complet integrate dintr-o singură sursă, inclusiv mașina de injecţie, roboţi și cuptoare IR, precum și unităţi de stivuire a benzilor de tip ,,pick-and-place” cu unităţi optice de procesare și consolidare a imaginii.
Valorificarea potențialului de obþinere piese cu greutate redusă într-un mod superior
Piesele compozite create folosind procesul ENGEL ,,organomelt” combină o greutate deosebit de ușoară cu capabilităţi excelente de siguranţă la impact. Această tehnologie, care este deja în producţie de serie în industria auto, este potrivită atât pentru plăci organice, cât și pentru benzi unidirecţionale (UD) ranforsate cu fibre de sticlă și/sau fibră de carbon într-o matrice termoplastică.
Utilizarea bazei de material pur termoplastic permite procese de fabricaţie deosebit de eficiente și complet automatizate, deoarece nervurile de rigidizare sau elementele de asamblare, de exemplu, pot fi injectate direct după formare în aceeași etapă a procesului. În același timp, procesul ,,organomelt” aduce o contribuţie la sustenabilitate. Abordarea consecventă a termoplasticului este condiţia prealabilă pentru dezvoltarea strategiilor de reciclare pentru piesele compozite.
Pentru producerea modulelor de uși, trei plăci organice de grosimi și forme diferite, ranforsate cu fibre continue, sunt încălzite, formate și funcţionalizate într-un proces complet automatizat de injecţie în matriţă.
