Auf der JEC ist der Maschinenbauer an drei Produkten beteiligt, die zu den Finalisten des JEC Innovation Awards gewählt wurden. Highlight ist die Live-Produktion eines Fahrradlenkers mit dem fluidmelt-Verfahren mit lokaler Faserverstärkung auf einer holmlosen victory-Spritzgießmaschine.
Das fluidmelt-Verfahren von Engel, Schwertberg (Österreich), ermöglicht die Erzeugung von Hohlkörperstrukturen durch die Injektion von Wasser oder Stickstoff. Dabei wird die plastische Seele des Bauteils während des Prozesses in eine Überlaufkavität oder in die Plastifiziereinheit zurückgedrückt und dadurch ein Hohlraum im Bauteil erzeugt. Auf der JEC wird der Prozess mit Gasinjektion und Überlaufkavitäten gezeigt. Nach Ablauf der Kühlzeit kann der hohle Lenker aus dem Werkzeug entnommen werden. Aufgrund seiner Geometrie lassen sich leichte Strukturen produzieren, die gleichzeitig eine hohe Biege- und Torsionssteifigkeit aufweisen.
Der Fahrradlenkers von Canyon Bicycles wird live auf dem Messestand von Engel produziert. (Foto: Engel)
Stabilität im Leichtbau
Durch den Einsatz von Endlosfaserhalbzeugen bei dem Fahrradlenker werden die mechanischen Eigenschaften weiter verbessert. Die Bauteile selbst werden aus einem glasfaserverstärkten PA 6 gefertigt, um die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zu gewährleisten. Durch die Integration von vier UD-Carbonfasertapes, die während des Spritzgießprozesses in das Werkzeug eingelegt werden, hält das Bauteil trotz der geringen Wandstärke und der Hohlkörperstruktur hohen Belastungen stand. Diese Innovation repräsentiert einen Fortschritt gegenüber traditionellen Aluminium- und Thermoset-Lenkern, indem sie die Produktion in Europa rentabel macht und gleichzeitig die Umweltbelastung reduziert.
Das fluidmelt-Verfahren ermöglicht Hohlkörper bei hoher Designfreiheit. Hier der Fahrradlenker im Querschnitt. (Foto: Engel)
Vorteile durch Holmlostechnik
Die Maschine victory 180 Wide-Platen, die auf der Messe in Produktion gezeigt wird, ist eine speziell für große und komplexe Bauteile oder Werkzeuge konzipierte Spritzgießmaschine. Dank ihrer holmlosen Bauweise mit großem, freien Werkzeugraum ermöglicht die victory-Serie den Einsatz großer und komplexer Werkzeuge in kompakten Maschinengrößen. Das ist insbesondere von Vorteil bei großvolumigen und anspruchsvollen Formen wie dem Fahrradlenker.
Durch die vergrößerte Aufspannplatte bietet die Maschine zusätzliche 100 mm an Breite im Vergleich zu Standardmodellen. Dadurch wird keine höhere Schließkraft benötigt.
Staufachklappe als Sandwich-Bauteil
Das zweite Highlight von Engel auf der JEC ist die Staufachklappe von Daimler Trucks, die durch das Fraunhofer IMWS entwickelt wurde. Die Staufachklappe verfügt über eine visuell ansprechende, über die gesamte Breite laufende Kante und eine geschlossene, umlaufende Kante, die in einem Arbeitsgang mit der Kern- und Strukturbildung erstellt wird. Dies stellt hohe Anforderungen an die Präzision des Spritzgießprozesses und die Fähigkeit der Maschine, auch bei hoher Materialbelastung genaue und zuverlässige Ergebnisse zu liefern.
Die Staufachklappe für Daimler Trucks gehört zu den Preisträgern des JEC World Innovation Awards. (Foto: Fraunhofer IMWS)
Diese Komponente wurde als Sandwich-Bauteil auf einer Spritzgießmaschine von Engel gefertigt und ist das Ergebnis einer am Fraunhofer IMWS entwickelten Thermoplast-Sandwich-Moulding-Technologie. Dabei werden Halbzeuge, bestehend aus einem thermoplastischen Wabenkern und Decklagen aus faserverstärkten thermoplastischen UD-Tape-Laminaten des Partners ThermHex, durch Thermoformen verarbeitet und können im selben Prozess mittels Spritzgießens funktionalisiert werden. Der kontinuierliche und vollautomatisierte Fertigungsprozess ist für den Einsatz in der Großserie geeignet. Insbesondere Letzteres ist entscheidend für den Einsatz in der Automobilindustrie, wo große Stückzahlen und kurze Zykluszeiten gefragt sind.
