Für das Technikum der Münchener BMW Group hat die Rucks Maschinenbau GmbH, Glauchau, eine Preformanlage Typ KV 298 gebaut, die ihren Einsatz bei der Entwicklung innovativer Preforms findet. Besonderes Augenmerk […]
Die Preformanlage von Rucks dient im BMW-Technikum der Entwicklung innovativer Preforms. (Foto: Rucks)
Für das Technikum der Münchener BMW Group hat die Rucks Maschinenbau GmbH, Glauchau, eine Preformanlage Typ KV 298 gebaut, die ihren Einsatz bei der Entwicklung innovativer Preforms findet. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf das Materialhandling gelegt. Neben hohen Transfergeschwindigkeiten gewährleistet das Handlingsystem den flexiblen Einsatz von unterschiedlich breiten Carbonstacks und die Möglichkeit des Drapierens vor dem Verpressen.
Die Anlage besteht im Wesentlichen aus einer Vorlagestation, einer Heiß- und einer Umformpresse. Den automatischen Materialtransport zwischen den drei Stationen übernimmt ein servomotorisch angetriebenes 3-Achs-Linearsystem. Durch das optimierte Zusammenspiel zwischen Linearsystem und den drei Stationen läuft der Preformprozess vollautomatisch ab und garantiert reproduzierbare Ergebnisse.
Exakte Faserausrichtung
Die Vorlagestation dient dem Platzieren der Carbonstacks für eine anschließende automatische Weiterverarbeitung. Mithilfe der Markierung zweier Kreuzlaser können die einzelnen Lagen so ausgerichtet werden, dass eine exakte Faserausrichtung möglich ist. Um auf unterschiedliche Stackbreiten reagieren zu können, ist die Breite der Auflagefläche manuell verstellbar.
In der Heißpresse mit 70 kN Presskraft findet die Temperierung der Carbonlagen statt. Für eine homogene Temperaturverteilung auf der Heizplattenoberfläche sorgt eine 5-Zonen-Temperaturregelung und die hohe Öffnungsgeschwindigkeit von 200 mm/s führt zu einer Verkürzung der Zykluszeiten.
Hohe Reproduzierbarkeit
Um die Carbonstacks in der Heißpresse vollflächig erwärmen zu können, muss das Greifersystem den Pressraum verlassen. Mit der hierfür geschaffenen Lösung ist es möglich, die Stacks automatisch abzulegen und nach erfolgter Heizphase wieder aufzunehmen. Da das Ablegen und Aufnehmen unter exakt definierten Bedingungen geschieht, wird ein Verzug der einzelnen Lagen verhindert und somit eine hohe Reproduzierbarkeit garantiert.
Die Umformpresse, in der die Carbonstacks zu einem 3D-Preform umgeformt werden, besitzt eine Presskraft von 800 kN und eine aktive Gleichlaufregelung. Mit dieser kann auch bei außermittiger Belastung eine Planparallelität mit einer maximalen Abweichung von ±0,05 mm/m erreicht werden. Die vorhandene Positionsregelung sorgt für eine Weg-Wiederholgenauigkeit der Druckplatte von ±0,1 mm. Mittels hydraulisch betätigter Rollenhubleisten und eines abnehmbaren Werkzeugwechselsystems, ist ein ergonomischer Werkzeugwechsel gewährleistet.
Schneller Materialtransport
Für den automatischen und schnellen Materialtransport kommt ein servomotorisch angetriebenes 3-Achs-Linearsystem mit Positioniergenauigkeiten von ±0,25 mm zum Einsatz. Die X-Achse sorgt für einen schnellen Materialtransport mit Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 mm/s zwischen den einzelnen Stationen. Die Y-Achse führt die vertikalen Bewegungen aus, welche beim Aufnehmen und Ablegen der Stacks zum Einsatz kommen. Die Z-Achse ermöglicht das Greifen von Carbonlagen unterschiedlichster Breiten für eine große Bauteilvielfalt. Werden Y- und Z-Achse parallel gefahren, kann das Material über das Unterwerkzeug drapiert werden, was den Verzug der einzelnen Lagen beim Verpressen minimiert.
Die Steuerung der Maschine erfolgt über ein 15“ großes Infrarot-Touch-Panel, welches über die gesamte Maschinenlänge verfahrbar ist. Das Bedienpanel hat eine grafisch orientierte Bedienoberfläche. Die Maschinenfunktionen können in übersichtlichen Fenstern auf einen Blick erkannt und geändert werden. Mit Hilfe des Datenerfassungssystems Rudas werden sämtliche Prozessparameter aufgezeichnet und nachträglich ausgewertet bzw. weiterverarbeitet.
