ENGEL, 경량 열가소성 복합 재료의 대량 생산을 위한 IR 로봇 셀 공개

ENGEL의 생산 셀은 적외선을 사용하여 가열하여 두께가 다른 3개의 유기 시트를 형성하고 동일한 사출 성형 공정 단계에서 고품질 가시 표면을 형성합니다.

출처 | 엥겔

사출 성형기 제조업체 및 시스템 솔루션 제공업체인 ENGEL Austria는 K 2019 무역 박람회(독일 뒤셀도르프, 10월 16-23일)에서 열가소성 사출로 예비 성형된 복합 재료를 특징으로 하는 제조 셀의 일부로 적외선 경화 기술을 도입할 것이라고 발표했습니다. 오버몰딩.

ENGEL은 자동차 도어 모듈의 최신 혁신을 반영하는 데모 부품을 생산하기 위해 유기 용융 공정을 사용할 것입니다. ENGEL의 생산 셀은 동일한 사출 성형 공정 단계에서 고품질 가시 표면을 형성할 뿐만 아니라 두께가 다른 3개의 유기 시트를 가열 및 형성하기 위해 적외선을 사용하는 세계 최초의 제품이라고 합니다. 이 시스템에는 동시에 작동하는 3개의 ENGEL easix 다관절 로봇이 장착됩니다.

ENGEL의 경량 복합 기술 센터 소장인 Norbert Müller 박사는 “자동차 산업에서 경량화와 관련하여 열가소성 복합 재료의 중요성이 커지고 있습니다.

여기에는 두 가지 주요 이유가 있습니다. 첫째, 일관된 열가소성 접근 방식을 통해 섬유 강화 프리프레그의 형성 및 기능화를 효율적으로 통합할 수 있어 단위 비용이 절감됩니다. 둘째, 독점적인 열가소성 폴리머를 사용하면 재활용 전략을 더 쉽게 개발할 수 있습니다.

Müller는 "복합 부품을 수명이 다한 후에 재료 루프로 되돌리는 것은 전기 자동차 부문에서 지속적인 개발을 위한 우선 순위 중 하나입니다."라고 말합니다. "열가소성 솔루션은 이제 항공기 제작에서도 점점 더 자주 사용되는 방법이 되고 있습니다."

지속 가능한 운송의 필요성에 대한 ENGEL의 대답은 유기용융물입니다. 유기용융 공정에서는 유기 시트 및 테이프와 같은 열가소성 매트릭스가 있는 섬유 강화 프리프레그를 가열하여 금형에 삽입하고 성형한 다음 열가소성 수지로 직접 오버몰딩합니다. 이 프로세스는 프론트 엔드 캐리어와 같은 품목의 완전 자동화 생산에 사용되는 ENGEL 유기 용융물과 함께 이미 대량 제조에 사용되었습니다.

프로세스가 더 발전함에 따라 ENGEL은 목표 하중 분포를 가진 복합 구성 요소를 설계하는 생산 측면에서 고객 및 파트너와 협력하고 있습니다.

Müller는 "미래에는 관련 구성 요소의 모양과 구성 요소 내부의 개별 영역에 대한 다양한 응력에 맞게 경량 구조 특성을 조정하기 위해 각 구성 요소에 대해 여러 가지 프리프레그가 결합될 것입니다."라고 설명합니다. "K쇼의 생산 셀은 그 잠재력을 분명히 보여줄 것입니다."

성형 공정은 자동차 공급업체인 Brose(독일 Coburg)와 협력하여 개발되었습니다. ENGEL은 생산 셀이 현재 통합 IR 오븐을 포함하는 완전 자동화 공정에서 두께가 0.6mm에서 2.5mm 사이인 3개의 서로 다른 모양의 유기 시트를 동시에 처리할 수 있는 세계 유일의 시스템이라고 말합니다. Brose가 다양한 시뮬레이션 프로세스를 통해 보장한 결과인 하중 분포를 기반으로 한 유기 시트의 목표 선택 덕분에 개별 구성 요소 영역에 대한 다양한 응력을 처리할 수 있습니다. 예를 들어, K쇼에서 제작될 데모 부품은 도어 내부보다 창틀 영역이 더 단단합니다.

하중 분포를 기반으로 하는 유기 시트의 대상 선택 덕분에 개별 구성 요소 영역에 대한 다양한 응력을 처리할 수 있습니다.

출처 | 영어

초소형 IR 오븐 통합

유기 시트를 가공할 때의 과제 중 하나는 프리프레그를 가열하는 것입니다. 가열 및 냉각에 걸리는 시간은 두께에 따라 다릅니다. 재료를 손상시키지 않고 빠르게 가열하는 것이 중요하며, 가열된 프리프레그의 금형으로 빠르고 간단하게 전환하는 것이 중요합니다. ENGEL의 오르가노멜트 생산 셀은 이중 3660/800 사출 성형기를 기반으로 하며 이러한 이유로 2개의 통합 IR 오븐을 포함합니다. 클램핑 유닛 바로 위에 수직 IR 오븐이 있어 두께가 0.6mm에 불과한 유기 시트를 가열합니다. 이렇게 하면 얇은 유기 시트가 금형에 빠르게 도달하여 아직 냉각되지 않아 성형이 불가능해집니다. 움직이는 플래튼 위의 받침대에 있는 표준 수평 IR 오븐은 두 개의 더 두꺼운 유기 시트(1mm 및 2.5mm)에 사용됩니다. 이러한 배치는 오븐과 금형 사이의 거리를 단축시킬 뿐만 아니라 오븐에 별도의 바닥 공간이 필요하지 않아 공간을 절약할 수 있습니다. 두 IR 오븐 모두 ENGEL에서 자체 개발 및 제조했습니다. 이 로봇과 3개의 easix 로봇은 IMM의 CC300 제어 장치와 완전히 통합되어 있으며 기계의 디스플레이를 통해 중앙에서 제어할 수 있습니다.

세 개의 유기 시트 모두 동시에 가열됩니다. 그런 다음 3대의 easix 로봇 중 2대가 유기 시트를 처리하는 데 사용할 수 있습니다. 이들은 클램핑 유닛 위의 서로 옆에 있습니다. 첫 번째 로봇이 두 개의 두꺼운 유기 시트를 처리하는 동안 두 번째 로봇은 가장 얇은 시트를 처리합니다. 전체 가열 과정에서 유기 시트를 수직 복사장 앞에 유지하여 설정된 가열 기간이 끝난 후 금형에 넣을 수 있습니다. 세 번째 로봇은 클램핑 유닛 옆에 있습니다. 그 역할은 성형된 부품을 제거하는 동시에 3개의 유기 시트 중 하나를 사출 성형 공정을 위해 금형으로 옮기는 것입니다.

중국의 원료 생산업체인 Kingfa(중국 상하이)에서 얻은 유기 시트는 유리 섬유로 만들어지며 폴리프로필렌을 매트릭스 재료로 사용합니다. Georg Kaufmann Formenbau(Remetschwil, Switzerland)가 만든 금형이 닫히면 유기 시트가 형성됩니다. 그 직후 동일한 몰드 내에서 유리 섬유 강화 폴리프로필렌으로 오버몰딩됩니다. 보강 리브는 구성 요소의 뒷면에 형성되고 가죽처럼 보이는 결은 보이는 면에 형성됩니다.

"유기농 시트를 직접 오버몰딩할 때 이전에는 유기농 시트에서는 불가능했던 뛰어난 결이 있는 가죽 모양을 얻을 수 있습니다."라고 Müller가 말합니다. "그런 점에서 우리는 미래에 오가노멜트 공정을 사용하여 대형 열가소성 플라스틱 도어 구조를 생산할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다."

자동화가 핵심적인 역할을 함

경량 복합 기술 센터에서 ENGEL이 개발한 생산 솔루션은 높은 효율성과 비용 효율성을 특징으로 합니다. 이 두 가지 모두 대량 생산 응용 프로그램의 필수 요구 사항입니다.

ENGEL의 자동화 및 복합 시스템 사업부 부사장인 Walter Aumayr는 "ENGEL의 상당한 자동화 전문 지식이 중요한 역할을 합니다."라고 말합니다.

세 대의 ENGEL easix 다관절 로봇이 모두 동시에 작동하는 ENGEL 무역 박람회 부스의 유기 용융 전지는 통합 복합 가공의 최첨단 예를 제공할 것이며 ENGEL이 지금까지 선보인 가장 복잡한 생산 전지입니다. 무역 박람회.

"더 많은 공정 단계를 통합하고 생산 셀에 포함된 개별 시스템이 많을수록 전체 공정이 더 복잡해집니다."라고 Aumayr는 말합니다. “따라서 시스템 솔루션 제공업체로서 ENGEL은 셀 전체에 일관된 작동 논리와 공동 데이터 관리가 있음을 확인하여 다관절 로봇을 훨씬 더 쉽게 사용할 수 있도록 했습니다. easix 로봇은 작업 현장에서 사출 성형에 관련된 작업자가 비교적 간단하게 조작할 수 있습니다.”

ENGEL 시스템의 특별한 측면은 IR 오븐이 CC300 제어 장치에 완전히 통합되어 전체 프로세스에 대해 균일한 작동 논리가 있음을 보장한다는 것입니다. 또한 성형기, 로봇 및 주변 장치가 모두 ENGEL 시스템 솔루션의 동일한 데이터베이스에 액세스하기 때문에 오류 위험이 감소하고 효율성이 증가합니다. 추가 하드웨어가 필요 없이 easix 다관절 로봇은 코어 풀 또는 이젝터의 움직임과 같은 금형의 움직임과 움직임을 동기화할 수 있습니다.

"결과적으로, 특히 대규모 시스템의 경우 주기 시간과 자본 지출을 모두 줄일 수 있습니다."라고 Aumayr는 말합니다.