Große Einsparpotenziale durch Funktionsintegration

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Damit Kunststoffprodukte den steigenden Ansprüchen der Anwender gerecht werden, müssen sie nicht nur kosteneffizient in hoher Qualität zu produzieren sein, sondern auch verschiedene Funktionen in sich vereinen. Auf der HYBRID Expo 2015 demonstriert Sumitomo (SHI) Demag die Weiterentwicklung des auf der Fakuma 2014 präsentierten Herstellungsprozesses hybrider Bauteile in einer kompakten Fertigungszelle. Von der Automobiltechnik bis hin zur Unterhaltungselektronik ist Funktionsintegration ein wichtiger Entwicklungsschwerpunkt. Durch die Zusammenführung verschiedener Funktionen in einem Bauteil erschließen sich Kunststoffprodukten immer anspruchsvollere Aufgabengebiete. Zudem werden die Erzeugnisse durch die Integration stetig leichter und tragen damit zu einem effizienten Umgang mit Ressourcen bei. Bei der Herstellung derartiger Produkte spielt die Spritzgießtechnik eine sehr wichtige Rolle. Nur durch hoch automatisierte und qualitativ hochwertige Produktionslösungen kann eine ressourcenschonende und kostengünstige Fertigung realisiert werden.

Funktionaler Leichtbau auf der Systec Servo

Bei vielen zukunftsweisenden Kunststoffprodukten wird von den Kunden eine Kombination aus Leichtbau und Funktionsintegration gefordert. Beides zeigt Sumitomo (SHI) Demag auf einer Systec Servo 210-430 mit 2.100 kN Schließkraft, auf der hybride Bauteile aus UD-Tapes, Metalleinlegern und Kunststoff produziert werden. Am Beispiel eines Bauteils in hoch anspruchsvoller Ausführung zeigt Sumitomo (SHI) Demag zusammen mit seinen Systempartnern, welches Potenzial in Funktionsintegration steckt. Das UD-Tape wird in einer Fertigungszelle vorgewärmt und mittels eines Hot-Handlings in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Die maschinenseitige Werkzeugbewegung formt das UD-Tape in die gewünschte Geometrie. Anschließend wird das verformte Composite mit Polypropylen (PP) in einer Rippenstruktur hinterspritzt. Parallel dazu werden zwei Metallteile in das Werkzeug eingelegt, welche die Last im Drehpunkt des Bauteiles aufnehmen. Die Komplettmontage erfolgt ebenfalls in der Fertigungszelle. Das Ergebnis ist ein qualitativ hochwertiges und extrem leichtes Hybridbauteil, welches die notwendige Steifigkeit hat, um die hohen Kräfte übertragen zu können, die zur Erfüllung der angedachten Funktion notwendig sind. Durch die Kombination verschiedener Werkstoffe kann Material eingespart und ein Höchstmaß an Funktionsintegration realisiert werden. Diese zukunftsweisende Technologie hat ihren Schwerpunkt in der Automobilindustrie. Hier geht es um Leichtbau, d.h. Substitution von Metall durch Kunststoff. Darüber hinaus gelingt es durch den Einsatz hybrider Bauteile die Anzahl der Einzelkomponenten und Arbeitsschritte im Fahrzeug zu reduzieren und dabei die Prozesssicherheit zu erhöhen. Eine Produktevolution ist der Einsatz sogenannter UD-Tapes. Diese Fasermatten haben den Vorteil gegenüber Standard-Organoblechen, dass sie vom Verarbeiter speziell auf den Lastfall des Bauteiles abgestimmt werden können. Damit steigt die Steifigkeit des Produktes bei gleichbleibender Wandstärke. Generell bieten UD-Tapes einen Preisvorteil gegenüber der teuren Organobleche.

Gesteigerte Performance durch weiterentwickelte Maschinentechnik

Sumitomo (SHI) Demag präsentiert sich mit einer platzsparenden, kompakten Fertigungszelle. Kernstück ist eine Systec Servo 210-430 mit 2.100 kN Schließkraft. Die Systec Servo-Maschinen sind serienmäßig mit dem innovativen Antriebssystem activeDrive ausgestattet, bei dem ein frequenzgeregelter Hochleistungsmotor in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz ermöglicht als bei vergleichbaren Maschinen. Das hybride Antriebskonzept lässt nicht nur kurze Zykluszeiten und parallele Bewegungen zu, sondern spart im Betrieb auch bis zu 60 % Energie ein. Dank hochsensiblem Werkzeugschutz bietet die Maschine höchste Betriebssicherheit bei minimalem Wartungsaufwand. Da Sumitomo (SHI) Demag Verantwortung für die Umwelt übernimmt, werden alle Neuentwicklungen des Unternehmens mit sparsamen und leistungsfähigen hybriden Servoantrieben ausgestattet. Allen Maschinen der Baureihen El-Exis SP, Systec SP und Systec Servo steht zudem die activeMotionControl-Technologie im Standard zur Verfügung. Dieses innovative Achsregelsystem erlaubt Parallelbewegungen mit nur einer Hydraulikpumpe ohne Beeinflussung der einzelnen Komponenten. Dadurch erreichen mit activeMotionControl ausgestattete Maschinen eine höhere Einspritzdynamik bei gleichzeitig verkürzter Trockenlaufzeit. Das exakte Verfahren der Achsen vermeidet ein Überschwingen und führt zu einer höheren Prozessgenauigkeit und kürzeren Zykluszeiten. Zudem sinkt das Geräuschniveau im Betrieb ab.