Das Unternehmen Krug Kunststofftechnik hat für ein großen First-Tier-Automotive-Zulieferer leichte und zugleich sehr robuste Thermostatgehäuse entwickelt. Das Projekt wurde in der Fakuma-Messeausgabe der K-Zeitung vorgestellt.
Herausforderungen des Projekts: Aufgrund der Einbausituation im Fahrzeug wurden hohe Anforderungen an Hitzebeständigkeit und Festigkeit gestellt. Herausfordernd waren ebenso die engen Maßtoleranzen sowie die als Einlegeteile integrierten jeweils zwei Gewindeeinsätze und Buchsen pro Bauteil. Aber auch die hohen Stückzahlen über die gesamte Laufzeit mit einem Peak von rund 1,9 Mio. Stück pro Jahr mussten trotz des abrasiven Materials und der komplexen Teilegeometrie sicher erreichbar sein.
Werkstoff: Die hohen Anforderungen an Hitzebeständigkeit und Festigkeit des Bauteils konnten durch den Einsatz eines Polyphenylensulfids mit 40 Prozent Glasfaseranteil (PPS-GF40) erfüllt werden. Der teilkristalline Thermoplast überzeugt durch seine Eigenschaften wie eine hohe Steifigkeit, die gute Formstabilität, eine geringe Kriechneigung sowie seine schwere Entflammbarkeit und die Selbstverlöschungseigenschaft. Eine hohe Dauergebrauchstemperatur prädestinierte den Werkstoff für den Einsatz im Motorraum. Das Material ist allerdings sehr abrasiv. Deshalb hatte Krug besonderes Augenmerk auf die Materialauswahl auch der Werkzeugkomponenten und des Heißkanals gelegt.
Im Fertigungsprozess eingesetzt wird eine Turnkey-Anlage von Arburg rund um eine Allrounder Spritzgießmaschine vom Typ 920 H 5000 – 2100 mit 5.000 kN Schließkraft. An der Umsetzung der Turnkey-Anlage waren neben dem System- und Maschinenlieferant Arburg auch die Partner Kiki, FPT und Kuka beteiligt. Die nahezu vollständig automatisierte Fertigungsanlage produziert in einem Zyklus vier Bauteile. Um die kalkulierte Zykluszeit zu erreichen, sind zwei Zuführungen für die Einlegeteile – Gewindeeinsätze und Buchsen – sowie zwei kombiniert arbeitende Sechs-Achs-Roboter von Arburg und Kuka notwendig.
Zu den für das Vier-Kavitäten-Werkzeug eingesetzten Stählen zählt unter anderem der K340ECOSTAR-Chromstahl von Böhler. Der Heißkanal stammt von Synventive und wurde mit besonders verschleißfesten Komponenten auf die Verarbeitung hochgefüllter Materialien ausgelegt. Krug hat für den Leichtbau außerdem drei Arburg-Allrounder Spritzgießmaschinen mit Ausstattung für das Faser-Direct-Compoundieren (FDC) im Einsatz.
Der Bestückungsroboter von Kuka entnimmt die Einlegeteile aus den Zuführungen und positioniert diese in Werkzeuglage in einer Übergabestation von Kiki. Anschließend übernimmt der Arburg-Roboter alle 16 Teile, dreht und legt diese in die vier Kavitäten auf der festen Werkzeugseite ein. Im gleichen Arbeitsschritt entnimmt er mit der Rückseite des Spezialgreifers die fertigen Bauteile aus der beweglichen Hälfte des Werkzeugs. Beim gesamten Einlege- und Entnahmeprozess ist das Werkzeug nur für kurze Zeit geöffnet. Nach der Entnahme dreht der Arburg-Roboter erneut und legt die fertigen Gehäuseteile geordnet auf einem getakteten Förderband ab.
Bild oben: Die Turnkey-Anlage von Arburg umfasst unter anderem zwei Kuka Sechs-Achs-Roboter. (Quelle: Krug)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, K-Zeitung
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