NMB: Neue IR-Heizstation für Faserverbundbauteile

Die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) erweitert ihren Maschinenpark zur Erwärmung thermoplastischer Hochleistungsfaserverbundlaminate: Eine IR- Heizstation ergänzt den bestehenden Umluftofen in der Fertigungszelle der 2.500-Tonnen-Spritzpresse zur Herstellung von Faserverbundbauteilen.

Die unter der Bezeichnung Force – Functionalized, Oriented Composites – entwickelte und beim NMB realisierte Prozesskette zeigt die Herstellung von Faserverbundbauteilen aus unidirektional verstärkten Tapes für Automobil- oder Luftfahrtanwendungen. Dabei sind die Taktzeiten von 60 bis 90 s bei gleichzeitig minimalem Materialverschnitt durchaus auch für die Großserie tauglich.

Bisher wurde der Prozessschritt des Erwärmens in einem Umluft-Paternosterofen realisiert, der komplexe 3D- oder inhomogene Preforms schonend bis auf 280 °C erwärmen kann. Über einen Sechsachsroboter finden diese anschließend ihren Weg in das Spritzgießwerkzeug. Um weitere Lösungen mit dem Fokus auf Aerospace-Anwendungen entwickeln zu können, wurde als Verfahrensvariante das Erwärmen mit einer zusätzlichen Heizstation durch Infrarotstrahlung mit kurzen Handlingszeiten in Betrieb genommen.

Das neue IR-Heizsystem basiert auf Krelus IR-Strahlern von Leister und wurde durch den Hersteller Aumo mit einem Linearhandling automatisiert. Es kann großvolumige Teile bis 1,5 m x 1,5 m und 8,5 kg automatisch erwärmen und bewegen. Dünnwandige Einleger können in den IR-Feldern sekundenschnell, homogen und beidseitig auf maximal 450 °C erwärmt und nach dem Aufheizvorgang mit einem Nadelgreifersystem in das bereits temperierte Werkzeug der Spritzpresse einlegt werden. Der schnelle Transfer führt dazu, dass der Einleger dabei nur geringfügig abkühlt. In der Spritzpresse wird der Preform anschließend thermogeformt und über den Spritzprozess werden Funktionselemente ergänzt.

Dank der zusätzlichen Infrarot Erwärmung können in Bayreuth nun auch Standardkunststoffe, wie PP, ebenso verarbeitet werden wie Hochleistungskunststoffen, beispielsweise PEEK, die höhere Temperaturen benötigen. Der hohe Automatisierungsgrad des Prozesses führt zu einer guten Reproduzierbarkeit der Versuche.

Beratungskunden mit Großbauteilen, komplex geformten Einlegern oder Non-Woven-Preforms können auf den dafür geeigneten Umluftofen zurückgreifen. Für die Verarbeitung von dünnwandigen und ebenen Laminaten oder Polymeren mit höherem Schmelzpunkt als 280 °C (z.B. PEEK) sind die neu installierten, regelzonengesteuerten IR-Felder perfekt geeignet.

Bild oben: Maßgeschneiderte Erwärmung von thermoplastischen Organoblechen zur weiteren Verarbeitung in der Spritzpresse mit vollautomatisiertem Handling in der NMB-Fertigungszelle: Umluftofen mit Sechsachsroboter (links) oder IR-Strahlerfeld mit Linearhandling (rechts) (Quelle: NMB)


Quelle und weitere Informationen: Pressemitteilung

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