ENGEL将在上海复合材料展览会上展示高效量产的热塑性复合材料零件

从单条带到注塑成型的功能化，ENGEL能够集成所有工艺步骤，以高效，自动化地生产纤维增强复合材料零件（图片来自ENGEL）凭借丰富的注塑成型经验和自动化专业知识，ENGEL可以生产复合材料零件开发具有成本效益的生产概念。 2020年9月2-4日，在中国上海的复合材料展览会上，这家奥地利的机器制造商和系统解决方案提供商（展位：2-A2407）将展示为汽车行业制造的样品，以证明其巨大的潜力可以提供批量生产的概念。其中，热塑性塑料解决方案将成为今年ENGEL展台的重点。 ENGEL满足可持续交通需求的解决方案是有机熔体。这种经过完善开发的工艺已用于大规模生产，可完全自动生产用于戴姆勒和其他汽车产品的前端支架。 “我们已经看到中国汽车制造商和一级供应商对有机熔体技术非常感兴趣。”恩格尔亚洲汽车事业部总监Markus Fuchs说。 

“例如，用于座椅面板，操作台和内部结构部件，换句话说，这种集成的生产过程可以帮助批量生产的汽车以节省成本的方式实现轻量化设计。”复合部件的载荷兼容设计基于有机熔体工艺，基于热塑性织物和单向（UD），玻璃纤维或碳纤维增强带的热塑性纤维复合预浸料在专门为此技术开发的红外加热炉中加热；然后，机器人将热塑性复合材料放入注塑模具中，在单个模具中对材料进行成形和功能化。通过包覆注塑可以直接完成加强筋或装配元件的包覆成型，从而实现高效且全自动的生产过程，从而降低单位成本。此外，始终采用热塑性方法也有助于实现可持续性，从而更容易制定回收策略。 “使用寿命结束后，让复合零件恢复材料循环，这是汽车制造业可持续发展的当前重点之一。”福克斯指出。使用ENGEL有机熔体工艺制造的复合材料部件具有极轻的重量和出色的碰撞安全性能。随着该过程的进一步发展，ENGEL正在研究生产技术以实现负载兼容的复合零件的设计。为了使零件的形状和结构适应所需的轻质特征，将来将对每个零件使用几种不同的预浸料，例如热塑性织物或不同厚度的UD胶带。 ENGEL将使用与汽车供应商Brose合作开发的门结构来展示这种潜力：加工了3种厚度在0.6到2.5 mm之间的热塑性织物。

通过选择负载兼容的有机板，可以以最佳方式考虑作用在组件单个区域上的不同负载。例如，门结构的窗户区域比门内部的区域更坚硬。适用的瓶坯在注射周期内生产。 ENGEL开发的胶带放置装置可以在周期时间内的一分钟内提供定制的瓶坯（图片来自ENGEL）作为系统解决方案提供商，仅ENGEL一家公司就可以开发完全自动化的解决方案，将其整个过程集成到一个客户中。在注塑成型过程中进行功能化。为了在批量生产中实现成本效益，层压板的铺设和加固（皮带铺设）该过程必须在线完成，并且还必须在注塑过程的循环时间内完成。为此，ENGEL集成了一个磁带放置单元和一个合并单元。这种集成的过程可以在仅一分钟的循环时间内生产出合适的瓶坯。为了最大程度地减少周期时间，ENGEL开发的胶带放置单元基于使用光学图像处理的拾放原理：拾起各个胶带层，目视检查它们，将它们放置在受控位置，然后指向他们一起焊接。 ENGEL与合作伙伴FILL（奥地利Gurten）一起，还根据加热/冷却原理开发了一种用于下游固结过程的生产设备：在全自动过程中，该系统将纤维层压板固结为A实心板，厚度变化。更有效的热固性生产系统在复合材料展览会上，ENGEL将以轻质热固性塑料设计为例，以证明即使采用了久经考验的技术，生产效率也可以得到提高。一家德国汽车零部件供应商使用了ENGEL v-duo 1700机器和全自动HP-RTM工艺来批量生产具有复杂碳纤维结构和部分增强功能的Audi A8后座板。跨学科的ENGEL轻型工程团队涵盖了广泛的开发领域，从热塑性预成型坯和热固性模塑料的加工到反应技术。在奥地利的轻型复合材料技术中心，机器制造商致力于为汽车行业开发特别经济的复合材料解决方案，并且与行业和大学的合作伙伴一起，取得了具有国际意义的几个里程碑。