Témata
Reklama

Hybridní technologie – od konceptu k sériové výrobě

V tradičních úvahách konstruktérů jsou kovy a plasty vzájemnými konkurenty. Hybridní technologie, na rozdíl od toho,selektivně využívá výhod těchto rozdílných materiálů jejich vzájemnou kombinací v jednom díle.

Klíčovým znakem hybridních konstrukcí je, že použité materiály se vzhledem ke svým specifickým vlastnostem a výhodám vzájemně doplňují. Kompozitní materiál tak nabízí fyzikální vlastnosti, kterých by nebylo možné dosáhnout u homogenních materiálů. Výroba je rovněž založena na dvou samostatných výrobních technikách: tvarování plechů a vstřikování plastů.
Reklama
Reklama
Reklama

Návrh dílu a výrobní principy

Vytvarovaný, perforovaný plechový díl je založen do vstřikovací formy, stejně jako v případě insertní technologie a je následně zastříknut příslušným termoplastem. Roztavený plast penetruje otvory v plechu a vytváří hlavu nýtu mezi stěnou dutiny formy a vloženým plechovým dílem. Tímto postupem se vytváří vysoce zatížitelné, pevné spojení mezi těmito dvěma komponenty. Plech nevyžaduje aplikaci žádného vazného činidla ani jinou povrchovou úpravu. Standardní antikorozní ochrana prováděná katodovým ponorným lakováním plechu zůstává plně funkční i po zastříknutí plastem a nemá žádný vliv na intenzitu vazby mezi dvěma rozdílnými materiály.
Tato inovativní technologie nabízí mnohé výhody: nosné kovové konstrukce mohou být navrhovány s ještě tenčími stěnami, což představuje významný potenciál pro snižování hmotnosti celého dílu. Známá náchylnost tenkých plechových konstrukcí k borcení a ohýbání může být podstatně zredukována cíleným umístěním plastových žeber. Plastová konstrukce zásadním způsobem zvyšuje zatížitelnost plechových dílů při všech způsobech namáhání (tlakem, ohybem i krutem).
Uzavřený plechový profil vykazuje lepší parametry než otevřený profil při tlakovém a ohybovém namáhání, je však jasně překonáván hybridním profilem. Žebrování sklem vyztuženým PA6 (Durethan BKV 130) má zhruba stejnou hmotnost jako těsnicí plech uzavírající profil. U torzního namáhání vykazuje hybridní struktura vlastnosti srovnatelné s uzavřeným profilem.

Vlastnostní profil polyamidové složky

Polyamid Durethan BKV 130 je úspěšně používán po mnoho let pro náročné technické aplikace. Elastomerní modifikace dává materiálu vysokou rázovou pevnost i při nízkých teplotách a předurčuje ho pro aplikace s rázovým a dynamickým namáháním. Vyztužení skleněnými vlákny poskytuje dobrou tuhost, spojenou s nízkou tendencí k tečení pod napětím a vysokou rozměrovou stabilitu i při zvýšených teplotách.
Durethan BKV 130 je zvláště vhodný pro použití v kompozitech plast-kov vzhledem k jeho schopnosti vyrelaxovat napětí, která vznikají během fáze vstřikování. Jeho nízká tendence ke krípovému chování i při vyšších teplotách je rovněž důležitá s ohledem na rozměrovou stabilitu a odolnost vůči namáhání.

Bezproblémová recyklace

Díly, které byly spojeny dohromady ekonomickým a cenově efektivním způsobem, mohou být právě tak snadno opět od sebe rozděleny. Kladivový mlýn může rozdrtit kompozitní díly, které jsou vzájemně spojeny pouze pronýtováním, na původní složky v jedné operaci. Síta a magnetické separátory snadno segregují materiály do jednotlivých frakcí. Tyto pak mohou být zpracovány a vráceny zpět přímo do výrobního cyklu.

Současné aplikace a koncepty pro budoucnost

První sériovou aplikací byl front end pro vůz Audi A6, který byl vyvinut společně firmou Audi, systémovým dodavatelem Ecia a výrobcem materiálu Durethan, a současně držitelem patentových práv - firmou Bazer AG Leverkusen. Od tohoto prvního výrobku byla tato technologie použita i při výrobě dalších dílů front end pro celou řadu světových automobilek.
Vývoj v oblasti hybridních technologií se však zdaleka nesoustřeďuje na otázku front endů. Kompozity otevírají možnosti nových inovativních řešení sledující redukci hmotnosti pro nespočet strukturních dílů v automobilové technice, včetně držáku přístrojové desky, víka kapoty, nosníků sedadel a rámů dveří. Na druhou stranu je třeba říci, že firma Bayer je otevřená novým myšlenkám směrem k dalším aplikačním možnostem v různých oblastech průmyslu.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 20125
Datum: 06. 02. 2002
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Modulární a flexibilní ochranné zábrany

S nově vyvinutými ochrannými zábranami podle EN ISO 14120 nabízí společnost Engel významné plus z hlediska bezpečnosti. Jejich modulární koncepce přináší zvlášť jednoduchou konfiguraci a snadnou montáž. Široký výběr ochranných panelů a funkčních prvků, jako jsou prostupy, rozváděče, kabelové kanály, otočné a posuvné dveře, umožňuje rovněž úspornou realizaci individuálních provedení.

Automatizované pracoviště elektroerozivního obrábění

Společnost Mesit foundry má za sebou šedesátiletou zkušenost z výroby odlitků metodou vytavitelného voskového modelu a více jak padesátiletou historii výroby vstřikovacích forem. V současnosti je dodavatelem kvalitních vstřikovacích forem pro plasty a forem pro přesné lití kovů, které využívají zákazníci, například při dodávkách největším světovým automobilkám.

Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Automatizace, výrobní technologie, optimalizace procesů a služby jsou nedílnou součástí filozofie rakouské společnosti Engel. Ta svá systémová řešení v oblasti zpracování plastů představila v říjnu pod mottem „více než stroj“ na veletrhu Fakuma 2015 v německém Friedrichshafenu.

Související články
Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Evropskou veletržní sezónu 2019 opět zahájí Lipsko

Lipské průmyslové veletrhy Intec a Z otevřou brány výstaviště pro svůj další ročník již ve dnech 5. až 8. února 2019. Výhodný termín konání hned na začátku roku znamená pro vystavovatele a návštěvníky z České republiky ty nejlepší předpoklady pro navázání či prohloubení obchodních kontaktů na mezinárodní strojírenské a subdodavatelské scéně.

20 milionů lakovaných klik pro všechny značky automobilů

Moderní doba přináší moderní technologie také do automobilového průmyslu i samotných automobilů. Bezdotykové otvírání např. zadních dveří se již u některých modelů automobilů různých značek objevuje, avšak doba ještě nedospěla k úplnému odstranění vnějších klik k mechanickému otevírání vozu. Společnost WITTE Automotive se orientuje na výrobu zámků a zámkových aretací pro automobily snad všech světových výrobců. V novém závodě v Ostrově u Karlových Varů nedávno uvedla do provozu také velmi moderní lakovací linku právě pro vnější lakované kliky automobilů.

Plasty a robot – jde to dohromady?

Žijeme v době, kdy nás plasty provázejí na každém kroku. Možná si ani neuvědomujeme, kde všude nám pomáhají, kde nás ovlivňují. Od tužky či propisky přes klávesnici, u které sedíme skoro každý den, po stravování a umělohmotné vařečky, které nahradily ty dřevěné, jež používaly naše babičky. Snažíme se usnadnit si život. Těžké díly ze železa vyměnit za lehčí, plastové. Stejně tak i tvůrci softwaru se snaží zjednodušit výrobu.

Automatizační řešení pro kratší doby cyklů

Díky nové funkci active vibration control rozpoznají lineární roboty Engel viper nejen své vlastní vibrace, ale mohou také reagovat na vibrace, které jsou způsobeny vnějšími vlivy. Aktivní kompenzace kmitání během běžícího procesu zvyšuje rychlost nastavení polohy a zkracuje dobu cyklu.

Příprava pracovníků pro výrobu technologií vstřikování plastů

Následující příspěvek představuje jeden ze způsobů přípravy pracovníků ve firmách, jejichž hlavní pracovní náplní je technologie vstřikování plastů

Jedině CO2 laser pro opracování plastů? Dnes už ne

Implementace a nahrazování mechanických střihadel funkčními celky s CO2 lasery je již dlouhou dobu etablovaný proces pro odstraňování vtokových soustav. Ale co když chceme výrobek z plastu kompletně opracovat? Zjednodušit tvar formy a snížit tak náklady ve výrobě? Musíme kupovat drahé 3D CO2 laserové celky? Není možné laserovou technologii integrovat do technologie stávající?

Programování a obsluha robotů usnadněny

Automatizační řešení s průmyslovými roboty se dostávají v plastikářském průmyslu stále silněji do popředí. Základem úspěchu je jednoduchá integrace strojů a robotů.

Roboty zjednodušily soustružení plastových dílů

Firma Linatex vyrábí plastové díly pro mnoho různých průmyslových odvětví. Její produkty nacházejí uplatnění prakticky všude, od umělých kloubů až po letecké a větrné turbíny. To vyžaduje výrobní zařízení, které je snadno a lehce přeprogramovatelné, aby bylo schopno plnit širokou škálu různých úkolů.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit