MM: Jaké technologie pro výrobu kompozitních materiálů společnost Engel nabízí?
R. Malíšek: Především je to technologie HP-RTM (High Pressure – Resin Transfer Moulding), která se používá zejména pro výrobu karbonových kompozitních dílů v automobilovém průmyslu. Principem je vysokotlaké lití pryskyřice do formy, do níž se vkládá suchá textilie z karbonových vláken. Vznikají tak klasické termosetové kompozity. Kromě toho jsme vyvinuli i technologii výroby termoplastických kompozitů in-situ, která využívá polymeraci kaprolaktamu na polyamid přímo ve formě na vstřikovacím lisu.
MM: Jaká je výhoda těchto technologií oproti klasické výrobě kompozitních dílů v autoklávu?
R. Malíšek: Tradiční technologie výroby kompozitních dílů nazývaná PAC (Prepreg Autoclave Curing) spočívá ve využití prepregů, tj. textilií přednasycených pryskyřicí. Práce s nimi je náročná, neboť se musejí skladovat při teplotě –18 °C a zpracovávají se manuálně. Rohože se musejí nejprve ořezat podle požadovaného tvaru, čímž vzniká poměrně značné množství odpadu, pak velmi pečlivě vložit do formy, srovnat a zavakuovat. Forma s nachystaným dílem se pak vkládá do autoklávu, v němž probíhá vytvrzení při 160 °C až 180 °C. Celý cyklus trvá podle konkrétních podmínek asi 3 až 12 hodin. Technologie je z těchto důvodů drahá a vhodná spíše pro menší série. Ale využívá se už řadu let, zejména v leteckém průmyslu, a v současnosti jde o nejrozšířenější způsob výroby karbonových dílů.
Dále existuje technologie PCM (Prepreg Compression Moulding), kde se jedná o lisování prepregů ve vyhřívané formě pod lisem. Výhodou jsou kratší cykly, řádově 10 až 15 minut, možnost automatizace, menší množství odpadu, ale je nutné používat dražší, rychle vytvrditelné prepregy. Tato technologie se hodí pro střední a velké výrobní série.
Technologie HP-RTM společnosti Engel nepracuje s prepregy, ale spočívá v impregnaci textilií termosety přímo ve formě. Při jejím vývoji šlo o zkrácení výrobního cyklu a zvýšení produktivity.
MM: Jak tedy výrobní proces s technologií HP-RTM probíhá?
R. Malíšek: Základem je suchá textilie, nejčastěji z uhlíkových, skleněných či aramidových vláken, vyztužená lepidlem. Ta se nařeže pomocí robotu nebo na 2D řezačce a robot pak připravenou textilii vloží do lisu, kde dojde k jejímu předtvarování. Poté ji vyjme a vloží do formy ve vertikálním vstřikovacím lisu. Po uzavření formy je z kavity vývěvou odsát vzduch a do dutiny se tlakem 150 až 160 bar vstříknou přes mísicí hlavu dva komponenty termosetové pryskyřice, která proteče voženou suchou textilií. Následuje vytvrzení při teplotě 160 °C po dobu řádově tří až pěti minut. Po vytvrzení je díl robotem vyjmut, oříznou se přetoky a tím je výroba kompozitové součásti dokončena. Tuto technologii lze aplikovat i na velmi komplexní tvary.