Témata
Reklama

Reaktivní jednotka pro výrobu termoplastových kompozitů

Polymerizace in-situ přináší úžasné možnosti výroby plastových dílů s termoplastickou polyamidovou matricí vyztuženou textilními vlákny. Kombinace suché textilní výztuže s polymerizací a vstřikováním do formy je základem pro mimořádně efektivní a automatizované procesy v oblasti sériové výroby, například při produkci lehkých automobilových dílů. Rozhodujícím faktorem pro efektivitu zpracování a kvalitu produktu je reaktivní jednotka vyvinutá společností Engel speciálně pro přípravu a vstřikování ? kaprolaktamu. Společnost Engel své řešení systematicky optimalizovala a nyní přišla s novou, menší velikostí.

Nabídkou dvou velikostí reaktivní jednotky Engel pokrývá širší škálu aplikací, přičemž firma svým zákazníkům poskytuje podporu od produktového a procesního vývoje přes modelování až po sériovou výrobu. Nová, menší reaktivní jednotka může pracovat s objemy matrice od 10 do 600 cm³ a nabízí značnou flexibilitu, zejména pro zkušební střediska, při výrobě zkušebních dílů, vzorků a součástek až do hmotnosti 1,5 kilogramu. Druhá, větší jednotka dokáže zpracovat objemy matrice až do 1 500 cm³. Obě jednotky jsou velmi kompaktní. Jejich součástí je kompletní zásobování materiálem, přičemž celý systém klade minimální nároky na plochu.

Reklama
Reklama
Technologické řešení společnosti Engel pro polymerizaci in-situ při výrobě termoplastických dílů vyztužených textilními vlákny je mimořádně kompaktní. (Zdroj: Engel)

Při polymerizaci in-situ – tj. termoplastickém RTM procesu (RTM, resin transfer moulding, výrobní metoda, kdy se výztuž vkládá do uzavřené formy, do níž se vstřikuje matrice a následně zde proběhne polymerizace, pozn. red.) – jsou suché předtvarované polotovary přímo v dutině formy infiltrovány reaktivní matricí. Díky nízké viskozitě ε kaprolaktamu v roztaveném stavu se suché textilie velmi snadno smáčejí. V porovnání s reaktoplastickým RTM procesem mohou být použity delší vtokové kanály a vyšší obsah vláken. Polymerizací ε kaprolaktamu vzniká polyamid 6, jenž spolu s výztuží vytváří kompozit s mimořádně vysokou únosností, který lze bezprostředně po vyrobení funkcionalizovat vstřikováním v rámci téhož procesu.

Šetrná příprava materiálu

Osvědčeným řešením pro vstřikování reaktivních dílů jsou servoelektrické vstřikovací písty. Napomáhají k mimořádně přesnému nastavení objemu při vstřikování a k naprosto synchronizovanému vstřikování obou složek. Záměrně se nevyužívá recirkulace, která je běžná v reaktivních systémech. Objem roztaveného monomeru je omezen na množství, jež lze přímo zpracovat. Reaktivní složky v systému setrvávají velmi krátce a nepodléhají tak rozkladu z důvodu dlouhé doby setrvání v zařízení. Tím se předchází tepelnému poškození materiálu.

Další výhodu systému Engel ocení testovací a technologická centra, kde dochází k častým změnám receptů a šarží: zbylý materiál lze ze systému odstranit rychle, aniž by bylo nutné systém proplachovat.

Novinkou jsou magneticky připojené šnekové dopravníky sypaných reaktivních materiálů – zajišťují jejich spolehlivou dopravu pro bezchybný průběh procesu. Magnetické spojení je bezkontaktní a zabezpečuje těsnění bez opotřebení pro zajištění evakuace veškerého přiváděného materiálu.

Reaktivní jednotku lze ovládat přímo z displeje řídicího systému CC300 na vstřikovacím stroji, anebo ji provozovat jako samostatný systém. (Zdroj: Engel)Sypaný materiál je v rámci limitů nastavených uživatelem kontinuálně dávkován a taven maximálně nezávisle na vstřikovacím procesu. Až do okamžiku přivedení materiálu zůstává předzásobený a dopravovaný sypaný materiál striktně tepelně i prostorově oddělen od tavné zóny nacházející se ve spodní části. Vakuum nad roztaveným materiálem je zachováváno i během doplňování materiálu do násypek, čímž se ještě více zvyšuje stabilita procesu a kvalita produktu.

Kompatibilita se všemi vstřikovacími stroji Engel

Reaktivní jednotky obou velikostí lze kombinovat se vstřikovacími stroji Engel všech řad. Vstřikovací stroje je možné dovybavit řídicí jednotkou CC300. Plná integrace řízení zajišťuje, že celý proces je pak možné řídit centrálně z displeje stroje. Volitelně lze reaktivní jednotku provozovat jako samostatný systém vybavený vlastní řídicí jednotkou CC300.

Rozsah využití polymerizace in-situ sahá od malých dílů s tenkými stěnami až po velké, vysoce zatěžované díly pro lehké konstrukce v automobilovém průmyslu, používají se v automobilové elektronice, vstřikování technických dílů či ve výrobě sportovního náčiní. Polymerizace in-situ může oproti jiným procesům nabídnout výhodu také při zástřiku kovových zálisků a kabelů u velmi malých dílů – a to i bez vyztužení vlákny.

Trend směřuje k termoplastickým kompozitům

Nová reaktivní jednotka je v technologickém centru pro lehké konstrukce a kompozity společnosti Engel v Rakousku k dispozici pro zákaznické zkoušky. Společnost Engel zde spolupracuje s Univerzitou Johannese Keplera z Lince a nástrojárnou Schöfer na dalším vývoji polymerizačního procesu in-situ.

V souvislosti s trendy směřujícími k aplikaci termoplastických kompozitů se tato technologie dostává čím dál více do hledáčku vývojářů lehkých konstrukcí. Průběžně doplňovaná základna termoplastických materiálů zvyšuje efektivitu zpracovatelských procesů a zároveň připravuje cestu pro recyklaci kompozitových dílů. S polymerizací in-situ spolu s technologií organomelt má Engel jako systémový dodavatel ve svém programu Engel dvě technologie připravené pro sériovou výrobu termoplastických kompozitních dílů.

Engel

www.engelglobal.com

Reklama
Související články
Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Související články
Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

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.

On-line sledování forem

Zásadní otázka sledování nástrojů se dá zjednodušit na boj mezi manažery projektů a mezi výkonnými pracovníky. Zatímco řídicí pracovníci by chtěli maximum informací pokud možno v reálném čase, výkonní pracovníci jsou časově zaneprázdněni samotnou výrobou a přepisování informací do systému je nijak zvlášť neinteresuje, ba naopak zdržuje od jejich hlavní práce.

Budoucnost v simulacích vstřikování plastových dílů

Přesnost predikce budoucí kvality plastových dílů a forem pomocí simulačního softwaru pro vstřikování se stále zvyšuje. Je to dáno zejména využitím stále dokonalejších výpočetních technik a modelů. Zároveň roste šíře nabízených modulů pro různé technologie vstřikování.

Kompozitová kapota sériového vozu Ford Focus

Na říjnovém veletrhu Composite Europe 2012 v Düsseldorfu vystavil Ford první přední kapotu sériového vozu Ford Focus z  CFRP kompozitu z uhlíkových vláken, vyrobenou vysokorychlostním procesem vhodným pro velkosériovou výrobu.

Nové stroje a technologie pro zpracování plastů

Plasty, plasty a zase plasty. Toto odvětví průmyslu se rozvíjí stále s velkou dynamikou a podle současného stavu znalostí má před sebou ještě velkou budoucnost. Totéž platí o technologiích, které se tímto fenoménem zabývají.

Vnitřní napětí v plastovém výrobku

Vstřikované plastové výrobky mají různou úroveň vnitřního (zbytkového) napětí. Vnitřní napětí ovlivňuje kvalitu výrobku, především pak jeho pevnost, rozměrovou přesnost a u transparentních dílů vznik případných vzhledových vad.

Plasty v automobilovém průmyslu

Na světě je v současnosti přibližně 800 miliónů automobilů a prognózy růstu mluví o zvýšení jejich počtu na dvě miliardy do roku 2030. Tento výhled činí z automobilového průmyslu jedno z nejperspektivnějších průmyslových odvětví pro nejbližších patnáct let.

Použité pneumatiky - kam s nimi?

Na začátku byl skvělý vynález: pneumatika. Byla vynalezena v devatenáctém století, úžasně zlepšovala vlastnosti jízdních kol a její vynález byl patentován. Později našla uplatnění především v automobilovém a leteckém průmyslu a dnes tvoří každodenní součást našeho života.

Polyuretanový řemen jako náhrada lan u výtahů

Moderní pohony sjednocují dynamickou únosnost, přesnost a provozní spolehlivost s co nejvyšší hospodárností. Dlouholeté zkušenosti firmy Continental Contitech a kooperace při vývoji a prvovýrobě nabízí konstruktérům a uživatelům neustále nové technologické perspektivy.

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