ENGEL at JEC world 2017_1b

Ob Notebooks, Tablets oder Smartphones: Bei der Herstellung von Handhelds liegt der Schlüssel zu weniger Gewicht und mehr Stabilität im Einsatz innovativer Composite-Materialien für die Gehäuse. (Bildquelle: Engel)

Der Veranstalter und die mehr als 1.300 Aussteller erwarten mehr als 37.000 Besucher. Rund 7 Prozent der Besucher werden aus Amerika, etwa 10 Prozent aus Asien anreisen. Mit 80 Prozent stellen die Europäer die größte Gruppe der Besucher. Die internationale Ausstellungstagung bietet einen großen Überblick über das aktuelle Angebot an Rohstoffen, Verarbeitungsverfahren, Maschinen und Werkzeugen sowie an Dienstleitungen. Etwa 72 Prozent der Aussteller haben ihren Sitz in Europa, 15 Prozent in Amerika und 10 Prozent in Asien.

Neben der Ausstellung bietet die JEC World auch ein umfangreiches Tagungsprogramm. An allen drei Tagen werden zu den Schwerpunktthemen „Luftfahrt und Produktionssteigerungen“, „Automotive – Sind Thermoplaste die Antwort auf die Serienfertigung?“ und „Konstruktion – Regeln für Verbundwerkstoffe“ Vorträge gehalten. Hinzu kommen einige Präsentationen von Unternehmen und Workshops.

Im Jahr 2017 startet JEC World erstmals ein Startup-Programm, „Startup Booster“, um Innovationen und unternehmerische Initiative zu unterstützen. Das Programm soll zeigen, wie Composit-Innovationen die Industrielandschaft verändern können. Die Förderung konzentriert sich in der ersten Auflage auf Ideen für industrielle Prozesse und verarbeitete Güter mit Verbesserungen für Umwelt, Gesundheit, Qualität, Kosten.

 

Verarbeitung von Composite-Organoblechen

Aus Österreich präsentiert sich das Maschinenbauunternehmen Engel Austria. Live vor Ort wir die Verarbeitung von Organoblechen in extremer Dünnwandtechnik vorsgestellt. Ziel einer Entwicklungskooperation von des Unternehmens mit Bond-Laminates, Brilon – einem Unternehmen der Lanxess Gruppe – und Leonhard Kurz, Fürth, ist es, die Fertigungseffizienz in der Composite-Verarbeitung deutlich zu steigern. Am Messetand von Bond-Laminates (Halle 5A, Stand J11) zeigen die drei Partnerunternehmen das Ergebnis ihrer Arbeit: Die Spritzgießfertigung eines äußerst robusten, einsatzfertigen Gehäuses mit hochwertiger Oberfläche in extremer Dünnwandtechnik. Mit einer Wanddicke von nur 0,6 mm zeigt das Demonstrationsteil komplett neue Möglichkeiten auf. Es ist das erste Mal, das eine Engel Maschine auf der JEC world live produzieren wird. Die hochautomatisiert arbeitende Fertigungszelle wurde gezielt für die Materialkombination aus einem thermoplastischen endlosfaserverstärkten Halbzeug (Tepex) und der IMD-Folie ausgelegt.

Zur großserientauglichen In-mould-Dekoration von thermoplastischen Verbundbauteilen integriert die Systemlösung drei Verarbeitungstechnologien: Engel Organomelt zur Formgebung und Funktionalisierung von thermoplastischen endlosfaserverstärkten Halbzeugen (Organoblechen) im Spritzgießprozess, Variomelt zur Optimierung der Oberflächenqualität durch die variotherme Werkzeugtemperierung und In-Mould-Decoration (IMD) zur optischen und funktionalen Veredelung von Oberflächen direkt im Spritzgießwerkzeug. Das Herz der Fertigungszelle bilden eine Insert 500V/130 Single Spritzgießmaschine mit einer Rolle-zu-Rolle-IMD-Einheit, ein Easix Sechsachs-Roboter, der das komplette Halbzeug- und Fertigteilehandling übernimmt, und ein Infrarot-Ofen zum Aufheizen der Organobleche. „Nur wenn von Beginn an alle Materialien und Anlagenkomponenten exakt aufeinander abgestimmt werden, können wir sowohl hinsichtlich der Bauteileigenschaften als auch der Fertigungseffizienz das Optimum erreichen“, betont Peter Egger, Leiter des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites von Engel.

In-situ-Polymerisation und Spritzguss vereint

ENGEL at JEC world 2017_3

Die Baureihe wurde gezielt für Faserverbundanwendungen entwickelt. (Bildquelle: Engel)

Gemeinsam mit Partnern hat das Unternehmen einen integrierten, hochautomatisierten Prozess für die In-situ-Polymerisation von ε-Caprolactam zu FVK-Tragstrukturen und deren Funktionalisierung im Spritzguss realisiert. „Wir sehen für die In-situ-Polymerisation ein sehr großes Potenzial“, so Egger, „sowohl für die Fertigung technischer Composite-Bauteile als auch im Bereich des automobilen Leichtbaus.“Für die Herstellung der Schaufeln kommt eine V-duo Vertikalmaschine mit zwei unterschiedlich temperierten Werkzeugen, die von Schöfer, Schwertberg, Österreich, gebaut wurden, zum Einsatz. Eine Kavität ist für den Reaktivprozess und die andere für den Spritzgießprozess ausgelegt. Die vorgeformten, trockenen Verstärkungstextilien werden in die erste Kavität eingelegt und mit der reaktiven Matrix infiltriert. Dafür wird das feste ε‑Caprolactam im Reaktivaggregat aufgeschmolzen und dosiert. Dank der niedrigen Viskosität des Monomers im aufgeschmolzenen Zustand lassen sich die trockenen Fasern gut benetzen. So bildet sich beim Polymerisieren zu Polyamid 6 ein stark belastbarer Verbund. Da die Reaktivverarbeitung unterhalb der Schmelztemperatur des Polymers erfolgt, lässt sich das Verbundhalbzeug unmittelbar nach seiner Herstellung in die zweite Kavität umsetzen, wo es im Spritzguss funktionalisiert wird. Hierfür werden Verstärkungsrippen und Konturen aus kurzglasfaserverstärktem PA 6 angespritzt. Polymerisation und Spritzgießprozess finden parallel zueinander statt. Engel präsntiert sich in Halle 5A am Stand P49.

Wirtschaftliches Strangziehverfahren

Mit einem neuen Ansatz will die Krauss Maffei Reaktionstechnik die Pultrusion, das Strangziehverfahren zur kontinuierlichen Herstellung hochgefüllter faserverstärkter Kunststoffbauteile, auf ein neues Leistungsniveau bringen. Im Mittelpunkt der Entwicklung steht eine neue wirtschaftliche Systemlösung: die iPul-Pultrusionsanlage. Erste Ergebnisse präsentiert das Unternehmen auf der JEC World im Pavillon 6 am Stand B 38 am Beispiel ausgewählter Anwendungen im Bereich Windkraft und Bau. Partner bei den Projekten sind die Firmen Covestro (Polyurethan), Evonik und Huntsman (beide Epoxy) sowie Thomas Technik.

Kraussmaffei_PM_RPM_2017_02_JEC_Pultrusion_Detail

Die Pultrusionsanlage kombiniert die direkte Injektion des Matrixmaterials mit dem Radius-Pultrusionsverfahren. Das Ergebnis sind höhere Produktionsgeschwindigkeiten. (Bildquelle: Krauss Maffei)

Die neuen Pultrusionsanlagen kombinieren die direkte Injektion des Matrixmaterials mit dem Radius-Pultrusionsverfahren. „Die direkte Injektion des Matrixmaterials mit Hilfe einer Dosiermaschine und einer Injektionsbox bietet klare technische und wirtschaftliche Vorteile im Vergleich zu denen im Markt üblichen Wannen- oder Durchziehverfahren“, so Josef Renkl, Leiter Entwicklung Pultrusion bei KraussMaffei. Die Anlage ist kompakter, die Produktionsgeschwindigkeiten sind höher. „Bislang liegen die Geschwindigkeiten in der Regel bei 0,5 bis 1,5 m/Minute. Mit den neuen iPul-Anlagen zielen wir auf eine deutliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit auf mehr als 3m/Minute. Dadurch ergeben sich ganz neue Märkte für die Pultrusion. Unterstützt wird dies durch die Möglichkeit, nicht nur gerade, sondern auch gekrümmte Profile im Radius-Pultrusionsverfahren herzustellen“, so Renkl.

Ein wichtiger Bestandteil der neuen Anlage ist die eigens für das Pultrusionsverfahren optimierte Dosiertechnik. Sie injiziert das Matrixmaterial direkt und kontinuierlich in die Injektionsbox. Dadurch lassen sich Matrixsysteme mit erhöhter Reaktivität verarbeiten, welche wiederum gezielt auf die Eigenschaften des Endproduktes abgestimmt werden können. Ein weiterer Vorteil: Das derzeit gängige offene Harzbad entfällt, in welchem die Imprägnierung und Tränkung der trockenen Fasern durch den Einsatz zusätzlicher Führungsblenden stattfinden muss. Darüber hinaus unterstützt die Injektionsbox die geforderten höheren Geschwindigkeiten in der Produktion und ist deutlich flexibler und präziser. So lassen sich die Injektionspunkte produktspezifisch und individuell leicht einstellen.

Im Anschluss an die Injektionsbox gelangen die getränkten Fasern in das beheizte Werkzeug. In mehreren individuell auswählbaren Heizzonen erhält das Bauteil die gewünschte Aushärtung. Eine Profil-Zieheinheit fördert das pultrudierte Profil kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit durch die Anlage, bevor dieses dann geschnitten und konfektioniert werden kann. Alle Komponenten der Anlage lassen sich hierbei zentral über eine Steuerung bedienen.

Die Anlage eignet sich zur Verarbeitung unterschiedlichster Matrixmaterialien, wie Epoxid, Polyurethan oder in Zukunft auch Polyamid 6. Als Verstärkungsfasern kommen vorwiegend Fasern aus Glas, Carbon, Basalt oder Aramid zum Einsatz. Auch die direkte Einarbeitung von Additiven, wie Mineralfüllstoffen, Pigmenten oder Flammschutzmitteln, ist möglich. Mit den neuen iPul-Pultrusionsanlagen sind sowohl lineare Profile, Profile mit komplexen Querschnitten als auch 2- und 3-dimensional gekrümmte Profile im patentierten Radius-Pultrusionverfahren herstellbar. KraussMaffei kooperiert hier intensiv mit der Thomas Technik in Bremervörde, Erfinder der Radius-Pultrusion und erfahrener Anbieter von Pultrusionssystemen, die sich perfekt mit den Dosieranlagen von KraussMaffei ergänzen.

Prädestiniert für Windkraft und Bau

Hoher Faservolumengehalt und damit eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht charakterisieren pultrudierte Profile und prädestinieren sie damit für den Einsatz in der Bau- und Windkraftindustrie. Am Beispiel drei ausgewählter Anwendungen und in Kooperation mit Partnern aus der Chemie demonstriert KraussMaffei die Machbarkeit und Vorteile der neuen Pultrusionsanlage. Polyurethanbasierte Profile, zum Beispiel für großflächige Fenster und gleichzeitig schmale Rahmen, sind das Thema der Zusammenarbeit mit Covestro. „Pultrudierte PUR-Profile bieten hier deutlich bessere mechanische Kennwerte als Profile aus PVC. Die Isolationseigenschaften sind hervorragend, ihre Herstellung ist kostengünstig, vor allem im Vergleich zu marktüblichen Aluminiumprofilen. Wir sehen hier einen großen Zukunftsmarkt, insbesondere in öffentlichen Gebäuden, Büros oder anderen Institutionen“, ergänzt Wolfgang Hinz, Business Development Pultrusion bei Krauss Maffei. Das zweite Anwendungsbeispiel mit Epoxy-Matrial und Glasfasern kommt ebenfalls aus dem Bereich Bauindustrie. Partner bei dem Projekt ist die Firma Evonik. Die dritte Anwendung stammt aus der Windkraft. Hierbei geht es um die Herstellung pultrudierter Verstärkungselemente für besonders großflächige Rotorblätter in Windkraftanlagen. „Zusammen mit unserem Partner Huntsman treiben wir die Entwicklung neuer Epoxy-Materialien und Pultrusions-Anlagentechnik intensiv voran “, so Hinz. Im Fokus dabei steht der großserientaugliche Einsatz neuer Epoxy-Systeme für pultrudierte carbonfaserverstärkte Bauteile, die den hohen Produktionsvolumen in der Windkraftindustrie perfekt gerecht werden.


Marktübersicht Spritzgießmaschinen

innovation arrows

Die Marktübersicht enthält die branchenrelevanten Spritzgießmaschinen, sortiert nach Einsatzbereichen, zu verarbeitendem Material und weiteren wesentlichen Kriterien. Zugleich bildet sie Entwicklungstrends der Maschinentechnik ab, wie das Verketten einzelner Produktionsschritte oder die immer mehr Komponenten betreffende Energieeffizienz. Auch Verarbeitungsverfahren wie das Schaumspritzgießen oder die Mehrkomponenten-Technik halten Einzug in die Technik der Spritzgießmaschinen und damit in diese Marktübersicht. Starten Sie den Vergleich und finden Sie das richtige Produkt.


Großserienfertigung mit fasergestützten Prepregs

In Halle 5A am Stand S40 wird Dow Automotive erstmals seine neue Lösung Vorafuse für formgepresste Prepregs auf Epoxidbasis vorstellen. Die Lösung ermöglicht nicht klebrige lagerfähige Prepregs bei Raumtemperatur, die mit Robotern verarbeitbar sind. Die Aushärtungszeit beträgt lediglich zwei Minuten. Damit ermöglicht der Rohsoff die Großserienfertigung mit fasergestützten Prepregs. Darüber hinaus wird das ultra-schnell aushärtende Voraforce für RTM-Verfahren und Nasspressen thematisiert werden, bei dem inzwischen Zykluszeiten von unter einer Minute erzielt werden können, wodurch das Material die bestmögliche Epoxid Großserienlösung für Kohlefaserverbundbauteile, in RTM und Nasspresstechnologie darstellt. Beide Materiallösungen werden ergänzt durch die komplementären Klebstoffe Betamate und Betaforce. Am 16. März, 12:00 Uhr wird Allan James am Beispiel des Ford GT den Einsatz von der Lösung in der Praxis im Rahmen der JEC-Konferenz vorstellen.

Laboranlage für Prepreg-Anwendungen

RCM_Prepreg-plant

Laboranlage zur Herstellung von Prepreg und Organoblech. (Bildquelle: Werbestudio Weiß und Roth)

Roth Composite Machinery aus Steffenberg stellt in Halle 5a auf Stand M78 aus. Er präsentiert eine neue Laboranlage für Prepreg-Anwendungen. Auf den Prepreg Anlagen entstehen Faserverbund-Halbzeuge, die durch vorimprägnierte, teilausgehärtete und thermoplastische Kunststoff-Matrizes in späteren Arbeitsgängen zu fertigen Produkten weiterverarbeitet werden können. Rund eine Million Euro investierte der Anlagenbauer in die neue Prepreg Laboranlage. Kunden und Rohstoffhersteller können Versuche mit neuen Matrixsystemen, Fasern und Geweben machen, ohne dass die eigene Produktion dafür unterbrochen wird.

Ein weiteres Thema des Herstellers auf der Pariser Messe sind Maschinen zum Faserwickeln (Filament Winding). Das ist ein Verfahren zur Fertigung von Produkten aus hochwertigen, durch Faserverstärkung besonders stabilen Kunststoffen für Leichtbauanwendungen. Diese kommen vor allem in Automobil- und Sportindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie Windenergieanlagen zum Einsatz. Verarbeitet werden auf diesen Maschinen und Anlagen Kunstharz- oder Thermoplast-Werkstoffe mit verstärkenden Fasern, meist aus Glas oder Karbon.

 

ist Redakteurin Plastverarbeiter. etwina.gandert@huethig.de

Kostenlose Registrierung

Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.
*

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?

Unternehmen

DOW Automotive Europe

Am Kronberger Hang 4
65824 Schwalbach
Germany

Engel Austria GmbH

Ludwig-Engel-Straße 1
4311 Schwertberg
Austria

KraussMaffei Technologies GmbH

Krauss-Maffei-Str. 2
80997 München
Germany