Dolphin: высокая мягкость на ощупь за одну операцию
Во время проводимого компанией Engel симпозиума, участникам был продемонстрирован изготовленный в их присутствии опытный образец - приборная панель легкового автомобиля с мягкой на ощупь поверхностью. На первом этапе основной носитель из смеси полибутилентерефталата и акрилового эфира, стирола и акрилонитрила (PBT/ASA), усиленной стекловолокном (Ultradur S4090 IGX от BASF) получают классическим литьем под давлением. На втором этапе его вспенивают специальным полиэфиром (Pibiflex, хорошо вспенивающийся термопластичный полиэфир P-Group) по технологии MuCell (микросотовое вспенивание). За счет близкого химического родства достигается хорошее сцепление обоих материалов.
По сравнению с традиционным изготовлением многослойных деталей из пеноматериалов, новый способ значительно быстрее и экономичнее, он снижает комплексность и благодаря одноступенчатому процессу обладает очевидными техническими преимуществами. Так, за одну операцию можно легко и эффективно изготовить приборную панель для автомобилей высокого класса. Изготовление такой же детали традиционным способом является очень трудоемким и включает в себя три операции с использованием различных видов полимеров: раздельное изготовление основной части, вспененной пленки наружного покрытия и последующее нанесение на основную часть мягкого на ощупь наружного покрытия, при этом на разных установках. Следует также упомянуть, что традиционный способ сопровождается достаточно высокой долей брака. Технология переработки «Dolphin»:
машинная техника Engel плюс оснастка Kaufmann
В технологии «Dolphin» используется мощная двухкомпонентная машина ENGEL DUO 11050/4550/1500 Combi M (усилие смыкания 15 000 кН). Отличительными чертами ТПМ является конфигурация с двумя горизонтально расположенными противолежащими узлами впрыска, этажная пресс-форма с поворотным центральным блоком, а также интегрированное в управление машины точное регулирование параллельности.
Особенностью ENGEL DUO Combi M является второй узел впрыска, установленный на месте выталкивателя с задней стороны подвижной монтажной плиты пресс-формы, который перемещается вместе с плитой. Тем самым создаются оптимальные условия для разделения сконцентрированной в тесном пространстве многоагрегатной литьевой техники. Второй узел впрыска позволяет подавать расплав во вторую этажную полость кратчайшим путем, т.к. в данном случае нет необходимости прохождения по обходному горячему каналу в центральном блоке этажной пресс-формы. Этот узел на втором рабочем этапе производства приборной панели автомобиля наносит мягкий на ощупь наружный слой из полиэфира Pibilfex на основной носитель из смеси PBT/ASA. Перед этим основной носитель отливается под давлением основным узлом впрыска, установленным в стандартное положение, в технологической позиции 1 этажной пресс-формы.
Для подачи заготовки из технологической позиции 1 во второе положение впрыска, машина оснащена поворотным узлом, соединенным со стороной смыкания - еще одна особенность концепции. На нем расположен вращающийся вокруг своей вертикальной оси центральный блок. Отсутствие системы распределения расплава открывает большие возможности для дизайна деталей. В то же время эта концепция Engel позволяет использовать этажные пресс-формы простой конструкции, как в проекте «Dolphin». Центральный блок пресс-формы, в зависимости от технологического процесса, может перемещаться на 90, или как в «Dolphin» - на 180 градусов.
Пенистую структуру мягкого на ощупь слоя из Pibiflex получают физическим вспениванием по технологии МuCell. Для этого узел впрыска, движущийся вместе с подвижной монтажной плитой пресс-формы, оснащен оборудованием MuCell, которое впрыскивает пенообразователь в литьевой цилиндр и шнеком пластикации с подключенным газовым смесителем.
При вспенивании наружного слоя возможно возникновение локальных неровностей - особенно при изготовлении формованных изделий с большой площадью, таких как приборная панель «Dolphin» - что может привести к неравномерному или ассиметричному распределению мощности в полости пресс-формы. Непринятие мер может в крайних случаях привести к смещению полуформ и монтажных плит. Следствием этого может стать постепенное или даже немедленное повреждение пресс-формы и машины. Engel автоматически исправляет такие смещения в ходе производственного процесса с помощью системы управления с встроенным регулированием параллельности плит, разработанным специально для мощных машин ENGEL DUO. Отклонения от параллельности полуформ обнаруживаются в ходе процесса с разрешением 5/100 мм и исправляются за счет индивидуального гидравлического давления на четырех стойках.
 
Новая технология Dolphin реализуется через большую двухкомпонентную машину ENGEL DUO Combi M (в конкретном случае с усилием смыкания 15 000 кН) с двумя противолежащими узлами впрыска и центральным блоком пресс-формы, вращающимся вокруг своей вертикальной оси. Литьевой модуль оснащен двумя промышленными роботами на быстрой линейной оси, которые одновременно выполняют операции на стороне твердых и мягких элементов. Двухкомпонентная пресс-форма, разработанная компанией Kaufmann для технологии «Dolphin» принимает форму отдельной пресс-формы с каждой стороны - одна для литья под давлением твердых внутренних, а другая - мягких наружных элементов. Такая конструкция (или в качестве альтернативы рамочная пресс-форма) особенно необходима для изготовления мягких элементов, поскольку здесь после волюметрического наполнения полости пресс-формы требуется контролируемое частичное открытие для вспенивания. Такое «проветривание» пресс-формы, называемое также «прецизионное открывание» измеряется миллиметрами и, как было сказано выше, сопровождается в концепции машины постоянным регулированием параллельности.
В представленной на симпозиуме пресс-форме для панели приборов, сторона твердых элементов также принимает форму поршневой пресс-формы, что дает возможность изменять толщину детали и изучить ее воздействие на свойства конечной формованной детали. Для этого можно изменять зазор между полостями на десятые доли миллиметра. При серийном производстве задавалась бы фиксированная толщина.
Приборная панель с интегрированным светозащитным козырьком, изготовленная на симпозиуме Engel с помощью опытной пресс-формы, весит около 2 кг, при этом масса равномерно распределяется между жесткими и мягкими компонентами. Для демонстрации многообразия возможностей этого производственного модуля на задней стороне машины расположены два промышленных робота «Kuka Jet». Они смонтированы на очень жесткую и быструю линейную ось для увеличения радиуса действия манипуляций. Один робот обслуживает полость для жестких элементов. В демонстрируемой пресс- форме он только разделяет центральный литник, на «реальном» производственном предприятии он может использоваться для выполнения других задач, таких как размещение закладных деталей (реальная производственная пресс-форма может быть оснащена также литниковой системой с горя-чеканальным соплом с запорной иглой). В то же время, второй робот, размещенный на противоположной стороне поворотной плиты, извлекает готовую фасонную деталь из пресс-формы, отделяет литник и помещает приборную панель на конвейерную ленту.
ENGEL AUSTRIA GmbH
Ludwig-Engel-StraBe 1, А-4311 Schwertberg/Austria,
Tel.: +43 50 620-0, Fax: +43 50 620-3009
sales@engel.at, www.engelglobal.com |
