VDI Ingenieur forum 1_2016

Mehrkomponentenspritzgießen
nach Maß
Das „W“ in der Maschinenbezeichnung MXW
2500 steht für Wendeplattentechnik. Mit der
Ausführung SpinForm von KraussMaffei
lässt sich eine signifikante Steigerung der
Wirtschaftlichkeit beim Mehrkomponenten-
Spritzgießen realisieren, verspricht der Hersteller.
So verdoppelt sich im Vergleich zu
Drehtischwerkzeugen bei gleicher Schließkraft
der Ausstoß an Mehrkomponenten-Formteilen.
Auch gerade neue Bauteile mit besonders
großen Dimensionen können so funktionalisiert
werden. Mit der Variante TwinForm hat
KraussMaffei zudem eine Lösung mit einem
Exzellenzcluster MERGE
Im MERGE Technology Centre werden
bisher getrennte Fertigungsprozesse
unter Verwendung unterschiedlicher
Materialien wie Textilien, Kunststoffe
oder Metall zusammengeführt.
Das Ziel ist die Erforschung und
Entwicklung energie- und rohstoffsparender
Leichtbaustrukturen für
die Massenfertigung. Besonders die
Fahrzeugindustrie ist an leichten und
gleichzeitig widerstandsfähigen Materialien
interessiert, aber auch andere
Bereiche, wie die Luftfahrt, das Transportwesen
oder aber die Logistikindustrie
können davon profitieren.
speziellen Etagenwerkzeug kreiert, die eine
ebenfalls spürbar höhere Produktion sichere.
Ein zusätzliches Bolt-on-Aggregat in L-Ausführung
erlaubt die flexible, zusätzliche Dosierung
und Verarbeitung thermoplastischer
als auch duroplastischer Matrixmaterialien.
Eine zusätzliche Misch- und Dosieranlage
erlaubt die Verarbeitung auch von
Polyurethanen mit Füllstoffen und anderen
reaktiven Matrixmaterialien. Die Hybrid 40-
15/29 ist ausgestattet mit einer Farbdosierung
direkt am Mischkopf und einer zusätzlichen
Gasbeladungseinheit. Dies bietet maximale
Flexibilität bei der Prototypenherstellung.
Leichter schäumen mit MuCell
Auch für das sogenannte MuCell-Verfahren
ist die neue Forschungsanlage ausgelegt. Das
MuCell-Verfahren bezeichnet ein physikalisches
Schäumverfahren mit Stickstoff oder
Kohlendioxid. Die Vorteile der geschäumten
Bauteile sind vor allem das geringe Gewicht,
weniger Verzug, höhere Dimensionsstabilität
und die kurzen Herstellzeiten. „Das MuCell-
Verfahren hat sich mittlerweile erfolgreich als
Technologie etabliert, vor allem im Fahrzeugbau
sowie für technische Bauteile. Der Trend
geht dahin, das Verfahren auch für hochwertige
Oberflächen in Sichtbauteilen einzusetzen“,
zeigt Holzinger Perspektiven für mögliche Forschungsschwerpunkte
der Zukunft auf.
Seriennahe Prototypenherstellung auf dem
Gebiet des thermoplastischen Leichtbaus mit
faserverstärkten Kunststoffen ist dank des
von KraussMaffei entwickelten FiberForm-
Prozesses möglich. Durch die Kombination aus
werkstofflichem und konstruktivem Leichtbau
ist die Fertigung neuer faserverstärkter thermoplastischer
Composite-Bauteile mit besonders
hohen Festigkeiten möglich. Bei dem Verfahren
werden mit thermoplastischer Matrix imprägnierte
Gewebe oder Gelege aus Endlosfasern,
sogenannte Faserhalbzeuge, aufgeheizt, im
Spritzgießwerkzeug umgeformt und anschließend
hinterspritzt. Wie das Spritzgießen
ist auch die FiberForm-Technologie von
KraussMaffei einfach zu automatisieren und
ermöglicht eine vollautomatische Produktion.
Ausgefeilte Automationslösung
Ein hohes Maß an Flexibilität und Unterstützung
der Prozesse bietet die von KraussMaffei
für diese Anlage konzipierte, schlanke Automationslösung.
So wurden vier LRX-Roboter
durch zwei LRX500-TwinZ-Roboter substituiert.
Diese Roboterart (TwinZ) koppelt je
zwei x-/y-Kinematiken mechanisch auf einer
z-Achse. Beide Roboter lassen sich mit dem
Steuerungskonzept Mehrfachkinematik programmieren
und bedienen. Eine Einbindung
von bis zu 24 Achsen ist möglich.
Trotz Größe und Komplexität wurde diese
Automationslösung platzoptimiert umgesetzt
und erlaubt ein hohes Maß an Bedienkomfort.
So tragen die Roboter die Teile auf Bediengegenseite
aus, die Spritzgießmaschine bleibt auf der
Bedienseite vollständig zugänglich. Eine ausgefeilte
Lösung erforderte zudem das zusätzliche
Bolt-on-Aggregat (in L-Ausführung) der Spritzgießmaschine
auf der Bediengegenseite. Die Arbeitsplätze
für die Bereitstellung von Einlegeteilen
sowie die Ablage der Fertigteile erfolgen
auf einer Bühne über dem Bolt-on-Aggregat.
Diese räumliche Trennung erlaubt eine optimale
Bedienung beider Systeme.
Alle Verfahren – ob SpinForm, TwinForm,
MuCell, FiberForm oder Automation – lassen
sich ebenso wie die MXW 2500 zentral über
die Steuerung MC6 bedienen. „Das erleichtert
die Bedienung auch komplexer Prozesse
enorm“, betont Leichtbauexperte Kroll.
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