Решения в области волокни- стых композитных
advertisement
Решения в области волокнистых композитных материалов для создания прочных облегченных конструкций Engineering Passion Решения в области волокнистых композитных материалов Технологии Технологии Технологии Характеристики детали и процесса Сто йк ост ьк на Тер гру зка мо тем сто м пе йко ра с т тур ь/ Ста аэ б ксп теп ильн луа ло ост тац во ии е р ь раз асш ме По ро и ре в/ ве ни рх но е сть Ра зм ер /пл оск ост Сл но ож сть но сть /ге ом етр Об ъём ия доп олн ите льн Во ой зм обр ож або но сти тки ав том Ко ли ати че зац ств ии ои зд ел ий Свойства материала Экономич. аспекты IM-KGF Инжекционное литьё с армированием короткими волокнами Страница 6 IM-LGF Инжекционное литьё с армированием длинными волокнами Страница 6 IMC Инжекционное литьё с компаундированием Страница 8 FiberForm Формование органических листов с инжекцией в приоткрытую форму Страница 10 PolySet BMC/SMC Инжекционное литьё полиэстера-BMC/SMC Страница 12 R-RIM Реакционное инжекционное литье со стеклоусилением Страница 14 SCS Структурное напыление реакционно-способного полиуретана Страница 16 FCS Напыление волокнистых композитов Страница 18 LFI Инжекция с длинными волокнами Страница 20 HD-RTM Переносное формование смол под высоким давлением Страница 22 C-RTM Опции Компрессионное литье с переносом смолы Страница 22 Мокрое формование Страница 24 CellForm Страница 26 (MuCellTM) IMP Окрашивание в форме Отлично Страница 27 Очень хорошо Хорошо Решения в области волокнистых композитных материалов Портфолио Мы предлагаем – Множество решений Какая бы задача ни была поставлена, у нас всегда найдется решение В основном свойства детали и возможные технологии изготовления определяются четырьмя критериями: – Тип и длина волокон – Полимерная матрица – Геометрия детали – Объёмы производства Компетентность в области армирования волокнами Уже много лет KraussMaffei занимается самыми различными технологиями изготовления пластмасс, армированных волокнами (FVK), которые традиционно основаны на инжекционном литье и реакционных процессах (полиуретан). Сегодня в нашем портфолио – множество технологий, от инжекционного литья деталей, армированных коротким стекловолокном, до высокопрочных облегченных деталей со сложной тканой структурой в реактивной матрице. По существу, с нашей точки зрения, это соединение технологий для автоматизированных производственных процессов. Знания и ноу-хау в области машин и технологий Помимо собственно процесса уже на стадии проектирования и разработки мы изучаем требования к деталям и сопровождаем вас на протяжении всего проекта, от начальной идеи до первой серийно выпущенной партии. Уникальным отличием являются наши знания и опыт в различных областях. Мы также можем поставлять формы, оборудование для дополнительной и финишной обработки и проверки деталей. Это делает нас идеальным партнером на протяжении всего процесса разработки и реализации. Какие решения мы предлагаем? Откройте для себя мир технологий армированных полимеров на нашем оборудовании и проверьте в действии наше ноу-хау. Бросьте нам вызов! От первой идеи до готовой к производству системы – мы всегда поможем вам. Один партнер на протяжении всей цепочки создания добавленной стоимости Двухшнековый экструдер серии ZE-UTX/UT Для компаундирования собственных рецептур предлагается две серии по 13 типоразмеров. За счёт одинакового межосевого расстояния машин KraussMaffei Berstorff ZE шнеки и корпуса обеих серий ZE-A и ZE-R легко заменяются при переключении с одного процесса на другой. Модульные вставные шнеки позволяют создавать на одной машине самые различные рецептуры. Полностью электрические машины серии AX с усилием смыкания от 500 до 3500 кН Серия AX охватывает широкий спектр изделий для самых различных областей применения. Полностью электрические машины позволяют реализовать гибкое, надежное производство с небольшими удельными затратами. Полностью электрические машины серии ЕX с усилием смыкания от 500 до 2400 кН В серии EX были последовательно и бескомпромиссно применены принципы прямого действия. Выдающиеся характеристики серии ЕХ воплощены в смыкающем блоке с Z-образным рычагом и инжекционном блоке с прямым приводом: исключительная точность при высокой динамике и абсолютной чистоте. Машины обеспечивают формование пластмасс при кратчайшей длительности «сухого» цикла в отрасли. Модульная платформа CX – гидравлическая и гибридная – от 350 до 6500 кН Серия CX представляет собой полностью гидравлическую концепцию инжекционного литья с двумя пластинами. Программа серии имеет модульную структуру. Из более чем 100 возможных комбинаций блоков смыкания и инжекции и более чем 500 опций можно составлять полностью адаптированные высокопроизводительные машины. Серия CX создает оптимальную базу для современных технологических вариаций: от обработки дуропластов и многокомпонентных технологий до вспенивания. Серия GX – новое измерение в сфере инжекционного литья – от 4000 до 9000 кН Машины серии GX с их первоклассной гидромеханической концепцией с двумя плитами в сочетании с однопоршневой системой инжекции задают новые масштабы в плане производительности, удобства в эксплуатации и сохранения стоимости. Благодаря модульной конструкции компактный двухплитный узел смыкания может легко конфигурироваться со всеми имеющимися узлами инжекции. Устройство блокировки GearX и подвижная опора Guide X – это новое измерение в сфере инжекционного литья. Полностью гидравлические машины серии МX с усилием смыкания от 8500 до 40000 кН Серия MX специально разрабатывалась для длительной эксплуатации в тяжелых условиях: очень компактная, высокопроизводительная система, в которой сочетаются короткое машинное время с быстрыми циклами и высоким показателем выхода формованных деталей. Она имеет модульную конструкцию и предлагает множество решений-комбинаций для выгружаемых деталей инжекционного литья. Представители серии RimStar Для любых требований к деталям при обработке полиуретана серия RimStar предложит оптимальное решение: MiniDos, Compact и Modular – смесительные и дозирующие машины, которые благодаря модульной конструкции и гибкой конфигурации можно использовать во всех областях обработки полиуретана. В исполнении RimStar Thermo можно даже обрабатывать эпоксидные смолы, и служат дозирующими блоками для технологии RTM. Дозирование реактивных многокомпонентных систем с наполнителями благодаря серии Comet Поршневые машины серии Comet позволяют дозировать полиуретановые компоненты, содержащие абразивные наполнители, такие как стекловолокно или волластонит. Дозирование этих содержащих наполнители компонентов осуществляется с помощью дозирующего поршня. В серии Comet абразивные наполнители могут добавляться как в полиол, так и в изоционат. Смесительные головки высокого давления для всех областей обработки полиуретана Смесительная головка – ядро системы обработки полиуретана. Большой ресурс, хорошее качество продукта и высокая производительность непосредственно связаны с многолетним опытом и непрерывным совершенствованием смесительных головок KraussMaffei. Портфолио включает в себя линейные, многоцветные, поворотные смесительные головки и головки для наполнителей. Держатели форм – от стандартных до особых На основе стандартизированной модульной конструкции KraussMaffei может создать держатели форм почти для любой области применения с оптимальным смыканием пресс-формы. Соответствующий выбор концепций привода и смыкания обеспечивает оптимальное сочетание динамики и эффективности. Наряду с множеством стандартных держателей KraussMaffei успешно реализует и сложные, особенные решения. Компетентность в изготовлении оборудования для вспенивания, технологий RIM, CCM, LFI и особых пресс-форм Пресс-формы KraussMaffei можно использовать для всех технологий обработки, таких как литье, вспенивание и заднее вспенивание формуемых деталей. Пресс-формы специально изготавливаются для индивидуального применения и оптимально рассчитаны на требования к производству. Предлагаются пресс-формы из стали, алюминия и синтетической смолы. Полная дополнительная обработка и системный бизнес Выбор систем обработки полиуретана дополняют полу- и полностью автоматические модули для обрезки, перфорации и фрезерования формованных полиуретановых деталей. Благодаря глубоким знаниям в области изготовления прессформ появляются целые производственные линии, обеспечивающие быструю обработку и более низкий уровень отходов при более оптимальной утилизации. Обзор оборудования Двухшнековый экструдер серии ZE-UTX/UT Подготовка материала Полностью электрические машины серии AX с усилием смыкания от 500 до 3500 кН Машины для инжекционного литья Полностью электрические машины серии ЕX с усилием смыкания от 500 до 2400 кН Машины для инжекционного литья Модульная платформа CX – гидравлическая и гибридная – от 350 до 6500 кН Машины для инжекционного литья Серия GX – новое измерение в сфере инжекционного литья – усилие смыкания от 4000 до 9000 кН Машины для инжекционного литья Полностью гидравлические машины серии МX с усилием смыкания от 8500 до 40000 кН Машины для инжекционного литья Основные модели серии RimStar Обработка полиуретана – «мокрая» часть Дозирование реактивных многокомпонентных систем с наполнителями благодаря серии Comet Обработка полиуретана – «мокрая» часть Смесительные головки высокого давления для всех областей обработки полиуретана Формоносители – от стандартных до специальных Обработка полиуретана – «сухая» часть Компетентность в изготовлении оборудования для вспенивания, технологий RIM, CCM, LFI и специальных пресс-форм Пресс-формы для полиуретана Полная доводка и системный бизнес Фрезерующие и вырубные машины, инструменты для обрезки Что бы вы ни захотели изготавливать из пластмассы и каучука, KraussMaffei будет вашим партнером: мы единственное предприятие, владеющее тремя важнейшими технологиями и объединяющее ноу-хау в этих областях, что позволяет нам создавать новые технологии и машины. У нас есть всё для решения любых задач В области инжекционного литья мы предлагаем стандартные решения, почти все варианты технологий и автоматизационные решения для автомобильной, упаковочной, электротехнической и электронной промышленности, производства медицинской техники и ТНП. В области оборудования для реакционных процессов наш портфолио включает в себя машины и системы для обработки полиуретана и других реактивных материалов. Подразделение Tooling Technologies предлагает целую программу пресс-форм и оборудования для обрезки. Здесь мы обслуживаем различные отрасли, с акцентом на автомобилестроение и строительство и сектор бытовой техники. В области экструзионной техники мы занимаемся компаундированием, экструзией труб, профилей, пленок и плит, физическим вспениванием, изготовлением резинотехнических изделий и полуфабрикатов шин. Ассортимент продукции включает в себя и отдельные экструдеры, и полные экструзионные линии, используемые в химической, автомобильной промышленности, в строительстве, в производстве мебели, упаковки и лекарств. Содержание Обзор технологий ������������������������������������������������� Передняя обложка Области применения �������������������������������������������������������������������������� 4 Инжекционное литьё гранулята, армированного короткими или длинными волокнами ���������������������������������������������������������������� 6 IMC – сочетание компаундирования и инжекционного литья ������ 8 FiberForm – термоформование органических листов в сочетании с инжекционным литьем ������������������������������������������� 10 PolySet – инжекционное литье BMC ���������������������������������������������� 12 R-RIM – Реакционное инжекционное литье со стеклоусилением �� 14 SCS – Структурное напыление реакционно-способного полиуретана �� 16 FCS – напыление волокнистого композита ����������������������������������� 18 LFI – инжекционное литье с длинными волокнами реакционноспособного полиуретана ������������������������������������������������������������������� 20 HD-RTM – переносное формование смол под высоким давлением C-RTM – компрессионное формование смол ����������� 22 Мокрое формование ����������������������������������������������������������������������� 24 Технология CellForm (MuCellTM) ��������������������������������������������������� 26 IMP – окрашивание в форме ����������������������������������������������������������� 27 Консультирование – тестирование – реализация ������������������������ 28 Экспериментальный цех с оборудованием для инжекционного литья и литья реакционно-способных материалов �������������������� 29 Пресс-формы для полиуретана ������������������������������������������������������ 30 Дополнительная обработка ������������������������������������������������������������ 31 Дополнительная информация �������������������������������������������������������� 34 Обзор машин ���������������������������������������������������������� Задняя обложка 3 3 Облегченные высокотехнологичные детали и оборудование для производства волокнистых композитных материалов – наша основная сфера деятельности Помимо оборудования и оригинальных разработок для автоматизированного производства деталей из волокнистых композитных материалов компания KraussMaffei предлагает широкий спектр технологий для всей цепочки создания добавленной стоимости. В зависимости от требований к деталям и их количества мы, как единственный в мире поставщик, предлагаем оптимальную технологию изготовления и сопровождаем своих заказчиков на протяжении всего процесса. Обзор преимуществ волокнистых композитных материалов: – Самые различные области применения – Высочайшие требования к деталям и профили характеристик – Самые различные технологии изготовления Мобильность, энергия, окружающая среда, облегченные конструкции – Наши решения используются повсеместно Товары для спорта Здесь используются следующие технологии: IM-KGF, IM-LGF, FiberForm, мокрое формование, HD-RTM, CellForm, C-RTM Ветряные электростанции Здесь используются следующие технологии: FCS, C-RTM, HD-RTM, мокрое формование Рельсовый транспорт Здесь используются следующие технологии: IMC, FiberForm, Polyset BMC/SMC, SCS, C-RTM, HD-RTM, мокрое формование Сельхозтехника Здесь используются следующие технологии: IM-KGF, IM-LGF, IMC, FiberForm, Polyset BMC/SMC, R-RIM, FCS, LFI, SCS, HD-RTM, C-RTM, мокрое формование, CellForm Самолетостроение Здесь используются следующие технологии: IM-KGF, FiberForm, C-RTM,HD-RTM, мокрое формование Судостроение Здесь используются следующие технологии: IM-KGF, FCS, LFI, C-RTM, HD-RTM, мокрое формование Автомобилестроение Здесь используются следующие технологии: IM-KGF, IM-LGF, IMC, FiberForm, Polyset BMC/SMC, R-RIM, LFI, SCS, HD-RTM, C-RTM, мокрое формование, CellForm Грузовые автомобили Здесь используются следующие технологии: IM-KGF, IM-LGF, IMC, FiberForm, Polyset BMC/SMC, R-RIM, FCS, LFI, HD-RTM, C-RTM, мокрое формование IMP CellForm Мокрое формование C-RTM HD-RTM LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 6 Решения в области волокнистых композитных материалов Инжекционное литьё гранулята, армированного короткими или длинными волокнами Известный стандарт Инжекционное литьё с армированием короткими волокнами (IM-KGF) Для достижения необходимой прочности деталей многие термопласты армируются короткими волокнами, в основном стекловолокном. Содержание волокон в готовом к переработке грануляте обычно составляет 15 - 50 % по массе, в технических областях применения серийно используются материалы с содержанием волокон 60 % и более. Стеклянные волокна, сильно абразивные на концах, выступают из наплавленных зерен гранулята и вызывают повышенный износ при пластикации. Адаптированная защита от износа для всех элементов узла пластикации обеспечивает достаточный срок службы и постоянство технологических параметров. Обработка гранулята, армированного длинными волокнами (IM-LGF) Использование термопластов, армированных длинными волокнами (LFT), позволяет значительно улучшить механические свойства деталей. Длина волокон соответствует длине гранулята, обычно она составляет 12 или 25 мм. LFT в изготовлении обходится существенно дороже, чем гранулят, армированный короткими волокнами, поэтому за счет щадящей обработки требуется сохранить длинные волокна, чтобы использовать армирующие свойства. Специальный шнек и инжекционное прессование При пластикации специальные шнеки уменьшают возникающий срез и одновременно предотвращают разрыв волокон и чрезмерный износ. Инжекционное прессование и адаптированная геометрия пресс-формы в ребрах, радиусах и, прежде всего, в системе горячих каналов обеспечивают щадящее для волокон наполнение и формовку. Ударопрочные детали с LFT Армирование короткими волокнами позволяет получать детали высокой жесткости, способные выдерживать высокие нагрузки. Такого же результата можно достичь путем использования длинных волокон при низком содержании волокна, а, следовательно, при более низкой массе. LFT с более высоким содержанием волокон предпочтительны для невидимых полуструктурных деталей, таких как держатели радиаторов и панелей приборов. Они должны обладать высокой ударной вязкостью, чтобы выдерживать сильные колебания и удары. Детали из LFT всегда имеют небольшую ориентацию волокон, так как длинные волокна взаимно блокируются. Вместе с волокнистым гранулятом Разрабатываемые компанией KraussMaffei эффективные комплексные решения объединяют в себе весь опыт, накопленный нами в сфере обработки материалов, компаундировании пластмасс и инжекционном литье. Благодаря нашим обширным знаниям технологий во всех основных областях, конструктивным возможностям и опыту в машиностроении наши заказчики получают решение для всей технологической цепочки, в точности адаптированное к их рецептурам и процессам. Мы эксперты по введению в расплавы армирующих и наполняющих материалов, таких как стекловолокно, тальк, углеродные волокна, карбонат кальция, сульфат бария и пр. Преимущества: – Короткое время цикла, позволяющее производить детали большими партиями в полностью автоматическом режиме – Улучшенные механические свойства и высокая жёсткость по сравнению с материалами без наполнителей – Возможность использования практически с любым инжекционно-литьевым оборудованием 7 ZE UTX 1. Полностью автоматизированная стандартная инжекционно-литьевая машина с небольшими модификациями 2. Обработка и процесс достаточно известны 3. Широкая палитра различных материалов от целого ряда изготовителей Типичные области применения Каркасы сидений и спинок, каркасы панелей приборов, дверные модули, технические детали в моторном отсеке Типичные годовые объёмы 300 000 - 600 000 шт. Серия MX Особенности Серия GX Многие термопласты можно армировать коротким стекловолокном. Содержание волокон в готовом к обработке грануляте обычно составляет от 15 до 50 % по массе и он обрабатывается на стандартных инжекционно-литьевых машинах с повышенной защитой узла пластикации от износа. Для LFT с длиной волокон/гранулята 12 - 25 мм кроме того требуется адаптированная геометрия шнека и в большинстве случаев также впрыск в приоткрытую пресс-форму для более щадящей обработки волокон. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX Инжекционное литьё термопластов с короткими и длинными волокнами Серия AX Технология Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Держатель КПП Деталь Материал PA 66 с 50% содержанием короткого стекловолокна Материал Декор: пленка TPO с мягким пенопластом Основа: полипропилен с 10% длинного стекловолокна Технология Стандартное инжекционное литьё с защитой узла пластикации от износа Технология Инжекционное литьё, шнек с защитой волокон; Одноступенчатый процесс (DecoForm), так как пленка TPO наносится сразу Преимущества Очень экономичная, так как комбинируются видимые и многофункциональные детали с повышенными требованиями к механическим характеристикам Полиуретановый тримминг Преимущества – Большая и колеблющаяся механическая нагрузка; высокая термостойкость – Большая свобода при проектировании, чем в случае с металлом; приглушают шум при эксплуатации – снижение массы вдвое по сравнению с металлом Дверной модуль и внутренняя облицовка двери Полиуретановые пресс-формы Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов IMC = Injection Molding Compounder IMC – сочетание компаундирования и инжекционного литья Непревзойденная экономичность при изготовлении крупных партий Матричный полимер сначала расплавляется в равнонаправленном двухшнековом экструдере и смешивается с добавками. Волокна затягиваются в экструдер, импрегнируются с уже расплавленными термопластами, укорачиваются и затем переводятся в инжекционный поршень. Во время короткой фазы инжекции и подпитки непрерывно производимый компаунд подается в промежуточный накопитель для расплава. Непрерывный процесс плавления гарантирует неизменное качество материала. Более низкая стоимость изготовления при более оптимальных свойствах Прямое компаундирование с IMC приводит к снижению затрат на энергию и материалы (экономия 0,3 - 1,0 евро на кг) по сравнению с гранулятом LFT, и сделало ненужными многие полуструктурные детали из LFT, преимущественно армированные стекловолокном. Кроме того, вследствие уменьшения повреждений волокон улучшились механические свойства, поскольку обработка производится из теплоты и волокна подаются в расплав по течению в щадящем режиме. Становятся ненужными такие технологические процессы, как гранулирование, охлаждение и еще одно расплавление. Автоматизированная гибкость для серийного производства Как и инжекционное литьё, этот процесс можно в значительной степени автоматизировать, создав оптимальную основу для крупносерийного производства деталей, армированных волокнами. Интегрированная концепция управления обеспечивает неизменное качество рецептуры и материала и документирует его. Можно легко изменить рецептуру, что позволяет гибко адаптироваться к различным требованиям, предъявляемым к деталям. При этом ноу-хау в области инжекционного литья объединяется со знанием материалов и рецептур в области экструзии и компаундирования, которым обладает компания KraussMaffei. Преимущества: – Короткое время цикла, позволяющее производить детали большими партиями в полностью автоматическом режиме – Улучшенные механические свойства и высокая жёсткость благодаря длинным волокнам – Небольшая стоимость материалов LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 8 Устройство для взвешивания, дозирования и подачи Мокрое формование C-RTM HD-RTM Промежуточный накопитель для расплава Перепускной клапан Двухшнековые экструдеры IMP CellForm Форсунка с затвором Инжекционный агрегат Shot Pot 9 ZE UTX Особенности 1. Процесс с высокой степенью автоматизации 2. Гибкая адаптация к различным требованиям 3. Смешение материалов из недорогого стандартного сырья Типичные области применения Держатели фар и радиаторов, держатели КПП, фронтальные перегородки, держатели АКБ Типичные годовые объёмы 300 000 - 600 000 шт. Серия GX Технология IMC (Injection Molding Compounder) объединяет непрерывное компаундирование экструзионной технологии с прерывистым инжекционным литьем. Детали из термопласта, армированного длинным волокном с улучшенными свойствами можно изготавливать так же недорого, как и из гранул. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX Прямое компаундирование с IMC (D-LFT-IM) Серия AX Технология Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Монтажный держатель (внешний) Деталь Звукоизолирующие коврики Материал PP-GF30, армирование длинным волокном Материал Полипропилен EPDM с наполнителем (сульфат бария) TeхнологияПрямое компаундирование IMC с добавлением наполнителя Затем нанесение полиуретановой звукоизолирующей пены Преимущества – К ак модульный держатель многофункциональная деталь; хорошее поглощение энергии, особенно при колебаниях – Благодаря армированию длинными волокнами – хорошая ударная вязкость – Очень экономичная технология для крупносерийного производства, так как деталь появляется непосредственно в первичной теплоте Преимущества – Небольшая масса детали благодаря обусловленному акустикой уменьшению толщины стенок –Б олее высокое содержание наполнителей при хорошей однородности –Н ет отходов от глубокой вытяжки Полиуретановый тримминг Технология IMC Прямое компаундирование с металлической вставкой в верхнем ремне для распределения энергии при смещенном лобовом столкновении Полиуретановые пресс-формы Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов FiberForm – термоформование органических листов в сочетании с инжекционным литьем Термопластичные структурные детали с функциональной интеграцией Для дальнейшего повышения уровня прочности армированных волокнами деталей, изготовленных путем инжекционного литья, компания KraussMaffei комбинирует инжекционное литье с термоформованием органических листов. Ткань из бесконечных волокон в термопластичной матрице нагревается, деформируется в пресс-форме инжекционного литья и затем выдавливается. Это делает возможным включение дополнительных элементов жёсткости (ребер) и интеграцию других функций. Быстрота и высокая степень автоматизации Значения времени циклов соответствуют обычным значениям в районе 60 секунд и определяются главным образом фазой охлаждения в пресс-форме. Производство легко организуется в цехе с инжекционным литьем. Поэтому технология FiberForm идеально подходит для изготовления лёгких структурных деталей для крупносерийного производства. Высокая степень автоматизации производственных модулей Технологию FiberForm, как и инжекционное литьё, можно легко автоматизировать и организовать полностью автоматическое производство с компактными производственными модулями. Разносторонние возможности Существенный потенциал технологии инжекционного литья имеется и в технологии FiberForm: комбинирование почти со всеми специальными технологиями. В результате появляется множество возможностей для функциональной интеграции и дизайна деталей. Преимущества: – Из пресс-формы детали выходят с окончательными контурами, не требуя дополнительной обработки – Короткое время цикла, как при инжекционном литье – Полностью автоматизированное производство LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 10 2. 6. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 3. Захват полуфабриката Подогрев полуфабриката Передача в пресс-форму инжекционного литья Термоформование Литье на подложку Выемка изделия IMP CellForm Мокрое формование C-RTM HD-RTM 1. 5. 4. 11 ZE UTX Формование органических листов с наполненными термопластами и литье на подложку Особенности 1. Термопластичные детали, изготовленные по технологии инжекционного литья с армированием бесконечными волокнами 2. Высокая степень автоматизации и воспроизводимости процесса 3. Высокий уровень функциональной интеграции при инжекционном литье Типичные области применения Каркасы сидений и спинок, каркасы панелей приборов, облицовки, защита от бокового удара, детали нижней части кузова, технические детали в моторном отсеке, полуструктурные детали Типичные годовые объёмы 250 000 - 400 000 шт. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX FiberForm – термоформование органических листов и литье на подложку Серия AX Технология Серия GX Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Модуль подушки безопасности переднего пассажира Материал PA 6 GF60 + PA-GF 50-50 органический лист Материал PA 6 GF30 + PA-GF 50-50 органический лист Технология FiberForm + формованные отверстия для болтов Технология FiberForm Преимущества– Высокая степень деформирования органического листа – Экономичная технология для крупносерийного производства – Высокая механическая прочность Полиуретановый тримминг Преимущества – Высокая механическая прочность – Из пресс-формы выходит полностью готовая деталь – Короткое время цикла Полиуретановые пресс-формы Деталь Полиуретановые сухие детали Компонент двери для защиты от бокового удара Полиуретановые смесительные головки Фото: TAKATA AG Серия Comet Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов PolySet – инжекционное литье BMC/SMC Полностью автоматическая обработка формуемых масс BMC/SMC Благодаря своей низкой вязкости дуромеры особенно подходят для импрегнирования волокон армируемые волокнами пластмассы (FVK). Дуромеры FVK благодаря своей термостойкости и по сей день заменяют металлы. Листовой формуемый компаунд (SMC) и насыпной формуемый компаунд (BMC) используются для очень жёстких деталей с точными размерами, окрашенных в несколько слоёв. Обширный диапазон рабочих температур, от низких до 180°C, позволяет применять их в различных областях, а также выполнять так называемое «поточное окрашивание» поверхностей класса A. Уникальная система подачи – надёжный процесс инжекционного литья Тестообразный материал без прерывания цикла прямо из защитной упаковки подается в наполнительную воронку инжекционно-литьевой машины и с помощью поворотной воронки и питающего шнека транспортируется на термостатированный шнек пластикации. После инжекции точно дозированный дуромер под воздействием температуры в горячей пресс-форме превращается в готовую деталь. Преимущества: – Точная подача благодаря регулируемому запорному давлению, постоянные параметры процесса – Подпитка без прерывания цикла – Превосходная гомогенизация материала и щадящая волокна обработка Несколько иное сырье Тестообразные исходные материалы на основе полиэстера или винилэстера армируются стекловолокном. Масса BMC наполняется короткими, а масса SMC – длинными (25–50 мм) волокнами. Затем масса в виде готовой смеси поставляется на перерабатывающий завод. LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 12 Резервуар для материала Мокрое формование C-RTM HD-RTM Загрузочная шахта Датчик давления IMP CellForm Питающий шнек Инжекционный агрегат Инжекционный поршень Приводной вал 13 ZE UTX 1. Уникальная технология подачи для непрерывной транспортировки пропитанного полиэстера независимо от формы и качества поверхности материала 2. Прочная конструкция и длительный срок службы даже в случае с сильно абразивными материалами 3. Особые программы для дуромеров с учетом особенностей материала Типичные области применения Клапанные крышки, рефлекторы фар, масляные картеры, пепельницы Типичные годовые объёмы 200 000 - 300 000 шт. Серия GX Особенности Модульная платформа CX PolySet – технология обработки несыпучих масс пропитанного полиэстера для деталей малого и среднего размеров Серия EX Краткое описание Серия AX Технология PolySet – непрерывная обработка масс пропитанного полиэстера (BMC, SMC) по технологии инжекционного литья Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Деталь Рефлектор фары Технология Инжекционное литьё PolySet для масс BMC Материал BMC из смолы UP с коротким стекловолокном Технология Инжекционное литье PolySet для масс ВМС Преимущества– Небольшие допуски размеров детали (0,02 мм) – Сложная геометрия без дополнительной обработки – Эксплуатация при температуре от -40 °C до 150 °C –Х орошие теплоизолирующие свойства для зимней эксплуатации Полиуретановый тримминг Преимущества – Очень высокая степень воспроизводимости благодаря хорошей контролируемости процесса – Поверхность класса A с последующим окрашиванием – Отличная стабильность размеров во всем диапазоне температур Корпус дроссельной заслонки Полиуретановые пресс-формы Материал BMC из смолы UP с коротким стекловолокном; настройка LS для высокой точности фасонной детали Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов R-RIM – Реакционное инжекционное литье со стеклоусилением Идеальные поверхности при небольшой толщине стенок с использованием высокореактивных полиуретановых систем При литье R-RIM в полиол перед обработкой добавляются короткие волокна (стеклянные, углеродные, волластонит) или наполнители. Полиуретановая смесь вводится в закрытую пресс-форму и реагирует в течение короткого времени. Технология R-RIM с использованием износостойкого оборудования В специальной станции предварительного смешивания наполнитель подмешивается к другому компоненту, как правило, полиолу. Дозирование осуществляется с помощью поршневого дозатора. В смесительной головке наполненный полиол в процессе инжекции соединяется с изоцианатом, они интенсивно перемешиваются с высокой скоростью и впрыскиваются в закрытую пресс-форму. R-RIM – единственная технология для волокнистых полиуретановых композитов, при которой армирующий материал содержится непосредственно в одном из компонентов. Так как используемые компоненты оказывают абразивное действие на смесительную головку и систему дозирования, которое также следует учитывать, эти узлы выполнены из износостойких материалов. Детали для поточного окрашивания при крупносерийном производстве Благодаря превосходным свойствам материалов и экономичному способу обработки технология R-RIM уже давно с успехом используется для крупносерийного производства. Благодаря высокореактивным полиуретановым рецептурам время цикла составляет не более 90 секунд. Армирование короткими волокнами приводит к повышению жёсткости, температурной формоустойчивости и коэффициента теплового расширения, так что эти детали очень хорошо подходят для деталей облицовки автомобилей. Кроме этого, они практически не требуют дополнительной обработки, что также отвечает требованиям автомобилестроения. Преимущества: – Точное соблюдение размеров и сохранение собственной жёсткости даже при воздействии температуры – Хорошая окрашиваемость, даже при температуре до 180 °C возможно поточное окрашивание – Небольшие затраты на пресс-форму LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 14 Полиол Iso Мокрое формование C-RTM HD-RTM Наполнители IMP CellForm Смесительная головка 1. Инжекция в пресс-форму 2. Реакция в пресс-форме 3. Выемка из пресс-формы 15 ZE UTX Высокореактивные полиуретановые компоненты наполняются короткими волокнами, перемешиваются под высоким давлением, и реактивная система вводится в закрытую пресс-форму Особенности 1. Высокая степень автоматизации 2. Короткое время реакции и цикла, менее 90 секунд 3. Материал с хорошими реологическими свойствами допускает толщину стенок менее 2 мм Типичные области применения Крылья, обшивка дверей, детали кузова, технические детали в моторном отсеке Типичные годовые объёмы 10 000 - 100 000 шт. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX R-RIM обработка наполненных полиуретановых компонентов Серия AX Технология Серия GX Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Крыло автомобиля Деталь Материал Полиуретановая система с 22% волластонита Материал Полиуретановая система с 22% волластонита и 1% полых стеклянных шариков ТехнологияR-RIM, способ обработки на мультистанционной установке Технология R-RIM, автоматизированная выгрузка деталей и финишная обработка Преимущества – Высокая точность размеров –Н ебольшая масса, толщина стенок менее 2 мм –В озможность поточного окрашивания –П ревосходная ударная вязкость Полиуретановый тримминг Преимущества – Высокая точность размеров деталей, малый допуск по длине – Больше свободы в плане дизайна, чем с металлами – Достаточная гибкость и восстановление формы Порог Полиуретановые пресс-формы Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов SCS – Структурное напыление реакционно-способного полиуретана Небольшая масса детали при высокой стойкости к изгибу При технологии SCS на слои из волокнистых матов и сотового материала сердцевины напыляется неармированный полиуретан, затем они помещаются в пресс-форму и спрессовываются. Тонкие слои на лёгких сотовых структурах В рамках усовершенствования технологии LFI была уменьшена толщина и масса верхних слоёв, благодаря чему детали стали еще более лёгкими. Сначала формируется сэндвич, в котором волокнистые маты лежат снаружи на слое структурной сердцевины. Потом выполняется напыление полиуретаном с обеих сторон. Затем рама с сэндвичем помещается в прессформу, пресс-форма закрывается. В процессе прессования волокнистые маты пропитываются полиуретаном, склеиваются с внутренним слоем сердцевины и отверждаются. Внутренний и наружные слои формируют исключительно лёгкие и жёсткие детали При должной сбалансированности между собой несущих и внутреннего слоёв с учетом свойств материала и геометрии получаются очень лёгкие детали с высокой жёсткостью и стойкостью к изгибу. При этом огромный потенциал производства облегченных деталей по технологии SCS компании KraussMaffei еще далеко не исчерпан. Волокнистые маты с содержанием бесконечного волокна и более толстыми слоями полиуретана способны значительно увеличить механическую прочность несущих граничных слоёв. Поверхности с двусторонним декорированием В представленных областях применения декор перед прессованием располагается на обеих половинах пресс-формы. Таким образом, уже в процессе возникают поверхности, готовые к эксплуатации. Преимущества: – Более оптимальная облегченная конструкция для обеспечения приемлемой прочности – Невысокая стоимость производства, небольшой расход материала – Возможность получения высококачественных поверхностей с обеих сторон 1. 1. Монтаж сэндвича 2. Напыление на обе стороны 3. Ф ормование и реагирование детали с двусторонним декором 4. Готовая деталь для дальнейшей обработки CellForm Мокрое формование C-RTM HD-RTM LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 16 IMP Перемещение в трех измерениях 3. 17 ZE UTX SCS – Структурное напыление реакционно-способного полиуретана Краткое описание Напыление полиуретановой смеси на изготовленный сэндвич, передача в пресс-форму, отверждение в закрытой пресс-форме Особенности 1. Двустороннее напыление на волокнистые маты в фиксирующей раме 2. Простое комбинирование с поверхностным декорированием в пресс-форме 3. Облегченные детали с сотовой сердцевиной Серия EX Типичные области применения Полки за задними сиденьями, полы багажников, кашированные детали большой площади, сдвижные потолки Типичные годовые объёмы 10 000 - 300 000 шт. Модульная платформа CX Серия AX Технология Серия GX Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Деталь Сдвижной потолок Деталь Полка за задним сиденьем Технология Технология Напыление структурного композита (SCS) ПреимуществаЭкономичный одноступенчатый процесс Напыление структурного композита (SCS) Преимущества Снижение массы детали и повышение стойкости к изгибу Полиуретановый тримминг Материал Основа: стекломат с полиуретан-бумажной сотовой структурой – стекломат с полиуретаном; поверхность: с обеих сторон флис с плёнкой разноориентированных слоёв Полиуретановые пресс-формы Материал Основа: стекломат с полиуретан-бумажной сотовой структурой – стекломат с полиуретаном; поверхность: с обеих сторон флис с плёнкой разноориентированных слоёв Решения в области волокнистых композитных материалов FCS – напыление волокнистого композита Небольшая стоимость пресс-форм, автоматизированное нанесение материала с помощью роботов, множество вариантов – идеально подходит для мелкосерийного производства Напыление волокнистого композита – очень гибкая технология для мелкосерийного производства. Благодаря нанесению отдельных слоёв полиуретана можно изготавливать композиты, оптимально адаптированные к конкретным областям применения. Дозирование волокон производится в любом случае соосно струе полиуретана, что обеспечивает оптимальную пропитку волокон. Можно обрабатывать ровинги (стекложгуты), которые в процессе укорачиваются, либо готовую стеклянную нарезку. В большинстве областей применения обрабатываются волокна длиной 5-20 мм при содержании волокон в детали до 25%. При этом отдельные слои могут полностью либо лишь локально состоять из компактного или вспененного материала, с армированием волокнами или без такового. При этом можно получать стенки почти любой толщины. Для изготовления требуется лишь одна половина пресс-формы. Благодаря небольшим инвестиционным затратам технология FCS особенно подходит для изготовления небольших партий. Жёсткие сэндвич-детали при минимальных вложениях Технология FCS подходит для мелкосерийного изготовления прочных, очень стойких к изгибу видимых деталей большой площади. Здесь не требуется носитель формы, только простая негативная форма. Для автоматизированной, воспроизводимой технологии затраты на пресс-форму и инвестиционные затраты минимальны. Поверхность средних, крупных и очень крупных деталей можно реализовать с помощью пленки глубокой вытяжки или технологии IMP (окрашивание в процессе литья). Модульная концепция системы В самом простом случае можно использовать 2-компонентную смесительно-распылительную головку с соответствующей машиной. Благодаря использованию дополнительного блока дозирования воды (опция) имеется возможность компактной или вспененной обработки полиуретановой системы. Еще большая варьируемость в плане химии позволяет использовать 4-компонентную смесительно-распылительную головку. Преимущества: – Экономичное изготовление мелких партий, даже очень больших деталей – Первоклассные поверхности благодаря простому комбинированию процессов, например, с окрашиванием при литье (IMP) – Высокая жёсткость и прочность благодаря многослойности Смесительная головка Волокна C-RTM HD-RTM LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 18 IMP CellForm Мокрое формование Полиол Распылительная головка перемещается в трех измерениях 19 ZE UTX Напыление слоя волокон и полиуретановой смеси в открытую пресс-форму. Отверждение происходит на воздухе. Особенности 1. Гибкая структура из наполненных слоёв, слоёв без наполнителя и вспененных слоёв 2. Распыление в негативную форму, простые пресс-формы 3. Содержание волокон до 25%, длина волокон от 5 до 20 мм Типичные области применения Колесные колпаки, капоты, крышки большой площади для грузовиков и спецтранспорта Типичные годовые объёмы 5 000 - 10 000 шт. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX FCS – напыление волокнистого композита Серия AX Технология Серия GX Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Крышка для санитарного автомобиля Деталь Материал Полиуретан с армированием длинными волокнами Материал Полиуретан, армированный длинным волокном с локально высоким содержанием волокон Преимущества– Крайне экономичный способ обработки – Автоматизированный процесс для мелкосерийного производства – Высококачественная поверхность Технология FCS, частично в несколько слоёв Преимущества– Ж ёсткая деталь небольшой массы с сэндвичструктурой (с сотовым наполнителем) – Локальная адаптация степеней жёсткости – Небольшие инвестиционные затраты Полиуретановый тримминг Технология Напыление волокнистого композита (FCS); видимая сторона в той же пресс-форме ранее изготовленная по технологии окрашивания при литье (IMP) Полка за задним сиденьем Полиуретановые пресс-формы Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов LFI – Инжекционное литье с длинными волокнами реакционно-способного полиуретана Легкие детали с высокой ударной прочностью не только в автомобилестроении При инжекционном литье с длинными волокнами (LFI) бесконечное волокно (ровинг) попадает в чопер. Там оно обрезается до нужной длины и воздушной струей расщепляется на отдельные элементарные волокна. Непосредственно после обрезки волокна с полиуретановой массой выводятся из смесительной головки и сшиваются. Смесь волокон с полиуретаном в виде сильно сфокусированного конуса с помощью робота вводится в открытую пресс-форму. После этого пресс-форма закрывается, и смесь реагирует. Локально адаптируемые свойства Длина волокон может варьироваться от 12,5 до 100 мм. При этом содержание волокон можно непрерывно регулировать при выгрузке в диапазоне 0 - 50%, где 50% – предел хорошего импрегнирования. Сегодня используются главным образом компактные и вспененные полиуретановые системы, так что характеристики, получаемые с помощью LFI, сравнимы с характеристиками, которые дает SMC. Стабильные и лёгкие как пух Длинные волокна, геометрическая свобода и многообразие полиуретановых систем обеспечивают широкий спектр применения. От лёгких деталей облицовки в салоне автомобиля до больших структурных деталей с видимыми поверхностями класса A – в этой серии реализовано всё. Так как в технологии LFI обработка полиуретана происходит при внутреннем давлении пресс-формы ниже десяти бар, то за одну заливку можно изготовить высокопрочный сэндвичэлемент с внутренним слоем с сотовой структурой. Полки за задними сиденьями и очень большие перегородки успешно изготавливаются крупными партиями. Преимущества: – Первоклассные поверхности благодаря простым комбинациям технологий (IMP, плёнка) – Высокая прочность (содержание волокон до 50%, длина волокон 12,5–100 мм) – Умеренные инвестиции в пресс-формы и прочее оборудование HD-RTM LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 20 4. 1. Окрашивание при литье или пленка 2. Ввод смеси LFI 3. Отверждение 4. Выемка из пресс-формы 2. IMP CellForm Мокрое формование C-RTM 1. Перемещение в трех измерениях 3. 21 ZE UTX Особенности 1. Можно регулировать содержание и длину волокон 2. Простая интеграция вставок и крепежных элементов 3. Доступные исходные материалы, минимальные отходы волокна Типичные области применения Капоты, элементы крыши, боковая обшивка, крышки, щитки, каркасы панелей приборов Типичные годовые объёмы 10 000 - 120 000 шт. Серия GX Ровинги стекловолокна обрезаются прямо в смесительной головке и вместе с по­ лиуретановой смесью подаются в открытую пресс-форму. Отверждение происходит в закрытой пресс-форме. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX LFI – инжекционное литье с длинными волокнами реакционно-способного полиуретана Серия AX Технология Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Деталь Решетка радиатора грузового автомобиля Преимущества– Прочность регулируется по потребности – Экономичность при крупносерийном производстве – Поверхность класса A Материал Полиуретан с армированием длинными волокнами Технология LFI, окрашивание видимой стороны при литье Преимущества– Структурная деталь очень большой площади – Подходит для ударных нагрузок – Ребристая структура для повышения прочности –В идимая часть окрашивается при литье (в пресс-форме) Полиуретановый тримминг Технология LFI с декор-пленкой глубокой вытяжки; длина волокон и объёмное содержание локально адаптированы к требованиям к детали Капот комбайна Полиуретановые пресс-формы Материал Полиуретан с 25% армированием длинными волокнами Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов HD-RTM – переносное формование смол под высоким давлением – для закрытой пресс-формы C-RTM – компрессионное формование смол – для открытой пресс-формы Очень лёгкие, высокопрочные Высококачественные лёгкие детали При технологии HD-RTM (переносное литье под высоким давлением) сначала формируется волоконная заготовка (преформа). Она состоит из карбоновых или стеклянных волокон, при этом тканые слои могут быть также сшиты или зафиксированы с помощью связующего вещества для сохранения правильного положения. Состав смеси определяется потенциальными нагрузками на конструктивный элемент, при необходимости даже изготавливается преформа. Эта преформа вкладывается в пресс-форму, которая затем закрывается и вакуумируется. После этого в полость впрыскивается реактивная эпоксидная смола очень низкой вязкости, полиуретан или литьевой полиамид для пропитки каждого отдельного волокна без воздушных включений. Технология C-RTM (компрессионное переносное литье) отличается от технологии HD-RTM главным образом тем, что смоляная смесь подается не в закрытую, а в чуть приоткрытую пресс-форму, т.е. во время подачи массы пресс-форма закрывается не полностью. В результате преформа частично пропитывается смолой. После ввода массы происходит сдавливание, и смола продавливается через преформу, полностью пропитывая её. Превосходная прочность С помощью технологии HD-RTM изготавливаются чрезвычайно лёгкие конструктивные элементы, отвечающие самым высоким требованиям, предъявляемым, в частности, при проведении краш-тестов легковых автомобилей. Она уже успешно применяется в авиакосмической промышленности, машино- и автомобилестроении. По технологии HD-RTM содержание волокон может достигать 50 %. Высокое давление под нагревом В качестве материала матрицы можно использовать полиуретан, эпоксидную смолу и литьевой полиамид. Компания KraussMaffei имеет подходящие машины для каждого материала. При обработке полиуретановых систем при температуре до 80°C для эпоксидных смол и литьевого полиамида, используемых при технологии HD-RTM, требуются модифицированные машины с температурой материала до 120°C. Преимущества: – Облегченные детали, отвечающие высочайшим требованиям, примерно вдвое легче стали – Возможность окрашивания деталей – Полная автоматизация, подходит для серийного производства (от изготовления преформы до финишной обработки) Мокрое формование C-RTM HD-RTM LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 22 1. Полуфабрикат с рулона 3. П ередача на станцию преформования 4. Преформование 7. Инжекция смолы 8. Отверждение 9. Выемка детали 7. И нжекция смолы в приоткрытую пресс-форму 8. Сдавливание 9. Отверждение 5. П ередача преформы на станцию HD-RTM HD-RTM 6. Вакуумная вытяжка (опция) C-RTM IMP CellForm 2. О бработка изготовленного полуфабриката 6. Закрывание формы на высоту импрегнирования, вакуум (опция) 10. Выемка детали 23 ZE UTX HD-RTM – переносное литье под высоким давлением C-RTM – компрессионное переносное литье 1. Возможно почти однонаправленное армирование ровингами 2. Высокое давление позволяет использовать быстро реагирующие системы 3. Высокое содержание волокон – до 50% Типичные области применения Структурные детали, боковины кузова, детали пола, держатели бамперов, крашбоксы, углепластиковые детали Типичные годовые объёмы 10 000 - 120 000 шт. Серия GX Особенности Модульная платформа CX HD-RTM: Волокнистые маты или ткань предварительно изготавливаются и вкладываются в пресс-форму. После закрывания происходит введение смолы и реакция в закрытой пресс-форме. C-RTM: Волокнистые маты или ткань вкладываются в пресс-форму. Введение смолы происходит в приоткрытую пресс-форму, а реакция – в закрытой пресс-форме. Серия EX Краткое описание Серия AX Технология Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Деталь Каркас бампера Материал Углепластик с матрицей из эпоксидной смолы Материал Углепластик с матрицей из эпоксидной смолы Технология HD-RTM Технология HD-RTM с наполнителем для полой детали Преимущества– Видимая глазу структурная деталь – Углепластик смотрится спортивно и дорого – Прокладывает путь другим облегченным деталям Преимущества – Высочайшая конструкционная способность –Н ебольшая масса, примерно вдвое легче металлической конструкции Полиуретановый тримминг Крыша (видимый углепластик) Полиуретановые пресс-формы Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов Мокрое формование Конструкционные детали частично и полностью из вторично используемого материала Технология мокрого формования – еще одна альтернатива для серийного производства облегченных деталей, армированных волокнами. Для этого за пределами пресс-формы в плоском состоянии без деформации фиксируется стопка волокнистых матов из углерода или стекловолокна, в виде заготовки. Затем на эту стопку тонким ламинарным слоем наносится реактивная смола. Как только волокна будут покрыты смолой, стопка волокон со слоем смолы транспортируется в пресс-форму и сдавливается там после закрытия пресс-формы. Здесь происходит преформование волокнистых матов и отверждение детали. Изготовление с добавлением вторично используемых волокнистых матов При технологии мокрого формования возможно повторное использование волокнистых матов. Для изготовления волокнистых матов можно, к примеру, повторно использовать отходы, возникающие при обрезке волокнистых матов из ровингов. При этом отдельные волокна обвязываются и из них снова составля- ются маты. Однако теперь волокна будут уже не направленные, а статично распределенные. При пропитке в закрытой прессформе сопротивление текучести было бы крайне высоким, поэтому ввод смолы производится вне пресс-формы. Короткие циклы при быстрой реакции Независимо от материала машины KraussMaffei оптимально подходят для обработки быстро реагирующих систем, смесительные головки работают только в диапазоне высокого давления. Это приводит к очень хорошему перемешиванию быстро твердеющих эпоксидных систем. Смесительная головка самоочищающаяся. Специальный дополнительный модуль позволяет вводить внутреннюю разделяющую смазку непосредственно в смесительную головку. Это обеспечивает полную автоматизацию и экономичность производственного процесса в целом. Преимущества: – Облегченные детали, отвечающие высочайшим требованиям, примерно вдвое легче стали – Полная автоматизация и пригодность для серийного производства LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 24 2. C-RTM HD-RTM 1. 3. Мокрое формование 1. Полуфабрикат с рулона 2. Обработка изготовленного полуфабриката 3. Передача на станцию выгрузки 4. Нанесение тонкого ламинарного слоя смолы 5. Передача стопки на станцию RTM 6. С давливание стопки матов со смолой, импрегнирование за счет компрессии, вакуумная вытяжка (опция) 7. Отверждение 8. Выемка детали Перемещение в трех измерениях IMP CellForm 8. 4. 7. 6. 5. 25 ZE UTX Нанесение смолы происходит на неготовую стопку волокон или тканые маты за пределами пресс-формы. Транспортировка стопки волокон в пресс-форму, преформование детали. Особенности 1. Возможность обработки повторно используемого материала 2. Из-за очень низкого давления внутри формы требуется более низкий тоннаж пресса Типичные области применения Изготовление деталей 2D-2,5D Типичные годовые объёмы 10 000 - 120 000 шт. Модульная платформа CX Краткое описание Серия EX Мокрое формование Серия AX Технология Серия GX Серия MX Серия RimStar Примеры изделий KraussMaffei Серия Comet Полиуретановые смесительные головки Полиуретановые сухие детали Деталь 2,5D Материал Углепластик с матрицей из эпоксидной смолы Технология Мокрое формование Полиуретановый тримминг Преимущества– Структурная деталь в видимой зоне – Прокладывает путь для других облегченных деталей Полиуретановые пресс-формы Деталь Решения в области волокнистых композитных материалов CellForm (MuCellTM) Изготовление вспененных структур по технологии инжекционного литья MuCellTM: Вспенивающий агент снижает массу и улучшает точность детали. Технология MuCellTM – физическая технология для вспенивания термопластов. В качестве вспенивателя используются азот или углекислый газ. Газ переводится в сверхкритическое состояние (SCF = Super Critical Fluid), в передней части цилиндра вводится в расплав и смешивается с ним. Во время инжекции SCF расширяется, и получается деталь с микроячеистой вспененной структурой (<100 мкм) в сердцевине и компактным внешним слоем. Технология MuCellTM уже при небольшом количестве вспенивателя дает ощутимые преимущества: – Снижение массы за счет меньшей плотности – Более высокая стабильность размеров и небольшое количество утяжин из-за расширения вспенивателя – Более короткое время цикла благодаря более высокой скорости инжекции и исключению додавливания – Меньшее усилие смыкания благодаря снижению вязкости материала и исключению додавливания По технологии MuCellTM в комбинации с дожимом вспенивания можно достичь очень высокой степени вспенивания при высокой стойкости к изгибу и равномерной толщине стенок. Преимущества: – Снижение массы детали – Сокращение времени цикла – Уменьшение усилия смыкания CellForm Мокрое формование C-RTM HD-RTM LFI FCS SCS R-RIM PolySet BMC/SMC FiberForm IMC IM-LGF IM-KGF 26 Средний запорный клапан (RSP) Интерфейсный комплект SCF Инжектор SCF Передний запорный клапан (RSP) Полное растворение SCF в расплаве N2 IMP Инжекция SCF Пластикация расплава Система дозирования SCF 27 Решения в области волокнистых композитных материалов IMP -– окрашивание в форме Высококачественные окрашенные поверхности из пресс-формы – процесс окрашивания интегрирован в процесс изготовления Возможность менять цвета и простота процесса: окрашивание в форме. В технологии IMP краска и/или грунтовка (барьерный слой) вводится в открытую полость пресс-формы в ручном режиме или с помощью робота. При этом распыляемая композиция может состоять из одного или двух компонентов. Технология IMP делает возможным гибкое управление цветовой гаммой и отвечает всем основным требованиям к продукции. После ввода краски наносится несущий материал, к примеру, по технологии LFI или FCS. Вся композиция вступает в реакцию в закрытой пресс-форме, в результате чего получается стойкая к внешним воздействиям поверхность равномерного качества. Преимущества: – Процесс с одним или двумя компонентами – Гибкое управление цветовой гаммой – Стойкая и равномерная поверхность Слой краски Грунтовка Основа 28 Решения в области волокнистых композитных материалов Консультация – тестирование – реализация Знание систем и процессов от идеи до производства Зачастую партнерство начинается при самых различных условиях с чисто информативной беседы. Решения для серийного производства Если деталь и технология изготовления известны, то мы вместе с вами разрабатываем подходящее решение для производства. Степень автоматизации, дополнительная обработка и согласование дальнейших этапов играют здесь центральную роль. Результат – оптимальное предложение с точки зрения инвестиционных затрат и стоимости деталей. Первая идея Уже с первыми набросками и идеями определяются вводные данные для производственного процесса. Уже на этой ранней стадии наши специалисты проконсультируют вас и вместе с нашими партнерами разработают подходящие и гибкие решения. В техникоэкономических обоснованиях рассматриваются также возможные технологии изготовления и последующие этапы. Этапы проектирования и реализации Этапы проектирования и реализации вплоть до начала производства на заводе будут сопровождать наши опытные проектные инженеры; при желании заказчика они могут также взять на себя руководство проектом. Свойства, зависящие от процесса С прогрессирующей детализацией спецификаций совершенно необходимы надежные данные о материалах для расчета нагрузок на деталь. В случае с волокнистыми композитными материалами с анизотропными свойствами технологические испытания являются важным компонентом при утверждении технологии изготовления и свойств детали. Прототипы и точная настройка В нашем экспериментальном цехе мы предлагаем производство прототипов и предсерийных деталей. На этом «этапе обучения» выявляется потенциал дальнейшей оптимизации в процессе изготовления. Сопровождение производства К моменту начала производства (SOP) и на этапе пусконаладки вас поддержат компетентные эксперты с богатым багажом знаний в области технологий, методов и машин. Это обеспечивает беспроблемный пуск производства, одновременно обучается персонал вашего завода. Сервис Даже после пуска производства мы остаемся вашим надежным партнером. Преимущества: – Системные решения от одного производителя – Партнерское сопровождение проекта – Индивидуальный подход к проекту и решению Требования Идея Концепция детали, предварительная разработка ТЭО Детализация, конструкция Утверждение детали и технологии Создание протот испытание типа, 29 Решения в области волокнистых композитных материалов Экспериментальный цех систем для инжекционного литья и реакционных литья процессов реакционно-способных материалов Экспериментальный цех технологий изготовления облегченных конструкций и волокнистых композитов Новые идеи часто требуют новых или адаптированных технологий изготовления деталей. Чтобы развивать ту или иную идею, технология изготовления должна быть проверена на практике. Знания в области машин и технологий Экспериментальный цех KraussMaffei с уникальным сочетанием систем инжекционного литья и систем для реакционных процессов позволит вам протестировать свои технологии на практике – на опытных образцах или первых прототипных деталях, для оптимизации или дальнейшего развития. Здесь вам поможет команда разработчиков технологии, прикладных инженеров и техников. Тесное сотрудничество специалистов по инжекционному литью и реакционным процессам благодаря различным точкам зрения создает синергетический эффект и генерирует новые идеи, из которых вы извлекаете выгоду. Подготовка к серийному производству Планирование производства Сопровождение производства Пространство для новшеств На площади более 4000 кв.м. нашего экспериментального цеха систем для инжекционного литья и реакционных процессов размещено более 25 машин и систем с различными технологиями изготовления. Открытость, не вызывающая недоверия Новые разработки обязательно подразумевают взаимное доверие. При проведении испытаний мы обеспечиваем необходимую секретность благодаря ограничению производственных зон, чтобы защитить ноу-хау наших заказчиков. Преимущества: – Тестирование процессов на опытных образцах или прототипах – Обширные области для новых идей – Возможности испытаний различных технологий изготовления Обучение персонала Техобслуживание, дооснащение Удовлетворенность заказчика 30 Решения в области волокнистых композитных материалов Пресс-формы для полиуретана С нашими пресс-формами для полиуретана ваше видение обретет форму Сочетание самых оптимальных технологий и оборудования придаст форму вашему видению конкретной детали. В области обработки дуропластов и полуфабрикатов KraussMaffei может реализовать всю систему – обрабатывающее оборудование, включая пресс-форму, из собственных ресурсов и в идеальном взаимодействии основных компонентов. Общение с таким системным партнером существенно сглаживает шероховатости, которые обычно имеют место при реализации проектов, и исключает дополнительные точки сопряжения. Пресс-формы для технологий формования Волокнистые композиты часто обрабатываются в виде полуфабрикатов. KraussMaffei предлагает модульные концепции пресс-форм, используемые при производстве формуемых полуфабрикатов самого различного качества. Такой подход позволяет успешно предлагать для изготовления самых различных деталей готовые системные решения «под ключ» для прототипов и серийного производства: – Для пресс-форм, используемых при производстве структурных деталей, армируемых стекловолокном – Для изготовления формованных деталей с натуральными волокнами Обогреваемые пресс-формы для деталей из волокнистого композита – Для изготовления формованных деталей LFI – Пресс-формы для самых различных технологий вспенивания и литья Пресс-формы для полиуретана – оптимально адаптированные к области применения Пресс-формы KraussMaffei можно адаптировать к самым различным областям применения. Для структурных деталей здесь имеются новые возможности. Пресс-формы специально изготавливаются для индивидуального применения и оптимально рассчитаны на требования к производству: – Темперирование, адаптированное к процессу – При необходимости дополнительно с защитой от износа, например, при использовании абразивных материалов – Оптимальная концепция блока выгрузки для выемки деталей без их повреждения – Технология уплотнения, адаптированная к детали – Опционально: с интегрированными решениями для обрезки Преимущества: – Готовые системные решения «под ключ» для прототипов и серийного производства – Самые различные пресс-формы для полиуретана для широкого спектра технологий – Пресс-формы оптимально рассчитываются под требования производства Пресс-формы для технологии LFI 31 Решения в области волокнистых композитных материалов Дополнительная обработка Высокопроизводительные системы для обрезки деталей из волокнистого композита При серийном производстве для сокращения затрат на изготовление деталей большое значение имеют стабильность и полная автоматизация процессов. KraussMaffei предлагает вам комплексные решения для обрезки ваших изделий. Для обрезки деталей из волокнистого композита мы предлагаем целый ряд услуг – от проектирования и разработки прототипов до готового решения для серийного производства. При этом KraussMaffei делает ставку исключительно на использование роботизированных решений. Они обеспечивают хороший доступ к детали и эффективную обработку с использованием до трех фрезерующих валов. Системы захвата продукта собственного производства гарантируют высокую точность реза и небольшие производственные допуски. Фрезерование деталей из волокнистого композита, особенно деталей CKF, предполагает большой опыт в выборе инструмента. Здесь определяется общая экономичность процесса. KraussMaffei уже много лет проектирует и поставляет предприятиям по обработке пластмасс решения для перфорирования и фрезерования, и помимо прочего имеет опыт фрезерования Роботизированная система фрезерования для вертолетных сидений нескольких тысяч деталей для известного автопроизводителя. Поэтому мы можем легко подобрать оптимальный для вашей области применения инструмент. Посредством стандартно выполняемого нами моделирования процессов мы определяем ожидаемое время цикла. После этого можно легко спрогнозировать стоимость изготовления. Наши робот-модули не только гибки, но и исключительно мобильны. Переключение модуля во время производства занимает считанные минуты и, как правило, не требует программных корректировок либо они незначительны. Программирование оборудования осуществляется через офлайн-системы, позволяющих быстро и эффективно наладить транспортеры обрезки и адаптировать их с точностью до 1/100 мм. Обычное программирование этих транспортеров является очень сложным и требует значительных временных затрат. Преимущества: – Проверенная техника – Индивидуальное, технологически нейтральное консультирование – Экономически эффективное решение для каждой задачи 32 Решения в области волокнистых композитных материалов Дополнительные услуги Экспериментальный цех технологий изготовления облегченных конструкций и волокнистых композитов Лабораторные испытания – центральные вехи при разработке новых деталей перед запуском в серийное производство. KraussMaffei предлагает проведение испытаний деталей на базе собственных ресурсов и может гибко, без потерь времени направить приобретенные там знания в оптимизацию производственных модулей и пресс-форм. Системное партнерство с KraussMaffei позволит вам сократить пути коммуникаций и ощутимо сэкономить время на пути от проектирования до серийного производства. Центр тестирования по немецкому стандарту DIN Наша лаборатория, аккредитованная по DIN EN ISO/IEC 17025 : 2005 специально создана для испытаний деталей и узлов интерьера и экстерьера автомобилей. Испытания деталей, имеющих непосредственное отношение к безопасности, таких как детали ходовой части и кузова, как и испытания блоков управления и удерживающих систем на пиропатронах можно проводить прямо на месте. По желанию проводится вводное индивидуальное консультирование и разработка адаптированных программ испытаний. Выдержка из портфолио испытаний KraussMaffei: Вибрация и удары: Электродинамические устройства для контроля вибрации позволяют смоделировать все механические нагрузки по немецким и международным стандартам или спецификациям изготовителей оригинального оборудования. При необходимости характеристики вибрации для температуры и климата могут накладываться друг на друга. Климат, солнце, тепло и холод: В нашей лаборатории воспроизводимо создаются экстремальные погодные условия и температурные нагрузки и проверяется влияние на испытуемые объекты. Температурные скачки: Испытание циклическим изменением температуры служит катализатором механических напряжений, возникающих в деталях из материалов с различными коэффициентами теплового расширения и могущих привести к разрушению деталей. Коррозия: Солевой туман и конденсат с их коррозийными свойствами оказывают вредное воздействие на материалы и поверхности. В частности, у автомобилей стойкость к коррозии является важным показателем качества и безопасности. Преимущества: – Адаптированные программы испытаний – Без потерь времени, так как результаты сразу используются для оптимизации производственных модулей и пресс-форм – Различные варианты испытаний деталей 33 34 Решения в области волокнистых композитных материалов Дополнительная информация Дополнительная информация Это может быть вам интересно Вам требуется дополнительная информация о технологии HD-RTM? KraussMaffei предлагает вам готовые производственные линии «под ключ» для крупносерийного производства. Всё из одних рук: Совместно с нашими партнерами мы в состоянии реализовать «под ключ» всю технологическую цепочку – от размотки текстильного полуфабриката (напр. полотна CFK) до финишной обработки готовой детали из волокнистого композита. Кроме того, вы узнаете о: – Машинах-дозаторах для обработки реактивных систем, в частности полиуретана – Наших смесительных головках для различных процессов и технологий – Универсальных формодержателях и системах Наши брошюры и проспекты по дополнительным вопросам можно найти на интернет-сайте www.kraussmaffei.com. Мы также охотно вышлем вам по запросу информационные материалы и технические характеристики по всей нашей продукции. KraussMaffei Первоклассный бренд в составе всемирно известной группы Системные решения и решения по организации процессов, обеспечивающие технологический процесс Идёт ли речь об оборудовании для литья под давлением или реакционных процессов, или о системах автоматиза­ ции — марка KraussMaffei известна во всём мире как лидер в области систем­ ных решений и решений по организа­ ции процессов, обеспечивающих технологии обработки пластмасс. Ноу-хау десятилетий, инновационные усилия и наша страстная увлечённость в создании машин для переработки пластмасс обеспечивают их превосходство. Как межотраслевой системный провайдер мы поставляем модульные и стандарти- зированные установки, а также индивидуально разработанные решения. Представительства по всему миру Наша мировая сеть предприятий и сервиса предоставляет нашим клиентам по всему миру замечательную основу для успешных деловых связей. Благодаря близости к клиенту мы можем в кратчайшие сроки удовлетворять их индивидуальные запросы. Вместе с вами мы вырабатываем наилучшие с технической и экономической точки зрения решения для ваших продуктов и производственных задач. Попробуйте наши технологии для ваших применений и позвольте нашим экспертам составить индивидуальные пакеты услуг. Группа компаний KraussMaffei Многочисленные секреты производства Технологии как главный аргумент3 Группа компаний KraussMaffei, как единственный в мире системный поставщик продукции под марками KraussMaffei, KraussMaffei Berstorff и Netstal, производит весь спектр оборудования для переработки пластмасс и резин по различным технологиям: оборудование для экструзии, для литья под давлением, для реакционных процессов и для автоматизации производства. Она представлено более чем 30 дочерними компаниями и 10 производственными подразделениями, а также примерно 570 торговыми и сервисными представительствами во многих странах мира. Это делает нас компетентным и надёжным партнёром с уникальным опытом работы в отрасли, которым мы с удовольствием поделимся с вами. Дополнительную информацию см. на интернет-сайте: www.kraussmaffeigroup.com Индивидуальные услуги В случае вопросов и пожеланий, связанных с машинами, установками и процессами, вам всегда помогут наши специалисты службы технической поддержки, прикладных технологий и сервиса — по всему миру, компетентно и быстро. Используя нашу концепцию Life-Cycle, мы разработали обширный спектр услуг, который находится в вашем распоряжении на протяжении всего срока службы машин и установок. Воспользуйтесь также нашими ориентированными на практику индивидуальными и гибкими семинарами! Специальные курсы обучения для клиентов мы проводим или прямо у вас, или на наших предприятиях и в сервисных центрах. Дополнительную информацию см. на интернет-сайте: www.kraussmaffei.com Группа компаний KraussMaffei имеет представительства по всему миру. Страны, в которых располагаются дочерние компании, отмечены тёмно-синим цветом. Кроме этого, KraussMaffei имеет более 570 торговых и сервисных представительств во многих странах (регионы, представленные белым цветом). Решения в области волокнистых композитных материалов для производства высокотехнологичных облегченных деталей Помимо оборудования и оригинальных разработок для автоматизированного производства деталей из волокнистых композитных материалов компания KraussMaffei предлагает широкий спектр технологий для всей цепочки создания добавленной стоимости. В зависимости от требований к детали и количества мы как единственный поставщик по всему миру предлагаем оптимальную технологию изготовления. KraussMaffei – это партнер, превращающий ваше видение в реальность. www.kraussmaffei.com 0.5 WE . 1-е издание 03/14 ··· KM 00001 BR 03/2014 RU ··· KraussMaffei Возможно внесение технических изменений. ··· Отпечатано в России. Во многих областях требования к деталям постоянно растут. Требуется большая механическая прочность при более низкой массе.
