Langfaser- Direktspritzgießen

Beispiel: Kombination mit
Organoblech
Auf einen Blick
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Kavitäten: 2
Teilegewicht: 330 g bei 280 mm Länge
Zykluszeit: 70 s
Material: PP + Glasfaser Roving
Ein hydraulischer ALLROUNDER 820 S produziert
die Gehäuse mittels Langfaser-Direktspritzgießen.
Die Fertigteile entnimmt ein vertikales Robot-System
MULTILIFT SELECT und legt diese in einem Palettiersystem mit Behälterwechsler ab.
Resultat ist ein autonomer
Prozess, der hohe Bauteilfestigkeiten zu geringen Stückkosten
ermöglicht:
Film
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Kavitäten: 1
Teilegewicht: 202 g bei 500 mm Länge
Zykluszeit: 40 s
Material: PP + Glasfaser Roving + Organoblech
Ein Sechs-Achs-Roboter wärmt zwei Organobleche im
Greifer auf und positioniert sie bei Umformtemperatur
im LIPA-Werkzeug (Lightweight Integrated Process Application). Dort werden die Einleger umgeformt und
gleichzeitig mit dem Langfaser-Direkspritzgießen Funktions- und Versteifungselemente hinzugefügt.
Ergebnis ist ein hochfestes und leichtes Verbundbauteil:
600
500
LangfaserDirektspritzgießen
Leichtbau mit hoher Festigkeit
[g]
533 g
62 %
400
300
200
202 g
100
0
Druckguss
Verbundbauteil
ARBURG GmbH + Co KG
Postfach 11 09
72286 Loßburg
Deutschland
Tel.: +49 (0) 74 46 33-0
Fax: +49 (0) 74 46 33 33 65
e-mail: [email protected]
www.arburg.com
SKZ - Das KunststoffZentrum
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
Deutschland
Tel. +49 (0) 931 41 04-433
Fax +49 (0) 931 41 04-707
e-mail: [email protected]
www.skz.de
In
ation
er
Koop
mit:
www.arburg.com
•
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•
Innovatives Leichtbau-Verfahren
Substitution von Metallen durch Kunststoffe
Fasern direkt der flüssigen Schmelze zuführen
Geringe Material- und damit Stückkosten
Deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften
Für noch mehr Festigkeit: Kombination mit
Organoblechen
680866_DE_102013 · Änderungen vorbehalten
Gedruckt in Deutschland
Beispiel: Airbag-Gehäuse
Beispiel: Kombination mit
Organoblech
Auf einen Blick
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Kavitäten: 2
Teilegewicht: 330 g bei 280 mm Länge
Zykluszeit: 70 s
Material: PP + Glasfaser Roving
Ein hydraulischer ALLROUNDER 820 S produziert
die Gehäuse mittels Langfaser-Direktspritzgießen.
Die Fertigteile entnimmt ein vertikales Robot-System
MULTILIFT SELECT und legt diese in einem Palettiersystem mit Behälterwechsler ab.
Resultat ist ein autonomer
Prozess, der hohe Bauteilfestigkeiten zu geringen Stückkosten
ermöglicht:
Film
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Kavitäten: 1
Teilegewicht: 202 g bei 500 mm Länge
Zykluszeit: 40 s
Material: PP + Glasfaser Roving + Organoblech
Ein Sechs-Achs-Roboter wärmt zwei Organobleche im
Greifer auf und positioniert sie bei Umformtemperatur
im LIPA-Werkzeug (Lightweight Integrated Process Application). Dort werden die Einleger umgeformt und
gleichzeitig mit dem Langfaser-Direkspritzgießen Funktions- und Versteifungselemente hinzugefügt.
Ergebnis ist ein hochfestes und leichtes Verbundbauteil:
600
500
LangfaserDirektspritzgießen
Leichtbau mit hoher Festigkeit
[g]
533 g
62 %
400
300
200
202 g
100
0
Druckguss
Verbundbauteil
ARBURG GmbH + Co KG
Postfach 11 09
72286 Loßburg
Deutschland
Tel.: +49 (0) 74 46 33-0
Fax: +49 (0) 74 46 33 33 65
e-mail: [email protected]
www.arburg.com
SKZ - Das KunststoffZentrum
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
Deutschland
Tel. +49 (0) 931 41 04-433
Fax +49 (0) 931 41 04-707
e-mail: [email protected]
www.skz.de
In
ation
er
Koop
mit:
www.arburg.com
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Innovatives Leichtbau-Verfahren
Substitution von Metallen durch Kunststoffe
Fasern direkt der flüssigen Schmelze zuführen
Geringe Material- und damit Stückkosten
Deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften
Für noch mehr Festigkeit: Kombination mit
Organoblechen
680866_DE_102013 · Änderungen vorbehalten
Gedruckt in Deutschland
Beispiel: Airbag-Gehäuse
Festigkeit
Steifigkeit
Zähigkeit
Verbesserungspotenziale mit dem
Langfaser-Direktspritzgießen
1
0,1
10 Faserlänge [mm] 100
Lange Fasern – festes Teil
Lange Fasern – geringe Kosten
Lange Fasern – spezielle Technik
Lange Fasern – alle Möglichkeiten
Beim Langfaser-Direktspritzgießen werden bis zu
50 mm lange Fasern direkt der flüssigen Schmelze
zugeführt. So lassen sich leichte Spritzteile mit dünneren Wandstärken bei gleicher Festigkeit herstellen oder auch Metalle einfach durch Kunststoffe ersetzen.
Gegenüber Langfasergranulaten hat das LangfaserDirektspritzgießen mehrere Vorteile:
• Gezielte Beeinflussung der Bauteil-Eigenschaften
durch individuelle Einstellung von Faserlänge,
Faseranteil und Materialkombination
• Geringere Zerstörung der Fasern bei der
Schmelzeaufbereitung
• Höhere Festigkeit dank längerer Fasern im Bauteil
• Einsatz günstiger Ausgansgmaterialien
Für den Schnitt und die Inline-Zuführung von Fasern in
die flüssige Schmelze ist spezielle Technik gefragt:
• Servoelektrische Seitenbeschickung an der Spritzeinheit trennt endlose Faserstränge in 15-50 mm lange
Stücke und führt sie der flüssigen Schmelze zu
• Spezielles Zylindermodul für Spritzeinheit 2100 –
weitere Größen auf Anfrage
• Zweistufig aufgebaute Schnecke homogenisiert
zugeführte Fasern und aufbereitete Schmelze
• SELOGICA Steuerung ermöglicht einfaches Programmieren und detaillierte Qualitätsüberwachung
Wirtschaftliche Serienfertigung zu reduzierten Stückkosten standen bei der Verfahrensentwicklung im Fokus:
• Große Materialvielfalt: individuelle Verstärkung aller
gängigen Kunststoffe mit Glasfasern – weitere Fasertypen wie z. B. Carbon auf Anfrage
• Geringe Investitionkosten: Einsatz auf StandardSpritzgießmaschinen – ab 2.500 kN Schließkraft
• Schnelles Umrüsten: universelle Anwendung an
verschiedenen ALLROUNDERn durch abgeschlossenen Aufbau der Seitenbeschickung
• Maximale Flexibilität: konventionelles Spritzgießen
über Thermoplast-Zylindermodul jederzeit möglich
• Hochbelastbare Leichtbauteile: Automation mit
Robot-System für Kombination mit Organoblechen
Je länger die Fasern im Bauteil, desto besser die mechanischen Eigenschaften. Bislang scheiterte die Verarbeitung
längerer Fasern jedoch an den Limitierungen bei Materialaufbereitung und Dosierung bzw. an der Granulatform.
Das von ARBURG und dem SKZ entwickelte Langfaser-Direktspritzgießen ermöglicht die Inline-Zuführung längerer
Fasern und damit ganz neue Möglichkeiten zur Verstärkung von Kunststoffen.
Langfasergranulat
PP LGF 30
2,65 EUR/kg
Langfaser-
PP
1,40 EUR/kg
Direktspritzgießen
Glasfaser Roving
1,35 EUR/kg
Haftvermittler
3,50 EUR kg
1,46 EUR/kg
Kostenvorteil
1,19 EUR/kg
Beispiel: Kombination mit
Organoblech
Auf einen Blick
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Kavitäten: 2
Teilegewicht: 330 g bei 280 mm Länge
Zykluszeit: 70 s
Material: PP + Glasfaser Roving
Ein hydraulischer ALLROUNDER 820 S produziert
die Gehäuse mittels Langfaser-Direktspritzgießen.
Die Fertigteile entnimmt ein vertikales Robot-System
MULTILIFT SELECT und legt diese in einem Palettiersystem mit Behälterwechsler ab.
Resultat ist ein autonomer
Prozess, der hohe Bauteilfestigkeiten zu geringen Stückkosten
ermöglicht:
Film
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Kavitäten: 1
Teilegewicht: 202 g bei 500 mm Länge
Zykluszeit: 40 s
Material: PP + Glasfaser Roving + Organoblech
Ein Sechs-Achs-Roboter wärmt zwei Organobleche im
Greifer auf und positioniert sie bei Umformtemperatur
im LIPA-Werkzeug (Lightweight Integrated Process Application). Dort werden die Einleger umgeformt und
gleichzeitig mit dem Langfaser-Direkspritzgießen Funktions- und Versteifungselemente hinzugefügt.
Ergebnis ist ein hochfestes und leichtes Verbundbauteil:
600
500
LangfaserDirektspritzgießen
Leichtbau mit hoher Festigkeit
[g]
533 g
62 %
400
300
200
202 g
100
0
Druckguss
Verbundbauteil
ARBURG GmbH + Co KG
Postfach 11 09
72286 Loßburg
Deutschland
Tel.: +49 (0) 74 46 33-0
Fax: +49 (0) 74 46 33 33 65
e-mail: [email protected]
www.arburg.com
SKZ - Das KunststoffZentrum
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
Deutschland
Tel. +49 (0) 931 41 04-433
Fax +49 (0) 931 41 04-707
e-mail: [email protected]
www.skz.de
In
ation
er
Koop
mit:
www.arburg.com
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Innovatives Leichtbau-Verfahren
Substitution von Metallen durch Kunststoffe
Fasern direkt der flüssigen Schmelze zuführen
Geringe Material- und damit Stückkosten
Deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften
Für noch mehr Festigkeit: Kombination mit
Organoblechen
680866_DE_102013 · Änderungen vorbehalten
Gedruckt in Deutschland
Beispiel: Airbag-Gehäuse