27.09.2010

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PU-Verarbeitung und mehr - Technologiefusion für neue Ansätze in der Produktion

Große Mehrkomponententeile in einem Schuss
Einen schnellen Einstieg in die Fertigung von Mehrkomponentenbauteilen bietet KM durch die Kombination von Spritzgieß- und Reaktionstechnik.Für Großbauteile und die Großserienproduktion von Mehrkomponentenbauteilen ist die MX-Maschinenreihe mit Wendeplattentechnik (SpinForm) besonders geeignet. Die Plattengeometrie der Zwei-Platten-Schließeinheit soll auch bei schweren Mehrkomponentenwerkzeugen einen exakten Formenschluss gewährleisten.Auf der K möchte KM live auf einer MX-Spin­Form-Produktionszelle mit integrierter Reaktionstechnik in einem Schuss komplexe 3K-Thermoplast/PU-Verbundbauteile produzieren. Die wirtschaftliche Fertigung solcher Bauteile gewinnt sowohl in der Automobilindustrie, als auch der Elektronikbranche, im Konsumgüterbereich oder für Verpackungsanwendungen ständig an Bedeutung. Für das Applizieren der PU-Komponente auf einen thermoplastischen Träger wurde das RimStar MiniDos-Dosiersystem mit den neu entwickelten Pumpen aus eigenem Haus bestückt. Spezielle Oberflächenbehandlung, optimierte Steuerscheiben und Kolben sollen einen reibungslosen Betrieb sichern und eine lange Standzeit der Dosiereinheit gewährleisten. Eine aktualisierte Mischkopftechnologie ist für einen präzisen Austrag bei hohem Abrasionsschutz zuständig.Die Anlage ist mit Effizienzmodulen aus dem sogenannten BluePower-Paket ausgestattet. So misst das Energieanalysetool den aktuellen Energiebedarf der einzelnen Verbraucher bei jedem Prozessschritt und visualisiert die Ergebnisse online. BluePower ServoDrive-Servopumpentechnologie sollen ebenso zur hohen Energieeffizienz der Systemlösung beitragen wie die einfach handhabbaren BluePower-EcoPac-Isoliermanschetten, die die Plastifizierung umschließen und Abstrahlverluste minimieren sollen. Gestaltungsfreiheit durch koaxiale Faserzuführung
Fiber Composite Spraying (FCS) ist das Verfahren aus dem Hause KraussMaffei für die Produktion großformatiger faserverstärkter Bauteile. V. a. in der Nutzfahrzeugindustrie wird das 2009 vorgestellte Verfahren inzwischen in der Serienproduktion eingesetzt. Darüber hinaus eignet es sich auch für Anwendungen im Baubereich oder in der Möbelindustrie. Weitere industrielle Einsatzmöglichkeiten werden derzeit an einer Versuchsanlage des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie in Pfinztal untersucht.

Ausgangsmaterial für die Faserverstärkung sind Endlos-Rovings. Sie werden in einem Schneidwerk auf die geforderte Faserlänge geschnitten und gelangen anschließend über ein geschlossenes Rohr koaxial in den PU-Sprühstrahl. Dadurch ist es möglich, den Sprühstrahl um bis zu 90° aus der Lotrichtung zu schwenken und so das Gemisch aus PU und Glasfasern auch auf senkrecht stehende Flächen zu sprühen. Dies eröffnet mehr große Freiheiten bei der Bauteilgestaltung. Das geschlossene Zuführsystem minimiert den Faserflug während der Verarbeitung. Außerdem werden die Fasern sehr gleichmäßig mit PU benetzt. Die koaxiale Faserzuführung bietet zusätzlich den Vorteil, dass das Schneidwerk nicht mehr unmittelbar am Mischkopf platziert werden muss. Der Mischkopf ist daher besser zugänglich und die Sprüheinheit hat ein sehr kompaktes Format.

Das FCS-Verfahren kann auch mit dem In-Mould-Painting kombiniert werden, indem auf die Lackschicht im Werkzeug zunächst eine PU-Schicht ohne Glasfasern aufgesprüht wird. Diese Barriereschicht verhindert den Kontakt von Fasern mit der Lackschicht und gewährleistet so optisch einwandfreie Oberflächen.

Die Mischköpfe beim FCS-Verfahren eignen sich für ein breites Spektrum von Materialsystemen. Mit nur einem Mischkopf können mehrere verschiedene PU-Systeme verarbeitet werden. Kompakte Schichten lassen sich mit Schaumsystemen kombinieren, so dass auch komplexe Bauteile in einem einstufigen Verfahren hergestellt werden können. Außerdem ist der Auftrag von UV-stabilen Coating-Schichten aus aliphatischem PU auf Bauteile aus aromatischem PU möglich. Eine weitere Variante ist die Verarbeitung von PU-Systemen mit hohem Füllstoffgehalt. Kontinuierliche Verarbeitung mit Doppelband-Anlagen
Seit 2008 bietet KraussMaffei Anlagen für die Herstellung von Sandwichelementen an. Neben Anlagen zur Produktion klassischer Sandwichelemente gewinnen dabei komplexe Spezialanwendungen zunehmend an Bedeutung. Dazu gehören Anlagen, die sowohl Schäume aus PU und PIR als auch Mineralwolle verarbeiten können. Ein weiterer Wachstumsmarkt sind Sandwichelemente mit nichtmetallischen Deckschichten, die im Bauwesen zum Einsatz kommen.KM liefert Anlagen mit stabilem Doppelbandrahmen, der dazu beiträgt, Schwankungen in der Geschwindigkeit des Gliederplattenbands auszugleichen. Er minimiert die Durchbiegung des Doppelbandes, so dass eine hohe Parallelität von Ober- und Unterband gewährleistet sein soll. Beim Temperiersystem der Doppelbandanlagen von KM kommt Wasser als Temperiermedium zum Einsatz. Die Bandtemperatur kann damit problemlos auf bis zu 90 °C aufgeheizt werden, so dass die Anlagen auch für die Verarbeitung von PIR-Schäumen geeignet sind. Da sich die Rohre innerhalb der Isolierverkleidung befinden, treten relativ geringe Wärmeverluste auf. Werkzeug- und Beschnitttechnik von Automotive Component Systems
Der im Jahr 2005 gegründete Geschäftsbereich Automotive Component Systems bietet ein Programm für die Werkzeug- und Beschnitttechnik bei der Verarbeitung von PU und anderen reaktiven Systemen an. Das Werkzeugangebot von ACS deckt sowohl die Verarbeitung von unterschiedlichen PU-Schaumsystemen als auch Sonderverfahren wie Long Fiber Injection (LFI), Clear Coat Molding (CCM), SkinForm oder Fiber Composite Spraying (FCS) ab.

Am Standort Harderberg fertigt KM Anlagen zur Nachbearbeitung, die exakt den Anforderungen des Bauteils entsprechen, hier CarbonfräsenAm Standort Harderberg verdoppelt ACS derzeit seine Produktionsfläche auf 2?700 m². Bereits im Spätsommer dieses Jahres soll die Erweiterung abgeschlossen sein, so dass hier zusätzliche Werkzeugmaschinen installiert werden können.Auch bei der Beschnitttechnik will KM auf der K Neues zeigen, u. a. eine modulare Roboter­fräszelle RoutingStar P in Portalbauweise. Sie ist mit einem Roboter in hängender Anordnung ausgestattet und eignet sich für großformatige Bauteile mit Abmessungen von bis zu 3000 x 2500 x 700 mm. Auch faserverstärkte Materialien können bearbeitet werden.

Die Scoring-Anlagen von KM dienen zur Wanddickenschwächung von Instrumententafeln. Auch bei dreidimensionalen Geometrien und bei schwankenden Material­dicken soll damit die Schwächung exakt und reproduzierbar erfolgen, ohne die Qualität der sichtbaren Bauteiloberfläche zu beeinträchtigen.

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