Maximale Produktivität, minimale Stückkosten

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1 ENGEL setzt auf K 2013 weitere Meilensteine im Leichtbau Maximale Produktivität, minimale Stückkosten Schwertberg/Österreich Oktober Gerichtete Fasersysteme haben sich zu einem Forschungsschwerpunkt in der Kunststoffindustrie entwickelt. Die klima- und umweltverträgliche Mobilität von morgen wird auf zahlreichen neuen Technologien und Werkstoffen fußen. Aktuell besteht die größte Herausforderung darin, wirtschaftliche Prozesse für die Serienfertigung der innovativen Composite-Bauteile zu entwickeln. ENGEL AUSTRIA setzt dafür auf Entwicklung im Verbund und präsentiert auf der K 2013 gemeinsam mit Systempartnern weitere Meilensteine. Leichtbau und Spritzguss sind längst untrennbare Schlüsselbegriffe zur Bewältigung der steigenden Anforderungen in Verkehr und Mobilität geworden, betont Peter Egger, Leiter des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites von ENGEL AUSTRIA zum Auftakt der weltgrößten Kunststoffmesse, der K 2013, Mitte Oktober in Düsseldorf. Der Flugzeugbau ist hier schon lange Vorreiter, allerdings sind die dort etablierten Verfahren zur Herstellung von Leichtbau-Komponenten auf den durch hohe Stückzahlen geprägten Automobilbau nicht übertragbar. Ziel des 2012 am Sitz des ENGEL-Großmaschinenwerks in St. Valentin/Österreich gegründeten Technologiezentrums ist es deshalb, neue Prozesse oft auch in Verbindung mit neuen Materialsystemen zu entwickeln, die die von der Automobilindustrie geforderte Produktivität und Kosteneffizienz erreichen. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist, dass Werkstoff, Konstruktion und Verarbeitungsprozess optimal ineinandergreifen, das heißt, die Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette sind herausgefordert, ihr Knowhow zu bündeln. Erst die interdisziplinäre Kompetenz macht Faserverbundprojekte erfolgreich, Verbundtechnik erfordert Entwicklung im Verbund, so Peter Egger. Bereits seit vielen Jahren arbeitet ENGEL im Bereich Leichtbau mit Partnerunternehmen, Hochschulen und weiteren Forschungseinrichtungen zusammen. Im Technologiezentrum für Leichtbau- Composites wird dieses Netzwerk nun konsequent ausgebaut. 1

2 Dass ENGEL mit seinem Technologiezentrum den richtigen Weg eingeschlagen hat, bestätigt nicht nur die konstant zunehmende Zahl an Anfragen, sondern auch das auf mehrere Jahre ausgerichtete Competence-Headquarter-Projekt, das ENGEL gemeinsam mit der Johannes Kepler Universität in Linz durchführt. Es handelt sich hierbei um das größte durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) finanzierte Projekt in der ENGEL Unternehmensgeschichte. 15 ENGEL-Mitarbeiter sind aktuell im Technologiezentrum für Leichtbau-Composites in den Bereichen Entwicklung, Anwendungstechnik und Projektmanagement beschäftigt. In den nächsten Jahren soll das Team weiter wachsen. Um auch im eigenen Haus die interdisziplinäre Kompetenz zu stärken, wurde zuletzt ein Chemiker eingestellt. Die thematischen Schwerpunkte des Technologiezentrums liegen aktuell auf der Verarbeitung thermoplastischer Halbzeuge (Organobleche und Tapes) und auf reaktiven Technologien mittels duromeren und thermoplastischen Systemen (zum Beispiel HD-RTM und Insitu- Polymerisation). Welche Technologie sich für welche Anwendung etablieren wird, lässt sich noch nicht abschätzen, sagt Peter Egger. Insgesamt sehen wir für diese vier Technologiefelder ein sehr großes Potenzial. Innovative Leichtbaulösungen auf der K 2013 Das breite Technologiespektrum von ENGEL spiegelt sich auch in den Exponaten auf der K 2013 wider. Sowohl auf seinem eigenen Messestand in Halle 15 als auch auf den Ständen seiner Partner gewährt ENGEL Einblicke in laufende Forschungsprojekte und präsentiert erste seriennahe Lösungen. ENGEL organomelt: Niedrigste Stückkosten bereiten Weg zur Serie Mit der One-Shot-Herstellung von geometrie- und belastungsoptimierten Composite- Bremspedalen setzt ENGEL an seinem Messestand gemeinsam mit ZF-Friedrichshafen ei- 2

3 nen weiteren Meilenstein im automobilen Leichtbau. Im ENGEL organomelt Verfahren werden Organobleche (endlosfaserverstärkte thermoplastische Halbzeuge) in einem Infrarot- Ofen erhitzt, im Werkzeug der Spritzgießmaschine vorgeformt und unmittelbar danach mit Polyamid umspritzt. Die hochautomatisierte Anlage liefert einbaufertige Teile, die keinen Beschnitt mehr benötigen. Damit erzielt das Verfahren eine bislang nicht erreichte Produktivität. Herkömmliche Bremspedale aus Metall lassen sich nicht in einem einstufigen Prozess herstellen. Zudem sinkt das Bauteilgewicht dank Materialsubstitution ohne Einbußen bei der Belastbarkeit um zirka 30 Prozent ENGEL präsentiert eine auf die Herstellung des Composite-Bremspedals optimierte, besonders kompakte und hochautomatisierte Fertigungszelle, die eine vertikale ENGEL insert 200 single Spritzgießmaschine, einen ENGEL easix Mehrachsroboter, ein Shuttle-System und einen Infrarot-Ofen integriert. Für die ENGEL organomelt Technologie kommen sowohl horizontale als auch vertikale Spritzgießmaschinen zum Einsatz, sagt Egger. Jede Systemlösung passen wir exakt an die Anwendung, das Fertigungsumfeld und die gewünschte Flexibilität an. Entscheidend ist jeweils die Gesamteffizienz. Ein Vorteil von Vertikalmaschinen ist, dass die Einlegeteile in Richtung der Schwerkraft eingelegt werden und dadurch in vielen Fällen das Handling sowie die Fixierung im Werkzeug einfacher zu realisieren sind. Der Infrarot-Ofen ist eine eigene Entwicklung von ENGEL. Er erlaubt das besonders materialschonende, zeitoptimierte Aufheizen auch dickwandiger Halbzeuge, wie sie für die Herstellung der Bremspedale eingesetzt werden. Sowohl der Ofen als auch der ENGEL easix Roboter sind vollständig in die Steuerung der Spritzgießmaschine integriert. Auf diese Weise greifen alle Anlagenkomponenten auf ein und dieselbe Datenbasis zu, was nicht nur für eine hohe Prozesssicherheit sorgt, sondern auch einen zusätzlichen Beitrag zu kurzen Zykluszeiten leistet. Maschine und Peripherie stimmen ihre Bewegungsabläufe automatisch aufeinander ab und vermeiden so unnötige Wartezeiten. 3

4 Ein weiterer Pluspunkt der Steuerungsintegration ist die einheitliche Bedienlogik für Maschine und Peripherie. Ziel ist es, dass der Maschinenbediener auch hochintegrierte, komplexe Prozesse einfach, komfortabel und sicher steuern kann. ENGEL v-duo: Kraftpaket mit Feingefühl Mit einem weiteren Exponat am eigenen Messestand stellt ENGEL seine hohe Systemlösungskompetenz für Hochdruck-RTM-Anwendungen im automobilen Leichtbau unter Beweis. Auf einer Spritzgießmaschine vom Typ ENGEL v-duo werden Schlossverkleidungen für den Sportwagen X-Bow von KTM gefertigt, und auch hierbei erzielt die automatisierte ENGEL-Lösung eine erhöhte Produktivität. Zum ersten Mal ist die neue vertikale Großmaschine ENGEL v-duo auf einer Messe zu sehen. Sie wurde gezielt für Faserverbundanwendungen entwickelt, wobei sie flexibel auch für Prozesse mit hohen Forminnendrücken, wie sie im klassischen Spritzguss auftreten, eingesetzt werden kann. Dabei zeichnet sich die vertikale Großmaschine durch eine sehr hohe Steifigkeit und herausragende Plattenparallelität aus. Die Plattenparallelitätsregelung für den Verprägeprozess ist bereits im Standard enthalten. Die ENGEL v-duo ermöglicht besonders kompakte Fertigungszellen zu niedrigen Investitionskosten. Im Vergleich zu herkömmlichen Pressen liegt die Bauhöhe der ENGEL v-duo um 50 Prozent und das Gewicht um rund 60 Prozent niedriger, betont Bernhard Lettner, Produktmanager für die ENGEL duo Baureihen. Dadurch reduziert sich der Aufwand für die Fundamentlegung. In vielen Fällen können die vorhandenen Hallenstrukturen genutzt werden. Die Schließeinheit ist statt von zwei von allen vier Seiten frei zugänglich. Wartungsarbeiten werden dadurch beschleunigt und gleichzeitig die Automatisierung vereinfacht. Handlinggeräte können platzsparend integriert werden und auf direktem Weg in den Werkzeugbereich einfahren. Mit Hilfe von Schiebetischen lassen sich beispielsweise Einlegearbeiten außerhalb der Schließeinheit vornehmen, was in vielen Anwendungen die Zykluszeit weiter verkürzt. 4

5 Die Servohydraulik ecodrive ist bei der ENGEL v-duo im Standard enthalten. Auf die herkömmlich übliche Speicherhydraulik wird vollständig verzichtet, so dass die ENGEL v-duo auch in punkto Energieeffizienz neue Maßstäbe setzt. Die ENGEL v-duo wird seit Mitte 2012 angeboten, dennoch handelt es sich nicht um ein komplett neues Produkt. Bereits Anfang 2011 haben wir eine erste ENGEL v-duo bei unserem Entwicklungspartner Neue Materialien Bayreuth installiert, so Bernhard Lettner. Dort konnten wir viel Erfahrung sammeln. Die Anlage ist von Beginn an kontinuierlich für verschiedene Entwicklungsprojekte zum Teil gemeinsam mit ENGEL im Einsatz. Entwicklung live Insitu-Polymerisation in neuer Verfahrenskombination Im Sommer 2012 präsentierte ENGEL auf seinem Symposium den ersten Prototyp einer Fertigungszelle für die Herstellung thermoplastischer Faserverbundwerkstoffe mittels Insitu- Polymerisation. Seither wurde das Verfahren, das die Polymerisation und Formgebung in der Spritzgießmaschine vereint, kontinuierlich weiterentwickelt. Auf der K 2013 zeigt das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) der RWTH Aachen gemeinsam mit ENGEL eine neue Verfahrenskombination. Zum Einsatz kommt dafür eine ENGEL e-victory 120 combi Horizontalmaschine. Aufgrund der besonders niedrigen Viskosität der monomeren Ausgangsstoffe können selbst feinste Faserfilamente ohne Schädigung infiltriert und maßgeschneiderte Faserstrukturen lastorientiert eingebracht werden, nennt Peter Egger einen wesentlichen Vorteil der Insitu-Polymerisationstechnologie. Hierbei vereinen sich die Vorteile der reaktiven Systeme mit denen der thermoplastischen Welt. Über einen nachfolgenden Spritzgießprozess kann das imprägnierte und auspolymerisierte Faserhalbzeug funktionalisiert werden. System- und Automatisierungskompetenz als Erfolgsfaktoren Innovative Verarbeitungstechnologien in Kombination mit Prozessintegration und Automatisierung gewährleisten ein hohes Maß an Effizienz und Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung 5

6 von Faserverbundbauteilen und schaffen damit die Voraussetzungen für den Einzug der Technologie in die Serienfertigung. Mit seiner hohen System- und Automatisierungskompetenz bringt ENGEL den entscheidenden Erfolgsfaktor für hocheffiziente Fertigungskonzepte in die noch stark manuell geprägte Composite-Welt mit. Auf der K 2013 wird ENGEL seine führende Position in diesem Bereich weiter festigen können. ENGEL auf der K 2013: Halle 15, Stand B42/C58 ENGEL beim IKV auf der K 2013: Halle 14, Stand C16 Die interdisziplinäre Kompetenz entscheidet über den Erfolg von Faserverbundprojekten. Deshalb ist es so wichtig, mit anderen Unternehmen und Forschungsinstituten zusammen zu arbeiten. Mit dem Technologiezentrum für Leichtbau-Composites haben wir dafür eine optimale Plattform geschaffen. Peter Egger, Leiter des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites von ENGEL AUSTRIA Die ENGEL v-duo ist für Faserverbundanwendungen eine sehr effiziente Alternative zu herkömmlichen Pressen. Sie ist deutlich kleiner und leichter und die Schließeinheit darüber hinaus uneingeschränkt zugänglich. Bernhard Lettner, Produktmanager für die ENGEL duo Baureihen von ENGEL AUSTRIA 6

7 Im Technologiezentrum für Leichtbau-Composites von ENGEL in St. Valentin/Österreich stehen unterschiedliche Fertigungsanlagen für gemeinsame Forschungsprojekte, Abmusterungen sowie Auftragsarbeiten bereit. Alle Anlagen wurden auf die Anforderungen der Herstellung von Faserkunststoffverbundbauteilen maßgeschneidert. Bilder: ENGEL ENGEL AUSTRIA GmbH ENGEL ist eines der führenden Unternehmen im Kunststoffmaschinenbau. Die ENGEL Gruppe bietet heute alle Technologiemodule für die Kunststoffverarbeitung aus einer Hand: Spritzgießmaschinen für Thermoplaste und Elastomere und Automatisierung, wobei auch einzelne Komponenten für sich wettbewerbsfähig und am Markt erfolgreich sind. Mit acht Produktionswerken in Europa, Nordamerika und Asien (China, Korea), sowie Niederlassungen und Vertretungen für über 85 Länder bietet ENGEL seinen Kunden weltweit optimale Unterstützung, um mit neuen Technologien und modernsten Produktionsanlagen wettbewerbsfähig und erfolgreich zu sein. Kontakt für Journalisten: Gerd Liebig, Group Marketing Director, ENGEL AUSTRIA GmbH, Ludwig-Engel-Straße 1, A-4311 Schwertberg/Austria, Tel.: +43 (0)50/ , Fax: -3009, Susanne Zinckgraf, Manager Public Relations, ENGEL AUSTRIA GmbH, Ludwig-Engel-Straße 1, A-4311 Schwertberg/Austria PR-Office: Theodor-Heuss-Str. 85, D Neustadt/Germany, Tel.: +49 (0)6327/ , Fax: -03, Kontakt für Leser: ENGEL AUSTRIA GmbH, Ludwig-Engel-Straße 1, A-4311 Schwertberg/Austria, Tel.: +43 (0)50/620-0, Fax: -3009, 7