K -News vom 28.07.2010

Automobilzulieferer Teklas setzt auf die Wasserinjektionstechnik von PME fluidtec


Die Teklas Kaucuk A.S. (Gebze/TR) ist bekannt als innovativer Automobilzulieferer im Bereich Gummi- und Kautschukanwendungen. Als Entwicklungspartner liefert Teklas Gummischläuche und -leitungen (Heizung/Kühlung, Kraftstoff, Ladeluft und Bremse), 3D-Blasform-Medienleitungen, Scheibenwischer, sowie Schwingungs- und Lagerungselemente zur Vibrationsdämpfung. Seit Januar 2010 fertigt Teklas in Bulgarien erfolgreich spritzgegossene Medienleitungen in Wasserinjektionstechnik (WIT). Systempartner PME fluidtec lieferte dazu die Komponenten und das anwendungstechnische Know-how.

Mit dem Entwicklungs- und Serienauftrag über das Kühlwasser-Leitungssystem für den deutschen Automobilhersteller Opel (Modell Corsa 1.4) wurde bei Teklas die Grundsatzentscheidung getroffen, in die Fertigung spritzgegossener 3D-Medienleitungen auf Basis der Wasserinjektionstechnik einzusteigen. Der Serienanlauf sollte mit konventionellen Stahlleitungen abgedeckt werden, um dann ab Januar 2010 auf WIT-Kunststoffleitungen umzusteigen.


Einstieg in die Wasserinjektion

Erste Aufgabe im Projekt war es für Murat BOZKURTLU, Manager für die Entwicklung neuer Technologien bei Teklas, über ein Benchmarking die geeigneten Technologiepartner zu finden. Aufgrund der Geometrie der Medienleitung, mit extrem langen Fließwegen und 3D-Anforderungen stellte die Wasserinjektionstechnik (WIT) die Schlüsseltechnologie des Projekts dar. Verschiedene Fragestellungen wurden von Murat Bozkurtlu als Entscheidungskriterien bewertet:

1.    Flexible und modulare WIT-Anlagentechnik
2.    Druckunabhängige Volumenstromregelung
3.    Anlagentechnik ohne separate Wasseraufbereitung
4.    Lizenzfreie Anlagentechnik
5.    Auf das Bauteil abgestimmte Werkzeug- und Injektortechnik
6.    Systempartnerschaft für das anwendungstechnische Know-how

Diese Kriterien führten zur Auswahl der Systempartner: Die PME fluidtec GmbH für die Wasserinjektionstechnik, inklusive der Werkzeugbeschaffung von Hofmann (Werkzeugbau Siegfried Hofmann GmbH) in Lichtenfels und einer Spritzgießmaschine KM 150-370 CX von KraussMaffei.


Mehr Flexibilität in der Injektorentechnik

Zusammen mit PME fluidtec und Hofmann als Werkzeugbauer wurde das Werkzeugkonzept definiert. Auf dem Werkzeugkonzept aufbauend, konnte das Injektorkonzept definiert und umgesetzt werden. Hier entschied sich Teklas für einen flexiblen Injektionsinjektorschieber, der mit Injektornadeln von D8 bis D20 bestückt werden kann und durch Austausch vom Injektorkopf auch für die Projektilinjektionstechnik nutzbar ist. Ein Injektionsinjektorschieber ist für medienführende Leitungen und Bauteile mit größeren Kanalquerschnitten konzipiert. Der Schieber kann rein mechanisch über Schrägbolzen, als auch hydraulisch, in die Kavität ein- und ausgefahren werden. Durch den modularen Aufbau kann der Nadeldurchmesser von 8 bis 20 mm variiert werden. Hierzu müssen lediglich die Nadelspitze und die Kopfscheibe getauscht werden.


WIT-Komponenten für einen „trockenen Prozess“


Als WIT-Module setzt Teklas den PMEcube Module 15/210 ein, die mit 800x800x800 mm kompakteste Serien-WIT-Anlage der Welt, sowie ein PME-Hydraulik-Modul verbunden mit dem PME-Abwassertank ein. Der PMEcube verfügt über eine servo-angetriebene Hochleistungspumpe, einen Prozesswassertank, Wassereingangsfilter, eine druckunabhängige Volumenstromregelung und eine leistungsstarke SPS-Steuerung. Er wird über einen komfortablen Touch-Screen oder die Spritzgießmaschine direkt bedient. Die Kombination der 3 Module ist die Basis das Kühlwasser des Kunden im geschlossenen System zu nutzen.


Heisskanaltechnik state-of-the-art

Technisch und kostenseitig kam für die 3D-Medienleitung von Opel nur das Masserückdrückverfahren über einen speziellen Heisskanal in Frage. PME fluidtec entwickelte diesen Heisskanal speziell für dieses Bauteil. Um später nicht aufwendig im Serienwerkzeug ändern zu müssen wurde zunächst ein Prototypenwerkzeug aus Aluminium mit Kaltkanal und Überlauf gebaut. Durch die gezielte Vorausplanung waren schon die ersten Bauteile von sehr guter Qualität und Genauigkeit. Insbesondere die Kontrolle der Wandungsstärke gelang von Beginn an. Lediglich die Laschen zur Befestigung des Rohres wiesen durch den glasfaserbedingten Verzug geringe Abweichungen auf. Anhand der Materialversuche und anschließender Vermessung der Bauteile wurde dann das Serienwerkzeug direkt mit allen Korrekturen ausgelegt.


Anlauf der Serienproduktion (SOP)

Die Erstabmusterung fand im August 2009 direkt auf der Serienmaschine im Technikum von KraussMaffei in München statt. Nach der Abnahme im September 2009 konnte die gesamte Fertigungsanlage nach Kardzhali in Bulgarien verlagert werden. Die gesamte Montageautomatisation wurde durch die Teklas selbst entwickelt und im Stammwerk in Istanbul gebaut. Seit Januar 2010 läuft die Serienproduktion mit anschließender Montage der fertigen Baugruppe im Dreischichtbetrieb. Bislang war das Werk in Kardzhali ausschließlich auf die Produktion von Gummischläuchen spezialisiert. Im Spritzgießverfahren wurden lediglich einige Funktionskomponenten an die Gummischläuche gespritzt. Bis heute wurden mehr als 100.000 Stück Baugruppen mit der WIT-Medienleitung Just-in-Time an Opel ausgeliefert. Murat Bozkurtlu bestätigt, dass die notwendige Qualitätskonstanz des Bauteils nur mit WIT so realisierbar ist und durch das bewährte Zusammenspiel der Systempartner PMEfluidtec und Hofmann.



Wasserinjektions-Fertigungszelle bei Teklas mit KM 150, Sepro-Entnahme, PME-WIT-Komponenten



Kernkomponente für das flexible Spritzgießen in WIT: Injektionsinjektorschieber von PME fluidtec



Komplexe Geometrie spricht für den Einsatz der Wasserinjektionstechnik: 3D-Medienleitung
für den Opel Corsa 1.4



PME Hydraulik-Modul



Hintergrund:
Das Kerngeschäft der PME fluidtec ist die Entwicklung, Prozessunterstützung und Herstellung von Komponenten und Anlagen für das fluidunterstützte Spritzgießen mittels Innendrucktechnik (FIT = Fluidinjektionstechnik).
Bei den Verfahrensvariationen des FIT werden verschiedene Ansätze je nach Bauteil gewählt. In der Wasserinjektionstechnik (WIT) wird Wasser als Medium eingesetzt. In der Gasinjektionstechnik (GIT) überwiegend Stickstoff (N2). Darüber hinaus bietet PME fluidtec auch Anlagen für kombinierte Lösungen – Combinated Injection Technology (CIT) an, bei der in einem Werkzeug sowohl GIT- als auch WIT-Prozesse ablaufen. Ein neues Feld ist die Projektil-Injektions-Technologie (PIT) zur optimalen Hohlraumausbildung mit dünnen Wandstärken z.B. bei Medienleitungen. Sie ermöglicht Produkte, bei denen die konventionelle Fluidinjektionstechnik an ihre wirtschaftlichen und prozesstechnischen Grenzen stößt. Durch den Einsatz eines Projektils können die Restwanddicken der Bauteile praktisch unabhängig von den rheologischen Eigenschaften des Materials eingestellt werden. Das Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Reproduzierbarkeit der Hohlraumausbildung und eine hohe Prozesssicherheit aus.
Mit dieser Bandbreite der Fluidtechnologie legt PMEfluidtec großen Wert auf eine umfassende analytische Beratung zur optimalen Verfahrensberatung zwischen GIT, WIT, CIT und PIT. Als weiteres Standbein baut PME fluidtec eigene Stickstoffgeneratoren, kombiniert mit Hochdruckverdichtereinheiten, die in Kombination mit den eigenen Regelmodulen Energie effizienter als herkömmliche Systeme anwenden.
PME liefert die Hardware-Komponenten, wie Prozesseinheiten und Injektoren, und bietet seinen Kunden anwendungstechnische Dienstleistungen bis hin zum serienreifen Produkt. Im Projektmanagement unterstützt PME die Verarbeiter bei Werkzeugauslegung, Füllsimulationen, Materialwahl und Automationslösungen.
Zusätzlich bietet PME fluidtec heute den Kunden die Möglichkeit der Kleinserienfertigung und Abmusterungen bis zur Serienreife an.
Modulare und hochwertige Prozesseinheiten bis hin zu Mehrkavitätenanwendungen bilden das weltweit herausragende Know-how des Unternehmens. PME sieht sich als Treiber und Vorreiter der zukunftsweisenden Wasserinjektionstechnik. Über 100 Anwendungen auf dem Markt innerhalb von 10 Jahren stehen für die Bedeutung von PMEfluidtec für das fluidgestützte Spritzgießen in WIT und GIT.


Kontakt:
PME  fluidtec GmbH
Gewerbestraße 3
D-77966 Kappel-Grafenhausen
Deutschland
www.pme-fluidtec.de
www.waterinjectiontechnology.com

 




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