Auf der NPE 2009 in Chicago zeigten Dymotek und Arburg einen Zwei-Komponenten-Allrounder 570 A mit dem Robot-System Multilift V zur Verarbeitung von Thermoplast und Flüssigsilikon (LSR), der in eine komplexe Fertigungszelle eingebettet ist. Dazu wird komplexe Werkzeug- mit präziser Arburg-Technik kombiniert: ein Zwei-Stationen-Werkzeug (4+4-Kavitäten) mit Strahlenbehandlung, Index-Dreheinheit über Kernzug und Entformvorrichtung sowie ein vollelektrischer Allrounder mit flexibler Robot-System-Technik. Weitere Projektpartner waren Elmet (Werkzeug, LSR-Anlage), Momentive Performance Materials (LSR), Kiki (Montage, Dichtigkeitsprüfung) und Sabic (Ultem Thermoplast).
Als Experte für die Produktion von LSR- und Thermoplast-Teilen demonstrierte Dymotek auf dem Arburg-Stand die präzise Produktion von hoch präzisen Einweg-Flüssigpumpeneinheiten mit integrierter Dichtung. Der elektrische Zwei-Komponenten-Allrounder 570 A mit 2.000 kN (220 tons) Schließkraft ist für die Silikon-Verarbeitung ausgestattet verfügt über zwei Spritzeinheiten der Größen 170 (3.7 oz). Um die Produktanforderungen wie Wasserdichtigkeit sowie Beständigkeit gegen Korrosion und extreme Temperaturen zu erfüllen, wurde Flüssigsilikon für die Pumpeneinheit selbst, wie auch für die Dichtungen der Pumpe gewählt. Das Spritzteilgewicht liegt bei 14,46 Gramm (0.51 oz), die Zykluszeit bei 45 Sekunden.
Ausgerüstet ist der Allrounder mit einem vertikalen Robot-System Multilift V, das die Spritzteile von der Entformvorrichtung des Werkzeuges übernimmt und der Station für Montage und Funktionalitätsprüfung zuführt. Die Spritzeinheiten sind in L-Stellung angeordnet: das Thermoplast wird dabei von der Maschinenrückseite, das LSR konventionell horizontal durch die feste Platte eingespritzt. Die aus Ultem gespritzten Teile werden während des Zyklus automatisch mit Strahlen behandelt, um eine bessere Haftung des Silikons an Ultem-Material zu erreichen.
Die Spritzeinheit zur LSR-Verarbeitung ist flüssigtemperiert und mit einer speziellen LSR-Misch- und Förderschnecke sowie einer federkraftbetätigter Scheibenrückstromsperre ausgestattet. Insgesamt sorgen 21 elektrische Heizregelkreise für die optimale Werkzeugbeheizung, wobei sich 15 an der festen und sechs an der beweglichen Platte befinden. Für den Betrieb des Kaltkanalsystems stehen acht Kühlkreisläufe zur Verfügung.
Fertigungsablauf im Detail
Das 4+4-Kavitäten-Werkzeug ist mit einer Indexplatte ausgestattet, die über einen hydraulischen Kernzug gedreht wird. Im ersten Arbeitsschritt werden in der unteren Werkzeughälfte gleichzeitig vier Thermoplast-Vorspritzlinge aus Ultem gefertigt und anschließend mit Licht bestrahlt, um eine bessere Haftung des Silikons zu erreichen. Nach dem Drehen werden in der zweiten Station die Silikonbereiche (Pumpe und Dichtung) individuell durch zwei Nadelverschlussdüsen pro Kavität über das Ultem spritzt.
Nach Abschluss des Spritzvorgangs werden die vier Pumpeneinheiten durch die Entformvorrichtung des Werkzeuges abgezogen. Diese übergibt die vier Fertigteile an das vertikal eingreifende Robot-System Multilift V mit Vierfach-Greifer. Dieses dreht die Spritzteile um 180 Grad und fährt eine Montagestation an. Dort werden die Düsen – separate Spritzteile –, die über eine Vereinzelungsanlage bereitgestellt werden, in die Silikon Pumpe von unten eingeschoben. Sie werden zunächst eingepresst und über eine Dichtlippe gedrückt sowie anschließend über einen Hubzylinder von oben in die richtige Lage geschoben.
Im nächsten Arbeitsgang werden die komplett montierten Pumpen zu 100 Prozent mittels Druckverlustprüfung auf korrekte Pumpen-Funktionalität geprüft, um sicherzustellen, dass es keine Leckage gibt. Dabei muss ein bestimmter Druck für rund zwei Sekunden gehalten werden. Ist dieser unter einen bestimmten Minimalwert abgefallen, ist das Teil fehlerhaft und wird in einen Schlechtteilebehälter aussortiert. Befinden sich die Werte in dem vordefinierten Toleranzbereich werden die fertigen Teile zur Kühlung und Verpackung auf ein Förderband abgelegt.
Komplexe Werkzeugtechnik
Die spezielle Anforderung an Maschine und Werkzeug besteht bei Zwei-Komponenten-Anwendungen mit Thermoplast und LSR vor allem darin, heiße und kalte Bereiche im Werkzeug optimal voneinander zu trennen. So wird das gezielte Ausvulkanisieren der LSR-Komponente zuverlässig erreicht. Bei dem 4+4-Kavitäten-Werkzeug befindet sich unten der Bereich mit dem Heißkanal zum Fertigen des thermoplastischen Ultem-Vorspritzlings und oben der Bereich mit den Kaltkanalsystem für die abfallfreie LSR-Produktion von Pumpe und Dichtung.
Eine weitere Besonderheit ist, dass sich die hydraulische Nadelverschlussdüse im Werkzeug befindet. Das Werkzeug ist zusätzlich mit einer Entformvorrichtung ausgestattet, die die Spritzteile aus dem Werkzeug entnimmt und an den Multilift V übergibt.
Einfache Bedienung über Selogica-Steuerung
Die gesamte Anlage mit dem Robot-System Multilift V, der LSR-Dosier- und der Vakuumanlage sowie den drei Öltemperiergeräten mit einer Spitzenleistung von jeweils 160 Grad Celsius wird komplett über die Maschinensteuerung Selogica ‚direct‘ mit Touchscreen programmiert und gesteuert. Dabei sind sowohl die LSR-Verarbeitung über eine erweiterte Symbolik als auch der Multilift mit eigenen Abläufen grafisch direkt integriert. Die übrige Peripherie ist über Schnittstellen mit der Selogica-Steuerung verbunden.
Mit dieser Fertigungszelle für Einweg-Flüssigpumpeneinheiten demonstriert Dymotek seine Kompetenz in der Produktion von Zwei-Komponenten-Teile aus Silikon und Thermoplast. Gleichzeitig belegt Arburg eindrucksvoll die Flexibilität und Vielseitigkeit der Allrounder, der Multilift Robot-Systeme, der zentralen Selogica-Steuerung, die Realisierung komplexer Projektanlagen sowie seine Kompetenz im Bereich Mehrkomponentenspritzgießen.
Dymotek demonstrierte eine Kompetenz mit der präzisen Produktion von
hochpräzisen Einweg Flüssigpumpeneinheiten mit integrierter Dichtung. - Foto: Dymotek
Auf der NPE 2009 in Chicago, präsentierten Dymotek und Arburg eine komplexe
Fertigungszelle zur Verarbeitung von Thermoplast und Flüssigsilikon. - Bild: Arburg
Die komplett montierten Pumpen werden zu 100 Prozent mittels Druckverlustprüfung
auf korrekte Pumpen-Funktionalität geprüft, um sicherzustellen, dass es keine Leckage
gibt. - Bild: Arburg
Neben Dymotek und Arburg, waren Elmet (Werkzeug, LSR-Anlage), Momentive
Performance Materials (LSR), Kiki (Montage, Dichtigkeitsprüfung) und Sabic
(Ultem Thermoplast) weitere Projektpartner.- Bild: Arburg
Hintergrund:
Der deutsche Maschinenbauer Arburg gehört weltweit zu den führenden Herstellern von Spritzgießmaschinen für die Kunststoffverarbeitung mit Schließkräften zwischen 125 kN und 5.000 kN. Einsatzgebiete sind beispielsweise die Produktion von Kunststoffteilen für Automobile, Kommunikations- und Unterhaltungselektronik, Medizintechnik, Haushaltsgeräte und Verpackungen. Vervollständigt wird das Produktprogramm durch Robot-Systeme, komplexe Projekte und weitere Peripherie. Im Rahmen eines integrierten Managementsystems ist Arburg nach DIN EN ISO 9001 und 14001 zertifiziert. Arburg ist mit eigenen Organisationen in 24 Ländern an 32 Standorten und über Handelspartner in mehr als 50 Ländern vertreten. Produziert wird jedoch ausschließlich im Stammwerk in Loßburg (Deutschland) – mit dem Qualitätssiegel „Made by Arburg – made in Germany“. Von den insgesamt über 2.000 Arburg-Mitarbeitern sind rund 1.700 in Deutschland beschäftigt, weitere rund 330 in den weltweiten Arburg-Organisationen.
Kontakt:
ARBURG GmbH + Co KG
www.arburg.com
Dymotek
www.dymotek.com |
