Výrobní problémy s kontinuálními termoplasty vyztuženými vlákny
Plastové součásti jsou nedílnou součástí mnoha průmyslových odvětví a dochází k neustálému pokroku ve výrobních technikách a kombinacích materiálů, zejména v náročných oborech, jako je automobilový průmysl. Výraznou inovací v této oblasti jsou termoplasty vyztužené nekonečnými vlákny, které nabízejí jedinečnou kombinaci výjimečné pevnosti a nízké hmotnosti.
Tyto materiály poskytují vynikající mechanické vlastnosti a zároveň umožňují vytvářet složité geometrie. Technologie vstřikování tyto vlastnosti dále posiluje tím, že výrobcům poskytuje značnou flexibilitu při navrhování přesných obrobků, včetně integrace kovových součástí, je-li to nutné. Kromě toho je pro efektivní velkosériovou výrobu zásadní schopnost této technologie podporovat krátké časy cyklů. Tyto materiály však také představují výzvu, zejména pokud jde o výrobní procesy potřebné k optimalizaci jejich výkonu.
Společnost KraussMaffei tyto výzvy řeší vývojem procesu FiberForm, který umožňuje výrobu vysoce kvalitních dílů z kontinuálních termoplastů vyztužených vlákny. Tento proces začíná polotovary známými jako organické desky - velkoformátové materiály složené z vrstev skleněných, uhlíkových, aramidových nebo kompozitních vláken vložených do termoplastické matrice, jako je polyamid nebo polypropylen. Tyto desky procházejí několikastupňovou transformací, která zahrnuje zahřívání, tepelné tvarování do požadovaného tvaru a konečné zpětné vstřikování. Díky integraci tepelného tvarování organických desek se vstřikováním do jediného, zefektivněného procesu vyrábí společnost KraussMaffei plastové komponenty vyztužené vlákny, které jsou mimořádně lehké a zároveň vysoce odolné, což je obzvláště vhodné pro výrobu vozidel.
Pro úspěch procesu FiberForm je rozhodující počáteční fáze zahřívání. Pro dosažení optimálních výsledků musí být teplota rovnoměrně rozložena po celém povrchu organických desek. Toho se dosahuje zahříváním desek ve specializovaných pecích s infračervenými zářiči. Musí být splněny dvě klíčové podmínky: organo desky musí být zahřáty rychle a teplota musí být rozložena co nejrovnoměrněji po celém jejich povrchu.
Jedním z hlavních problémů je přesná regulace teploty, která je nutná během procesu tepelného tváření. Nerovnoměrný ohřev může vést k vadám konečného výrobku, jako je například deformace nebo nestejné mechanické vlastnosti. Tato potřeba přesné kontroly teploty zvyšuje složitost výrobního procesu a vyžaduje pokročilé technologie infračerveného ohřevu a sofistikované regulátory teploty, které zajišťují konzistenci a spolehlivost výroby.
