W procesie ENGEL organmelt preformy kompozytów z włókien termoplastycznych – na przykład arkusze termoplastyczne i taśmy UD – są formowane i funkcjonalizowane w jednym zintegrowanym kroku. Na przykład żebra wzmacniające lub elementy montażowe są formowane bezpośrednio w tej samej formie po termoformowaniu z tworzywa termoplastycznego z tej samej grupy materiałów osnowy co arkusz termoplastyczny. Umożliwia to nie tylko wysoce wydajny i w pełni zautomatyzowany proces produkcji, ale także przyczynia się do gospodarki o obiegu zamkniętym. Konsekwentne podejście do monomateriałów termoplastycznych ułatwia późniejszy recykling części.
Na swoim stoisku w Paryżu ENGEL demonstruje ogromny potencjał lekkiej technologii organmelt za pomocą pokazu maszyn na żywo. Za pomocą wtryskarki ENGEL Victory 660/160 i robota przegubowego ENGEL easix automatyzuje się produkcję klap inspekcyjnych do kadłuba samolotu pasażerskiego. W celi produkcyjnej znajduje się również piec na podczerwień, który również pochodzi z własnego rozwoju i produkcji ENGEL.
Aby pokazać szeroki zakres zastosowań zarówno w sektorze lotniczym, jak i motoryzacyjnym, podczas trzech dni targów przetwarzane są naprzemiennie dwa różne systemy materiałowe. Z jednej strony arkusze termoplastyczne z matrycą PEEK są obtryskiwane PEEK-em, z drugiej strony arkusze termoplastyczne na bazie PPA są przetwarzane w połączeniu z PPA.
Arkusze termoplastyczne są podgrzewane w piecu na podczerwień, umieszczane w formie przez robota, formowane w formie i natychmiast obtryskiwane. Powstają żebra wzmacniające i klips montażowy.
Podgrzewanie arkusza termoplastycznego jest etapem procesu, który określa czas cyklu i ma również znaczenie dla jakości. Grubość preformy określa czas nagrzewania i schładzania. Ważne jest szybkie podgrzanie materiału bez jego uszkodzenia, a także krótkie drogi transportu podgrzanego arkusza termoplastycznego do formy, aby uniknąć ponownego wychłodzenia arkusza w drodze do formy i utraty plastyczności. W tym miejscu bezkolumnowa technologia zwycięskiej maszyny pokazuje swoje mocne strony. Bezbarierowy dostęp do obszaru formy umożliwia ustawienie pieca IR bardzo blisko formy. A robot może obrać najkrótszą drogę do formy bez obchodzenia konturów kolizyjnych. Oba czynniki przyspieszają obróbkę na gorąco i zapewniają spójność procesu oraz wysoką jakość komponentów.
W zintegrowanych rozwiązaniach systemowych ENGEL robot i piec na podczerwień są zintegrowane z jednostką sterującą CC300 wtryskarki. Pozwala to na centralną obsługę całego procesu za pomocą wyświetlacza maszyny. Kolejną zaletą jest to, że wtryskarka, robot i piec na podczerwień mają dostęp do tej samej bazy danych i precyzyjnie koordynują ze sobą sekwencje ruchu. Skraca to czas cyklu w wielu zastosowaniach.
Opracowany z myślą o wydajnej produkcji na dużą skalę proces ENGEL organmelt szybko zadomowił się w przemyśle motoryzacyjnym, ale cieszy się dużym zainteresowaniem również w innych sektorach. „Coraz częściej otrzymujemy zapytania z branży lotniczej”, mówi Christian Wolfsberger, Business Development Manager Composite Technologies w ENGEL. „W przemyśle lotniczym materiały termoutwardzalne są coraz częściej zastępowane tworzywami termoplastycznymi”. Czynniki napędzające ten rozwój obejmują presję kosztową i cele w zakresie zrównoważonego rozwoju. Konsekwentne stosowanie materiałów termoplastycznych umożliwia wysoki stopień integracji procesu w celu zapewnienia całkowicie bezproblemowej funkcjonalności części; to z kolei skraca czas, wkład surowców i zapotrzebowanie na energię.
Tam, gdzie zwykle wymagane są różne systemy materiałowe i kilka niezależnych etapów produkcji, ENGEL organmelt potrzebuje tylko jednej zintegrowanej komórki produkcyjnej. Najlepszym tego przykładem są klapy inspekcyjne kadłuba samolotu. Do tej pory były one produkowane jako termoutwardzalne elementy warstwowe z przykręcanymi frezowanymi elementami aluminiowymi.
Wyprodukowano przy produkcji procesu ENGEL organmelt: przedni zderzak dla samochodów Lucid Motors.
Redukcja emisji CO2 jest deklarowanym celem branży lotniczej obok poprawy efektywności kosztowej. Statek powietrzny emituje najwięcej CO2 podczas swojego okresu użytkowania, gdy znajduje się w powietrzu. To sprawia, że wykorzystanie innowacyjnych technologii lekkich konstrukcji jest odpowiednio wysokie, zwłaszcza jeśli technologie te mogą również pomóc w zamknięciu cyklu materiałowego pod koniec okresu użytkowania części, jak to ma miejsce w przypadku procesu ENGEL organmelt, w którym wytwarzane są części czysto termoplastyczne.
ENGEL dostrzega ogromny potencjał procesu stopu organowego w produkcji samolotów. Wymagane ilości elementów konstrukcyjnych i części do kabiny pasażerskiej stale rosną. Dalszy potencjał otwiera się na całym świecie w dziedzinie miejskiej mobilności lotniczej, która obejmuje kabiny powietrzne, oraz logistyki, w której coraz częściej wykorzystywane są drony transportowe.
ENGEL zaprezentuje produkcję klap inspekcyjnych na targach JEC World 2023 we współpracy ze swoim klientem FACC (Ried im Innkreis, Austria). Pozostali partnerzy projektu to Ensinger (Nufringen, Niemcy), Victrex (Lancashire, Wielka Brytania) i Kuraray (Hattersheim am Main, Niemcy) w zakresie surowców oraz Neue Materialien Fürth w Niemczech w zakresie projektowania części i symulacji.
Kolejna firma partnerska zaprezentuje się we własnym kąciku eksperckim na stoisku ENGEL. Firma Voidsy z siedzibą w Wels w Austrii przedstawia ultrakompaktowy system do bezdotykowego i nieniszczącego testowania materiałów i komponentów przy użyciu aktywnej termografii.
Kolejny Kącik Ekspertów jest poświęcony aplikacjom motoryzacyjnym z ENGEL organmelt. Prezentowany jest między innymi nagrodzony nagrodą SPE nośnik modułów front-end firmy Lucid Motors. Produkcja seryjna części odbywa się w firmie ElringKlinger z siedzibą w Dettingen an der Erms w Niemczech i opiera się na procesie ENGEL organomelt. W zależności od typu pojazdu przedni wspornik modułu służy jako wspornik chłodnicy powietrza doładowującego, modułów reflektorów, zbiornika wody do spryskiwaczy, klaksonu, modułu radaru odległości lub wlotu powietrza. Podtrzymuje również maskę za pomocą dodatkowych zamków maski.
Firmie ElringKlinger udało się zminimalizować zarówno liczbę etapów obróbki wstępnej i końcowej, jak i koszty, pomimo łącznie 37 płytek. Niezwykle wysoki poziom integracji funkcjonalnej w procesie formowania wtryskowego skutkuje niższymi kosztami montażu, co z kolei zmniejsza koszty pracy. Przedni wspornik modułu jest używany w „Air”, pierwszym modelu pojazdu elektrycznego amerykańskiego producenta samochodów Lucid Motors.
