FRIMO auf der FAKUMA

10 / 2015 - Wenn vom 13. bis zum 17. Oktober 2015 die FAKUMA in Friedrichshafen wieder zum  Branchentreffpunkt der Europäischen Kunststoffindustrie wird, präsentiert die FRIMO Gruppe (Halle A1, Stand 1334) erneut ihre jüngsten Weiterentwicklungen aus den Bereichen Kunststofffügen, Thermoformen, Beschnitttechnologien, PUR Verarbeitung und Composites.

Kunststofffügen: Infrarotschweißen von Türverkleidungen

Unter dem Motto „Zukunftsorientiert und sicher“ zeigt FRIMO als eines der Messe-Highlights das Verschweißen von Türverkleidungen mittels Infrarottechnologie auf einer IR-V-ECO-800 Anlage. Statt die Einzelteile wie zum Beispiel Rahmen, Türtasche und verschiedene Inserts oder auch Griffe zu einem vollständigen Türmodul zu vernieten, setzt FRIMO für zukünftige Anwendungen auf eine Linienschweißung mittels Infrarottechnik, womit Verzeichnungen auf der Gutseite verhindert und gleichzeitig höchstmögliche Festigkeiten erreicht werden.

Die auf der Messe ausgestellte Anlage ist der günstige Allrounder aus der standardisierten FRIMO JoinLine IR Baureihe und damit das ideale Einstiegsmodell, um das Infrarotschweißen als neue Technologie in die Fertigung zu integrieren. Typische Anwendungen sind z.B. die Verschweißung von Behältern, Deckeln, Lautsprecherboxen oder Ansaugrohren. „Gerade hochleistungsfähige Polyamide, die für Bauteile im Motorraum zum Einsatz kommen, lassen sich auf der Anlage hervorragend mittels Infrarot verschweißen“, ergänzt Detlev Böl, Leiter des Geschäftsfeldes Plastics Joining innerhalb der FRIMO Gruppe.

Zur Qualitätssicherung setzt FRIMO je nach Projekt- und Qualitätsanforderung des Kunden ein weiterentwickeltes Bildverarbeitungssystem mit intelligenten Infrarotkameras ein. Neben der eigentlichen Erfassung der Wärmebilder erfolgt die gesamte Temperaturbildverarbeitung und -auswertung in der Kamera, so dass ein zusätzlicher Rechner mit Software entfällt. Die Kameras kommunizieren via Ethernet unmittelbar mit der SPS der Schweißanlage. Die Wärmebilder werden direkt auf dem Bedienpanel der Anlage angezeigt und können erstmals direkt mit dem Prozessdatensatz an das übergeordnete Leitsystem zur Qualitätsdokumentation versendet werden.

Zudem wurde die Anlage mit neuen Kommunikationsschnittstellen von System zu System ausgestattet, über deren Vorteile die Fachbesucher am Messestand diskutieren können. Auf der Messe wird die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine über das iPad vorgestellt. Über das iPad oder auch eine andere Schnittstelle ist die Bedienung der Anlage, das Auswerten der Verarbeitungsparameter wie Temperaturverläufe, Drücke, Zeiten etc. möglich. Ebenso sind Wartungshinweise digital abrufbar und eine Fernwartung kann direkt von den FRIMO Spezialisten durchgeführt werden.

Thermoformen: Four in one – die FRIMO Multi Purpose Machine

Im Bereich Thermoformen, Kaschieren und Umbugen präsentiert FRIMO eine neue Lösung: eine Anlage für bis zu vier Technologien. Die Multi Purpose Machine ist eine interessante Alternative im Rahmen einer flexiblen Fertigung, die aufgrund steigender Variantenvielfalt zunehmend an Bedeutung gewinnt. Wurde für den Einsatz von Vakuumkaschieren, Presskaschieren, Nutkaschieren oder Umbugen bisher jeweils eine eigene Anlage benötigt, so können diese oberflächenveredelnden Verfahren nun mit einem einzigen System – der FRIMO MPM – realisiert werden. Ein vollautomatischer Werkzeugwechsel sorgt für außergewöhnliche Flexibilität und sehr kurze Werkzeugwechselzeiten.

Flexibles Schneiden / Stanzen:
Hochautomatisierte Anwendungen im flexiblen FRIMO Beschnittzentrum

Die optimale Beschnitttechnologie ist abhängig von einer ganzen Reihe von Faktoren, wie z.B. Bauteilgeometrie, Materialien, Produktionsumgebung, Prozess, geforderte Taktzeit und Qualität, welche projektspezifisch festzulegen sind. Je nach Produkt und geforderter Schnittart kommen Stanzen, Fräsen, Wasserstrahl- oder Klingenschneiden zum Einsatz und sind mehr oder weniger gut geeignet. Für komplexe Anwendungen, wie z.B. beim Beschnittverfahren von Instrumententafeln, kann eine Kombination mehrerer Verfahren die beste Lösung sein.

Für die Verkettung von Stanzen und Fräsen in einem Beschnittzentrum werden die Vorteile beider Beschnittverfahren vereint. Für das Stanzen sind dies u.a. der hohe Produktivitäts- und Automatisierungsgrad sowie die Präzision und Wiederholgenauigkeit. Mit dem Fräsen kann das Bauteil von beiden Seiten bearbeitet werden und Modifikationen an Schnittlinie/-winkel sind jederzeit möglich.

Sind Beschnittmaster und Frässimulation festgelegt, wird das Beschnittzentrum für die unterschiedlichen Stanz- und Fräsoperationen ausgelegt. Je nach Anwendung unterscheiden sich die Anlagenlayouts. Bestückung und Entnahme können vollautomatisch mittels Handlingsroboter erfolgen. Die Stanzoperation erfolgt im FRIMO Druckgeber oder einer EcoCut Stanzeinrichtung, Für Teilbeschnitte, Variantenbildungen und Airbagschwächungen wird eine Fräszelle integriert. Entscheidender Vorteil ist die Zentralsteuerung für das Gesamtsystem. Damit sind die komplette Hard- und Softwareplanung der Schnittstellen innerhalb des Beschnittsystems als auch zu den kundenseitig übergeordneten Steuerungssystemen (BDE; Traceability Systeme) abgedeckt. Die Verkettung der Technologien bringt bestmögliche Beschnittergebnisse bei kurzen Taktzeiten (< 40sec möglich) auf möglichst kleinem Fertigungsraum. Somit können  hohe Stückzahlen bei hoher Anlagenverfügbarkeit und Prozessstabilität erreicht werden.

PUR Verarbeitung: Das Dichtungssystem für die Zukunft

Für Schäumwerkzeuge hat FRIMO ein neues Dichtungssystem entwickelt, welches eine Reihe überzeugender Vorteile im Hinblick auf Handhabung, Wartung und Kosten bietet. Kern des neuen Dichtungssystems für Schäumwerkzeuge ist ein expandierbares Dichtungsendstück. Dieses neue flexible Endstück wird selbst mit Druckluft beaufschlagt und erzielt damit die gewünschte Hubbewegung und Anpresskraft zwischen Haut und Träger. Da es die gleichen Abmessungen wie das Krempelendstück besitzt, kann es direkt, ohne Modifikationen, an vorhandenen Schäumwerkzeugen getauscht werden.

Hiermit können Nachteile herkömmlicher Dichtungssysteme, bei denen das Umkrempeln des Schlauches mittels einer Spezialzange notwendig war, ausgemerzt werden. Beim neuen System entfällt das Umkrempeln des Schlauches, da das Schlauchende einfach in die Bohrung eingeführt werden kann und die Montage praktisch selbsterklärend ist. Fehler wie Undichtigkeit oder mangelnde Zuluftfunktion bei nicht ordnungsgemäßer Umkrempellänge sind damit nicht mehr möglich. Materialermüdung und daraus resultierende Dichtungsausfälle, z.B. aufgrund von Dehnung des Schlauches im Umkrempelungsbereich, gehören ebenfalls der Vergangenheit an.

Schnelle Wechsel, ggf. innerhalb eines Zyklus, sind problemlos möglich, da lediglich die richtige Schlauchlänge definiert werden muss. Das System ist sehr robust, da es ohne bewegliche Teile und ohne interne Dichtungselemente auskommt. Die Dichtung expandiert über die ganze Länge ohne Unterbrechung und gewährleistet eine hervorragende Dichtwirkung. Ein sicheres Zurückschrumpfen in die Ursprungsgröße ist gewährleistet. Die Verwendung von Silikon sorgt per se für eine geringe Schaumhaftung. Auch in Steilbereichen ist der Einsatz des neuen Endstücks vorteilhaft, da es nicht über den Klemmrand hervorsteht. Unterschiedliche Ausführungen z.B. mit Zuluftfunktion, kurze Ausführung ohne Zuluftfunktion oder auch ein T-Stück zur Verwendung als Mittelanschluss mit zwei kurzen Endstücken sind in Vorbereitung und perspektivisch möglich. Das zum Patent angemeldete System wurde bereits in verschiedenen Kundenprojekten erfolgreich erprobt.

Composites: One Shot Hybridtechnik

Im Bereich Systemlösungen zur großserientauglichen Verarbeitung von Composites Verarbeitung bietet FRIMO den Kunden maßgeschneiderte Werkzeuge, Maschinen und Anlagen als Einzel- oder Komplettlösung aus einer Hand. Dies beinhaltet Fertigungslösungen für Composites aus allen gängigen Verstärkungsmaterialien in Verbindung mit thermoplastischen und duromeren Matrix-Systemen.

Mit dem Verformen und Hinterspritzen in einem Schritt, dem sogenannten Organo Sheet Injection (OSI) Verfahren, bietet FRIMO bereits seit längerem ein zum Patent angemeldetes Verfahren, das hilft, den Fertigungsprozess von Hybridbauteilen zu beschleunigen und wirtschaftlicher zu gestalten. Dabei stellten die Kantenbereiche solcher Bauteile bislang eine besondere Herausforderung dar. Durch die Erweiterung des Verfahrens können nun Bauteile aus Faserhalbzeugen bzw. Organosheets in einem Prozessschritt verformt, beschnitten, hinterspritzt und dazu noch gleichzeitig die beschnittene Endkante umspritzt werden.

Composites Verarbeitung:
Sandwich-Leichtbau mit Funktionsoberfläche von FRIMO gewinnt SPE Innovation Award 2015 Automotive Body Exterior

Die Marktanforderungen an Faserverbundbauteile sind vielfältig: großflächige Komponenten sollen in kurzen Taktzeiten bei überschaubarem Invest hergestellt werden. Die generelle Forderung nach Gewichtsreduktion wird zudem untermauert durch gesetzliche Rahmenbedingungen und Vorgaben in Richtung der E-Mobilität. Intelligente Verfahren und Materialien zur großserientauglichen Herstellung von Leichtbaukomponenten sind gefragt. Das beim Street Shark eingesetzte Polyurethan-Matrixmaterial verfügt über eine niedrige Exothermie und ermöglicht einen Prozess mit niedrigen Innendrücken bei der Verarbeitung und damit den Einsatz von Standardequipment. Gleichzeitig kann durch intelligenten Sandwichaufbau Gewicht reduziert und die Steifigkeit des Bauteils erhöht werden. Des Weiteren kann aufgrund der niedrigeren Schließkräfte u.a. mit keramischen Werkzeugen gearbeitet werden, mit denen detailgetreue Abbildungen von Strukturen werkzeugfallend abgebildet werden können.

Hier wurden Hardtop und Motorhaube in Sandwich-Bauweise mit einer bionischen Oberfläche umgesetzt und die daraus resultierenden Vorteile in Bezug auf Gewicht und Strömungswiderstand bereits nachgewiesen. Wer Hand auflegt, spürt die feine Schuppenstruktur, die von einem echten Hai abgeformt wurde. Den aerodynamischen Vorteil hat der Street Shark 3.0 bereits in unabhängigen Windkanaltests unter Beweis gestellt. Diese Funktionslösung überzeugte die Jury in der Kategorie Body Exterior. Der Preis ging an FRIMO. Auch hier war RÜHL PUROMER, dstyle, Eschmann und Huntsman als Projektpartner beteiligt. In einem nächsten Schritt wird der selbstheilende Effekt, für den RÜHL PUROMER im Bereich Body Interior mit dem Innovation Award ausgezeichnet wurde, auch für den Exterior Bereich umgesetzt, womit eine Symbiose hinsichtlich „natürlicher“ Sportlichkeit und Dynamik erreicht werden soll – der Street Shark 4.0.

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