輕量化與可持續性：熱塑性復合材料部件的高效生產
將于2020年3月3～5日在法國巴黎舉行的JEC World 2020展會，將展示沿復合材料行業整個價值增值鏈的技術，其中一個重要的組成部分是成型熱塑性纖維增強復合材料預成型件。
在此方面，ENGEL organomelt工藝再次向前邁進一步：在同一注塑成型步驟中，有機片材和單向帶不僅能夠成型，還能實現功能化。這項技術將在ENGEL展臺（5-N79）得到現場演示。
展會中，一個生產單元將生產由連續纖維增強聚酰胺（PA）制成的示范部件。
作為該生產單元的重要組成部分，一臺無拉桿ENGEL victory 200/50注塑機將配備一臺ENGEL viper 12 線性機械手（用于操作預成型件和最終部件）和一個雙面立式ENGEL 紅外加熱爐。
無拉桿機器縮短操作時間 無拉桿的ENGEL victory注塑機為生產眾多領域使用的熱塑性復合材料部件而提供了時間、空間和成本方面的優勢（圖片來自ENGEL） 復合材料坯料在紅外爐中加熱后，即被放入模具中成型，然后采用PA進行二次成型。 作為這項工藝步驟中必不可少的一步，對預浸料的加熱，使得采用熱塑性基體材料的纖維增強預成型件的加工質量和加工效率均得以提高。 通常，材料厚度決定了加熱和冷卻的時間，能夠在不損壞材料的情況下實現材料的快速加熱是至關重要的，同樣重要的還包括縮短預成型件被傳送（熱操作）到模具中的路徑。 ENGEL自己開發的紅外加熱爐擁有不同的設計類型，包括水平的和立式的，它們可以放在生產單元中緊靠模具的地方。 加熱爐和機械手都完全被集成到注塑機的CC300控制單元中，通過注塑機的顯示器進行集中控制。 在JEC中演示的生產單元，將在 organomelt工藝中充分發揮ENGEL無拉桿技術的效率潛力。 在此應用中，victory機器的最大優勢是能夠實現極快速的熱操作：無障礙地進入模具區域，使得紅外加熱爐能夠更靠近模具安裝，而這是帶拉桿注塑機不可能做到的。 從加熱爐到模具，機械手的運行路徑最小化，這樣，即使是非常薄的預成型件，也不會在從加熱爐到模具的傳送過程中冷卻太多，從而有利于加工。 ENGEL無拉桿技術的另一項優勢是：模具可以快速安裝到機器上，這對于產品試制是有利的，因為試制工作通常涉及快速而頻繁地安裝模具。 ENGEL將在展會中現場加工的熱塑性復合材料預成型件是在位于奧地利的ENGEL輕量化復合材料技術中心制備的。 在實際生產中，可以將熱塑性復合材料坯料的生產直接安排在生產流程的上游，緊挨加工設備。 ENGEL單獨一家就能提供完全集成的系統解決方案，包括加工設備、機械手、紅外加熱爐以及帶有光學圖像處理和固結單元的拾取-放置鋪帶單元。 以更好的方式發揮輕量化設計的潛力 采用ENGEL organomelt 工藝制造的復合材料部件集特別輕的重量與出色的碰撞安全性于一體。 這項已在汽車工業的大批量生產中得到應用的技術適用于有機片材和采用熱塑性基體材料的單向玻璃纖維和（或）碳纖維增強帶材。 采用純熱塑性材料基體，實現了特別高效的完全自動化的生產過程，因為可以在成型后在同一加工步驟中直接注塑成型加強肋或裝配元素。 同時，organomelt 工藝還有助于實現可持續性。 “一致的熱塑性方法是制定復合材料部件回收策略的前提。”位于奧地利Schwertberg ENGEL總部的復合材料技術開發部門經理 Christian Wolfsberger表示，“利用帶材可以對部件進行局部增強，從而更有針對性地適應承載需求。未來，我們能夠將不同厚度的有機片材組合起來，也能將有機片材與帶材組合起來，從而以更好的方式發揮輕量化設計的潛力。” 所有面向未來的技術 在位于奧地利的輕量化復合材料技術中心，ENGEL的跨學科團隊為復合材料部件的生產開發特別高效的工藝技術（圖片來自ENGEL） 從熱塑性預浸料的加工到反應技術，ENGEL的輕量化結構專知覆蓋了廣泛的開發領域。 作為一家在自動化和系統解決方案方面擁有豐富經驗的注塑機制造商，ENGEL為成功、經濟和大批量地生產復合材料部件提供關鍵要素。 這促使ENGEL于2012建立了自己的技術中心，以開展新型復合材料工藝的跨學科研究。 與其客戶及來自工業領域和大學的開發合作伙伴一起，ENGEL輕量化復合材料技術中心已在過去的幾年為全球的輕量化結構行業樹立了幾項重要的里程碑。
