Tecnologie per l’auto del futuro

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È il lightweight per il settore automotive uno dei focus sui cui punterà Engel alla prossima edizione del K. Un tema importante per il costruttore di macchine a iniezione austriaco, che ha già all’attivo numerose applicazioni, sviluppate attraverso processi integrati completamente automatizzati. Le isole esposte alla fiera di Düsseldorf – che spazieranno tra gli interni, gli esterni e i componenti – proporranno un ulteriore aggiornamento di queste tecnologie, rese ancor più efficienti perché capaci di aggregare le diverse fasi di fabbricazione.

Ne è un esempio il processo di produzione del pedale del freno in composito presentato in fase di start-up al Symposium 2012 (leggi l’approfondimento). Dopo essere stato insignito del premio Composite Innovations Award 2011, il processo è stato oggetto di costanti miglioramenti, tanto che oggi è arrivato all’industrializzazione: l’isola in fiera fabbricherà infatti componenti già pronti per il montaggio, che non richiedono alcuna lavorazione di ripresa. I semilavorati termoplastici rinforzati con fibre continue (denominate foglie in materiale organico) verranno riscaldati con un sistema a infrarossi, quindi preformati nello stampo e immediatamente sovrastampati con poliammide su una pressa a iniezione verticale Engel insert 1050H/200, equipaggiata con un robot antropomorfo Engel easix.

In sede di progettazione del pedale, gli sviluppatori di prodotto di ZF-Friedrichshafen – partner di Engel nel progetto – hanno adattato la struttura della foglia al carico che il componente è destinato a sopportare. L’operazione ha permesso anche l’ottimizzazione del peso del pezzo, oggi più leggero del 30% rispetto ai pedali in acciaio tradizionali, ai quali non ha nulla da invidiare in termini di resistenza meccanica.

L’unità di controllo del robot antropomorfo Engel easix è completamente incorporata nell’unità di controllo della macchina a iniezione, garantendo una perfetta coordinazione tra i movimenti del robot e della macchina. Dal momento che il robot è in grado di accedere ai parametri della pressa, la pinza di presa può avanzare nell’area stampo già durante la fase di apertura dello stampo, abbattendo sensibilmente i tempi di ciclo. La sincronizzazione dei movimenti svolge un ruolo cruciale, in particolare, in sede di movimentazione dei semilavorati preriscaldati: questi ultimi, infatti, non devono raffreddarsi troppo rapidamente prima del processo di formatura. Un altro fattore determinante ai fini della qualità del prodotto finale in questa applicazione è rappresentato dall’elevata precisione di posizionamento del robot multiasse.

Portiera con tecnologia RTM

Nella seconda isola, una Engel v-duo 700 fabbricherà la portiera dell’auto sportiva KTM X-Bow con tecnologia di stampaggio a trasferimento di resina (RTM o Resin Transfer Molding). Anche in questo caso, il processo sarà completamente automatizzato: un robot lineare Engel viper 20 si occuperà della movimentazione dei manufatti.

Il progetto è frutto della collaborazione di diversi partner. Langer ha fornito le preforme in fibra di carbonio, Wethje lo stampo, Hennecke il sistema di iniezione del poliuretano HP-RTM e BASF Polyurethanes il materiale PUR-RTM. La progettazione dei componenti in composito è stata invece effettuata da KTM Technologies.

Da segnalare che la v-duo, immessa sul mercato nel 2012, è la più grande pressa verticale mai presentata a un evento fieristico da Engel. La macchina è caratterizzata da un design compatto, da altezza e peso ridotti. L’altezza contenuta migliora l’accessibilità allo stampo e facilita gli interventi di manutenzione, mentre il peso ridotto abbatte i costi di realizzazione di eventuali fondamenta. Infine, l’eliminazione del tradizionale accumulatore idraulico e la scelta dell’azionamento ecodrive come equipaggiamento di serie, riducono i consumi energetici e i costi di gestione.

Interni soft touch

Estetica e soft touch delle superfici – senza rinunciare alla leggerezza – sono l’obiettivo della seconda isola di lavorazione, che sarà dedicata alla produzione in un unico ciclo di un cruscotto per Hyundai Kia Automotive. La tecnologia utilizzata, che prende il nome di Varysoft, è stata sviluppata dal costruttore di stampi Georg Kaufmann Formenbau, lo stesso che ha messo a punto il processo Dolphin (leggi l’approfondimento). Pur avendo molti punti in comune, questi due processi differiscono per alcuni aspetti importanti. Innanzitutto, l’impiego del poliuretano in sostituzione del PC/ABS, rende i manufatti realizzati con il Varysoft più morbidi, e poi la possibilità di dotare lo stampo di sottosquadri offre una maggiore libertà nella realizzazione di forme complesse rispetto al Dolphin. Di contro con la tecnologia Varysoft si producono parti che abbinano PUR a termoplastico che sono difficilmente riciclabili, mentre con la soluzione Dolphin, che è completamente in termoplastico, la riciclabilità è totale.

Il cruscotto che verrà presentato in fiera è costituito da un supporto strutturale in materiale termoplastico (TPE), da uno strato decorativo esterno e da uno strato intermedio di poliuretano espanso (fornito da BASF Polyurethanes). Questi tre componenti verranno prodotti su una Engel duo 3550/650 pico combi M in un unico processo completamente automatizzato attraverso un robot integrato Engel viper 40 double, dedicato alla movimentazione dei pezzi, e un robot antropomorfo Engel easix, dedicato alla finitura dei bordi del film decorativo mediante una testa di taglio a ultrasuoni.

La macchina è equipaggiata con un sistema di iniezione del poliuretano di Hennecke e con il sistema di schiumatura fisica MuCell di Trexel per lo stampaggio a iniezione del supporto strutturale termoplastico.

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