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11.08.2014

Vollautomatische Preformanlage Typ KV 298

Mit drapierfähigem Handlingsystem

Für die Entwicklung von Preforms im Technikum der BMW Group fertigte die Rucks Maschinenbau GmbH, Glauchau, eine Preformanlage des Typs KV 298. Besonderes Augenmerk wurde auf das Materialhandling gelegt. Neben den laut Hersteller sehr hohen Transfergeschwindigkeiten ermöglicht das Handlingsystem den flexiblen Einsatz von unterschiedlichen Carbonstackbreiten und kann außerdem vor dem Verpressen drapieren.

Vorlagestation, Heiß- und Umformpresse

Die Anlage besteht aus drei Stationen: einer Vorlagestation, einer Heiß- und einer Umformpresse. Den automatischen Materialtransport zwischen den Stationen übernimmt ein servomotorisch angetriebenes 3-Achs-Linearsystem. Durch das optimierte Zusammenspiel zwischen Linearsystem und den drei Stationen läuft der Preformprozess vollautomatisch ab und ermöglich reproduzierbare Ergebnisse.

Die Seitenansicht der Preformanlage Typ KV 298 (Bild: Rucks Maschinenbau GmbH)

Die Vorlagestation dient dem Platzieren der Carbonstacks für eine anschließende automatische Weiterverarbeitung. Mithilfe der Markierung zweier Kreuzlaser können die einzelnen Lagen so ausgerichtet werden, dass eine exakte Faserausrichtung möglich ist. Um auf unterschiedliche Stackbreiten reagieren zu können, ist die Breite der Auflagefläche manuell verstellbar.

Verkürzte Zykluszeiten

In der Heißpresse mit 70 kN Presskraft findet die Temperierung der Carbonlagen statt. Für eine homogene Temperaturverteilung auf der Heizplattenoberfläche sorgt eine 5-Zonen-Temperaturregelung und die hohe Öffnungsgeschwindigkeit von 200mm/s führt zu einer Verkürzung der Zykluszeiten.

Die Carbonstacks können in der Heißpresse vollflächig erwärmt werden. Dafür muss das Greifersystem den Pressraum verlassen. Mit der hierfür geschaffenen Lösung ist es möglich, die Stacks automatisch abzulegen und nach erfolgter Heizphase wieder aufzunehmen. Da das Ablegen und Aufnehmen unter definierten Bedingungen geschieht, wird ein Verzug der einzelnen Lagen verhindert.

Die Umformpresse, in der die Carbonstacks zu einem 3D Preform umgeformt werden, besitzt eine Presskraft von 800 kN und eine aktive Gleichlaufregelung. Mit dieser kann auch bei außermittiger Belastung eine Planparallelität von ≤ ± 0,05 mm/m erreicht werden. Die vorhandene Positionsregelung sorgt für eine Weg- Wiederholgenauigkeit der Druckplatte von ≤ ±0,1 mm. Mittels hydraulisch betätigter Rollenhubleisten und eines abnehmbaren Werkzeugwechselsystems, wird ein ergonomischer Werkzeugwechsel gewährleistet.

Drapierfähiges Handlingsystem

Für den automatischen und schnellen Materialtransport kommt ein servomotorisch angetriebenes 3-Achs-Linearsystem mit Positioniergenauigkeiten von < ±0,25 mm zum Einsatz. Die X-Achse sorgt für einen schnellen Materialtransport mit Geschwindigkeiten von bis zu 1000 mm/s zwischen den einzelnen Stationen. Die Y-Achse führt die vertikalen Bewegungen aus, welche beim Aufnehmen und Ablegen der Stacks zum Einsatz kommen. Die Z-Achse ermöglicht das Greifen von Carbonlagen unterschiedlichster Breiten für eine große Bauteilvielfalt. Werden Y- und Z-Achse parallel gefahren, kann das Material über das Unterwerkzeug drapiert werden, was den Verzug der einzelnen Lagen beim Verpressen minimiert.

Die Steuerung der Maschine erfolgt über ein 15 Zoll großes Infrarot-Touch-Panel, welches über die gesamte Maschinenlänge verfahrbar ist. Das Bedienpanel hat eine grafisch orientierte Bedienoberfläche. Die Maschinenfunktionen können in übersichtlichen Fenstern auf einen Blick erkannt und geändert werden. Mit Hilfe des Datenerfassungssystems Rudas werden sämtliche Prozessparameter aufgezeichnet und nachträglich ausgewertet bzw. weiterverarbeitet.

Unternehmensinformation

Rucks Maschinenbau GmbH

Auestr. 2
DE 08371 Glauchau
Tel.: 03763 6003-0
Fax: 03763 3041

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