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輕量化與可持續(xù)性：熱塑性復(fù)合材料部件的高效生產(chǎn)
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(fù)合材料行業(yè)整個價值增值鏈的技術(shù)，其中一個重要的組成部分是成型熱塑性纖維增強復(fù)合材料預(yù)成型件。
在此方面，ENGEL organomelt工藝再次向前邁進(jìn)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(xiàn)功能化。這項技術(shù)將在ENGEL展臺（5-N79）得到現(xiàn)場演示。
展會中，一個生產(chǎn)單元將生產(chǎn)由連續(xù)纖維增強聚酰胺（PA）制成的示范部件。
作為該生產(chǎn)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(yù)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(chǎn)眾多領(lǐng)域使用的熱塑性復(fù)合材料部件而提供了時間、空間和成本方面的優(yōu)勢（圖片來自ENGEL） 復(fù)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(jìn)行二次成型。 作為這項工藝步驟中必不可少的一步，對預(yù)浸料的加熱，使得采用熱塑性基體材料的纖維增強預(yù)成型件的加工質(zhì)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(xiàn)材料的快速加熱是至關(guān)重要的，同樣重要的還包括縮短預(yù)成型件被傳送（熱操作）到模具中的路徑。 ENGEL自己開發(fā)的紅外加熱爐擁有不同的設(shè)計類型，包括水平的和立式的，它們可以放在生產(chǎn)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(jìn)行集中控制。 在JEC中演示的生產(chǎn)單元，將在 organomelt工藝中充分發(fā)揮ENGEL無拉桿技術(shù)的效率潛力。 在此應(yīng)用中，victory機器的最大優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)極快速的熱操作：無障礙地進(jìn)入模具區(qū)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(yù)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(shù)的另一項優(yōu)勢是：模具可以快速安裝到機器上，這對于產(chǎn)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(xiàn)場加工的熱塑性復(fù)合材料預(yù)成型件是在位于奧地利的ENGEL輕量化復(fù)合材料技術(shù)中心制備的。 在實際生產(chǎn)中，可以將熱塑性復(fù)合材料坯料的生產(chǎn)直接安排在生產(chǎn)流程的上游，緊挨加工設(shè)備。 ENGEL單獨一家就能提供完全集成的系統(tǒng)解決方案，包括加工設(shè)備、機械手、紅外加熱爐以及帶有光學(xué)圖像處理和固結(jié)單元的拾取-放置鋪帶單元。 以更好的方式發(fā)揮輕量化設(shè)計的潛力 采用ENGEL organomelt 工藝制造的復(fù)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(yè)的大批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用的技術(shù)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(xiàn)了特別高效的完全自動化的生產(chǎn)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(xiàn)可持續(xù)性。 “一致的熱塑性方法是制定復(fù)合材料部件回收策略的前提?！蔽挥趭W地利Schwertberg ENGEL總部的復(fù)合材料技術(shù)開發(fā)部門經(jīng)理 Christian Wolfsberger表示，“利用帶材可以對部件進(jìn)行局部增強，從而更有針對性地適應(yīng)承載需求。未來，我們能夠?qū)⒉煌穸鹊挠袡C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(fā)揮輕量化設(shè)計的潛力。” 所有面向未來的技術(shù) 在位于奧地利的輕量化復(fù)合材料技術(shù)中心，ENGEL的跨學(xué)科團(tuán)隊為復(fù)合材料部件的生產(chǎn)開發(fā)特別高效的工藝技術(shù)（圖片來自ENGEL） 從熱塑性預(yù)浸料的加工到反應(yīng)技術(shù)，ENGEL的輕量化結(jié)構(gòu)專知覆蓋了廣泛的開發(fā)領(lǐng)域。 作為一家在自動化和系統(tǒng)解決方案方面擁有豐富經(jīng)驗的注塑機制造商，ENGEL為成功、經(jīng)濟(jì)和大批量地生產(chǎn)復(fù)合材料部件提供關(guān)鍵要素。 這促使ENGEL于2012建立了自己的技術(shù)中心，以開展新型復(fù)合材料工藝的跨學(xué)科研究。 與其客戶及來自工業(yè)領(lǐng)域和大學(xué)的開發(fā)合作伙伴一起，ENGEL輕量化復(fù)合材料技術(shù)中心已在過去的幾年為全球的輕量化結(jié)構(gòu)行業(yè)樹立了幾項重要的里程碑。
