Massaproductie van precisieonderdelen uit LSR zo efficiënt als nooit tevoren

Schirmventielen uit LSR zijn in veel toepassingen belangrijke componenten voor functionaliteit en veiligheid. "Nul fouten" is de eis aan het spuitgietproces. (Afbeelding: ENGEL) / Blade-ventielen gemaakt van LSR zijn belangrijke componenten voor functionaliteit en veiligheid in veel toepassingen. De eis voor het spuitgietproces is "nul defecten". (Afbeelding: ENGEL)

Een hoog aantal caviteiten, gecombineerd met maximale precisie en compacte automatisering, tillen de massaproductie van bladventielen van LSR naar een nieuw efficiëntieniveau. (Afbeelding: ENGEL) / A large number of cavities, combined with maximum precision and compact automation, take the mass production of blade valves made of LSR to a new level of efficiency. (Picture: ENGEL)

Op de K 2022 verleende ENGEL samen met zijn partner NEXUS Elastomer Systems de productie van schirmventielen uit vloeibaar siliconen (LSR) nieuwe impulsen. De volledig geautomatiseerde high-end productiezelle combineert de hoogste output met maximale kwaliteitsconstance en verhoogt daarmee de rentabiliteit aanzienlijk.

Of het nu gaat om de automobielsector, medische producten of verpakkingen – schirmventielen worden in een zeer breed scala toegepast. Wat alle toepassingen gemeen hebben, zijn de zeer hoge eisen aan procesconformiteit in spuitgietproductie. De precisie van de kleine onderdelen is veiligheidsrelevant. Deze kwaliteitsnorm moet in massaproductie met de hoogste efficiëntie en rentabiliteit kunnen worden verenigd.

De productiezelle op de stand van ENGEL haalde het kwaliteits- en efficiëntiepotentieel voor de productie van schirmventielen met een schirmdiameter van 7 mm optimaal naar boven. Ze combineerde een e-victory spuitgietmachine en digitale assistentie met de innovatieve gereedschaps- en doseertechniek van NEXUS. Geproduceerd werd in een volledig geautomatiseerd 64-vlak gereedschap met een ENGEL easix knikarmrobot en een geïntegreerd vision-control-systeem voor de 100% kwaliteitscontrole.

Constante kwaliteit met iQ

Met holloze servohydraulische sluit- en elektrische spuiteenheid zijn de spuitgietmachines uit de ENGEL e-victory serie bij uitstek geschikt voor precisie toepassingen met LSR. De elektrische spuiteenheid zorgt voor een zeer precieze injectie. Bovendien ondersteunen de constructieve kenmerken van dit type verwerking zonder bramen en zonder nabewerking van laagviskeuze materialen. De beweegbare spanplaat volgt tijdens de opbouw van de sluitkracht exact de vorm, waardoor een uitstekende plaatparalleliteit wordt bereikt. De gepatenteerde Force Divider zorgt ervoor dat de sluitkracht gelijkmatig over het gehele spanvlak wordt verdeeld. Ook bij grote multi-kleivormgereedschappen worden de buitenliggende kernen met dezelfde kracht vastgehouden als de binnenliggende.

Alleen de hoogste precisie van de machinebewegingen is echter niet voldoende. Wanneer het grondstof in ladingen schommelt of de omgevingsomstandigheden, bijvoorbeeld door weersinvloeden, veranderen, komt digitalisering volledig tot zijn recht. Uitgerust met het intelligente assistentiesysteem iQ weight control uit het inject 4.0-programma van ENGEL analyseert de spuitgietmachine continu het insluitsprofiel en past bij afwijkingen van de referentiecylcus de kwaliteitsrelevante procesparameters nog in dezelfde cyclus aan.

Kompact geautomatiseerd

Uniek is de zeer goede toegankelijkheid en de ruimte in het gereedschapsgebied van de holloze spuitgietmachine. Bij gebruik van multi-kleivormgereedschappen kunnen vaak kleinere machines worden ingezet dan gebruikelijk is voor de gereedschapsgrootte. Dit houdt zowel de investerings- als de bedrijfskosten laag. Tegelijkertijd neemt de oppervlakterendement toe, wat in veel bedrijven en vooral in cleanroomproductie een belangrijke efficiëntie-indicator is.

De ENGEL easix knikarmrobot zorgt voor een optimale benutting van de ruimte door automatisering en heeft ook bovenaan slechts weinig ruimte nodig. Hij verbindt de spuitgietmachine met de camera-gebaseerde kwaliteitscontrole en de uitnamepost en past zich flexibel aan wanneer achteraf verdere procesunits voor of na het spuitgietproces worden geïntegreerd.

Het 64-vlak gereedschap is door NEXUS uitgevoerd met een demontagevoorziening, zodat de onderdelen heel eenvoudig en snel kunnen worden opgenomen door de end-of-arm-tooling van de easix robot.

Voor een zeer precieze regeling van de vulhoeveelheid zijn de koudkanalen in het gereedschap uitgerust met elektrische naaldsluitsystemen. Met de Timeshot-technologie van NEXUS wordt de vulhoeveelheid geregeld via de insluitingsduur, waarbij zelfs bij zeer grote gereedschappen met tot 128 kernen elke kern afzonderlijk kan worden geregeld.

Meer transparantie en veiligheid

Het ServoMix X20 LSR-doseersysteem, dat een luchtvrij doseren van vloeibaar siliconen garandeert, is door NEXUS ook specifiek ontwikkeld voor gebruik op de kleinste werkruimte. Het is via OPC UA verbonden met de spuitgietmachine en het MES authentic van TIG, een bedrijf van de ENGEL Groep. Dit verzekert volledige procesgegevensbewaking en naadloze traceerbaarheid tot op het niveau van individuele kernen.
Het is voor het eerst dat ENGEL de netwerkkoppeling van spuitgietmachine en LSR-doseereenheid via OPC UA volgens de Euromap-82.3-standaard live op een beurs demonstreert. Hier wordt duidelijk hoe de netwerkkoppeling de productie transparanter en veiliger maakt en hoe werkprocessen worden versneld.

De procesgegevens van de doseerinstallatie zijn tijdens de lopende productie beschikbaar in de CC300-besturing van de spuitgietmachine en kunnen worden gebruikt voor een nog preciezere procesbewaking en continue procesoptimalisatie. De doseerparameters worden opgeslagen in het onderdeelgegevensbestand van het gereedschap. Zo zijn ze direct beschikbaar bij de machinebesturing wanneer het gereedschap opnieuw wordt ingesteld.