ColorForm工艺:全自动化地生产喷涂高光表面的优质A柱镶板

作者:本刊编译(原文来自克劳斯玛菲) 文章来源:AI《汽车塑化》 发布时间:2016-12-02
与客户Weidplas公司一起, 克劳斯玛菲实现了ColorForm工艺在世界上的第一个批量应用。该工艺在一次注射加工中,就为最终的A柱镶板带来了喷涂高光表面,从而证明了该部件作为功能设计元素而为新的标致3008 SUV带来的价值。

克劳斯玛菲开发的ColorForm工艺已成功地通过了大批量生产试制。自2016年6月以来,瑞士Weidplas公司在其位于瑞士Rüti的工厂中,一直在生产用于标致3008 SUV的待安装用A柱镶板。该部件的高光黑漆表面完全在注塑模具中形成,并得到了组装,从而为在下游的自动化加工中进行安装做好了准备。

高光钢琴黑外观:该A柱镶板的表面光洁度,是采用一种两组分的聚脲涂料涂饰系统、通过浇涂而直接在模内创造出来的

全自动化生产

“通过开发ColorForm工艺,克劳斯玛菲彻底改变了拥有高光表面部件的生产方式。尤其令我们骄傲的是,我们的客户Weidplas公司现在已经将这项工艺整合到了针对一家大型OEM的大批量生产应用中。”克劳斯玛菲董事总经理兼克劳斯玛菲集团注塑机事业部总经理Hans Ulrich Golz博士介绍说。

自始至终的合作:来自Weidplas公司、Techniplas公司和克劳斯玛菲的合作团队

ColorForm技术将注塑成型和反应加工设备组合在一起,并在一步生产循环中实现了完全自动化的生产:首先,一个热塑性塑料的基体在模内注塑成型;然后,在第二型腔中采用一种两组分的聚脲(PUA)或聚氨酯(PUR)涂料直接对其浇涂;结果,在1分钟之内就能生产出拥有所需漆色和优质表面的最终部件。

早在2013年的K展期间,对ColorForm技术的最初体验就令Weidplas公司增强了对该技术的信心,从而使其成为克劳斯玛菲的一个项目合作伙伴。因此,这家客户为目前安装在Rüti工厂的ColorForm 生产单元再次选择了在一台锁模力6500kN的SpinForm GXW 650-1400/2000注塑机上实施的这一转盘技术。拥有ColorForm表面效果的盖板和放置在底部的密封载体同时被注塑成型。注塑机的第二注射单元用于将一个TPE密封元件应用到这一载体上。每一次循环可以生产出左、右一套A柱镶板。由Hofmann Innovation集团(德国巴伐利亚州利希腾费尔斯)制造的spin-platen 模具重4.5t,拥有4个型腔,采用了一个多浇口系统以及HRSflow提供的热流道技术。用于“Panadur Black”聚脲漆的反应系统技术也来自克劳斯玛菲:一台装有伺服电动计量活塞的Hybrid Flex 0.2-4/4两组分计量设备适用于磨蚀性的A组分;一个两组分MK5/8ULPK-2KVV 混合头也得到了应用,它是通过法兰被安装在注塑模具上。

自动化一瞥:完全自动化的加工,确保了最终部件获得了始终如一的高质量

由注塑机和反应加工设备带来的有价值的协同效应

克劳斯玛菲还充当了整套自动化生产单元系统供应商的角色。在此生产单元中,一台来自库卡的IR 1500六轴机器人承担了复杂的操作任务,这包括诸如部件的脱模、浇口的切割,以及放置、从冷却站和转盘取走等各种操作。对上、下组件的超声波焊接过程,也对机器人的操作提出了特殊的挑战:经过延时冷却后,机器人首先将这些盖板放入一个超声波焊接系统(由KLN公司制造)中,在此,这些盖板得到切割并被安装到密封载体上,然后在后续的工艺中得到焊接。归功于全自动化的加工过程,确保了最终部件获得了始终如一的高质量。

“我们很好地发展了ColorForm 技术,这当然也要归功于克劳斯玛菲在为这项工艺提供至关重要的3项技术方面所具有的能力,包括:注塑成型技术、反应加工设备和自动化技术,所有这些都由克劳斯玛菲一家公司提供。系统的专业知识以及团队的精诚合作,为我们带来了持续的成功。”克劳斯玛菲董事总经理兼克劳斯玛菲集团反应加工设备部门总经理Nicolas Beyl说道。

Weidplas 发挥系统集成商的作用

今天,Weidplas公司已成为为新的标致3008生产A柱镶板的独家供应商。该镶板从A柱开始对挡风玻璃进行包封。黑色的高光外观还使得这一镶板为这款汽车带来了一个优雅的设计元素,该系列汽车是为满足豪华标准要求而设计的。长1m、宽35mm的形状尺寸,使得该部件为采用ColorForm 工艺的成型带来了特殊的挑战,因为此前该工艺从未被用于创建如此狭长的部件。“一开始实施ColorForm 技术时,我们就有足够的勇气,因为我们对它充满了信心,而且现在依然如此。凭借由ColorForm工艺实现的优质外观,我确信,我们也将为这一紧凑型汽车开辟一片天地。ColorForm 将是一项成功的技术。”作为Weidplas集团的所有者,Techniplas公司的创新与技术副总裁Steffen Reuter自信地说道。同时,Weidplas公司完全认可了对这项尖端技术的投资,因此,针对另一家OEM的第二批订单已经提交。

高度的设计自由度与高成本效益

相比传统的“注塑成型+喷涂”工艺,这种一步式ColorForm工艺使得加工成本显著降低。它避免了单独投资一套喷涂系统所需花费的成本,还明显降低了在多步加工中产生的废品率。

除经济优势外,ColorForm工艺的附加价值还体现在为部件带来了高度的设计自由度:透明漆、钢琴黑、深度效果、标志或无光泽表面,甚至金属质感等都是可行的,其他的功能集成或彩色饰面也同样毫无问题。该加工过程无需使用任何脱模剂。PU/PUA涂料与热塑性塑料部件之间的完美粘接,最终创造出了一个特别坚固的部件——它耐紫外辐射,并具有极高的抗刮擦性。

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