Vertikalmaschine  Wie LSR-Dichtungen auf Gas-Diffusions-Schicht gespritzt werden

Engel präsentiert auf der K eine Produktionszelle, mit der gezeigt wird, dass empfindliche Funktionselemente aus Folienmaterial mit entsprechender Prozessführung mit LSR umspritzt werden können.

Die Folien der Gas-Diffusions-Schichten (GDL) sind integrale Bestandteile von Brennstoffzellen und verteilen die Reaktionsgase gleichmäßig über die Katalysatorschicht und leiten gleichzeitig Elektronen und Wasser ab. Dafür müssen sie präzise abgedichtet werden, dürfen jedoch in ihrer Diffusionsfunktion nicht beeinträchtigt sein. Das stellt höchste Anforderungen, sowohl an die Präzision des Spritzgießprozesses, das Zusammenspiel zwischen Werkzeug, Maschine und Automatisierung als auch an die Wirtschaftlichkeit der Produktion.

Kernstück der kompakten und prozesssicheren Komplettlösung hierfür ist eine vertikale Engel Insert 150 Spritzgießmaschine mit 1.500 kN Schließkraft und integriertem Drehtisch. Dies erlaubt ein zeitgleiches Einspritzen und Entformen, wodurch bei einer Zykluszeit von 50 s der Output nahezu verdoppelt wird.

Engel auf der K 2025

Lösungen für die Zukunft der Kunststoffverarbeitung

So erfolgt die Formgebung

Ausgestattet mit dem ACH Servoshot 2G – ein 2-Kavitäten-Werkzeugkonzept – und seiner elektrischen Düsenregulierung gewährleistet es auch bei Mehrfachanspritzungen hohe Prozesssicherheit bei konstanter Teilequalität. Ein Easix Knickarmroboter von Engel übernimmt vollintegriert das gesamte Handling der Bauteile, um Maschinen- und Automatisierungsbewegungen aufeinander abzustimmen. Im ersten Schritt entnimmt er die empfindlichen GDL-Folien aus dem Zuführsystem und positioniert sie präzise in der vorderen Station des Drehtisch-Werkzeugs. Der Spritzvorgang erfolgt nach Drehung in der hinteren Station. Hier werden die Folien partiell mit einer exakt platzierten, dünnen, hochpräzisen LSR-Dichtung umspritzt. Zeitgleich erfolgt vorn bereits die Entnahme fertiger Bauteile und das Einlegen neuer Folien. Eine anschließend integrierte Kameraprüfung stellt die gleichmäßige Wandstärkenverteilung der LSR-Dichtung sicher und gewährleistet so höchste Bauteilqualität. Die Automatisierung sowie die komplette Peripherie sind vollständig in die CC300-Steuerung der Spritzgießmaschine integriert. 

Wie Innovationen den Fachkräftemangel entschärfen

Der digitale Rüstassistent in der Praxis

Dieses Flüssigsilikon wird verarbeitet

Das verwendete LSR-Material ist ein Elastosil LR 3003/30 von Wacker, welches über ein ACH Maximix 3G Pro System dosiert wird. Dieses Dosiersystem ist besonders geeignet für niedrige Schussgewichte – in diesem Fall 16,8 g – und gewährleistet ein exaktes Mischungsverhältnis sowie hohe Prozessstabilität. Es ist ebenfalls in die CC300 Steuerung eingebunden. Dank der Regelung des Einspritzvolumens mit dem digitalen Assistenzsystem IQ Weight Control wird die Genauigkeit des Spritzgießprozesses noch weiter erhöht und das Gewicht der Bauteile bleibt zuverlässig konstant. Besonders wichtig bei dieser Anwendung ist eine gleichmäßige Verteilung der Dichtung ohne Überspritzen oder Fehlstellen.

Deshalb wird mit einer Vertikalmaschine gearbeitet

Das vertikale Maschinenkonzept der Insert Baureihe arbeitet präzise und besitzt eine sehr kompakte Bauweise. Der Schaltschrank ist direkt in die Maschine integriert, was den Footprint der gesamten Zelle erheblich verkleinert.
Quelle: Engel

K 2025: Halle 15/Stand B42 & C58