Voor de productie van vezelversterkte kunststofcomponenten in een thermoplastische polyamidematrix op basis van ε-caprolactam met behulp van in-situ polymerisatie heeft Engel al geruime tijd een reactief aggregaat beschikbaar. De Oostenrijkers hebben onlangs een kleinere versie van het aggregaat geïntroduceerd.

Met de in-situ polymerisatie en de organomelt-technologie hebben de Oostenrijkers twee productieklare processen voor de productie van thermoplastische composietonderdelen in het programma. Bij in-situ polymerisatie, het thermoplastische RTM-proces (Resin Transfer Moulding), worden voorgevormde droge vezel-‘preforms' direct in de matrijsholte geïnfiltreerd met de reactieve matrix. Dankzij de lage viscositeit van ε-caprolactam in gesmolten toestand worden de droge vezels goed bevochtigd. Wanneer de ε-caprolactam polymeriseert tot polyamide 6, ontstaat een composiet met een bijzonder hoog draagvermogen, die direct via spuitgieten functioneel kan worden verwerkt.

 

Toepassingsgebied

Het toepassingsgebied van de in-situ-polymerisatie strekt zich uit van kleine onderdelen met dunne wanddiktes tot grote, sterk belaste onderdelen in de lichtgewicht autotechniek, de auto-elektronica, het technische spuitgieten en de productie van sportuitrusting. Bij het omspuiten van metalen inserts of kabels in zeer kleine constructies kan in-situ-polymerisatie voordelen bieden ten opzichte van andere processen - zelfs zonder vezelversterking.

 

Van productontwikkeling tot productie

Nu de aggregaten in twee maten beschikbaar zijn, wordt het toepassingsgebied voor in-situ polymerisatie volgens de makers breder: van product- en procesontwikkeling tot en met de serieproductie. De kleinere unit kan matrixvolumes tot 600 cm³ aan - interessant voor de productie van bijvoorbeeld testdelen, monsters en componenten tot een massa van 1,5 kg. De tweede, grotere eenheid kan matrixvolumes tot 1500 cm³ verwerken.

 

Nauwkeurig

In het aggregaat injecteren servo-elektrische injectiezuigers de reactieve componenten. Ze maken een nauwkeurige afstelling van het injectievolume en een absoluut synchrone injectie van de twee componenten mogelijk. De reactieve componenten hebben een bijzonder korte verblijftijd in het systeem. Het restmateriaal kan snel uit het systeem worden verwijderd zonder doorspoelen. Magnetisch gekoppelde schroeftransporteurs zorgen voor de toevoer van de vaste reactieve componenten. Binnen de door de gebruiker gedefinieerde grenzen worden de vaste stoffen continu gedoseerd en geplastificeerd, grotendeels onafhankelijk van het injectieproces. Tot het moment dat het materiaal wordt toegevoerd, blijven de opslag en het transport van de vaste stoffen thermisch en ruimtelijk strikt gescheiden van de onderliggende smeltzone. Het vacuüm boven het gesmolten materiaal blijft ook bij het bijvullen van de voorraadbak behouden. Dit komt zowel de processtabiliteit als de productkwaliteit ten goede.

 

Alle series

Beide aggregaten kunnen worden gecombineerd met Engel-spuitgietmachines uit alle series. Voor spuitgietmachines met de CC300-besturing is een retrofitmogelijkheid beschikbaar. De besturingsintegratie zorgt ervoor dat het hele proces centraal op het machinedisplay kan worden beheerd. Optioneel kan de reactieve unit als stand-alone systeem met een eigen CC300-besturing worden bediend.

De nieuwe reactieve eenheid is beschikbaar voor klantenproeven in het Engel Center for Lightweight Composite Technologies in Oostenrijk. Engel werkt hier samen met de Johannes Kepler Universiteit (Linz) en matrijzenmaker Schöfer aan de verdere ontwikkeling van het in-situ-polymerisatieproces.