De BMW Group heeft in zijn productievestiging in Landshut een nieuwe productie-installatie van Engel in gebruik genomen. Hier wordt de niervormige grille voor de elektrische BMW iX geproduceerd in een cleanroom-omgeving. Zowel de BMW Groep als Engel slaan hiermee een nieuwe weg in. Reden voor de International Society for Plastics Technology (SPE Central Europe) om de toepassing te eren met de SPE Grand Award 2021.

Het geïntegreerd proces In de nieuwe installatie bestaat uit het achterspuiten (‘back-moulding') van een verwarmbare functionele film met polycarbonaat, gevolgd door omspuiten (‘over-moulding') met polyurethaan. Dit is een combinatie van processen die door Engel ook wordt aangeboden onder de naam ‘clearmelt'.

"We wisten vanaf het begin dat deze procescombinatie automobielontwerpers in staat zou stellen op een geheel nieuwe manier te denken", zegt Michael Fischer, hoofd Business Development Technologies bij Engel Oostenrijk. "Nu de technologie al is gebruikt voor het interieur van auto's, vormen de niervormige grilles voor de nieuwe elektrische modellen van BMW de volgende stap. Het is de eerste keer dat gecombineerd film-achterspuitgieten en polyurethaan-overspuitgieten wordt toegepast bij de serieproductie van functionele onderdelen voor de buitenzijde, waar ze aan bijzonder hoge belastingen worden blootgesteld."

De gevoelige elektronica is goed beschermd onder het krasbestendige polyurethaanoppervlak. De hoge glansgraad en dieptewerking, die je al kan bereiken met een dunne laag polyurethaan, geven een elegante indruk, volgens Engel.

Drie materialen in één stap

Engel is systeemleverancier voor dit veeleisende project en is verantwoordelijk voor de complete productiecel, die voldoet aan bijzonder hoge eisen op het gebied van procesintegratie en automatisering. De productiecel bestaat uit een Engel duo combi M-spuitgietmachine met horizontale draaitafel, twee grote industriële robots voor de handling van de folies en spuitgietproducten, een foliereinigingssysteem, een inline-kwaliteitscontrolestation en randapparatuur inclusief de polyurethaantechniek.

De sluiteenheid van de spuitgietmachine en de werkgebieden van de robots zijn over een lengte van 6 m en een hoogte van meer dan 4 m ingekapseld om een cleanroom van ISO-klasse 7 te bereiken. De bijzonderheid: boven de spuitgietmachine heeft de cleanroom een schuifplafond dat geopend kan worden voor matrijswissels en andere werkzaamheden in het matrijsgebied. Alle werkstappen in de cleanroom zijn geautomatiseerd. De robots pakken ook de functionele folies uit en verpakken de onderdelen.

Aan de cleanroom met de productiecel grenst een ISO klasse 8 kamer. Hier werken de productiemedewerkers die de luchtdichte dozen met de folies overbrengen naar het cleanroom-productiesysteem en de verpakte vormdelen naar de intralogistiek voor verdere verwerking.

‘Shy-tech'

In de automobielindustrie en dan met name bij BMW valt met regelmaat de term ‘'shy-tech' - ‘high-tech' maar niet opdringerig en nagenoeg ‘onzichtbaar'. De nieuwe grille van de nieuwe BMW iX draagt onder andere bij aan dat laatste, aangezien achter de grille de cameratechnologie, radarfuncties, sensortechnologie voor bestuurdersassistentie en verwarmingselementen schuilgaan. De voor radar transparante grille is vervaardigd uit Makrolon AG2677 van Covestro en polyurethaan geleverd door Votteler. Het polyurethaan geeft de grille ‘zelfherstellende' eigenschappen. Kleine oppervlaktebeschadigingen bijvoorbeeld door steenslag verdwijnen bij kamertempartuur binnen 24 uur of binnen 5 min na verwarming met warme lucht, volgens berichtgeving van BMW. De matrijs is zo blijkt uit de publicatie door SPE Central Europe gemaakt door Summerer Technologies. Voor het definitieve uiterlijk met het twee-kleuren diamant-vormige 3D metaaleffect wordt een coating uit drie lagen aangebracht, opgebouwd uit een PVD-coating opgesloten tussen twee UV-lakken. Hiervoor heeft BMW aangeklopt bij Oerlikon Balzers Coatings, dat de technologie ‘embedded PVD for Design parts' (ePD) noemt. Ook de matrijs is door Oerlikon van een beschermende coating voorzien.

Virtual reality

Nog een primeur: Engel heeft de complete productie-eenheid al in het offertestadium virtueel gevisualiseerd. "In de 3D-simulatie konden we onze klant door alle gebieden van de productiecel leiden, zien hoe de robots op elkaar inwerken en de ergonomische aspecten beoordelen nog voordat de bouw van de cel was begonnen", zo meldt Walter Aumayr, vice president Automation and Peripheral Units bij Engel Oostenrijk. "Dit is de toekomst. Virtuele realiteit betekent dat we onze klanten een nog betere investeringszekerheid kunnen bieden."

Als aanbieder van systeemoplossingen is Engel het centrale aanspreekpunt voor klanten, ook voor systeemcomponenten die in samenwerking met partners worden gerealiseerd. Partnerbedrijven voor de productiecel voor de nieuwe grilles van BMW zijn onder andere Hennecke uit St. Augustin, Duitsland, voor de verwerking van polyurethaan, en Petek Reinraumtechnik uit Radolfzell, Duitsland, voor de cleanroomtechniek.