Компанията Leonhard Kurz със седалище в град Фюрт, Германия, разработва и произвежда декоративни и функционални покрития за широк диапазон от приложения, които се нанасят върху пластмасови компоненти чрез монтажно фолио в процеса на леене под налягане. Компанията се стреми към усъвършенстване на технологиите и процесите, както и към 3D-моделиране на ъглите и контурите на пластмасовите детайли. За да постигне поставените цели, в Leonhard Kurz е създаден голям изпитвателен технологичен център за леене под налягане. Неговото оборудване включва две производствени клетки, в които са разположени сервохидравлични шприцмашини SmartPower на Wittmann Battenfeld със сила на затваряне 1200 и 2100 kN.
За много от нас автомобилът се е превърнал във втори дом, в който все по-често се налага да прекарваме голяма част от времето си, заради увеличаващата се интензивност на трафика. Но вместо да можем да се отпуснем, ние сме изложени на редица стресови фактори. За да се противодейства на тази тенденция, през последните години производителите на автомобили все по-често инвестират в ергономични подобрения и асистиращи системи, а също така и в по-комфортна среда за водачите, особено чрез подобряване на повърхнините във вътрешността на автомобила. Това включва нанасяне на покритие от меки на допир еластомери върху твърдите облицовки, цветни или печатни ефекти, както и комбиниране на конструктивните елементи с декорирани повърхности. Последното, по-специално, се е превърнало в метод с най-висок иновационен потенциал, благодарение на напредъка в технологиите за нанасяне на покритие с фолио. Доказателство за това са значителните темпове на растеж в тази област.
Много повече от блясък, декориране и защита от надраскване
От 80-те години на миналия век фолиото играе все по-важна роля в дизайна на повърхностите на пластмасовите детайли. В началото то е използвано основно като носещо фолио за метални покрития, нанасяни чрез горещо щамповане. Постепенно фолиото придобива все по-голямо значение като трансферна среда за пренасяне на дизайнерски покрития/декоративен печат по време на процеса на леене под налягане. За тази цел се използва процесът на непрекъснато подаване на рулонно фолио (IMD = in-molddecoration или декориране в инструмента чрез трансфер). Специално разработеното от компанията Kurz подаващо устройство опъва през отворената шприцформа ламинираното фолио (б.ред. обикновено от полиестер) в синхрон с цикъла. Непрекъснатият дизайн може да бъде контролиран с помощта на управление на траекторията, а отделните декорации – чрез позициониране с оптично влакно. След това специалната IMD-стягаща рамка и вакуумна технология осигуряват перфектното прилягане и издърпване в кухината на формата. Впоследствие покритието се „пресова“ върху детайла и по този начин образува адхезивна връзка с пластмасата. След отделянето на монтажното фолио от покритието по време на отваряне на формата, декорираният компонент се изважда от нея по обичайния начин. Този метод на декорация се нарича също „система за декорация със сух лак“ (с включен защитен слой).
Компанията Leonhard Kurz е лидер на пазара на трансферни продукти за декоративни покрития на пластмасови детайли. В допълнение към традиционното фолио за горещо щамповане и IMD-фолиото, Kurz предлага широка гама продукти за декориране със специални ефекти и/или функции.
Например, PMD (Print Mold Design) продукти, които представляват кристално прозрачни поликарбонатни фолиа, върху които са отпечатани прецизно координирани дизайни от двете страни. По този начин е възможно да се създават декорации с 3D ефект. Поради сравнително високата си твърдост и температура на омекване, PC фолиото не е подходящо за директна обработка на шприцмашина, а трябва да бъде нарязано по размер и оформено на вложки извън машината чрез термоформоване и последващи отделни довършителни операции. След като се вкарат в инструмента и се залеят с пластмаса, готовите детайли се трансформират в инструментални панели на централните конзоли на автомобила.
Varioform IMD разширява границите на приложение и намалява разходите за единица изделие
Както IMD процесът, който използва полиестерно фолио, така и PMD процесът с вкарването на вложки, не са универсални решения за декориране. Те се различават както по отношение на ограничения в приложенията, така и по присъщи разходи. Като допълнителна стъпка към реализирането на триизмерен дизайн, Kurz комбинира няколко метода в един процес и разработва "Varioform one-shot roll-to-roll IMD process", или еднократен IMD процес с непрекъснато подаване на фолио. Мартин Хан, отговарящ за приложението, технологиите и иновациите в Kurz, обяснява това по следния начин: "Тази свързана с приложението допълнителна технологична разработка отваря широк спектър от възможности за избор на системи, използващи фолио в комбинация с материали, които се леят под налягане (например PP или ABS-TPU). Това води до нови възможности за вариантни изпълнения на структурно ниво на компонентите при едновременно използване на многостранна дизайнерска перспектива, както и постигане на още по-големи възможности за рентабилно 3D формоване с помощта на „One-shot roll-to-roll IMD process”.
За компанията Kurz процесите и използваната технология са важни фактори за успех. За нуждите на техническата лаборатория за леене под налягане е необходимо да бъде закупено подходящо оборудване за извършване на опити и тестове. След цялостен анализ на разходите и ползите, компанията закупува две производствени клетки с шприцмашини на Wittmann Battenfeld. Решаващият аргумент в полза на този избор e концепцията „всичко от една ръка“, което означава, че всички периферни устройства за шприцмашините като роботи, транспортьори на части и зареждане на материали, устройства за темпериране на инструментите и комплектни предпазни ограждения с клас чисто помещение също се произвеждат или предлагат от групата Wittmann, поради което са напълно съвместими и свързани в мрежа както помежду си, така и с други външни системи чрез софтуера Wittmann 4.0.
Серийно производство с използването на шприцмашини SmartPower
За да постигне последващо развитие на технологичните процеси с максимална близост до реалните условия на серийно производство, производителят Kurz закупува две машини от сервохидравличната серия SmartPower, а именно SmartPower 210/750 (б.ред. с 2100 kN сила на затваряне) и SmartPower 120/350 (б.ред. с 1200 kN сила на затваряне), всяка от които е комплектована с робот W918 на Wittmann и синхронизиран транспортьор за детайлите. Kurz оборудва затварящия агрегат на всяка машина с модул за подаване на фолио от рулон. Ръководителят на проекта Фабиан Бюркел от Leonhard Kurz, и Маркус Ото, инженер по продажбите на шприцмашини във Wittmann Battenfeld, отговарят съвместно за детайлната концепция на двете системи.
Фабиан Бюркел разказва: „Най-важният момент за нас бе да пренесем параметрите на обработка, постигнати при тестовете, в реалната експлоатационна среда на потенциалните потребители на нашите системи. Искахме да бъдем максимално независими от променливи влияния върху производствените периферни устройства. Концепцията на Wittmann Battenfeld за взаимосвързани и координирани периферни устройства ни даде шанс да се концентрираме изцяло върху координацията на процеса на шприцоване с използването на широк спектър от системи с различни фолио“.
Достигане на 3D висоти
Фокусът на новите изпитания е поставен върху повишаване възможностите за 3D разтягане на фолиото (б.ред. чрез инфрачервено предварително загряване и последващо вакуумно формоване в шприцформата), при това като неразделна част от процеса на леене под налягане, както и системната оптимизация на позицията на леяковия отвор, за да се сведе до минимум ефектът на удара от пластмасовата стопилка върху еластичността на носещото фолио. Важен страничен ефект от настоящата продуктова разработка е запазването на ъглите на формованите части без гънки, както и безопасното за процеса обвиване на фолиото около контурите на формованата част.
Пример за потенциала, който носят технологичните процеси на Kurz, е награденото приложение за нанасяне на покритие върху вътрешния панел на автомобилна врата. В това приложение частично полупрозрачното декоративно фолио/IMD система за единична декорация се комбинира с помощта на IML технология с отпечатан капацитивен сензор PolyIC върху вътрешната страна на шприцовия детайл. И двата елемента се обливат с пластмаса в рамките на един цикъл. Сензорът позволява включване на светлините с докосване на превключвателя или затъмняване, при което цветът на LED източника на светлина също може да се променя.
