Vollautomatische Fertigungszelle für Folienhinter-spritzung (IMD) bietet hohe Rationalisierungsvorteile

Eine vollautomatische integrierte Fertigungseinheit auf Basis des Spritzgiessautomaten BOY 35 VV (vertikale Schließ- und Spritzeinheit) demonstriert, wie effizient Folienhinterspritzen (IMD) erfolgen kann. Es war Aufgabenstellung, hochwertige dekorierte Displayscheiben mit dreidimensionaler Oberfläche herzustellen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden und um flexibel Änderungen des Display-Designs vornehmen zu können, entschied man sich für die Hinterspritzung einer im Siebdruck bedruckten Folie. Ordnet man die Farbschicht zwischen Folie und dem aufzuspritzenden Formteil an, so ist durch das kratzfeste Material der Folie auch auf lange Zeit ein abriebfestes Dekor gegeben. Zusätzlicher Effekt dieser Anordnung ist eine brilliante Tiefenwirkung des Druckes. Durch den Spritzgießprozess werden Folie und Farbsystem in starkem Maße durch hohe Temperaturen und die Fließbewegung der Schmelze belastet. Um ein Verschieben der Folie und ein Auswaschen der Farbe beim Ein-spritzen zu vermeiden, müssen Folienmaterial, Farbsystem, Folienstärke und –Kontur sowie die Angussanordnung und die Schmelzetemperatur aufeinander abgestimmt sein. Gerade für die Herstellung von Displayscheiben bietet sich Acrylglas durch hohe Transparenz und Kratzfestigkeit als geeignetes Material an. Geeignete Folien und Lackiersysteme sind verfügbar. Die Handhabung der Folie im Fertigungsprozess ist eine interessante Aufgabenstellung. Das Vereinzeln und Grei-fen der in Stapeln angelieferten und oft aneinander haftenden Folien muss gelöst sein, wie auch das Positionieren und Fixieren in der Kavität. Der Einsatz einer Maschine mit vertikaler Schließeinheit ermöglicht einen kompakten Anlagenaufbau auf dem Maschinengestell hinter der Schließeinheit. Alle Anlagenkomponenten können so für den Bediener ergonomisch günstig erreichbar angeordnet werden. Die Folien-Handhabung übernimmt ein Schwenkarmroboter, der die einzelnen Folien aus einem Magazin entnimmt. Da das Spritzgießwerkzeug zwei Kavitäten hat und die Folien im Greifer positionsgenau angeordnet sein müssen, muss der Greifer das Magazin entweder zweimal positionsgenau anfahren oder das Magazin muss doppelt aufge-baut sein, wobei die Entnahmeposition der Folien der Kavitätenposition im Werkzeug entsprechen muss. Bei der Realisation der vorgestellten Anlage entschied man sich für die doppelte Ausführung des Magazins. Über je zwei Sauger wird die jeweils unterste Folie gegriffen und aus der Fixierung gezogen. Das Greifen der untersten Folie erweist sich hier als vorteilhaft, da diese Position unabhängig vom Ladezustand des Magazins konstant ist. Da die Folien oftmals aneinander haften, werden sie während des Greifens mit ionisierter Luft angeblasen. Der Greifer des 6-Achs-Roboters ist so aufgebaut, dass die Folien auf der Greifer-Oberseite gehalten werden. Nach dem Einfahren in das geöffnete Werkzeug werden über Sauger an der unteren Seite des Greifers die fertigen Teile gegriffen, die im Werkzeug liegen. Die Folien für den nächsten Zyklus werden in der oberen Werkzeughälfte abgelegt, wobei sie zur Fixierung über je eine Elektrode elektrostatisch aufgeladen werden. Diese Ladung bleibt durch den hohen Widerstand der Folie für einige Sekunden erhalten und hält die Folie in der richtigen Position. Die entnommenen Teile werden zur automatischen Qualitätsprüfung übergeben. Dies kann eine Gewichts- oder Maßkontrolle sein, es können aber auch optische Qualitäten vermessen werden. Oft bietet sich dabei ein kontrol-lierter Abbau noch vorhandener Restladung durch Anblasen mit ionisierter Luft an, da Messgeräte auf elektrostati-sche Ladung empfindlich reagieren können. Nach erfolgter Messung wird dem Schwenkarmroboter über ein Signal mitgeteilt, ob das Teil als Gut- oder Schlechtteil abgelegt werden soll. Das Design der Teile kann jederzeit durch Wechsel der Folien im Magazin dem Bedarf angepasst werden, so dass eine derart aufgebaute Anlage in der Lage ist, ohne Unterbrechung verschiedenste Ausführungen eines Formteils herzustellen. Zusammenfassend kann gesagt werden , dass das auf der Fakuma 2003 vorgestellte System eine sehr hochwerti-ge und funktionssichere Produktionsanlage und eine kompakte und ergonomisch günstige Fertigungseinheit ist. Kontakt: Michael Kleinebrahm Dr. Boy GmbH & Co. KG Neschener Str. 6 53577 Neustadt-Fernthal Germany Tel.: 02683 / 307-146 Fax: 02683 / 32771 Internet: www.dr-boy.de E-Mail: info@dr-boy.de