Produzione di guarnizioni in schiuma un pochi secondi

Le guarnizioni in schiuma poliuretanica (PU) proteggono i componenti dalla sporcizia, dalla polvere e dall’umidità. Sono impiegate nella classica costruzione automobilistica e nei settori dell’energia portatile, tra l'altro nei veicoli elettrici, nei monopattini elettrici o nelle stazioni di ricarica. Le guarnizioni in schiuma poliuretanica sono applicate ad esempio sui componenti per gli altoparlanti, le luci, le griglie di ventilazione o i tappi dei serbatoi con il procedimento FIPFG (Formed-In-Place Foam Gasket). Per la produzione in serie con grandi numeri di pezzi è utile un impianto completamente automatico, come quello sviluppato da DOPAG per le imprese Gealan Formteile GmbH e Foster. Nello sviluppo è stato necessario soddisfare i grandi requisiti di garanzia della qualità. 

Nell’industria automobilistica sono richiesti grandi numeri di pezzi. La riproducibilità, la sicurezza dei processi e la garanzia della qualità hanno un ruolo importante. Per l’applicazione delle guarnizioni in schiuma poliuretanica sui moduli degli altoparlanti, DOPAG ha sviluppato un impianto che soddisfa esattamente questi requisiti per le imprese Gealan Formteile (sviluppatrice e produttrice di pezzi in plastica e componenti industrializzati) e Foster (produttore di sistemi audio). Nel complesso, l'impianto è strutturato in modo flessibile e consente di dotare di guarnizioni in schiuma poliuretanica più componenti diversi in più posizioni.

Il cuore dell’impianto è costituito dalla testa di miscelazione dinamica. Tratta i poliuretani multicomponenti altamente reattivi. Per lo svolgimento dei singoli passi di lavoro sono stati integrati nell’impianto tre robot per la movimentazione dei componenti. Prima che vengano impiegati, i componenti vengono posizionati manualmente e messi quindi a disposizione di un robot da due nastri trasportatori. Al centro si trova un ugello per il pretrattamento al plasma. Il plasma “attiva” la superficie, per fare in modo che la guarnizione in schiuma aderisca al componente. A desta o a sinistra dell’ugello, il robot preleva il componente dal nastro trasportatore, lo posizione in corrispondenza dell’ugello e compie quindi un percorso equivalente al bordo della futura guarnizione in schiuma. Successivamente, appoggia il componente su di un apposito portapezzi. I portapezzi hanno un’importante funzione intermedia e garantiscono la ionizzazione. I componenti vengono scaricati staticamente e la superficie viene neutralizzata per la successiva applicazione di materiale. I portapezzi possono essere sostituiti in pochi minuti se necessario. I diversi procedimenti di dosaggio e applicazione vengono precedentemente salvati e possono essere selezionati comodamente attraverso il pannello tattile dell’impianto. Questo garantisce la massima flessibilità per l’utilizzatore nella produzione in serie. È possibile reagire alle diverse esigenze e produrre numeri di pezzi variabili dei diversi componenti. 

Miscelazione dinamica dei materiali

Gli altri due robot prelevano quindi alternativamente i componenti dai portapezzi e si occupano della movimentazione sotto agli ugelli per l’applicazione della guarnizione in schiuma. Nella testa di miscelazione dinamica, montata sull’asse mobile, il poliuretano viene dosato e miscelato. Per l’applicazione del materiale, la testa di miscelazione può spostarsi in entrambe le direzioni a destra e a sinistra. Successivamente, il robot a sinistra o a destra si occupa del movimento di applicazione e muove il componente nel rispetto del relativo profilo. Questo, rispetto all’uso di robot lineari, ha il vantaggio decisivo che su un componente è possibile applicare la guarnizione in schiuma su più lati in un solo passaggio di lavoro. 

La testa di miscelazione dinamica è adatta alla lavorazione dei materiali altamente reattivi. Tra questi, oltre alle schiume isolanti, rientrano anche gli adesivi e i materiali di sigillatura. Grazie a una sovrapposizione controllata e programmata, il punto iniziale e finale del cordone di schiuma penetrano l’uno nell’altro, dando origine a un punto di giunzione ottimale. Inoltre, un sistema di chiusura dell’ugello (Nozzle Closing System, NCS) garantisce la conclusione impeccabile del cordone isolante. Impedisce che all’uscita dell’ugello si formino delle gocce, che potrebbero poi causare delle imperfezioni nel cordone isolante o sporcare il componente o il sistema di nastri. 

Dopo l’applicazione del materiale, i robot appoggiano il componente su di un nastro trasportatore prodotto appositamente. Qui, la guarnizione in schiuma poliuretanica si indurisce a temperatura ambiente. Il nastro trasportatore è stato costruito e temporizzato in modo tale da rispettare il tempo di indurimento necessario della guarnizione in schiuma. Al termine del tempo di indurimento e del nastro trasportatore, i componenti possono essere prelevati e lavorati ulteriormente.

Alta sicurezza dei processi nella produzione in serie

Per soddisfare tutti i requisiti dell’industria automobilistica e garantire una qualità alta e continua, sono stati installati numerosi sistemi per l’assicurazione dei processi. Proprio all’inizio, non appena il componente viene appoggiato manualmente, dei sensori con telecamera controllano il tipo di componente in base al programma scelto. I componenti che non coincidono con la tipologia preselezionata o che non vengono riconosciuti vengono espulsi. A ogni riavviò dell’impianto, viene controllata la presenza di danni alle pinze e agli ugelli della testa di miscelazione. Se non vengono identificati dei danni, l’impianto inizia con il processo di produzione regolare e il materiale viene dosato, miscelato e applicato. 

L’alimentazione di materiale

L’alimentazione di materiale avviene tramite due recipienti in pressione per il materiale per i componenti A e B, nei quali sono integrate delle funzioni supplementari, quali ad esempio un carico d’aria controllato dei componenti A o un filtraggio fine dei componenti B. Il dosaggio avviene tramite le precisissime pompe a ingranaggi DOPAG, alimentate tramite una stazione di rabbocco. Garantiscono un riempimento automatico e continuo e assicurano una produzione priva di interruzioni. È inoltre integrato un apparecchio per la tempera. Con l’aiuto di un fluido termoforo, i recipienti in pressione per il materiale, le tubazioni flessibili e la camera di miscelazione vengono temperati, in modo che il materiale disponga sempre della temperatura di lavorazione giusta in qualsiasi momento. In questo modo è soddisfatto anche l’ultimo requisito per garantire una produzione qualitativamente pregiata e sicura delle guarnizione in schiuma poliuretanica nella produzione in serie.

Qui troverete maggiori informazioni sulle imprese: 

GEALAN Formteile GmbH
Hofer Strasse 70 - 74
95145 Oberkotzau
Germany
Telefono: +49 (0)92 869 460
www.gealan.com

Foster Electric
www.foster-electric.com