Donnerstag, 12. Januar 2017

IKV, Fill and Airbus implement innovative adaptive injection unit

Automated quality-assured RTM production

 
The Resin Transfer Molding (RTM) process is already widely used for manufacuring structural components for the aviation industry. It offers a high potential for automation, with the components exhibiting very good laminate qualities and consequently excellent mechanical properties. Before the components produced using the RTM method are installed in aircraft, they must first pass through a time-consuming and cost-intensive quality assurance process.
 
Gurten, 12 January 2017In order to shorten this process, forming tools are now equipped with sensors, thereby allowing the quality assurance measures to be redeployed in-line into the production process. The Institute for Plastics Processing (IKV) in Industry and the Skilled Crafts at RWTH Aachen University has cooperated with industry partners Airbus and Fill Machine Engineering in developing an innovative approach which integrates these sensors into injection technology for the first time. This approach dispenses with the need to equip every single forming tool with the costly sensor technology. At the same time, the measuring data recorded during the injection process can enable on-line control of the process in future.
The innovative adaptive injection unit injects the resin using non-refillable cartridges in the same way as a piston injection system. The injection unit is connected to the forming tool with a toggle clamping mechanism. A sensor box for in-line measurement of quality and process-relevant parameters is installed between the forming tool and the injector piston. Temperature, pressure, the viscosity of the resin system, the cross-link density of the resin system, and the glass transition temperature are measured.
 
Integration of the Injection
It should subsequently also be possible to transfer the principle of the implemented sensor box to conventional injection techniques. Moreover, the modular design facilitates combination with current multi-component injection systems. This means that the field of application for the technology can be extended to other industries, such as automotive manufacture.
 
IKV has implemented the presented approach in cooperation with Airbus Operations GmbH, Stade, and the specialist machine builder Fill Gesellschaft m.b.H. in Gurten, Austria. The system technology is available from IKV and manufactured by Fill Machine Engineering on request. The knowledge transfer project sponsored by the German Research Foundation (DFG) was recently concluded.
 
Corporate Data
Fill is a leading international machine and plant manufacturing company serving diverse branches of industry. The family-owned business excels in the use of the latest technology and methods in management, communication, and production. Business operations encompass the fields of metal, plastics and wood for the automotive, aircraft, wind energy, sport and building industries. The company is the global market and innovation leader in aluminum core removal technology, casting technology, in wood bandsaw technology, as well as in ski and snowboard production machines. Andreas Fill and Wolfgang Rathner are joint CEOs of the company founded in 1966 that is still completely family-owned and now has more than 715 employees. In 2016, the company recorded sales of 145 million euros.

Legend:

Innovative injection unit for automated, quality-assured RTM production.

Photo:
IKV/Fröls (free)
http://www.fill.co.at/en/press/automated-quality-assured-rtm-production-/1077i1n594.html

IKV, Fill Maschinenbau und Airbus realisieren neuartige adaptive Injektionseinheit.

Automatisierte und qualitätsgesicherte RTM-Fertigung
 
Zur Herstellung von Strukturbauteilen für die Luftfahrt ist das Resin Transfer Moulding (RTM)-Verfahren weit verbreitet. Es bietet ein hohes Automatisierungspotenzial und die Bauteile weisen sehr gute Laminatqualitäten und damit höchste mechanische Eigenschaften auf. Bevor die im RTM-Verfahren gefertigten Bauteile in Luftfahrzeugen verbaut werden, müssen sie einen zeit- und kostenintensiven Qualitätssicherungsprozess durchlaufen.
 
Gurten, 12. Jänner 2017Um diesen Prozess zu verkürzen, werden heute schon Formwerkzeuge mit Sensorik ausgestattet, die Qualitätssicherungsmaßnahmen – also inline in den Fertigungsprozess – verlagert. Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen hat gemeinsam mit den Industriepartnern Fill Maschinenbau und Airbus einen innovativen Ansatz entwickelt, der diese Sensorik nun erstmals in die Injektionstechnik integriert. Dieser Ansatz vermeidet es, jedes einzelne Formwerkzeug mit der kostenintensiven Sensorik ausrüsten zu müssen. Gleichzeitig können die während des Injektionsprozesses erfassten Messdaten zukünftig eine online Regelung des Prozesses ermöglichen.
 
Integration der Injektionstechnik
Die innovative adaptive Injektionseinheit injiziert das Harzsystem mittels Einwegkartuschen analog zu einer Kolbeninjektionsanlage. Mit einem Kniehebelmechanismus wird die Injektionseinheit druckfest an das Formwerkzeug angekoppelt. Zwischen Formwerkzeug und Injektionskolben ist eine Sensorbox zur inline Messung der qualitäts- und prozessrelevanten Parameter implementiert. Gemessen werden Temperatur und Druck sowie die Viskosität des Harzsystems, der Vernetzungsgrad des Harzsystems und die Glasübergangstemperatur.
 
Großes Anwendungsspektrum
Das Prinzip der implementierten Sensorbox kann weiterführend auch auf gängige Injektionstechniken übertragen werden. Der modulare Aufbau ermöglicht darüber hinaus eine Kombination mit gängigen Mehrkomponenten-Injektionsanlagen. Somit kann das Anwendungsspektrum der Technologie auch auf andere Branchen wie beispielsweise den Automobilbau übertragen werden.
 
Umgesetzt wurde der vorgestellte Ansatz vom IKV gemeinsam mit der Airbus Operations GmbH, Stade, und dem Sondermaschinenbauer Fill. Die Anlagetechnik steht im IKV zur Verfügung und wird von Fill Maschinenbau auf Anfrage gefertigt. Das Erkenntnis-Transferprojekt, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), wurde im Herbst 2016 abgeschlossen.
 
Corporate Data
Fill ist ein international führendes Maschinen- und Anlagenbau-Unternehmen für verschiedenste Industriebereiche. Modernste Technik und Methoden in Management, Kommunikation und Produktion zeichnen das Familienunternehmen aus.
Die Geschäftstätigkeit umfasst die Bereiche Metall, Kunststoff und Holz für die Automobil-, Luftfahrt-, Windkraft-, Sport- und Bauindustrie. In der Aluminium-Entkerntechnologie, in der Gießereitechnik, in der Holzbandsägetechnologie sowie für Ski- und Snowboardproduktionsmaschinen ist das Unternehmen Weltmarkt- und Innovationsführer. Andreas Fill und Wolfgang Rathner sind Geschäftsführer des 1966 gegründeten Unternehmens, das sich zu 100 Prozent in Familienbesitz befindet und mehr als 715 MitarbeiterInnen beschäftigt. 2016 erzielte das Unternehmen eine Betriebsleistung von 145 Millionen Euro.


Bildtext:

Neuartige Injektionseinheit zur automatisierten und qualitätsgesicherten RTM-Fertigung.

Foto:
IKV/Fröls (frei)


http://www.fill.co.at/de/presse/automatisierte-und-qualitaetsgesicherte-rtm-fertigung/1077i1n594.html