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Un robot KUKA collabora a un processo brevettato di produzione di CRP presso Compositence
La costruzione leggera è una megatendenza da anni, e non solo nell’industria automobilistica. Le riduzioni di peso della carrozzeria dei veicoli o dei componenti dei veicoli fa abbassare il consumo di energia e, di conseguenza, le emissioni di CO2
Sia i costruttori di automobili che l’indotto sono costantemente impegnati nello sviluppo di nuove tecnologie nel campo della costruzione leggera. I compositi di carbonio sono al momento ritenuti l’alternativa più tecnicamente avanzata. La Compositence GmbH, con sede nella città sveva di Leonberg, ha sviluppato un processo per la produzione di compositi di carbonio, che non solo rende superflua la realizzazione di prodotti semilavorati, ma riduce anche al minimo gli scarti.
Un robot KUKA KR 150 R3700 K ultra garantisce il caricamento costantemente affidabile e di alta qualità di fibre nella testa formaspire. Il processo di produzione brevettato da Compositence comporta vantaggi significativi non solo per la produzione di automobili, ma anche per la produzione di veicoli industriali, dell’industria aerospaziale e di impianti di energia eolica.
Il processo robotizzato aumenta in misura significativa la produttività, soprattutto per quanto riguarda la produzione di componenti dalla superficie ampia
Elevati costi di produzione per componenti CRP
I componenti in plastica rinforzata con fibre di carbonio (CR) sono ancora prevalentemente realizzati a mani, il che si traduce in elevati costi materiali a causa del materiale di partenza e del notevole volume di scarti, nonché in elevati costi di processo. Questo è imputabile al fatto che la prima fase della produzione di compositi dalla superficie ampia e dalle prestazioni elevate sia la realizzazione di prodotti semilavorati in fibre di carbonio, i cosiddetti roving. Sono disponibili in larghezze standard e con orientamento di fibre standard. Un componente è quindi prodotto tagliando e combinando uno sull’altro questi semilavorati, operazioni che di norma vengono svolte manualmente.
Un KUKA KR QUANTEC ultra carica fibre con costante affidabilità presso la Compositence GmbH.
La soluzione KUKA aumenta il potenziale della costruzione leggera
Un robot KUKA KR 150 R3700 K ultra garantisce una qualità costantemente elevata durante il prelievo dei roving o dei nastri termoplastici dalla cantra per alimentare la testa formaspire ad una velocità estremamente sostenuta. La soluzione assicura una qualità costantemente elevata associata a un uso di materiali ridotto al minimo e, al tempo stesso, a un aumento del potenziale della costruzione leggera grazie al design ottimizzato sotto il profilo del carico. Perché una struttura ottimale in fibre rende il componente più leggero e, di conseguenza, anche più allettante. Inoltre la possibilità di un’applicazione diretta e tridimensionale delle fibre spiana il terreno a una nuova flessibilità nella formatura.
Il robot riveste il componente direttamente con le fibre di carbonio, a una velocità molto sostenuta e con una qualità di livello altissimo.
Precisione ed efficienza anche con carichi elevati
Il KUKA KR 150 R3700 K ultra offre tempi ciclo ridotti del 25%, una rapida accelerazione, massima precisione di traiettoria e alta efficienza energetica anche nel range delle portate elevate. Con un peso proprio di soli 1.215 chilogrammi, un ampio raggio d'azione di 3.700 millimetri e una portata di 150 chilogrammi, il KR 150 R3700 ultra K raggiunge una straordinaria ripetibilità di posizionamento inferiore a 0,06 millimetri. Presso Compositence viene impiegato in combinazione con una tavola rotante mobile. Il controllo robot della macchina è affidato a un controllo PLC di livello superiore.
L’aumento della produttività vale la pena
Il processo robotizzato aumenta in misura significativa la produttività, soprattutto per quanto riguarda la produzione di componenti dalla superficie ampia. Il processo di Compositence consente, per contro, l’apporto diretto di fibre di carbonio per formare il componente con scarti ridotti al minimo. Per quanto riguarda Compositence, questa scelta si è da tempo rivelata vincente: il nuovo sviluppo per nastri termoplastici ha suscitato grande interesse ed è già stato venduto a diversi clienti. Il sistema è inoltre stato anche adattato per materiali in fibra alternativi e ottimizzato per requisiti specifici di componenti.
