Progettato per misurare, rilevare e localizzare gli ostacoli e migliorare la sicurezza della guida autonoma attraverso l’interazione con l’ambiente, lo specialista nella stampaggio presenterà la produzione completamente automatizzata di sensori automobilistici destinati alle applicazioni esterne dei veicoli. Per ottenere una risoluzione ottimale, il processo IMD senza giunture prevede l’iniezione posteriore della seconda superficie dei sensori radar utilizzando decorazioni a immagine singola, prima di pulire l’emblema con tecnologia senza contatto.
Henrik Langwald, Direttore dello Sviluppo Commerciale per il Settore Automobilistico ed Elettronico, descrive il processo: “Dopo che il pezzo è stato spruzzato, il robot entra nello stampo estraendo il pezzo finito tramite una pinza di rimozione, che lo posiziona in un recipiente situato sul tavolo scorrevole azionato da servomotore. Da lì viene tenuto in posizione all’interno della stazione laser. Il canale di colata viene separato e cade liberamente in una scatola. Il ciclo prosegue quindi verso la stazione di pulizia a CO₂, con il robot che riprende la sua posizione standard. Ogni pezzo pulito viene prelevato dal contenitore dal robot tramite una pinza di trasferimento e posizionato con il lato visibile rivolto verso l’alto sul nastro trasportatore, mentre il robot prosegue il ciclo tornando alla sua posizione di estrazione del componente sopra lo stampo».
Specialista nella tecnologia dei film sottili e nei rivestimenti decorativi funzionali, LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG ha adattato l’innovativo processo IMD, che prevede il riposizionamento delle pellicole IMD sulla piastra mobile durante ogni ciclo utilizzando un classico processo roll-to-roll con un dispositivo di alimentazione delle pellicole. Il robot lineare SAM 10-C, adattato alla piastra di serraggio fissa, viene utilizzato per il prelievo del componente. Si occupa quindi della gestione completa del pezzo, utilizzando ventose per estrarlo dallo stampo a iniezione, prima di depositarlo sul tavolo scorrevole azionato da servomotore e trasferirlo poi senza scossoni sul nastro trasportatore.
Trattandosi di superfici estremamente pregiate e delicate, per proteggere i componenti dalla contaminazione la cella di stampaggio a iniezione è dotata di un’unità mobile a flusso laminare. Fornita dagli esperti di flussi d’aria di PETEK Reinraumtechnik, la cella in camera bianca di classe ISO 7 utilizza l’innovativa tecnologia Flowbox dell’azienda tedesca per convogliare aria filtrata in modo mirato nell’unità di alimentazione del film e nell’area di automazione di movimentazione e posizionamento, spiega Langwald. E aggiunge: «La polimerizzazione UV non è un requisito per questa specifica applicazione. Tuttavia, per garantire flessibilità futura, è possibile sostituire la striscia di esclusione e inserire il modulo UV».
Vantaggi dell’IMD
Per le superfici dei radar automobilistici ad alta tecnologia, l’IMD rappresenta un’opzione economicamente sostenibile e più ecologica, che offre capacità, libertà di progettazione, ripetibilità e produzione efficiente dal punto di vista energetico.
«La metallizzazione a base di indio è compatibile con i radar», assicura l’esperto. «L’utilizzo di questa tecnica garantisce che le funzioni dei sensori corrispondenti situati intorno al veicolo non vengano disturbate. Tali sistemi offrono un importante vantaggio progettuale rispetto ai sensori convenzionali, poiché possono essere nascosti utilizzando materiali otticamente opachi. Ciò è dovuto alle diverse lunghezze d’onda dei raggi radar rispetto a quelle della luce visibile.»
Rispetto ai processi di verniciatura o PVD, il processo di produzione IMD è significativamente più economico; l’esperto del settore automobilistico ribadisce i vantaggi di disporre di un flusso di lavoro continuo e ininterrotto per la produzione e la decorazione degli emblemi. «Inoltre, questa sarà la nostra prima dimostrazione dal vivo della tecnologia di pulizia senza contatto», annuncia Langwald.
Altri vantaggi del processo sono la libertà di progettazione, l’efficienza energetica e la sostenibilità. Grazie all’integrazione e alla sinergia del processo IMD con la produzione dei componenti stampati, non è necessaria alcuna lavorazione aggiuntiva. Ciò riduce significativamente le emissioni di CO₂. «Inoltre, durante il processo IMD gli strati decorativi vengono trasferiti tramite un sistema di rivestimento a secco. Ciò elimina il rischio di contaminazione tipico dei rivestimenti a umido. Inoltre, non viene consumata energia per l’essiccazione successiva», afferma Langwald.
Sempre al fianco dell’agenda della sostenibilità
Il riciclaggio dei componenti, la riduzione delle sostanze inquinanti e un minor consumo energetico sono tra gli altri vantaggi del processo presentato alla Fakuma 2021. «Il processo di decorazione IMD favorisce in modo significativo la riciclabilità dei componenti», afferma Langwald. Sia i componenti IMD che i canali di colata, compresi gli strati decorativi, possono essere facilmente riciclati. Inoltre, poiché la metallizzazione a film sottile avviene all’interno della decorazione, non sussistono problemi legati al cromo-6, sostanza pericolosa.
Adottando questo processo, Sumitomo (SHI) Demag mette in pratica e sostiene il suo nuovo slogan “Act! Sustainably”, presentato in occasione della fiera, in base al quale l’azienda presenterà solo attrezzature e macchinari che promuovono azioni sostenibili e positive per l’ambiente.
La IntElect 220/660-1100 utilizzata per la dimostrazione presso lo stand soddisfa esattamente questi criteri. Dinamica, precisa e a basso consumo energetico, è dotata dei più recenti servoazionamenti che garantiscono una migliore ripetibilità e tempi di ciclo più brevi. Grazie ai motori di azionamento, ai convertitori di frequenza e all’intero sistema di controllo dei servomotori sviluppati internamente, la serie IntElect rimane una delle presse a iniezione più efficienti sul mercato, con un consumo energetico inferiore fino al 20% rispetto alle presse a iniezione completamente elettriche convenzionali. Ulteriori vantaggi sono una maggiore disponibilità e una maggiore precisione, entrambi fattori che incidono positivamente sulla redditività della macchina. «Tutte le interfacce rilevanti sono integrate nel sistema di controllo, così come il pacchetto IMD e la comunicazione standardizzata con il nostro robot SAM-C», afferma Langwald.
Macchina e robot da un unico fornitore
Progettata da Sumitomo (SHI) Demag per integrarsi perfettamente con il processo di stampaggio a iniezione, la novità più importante presentata in fiera è l’attesissima serie di robot handle&place a marchio proprio SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine – Cartesian), sviluppata internamente dall’azienda.
«Per l’applicazione IMD, l’ottimizzazione dell’altezza si ottiene tramite un asse telescopico compatto», spiega Jürgen Schulze, direttore del reparto Automazione. I clienti beneficiano di una tecnologia di processo e di sistema proveniente da un unico fornitore, completa di integrazione hardware e software della tecnologia robotica nell’unità di stampaggio a iniezione e di una meccanica robotica ottimizzata per la produzione e completamente personalizzata per le macchine Sumitomo (SHI) Demag.
«Con SAM-C siamo riusciti a progettare la più piccola cella automatizzata di stampaggio a iniezione, comprendente la tecnologia robotica e quella di movimentazione dei materiali», spiega Schulze. «Offriamo un’elevata disponibilità del sistema con interventi di riparazione e manutenzione minimi, grazie alla tecnologia dei servomotori sviluppata internamente da Sumitomo (SHI) Demag e alla tecnologia di azionamento e guida a bassa manutenzione. Grazie alla corrispondente tecnologia del vuoto, i sistemi garantiscono inoltre un notevole risparmio energetico».
Inizialmente disponibile in quattro classi di carico utile – tre, cinque, dieci e 20 kg – la piattaforma SAM si espanderà gradualmente nei prossimi due anni con l’aggiunta di ulteriori cinematiche robotiche ed elementi funzionali.
Altri concetti di automazione efficienti inclusi nella cella IMD comprendono la separazione dei canali di colata e la marcatura laser fornite da H + S Automatisierungstechnik GmbH, Groß-Umstadt; una stazione di pulizia della Baier GmbH + Co KG Maschinenfabrik, Rudersberg, società controllata da Kurz; la Flowbox a flusso laminare di PETEK; e un sistema laser a CO₂ di Datalogic S.P.A., Lippo di Calderara di Reno (Italia) per la separazione dei canali di colata. Tra gli altri partner coinvolti in questo progetto innovativo figurano la Universal Robots GmbH di Monaco di Baviera, che fornisce l’aria compressa e un cobot universale per la pulizia dei componenti, e la Röhm GmbH di Darmstadt, sviluppatrice del resistente composto filtrante in PMMA PLEXIGLAS®.