Benteler-Sigley는 완전 자동화 된 HP-RTM 생산을 가능하게하는 볼보의 다중 모델 SPA 글로벌 플랫폼을위한 경량의 공간 절약형 복합 판 스프링을 개발했습니다.
새로운 볼보 XC90 크로스 오버 SUV는 볼보는 결국 아직 S60, S90, V60, V90을 출시하지 포함, 생산의 첫 번째 모델 '(SPA 새로운 세계적인이라') '차량 확장 가능한 플랫폼 아키텍처'에 XC60 여러 다른 모델 벤 틀러 (Benteler) - 유리 섬유 플랫폼 SPA의 생산을위한 HP-RTM 완전 자동화 된 생산 라인을 사용하여 SGL / 리어 액슬 판 스프링 소재 PU 모든 모델, 2018, 얻었다 연간 최대 500,000 개의 부품 (Volvo의 사진)
자동차 공급 업체 (주) 벤 틀러 (Benteler) 자동차 산업 (주), (파더 보른, 독일) 및 파이버 솔루션을 제공하는 2008, 벤 틀러 (Benteler)에 설립 SGL 그룹 (독일 Weisibadeng) 합작 회사로서, - SGL (오스트리아 리 에드 임 인크 라이스)는 지금까지 대량 생산의 가장 주목할만한 성과를 플랭크와 기둥, 문, 좌석과 스포일러를 포함하는 복합 자동차 부품을 섬유 강화하지만, 생산 전문 복합 판 스프링 때문이다. 피셔 복합 기술 회사의 인수 (오스트리아 리 에드 임 인크 라이스) 이후 자동차 사업 부문과 임 인크 라이스는 2012 년 오스트리아 오트의 복합 부품 공장 근처에 제 2의 고향을 구축, 회사의 혁신 전례없는 자동차 복합재 생산 능력을 확보하는 방법.
2013 년에 Bentler-SGL은 당시의 전형적인 에폭시 수지 매트릭스 소재를 대체하고 Daimler AG (Stuttgart, Germany)의 Mercedes-Benz Sprinter 밴에 유리 섬유를 제공했습니다. / 폴리 우레탄 프론트 액슬 스프링은 스틸 파트에 비해 15kg에서 6kg으로 체중이 65 % 감소합니다.
빠른 LOCTITE MAX 2 폴리 우레탄 수지 (PU) 및 고압 수지 이송 성형 경화 헨켈 (독일 杜塞尔多夫) 사용 (HP-RTM) 과정, 벤 틀러 (Benteler)는 - SGL 회사는 연간 ~ 10 만 달성 150,000 개의 부품 생산.
볼보 (스웨덴 Gothenberg) 새로운 XC90 크로스 오버 SUV 유리 섬유 / PU 리어 액슬 판 스프링 생산 증가, 회사는 다시이 임계 값을 인상 할 준비가되어 있습니다. XC90은 볼보 '확장 차량 플랫폼 아키텍처 (입니다 'SPA') '판 스프링의 중요한 부분으로 새로운 글로벌 플랫폼의 첫 생산 모델은 또한뿐만 아니라 더 큰 차량이 개발 될 수있다 S60, S90, V60, V90과 XC60이 될 것이라 신청을하십시오.
'이 연간 50 만 부분에 도달 할 것 2018 년, 자동차 산업 복합 부품 프로그램에서 가장 높은 수익률이다.'벤 틀러 (Benteler) - SGL 전무 이사 로버트 언 스트 - 시버트가에서 작업하는 것 외에도 '라고 우리 외부 파트너 벤 틀러 (Benteler) SGL과 기존의 HP-RTM 성형 공정과에 대한 고객과 수지 공급 업체와의 강력한 파트너십을 구축하는 포괄적 인 전문 지식을 완전 자동화 된 생산 라인에 사전은 통합 중요하게, 우리는 현재 시중에서 구할 수없는 프로세스를 개발했습니다. '
벤 틀러 (Benteler) - 광범위한 경험에서 SPA 보드 설계 스프링에 볼보와 SGL 협력은, '우리는 스프린터 밴의 판 스프링을 생산하는 능력을 가지고, 또한 벤 틀러 (Benteler) 자동차 그룹에 의해 다른 서스펜션 시스템 구성 요소와 함께 제공 될 수있다. 생산 능력은 Volvo의 판 스프링 프로젝트에 통합 될 수 있습니다. 'Ernst-Siebert는 설명했다.
결정하는 데 필요한 디자인과 기능으로 각각의 판 스프링. 사업 개발 벤 틀러 (Benteler) 자동차 그룹의 프랭크 Fetscher 이사는 그 FRP 섀시 애플리케이션을 설명하고 그에 따라,이 디자인은. 볼보 디자인을 판 스프링의 성능과 비용을 결정 성능, 내구성 및 비용 요건, 매우 컴팩트 한 설치 공간의 제약을 충족시키기 위해 유리 섬유 방향성 직물 층을 사용하여 판 스프링 (60)까지. 비록 실질적 금속판 스프링의 이전의 크기와이 복합 판 스프링 동일하지만 코일 스프링과 서스펜션 스트러트가 제거되어 축이 트렁크 영역까지 덜 확장되어 재고 공간이 늘어납니다.
XC90의 호화 버전에서부터 컴팩트 X60에 이르기까지 리프 스프링 디자인은 모든 모델의 성능 및 재고 요구 사항을 충족해야한다고 그는 설명했습니다. 즉, 길이와 너비는 모두 1200mm와 60mm이지만 SUV의 무게는 소형차에 비해 크게 다를 수 있으므로 3 가지 곡률 모양이 각 차량 중량에 적합한 판 스프링을 제공하도록 설계되었습니다. 한편, 다른 모델의 리프트 및 강성의 주요 표시기에 대해, 상부 및 내부 부싱은 외부로 이동할 수 있고, 다른 한편으로는, 스프링의 단부에서 상이한 패드를 사용함으로써, 각각의 모델에 대한 조정이 이루어질 수있다. Benteler-Sigley는 생산 공정을 가능한 한 간단하게하면서 스프링 성능을 조정할 수있는 추가 용량을 제공해야하기 때문에 Benteler-Sigley는 수많은 복잡한 응용 프로그램을 관리 할 수 있습니다. "Volvo와 우리는 스프링 강성 계수는 다른 모델에 적용됩니다. 'Fetscher가 말했다.
최종 설계 및 생산 공정에 규정 된 요구 사항에 볼보에 따라이 확인된다. '우리는 그들이 확인하는 방법의 아이디어를 지원합니다.'Fetscher이뿐만 아니라, 또한 컴퓨터 지원 공학 (CAE) 및 물리적 테스트가 포함 말했다. '우리는 할 것이다 그들의 우리의 프로그램 CAE 피로 및 기계적 피로 시험에 대한 요구 사항은. '그는이 다른 환경 조건에서 수행되는 모든있는 도로 부하 데이터로부터 동적 피로 하중 시험 및 정적 부하 테스트를 포함하고 있다고 지적했다. Fetscher 보충 안티 - 롤 바 또는 하부 컨트롤 아암 등 SGL 모든 섀시 부품, 또한 유사한 시험, 부품 수명 등을 제작 - 벤 틀러 (Benteler)는 자동차 산업 주식회사 본 텔러 상기 좋은 예측.
HP-RTM 프로세스를 사용하여 오스트리아 오트 임 인크 라이스 공장에서 판 스프링 볼보는 2 폴리 우레탄 수지를 생산하는 LOCTITE MAX를 사용하여. 그러나, 높은 생산 목표는 자동화의 새로운 수준에 도달 할 필요가 있었다. '원료에서 . 모든 처리 단계가 자동화되어, 어떤 사람의 개입이 자체 개발 한 제품 라인을 따라서 '완벽하게 이해할 벤 틀러 (Benteler)를 고품질의 마지막 부분을 생산하는 우리의 성공의 열쇠입니다'에른스트 - 시버트가 반복적으로 강조하지 '- SGL은 많은 세부 사항을 밝힐 준비가되어 있지 않습니다.
라인의 첫 번째 섹션은 자동 절단 및 생산 관리 시스템의 일 실시 형태를 표시하는 프리폼 재료를 보강 단방향 포함한다. "우리는 완전히 자동 검색을 포함하여 생산 라인을 제어 할 수있다. '에른스트 시버트 설명 '전체 생산 라인은 상이한 품질 보증 단계뿐만 아니라 육안 검사뿐만 아니라, 자동 기계 시험이있다. 각 판 스프링을 검출한다.'Fetscher는 강성 검출기 및 상기 스프링 부재의 100 % 검사를 첨가 기능성, 이것은이 유형의 응용 프로그램에 대한 표준 사례입니다.
에른스트 시버트가 주장 안정적인 강한 처리 및 재생 키 부재를 얻기 재료 Fetscher 예의 모든 파라미터 그의 온라인 제어를 상기 '부적절한 프리폼 플라이 시스템 것 이 불일치 감지 매개 변수 및 프로그램 매개 변수 사이의 감지, 그래서 우리는 문제를 즉시 알 수 있습니다. 우리는 다음 결함이있는 부품을 제거하고 라인의이 부분이 고정되어 있는지 확인하기 위해 개정안을합니다. '그는 미래했다 Benteler-Sigley는 자체 제어 생산 라인을 향하여 움직일 것입니다. "이것은 Industrial 4.0 생산 시스템 통합을 위해이 방향에서 취한 첫 번째 단계입니다."
프리폼 다음 동작은 생산 라인. 우선, 첨단 산업 에폭시 접착제 또는 폴리 우레탄계 분말의 사용은 단방향 섬유 적층 체의 안정화를 자동화하고, 접착제는 가열에 의해 용융 가압되고, 사전 - 냉각 통합 구하는 모양 부재. 그리고, 판 스프링에 반송 로봇 프리폼 복수 HP-RTM 저급 멀티 캐비티 금형을 누르세요. "우리 고유의 내부 개발의 일환으로 가지고 모든 특별 이송 지그 개발. 'Fetscher 말했다.
'센스 Xiexigeli 도움, 우리는 연구 및 개발의 많은 일을 한 직물 및 바인더를 포함하여이 특별한 판 스프링 애플리케이션을위한 최상의 재료의 개념의 정의는.'에른스트 - 시버트는 지적이 같이 아니다 '고 그래서 간단한에만 직물의 몇 가지 예를 들면, 설계이 SGL 개발 된 판 스프링 재료뿐만 아니라 구성 요소의 특정 기능 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 완전히 적합뿐만 아니라 안정적인 프리폼을 제공 보인다 . '
프리폼에, 금형 주조 수지를 시작 닫힙니다. 그러나, 자동화에 필요한 개발의 깊이의 강한 수준을 달성하기 위해 HP-RTM 프로세스를 만들기 위해. '키는 프로세스를 최적화하는 것입니다.'에른스트 - 시버트는 주장, '당신은 수지해야 중국어 높은과의 협력을 통해 더 나은 이해를 가지고 있고, 우리가했다. 동시에,이 직물의 깊이있는 지식이 있어야합니다 SGL과 협력하여, 우리는 이런 짓을했는지, 그래서 우리는 매개 변수를 조정하는 방법을 알고 및 생산주기 시간의 요구 사항을 충족하기 위해 구현했습니다. '
"헨켈의 접착 기술 사업부의 글로벌 프로젝트 매니저 인 Frank Kerstan은"판 스프링은 매우 힘들고 내구성이 있어야하며 서로 다른 조건에서 수백 가지 조건을 견딜 수 있어야합니다. 수천 개의 동적 부하가 있지만 대량 생산에는 매우 빠른 주조 및 경화가 필요합니다. "폴리 우레탄은 에폭시와 비슷한 높은 강도를 제공하며 높은 강도를 제공합니다. 신장과 인성,이 모두가이 용도에 중요합니다. '라고 커 스탄은 설명했다.
에폭시 수지, 비닐 에스테르 수지 및 폴리 우레탄을 제공하는 수많은 수지 공급 업체가 있지만, 우리의 특별 프로젝트의 경우 헨켈은 높은 산업 생산량으로 사이클 시간 및 비용 구조 요건을 충족시킬 수 있습니다.
Kerstan은 최종 제품의 유리 섬유 함량이 55 %로 상대적으로 높기 때문에 도가니를 매우 빨리 부어 주지만 섬유 불일치가 발생하지 않으며 다음 부품을 신뢰할 수 있어야한다고 설명했습니다. LOCTITE MAX 2 수지는 실온에서 200-300mPa (cps)의 점도를 갖지만 90 ° C에서 10cps까지 떨어지므로 섬유를 이동시키지 않고도 안정적이고 신속하게 함침시킬 수 있습니다.
Benteler-Sigley는 Ort im Innkreis 공장에서 주문형 혼합 헤드 및 KraussMaffei 혼합 계량 장치가있는 Hennessy Streamline 장치를 비롯한 다양한 장비를 사용했습니다. A Dieffenbacher HP-RTM 프레스 및 HP-RTM 프로세스 용 캐논 아프 로스 (Cannon Afros) 맞춤형 설계 계량 장치와 두 개의 전용 FPL14 혼합 헤드가 있습니다.
판 스프링의 제조 볼보 수지의 주성분은 PU 탈이 부분에 기포의 형성을 방지하기 위해하고, 두 / 혼합 주입하기 전에 히팅 맨틀 순환 이들 성분은 가열에 의해 혼합 헤드 파이프로 계량 혼합 헤드 온도 압력을 유지하는 것은 각 믹싱 헤드 수지 22S 11kg 시간에 주입 할 수 있고, 120 ~ 140 바있다.
전형적인 측정, 제어 시스템으로 질량 유량계 데이터에 의해, 혼합 장비 전송은 연속적으로 각 성분의 유량을 모니터링한다. 검출 된 파라미터는 계량 펌프가 바로 지정된 값으로부터 벗어날와 연관된 경우, 시스템 관리 실시간 원하는 흐름을 복원한다. 90m2을 설계의 영역의 각종 수지의 기억을 탑재 한 펌핑 조정 수단.
흐름을 최적화하고 필요한 프리폼으로 함침 된 수지를 가열 된 주형은 또한 여기에 사용되는 경화 된 복합재에 중요 가열하는 하나 개 이상의 몰드 캐비티 구성이다. 에른스트 시버트 상기 그 이전 있지만 실제로 사용 8 ~ 10 개 또는 12 주머니의보고 있지만, 수는 프로젝트의 공동 수익률에 따라 달라집니다. '이 고객의 요구 사항에 따라하고 부품 설계에서 변경 될 수 있습니다.'그는 충족하기 위해 '추가 고객 요구되는 사이클 시간, 현재로서는이 프리폼 또는 추출 부재에 포함되지 않지만 '. 10 분 이내에. 성형의 완료시에, 하나 개 이상의 주형 공동을 사용할 수 있지만 두 동작이 자동화 출력 멤버의 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.
세 가지 스프링 곡률 디자인에 적응하기 위해, 우리는 상부 금형의 각 세 가지 상부 금형을 개발 스프링의 두께를 변화 할 수있는 세 개의 하부 다이를 개발된다. 따라서, 9 개 개의 다른 하부 금형 결국 제조에 사용되는 순서에 따라 모델을 혼합. 또, 추가 옵션이있다. LOCTITE MAX 우레탄 수지를 사용 Kerstan 설명, 상기 경화 시간을 단축하는 부재의 크기에 따라 촉매를 첨가 할 수있다. 그는 또한 주목 외부 또는 내부 이형제. "외부 이형제 또는 내부 이형제를 사용하여 여부 가공 프로그램 및 가공 사이클 시간 및 지속 시간에 따라 달라진다. '그러나, 그 판 스프링이 장착 된 동적 경고 부재이므로 내부 금형 이형제. 부재의 성능에 영향을 또한 주목 Kerstan와 '결합제, 촉매 및 다른 중요한 내부 이형제. 같이 수지 보조 제품의 화학적 조성이 일치'있다 금형의 형상이 가장 결정 인 중요한 요소를 해제하기위한 가장 좋은 방법. '외부 이형제를 요구할 수 있고, 홈이있는 경우 어려운 각도 스트리핑'
두 개의 새로운 눌러 자동 생산 라인은 봄에 볼보의 보드입니다. '최대 수율을 달성하기 위해, 우리는 두 번째 자동화 생산 라인을 설립했습니다.'에른스트 - 시버트 고 말했다. 때문에 자동화의 높은 수준, 너무 소량 만에 기술자가이 라인을 운영 할 수 있습니다. '우리가 두 번 변화를 가지고, 또한 3 교대로 구현 될 수있다. 필요한 경우'에른스트 - 시버트는 우리가 필요한 경우, 고객의 요구를 충족하기 위해 매우 유연 할 수있다 ', 우리가 주 7 수 있다고 말했다 일 24 시간이 줄을 실행하는 일. '
이 생산 프레스는 Ried im Innkreis의 R & D 센터에서 1,600 톤 셔틀 트윈 스테이션 프레스와 유사합니다 Ernst-Siebert는 기술 센터와 Ort im Innkreis 생산 공장을 강조합니다 이 관계의 중요성은 다음과 같습니다. "우리는 작은 배치 생산에 적합하지만 전체 공정을 시뮬레이션 할 수있는 자동화 센터가 기술 센터에 있습니다. 프로토 타입 단계에서이 라인을 설정하는 것처럼 우리는 "실제 생산에서 어떻게 부품을 만들 수 있습니까?"그는 또한 그의 팀이 Benter의 기계 개념에 대한 시뮬레이션과 SGL 전문가의 재료 분석 및 시뮬레이션을 받았다고 덧붙였습니다. HP-RTM의 개발을 통해 프로세스 기술이 더욱 향상되었으며 진행 속도가 빨라졌습니다. '
Fetscher는 "공정 개발 초기 단계에서 문제를 확인하고 개선 할 수 있도록 헨켈과 같은 수지 공급 업체의 초기 참여가 중요한 역할을했습니다. '
에른스트 시버트 (Ernst-Siebert)는 다음과 같이 말했습니다 : "이것은 과정이 너무 복잡하기 때문에 중요합니다. 필요한 모든 개선을 위해 하나의 매개 변수를 조정하는 것은 불가능합니다. 한번에 여러 매개 변수를 조정해야합니다."
부품이 완전히 경화되면 HP-RTM 프레스에서 자동화 된 밀링 유닛으로 로봇을 옮겨 각 리프 스프링의 끝에서 손질합니다 Fetscher는 이러한 자동화가 산업 표준이라고 믿습니다. 그러나 Benteler-Sigley의 고정 장치는 특별하며 트리밍 프로세스에는 수동 개입이 없다는 것이 지적되었습니다.
Benteler-Sigley는 볼보 리어 플레이트 스프링 프로젝트가 2018 년 최대 생산을 달성하기 위해 계획대로 진행되면서 리어 플레이트 스프링에 대한 다른 기회를 발견하고 열심히 노력하고 있습니다 Fetscher는 "동기 부여와 시장 동인은 동일하게 유지되며 미래의 대체 차량 구조는이 애플리케이션에 더 많은 잠재력을 가져올 수 있습니다."라고 Fetscher는 말했습니다.
커 스탄 (Kerstan)은 다음과 같이 동의합니다. "다른 자동차 제조업체는 동일한 경량 복합 판 스프링 컨셉을 채택 할 의사를 밝혔으며이 컴팩트 판 스프링 샤프트가 전기 자동차의 차체 / 섀시에 매우 적합하다는 것을 확신합니다. 개념. '
또한, Benteler-Sigley는 가로 유리판 스프링 설계 및 생산 경험을 활용하여 세로 유리 섬유 강화 스프링 생산을 지원합니다.
'동일하거나 약간 개선 된 기능을 유지하기 위해 판 스프링을 만들기 위해 강철 대신 복합 재료를 사용하면 합리적인 비용으로 무게를 줄이는 엄청난 기회를 얻을 수 있습니다.'Ernst-Siebert의 설명입니다.
헨켈은 지붕 구조용 RTM 공정과 같은 구조용 몸체 부품 및 외부 분무 부품을 비롯한 여러 자동차 응용 분야를 타깃으로하고 있으며 탄소 섬유 강화 휠 대량 생산에 적합한 고온을 개발했습니다. (Tg> 200 ° C) 에폭시 수지 시스템.