JEC World 2019 : Les technologies de pointe d'Engel pour le traitement des composites

À l'occasion de JEC World 2019, Engel Austria (Schwertberg, Autriche) présente ses technologies pour le traitement de feuilles organiques et de bandes unidirectionnelles, la polymérisation in-situ, le moulage par transfert de résine à haute pression (HP-RTM) et le moulage par flux avec SMC.

Le procédé Organomelt d'Engel

Engel démonte son procédé Organomelt sur le salon, avec des pièces d'essai exposées. Ce procédé consiste en la mise en forme et la fonctionnalisation de préimprégnés composites à fibres thermoplastiques, tels que les feuilles organiques et les bandes unidirectionnelles. Par exemple, des nervures de renfort ou des éléments d'assemblage peuvent être surmoulés immédiatement après le thermoformage à l'aide d'un thermoplastique, ce qui permet, selon l'entreprise, un processus de fabrication efficace et entièrement automatisé. Aux États-Unis, Engel affirme utiliser cette technologie pour la production en série de composants structurels exigeants, caractérisés par un poids réduit et de bonnes propriétés en cas de choc. Engel a fourni une presse à injection duo, plusieurs robots articulés easix pour la préparation de grandes quantités d'inserts métalliques et la manipulation de la feuille organique, un robot linéaire viper et un four infrarouge (IR) Engel en tant que solution système intégrée pour une production automatisée à haut volume.

La technologie Organomelt d'Engel est adaptée aux feuilles organiques et aux bandes unidirectionnelles renforcées en fibres de verre et/ou de carbone avec une matrice thermoplastique. Pour augmenter l'efficacité, les empilements de fibres peuvent être posés et consolidés en ligne et dans le cycle du processus de moulage par injection. En plus des presses, robots et fours IR, des unités de pose de bandes pick-and-place avec traitement d'image optique, issues du département de développement et de conception interne, sont utilisées. En collaboration avec son partenaire Fill (Gurten, Autriche), Engel a récemment étendu sa gamme à une unité de consolidation pour empilements de fibres avec différentes épaisseurs de paroi.

Polymérisation in-situ et fonctionnalisation

Un autre procédé présenté est la polymérisation in-situ de l'ε-caprolactame en composites renforcés de fibres pour structures de support et leur fonctionnalisation par moulage par injection. Dans la machine verticale v-duo d'Engel, les processus de polymérisation réactive et de moulage par injection se déroulent en parallèle. Grâce à la faible viscosité de l'ε-caprolactame fondu, les textiles de renfort préformés et secs peuvent être imprégnés de manière particulièrement efficace, selon l'entreprise, ce qui se traduit par une liaison résistante lors de la polymérisation en polyamide 6 (PA6). Cette pièce est fonctionnalisée dans une seconde cavité du moule par surmoulage de nervures et de contours en PA6 renforcé de fibres. Engel est le premier fournisseur sur le marché à exploiter la capacité de fondre et de traiter le monomère solide comme requis par la polymérisation in-situ, ce qui entraîne, dit-on, une charge thermique réduite et donc une qualité de produit plus élevée. La faible hauteur de travail simplifie le travail manuel. Parallèlement, la v-duo permet des solutions d'automatisation efficaces, accélérant l'industrialisation de méthodes de traitement nouvellement développées.

Panneaux arrière CRP de l'Audi A8

Sont également exposés les panneaux arrière CRP de l'Audi A8, produits par Voith Composites (Garching, Allemagne) sur une machine Engel v-duo 1700 utilisant le procédé HP-RTM entièrement automatisé.

Supports de boîte de vitesses en SMC

Engel présentera également des supports de boîte de vitesses en compound de moulage en feuille (SMC). Dans un projet de développement, Engel, en collaboration avec l'Institut pour l'ingénierie des produits polymères IPPE de l'Université Johannes Kepler (Linz, Autriche), Hexcel (Stamford, Conn., États-Unis) et Alpex (Mils, Autriche), a développé un processus de production basé sur le moulage par flux pour les supports de boîte de vitesses. Le matériau de départ est un préimprégné de fibre de carbone plat avec des longueurs de fibre de 50 mm et une matrice de résine époxy. L'analyse des premiers composants montre, selon l'entreprise, des économies de poids et des propriétés de composants améliorées par rapport au composant original en aluminium.

Selon Engel, le moulage par flux avec SMC convient à une gamme de composants en composites fibreux, depuis les pièces de peau visibles et sophistiquées jusqu'aux composants structurels avec fonctionnalité intégrée. En cycles courts, des géométries complexes et une qualité de surface peignable sont réalisables. La machine v-duo d'Engel est adaptée au traitement du SMC, selon l'entreprise, en raison de sa puissante technologie de mesure et de contrôle, de son processus de moulage par compression flexible et de son contrôle de parallélisme intégré. Les paramètres de traitement sont également facilement adaptables aux exigences des composants.