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Robotergestütztes Sprühverfahren flexibilisiert das Auftragen von Polyurethanschichten

28.06.2007
Ein deutlichen Beitrag zur Geräuschreduzierung im Innenraum von Kraftfahrzeugen Schwerschichten aus Polyurethan (PUR) auf der Unterseite vorgeformter KFZ-Tepichelemente.
Für den direkten Schichtauftrag hat Krauss-Maffei ein robotergestütztes Verfahren entwickelt. Es wird auf der K 2007 (Halle 15, Stand A23/B24/C24) vorgestellt.

Dieses robotergestützte Sprühverfahren bietet laut Krauss-Maffei hohe Flexibilität trotz völliger automatisierter Abläufe. Der Roboter bewegt den Mischkopf, der das PUR-Gemisch auf den vorgeformten, dreidimensionalen Teppich sprüht. Für den gleichmäßigen Sprühstrahl ist eine spezielle Flachstrahldüse verantwortlich. Sie minimiere auch den Overspray.

Eine optimale Schalldämmung im KFZ-Innenraum erfordert das Beschichten partieller Teppichbereiche. Das geschieht in Folge mehrerer Teilschüsse. Eine einfache Änderung der Roboterbewegung ermöglicht, die Schichtdicke partiell zu ändern und Teppichelemente mit unterschiedlichen Geometrien schalldämmend auszustatten.

Ein zusätzlicher Vorteil des Sprühens wird im geringen Aufwand für die Werkzeugtechnik gesehen. Die Düse wird erst am Ende des Zyklus gereinigt.

Zum Festlegen und Optimieren der Bahnkurven wurde eine besondere Vorrichtung am Sprühkopf installiert. Ziel ist es, die Programmierung des Roboters zu vereinfachen. Zwei Laserstrahlen simulieren die Grenzen des Sprühkegels und ermöglichen auf diese Weise einen „trockenen“ Sprühtest. So kann ohne Materialverlust überprüft werden, ob die richtige Anlageneinstellung für ein neues Bauteil gewählt worden ist.

Zur Reinigung positioniert der Roboter den Mischkopf so, dass die Düse in einen Reinigungsmittelbehälter ragt. Die Düse wird zunächst mit Luft ausgeblasen, dann mit Reinigungsmittel gespült und anschließend mit Luft trocken geblasen. Feststoffe werden in einem geschlossenen System vom Reinigungsmittel getrennt. Dieses Konzept ist laut Krauss-Maffei besonders sauber, weil das Reinigungsmittel in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird und nicht in die Umgebung entweicht.

Die Dichte der nur wenige Millimeter dicken Polyurethanschicht wird durch einen hohen Anteil an Bariumsulfat auf über 2 g/cm3 eingestellt. Dies hochgefüllte System lässt sich schwer vermischen. Um das abrasive Gemisch verarbeiten zu können, sind Dosieranlage und Mischkopf verschleißfest ausgelegt. Bei einem Düsenwechsel bleibt das Auftragsbild unverändert, heißt es.

Die abrasiven Eigenschaften des Füllstoffs Bariumsulfat stellt die Gesamtanlage vor besondere Herausforderungen, weil nicht mit einer Pumpe gefördert werden kann. Daher kommt ein von Krauss-Maffei entwickelte Tandem-Hybridsystem zur Anwendung: Zwei Kolben, die sich antizyklisch bewegen, erzeugen einen kontinuierlichen Förderstrom.

Die Steuerung stellt – so der Maschinenbauer – dabei sicher, dass der Schichtwerkstoff auch an den Umkehrpunkten der Kolben gleichmäßig dosiert wird. Dies führe zu einem konstanten Mischungsverhältnis von Polyol und Isocyanat im Mischkopf und damit zu einer gleich bleibend hohen Produktqualität.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de

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