减少加工工序,提高质量

SMC壳体制造商依赖斐拉克的PIMC工艺。

 

PIMC FreiLacke路面、前院或路边的灰色接线盒及分线盒易被忽视。只有孩子们在玩捉迷藏或鞍马游戏时会使用它们。外壳每天都会暴露于各种条件下,有时持续几十年。仔细一看会发现旧模型面漆风化以及表面的树脂层腐蚀,光纤变得可见。结果就是,不仅其光纤受影响,而且其机械性能和耐火性能也下降。
位于德累斯顿附近的拉德堡的Mitras Composites GmbH生产这种外壳。公司使用模压塑料板材(SMC),即使用热固性反应树脂和玻璃纤维制造的板式面团模塑材料。扁平纤维保证了极佳的机械性能。“SMC在150°C压钢工具内模制,在压力与高温作用下,在工具内均匀分布。聚合反应确保材料交联并在材料达到最后形状时使之硬化”,Mitras研发项目经理Sebastian Titze说道。

复杂后勤

Mitras的电缆配电柜用户要求提高表面质量。对于设在拉德堡的这家公司,直到最近,部件生产一直是一个后勤安排上复杂的过程。在外部涂覆加工商处对部件进行湿式涂覆,然后带回拉德堡发运。Titze表示,“在部件可装运以前,总共要经过九道独立工序”。“坦率地说,工作量极大并且代价高昂”。
关于提高表面质量,项目经理表示,“客户尤其想要耐候性和抗划伤性最高并且能够提供反涂鸦保护、对于除污用的侵蚀性清洁剂和腐蚀性溶剂有极高耐性的产品”。

PIMC试验

这就是我们早在2015年就在Mitras检测我们的Powder In-Mould Coating (PIMC)工艺的原因。在单步工序中,UP树脂上的静电涂覆粉末涂料被涂布到热模上。热压过程中,涂料与材料共同产生一种化合物。这种化合物耐划伤并且具有极高的耐化学性和耐紫外线性能,特别适合室外使用。团队建造了一个内部人工取样装置。Titze表示,初步人工取样十分成功。然而,工艺工程师立即意识到只有自动化解决方案才可用于连续生产。后来,Mitras在同一年再次建造了一台装置。它由一个机器人、一个抽提系统和一台粉末设备构成。

微调和粉末涂料

PIMC FreiLackeMitras找到了一家可靠的涂料供应商:斐拉克。“涂覆过程中,我们得到很多支持。在引入该工艺时,斐拉克员工昼夜不停地为我们提供服务。一次又一次,对粉末涂料进行短时调整”,工程师说道。
在位于黑森林Döggingen的实验室,斐拉克有一台带冷却装置的实验室用压制机,它符合制作观察或检验用样本的一切要求。“在不同时间、温度和压力条件下,我们用它在原片基材上进行实验”,斐拉克的系统协调员Peter Lobendank这样说道。另外,在实验室进行很多表面和原因分析,直到获得正确的参数。斐拉克团队还协助来自Saxony的公司执行该程序、改进涂覆效率、设备设计及其它方面。“我们对于开发工作十分满意”,Sebastian Titze说道。两家公司同时推出下一个联合项目也就不足为奇了。

极端天气耐侯性

PIMC提供多种多样的颜色,几乎所有RAL颜色都可使用。但Mitras的电缆配电柜只接受浅灰色涂料。在极少数情况下,可要求绿色或橙色,后者尤其适用于市政设施。另外,PIMC也可用于实现特殊效果,例如:高光泽度、多种颜色以及金属花岗岩效果。材料中不含溶剂、有害物质或致癌原料。“PIMC是符合EN45545, HL3, R1的阻燃型涂料,它因其优良性能而用途广泛。它因其高度耐候性而适合于室外使用。在建筑物立面标准区域,根据QUV-B进行300小时试验以后,我们PIMC涂料的残余光泽度超过50%”,Peter Lobendank解释道。由于其屏蔽特性,PIMC也适合作为汽车行业的底漆。

一种工艺,多个因素

Sebastian Titze将至PIMC的过渡称为“核心学习过程”。由于需要制作一些新工具并且要达到连续生产的标准,这是一项十分复杂且艰巨的任务。另外,该过程涉及很多因素,包括粉末涂料及SMC材料、温度与模型。“所有这些参数都不是固定不变的,每个参数都受工艺的影响”,Titze说道。通过对试验设计的不断追求,可实现各个层面的开发过程优化和改进。

减少加工工序

Mitras在六个月前就开始采用这种工艺。但在拉德堡,不仅仅是表面质量受益于向PIMC的过渡。部件搬运也变得更高效。通过这种过渡,免去了几个工序,不再需要外部服务提供商与复杂后勤之间的结合。在完成以前,部件留在内部,完成后立即发运。


作者

John-David Mäbert
Mitras Composites GmbH

01471 Radeburg, Germany
Phone +49 35208 83 321
Mail johndavid.maebert@mitras-composites.de
Peter Lobendank
Emil Frei GmbH & Co. KG

78199 Bräunlingen, Germany
Phone +49 7707 151 286
Mail p.lobendank@freilacke.de

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