Engel: Serien-Leichtbau mit reduziertem Materialeinsatz

Engel zeigt auf der K 2025 eine kompakte Lösung zur Herstellung faserverstärkter Hohlkörper – mit reduziertem Materialeinsatz, kurzen Zykluszeiten und hoher Designfreiheit - (Bilder: Engel).

Zur K 2025 möchte Engel die Leistungsfähigkeit seiner innovativen Spritzgießtechnologien für den Leichtbau mit einer einfachen und wirtschaftlichen Produktionslösung unter Beweis stellen. Bei der Herstellung von Cockpit-Fahrradlenkern für „Canyon“-Fahrräder wird Aluminium durch Kunststoff ersetzt und die Herstellungszeit auf einen Bruchteil reduziert. Dies wird durch die Kombination einer lokalen Verstärkung mit endlosfaserverstärkten Tapes und FluidMelt zur Herstellung von Hohlkörpern in einem geschlossenen Prozess ermöglicht.

Die automatisierte Fertigungszelle basiert auf einer holmlosen Engel-victory-180-Spritzgießmaschine mit 1.800 kN Schließkraft. Sie kombiniert das Umspritzen von lokal eingelegten Endlosfaser-Tapes mit der Herstellung einer Hohlraumstruktur in einem einzigen, durchgängigen Prozessschritt. Was bei Aluminium ein sehr zeitaufwändiger, mehrstufiger Prozess ist, geschieht hier in einer Zykluszeit von nur 60 Sekunden. Das bedeutet eine enorme Steigerung der Produktionskapazität und eine hohe Kosteneinsparung. Der resultierende Lenker zeigt, dass Kunststofflösungen durch das richtige Engineering Aluminium ersetzen können – bei kurzer Zykluszeit, besserer Funktionsintegration und mehr Designfreiheit. Das sind entscheidende Vorteile für anspruchsvolle Anwendungen im Sport- und Freizeitbereich, aber auch im Automobilsektor.

Neu entwickelter Fahrradlenker für Canyon Bicycles: Der auf der Engel-Anlage produzierte Lenker ersetzt eine Aluminiumlösung vollständig – mit sehr kurzer Zykluszeit, rund 15  Prozent weniger Gewicht und verbesserter Vibrationsdämpfung.

Um die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zu gewährleisten, werden die Bauteile selbst aus einem Polyamid 6 mit 50-prozentiger Glasfaserverstärkung von Domo Chemicals gefertigt. Durch die Integration von vier UD-Carbonfasertapes, die vor dem Spritzgießprozess in das Werkzeug eingelegt werden, ist das Bauteil trotz seiner geringen Wandstärke und Hohlkörperstruktur belastbar. Während des Prozesses wird die plastische Seele des Bauteils durch fluidmelt mit Gasinjektion in die Plastifiziereinheit zurückgedrückt, wodurch ein Hohlraum im Bauteil entsteht. Das zurückgedrückte Material wird beim nächsten Bauteil wiederverwendet. Die vollständige Integration beider Verfahren in einen kontinuierlichen Spritzgießprozess sorgt zudem für kurze Zykluszeiten und eine hohe Reproduzierbarkeit. Diese Kombination aus lokalen UD-Tapes und dem fluidmelt-Verfahren ermöglicht komplexe Hohlkörper-Geometrien mit hoher Designfreiheit und Funktionsintegration bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz und geringerem Energieverbrauch.

Wie der Maschinenbauer mitteilt, ist der Lenker bereits freigegeben, erfüllt alle ISO-Normen sowie die hauseigenen Vorgaben von Canyon und soll ab 2026 in Serienproduktion gehen. Das Fertigungskonzept von Engel stellt demnach einen signifikanten Fortschritt gegenüber herkömmlichen Aluminiumlenkern dar, da es die Produktion in Europa rentabel macht und gleichzeitig die Umweltbelastung durch eine wesentlich bessere CO2-Bilanz reduziert.

Ein Engel easix Knickarmroboter übernimmt die Automatisierung der Produktionszelle. Er ist für das exakte Einlegen von Gewindehülsen und Endlosfaser-Tapes sowie für die Entnahme der fertigen Bauteile zuständig. Alle Bewegungsabläufe und Prozessschritte sind über die zentrale CC300-Steuerung der Spritzgießmaschine koordiniert. Dies vereinfacht die Bedienung und erhöht die Prozesssicherheit.

Die Engel Victory 180 Wide-Platen-Maschine, die auf der K 2025 in Produktion gezeigt wird, ist eine speziell für große und komplexe Bauteile oder Werkzeuge konzipierte Spritzgießmaschine. Dank ihrer holmlosen Bauweise mit großem, freiem Werkzeugraum ermöglicht die Victory-Serie den Einsatz großer und komplexer Werkzeuge in kompakten Maschinengrößen. Dies ist besonders vorteilhaft bei großvolumigen, anspruchsvollen Werkzeugen und komplexer Automatisierung.

Sowohl diese Technologiekombination als auch die Produktionslösung lassen sich modular an andere Bauteilgeometrien und Branchenanforderungen anpassen. Sie eignet sich nicht nur für Sport- und Freizeitprodukte, sondern auch für Strukturbauteile in Fahrzeugen sowie für technische Komponenten mit Hohlkörpergeometrie.

K 2025, 08.-15. Oktober 2025, Düsseldorf, Halle 15, Stand B42 + C58

Weitere Informationen: engelglobal.com

Engel Austria GmbH, Schwertberg, Österreich

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