02.12.2022
Герметизация швов в процессе формования со вспениванием
Если раньше оригинальные декоративные швы применялись исключительно для украшения элементов интерьера, изготовленных из кожи, то теперь они также могут использоваться для улучшения внешнего вида других поверхностей, например покрытий из невулканизированных термопластичных резин или ПВХ. Однако следование этому модному тренду приводит к заметному усложнению производственного процесса. Отверстия, которые проделывает игла в процессе шитья, должны быть повторно запечатаны до начала формования. Решением именно этой задачи в первую очередь и озаботились специалисты из FRIMO, взявшись за разработку новой технологии. Процесс герметизации швов, гарантирующий их эстетическую привлекательность, представляет собой комбинацию таких действий, как напыление полиуретана, вспенивание, а также операций, выполняемых средствами автоматизации. Она и послужила основой для разработки интегрированного техпроцесса, который детально описывается ниже.
Проблемы и попытки их решения
Оригинальные декоративные швы обычно изготавливаются при помощи стандартных промышленных швейных машин. Сама операция при этом может выглядеть совершенно по-разному: от ручной работы до полностью автоматизированного техпроцесса, осуществляемого при помощи робота. В любом случае в обшивке остаются выпускные отверстия, размер и форма которых могут варьироваться в зависимости от типа используемой иглы. Их особенности прямо отображают урон, нанесенный покрытию, и влияют на то, каким образом их придется герметизировать перед тем, как приступить к техпроцессу формования со вспениванием.
Технология wet-in-wet
Технология wet-in-wet от компании FRIMO — это новая разработка, предполагающая, что напыление ПУ и формование со вспениванием осуществляются за один шаг, например в виде полностью интегрированного техпроцесса, выполняемого на поворотном столе в рамках одного производственного цикла.
Такой декоративный шов герметизируется путем напыления тонкого слоя специальной композиции на
основе ПУ.
Как показано на рис. 2, заготовка детали в виде сшитой обшивки сначала размещается в форме и надежно фиксируется за счет создания зоны со слегка пониженным давлением, после чего робот-распылитель начинает двигаться вдоль шва, нанося слой быстрозатвердевающей ПУ-композиции. Затем автоматическая система впрыскивает пену, и форма закрывается для осуществления вулканизации.
Главной сложностью, возникающей при совмещении столь сильно отличающихся друг от друга технологий, является хронологическая последовательность отдельных стадий интегрированного процесса, выполняемых на поворотном столе. Для того чтобы они могли уложиться в отведенное для них время в рамках производственного цикла, требуется очень точная координация всех операций. В идеальном варианте в то время, когда робот-распылитель возвращается в исходное положение, система впрыска пены уже должна быть наготове.
Также важными моментами являются правильный подбор рецептуры поли-уретанового спрея и точная настройка параметров техпроцесса, включая толщину напыляемого слоя и его ширину. Реакция сшивания в ПУ-композиции при этом должна проистекать очень быстро, еще до подачи пены. На это отводится не более 25 с. Кроме того, необходимо обеспечить совместимость и взаимную адгезивность термореактивного полиуретанового спрея и материала используемой обшивки, для изготовления которого может использоваться ПВХ, невулканизированная термопластичная резина или термореактивный ПУ.
Автоматизация процесса герметизации швов
Комбинирование техпроцессов позволяет создавать аккуратный и надежный герметизирующий слой поверх декоративных швов непосредственно в форме для вспенивания. Такой подход исключает нанесение уплотнителя вручную и не требует дополнительного времени на размещение детали. Кроме того, автоматизация процесса напыления герметика позволяет довести толщину слоя до минимума, что обеспечивает производителю очень серьезную экономию времени. Герметизацию можно осуществить менее чем за 5 с.
Обеспечивается удобный доступ материала к зонам поднутрения без необходимости подгонки ПВХ-покрытия, благодаря чему достигается стабильный уровень качества. В случае если зоны со швами отделены друг от друга, процесс нанесения уплотнителя может быть легко приостановлен, а затем возобновлен. Возможность ошибки при этом полностью исключается. Отсос воздуха из формы, необходимый для работы вакуумного захвата, удерживающего обшивку, функционирует в течение всего техпроцесса. Быстрозатвердевающий ПУ-спрей позволяет совмещать нанесение тонкого герметизирующего слоя и формование со вспениванием в рамках одного цикла поворота стола.
Потенциальная сфера применения
Созданная комбинация техпроцессов может быть использована для производства любого типа деталей с декоративными швами, предназначенных для оформления внутренних элементов салона. Помимо приборных панелей таким способом можно изготавливать подлокотники, центральные консоли, подколенные валики и крышки для перчаточных ящиков. Помимо автомобилестроения можно найти несколько потенциально привлекательных кейсов, связанных с производством технических изделий и потребительских товаров: седел для мотоциклов, элементов мебели, текстильной продукции — то есть изделий, при изготовлении которых предъявляются схожие требования к герметизации швов.
Посмотреть в журнале
Проблемы и попытки их решения
Оригинальные декоративные швы обычно изготавливаются при помощи стандартных промышленных швейных машин. Сама операция при этом может выглядеть совершенно по-разному: от ручной работы до полностью автоматизированного техпроцесса, осуществляемого при помощи робота. В любом случае в обшивке остаются выпускные отверстия, размер и форма которых могут варьироваться в зависимости от типа используемой иглы. Их особенности прямо отображают урон, нанесенный покрытию, и влияют на то, каким образом их придется герметизировать перед тем, как приступить к техпроцессу формования со вспениванием.
До недавних пор это делалось преимущественно вручную: шов закрывался при помощи ленты из термопласта. Такой подход сопровождался непомерно высоким риском возникновения брака при обработке участков обшивки с более рельефной поверхностью, поскольку повышение давления в материале может привести к отслаиванию ленты (рис. 1). Оценить качество герметизации в данном случае можно только после завершения процесса пенообразования. Также на указанных выше участках изделия зачастую обнаруживаются проблемные области, в которых протечку пены из шва видно невооруженным глазом.
Технология wet-in-wet от компании FRIMO — это новая разработка, предполагающая, что напыление ПУ и формование со вспениванием осуществляются за один шаг, например в виде полностью интегрированного техпроцесса, выполняемого на поворотном столе в рамках одного производственного цикла.
Такой декоративный шов герметизируется путем напыления тонкого слоя специальной композиции на
основе ПУ.
Как показано на рис. 2, заготовка детали в виде сшитой обшивки сначала размещается в форме и надежно фиксируется за счет создания зоны со слегка пониженным давлением, после чего робот-распылитель начинает двигаться вдоль шва, нанося слой быстрозатвердевающей ПУ-композиции. Затем автоматическая система впрыскивает пену, и форма закрывается для осуществления вулканизации.
Главной сложностью, возникающей при совмещении столь сильно отличающихся друг от друга технологий, является хронологическая последовательность отдельных стадий интегрированного процесса, выполняемых на поворотном столе. Для того чтобы они могли уложиться в отведенное для них время в рамках производственного цикла, требуется очень точная координация всех операций. В идеальном варианте в то время, когда робот-распылитель возвращается в исходное положение, система впрыска пены уже должна быть наготове.
Также важными моментами являются правильный подбор рецептуры поли-уретанового спрея и точная настройка параметров техпроцесса, включая толщину напыляемого слоя и его ширину. Реакция сшивания в ПУ-композиции при этом должна проистекать очень быстро, еще до подачи пены. На это отводится не более 25 с. Кроме того, необходимо обеспечить совместимость и взаимную адгезивность термореактивного полиуретанового спрея и материала используемой обшивки, для изготовления которого может использоваться ПВХ, невулканизированная термопластичная резина или термореактивный ПУ.
Автоматизация процесса герметизации швов
Комбинирование техпроцессов позволяет создавать аккуратный и надежный герметизирующий слой поверх декоративных швов непосредственно в форме для вспенивания. Такой подход исключает нанесение уплотнителя вручную и не требует дополнительного времени на размещение детали. Кроме того, автоматизация процесса напыления герметика позволяет довести толщину слоя до минимума, что обеспечивает производителю очень серьезную экономию времени. Герметизацию можно осуществить менее чем за 5 с.
Обеспечивается удобный доступ материала к зонам поднутрения без необходимости подгонки ПВХ-покрытия, благодаря чему достигается стабильный уровень качества. В случае если зоны со швами отделены друг от друга, процесс нанесения уплотнителя может быть легко приостановлен, а затем возобновлен. Возможность ошибки при этом полностью исключается. Отсос воздуха из формы, необходимый для работы вакуумного захвата, удерживающего обшивку, функционирует в течение всего техпроцесса. Быстрозатвердевающий ПУ-спрей позволяет совмещать нанесение тонкого герметизирующего слоя и формование со вспениванием в рамках одного цикла поворота стола.
Потенциальная сфера применения
Созданная комбинация техпроцессов может быть использована для производства любого типа деталей с декоративными швами, предназначенных для оформления внутренних элементов салона. Помимо приборных панелей таким способом можно изготавливать подлокотники, центральные консоли, подколенные валики и крышки для перчаточных ящиков. Помимо автомобилестроения можно найти несколько потенциально привлекательных кейсов, связанных с производством технических изделий и потребительских товаров: седел для мотоциклов, элементов мебели, текстильной продукции — то есть изделий, при изготовлении которых предъявляются схожие требования к герметизации швов.
Посмотреть в журнале