Eine flexible Fertigungsmöglichkeit für Kunststoffrohre ist insbesondere in der Automobilbranche gefragt, denn hier folgen neue Produktentwicklungen im schnellen Zyklus aufeinander. Gerade im Bereich der Elektromobilität ändern sich die Fahrzeugkonzepte sehr schnell und es werden neue Kunststoffleitungen zur Medienführung benötigt. Doch auch andere Hersteller von Kunststoffleitungen profitieren von einer schnellen Fertigung von Musterteilen.
Die HotBend 35 bringt die CNC-Biegetechnologie von Metallrohren in die Kunststoffbranche. Bei der Fertigung von Metallrohren erzeugt die Rohrbiegemaschine jede Biegung einzeln. Diese sequenzielle Fertigung überträgt die HotBend 35 auf Kunststoffrohre. Der Maschinenbediener erstellt die Geometrie aus den Biegedaten der Zeichnung in einer einfachen Biegetabelle. Abweichungen des Biegeteils von der Sollgeometrie können für jedes Geometrieelement beziehungsweise jede Biegung einzeln korrigiert werden. Per Knopfdruck lassen sich so verschiedene Geometrien fertigen. Die Umstellung auf ein neues gespeichertes Programm geht somit mühelos.
CNC-Biegen - Von Metall zu Kunststoff
„Während Metallrohre kalt umgeformt werden, müssen Kunststoffrohre vor dem Biegen erwärmt werden, dabei verlieren sie ihre Steifigkeit. Konventionell erwärmen Hersteller sie daher in einer Form im Ofen. Dadurch verbleiben sie nach dem Abkühlen im gewünschten Profil“, so Christoph Röhm, Bereichsleiter Rohr.
Die CNC-Kunststoffrohrbiegemaschine HotBend 35 ermöglicht das Biegen von Kunststoffrohren wie bei Stahlrohren Bogen für Bogen. Die Maschine bringt damit eine bisher unbekannte Flexibilität in die Kunststoffrohrverarbeitung. Diese Flexibilität ist vor allem in der Prototypenphase hilfreich, um auf angepasste Einbauräume im Fahrzeug oder Änderungen der OEMs reagieren zu können.
Sequentielles Erwärmen der Bogenabwicklung
Die HotBend 35 erwärmt nicht das gesamte Rohr, sondern nur die Teilbereiche in denen die Biegung stattfindet. Hierfür kommt eine neu entwickelte Erwärmeinrichtung zum Einsatz. Diese kann verschiedene Materialien verarbeiten, unter anderem PA 12. Gleichzeitig kann die zu erwärmende Rohrlänge angepasst werden. So verliert nur der Bereich an Steifigkeit, der auch tatsächlich umgeformt wird.
Handling des weichen Kunststoffrohres
Die Maschine ist mit einem vollintegrierten Roboter ausgestattet, der das Handling des weichen Kunststoffrohres nach dem Erwärmen übernimmt.
„Das Kunststoffrohr wird für die Verarbeitung erwärmt und mithilfe eines Innendorns abgestützt, so wird ein Einfallen des Materials beim Biegen verhindert. Das ermöglicht es auch wesentlich größere Rohrdurchmesser zu verarbeiten. Dabei wird das erwärmte, weiche Rohr während dem Biegen mitgeführt und stets optimal abgestützt. Durch den vollintegrierten Roboter können sehr lange Rohre gebogen werden, zusätzlich sind Handlingsoperationen möglich“, erklärt Röhm.
Alles in einem System
Die integrierte und einfache Programmierung des Roboters läuft ohne separates Programm direkt über die Geometrieeingabe des WAFIOS Programmiersystems (WPS). Alle Abläufe werden von der Maschine auf Basis der Rohrgeometrie berechnet, eine aufwendige Roboterprogrammierung entfällt.
Das Biegen mit Innendorn ermöglicht dünne Wandstärken und kleine Biegeradien mit homogenem Querschnittsverlauf und glatten Rohrinnenoberflächen für geringe Druckverluste der durchfließenden Medien. Somit kann der Bogenradius genauso klein sein, wie der Außendurchmesser des Rohrs.
Die technischen Details im Überblick
Die HotBend 35 kann einen maximalen Rohrdurchmesser von 35 mm verarbeiten und hat in der Standardausführung einen Einzugsweg mit Innendorneinrichtung von maximal 2.500 mm. Die Maschine kann sowohl links als auch rechts biegen. Mit Hilfe von iQtube ist zudem die Simulation des Biegeablaufs inklusive des Roboters mit Kollisionskontrolle und Taktzeitermittlung möglich. Auch der Wechsel zwischen zwei Bauteilen erfolgt durch schnelles Wechseln der Werkzeuge bei Änderung des Rohrdurchmessers oder anderer Biegeradien, den Rest erledigt die Software.