Большой эффект от маленьких резиновых деталей

Группа компаний VW стремится вместе со своими партнерами из сферы переработки пластмасс и каучуков организовать разработку высокоэффективных технических решений, предлагаемых «из одних рук». При этом в зоне ее внимания оказываются средние по масштабам предприятия, являющиеся специалистами в своих областях и способные предложить интересные технические решения. К числу таковых относится немецкая фирма KKT Frоеlich (г. Остероде), специализирующаяся на производстве резинотехнических изделий (РТИ).

В офисе технического руководителя KKT К. Д. Вале (Klaus D. Wahle) бросается в глаза целый ряд выпускаемых фирмой изделий, в состав которых входят РТИ. Среди них – кулиса переключения передач, которую каждый автомобилист за день использует многократно, даже не задумываясь о том, что за техническое устройство скрывается внутри сильфона (см. фото у заголовка статьи). А речь здесь идет о стопорном устройстве, которое входит в узел фиксации кулисы переключения передач автомобилей группы компаний VW, оснащенных механической коробкой передач (фото 1).

Многокомпонентное стопорное устройство включает в себя базовый элемент из наполненного 30% масс. стеклянных волокон полиамида PA 30GF и расположенную внутри него втулку, которая может соединяться с базовым элементом либо непосредственно в ходе литья под давлением, либо на последующей стадии сборки. Втулка заключена в эластомерную оболочку массой 5 г, изготавливаемую из бутадиенакрилонитрильного каучука (NBR). Узел содержит также металлическую пружину и дополнительные пластиковые элементы (фото 2). В целом же фиксирующее устройство состоит из 7 элементов, а кулиса переключения передач – из 32 деталей. Оба узла компания ККТ поставляет в собранном виде непосредственно на сборочные конвейеры группы компаний VW.

С технологической точки зрения интерес представляет эластомерный элемент, разработанный компаниями VW и KKT. Это РТИ выполняет функцию амортизатора, предотвращая передачу вибраций, обусловленных работой коробки передач, на набалдашник ручки переключения передач. Идею создания РТИ, способного заменить пластиковую деталь, изготавливаемую литьем под давлением, VW и KKT начали разрабатывать еще в 2004 г. в рамках специального проекта. Задачами KKT при его реализации стали проектирование конструкции изделия, выполнение необходимых расчетов с применением метода конечных элементов, выбор подходящих материалов, а затем, конечно же, изготовление и поставка. Позднее на стопорное устройство была подана общая заявка на патент. Для обеспечения требуемых амортизирующих свойств фирма KKT определила геометрические характеристики всех деталей, осуществила подбор материалов, разработала весь процесс изготовления и сборки.

В отношении технического оснащения производства РТИ фирма ККТ уже долгие годы ориентирована на литьевое оборудование австрийской фирмы MAPLAN GmbH (г. Тернитц), машина которой модели MTF 2500/280 ergonomic с сенсорной системой управления PC 5000 как раз и была использована для реализации поставленной задачи (фото 3, а). Многокомпонентное стопорное устройство изготавливается в (2×32)-гнездной литьевой форме (фото 3, б). В то время как оператор загружает 32 гнезда формы втулками и полиамидными элементами, на другой станции той же машины осуществляется собственно литье под давлением РТИ. При времени цикла, равном 4 мин, оператору приходится быть весьма проворным. «В ближайшее время мы совместно с нашими партнерами из MAPLAN разработаем необходимые средства автоматизации, чтобы сделать процесс независимым от оператора – при таком большом количестве выпускаемых изделий это себя, несомненно, оправдает, – отмечает К. Д. Вале. – Наши литьевые формы оснащены оптимизированными холодноканальными системами с короткими путями течения расплава, обеспечивающими экономный расход материала и минимальное количество отходов. Кроме того, машины от MAPLAN отличаются сниженным энергопотреблением и удобством обслуживания. Их энергоэффективность обусловливается использованием сервогидравлической системы CoolDrive II и энергосберегающих термостатирующих устройств DCI».

В номенклатуру выпускаемой продукции фирмы ККT входят РТИ массой от 0,2 г до 10 кг, включая изделия с особенно малой толщиной (например, мембраны) и сложной геометрией (в частности, РТИ, имеющие вырезы сложной конфигурации). На трех литьевых машинах в режиме пятидневной рабочей недели производится ежегодно шесть–семь млн РТИ.

Г. Радиг, Provvido PR & Communications (г. Бергкирхен, Германия)
Перевод А. П. Сергеенкова