Der ONE-SHOT® WINDOW FRAME ist eine patentierte Komponente, mit der SAPA auf der SPE Automotive TPO Conference 2017 in Detroit zusammen mit Ford und General Motors auf dem Podium stand. sie ist anerkannt als eine der besten Innovationen des Jahres und dies mit Investitionen, die um das dreifache geringer gegenüber den herkömmlichen Methoden sind

Heute würde ich Dir gerne eine unserer Zur Patentierung anstehend Komponenten vorstellen, den One-Shot® Fensterrahmen. 

Der Grund ist ganz einfach, denn Ich bin mir sicher, dass diese Innovation Dir viel Arbeit abnehmen kann und Dir nicht nur wirtschaftlich, sondern auch in Bezug auf die Produktqualität viele Vorteile einbringen wird.

Das glaubst Du nicht?

Ich werde versuchen, Dir zu erklären, worum es geht.

  • Die Idee, eine Lösung zu finden, entstand aus dem Gedanken heraus, einige der typischen Ärgernisse von gasentleerten Komponenten endlich in den Griff zu bekommen und vermutlich weißt du schon genau, worauf ich hinaus will. Der Einfachheit halber nenne ich dir hier nur einige der Probleme:
  • Deformationen: Während des Kühlungsprozesses können die Deformationen ein Ausmaß von 3 mm erreichen oder diesen Wert sogar überschreiten, nämlich bis zu 3,5 mm
  •  Ästhetische Probleme: sind die Teile einmal im Inneren des Autos zusammengebaut und angebracht worden, so entstehen unter Umständen störende ästhetische Schönheitsfehler
  •  Probleme bei der Gewichtreduzierung und auch in Bezug auf die Produktionskosten
  •  Hohe Investitionen, die in die Ausstattung gemacht werden

Für uns bot sich mit der Anfrage, den Fensterrahmen für die Fronttür des Volkswagen Arteon (oder Passat CC), einem 5-türigen sehr eleganten Sport-Coupé, zu entwickeln, die ideale Gelegenheit.

Als wir beauftragt wurden, eine innovative Alternative zu entwickeln, mit der all die genannten Probleme endgültig aus der Welt geschafft würden, war uns klar, dass teure und umfangreiche Investitionen nicht in die richtige Richtung führen würden.

Allein die gasbetriebenen Entleerungssysteme sind sehr teuer und der Gedanke, so weiterzumachen, wie wir es aus Bequemlichkeitsgründen schon immer getan hatten, gefiel uns einfach nicht mehr. Es bedurfte eines neuen Ansatzes, eines anderen Weges, um zum gewünschten Endprodukt zu gelangen, eine Lösung, die nur uns gehörte.       

Wie Du weißt, wird beim herkömmlichen Verfahren nach dem Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffs in die Spritzgussform auch Stickstoff eingespritzt, um auf diese Weise die Entleerung“ des Bauteils selbst zu bewirken.

Ich spreche tatsächlich von einer etablierten Technologie, die oft auch zur Herstellung von Türgriffen verwendet wird, aber nie wirklich auf den neuesten Stand gebracht wurde.

Der in die Form eingespritzte Stickstoffstrom hat das Kunststoffmaterial aus dem Zylinder beseitigt, das nun gemäß dem Duroplastverfahren abkühlen und aushärten muss.

Ein Kühlungsprozess, der zu erheblichen Verformungsproblemen führt, insbesondere an der Heckscheibe.

Denk einmal darüber nach: so viel Aufwand und so viel Arbeit, um dann am Ende festzustellen, dass die extremen Verformungen des Bauteils durch das Zusammenfügen der einzelnen Teile derart große Probleme verursachen. Das ist wirklich frustrierend.

Vor diesem Hintergrund haben sich die SAPA-Ingenieure für die One-Shot®-Methode entschieden, die entwickelt wurde, um Arbeitsprozesse und Produktionskosten bei stets gleichbleibender Qualität zu optimieren. Die One-Shot®-Methode ist in der Tat die einzige, mit der Komponenten hergestellt werden können, die folgenden Vorteile haben:

  • Weniger Gewicht
  • Steigerung der Wirtschaftlichkeit
  • Hohe Qualitätsstandards

Das Hauptaugenmerk der Abteilung Innovation Engineering, der Ort, an dem alle genialen Intuitionen realisiert werden, hat sich daher darauf ausgerichtet, den ganzen Ablauf zu optimieren und so den gesamten Produktionsprozess kostengünstiger zu gestalten, um dem Kunden zusätzliche, handfeste Vorteile bieten zu können.

Der mit der One-Shot®-Methode hergestellte Window Frame geht daher in eine andere Richtung: Er wird mit einem thermoplastischen Kühlverfahren hergestellt.

Die Innovation liegt in der Bohrung eines Loches, wodurch das Entleeren und Kühlen des Bauteils ohne signifikante Verformungen und mit größerer Geschwindigkeit vonstattengeht. Die Luft gelangt nicht in das Stickstoffsteuergerät, sondern in den Kanal und entweicht so aus dem geschaffenen Loch.

Der Innenraum wird danach durch Luftzufuhr und nicht mithilfe des Wasserdurchleitungssystems abgekühlt. Auf diese Weise sind die Verformungen wesentlich geringer und liegen bei fast 1 mm.

Ich will ganz ehrlich zu dir sein: Das war kein einfacher Weg.

Das Bohren des Lochs erfordert eine gründliche Untersuchung für eine bestmöglicher Positionierung. Es besteht nämlich die Gefahr, dass während des Luftstroms die Schmelzmasse in den Kanal des Spindelhubgetriebes rutscht und ihn dadurch verstopft.

Aber wir konnten diesem Problem ein Ende setzen, indem wir das Piercing in einen Bereich mit weniger Schmelze verlagert haben und den Raum zwischen Kanal und Stopfen innerhalb des Lochs besser kalibriert haben.

Es handelt sich hier um einen Zylinder, durch den anschließend die Luft austreten muss.

Und dieser ist kein unbedeutender Bestandteil.

Deformationen haben, wie Du weißt, sehr unangenehme Folgen:

  • Probleme bei der Montage und der Assemblierung der Bauteile
  • Ästhetische Probleme durch eine mangelhafte Anpassung
  • Geräuschentwicklung eben durch die mangelhafte Zusammenfügung 

Wenn die Deformationen auf weniger als einen Millimeter zurückgehen, werden diese Probleme deutlich kleiner, wenn nicht sogar völlig inexistent sein, so dass sich dein Arbeitseinsatz am Ende von Frustration zu großer Zufriedenheit umwandelt. Gar nicht so schlecht.

Ich vermute, Du fragst Dich nun, wie viel ein solches Projektangebot kosten kann, angesichts seiner außergewöhnlichen Eigenschaften.

Auch daran haben wir gedacht.

Denn wenn es auch stimmt, dass die One-Shot-Formen 10% mehr kosten als die herkömmlichen, dann ist es auch wahr, dass die Gesamtinvestitionen dreimal geringer sind als die bisherigen.

  1. In dieser Ausführung wird das Teil um 8% leichter im Vergleich zur herkömmlichen Methode, womit wir dem Ziel der Gewichtsreduzierung des Fahrzeuges näher kommen
  2. Das, was eigentlich in 3 verschiedenen Teilen gedruckt würde, wird nun als ein einziges Teil gedruckt, was eine deutliche Qualitätssteigerung im Fahrgastraum zur Folge hat

Dieses Bauteil wird bereits von Volkswagen in Betrieb genommen und zählte 2017 zu den Top 5 der auf der Automotive TPO Conference der Society of Plastic Engineers anerkannten Patente.

Ich will kurz die Ergebnisse zusammenfassen, die wir mit dieser Komponente erzielt haben:

  1. Um 8% leichtere Komponenten als in der Vergangenheit, was zur Erreichung des angestrebten Zieles, nämlich einer Gewichtsreduzierung des Autos, entscheidend beitragen wird
  2. 10% Kosteneinsparung mit jeder Komponente, was eine signifikante Einsparung für den Gesamtprozess bedeutet
  3. Einen komplett verbesserten Produktionszyklus, der das, was bislang mit 3 Formen bewerkstelligt werden musste, heute mit dem Einsatz von nur einer Form schaffen kann
  4. Verringerung der Materialverformungen um 300%                      
  5. Größeres Komfortgefühl durch weniger Kratzspuren und Störgeräusche

Wir denken, dies ist eine kleine, große Errungenschaft.

Bis bald.

 

Giovanni Affinita,

Geschäftsführender Direktor und Mitglied des Verwaltungsrats der SAPA

 

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