Alles begann mit einem Anruf des Entwicklungsmanagers eines deutschen Automobilherstellers an einem gewöhnlichen Montag. Der Auftrag: Maßgeschneiderte Crashpads aus EPP-Schaum für ihr neuestes Modell der Premiumklasse zu produzieren und zu liefern. Diese Formteile werden in die Seitentüren von Pkw eingesetzt, wo sie im Falle eines Aufpralls Fahrer und Beifahrer schützen. Aber wie die Materialien miteinander verbinden?
Neue Materialien gehen mit neuen Herausforderungen einher
«EPP-Schaum weist, obwohl oder gerade, weil porös, hinsichtlich Gewicht und elastischer Festigkeit konkurrenzlose Eigenschaften auf. Eine Herausforderung ist aber die Verbindung von Teilen aus diesem Material. Techniken wie Kleben oder Umschäumen kommen in puncto Belastbarkeit, Prozesssicherheit und Festigkeit schnell an ihre Grenzen, vor allem, wenn es um anspruchsvolle Anwendungen wie die entsprechende Crashstruktur geht», so Ulli Raab, Projektleiter bei Storopack. «Wir brauchten eine andere Lösung und waren auf der Suche nach einem Partner, der uns mit seinem Know-how bei Design, Fertigung und Montage unterstützt.»
Und hier kam Bossard ins Spiel. «Mit unserem Know-how in den Bereichen Verbindungstechnik und Engineering sind wir für unsere Kunden der ideale Ansprechpartner, wenn es darum geht, geeignete Lösungen zu finden», erklärt Christian Busch, Business Development Manager bei Bossard. «Wir berücksichtigen verschiedene Faktoren wie Werkstofftyp , Bauteildesign, Fertigungsverfahren, Montage und Festigkeitsanforderungen, um sicherzustellen, dass die Verbindungslösung perfekt auf die jeweilige Anwendung abgestimmt ist.»
Innovative Technologie und Engineering zur Erfüllung der Anforderungen
Bossard und Storopack entschieden sich für die MM-Welding®-Technologieplattform von Bossard, um die Kundenanforderungen zu erfüllen. Bei dieser innovativen Technologie werden thermoplastische Materialien mit Hilfe von Ultraschall partiell verflüssigt, wodurch eine präzise, sichere und dauerhaft belastbare Verbindung hergestellt wird. Die LiteWWeight® zEPP-Technologie wurde speziell für die Anforderungen von Verbindungen von EPP-Bauteilen entwickelt. Sie ist für verschiedene EPP-Dichten geeignet und stellt innerhalb von Sekunden eine starke, präzise Verbindung her. «Unser Ingenieurteam modifizierte den bestehenden LiteWWeight® zEPP-Befestiger gemäss den Anforderungen von Storopack und des Automobilherstellers und ermöglichte so die Integration der Verbindungsgeometrie in das Design des gewünschten Crashpads.» Durch die Flexibilität des eigentlichen Verfahrens und die Fähigkeiten der Ingenieure in den Bereichen Design und Prototyping erwies sich das neu entwickelte LiteWWeight® zEPP WSH als die ideale Lösung für die Herausforderungen dieses Verbindungsprojekts.
Ein Meilenstein in der Industrie
Grosse Produktmengen an führende Automobilhersteller zu liefern, kann eine Herausforderung sein. Storopack und Bossard nahmen sie jedoch mit ebenso viel Enthusiasmus an wie das Projekt selbst. Sie entwickelten und etablierten gemeinsam ein neues, automatisiertes Anlagenkonzept, das viele zusätzliche Anforderungen an automobile Serienteile erfüllt. Diese Anlage ist die erste dieser Art weltweit, und Storopack und Bossard haben den ganzen Prozess – vom Prototyp bis zur realisierten Anlage – «Hand in Hand» durchlaufen und so eine echte Innovation geschaffen.
Hohe Qualität, optimierter Durchsatz, null Ausschuss
Die automatisierte Fertigungsanlage zeichnet sich durch sehr kurze Taktzeiten aus und ermöglicht die präzise automatische Montage von zwei Verbindungselementen pro EPP-Bauteil, wobei parallel drei Crashpads in einem Arbeitsgang fertiggestellt werden. Ulli Raab: «Die Festigkeit und Präzision der Lösung beruht auf den optimierten Prozessen, die zu einer Reduzierung von Zeit und Kosten in der Produktion führen. In der Automobilindustrie gibt es hinsichtlich Qualitätsanforderungen und deren Sicherstellung keine Kompromisse. Es muss gewährleistet sein, dass alle gelieferten Teile hundertprozentig in Ordnung sind und der Ausschuss nahezu null ist.»
Die MultiMaterial-Welding®-Technologie hat alle OEM-Tests erfolgreich bestanden, und jedes einzelne Teil wird mit Kameras und Sensoren untersucht. «Erst, wenn der ganze Setzprozess perfekt gelaufen ist, erhält das einzelne Bauteil das geforderte RFID-Label», so Christian Busch. Die Qualität wird in Echtzeit mithilfe von Big Data, künstlicher Intelligenz und Software überwacht, sodass eine lückenlose Prozessüberwachung gewährleistet ist. «Das ist Poka Yoke in Reinform und in solchen Anwendungen und Prozessen bis dato weltweit einmalig.»
Letztlich hat die Zusammenarbeit zwischen Storopack und Bossard zu einer bahnbrechenden Lösung für die Automobilindustrie geführt, die Spitzentechnologie mit einem innovativen Problemlösungsansatz verbindet. Der Erfolg des Projekts zeigt einmal mehr, wie wichtig Zusammenarbeit und multidisziplinäre Ansätze auf dem heutigen schnelllebigen, sich ständig weiterentwickelnden Markt sind.
Kundenvorteile auf einen Blick
- Präzise Verbindungslösungen: Eine speziell auf die Anforderungen der Crashpad-Montage designte Verbindungslösung (Expert Design) sorgt für optimale Leistung und Sicherheit.
- Spitzentechnologie: Die innovative MM-Welding®-Technologie ermöglicht präzise, sichere und dauerhaft belastbare Verbindungen auch in sensiblen Leichtbaumaterialien.
- Optimierte Produktion: Die automatisierte Fertigungsanlage sorgt für kürzere Fertigungszeiten und geringere Kosten und optimiert den Durchsatz ohne Qualitätseinbussen.
- Zero-Waste-Versprechen: In der Automobilindustrie gibt es keine Kompromisse. Die Lösung erzeugt nahezu null Ausschuss und ist Ausdruck unseres Engagements für Nachhaltigkeit und Effizienz.
Mehr zu Verbindungslösungen für Verbundwerkstoffe