Lote de células complexas produz transceptores autônomos para veículos com capacidade de radar

Na Fakuma 2021, a Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, em Schwaig, Alemanha, demonstrará a produção de emblemas IMD retroiluminados para uso em sistemas de direção autônoma. Composta por uma máquina de injeção de plásticos IntElect 220/660-1100 totalmente elétrica, especialmente equipada com uma unidade de plastificação para processar policarbonato cristalino (PC), a célula de produção pioneira apresenta o primeiro robô linear SAM-C da empresa, desenvolvido internamente.

Projetado para medir, detectar e localizar obstáculos, além de aumentar a segurança do motorista autônomo por meio da interação com o ambiente, o especialista em moldagem apresentará a produção totalmente automatizada de sensores automotivos projetados para aplicações externas em veículos. Para alcançar a resolução ideal, o processo IMD contínuo envolve a injeção posterior da segunda superfície dos sensores de radar utilizando decorações de imagem única, antes da limpeza do emblema por meio de tecnologia sem contato.

Henrik Langwald, diretor de desenvolvimento de negócios automotivos e eletrônicos, descreve o processo: “Após a peça ter sido pulverizada, o robô entra no molde, extraindo a peça acabada por meio de uma pinça de remoção, que a coloca em um receptáculo localizado na mesa deslizante do servomotor. A partir daí, ela é mantida no lugar dentro da estação a laser. O canal de alimentação é separado, caindo livremente em uma caixa. O ciclo prossegue então para a estação de limpeza a CO₂, com o robô retornando à sua posição padrão. Cada peça limpa é removida do receptáculo pelo robô por meio de uma garra de transferência e colocada com o lado visível voltado para cima na esteira transportadora, com o robô dando continuidade ao ciclo, retornando à sua posição de extração de componentes acima da matriz.”

Especialista em tecnologia de filmes finos e revestimentos decorativos funcionais, a LEONHARD KURZ Stiftung & Co. KG adaptou o inovador processo IMD, que envolve o reposicionamento dos filmes IMD na placa móvel a cada ciclo, utilizando um processo clássico rolo a rolo com um dispositivo de alimentação de filme. O robô linear SAM 10-C, adaptado à placa de fixação, é utilizado para a remoção do componente. Em seguida, ele assume todo o manuseio da peça, utilizando ventosas para retirá-la da ferramenta de injeção de plásticos, antes de armazená-la na mesa deslizante acionada por servomotor e, então, transferir suavemente o componente para a esteira transportadora.

Por se tratarem de superfícies extremamente sensíveis e de alta qualidade, para proteger os componentes contra contaminação, a célula de injeção de plásticos está equipada com uma unidade móvel de fluxo laminar. Fornecida pela PETEK Reinraumtechnik, especialista em fluxo de ar, a célula de sala limpa de classe ISO 7 utiliza a inovadora tecnologia Flowbox da empresa alemã para fornecer ar filtrado direcionado à unidade de alimentação de filme correspondente e à área de automação de manuseio e posicionamento, explica Langwald. Ele acrescenta: “A cura por UV não é um requisito para esta aplicação específica. No entanto, para garantir flexibilidade futura, a faixa de exclusão pode ser removida e o módulo UV inserido.”

 

Vantagens do IMD

 

Para superfícies de radar automotivo de alta tecnologia, o IMD é uma opção economicamente viável e mais sustentável, oferecendo capacidade, liberdade de design, repetibilidade e produção com eficiência energética.

“A metalização à base de índio é compatível com radares”, garante o especialista. “O uso dessa técnica significa que as funções dos sensores correspondentes localizados ao redor do veículo não são prejudicadas. Tais sistemas oferecem uma importante vantagem de design em relação aos sensores convencionais, pois podem ser ocultados por meio de materiais opticamente opacos. Isso se deve aos diferentes comprimentos de onda dos feixes de radar em comparação com os feixes de luz visível.”

Quando comparado aos processos de lacagem ou PVD, o processo de fabricação IMD é significativamente mais econômico, com o especialista automotivo reafirmando os benefícios de se ter um fluxo de trabalho contínuo e ininterrupto para a produção e a decoração de emblemas. “Além disso, esta será nossa primeira demonstração ao vivo da tecnologia de limpeza sem contato”, anuncia Langwald.

Outras vantagens do processo são a liberdade de design, a eficiência energética e a sustentabilidade. Por meio da integração e sinergia do processo IMD com a produção de componentes moldados, não é necessário nenhum processamento adicional. Isso reduz significativamente as emissões de CO₂. “Além disso, durante o processo IMD, as camadas decorativas são transferidas como um sistema de revestimento a seco. Isso elimina a probabilidade de contaminação do revestimento úmido. Além disso, não há consumo de energia para a secagem posterior”, afirma Langwald.

 

Sempre apoiando a agenda de sustentabilidade

 

A reciclagem de componentes, a redução de poluentes e o menor consumo de energia estão entre as outras vantagens do processo apresentado na Fakuma 2021. “O processo de decoração IMD apoia de forma diligente a reciclabilidade dos componentes”, diz Langwald. Tanto os componentes IMD quanto os canais de alimentação, incluindo as camadas decorativas, podem ser facilmente reciclados. Além disso, como a metalização em película fina ocorre dentro da decoração, não há riscos relacionados ao cromo-6.

Ao adotar esse processo, a Sumitomo (SHI) Demag está colocando em prática e defendendo seu novo slogan “Act! Sustainably”, que será revelado na feira, segundo o qual apenas equipamentos e máquinas que promovam ações ambientais sustentáveis e positivas serão apresentados pela empresa.

A IntElect 220/660-1100 utilizada para a demonstração no estande atende exatamente a esses critérios. Dinâmica, precisa e com economia de energia, ela conta com os mais modernos servoacionamentos que proporcionam melhor repetibilidade e tempos de ciclo mais curtos. Graças aos motores de acionamento, inversores de frequência e todo o sistema de controle de servomotores desenvolvidos internamente, a série IntElect continua sendo uma das máquinas de injeção de plásticos mais eficientes do mercado, consumindo até 20% menos energia em comparação com as máquinas de injeção de plásticos totalmente elétricas convencionais. Outras vantagens são maior disponibilidade e maior precisão, as quais têm um efeito positivo na relação custo-benefício da máquina. “Todas as interfaces relevantes estão integradas ao sistema de controle, assim como o pacote IMD e a comunicação padronizada com nosso robô SAM-C”, afirma Langwald.

 

Máquina e robô de um único fornecedor

 

Projetada pela Sumitomo (SHI) Demag para complementar perfeitamente o processo de injeção de plásticos, a maior novidade da feira é a tão esperada série de robôs “handle&place” da marca própria da empresa, a SAM-C (Sumitomo Demag. Automation. Machine – Cartesian), desenvolvida internamente.

“Para a aplicação IMD, a otimização da altura é obtida por meio de um eixo telescópico compacto”, explica Jürgen Schulze, diretor de automação. Os clientes se beneficiam da tecnologia de processos e sistemas de um único fornecedor, incluindo a integração de hardware e software de controle da tecnologia robótica na unidade de injeção de plásticos e uma mecânica robótica otimizada para produção, totalmente personalizada para as máquinas da Sumitomo (SHI) Demag.

“Com o SAM-C, conseguimos projetar a menor célula automatizada de injeção de plásticos, composta por tecnologia de robótica e manuseio de materiais”, explica Schulze. “Oferecemos alta disponibilidade do sistema com o mínimo de reparos e manutenção, graças à tecnologia interna de servomotores da Sumitomo (SHI) Demag e à tecnologia de acionamentos e guias de baixa manutenção. Com a tecnologia de vácuo correspondente, os sistemas também proporcionam economia significativa de energia.”

Inicialmente composta por quatro tamanhos de carga útil – três, cinco, dez e 20 kg –, a plataforma SAM será expandida em fases ao longo dos próximos dois anos, com a adição de novas cinemáticas de robôs e elementos funcionais.

Outros conceitos de automação eficientes incluídos na célula IMD são a separação de canais de alimentação e a marcação a laser fornecidas pela H + S Automatisierungstechnik GmbH, de Groß-Umstadt; uma estação de limpeza da Baier GmbH + Co KG Maschinenfabrik, subsidiária da Kurz, de Rudersberg; a Flowbox de fluxo laminar da PETEK; e um sistema de laser de CO₂ da Datalogic S.P.A., de Lippo di Calderara di Reno (Itália), para a separação de canais de alimentação. Outros parceiros envolvidos neste projeto inovador incluem a Universal Robots GmbH, de Munique, que fornece o ar comprimido e um cobot universal para limpeza de componentes, e a Röhm GmbH, de Darmstadt, desenvolvedora do composto de filtro de PMMA durável PLEXIGLAS®.