Ein leichter und dabei hochfester Fahrradlenker entsteht durch die Kombination einer lokalen Verstärkung mit endlosfaserverstärkten Tapes und der Gasinnendrucktechnologie. Die auf der K 2025 gezeigte Technologie wird ab 2026 für Canyon Bicycles in Serie gehen.
Auf der K 2025 präsentiert Engel, Schwertberg (Österreich), seine Spritzgießtechnologien für den Bereich Leichtbau mit einer einfachen und wirtschaftlichen Produktionslösung. Bei der Herstellung von Cockpit-Fahrradlenkern für Canyon Bicycles wird Aluminium durch Kunststoff substituiert und die Herstellungszeit auf einen Bruchteil reduziert. Möglich wird dies durch die Kombination einer lokalen Verstärkung mit endlosfaserverstärkten Tapes (organomelt) und der Gasinjektionstechnologie (fluidmelt) zur Herstellung von Hohlkörpern – beides in einem geschlossenen Prozess.
Die vollständig automatisierte Fertigungszelle basiert auf einer holmlosen 1.800-kN-Spritzgießmaschine Engel victory 180 in Wide-Platen-Ausführung. Sie kombiniert das Umspritzen von lokal eingelegten Endlosfaser-Tapes mit der Herstellung einer Hohlraumstruktur in einem einzigen, durchgängigen Prozessschritt. Was bei Aluminium ein zeitaufwändiger mehrstufiger Prozess ist, geschieht hier in einer Zykluszeit von 60 s. Das bedeutet eine Steigerung der Produktionskapazität und hohe Kosteneinsparung. Der resultierende Lenker zeigt, dass Kunststofflösungen durch das richtige Engineering Aluminium ersetzen können, bei kürzerer Zykluszeit, besserer Funktionsintegration und mehr Designfreiheit – entscheidende Vorteile für anspruchsvolle Anwendungen im Sport- und Freizeitbereich, aber auch im Automobil-Sektor.
Hochintegrierte Fertigungszelle für den strukturellen Leichtbau: Engel zeigt auf der K 2025 die Herstellung faserverstärkter Hohlkörper mit einer Engel victory 180 in Wide-Platen-Ausführung. (Foto: Engel)
Die Bauteile selbst werden aus einem Polyamid 6 mit 50 % Glasfaserverstärkung von Domo Chemicals gefertigt, um die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zu gewährleisten. Durch die Integration von vier UD-Carbonfasertapes, die vor dem Spritzgießprozess in das Werkzeug eingelegt werden, hält das Bauteil trotz der geringen Wandstärke und der Hohlkörperstruktur hohen Belastungen stand. Während des Prozesses wird durch fluidmelt mit Gasinjektion die plastische Seele des Bauteils in die Plastifiziereinheit zurückgedrückt und dadurch ein Hohlraum im Bauteil erzeugt. Das zurückgedrückte Material wird beim nächsten Bauteil mitverwendet. Die vollständige Integration beider Verfahren in einen kontinuierlichen Spritzgießprozess sorgt zudem für kurze Zykluszeiten und hohe Reproduzierbarkeit. Diese Kombination aus lokalen UD-Tapes und fluidmelt-Verfahren ermöglicht komplexe Hohlkörper-Geometrien mit hoher Designfreiheit und Funktionsintegration bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz und geringerem Energieverbrauch.
Stark, leicht und funktional ist der neu entwickelte Fahrradlenker für Canyon Bicycles: Der auf der Engel-Anlage produzierte Lenker ersetzt die herkömmliche Aluminium-Variante bei verkürzter Herstellzeit, rund 15?Prozent weniger Gewicht und verbesserter Vibrationsdämpfung. (Foto: Engel)
Der Lenker ist bereits freigeprüft, erfüllt alle ISO-Normen, sowie hauseigene Vorgaben von Canyon und wird ab 2026 in Serienproduktion gehen. Das Fertigungskonzept von Engel repräsentiert einen signifikanten Fortschritt gegenüber traditionellen Aluminiumlenkern, indem es die Produktion in Europa rentabel macht und gleichzeitig die Umweltbelastung durch eine wesentlich bessere CO2-Bilanz reduziert. Für Canyon bedeutet das Konzept eine technische Aufwertung des Produkts bei gleichzeitig verbesserter Nachhaltigkeit und deutlich gesteigerter Produktionseffizienz.
Die Automatisierung der Produktionszelle übernimmt ein Engel easix Knickarmroboter. Er ist für das exakte Einlegen von Gewindehülsen und der Endlosfaser-Tapes sowie die Entnahme der fertigen Bauteile zuständig. Alle Bewegungsabläufe und Prozessschritte sind über die zentrale CC300-Steuerung der Spritzgießmaschine koordiniert, was die Bedienung vereinfacht, und die Prozesssicherheit erhöht.
Die Engel victory 180 Wide-Platen Maschine ist eine speziell für große und komplexe Bauteile oder Werkzeuge konzipierte Spritzgießmaschine. Dank ihrer holmlosen Bauweise mit großem, freien Werkzeugraum ermöglicht sie den Einsatz großer und komplexer Werkzeuge in kompakten Maschinengrößen, ein besonderer Vorteil bei großvolumigen, anspruchsvollen Werkzeugen und komplexer Automatisierung.
Sowohl diese Technologiekombination als auch die Produktionslösung lässt sich modular an andere Bauteilgeometrien und Branchenanforderungen anpassen. Sie eignet sich nicht nur für Sport- und Freizeitprodukte, sondern auch für Strukturbauteile in Fahrzeugen oder technische Komponenten mit Hohlkörpergeometrie.
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