text: IMG jako optimální technologie pro výrobu povrchů automobilových interiérů – specialisté FRIMO I PlasticPortal.cz
  Design interiéru s vysoce kvalitním vzhledem představuje pro uživatele osobních automobilů jeden z hlavních parametrů jejich hodnocení daného modelu. Interiér tak logicky patří mezi stěžejní faktory při výběru a pořizování vozu. Na technologie interiérových dílů jsou proto kladeny enormní nároky, které běžné tepelné tváření fólií často nedokáže splnit.
  Mezi tyto nároky patří např. nízký stupeň roztažení dezénu, sjednocení vzhledu sousedících dílů, vylisování airbagového loga přímo na fólii, či případně umístění rozdílných dezénových zón na jeden díl.
  Společnost FRIMO řeší tyto požadavky tzv. IMG (In Mould Graning) technologií, která spojuje výhody tepelného tváření s požadavky na optimální vzhled povrchů, a to bez nechtěného roztažení dezénu. Při IMG procesu je dezén přenesen na fólii až během samotného tváření, popř. kašírování. Nástroj s tvářecím dezénem je přitom porézní (vzdušně prodyšný).
  Principiálně existují pro tuto technologii otiskování dezénu dva podobné procesy. Při IMG tváření je vtažena vakuem do (negativní) kavity pouze samotná fólie.Takto vyrobené fólie mohou být dále opatřeny nosným dílem prostřednictvím kašírování, zadního zapěnění, zadního nástřiku, popř. zadním nalisováním. Při druhém postupu, IMG kašírování, probíhá obojí v jednom kroku, přičemž otisknutí dezénu je v zápětí následováno zakašírováním fólie na nosný díl. "Ekonomické výhody klasického vakuového tváření jsou zde zkombinovány s optickými přednostmi dle náročných trendů výroby moderních povrchů," vysvětluje Dipl.-Ing. Reinhard Schäfer, vedoucí technického projede ve FRIMO in Freilassing.
  Dipl.-Ing. Reinhard Schäfer, vedoucí technického projede ve FRIMO in Freilassing
  Aby bylo možné splnit komplexní nástrojařské výzvy, spolupracuje FRIMO již mnoho let úzce s firmou Galvanoform. Její historie sahá až do roku 1956, kdy zahájila výrobu niklových nástrojů pro plastové díly. V průběhu nadcházejících desetiletí se pak Galvanoform vyvinul v předního dodavatele galvanických nástrojů pro automobilový a letecký průmysl. Ředitel firmy Jürgen Obergföll poznamenámá na konto IMG: "Hlavní výzvy spočívají v tom, že geometrie jsou stále složitější a že při nich hraje důležitou roli hospodárnost. To znamená, že nelze zvolit určitou velikost nástroje, ale při konstrukci se musí dbát na co nejmenší spotřebu fólie v nástroji, pro který je galvanická skořepina určena."
  Na příkladu palubní desky osobního vozu je možné představit, kolik know-how obou firem FRIMO i Galvanoform se ukrývá v jednom IMG nástroji. Na počátku je společností FRIMO provedena studie proveditelnosti, ke které Reinhard Schäfer dodává: "Při analýze zpracovatelnosti dílů jsou používány sofistikované počítačové simulace, z nichž vyplynou doporučení na polohu dílu či tvar upínacího rámu a dále umožní výpočet spotřeby a protažení fólie, tak aby bylo možné stanovit efektivní a stabilní proces." Pokud je zajištěna teoretická vyrobitelnost dílu IMG technologií, projekt je zahájen konstrukcí modelu pro potažení koženkou (dále belederungsmodelu), který zpravidla odpovídá pozitivnímu modelu budoucího dílu. "Již během zhotovování belederungsmodelu vzniká souběžně tzv. podpěrná skořepina, což urychlí celý proces výroby nástroje," doplňuje Jürgen Obergföll. Následuje výroba přibližně 9 mm silného silikonového negativu (zrcadlový otisk belederungsmodelu), z nějž se zhotoví mateřský model (pozitivní) z epoxidové pryskyřice. Tento mateřský model odpovídá 1:1 belederungsmodelu, včetně všech odchylek. "Na základě tohoto pozitivního modelu se proto stanovují oblasti pro korektury dezénu, aby byl optimalizován finální výsledek. Obzvláštní výzvou jsou přitom opravy technických dezénů, které jsou značně složitější než kožené dezény," dále rozvádí Jürgen Obergföll. Tyto korektury provádějí u firmy Gavanoform speciálně kvalifikování gravírníci.
  Po opravě dezénu je odebrán další silikonový otisk modelu, z nějž je opět vyroben tzv. galvanický model. Ten je následně připraven pro galvanický proces. Na nevodivý materiál je nástřikem nanesena tenká stříbrná vrstva a model je poté umístěn do galvanické lázně jako katoda. V této lázni dochází k depozici niklu z anod na katody (=galvanický model). U tohoto procesu je pomocí speciálních parametrů vytvořena porézní struktura.Tyto póry mají průměr na povrchu jen 0,15 mm a trychtýřovitě se rozšiřují. Jejich prostřednictvím je v hotovém nástroji nasávána fólie na povrch galvana, čímž je otisknut kýžený dezén.
  Podle velikosti vany nástroje může galvanický proces, který v některých případech probíhá ve více krocích, trvat několik týdnů. Jakmile je galvanoskořepina hotová, následuje přeměření a kalibrace. "Vznikne tak měřící protokol, který potřebujeme pro předání cílovému zákazníkovi," vysvětluje Schäfer a doplňuje: "V automobilovém průmyslu má zpětná sledovatelnost a dokumentace zásadní význam."
  V závěrečné fázi výroby nástroje je dutina vyplněna vzduchově prodyšným pryskyřičným materiálem. To je důležité, aby nástroj vydržel vysokou zátěž v sériové produkci. V úplném závěru je hotová niklová skořepina zastavěna na ocelový rám. "Tento rám konstruuje FRIMO společně s firmou Galvanoform. Podstavu nástroje stavíme paralelně s galvanickou depozicí," uvádí Schäfer.
  Předtím než Galvanoform odešle nástroj do firmy FRIMO, proběhne test vakua a zákaznická přejímka. "Pokud zkoušky proběhnou úspěšně, projektová spolupráce našich firem je ukončena, vysvětluje Jürgen Obergföll. IMG nástroj je následně zkompletován ve firmě FRIMO. "Úloha spočívá v přesném uložení této skořepiny vůči spodnímu nebo hornímu nástroji. Poté je celý nástroj zkompletován a připraven v laboratorním zařízení pro předpřejímku zákazníkem," objasňuje Schäfer. Přitom dochází ke vlastnímu odzkoušení pomocí odpovídajících parametrů ohřevu fólie, výrobě prvních dílu a případné optimalizaci nastavení. Teprve potom následuje integrace do sériového nástroje a finální odladění ve výrobní zákaznické lokaci, čímž se uzavře přejímka.
  Individualizace na vzestupu
  Výhledy do budoucna odhalují, že technologie IMG bude v automobilovém průmyslu stále více v kurzu. I ve vozech v nižší než střední kategorii budou stále růst očekávání na kvalitu interiéru.
  "Automobilky kladou stále vyšší požadavky na pohledové a haptické vlastnosti interiéru. To vede k tomu, že např. dveřní obložení, která se dodnes vyrábí klasickým tepelným tvářením, nyní přecházejí – případně částečně – na IMG, aby lépe pasovala k přístrojovým deskám. Stále více také ale vnímáme tendenci trhu směřující k prohlubující se individualizaci. A právě v souladu s tím je technologie IMG perfektní odpovědí na požadavky na designovou svobodu automobilek," uzavírá téma Reinhard Schäfer.
  IMG Nástroje
  Odpovědí na výzvu minimalizovat roztažení dezénu, které je nevyhnutelným průvodním jevem klasického tepelného tváření, je negativní otiskové tváření. Použitím porézních niklových nástrojů, jež jsou opatřeny povrchovými strukturami, je zaručeno optimální přenesení dezénu na zpracovávanou fólii. Patentovanou technologií je vyrobena 3 – 6 mm silná niklová skořepina vycházející z reálného modelu (tzv. belederungsmodelu). Ten je počalouněn kůží, případně i se zdobnými švy, nebo může být alternativně opatřen technickým dezénem. Galvanickým procesem vyrobená niklová skořepina je integrována do temperovaného, vakuem prodyšného nástroje. Její první vrstva je z tvrdého niklu o 42 – 50 HRc. Počet mikropór, jejichž průměr se pohybuje v rozmezí 0,15 – 0,20 mm, je variabilní a lze jej přizpůsobit geometrii finálního dílu. IMG nástroje pro zpracování zpravidla bezdezénových TPO folií jsou nejčastěji používány pro výroby dveřních obložení, přístrojových desek, schránek spolujezdce atd. Možné je také současné kašírování nebo následující procesy jako zadní zapěňování, což umožňuje zlepšovat ekonomiku výrobního procesu.