Geely Instrumententafelform

Geely Instrumententafelform

 

Technische Exzellenz: Einblick in die High-Tech-Abteilung von AnsixPräzisionsforming für Geelys Instrumententafeln der nächsten Generation

Einleitung: Die Kunst und Wissenschaft moderner Fahrzeuginnenräume

In der wettbewerbsintensiven Automobilindustrie ist das Armaturenbrett weit mehr als nur ein funktionales Instrument – ​​es ist das Herzstück des Fahrerlebnisses, ein entscheidender Sicherheitsfaktor und ein wesentlicher Bestandteil der Markenidentität. Jahrelang basierte die Produktion dieser Soft-Touch-Panels auf traditionellen Verfahren wie dem Spritzgießen mit PVC und dem Vakuumformen. Diese Verfahren waren zwar effektiv, brachten aber erhebliche Einbußen bei Kosten, Effizienz und Designflexibilität mit sich. Ein bahnbrechender Wandel ist nun im Gange, angeführt von innovativen Zulieferern wie Ansix Tech, die die komplexe Kunst des Dünnwand-Spritzgießens für große Automobilhersteller wie Geely beherrschen.

 

Dieser detaillierte Einblick beleuchtet den gesamten Fertigungsprozess von Ansix Tech für das Instrumententafel-Formenprojekt von Geely. Vom ersten digitalen Entwurf bis zur finalen, schnellen Lieferung verkörpert der Prozess die harmonische Verbindung von Materialwissenschaft, vorausschauender Entwicklung und Präzisionsfertigung. Vor allem aber demonstriert er das konsequente Streben nach Wertschöpfung, bei dem technische Innovationen systematisch genutzt werden, um überragende Qualität zu deutlich reduzierten Kosten zu erzielen und damit etablierte Branchenparadigmen in Frage zu stellen.

 

Phase 1: Grundlagenentwicklung und digitale Validierung

Die Reise eines Geely-Instrumentenpanels bei Ansix Tech beginnt lange vor dem ersten Stahlschnitt. Sie startet im digitalen Bereich, wo die Prinzipien des fertigungsgerechten Designs (Design for Manufacture, DFM) von größter Bedeutung sind. Bei einem so großen und komplexen Bauteil wie einem Instrumentenpanel – mit Abmessungen von über 1500 mm Länge, filigranen Oberflächen und kritischen dünnwandigen Abschnitten mit einer durchschnittlichen Dicke von nur 0,8 mm bis 1,0 mm – ist eine frühzeitige und präzise Analyse unerlässlich.

 

Hochentwickelte Form Strömungsanalyse (DFM)

Kernstück dieser Phase ist die hochentwickelte CAE-Simulation (Computer-Aided Engineering), insbesondere die Formfüllanalyse. Mithilfe von Software wie Moldflow führen die Ingenieure von Ansix Tech wichtige Vorabsimulationen durch, um potenzielle Fertigungsprobleme vorherzusagen und zu beheben. Die Hauptziele sind die Sicherstellung einer gleichmäßigen Formfüllung, die Minimierung von Verzugsverformungen und die Beseitigung sichtbarer Fehler wie Schweißnähte und Lufteinschlüsse.

 

Für das Geely-Projekt bestand eine zentrale Herausforderung in der Optimierung von Position und Anzahl der Angüsse. Jeder zusätzliche Anguss erzeugt mindestens eine neue Schweißnaht und eine Angussmarkierung. Daher ist es ideal, mit möglichst wenigen Angüssen eine vollständige Kavitätsfüllung zu gewährleisten. Mithilfe iterativer Simulationen ermittelte Ansix Tech das optimale Layout und platzierte die Angüsse strategisch, um die extremen Verhältnisse von Fließlänge zu Wandstärke, die bei dünnwandigen Konstruktionen auftreten, zu bewältigen. Entscheidend war der Einsatz der sequenziellen Ventilanguss-Technologie (SVG), die eine präzise Steuerung des Öffnungs- und Schließzeitpunkts jedes einzelnen Angusses ermöglicht. Diese Technologie lenkt die Schmelzfront kontrolliert in die Kavität, positioniert Schweißnähte effektiv in unkritische Bereiche und gewährleistet einen gleichmäßigen Materialfluss.

 

Tabelle: Wichtige Überlegungen bei der ersten Formfüllanalyse für Geely Instrumententafel

 

Phase 2: Strategische Materialauswahl

Der Übergang von der traditionellen, im Schlickerformverfahren hergestellten PVC-Außenhaut zu einem spritzgegossenen Bauteil erforderte ein grundlegendes Umdenken in der Materialwissenschaft. Das ausgewählte Material musste eine lange Liste anspruchsvoller Anforderungen erfüllen: ausgezeichnete Fließfähigkeit für dünne Wände, eine angenehme Haptik, hohe Beständigkeit gegen UV-Licht und Abnutzung, Einhaltung der Sicherheitsstandards der Automobilindustrie (einschließlich Entflammbarkeit) sowie das Bestehen strenger Geruchs- und VOC-Tests.

 

Ansix Tech trieb in enger Zusammenarbeit mit den Materialingenieuren von Geely die Einführung von thermoplastischem Vulkanisat (TPV), einer Mischung aus Kautschuk und Polypropylen, voran. Diese Entscheidung war entscheidend für den Erfolg des Projekts und die angestrebte Kostenreduzierung. Im Vergleich zu herkömmlichem PVC oder anderen Elastomeren wie TPE bot TPV ein überlegenes Eigenschaftsprofil:

 

Außergewöhnliche Fließfähigkeit: Mit einem Schmelzflussindex (MFI) von bis zu 250 g/10 min konnte TPV die langen, dünnen Kanäle der Instrumententafelform bei niedrigeren Einspritzdrücken (unter 65 MPa) füllen, wodurch der Bedarf an Schließkräften und der Energieverbrauch reduziert wurden.

 

Reduziertes Bauteilgewicht: Die geringere Dichte von TPV trägt direkt zur Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen bei, einem wichtigen Ziel der Branche.

 

Verbesserte Nachhaltigkeit: TPV ist vollständig recycelbar, und Untersuchungen von Geely haben ergeben, dass es bis zu sechsmal ohne signifikante Beeinträchtigung der Eigenschaften recycelt werden kann, was die Ziele der Kreislaufwirtschaft unterstützt.

 

Kosteneffizienz: Die Kombination aus geringerer Dichte, schnelleren Zykluszeiten dank gutem Materialfluss und Recyclingfähigkeit senkt die Gesamtsystemkosten.

 

Dieser Auswahlprozess folgte einem strengen, mehrkriteriellen Rahmen, bei dem die Materialien nicht nur nach ihrer Funktionalität, sondern auch nach ihrer Verarbeitbarkeit, Umweltverträglichkeit und den gesamten Lebenszykluskosten bewertet wurden.

 

Phase 3: Präzisionsformenkonstruktion und -entwicklung

Nachdem ein validierter digitaler Prototyp und das benötigte Material vorliegen, liegt der Fokus nun auf der Konstruktion des hochpräzisen Werkzeugs, mit dem das Bauteil gefertigt werden soll. Die Form für ein Geely-Instrumentenpanel ist ein Meisterwerk der Maschinenbaukunst und integriert mehrere komplexe Systeme, die perfekt aufeinander abgestimmt sein müssen.

 

Auswahl des Formstahls: Aufgrund der dünnen Wandstärke (0,8–1,0 mm) und des hochfließenden Materials ist die Dimensionsstabilität der Form von entscheidender Bedeutung. Ansix Tech verwendet hochwertige Stähle wie 2738 (eine Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung) oder besser. Diese Stähle bieten eine hervorragende Homogenität, Härte und Polierbarkeit. Dadurch wird sichergestellt, dass die feine Kornstruktur (erforderlich für die weiche Oberfläche) perfekt wiedergegeben wird und über Hunderttausende von Zyklen hinweg ohne Verschleiß oder Einfallstellen erhalten bleibt.

 

Das Anguss- und Verteilersystem: Hier erfolgt der Übergang von der Simulation zur Realität. Ansix Tech verwendet ein Heißkanalsystem, um die TPV-Schmelze auf dem Weg von der Maschinendüse zu den Angüssen auf optimaler Temperatur zu halten. Dadurch wird Materialverlust durch festes Verteilermaterial vermieden, was Material spart und die Zykluszeit verkürzt. Die sequenziellen Ventilangüsse, ein entscheidendes Ergebnis der DFM-Phase, sind integriert und ermöglichen eine aktive Steuerung des Füllmusters.

 

Innovation im Kühlsystem: Gleichmäßige Kühlung ist der wichtigste Faktor für die Kontrolle der Zykluszeit und die Vermeidung von Verzug. Bei großen, konturierten Bauteilen wie Instrumententafeln ist dies besonders schwierig zu erreichen. Ansix Tech entwickelt konturnahe Kühlkanäle, die der komplexen Geometrie des Formhohlraums in gleichmäßigem Abstand folgen. Dies ermöglicht eine schnellere und gleichmäßigere Wärmeabfuhr als herkömmliche geradlinig gebohrte Kanäle, wodurch die Kühlzeit – ein wesentlicher Bestandteil des Gesamtzyklus – deutlich reduziert und die Bauteilplanheit verbessert wird.

 

Auswerfen und Entlüften: Das verzugsfreie Entformen großer, flexibler, dünnwandiger Teile erfordert ein präzise abgestimmtes Auswerfersystem. Ansix Tech verwendet eine hochdichte Anordnung von Auswerferstiften mit übergroßen Auflageflächen, um die Kraft gleichmäßig zu verteilen. Darüber hinaus ist die Entlüftung in jeder Phase des Schmelzprozesses sorgfältig ausgelegt. Unzureichende Entlüftung führt zu Lufteinschlüssen, die Verbrennungen, unvollständige Füllungen oder Oberflächenfehler verursachen können. Die Entlüftung ist in Trennfugen, Auswerferstifte und spezielle Einsätze integriert, um einen ungehinderten Luftaustritt zu gewährleisten.

 

Phase 4: Beherrschung des Fertigungs- und Optimierungsprozesses

Der Übergang von einer perfekten Werkzeugkonstruktion zu einem perfekten Formteil ist der Punkt, an dem die umfassende Prozesskompetenz von Ansix Tech voll zum Tragen kommt. Diese Phase zeichnet sich durch einen proaktiven, datengestützten Ansatz zur Bewältigung von Herausforderungen und zur kontinuierlichen Effizienzoptimierung aus.

 

Überwindung von Herausforderungen beim Spritzgießen

Die größten Herausforderungen beim Spritzgießen der Geely-Karosserie ergeben sich aus ihrer Größe und den dünnen Wänden. Dies kann zu hohen Einspritzdrücken, Fließverzögerungen und ungleichmäßiger Schwindung führen. Ansix Tech verfolgt daher eine mehrgleisige Strategie:

 

Präzisionsmaschinenauswahl: Sie verwenden Spritzgießmaschinen mit hoher Tonnage (z. B. 1300 Tonnen) und hoher Einspritzgeschwindigkeit, um sicherzustellen, dass der Formhohlraum schnell und gleichmäßig gefüllt wird, bevor das Material abzukühlen beginnt.

 

Dynamische Prozesssteuerung: Wichtige Parameter wie die Werkzeugtemperatur (mit Öltemperiereinheiten über 50 °C gehalten), die Schmelztemperatur (über 210 °C für TPV) und die präzise Steuerung der sequenziellen Ventilanschnitte werden während des Testprozesses feinjustiert. Dies gewährleistet einen optimalen Fließfrontfortschritt und eine optimale Haftfestigkeit.

 

Das Optimierungsgebot: Kosten senken

Für Ansix Tech ist Optimierung kein einmaliges Ereignis, sondern eine kontinuierliche Philosophie, die fest in der Produktionskultur verankert ist. Sie ist das wichtigste Mittel, um das Versprechen signifikanter Kostensenkungen einzulösen.

 

Effizienzhebel: Die Zykluszeit ist der entscheidende Faktor für die Produktionskosten. Durch die Optimierung des Kühlsystems wird die längste Phase des Zyklus direkt angegangen. Der Einsatz eines schnellfließenden Materials wie TPV und die Optimierung der Nachdruckprofile reduzieren die Einspritz- und Kühlzeiten zusätzlich. Das Heißkanalsystem macht ein Nachbearbeiten der Angusskanäle überflüssig.

 

Ausbeute und Qualität: Die Kosten hängen gleichermaßen von der Ausschussquote ab. Die vorgelagerten CAE-Analysen und strengen Prozesskontrollen von Ansix Tech zielen auf eine fehlerfreie Produktion (First-Time-Right, FTR) ab. Durch die nahezu vollständige Vermeidung von Fehlern wie Verzug, Einfallstellen und Brandspuren maximieren sie die Ausbeute an verkaufsfähigen Teilen pro Produktionslauf und senken so die Kosten pro Gutteil.

 

Integrierte intelligente Fertigung: Ansix Tech orientiert sich an der umfassenden digitalen Transformation, die in den Geely-Werken bereits stattfindet. Der Einsatz industrieller KI-Plattformen und „Factory Brain“-Konzepte, ähnlich dem Geega-System von Geely, ermöglicht vorausschauende Wartung, Prozessanpassung in Echtzeit und dynamische Qualitätssicherung. Dieser digitale Faden – von der Konstruktion bis zu den Produktionsdaten – schafft ein geschlossenes System zur kontinuierlichen Verbesserung und verhindert kostspielige ungeplante Ausfallzeiten und Qualitätsabweichungen.

 

Phase 5: Qualitätssicherung und schnelle Lieferung

Der letzte Akt der Fertigungssymphonie stellt sicher, dass die in das Bauteil eingearbeitete Präzision bis hin zur Montagelinie des Kunden überprüft und erhalten bleibt.

 

Ansix Tech setzt ein mehrstufiges Qualitätskontrollsystem ein. Dieses beginnt mit der Erstmusterprüfung (FAI), bei der Koordinatenmessgeräte (KMG) und 3D-Scanner eingesetzt werden, um das Bauteil mit den ursprünglichen CAD-Daten abzugleichen. Während der Produktion überwacht die statistische Prozesskontrolle (SPC) kritische Maße. Darüber hinaus werden die Bauteile strengen Funktions- und Ästhetiktests unterzogen, die die Lebensdauer eines Fahrzeugs simulieren. Dazu gehören UV-Alterungstests, Kratz- und Abriebfestigkeitsprüfungen, Entflammbarkeitstests und Klimazyklentests.

 

Da Zeit in der schnelllebigen Automobilindustrie ein entscheidender Kostenfaktor ist, hat Ansix Tech Verpackung und Logistik auf Schnelligkeit und Sicherheit optimiert. Speziell entwickelte, wiederverwendbare Gestelle schützen die empfindlichen, matten Oberflächen der Instrumententafeln vor Transportschäden. Diese Verpackungslösung gewährleistet nicht nur eine unbeschädigte Lieferung, sondern unterstützt auch nachhaltiges Wirtschaften. In Kombination mit einer optimierten Logistikplanung ermöglicht dies die schnelle Lieferung hochwertiger Komponenten, sodass Geely flexible Produktionspläne einhalten und schnell auf die Marktnachfrage reagieren kann.

 

Fazit: Wertschöpfung durch technische Meisterschaft

Die Arbeit von Ansix Tech am Geely-Instrumententafelformprojekt beweist, wie fundiertes technisches Know-how, gepaart mit einer kundenorientierten Wertschöpfungsorientierung, einen Industriestandard revolutionieren kann. Durch die Förderung des Übergangs zum Dünnwand-Spritzgießen mit fortschrittlichen Materialien wie TPV hat das Unternehmen nicht nur ein Bauteil entwickelt, sondern eine effizientere, nachhaltigere und kostengünstigere Wertschöpfungskette geschaffen.

 

Die Kosteneinsparungen ergeben sich an jeder Stelle: bei der Materialwahl, die Gewicht reduziert und Recycling ermöglicht; bei der Designoptimierung, die Zykluszeit und Energieverbrauch drastisch senkt; bei der Prozesspräzision, die die Ausbeute steigert; und bei der intelligenten Verpackung, die die pünktliche Lieferung einwandfreier Teile gewährleistet. Dieser ganzheitliche Ansatz zur Kosteninnovation zeichnet führende Hersteller aus.

 

In einer Zeit, in der Fahrzeuginnenräume zunehmend digitaler und erlebnisorientierter werden, bleibt die Grundlage dieses Erlebnisses physisch – gefertigt aus Polymer, Stahl und Einfallsreichtum. Mit Projekten wie diesem beweist Ansix Tech, dass es in der Zukunft der Fertigung nicht nur um die Herstellung von Produkten geht, sondern darum, diese besser, intelligenter und wertvoller für alle Beteiligten zu gestalten.

 

Ansix Tech Co Ltd

Wenn Sie Pläne im Zusammenhang mit Formen für Geely-Instrumententafeln haben, können Sie uns jederzeit kontaktieren. Wir setzen Ihre Ideen in die Realität um, helfen Ihnen, Ihre Ziele zu erreichen und Großaufträge zu sichern. Sie erreichen uns unter info@ansixtech.com oder direkt unseren CTO unter stephen@ansixtech.com.

 

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