Vollautomatische Glasumspritzung von Automobilscheiben

Scheiben für Kraftfahrzeuge müssen vielfältige Anforderungen erfüllen. Sie müssen eine gute Rundumsicht gewährleisten, den Designansprüchen von Herstellern und Kunden gerecht werden und gleichzeitig unter extremen Temperaturen und Witterungsbedingungen über viele Jahre störungsfrei funktionieren. Auch die Befestigung von Zierleisten und Blenden muss integriert werden. Dazu werden die Scheiben mit Kunststoffen umspritzt und entsprechende Elemente zur späteren Ausrichtung im Fahrzeug und zur Befestigung von Zusatzelementen mit angespritzt. Hierfür kommen verschiedene Thermoplaste und Elastomere wie PUR, PVC, TPE oder EPDM zum Einsatz. Damit Glas und Kunststoff eine sichere Verbindung eingehen, müssen die später umspritzten Glasbereiche mit einem geeigneten Primer vorbehandelt werden. Der Primer ist ein flüssiges Medium mit einer begrenzten Verarbeitungszeit, das im Vorfeld meist thermisch aktiviert werden muss. Der Auftrag muss sehr exakt erfolgen, da die zu umspritzenden Glasteile einerseits vollständig mit Primer bedeckt sein müssen, aus optischen und Qualitätsgründen jedoch kein Primer „überstehen“ darf.

Erfolgt der Arbeitsgang automatisiert mit Robotern, werden entweder die Scheiben an einem feststehenden Auftragswerkzeug vorbeigeführt oder das Werkzeug an der zuvor positionierten Scheibe entlanggeführt. Als Auftragswerkzeuge eignen sich unterschiedliche Konzepte, meist schwamm- oder filzartige Formteile, die mittels Pumptechnik mit dem Primer getränkt werden. Dabei ist eine exakte Dosierung proportional zur Applikationsgeschwindigkeit (Bahngeschwindigkeit) des Roboters erforderlich.

Die anschließende Aktivierung erfolgt in der Regel thermisch, z. B. durch Heißluft, Infrarot, oder UV-Licht. Die thermische Aktivierung hat den positiven Nebeneffekt, dass das Glas dabei erwärmt wird, was für die Zuverlässigkeit des nachfolgenden Spritzgießprozesses von entscheidender Bedeutung ist. Mit den so vorbereiteten Scheiben müssen alle Befestigungsteile gleichzeitig in das Werkzeug (die Form) der Spritzgussmaschine eingelegt werden. Nicht selten handelt es sich dabei um mehrere verschiedenen Einzelteile unterschiedlichen Materials, Form und Konsistenz. Beispiele hierfür sind Stifte für die spätere exakte Positionierung in der Karosserie, klammerartige Bauteile für die spätere Befestigung von Zierleisten und Blenden, sowie längliche Konturteile, die an Kanten angelegt und umspritzt werden. Für jedes dieser Bauteile sind entsprechende Bevorratungsmöglichkeiten innerhalb der Anlage bzw. entsprechende Zuführtechniken für die Kleinteile erforderlich.

Alle für einen Spritzvorgang benötigten Einlegeteile sowie die Scheibe selbst müssen in der späteren Lage und Orientierung im Werkzeug bereitgestellt werden. Nur so kann der Roboter, der die Spritzgießmaschine (SGM) be- und entlädt, diese in einem Griff aufnehmen. Zur Vorpositionierung werden ebenfalls meist Roboter, Zuführtechnik und Magazine eingesetzt. Die Konstruktion und Fertigung des Robotergreifers für die Be- und Entladung der Maschine, sowie die sichere Positionierung der Teile im Werkzeug erfordert viel Knowhow und Erfahrung.

Bei Seitenscheiben werden diese in der Regel paarweise (linke und rechte Scheibe) als Fahrzeugsatz umspritzt. Zusätzliche Anforderungen an eine Automatisierungsanlage in der Scheibenumspritzung sind z. B. die Umrüstbarkeit auf unterschiedliche Scheibenvarianten und Einlegeteile. Darüber hinaus wird eine ausreichende Autonomie für die Bevorratung der Rohscheiben und Fertigteile gefordert und auch die exakte Positionierung und bruchfreie Handhabung des speziellen Werkstoffs Glas ist besonders anspruchsvoll

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