Weitaus besser geeignet ist das Schneiden oder Stanzen mit Ultraschall. So können z.B. die Öffnungen für Parksensoren oder Scheinwerferreinigungsanlagen mit Radiusanprägung direkt in die bereits lackierten Stoßfänger mit hoher optischer Qualität gestanzt bzw. geschnitten werden.Mitte 2018 brachte Lamborghini den Urus auf den Markt, der die Eigenschaften eines Sportwagens mit der Funktionsvielfalt eines SUVs vereinen soll. Fahrdynamik, Leistung und Design machen das Fahrzeug zu einem echten Super-Sports-Utility-Vehicle, das im oberen Marktsegment neue Maßstäbe setzt. In einer neuen Produktionsanlage und Lackiererei im italienischen Sant’Agata Bolognese werden pro Jahr ca. 3500 Stück dieses aktuell schnellsten SUV der Welt gefertigt. Dabei überzeugt der 650 PS starke Bolide, der fürs Beschleunigen von 0 auf 100 km/h lediglich 3,6 Sekunden braucht, nicht nur technisch, sondern will auch ästhetisch höchste Maßstäbe erfüllen. Neben der Funktion spielt deshalb auch die Optik – also Formgebung und Lackierung – eine entscheidende Rolle.
Hohe Ansprüche an die Optik
Beim Stanzen von sauberen Durchbrüchen in die lackierten Stoßfänger des neuen SUV vertrauen die italienischen Autobauer deshalb auf die Ultraschalltechnologie. Unter Verwendung einer hochwertigen und hochpräzisen Mechanik, insbesondere mit bewährten Sonotroden, wird das Stanzen komplexer Formen ermöglicht, ohne Spuren an der hochempfindlichen Sichtseite der bereits lackierten und für die Sensormontage bereiten Kunststoffstoßfänger zu hinterlassen. Ebenso macht die von F.T. Famat Srl eingebrachte Technologie, bei der die Hülse des Sensorhalters im selben Stanzpunkt direkt eingeklebt wird, einen nachfolgenden Arbeitsschritt überflüssig. Die äußere Sichtseite bleibt davon also völlig unbeeinträchtigt. Darüber hinaus wird der definierte Radius mit der Lackschicht sauber eingeprägt, d. h. der Lack wird sanft und ohne sicht- oder spürbare Spuren in die Durchbrüche eingezogen, und zwar so, dass keine Beschädigungen oder Flusen entstehen und der Parksensor direkt und präzise eingesetzt oder die Pumpe der Scheinwerferwaschanlage montiert werden kann.
Stanzen von sauberen Durchbrüchen
Wie das Verfahren funktioniert, ist einfach zu verstehen: Die von einem Piezokonverter erzeugten Ultraschallschwingungen versetzen eine Sonotrode in eine hochfrequente Schwingung, was durch deren Resonanz besonders wirkungsvoll ist und dabei gleichzeitig wenig Leistung benötigt. Aufgrund der hochpräzisen und fein regelbaren Mechanik können die Ultraschallschwingungen den Kunststoff in der Schneidzone nicht erwärmen und Verformungen am lackierten Teil verursachen, wodurch der Schnitt sauber bleibt und eine geringere Kraft (im Vergleich zum mechanischen Stanzen) erforderlich ist. Darüber hinaus bietet das Verfahren aber noch weitere Vorteile: Es gibt keine Späne; die Schnittkanten sind glatt und sauber, wodurch eine aufwendige Nachbearbeitung unnötig wird. Ein Schneidmedium, wie zum Beispiel ein Wasserstrahl, ist nicht erforderlich. Das Schneidgut bleibt somit auch trocken und sauber. Die Schnitttiefe ist beliebig und präzise einstellbar (Scoring), zudem ist Ultraschallschneiden auch noch leise, es sind also keine Lärmschutzmaßnahmen erforderlich. Es entstehen keine Verbrennungsgase und die Schnittkanten sehen nicht verbrannt, sondern abgerundet aus.
Abgestimmt auf die Anwendungsanforderungen
Um die Aussparungen in den Stoßfängern zu stanzen, haben die italienische F.T. Famat Srl, spezialisiert auf den Bau spezieller Automationsmaschinen, und die auf die Herstellung von Ultraschallsystemen spezialisierte Telsonic AG ein Stanzsysteme mit verschiedenen Ultraschallsystemen entwickelt, das verschiedene Stoßfänger durch den direkten Einsatz der Sensorhülse in derselben Arbeitsphase fertigt und bearbeitet. Auch die Ultraschallanlagen sind integraler Bestandteil des automatischen Systems. Das gesamte System wurde schließlich in den größeren Kontext der Industrieautomatisierung 4.0 einbezogen. Für die Steuerungsprogrammierung gibt es zudem ein Software Development Kit mit Funktionsmodulen und Programmierbeispielen, um auch anspruchsvolle Aufgabenstellungen schnell umsetzen zu können. Die italienisch-schweizerische Partnerschaft hat sich bei der Produktion des Sport-SUV mittlerweile bewährt. Da sich das Verfahren für Wandstärken zwischen 2,5 und 4 mm eignet, wird es sicher noch viele weitere Anwendungsbereiche im boomenden Leichtbau erschließen.