ES2216488T3 - Refuerzo de union tridimensional de material compuesto para un vehiculo automovil. - Google Patents

Refuerzo de union tridimensional de material compuesto para un vehiculo automovil.

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ES2216488T3 ES99905513T ES99905513T ES2216488T3 ES 2216488 T3 ES2216488 T3 ES 2216488T3 ES 99905513 T ES99905513 T ES 99905513T ES 99905513 T ES99905513 T ES 99905513T ES 2216488 T3 ES2216488 T3 ES 2216488T3
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Abstract

Un miembro (22) de refuerzo de unión para una estructura hueca (13), tridimensional, de un vehículo automóvil (10), que comprende: una parte portadora que tiene una superficie exterior, teniendo dicha parte portadora una parte de base (30) con una primera prolongación (32) con un primer eje geométrico longitudinal (34) que se extiende desde ella, que tiene una segunda prolongación (32) con un segundo eje geométrico longitudinal (34) que se extiende desde ella y en ángulo con respecto a dicho primer eje geométrico longitudinal y que tiene una tercera prolongación (32) con un tercer eje geométrico longitudinal (34) que se extiende desde ella y en ángulo con respecto a dichos ejes geométricos longitudinales primero y segundo, correspondiendo dichos ángulos comprendidos entre dicho primer eje longitudinal, dicho segundo eje longitudinal y dicho tercer eje longitudinal a dicha estructura hueca; y una capa de adhesivo (38) térmicamente expandible, dispuesta en dicha superficie exterior y que cubre sustancialmente a dicha superficie exterior.

Description

Refuerzo de unión tridimensional de material compuesto para un vehículo automóvil.
Campo técnico
El presente invento se refiere, en general, al refuerzo de miembros estructurales huecos y, más específicamente, al refuerzo de estructuras huecas de vehículos automóviles que son generalmente inaccesibles tras su montaje.
Antecedentes del invento
La resistencia al choque, las normas vigentes sobre economía de combustible y la rigidez estructural son cuestiones fundamentales, importantes en el diseño estructural de automóviles. Las normas sobre economía de combustible dictan el uso de materiales más ligeros. Esto, usualmente, se traduce en una reducción del grosor de los materiales o en el uso de material más ligero. La resistencia al choque dicta el uso de materiales más gruesos, al menos en áreas localizadas. La rigidez estructural también requiere, típicamente, un incremento de material.
El uso de materiales compuestos que son, generalmente, más fuertes y más ligeros que sus contrapartidas metálicas, ha aumentado en el transcurso de los años. El inventor de la presente ha sido pionero en un nuevo enfoque para el refuerzo de piezas estructurales mediante el refuerzo localizado de regiones críticas empleando resinas térmicamente expandibles, cargadas con microesferas, tales como: una viga de material compuesto para puertas que tiene un alma a base de resina que ocupa un tercio del ánima de un tubo metálico; una viga de estratificado, hueca, caracterizada por una elevada relación entre rigidez y masa y dotada de una parte exterior que está separada de un tubo interno mediante una delgada capa de espuma estructural; un refuerzo de inserción portador en forma de W que lleva un cuerpo de espuma para uso en el refuerzo de una viga hueca; un mamparo que utiliza una espuma térmicamente expandible para proporcionar un refuerzo localizado de un carril para la unión de una cuna de motor o similar.
Las uniones son, en los vehículos automóviles, las partes más débiles de la estructura. La rigidización de la unión mejora la rigidez global y las características de marcha del vehículo. En la formación de la carrocería del vehículo automóvil, varios miembros estructurales/paneles de carrocería se sueldan o se unen entre sí. Típicamente, las uniones son huecas por naturaleza. La estructura hueca permite el flujo de recubrimiento electrolítico a través de los miembros estructurales para incrementar la resistencia a la corrosión. Los fabricantes de automóviles han utilizado diversas técnicas para aumentar la rigidez de las uniones en un vehículo. Típicamente, las soluciones han supuesto incrementar sustancialmente la masa, el tamaño y/o la complejidad de las uniones para incrementar así la rigidez. Al aumentar la masa de las uniones, se ha reducido un precioso espacio de empaquetado. Asimismo, se ha incrementado el peso de la estructura debido a su masa.
El documento WO-A-97/43501 describe una viga reforzada que tiene una estructura interna de viga en I con capas de espuma adhesiva opuestas. Las capas de espuma son extrudidas, cortadas a su longitud y dispuestas sobre superficies opuestas a la viga en I. Cuando se calienta la viga de refuerzo, las capas adhesivas se expanden para asegurar la viga en I en su sitio.
El documento DE-A-19603098 describe un habitáculo de pasajeros con montantes B rigidizados para coches abiertos o descapotables. La celda tiene un miembro de refuerzo tubular adicional en cada montante B. El miembro de refuerzo está rígidamente conectado cerca del umbral longitudinal y puede fijarse a las secciones en forma de caja de éste y del montante B mediante placas de diafragma.
El documento WO-A-98/02689 describe un miembro estructural reforzado que tiene una estructura estratificada en forma de canal, obtenida de una pieza metálica estampada, una lámina en forma de canal y una capa intermedia de espuma estructural. El miembro estructural reforzado se forma prensando una preforma de lámina/resina hasta obtener un canal y expandiendo térmicamente la resina para formar una espuma estructural.
Sumario del invento
Por tanto, un objeto del invento es reforzar una unión en un vehículo automóvil sin tener que incrementar la cantidad de chapa requerida en la unión.
De acuerdo con el presente invento, se proporciona un miembro de refuerzo de uniones de acuerdo con la reivindicación 1 y un método de reforzar una estructura hueca tridimensional de un vehículo automóvil de acuerdo con la reivindicación 16.
En un aspecto, el presente invento proporciona una parte portadora que tiene una superficie exterior. La superficie exterior tiene una pluralidad de prolongaciones que se adaptan a la unión en la que ha de colocarse el refuerzo de unión. Una capa de adhesivo está dispuesta en la superficie exterior de la parte portadora. La superficie exterior está cubierta sustancialmente por la capa de adhesivo. La capa de adhesivo está formada de un material de resina térmicamente expandible.
En otro aspecto, el invento proporciona un método de formar un miembro de refuerzo. El método comprende las operaciones de proporcionar una parte portadora; aplicar una capa de material adhesivo a la parte portadora; calentar la parte portadora y la parte adhesiva; y unir la parte adhesiva al miembro estructural.
En todavía otro aspecto, el presente invento proporciona un método de formar una carrocería de automóvil que tiene, al menos, dos miembros de carrocería. El conjunto de los miembros de carrocería define un espacio entre ambos. El método incluye las operaciones de formar un miembro de refuerzo aplicando una capa de material adhesivo a una parte portadora; introducir el miembro de refuerzo en el espacio; y calentar los miembros de carrocería y la parte portadora con la capa de adhesivo de forma que el material adhesivo se una a los miembros de carrocería.
Una ventaja del presente invento es que puede preverse un espacio de empaquetado reducido para los miembros de carrocería. Ello se debe, en parte, al hecho de que puede utilizarse chapa más delgada en todos los miembros de carrocería al haberse reforzado las uniones estructurales. Esto tiene como consecuencia una deseable reducción global del peso del vehículo automóvil.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas del invento resultarán evidentes a partir de la Descripción Detallada, que debe leerse en conjunto con los dibujos, en los que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva, con arranque, de un vehículo automóvil que tiene un miembro de refuerzo estructural;
las Figuras 2a y 2b son vistas en perspectiva de dos partes de un miembro portador;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de un portador envuelto con una capa de adhesivo;
la Figura 4 es una vista en planta de una lámina de material adhesivo que ha de ser aplicada a un portador;
la Figura 5 es un viste en sección de un portador dentro de un molde;
la Figura 6 es una vista en sección de un miembro de refuerzo en una estructura hueca de un vehículo automóvil; y
la Figura 7 es una vista en sección alternativa de un miembro de refuerzo que tiene un interior de espuma en una estructura hueca de un vehículo automóvil.
Descripción detallada de la realización preferida
En las siguientes figuras, se utilizarán números de referencia similares para representar componentes similares. Las figuras ilustran un miembro portador que tiene una forma particular. Sin embargo, a los expertos en la técnica les resultarían evidentes otras formas y tamaños para un refuerzo de unión, basándose en las enseñanzas de esta memoria.
Refiriéndonos ahora a la Figura 1, en ella se muestra un vehículo automóvil 10 que tiene una unión 12. La unión 12 es una estructura hueca 13 definida por un panel interior 14 de cuarto trasero, un panel exterior 16 de cuarto trasero, un panel interior 18 de puerta y un panel exterior 20 de puerta. Un miembro de refuerzo 22 está introducido en la estructura hueca 13 para reforzar la unión 12. Aunque el miembro de refuerzo 22 se ilustra dentro de una unión particular, el presente invento tiene aplicación a las muchas uniones existentes en un vehículo automóvil. Como se muestra, el miembro de refuerzo se extiende entre el techo 24 y el montante D 26. El miembro de refuerzo 22 es particularmente adecuado para reforzar el área en que se encuentran tres canales 28. El miembro de refuerzo 22 tiene una parte de cuerpo 30 y tres partes de prolongación 32. Cada parte de prolongación 32 tiene un eje geométrico longitudinal 34. Los ejes longitudinales 34 coinciden, preferiblemente, con el eje geométrico alargado de cada uno de los canales 28. Es decir, pueden construirse miembros de refuerzo 22 de modo que los ejes longitudinales 34 formen distintos ángulos entre sí. Los ejes longitudinales 34 pueden ser perpendiculares entre sí para coincidir con canales 28 que correspondan a los diversos ángulos del diseño de un vehículo automóvil.
La longitud de las partes de prolongación 32 desde las partes 30 de cuerpo son función de cuánta unión 12 haya de reforzarse. Pueden reforzarse diversas distancias dentro de los canales 28, dependiendo de la estructura de la carrocería en que se aplique el miembro de refuerzo 22. En la mayoría de las aplicaciones, las partes de prolongación 32 se extenderán en varios centímetros desde la parte de cuerpo 30.
Como se muestra, las partes de prolongación 32 tienen una sección transversal generalmente cuadrada. Sin embargo, se prefiere que las partes de prolongación 32 estén configuradas en forma similar a la de los canales 28. De esta manera, puede conseguirse un mejor ajuste entre el miembro de refuerzo y los canales 28.
Refiriéndonos ahora a las Figuras 2A, 2B y 3, el miembro de refuerzo 22 está formado, preferiblemente, por un portador 36 envuelto por una capa de adhesivo 38. El portador 36 está formado, de preferencia, de un material delgado, capaz de soportar la capa de adhesivo 38. La medida del soporte proporcionado por el portador 36 es suficiente para que el miembro de refuerzo 22 pueda ser manipulado y situado en la estructura hueca del vehículo automóvil durante su fabricación, sin deformarse. El portador 36 puede formarse, por ejemplo, de un material metálico tal como una chapa de aluminio, una chapa de acero o una hoja de aluminio. Grosores adecuados de tal material pueden ser, por ejemplo, 0,18-0,38 mm (0,007-0,015 pulgadas), 0,15-0,64 mm (0,006-0,025 pulgadas) y 0,05-0,15 mm (0,002-0,006 pulgadas), respectivamente. Otros materiales adecuados para uso como portador son nilón cargado con vidrio, moldeado por inyección, con 1,57-6,35 mm (0,062-0,25 pulgadas) de grueso, plástico resistente a altas temperaturas moldeado por rotación o por soplado con 1,52-6,35 mm (0,06-0,25 pulgadas) de grueso, (ABS o poliestireno) o espuma de pegamento colada o moldeada por rotación con 6,35-12,7 mm (0,25 -0,5 pulgadas) de grueso. Naturalmente, los diversos grosores pueden variar dependiendo de las circunstancias particulares.
Pueden emplearse diversos métodos para formar el portador 36, dependiendo del material del portador. Como se ilustra en las Figuras 2A y 2B, pueden estamparse dos piezas de aluminio o de acero para formar dos mitades 40 y 42 del portador 36. Las mitades 40 y 42 pueden soldarse luego o montarse juntas por salto elástico para formar el portador 36. Como se muestra, la mitad 40 tiene extremos 44 a lo largo de cada parte 32 de prolongación. Sin embargo, en la realización preferida el portador 36 no tiene extremos 44 o tiene orificios en los extremos 44 para permitir el paso de recubrimiento electrolítico durante la fabricación para incrementar la protección contra la corrosión. No obstante, la adición de los extremos 44 aumenta, adicionalmente, la resistencia del portador 36.
El portador 36 puede formarse, también, disponiendo una hoja con un respaldo de lámina sobre un núcleo de espuma tridimensional. El portador 36 también puede formarse por moldeo por soplado, moldeo por inyección, colada de pegamento en forma de espuma en torno a un núcleo de Styrofoam o utilizando una envuelta o "lata de aluminio" como portador interno con procedimientos basados en técnicas para formar las latas de aluminio para bebidas. El portador 36 también puede formarse por hidroconformación de un metal hasta darle forma tridimensional.
Después de la formación del portador 36, o en el transcurso de ella, pueden añadirse al portador 36 prolongaciones metálicas tales como espigas 46 o lengüetas metálicas. Las espigas 46 se alinean con orificios de las uniones 12 o próximos a ellas. El número de espigas 46 puede variar de una aplicación a otra. Las espigas sitúan el miembro de refuerzo 22 dentro de los canales 28 durante el montaje del vehículo. Los canales 28 pueden tener orificios a su través que se alineen con las espigas 46.
El polímero utilizado para formar la capa de adhesivo 22 es un material a base de resina, termoexpandible. Pueden utilizarse varias composiciones a base de resina para formar la capa de adhesivo 38 del presente invento. Las composiciones preferidas comunican excelentes características de resistencia y rigidez, al tiempo que sólo incrementan el peso de una manera marginal. Con referencia específica ahora a la composición de la capa de adhesivo 38, la densidad del material debe ser, preferiblemente, de desde unos 320,37 kg/m^{3} (20 libras por pié cúbico) a unos 800,92 kg/m^{3} (50 libras por pié cúbico), para reducir el peso. El punto de fusión, la temperatura de deformación por calor y la temperatura a la que se produce la perforación química debe ser suficientemente alta para que la capa de adhesivo 38 mantenga su estructura a las altas temperaturas que se encuentran, típicamente, en los hornos de pintura y en otros tratamientos en el montaje de vehículos. Por tanto, la capa de adhesivo 38 debe ser capaz de soportar temperaturas superiores a 160ºC (320ºF) y, preferiblemente, 176,67ºC (350ºF) durante breves períodos. Asimismo, la capa de adhesivo 38 debe ser capaz de soportar, en el servicio final, temperaturas de hasta 32,22ºC a 93,33ºC (90ºF a 200ºF) durante períodos prolongados de tiempo sin que aparezcan una degradación ni una deformación sustanciales inducidas por el calor.
Con mayor detalle, en una realización particularmente preferida, la espuma estructural térmicamente expandida de la capa de adhesivo 38 incluye una resina sintética, un agente formador de celdas, y una carga. Una resina sintética comprende desde aproximadamente 40% a aproximadamente 80% en peso, preferiblemente desde aproximadamente 45% a aproximadamente 75% en peso, y del modo más preferible desde aproximadamente 50% a aproximadamente 70% en peso, de capa de adhesivo 38. De la manera más preferible, parte de la resina incluye una resina epoxídica flexible. Como se utiliza en esta memoria, la expresión "agente formador de celdas" se refiere, en general, a agentes que producen burbujas, poros o cavidades en la capa de adhesivo 38. Es decir, la capa de adhesivo 38 tiene una estructura celular con numerosas celdas dispuestas por toda su masa. La estructura celular proporciona un material de gran resistencia y baja densidad que proporciona una estructura fuerte, aunque ligera. Agentes formadores de celdas que son compatibles con el presente invento incluyen microburbujas o microesferas "huecas" de refuerzo, que pueden estar formadas de vidrio o de plástico. Se prefieren, en particular, las microesferas de vidrio. Asimismo, el agente formador de celdas puede comprender un agente hinchador, que puede ser un agente hinchador químico o un agente hinchador físico. Cuando el agente formador de celdas comprende microesferas o macroesferas, constituye desde aproximadamente 10% a 50% en peso, preferiblemente desde aproximadamente 15% a aproximadamente 40% en peso y, del modo más preferible, de aproximadamente 20% a aproximadamente 40% en peso del material que forma la capa de adhesivo 22. Cuando el agente formador de celdas comprende un agente hinchador, éste constituye desde aproximadamente 0,5% a aproximadamente 5,0% en peso, preferiblemente desde aproximadamente 1% a aproximadamente 4,0% en peso y, del modo más preferible, desde aproximadamente 1% a aproximadamente 3% en peso de la capa de adhesivo 38. Cargas adecuadas incluyen microesferas de vidrio o de plástico, sílice pirogénica, carbonato de calcio, fibra de vidrio molida, y filamentos de vidrio cortados. Particularmente, se prefiere una carga tixotrópica. Pueden ser adecuados otros materiales. La carga comprende desde aproximadamente 1% a aproximadamente 15% en peso, de preferencia desde aproximadamente 2% a aproximadamente 10% en peso y, del modo más preferible, desde aproximadamente 3% a aproximadamente 8% en peso de la capa de adhesivo 38.
Resinas sintéticas preferidas para uso en el presente invento incluyen resinas termocurables, tales como resinas epoxídicas, resinas de fenol éster, resinas de poliéster termocurables, y resinas de uretano. No se pretende que el alcance del presente invento quede limitado por el peso molecular de la resina y a los expertos en la técnica se les ocurrirán pesos adecuados basándose en la presente exposición. Cuando el componente de resina del material de carga líquido es una resina termocurable, pueden incluirse, también, varios aceleradores tales como imidizoles y agentes de curado, preferiblemente diciandiamida, para mejorar el régimen de curado. Una cantidad funcional de acelerador es, típicamente, desde aproximadamente 0,5% a aproximadamente 2,0% del peso de resina con la correspondiente reducción de uno de los tres componentes, resina, agente formador de celdas o carga. Similarmente, la cantidad de agente de curado es, típicamente desde aproximadamente 1% a aproximadamente 8% del peso de resina, con la correspondiente reducción de uno de los tres componentes, resina, agente formador de celdas o carga. También pueden incluirse en la capa cantidades eficaces de ayudas al tratamiento, estabilizadores, colorantes, absorbedores de ultravioleta y similares. Los termoplásticos también pueden ser adecuados.
En la siguiente tabla, se establece una composición preferida para la capa de adhesivo 38. Se ha encontrado que esta composición proporciona un material que se expande completamente y que cura a unos 160ºC (320ºF) y proporciona excelentes propiedades estructurales. Todos los porcentajes de la presente exposición son porcentajes en peso a no ser que específicamente se diga otra cosa.
Ingrediente Margen de % en peso Porcentaje preferido
EPON 828 (resina epoxídica) 30 – 40 36,96
DER 331 (resina epoxídica flexible) 10 – 20 15,06
AMICURE CGNA (agente de curado) 3,5-4,6 4,12
AMICURE VR (acelerador) 0,4-1,2 0,80
TS720 (carga tixotrópica) 0,5-1,5 1,1
CELOGEN AZ 199 (azodicarbonamida como agente 0,7-1,8 1,21
de hinchado)
B38 MICROS (microesferas de vidrio) 30,0-45,0 37,16
CARBONATO DE CALCIO WINNOFIL (carga CO_{3}C_{2}) 0,1-1,1 0,6
o NEGRO DE HUMO
NIPOL 1312 (caucho líquido) 2,0-4,0 3,01
Además, pueden incluirse colorantes y otros aditivos, tales como azul de Ftalocianina y KR55.
La capa de adhesivo 38, en la mayoría de las aplicaciones, es una capa que se extiende alrededor o sustancialmente alrededor de toda la superficie exterior del portador 36. Se prefiere que la capa de adhesivo 38 tenga un grosor relativamente uniforme, por ejemplo de desde aproximadamente 2 a aproximadamente 6 mm, en estado no expandido.
Refiriéndonos ahora a la Figura 4, la capa de adhesivo 38 puede prepararse troquelando una lámina 48 de resina con la geometría requerida. La parte troquelada 50 se envuelve, entonces, en torno al protador tridimensional 36. Alternativamente, pueden utilizarse otras formas de portador 36 de recubrimiento. Por ejemplo, puede aplicarse una capa de adhesivo 38 por pulverización o por moldeo por compresión.
Refiriéndonos ahora a la Figura 5, otro método de aplicar la capa de adhesivo 38 al portador 36 es mediante el uso de un molde 52. Se sitúa el portador 36 dentro de un molde 52. Un espacio 54 existente entre el molde 52 y el portador 36 es, preferiblemente, uniforme y está dimensionado con el grosor deseado de la capa de adhesivo 38. A través del molde 52 hay prevista una abertura 56 de modo que pueda inyectarse el material fundido de la capa de adhesivo en el espacio 54 para rodear al portador 36.
Se prefiere que el molde 52 esté enfriado y pulido para facilitar el desprendimiento de la pieza. Esto puede hacerse de varias formas, tal como haciendo correr fluidos refrigerantes por el cuerpo 52 del molde. Al enfriar el molde 52 se simplifica la separación de la capa de adhesivo 38 del molde 52.
Con referencia ahora a la Figura 6, en ella se muestra una vista en sección transversal de un miembro de refuerzo 22 formado de acuerdo con las Figuras 3, 4 o 5. La capa de adhesivo 38 se aplica uniformemente alrededor del portador 36. El portador 36 es, preferiblemente, hueco y se adapta, generalmente, al canal 28. La capa de adhesivo 38 tiene las características de que, cuando el vehículo es sometido a la etapa de cocción de la pintura, la capa de adhesivo 38 se expande y se une a los canales 28. Así, una vez que se enfría la capa de adhesivo 38, ésta se une a los canales 28 para reforzar la unión 12. Dado que las uniones de un vehículo se refuerzan estructuralmente, se mejoran las características de rigidez y de marcha, lo que permite reducir el peso disminuyendo el grosor del metal utilizado para formar los paneles de la carrocería del vehículo.
Refiriéndonos ahora a la Figura 7, en ella se ilustra una vista en sección de un método alternativo para formar el miembro de refuerzo 22. En lugar de tener un cuerpo hueco, como en la Figura 6, el portador 36 se forma con un núcleo de espuma 58. Una lámina o una capa metálica forma el portador 36. Por ejemplo, puede envolverse una lámina de aluminio alrededor del núcleo de espuma 58. Utilizando un núcleo de espuma 58, la capa de adhesivo 38 puede aplicarse en cualquiera de las formas antes especificadas. El núcleo de espuma 58 se forma, preferiblemente, de un material térmicamente activado o fugitivo. Es decir, cuando se calienta el núcleo de espuma, éste se rompe para dejar un portador hueco 36. El calor que se prefiere aplicar para que se rompa el núcleo de espuma 58 es la temperatura máxima a la que es sometido el vehículo durante la operación de cocción de la pintura. Al emplear un núcleo de espuma 58, se obtiene un miembro de refuerzo 22 ligeramente más rígido y, así, puede ser más fácil manipular el miembro de refuerzo 22 durante el montaje del vehículo, especialmente cuando se usan portadores hechos con lámina.
En funcionamiento, los miembros de refuerzo 22 como se han descrito en lo que antecede, serían suministrados, probablemente, a las instalaciones de montaje de los vehículos automóviles. Los miembros de refuerzo pueden fabricarse de acuerdo con cualquiera de los métodos antes establecidos. Durante el montaje de la carrocería del vehículo y antes de soldar o pegar los diversos paneles de la carrocería, se colocarían miembros de refuerzo en diversas uniones del vehículo. Preferiblemente, las uniones y la capa de adhesivo 38 se alinean con las juntas de la carrocería del vehículo. Después de haber introducido los miembros de refuerzo 22 en las uniones, se unen entre sí los paneles de la carrocería. Comúnmente, la carrocería del vehículo, una vez soldada, se somete a la aplicación de un recubrimiento electrolítico. Durante el recubrimiento electrolítico, la carrocería se sumerge en una masa de recubrimiento electrolítico. El recubrimiento electrolítico fluye a través del miembro de refuerzo hueco 22 para cubrir la carrocería, incluyendo el interior de los canales 28.
Subsiguientemente, se aplica pintura a los paneles de la carrocería. Después de aplicada la pintura a los paneles de la carrocería, se cuece de nuevo la pintura. Durante este procedimiento de cocción, la temperatura de los paneles de la carrocería se eleva sustancialmente. Comúnmente, la temperatura de la carrocería supera los 162,78ºC (325ºF). La temperatura del interior de los canales 28 se eleva, asimismo, hasta ese valor. Esta temperatura activa entonces la capa de adhesivo 38 de manera que ésta se expande y se une con el interior de los paneles de la carrocería, dentro de los canales 28. Cuando se enfría, el miembro de refuerzo 22 se une a los paneles de la carrocería y la unión queda, entonces, reforzada.
Aunque se ha descrito con detalle el mejor modo de llevar a la práctica el presente invento, los familiarizados con la técnica a la que se refiere este invento, reconocerán varios diseños y realizaciones alternativos para poner en práctica el invento como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (19)

1. Un miembro (22) de refuerzo de unión para una estructura hueca (13), tridimensional, de un vehículo automóvil (10), que comprende:
una parte portadora que tiene una superficie exterior, teniendo dicha parte portadora una parte de base (30) con una primera prolongación (32) con un primer eje geométrico longitudinal (34) que se extiende desde ella, que tiene una segunda prolongación (32) con un segundo eje geométrico longitudinal (34) que se extiende desde ella y en ángulo con respecto a dicho primer eje geométrico longitudinal y que tiene una tercera prolongación (32) con un tercer eje geométrico longitudinal (34) que se extiende desde ella y en ángulo con respecto a dichos ejes geométricos longitudinales primero y segundo, correspondiendo dichos ángulos comprendidos entre dicho primer eje longitudinal, dicho segundo eje longitudinal y dicho tercer eje longitudinal a dicha estructura hueca; y
una capa de adhesivo (38) térmicamente expandible, dispuesta en dicha superficie exterior y que cubre sustancialmente a dicha superficie exterior.
2. Un miembro de refuerzo de unión de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas prolongaciones son de metal.
3. Un miembro de refuerzo de unión de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicha parte portadora comprende dos canales metálicos estampados, acoplados entre sí.
4. Un miembro de refuerzo de unión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha parte portadora comprende un miembro de espuma recubierto con una lámina, formando dicha lámina la mencionada superficie exterior.
5. Un miembro de refuerzo de unión de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho miembro de espuma es activado por calor.
6. Un miembro de refuerzo de unión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha capa de adhesivo comprende, en porcentaje en peso,
resina sintética entre 40% y 80%, aproximadamente carga entre 1% y 15%, aproximadamente agente hinchador químico entre 0,5% y 5%, aproximadamente
7. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha capa de adhesivo comprende, además, desde un 10% a un 50% en peso, aproximadamente, de microesferas huecas de vidrio.
8. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho primer eje longitudinal es perpendicular a dicho segundo eje longitudinal.
9. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en la reivindicación 8, en el que dicho tercer eje longitudinal es sustancialmente perpendicular a dichos ejes longitudinales primero y tercero.
10. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha parte portadora es hueca.
11. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicha superficie exterior tiene una capa metálica.
12. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho portador tiene orificios pasantes.
13. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha parte de base y cada una de dichas prolongaciones, tienen forma tubular.
14. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dicho portador está cargado con una espuma de núcleo.
15. Un miembro de refuerzo de unión como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dicho portador es hueco.
16. Un método de reforzar un miembro de estructura hueco, tridimensional de un vehículo automóvil, que comprende:
proporcionar una parte de portador que tiene una superficie exterior, teniendo dicha parte de portador una parte de base con una primera prolongación que tiene un primer eje geométrico longitudinal que se extiende desde ella, con una segunda prolongación con un segundo eje geométrico longitudinal que se extiende desde ella y en ángulo con respecto a dicho primer eje longitudinal y con una tercera prolongación con un tercer eje longitudinal que se extiende desde ella y en ángulo con respecto a dichos ejes longitudinales primero y segundo, correspondiendo dichos ángulos existentes entre dicho primer eje longitudinal, dicho segundo eje longitudinal y dicho tercer eje longitudinal al miembro de estructura hueco;
aplicar una capa de material adhesivo térmicamente expandible a dicha parte de portador;
calentar la parte de portador y la capa de adhesivo;
activar la capa de adhesivo;
unir la capa de adhesivo al miembro estructural; y
enfriar el miembro de estructura y la capa de adhesivo.
17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, que comprende además la operación de cortar la capa de adhesivo a partir de una lámina de material adhesivo.
18. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la operación de aplicar la capa de adhesivo comprende, además, las operaciones secundarias de poner la parte de portador en un molde; inyectar la capa de adhesivo entre la parte de portador y el molde; y retirar del molde la parte de portador con la capa de adhesivo.
19. Un método de espumar un miembro de refuerzo como se ha reivindicado en la reivindicación 18, que comprende además la operación de enfriar el molde.
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