ES2270313T3 - Conjunto soldado de una pieza de aspecto con otra para vehiculo automovil y procedimiento. - Google Patents

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ES2270313T3 ES04292155T ES04292155T ES2270313T3 ES 2270313 T3 ES2270313 T3 ES 2270313T3 ES 04292155 T ES04292155 T ES 04292155T ES 04292155 T ES04292155 T ES 04292155T ES 2270313 T3 ES2270313 T3 ES 2270313T3
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Francois Virelizier
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Abstract

Conjunto de una pieza de aspecto (12) de material termoplástico de un vehículo automóvil y de otra pieza (10) que tiene una parte delgada de material termoplástico solidarizada a la pieza de aspecto (12) por fusión de material, caracterizado porque la parte delgada presenta por lo menos un orificio pasante y porque la fusión (22) de la pieza de aspecto (12) con esta parte delgada está localizada únicamente en los contornos del orificio pasante.

Description

Conjunto soldado de una pieza de aspecto con otra para vehículo automóvil y procedimiento.
La presente invención se refiere a un conjunto de una pieza de aspecto de material termoplástico de un vehículo automóvil y de otra pieza que tiene una parte delgada de material termoplástico solidarizada a la pieza de aspecto por fusión de material, y un procedimiento de ensamblaje de estas dos piezas.
Se conocen ya, en el estado de la técnica, diferentes procedimientos de ensamblaje de dos piezas de material termoplástico, a su vez la soldadura de lengüetas, el estampado y la soldadura por puntos como destaca del documento JP-A-61002532.
Cuando una de las piezas ensambladas es una pieza de aspecto, estos procedimientos pueden plantear problemas a causa de la aparición de rechupes en la cara exterior de la pieza de aspecto, particularmente cuando esta pieza de aspecto presenta pequeño espesor.
En efecto, por una parte, la soldadura por puntos crea un charco de material fundido en el espesor de la pieza de aspecto, y cuando este charco de material fundido se solidifica, aparece un rechupe sobre la cara exterior.
Por otra parte, el estampado y la soldadura de lengüetas suponen que la pieza de aspecto presenta unas nervaduras, las cuales forman también unos rechupes en la superficie exterior.
La invención tiene en particular por objeto evitar este inconveniente proporcionando un conjunto de una pieza de aspecto de material termoplástico de un automóvil y de otra pieza que tiene una parte delgada de material termoplástico solidarizada a la pieza de aspecto por fusión de material, cuya cara exterior de la pieza de aspecto no presenta ningún rechupe.
A este fin, la invención tiene por objeto un conjunto de una pieza de aspecto de material termoplástico de un vehículo automóvil y de otra pieza que tiene una parte delgada de material termoplástico solidarizada a la pieza de aspecto por fusión de material, caracterizado porque la parte delgada presenta unos orificios pasantes y porque la fusión de la pieza de aspecto con esta parte delgada está localizada únicamente en los contornos de los orificios pasantes.
Se entiende por parte delgada una parte que tiene un espesor entre 0,5 mm y 4,5 mm, y preferentemente entre 1 mm y 3 mm.
Estando la fusión de las dos piezas localizada solamente sobre estos contornos, no se forma cuando tiene lugar el ensamblaje ningún charco de material fundido, lo que hace que esta fusión sea suficientemente discreta para que no se formen rechupes en la cara exterior de la pieza de aspecto.
Un conjunto según la invención puede además presentar una o varias de las características siguientes:
-
la pieza de aspecto es una pieza de carrocería;
-
la pieza de aspecto es una piel de parachoques;
-
la otra pieza es una pieza de soporte de un órgano funcional;
-
el órgano funcional es un captador, en particular captador de ultrasonidos;
-
el órgano funcional es un refuerzo, en particular un refuerzo de culata de parachoques.
La invención tiene también por objeto un procedimiento de ensamblaje por fusión de material de una pieza de aspecto de material termoplástico de un vehículo automóvil sobre otra pieza que tiene una parte delgada de material termoplástico, siendo obtenida la fusión de material por soldadura, por vibraciones tangenciales de una punta en una gama de circunferencias ultrasónicas, caracterizado porque se aplican las vibraciones tangenciales sobre la parte delgada de la otra pieza hasta formar por lo menos un orificio pasante en esta pieza así como una fusión de esta pieza con la pieza de aspecto en los contornos este
orificio.
De manera opcional, en este procedimiento de ensamblaje, se generan unas vibraciones a distancia de la parte delgada y según una dirección normal a esta parte delgada, y después se transforman las vibraciones generadas según la dirección normal en vibraciones tangenciales a esta parte delgada, y se aplican las vibraciones tangenciales sobre una zona reducida de la pieza de aspecto.
Así, no solamente el procedimiento según la invención permite evitar los rechupes efectuando una soldadura por ultrasonidos de manera tangencial, sino que hace posible la soldadura de piezas difíciles de acceso en razón de su entorno, gracias al hecho de que sólo requiere un acceso a la pieza a soldar según una dirección perpendicular al plano de solda-
dura.
Un procedimiento de ensamblaje según la invención puede además presentar una o varias de las características siguientes:
-
el procedimiento utiliza un sonotrodo que comprende un extremo de citación, por lo menos un extremo vibratorio y un cuerpo que une el extremo de excitación con el extremo vibratorio, conformado para transformar un movimiento periódico aplicado al extremo de excitación según una dirección de excitación en un movimiento periódico del extremo vibratorio según una dirección de vibración perpendicular a la dirección de excitación;
-
el sonotrodo utilizado posee dos extremos vibratorios, dispuestos de tal manera el sonotrodo (16) tiene una forma de diapasón;
-
los dos extremos vibratorios del sonotrodo dejan entre sí un espacio suficiente para dejar pasar por el mismo un captador.
La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y con referencia a los planos anexos, en los cuales:
- la figura 1 representa esquemáticamente la soldadura de dos piezas de material termoplástico según el procedimiento de la invención;
- la figura 2 muestra el aspecto de una soldadura de dos piezas de material termoplástico según el procedimiento de la invención;
- la figura 3 es una vista esquemática de la cara interior de una pieza de aspecto de un conjunto según la invención.
La figura 1 representa una primera pieza 10 de pequeño espesor de material termoplástico en curso de soldadura con una segunda pieza 12 de material termoplástico según el procedimiento según la invención, siendo la soldadura realizada por aplicación local de vibraciones sobre la primera pieza 10 con la ayuda de una punta 14 en una gama de frecuencias ultrasónicas.
Esta punta es solidaria de un sonotrodo 16, que comprende un extremo de excitación 18, un extremo vibratorio 20 que soporta la punta 14, y un cuerpo 21 que une el extremo de excitación con el extremo vibratorio, conformado para transformar un movimiento periódico designado por las referencia V1 aplicado al extremo de excitación 18 según una dirección de excitación, sensiblemente normal a la primera pieza 10, en un movimiento periódico V2 del extremo vibratorio 20, según una dirección de vibración perpendicular a la dirección de excitación.
Así, según el procedimiento de la invención:
-
unas vibraciones V1 son generadas en el extremo de excitación 18, y por tanto a distancia de la primera pieza 10, y según una dirección normal a esta primera pieza 10;
-
estas vibraciones normales V1 son transformadas en vibraciones tangenciales V2 en la primera pieza 10;
-
estas vibraciones tangenciales V2 son entonces aplicadas con la ayuda de la punta 14 sobre una zona reducida de la primera pieza 10.
Estas vibraciones tangenciales V2 forman unos orificios pasantes en la pieza 10, así como una fusión 22 de esta pieza 10 con la pieza de aspecto 12 sobre los contornos de estos orificios. Esta fusión 22 no provoca rechupes en la superficie externa de la segunda pieza 12. Es en efecto importante que no haya rechupes sobre este tipo de piezas 12, puesto que se trata a menudo de un pieza de carrocería, o más particularmente de una piel de parachoques.
La primera pieza 10 en cuanto a sí misma es en general una pieza de soporte de un órgano funcional. Aquí, el órgano funcional es un captador de ultrasonidos 24.
A fin de que ese captador no obstaculice la soldadura, el sonotrodo 16 utilizado posee dos extremos vibratorios 20 dispuestos de tal manera que el sonotrodo tiene una forma de diapasón.
Estos dos extremos vibratorios 20 dejan entre sí un espacio suficiente para dejar pasar por el mismo el captador 24.
El sonotrodo 16 es por tanto susceptible de llegar perpendicularmente a la primera pieza 10, a fin de efectuar una soldadura tangencial sin ser obstaculizada por el captador 24.
La figura 2 representa un conjunto constituido por una pieza de carrocería 12 de material termoplástico de un vehículo automóvil y de una pieza de pequeño espesor 10 de material termoplástico. Más particularmente, el conjunto está constituido por una piel de parachoques 12 de material termoplástico y por una pieza de soporte 10 de captador.
Esta pieza de soporte 10 de captador está soldada sobre dicha piel de parachoques por aplicación del procedimiento según la invención.
Se puede ver en esta figura 2 la forma tomada por la soldadura cuando tiene lugar una soldadura según el procedimiento a la invención.
La figura 3 es una vista esquemática de la cara interior de la pieza de aspecto 12. Se pueden ver en la misma los contornos 26 que corresponden a los contornos de los orificios pasantes donde esta pieza de aspecto 12 es fusionada con la pieza 10.
Desde luego que el modo de realización que acaba ser descrito no presenta ningún carácter limitativo y que podrá recibir cualquier modificación deseable sin salir por ello del marco de la invención en el alcance de las reivindicaciones.

Claims (11)

1. Conjunto de una pieza de aspecto (12) de material termoplástico de un vehículo automóvil y de otra pieza (10) que tiene una parte delgada de material termoplástico solidarizada a la pieza de aspecto (12) por fusión de material, caracterizado porque la parte delgada presenta por lo menos un orificio pasante y porque la fusión (22) de la pieza de aspecto (12) con esta parte delgada está localizada únicamente en los contornos del orificio pasante.
2. Conjunto según la reivindicación 1, en el cual la pieza de aspecto (12) es una pieza de carrocería.
3. Conjunto según la reivindicación 1, en el cual la pieza de aspecto (12) es una piel de parachoques.
4. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la otra pieza (10) es una pieza de soporte de un órgano funcional (24).
5. Conjunto según la reivindicación 4, en el cual el órgano funcional (24) es un captador, en particular un captador de ultrasonidos.
6. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la otra pieza es un refuerzo, en particular un refuerzo de culata de parachoques.
7. Procedimiento de ensamblaje por fusión de material de una pieza de aspecto (12) de material termoplástico de un vehículo automóvil sobre otra pieza (10) que tiene una parte delgada de material termoplástico, siendo obtenida la fusión (22) de material por soldadura, por vibraciones tangenciales (V2) de una punta (14) en una gama de frecuencias ultrasónicas, caracterizado porque se aplican las vibraciones tangenciales (V2) sobre la parte delgada de la otra pieza (10) hasta formar por lo menos un orificio pasante en esta pieza (10) así como una fusión (22) de esta pieza de (10) con la pieza de aspecto (12) en los contornos de este orificio.
8. Procedimiento de ensamblaje según la reivindicación 7, en el cual se generan unas vibraciones a distancia de la parte delgada (10) y según una dirección normal a esta parte delgada (10), y después se transforman las vibraciones generadas según la dirección normal en vibraciones tangenciales a esta parte delgada (10), y se aplican las vibraciones tangenciales sobre una zona reducida de la pieza de aspecto (12).
9. Procedimiento de ensamblaje según la reivindicación 8, que utiliza un sonotrodo (16) que comprende un extremo de excitación (18), por lo menos un extremo vibratorio (20) y un cuerpo (22) que une el extremo de excitación (18) con el extremo vibratorio (20), conformado para transformar un movimiento periódico (V1) aplicado al extremo de la excitación (18) según una dirección de excitación en un movimiento periódico (V2) del extremo vibratorio (20) según una dirección de vibración perpendicular a la dirección de excitación.
10. Procedimiento de ensamblaje según la reivindicación 9, en el cual el sonotrodo (16) utilizado posee dos extremos vibratorios (20), dispuestos de tal manera que el sonotrodo (16) tiene una forma de diapasón.
11. Procedimiento de ensamblaje según la reivindicación 10, en el cual los dos extremos vibratorios (20) del sonotrodo (16) dejan entre sí un espacio suficiente para dejar pasar por le mismo una parte en resalte de la otra pieza, tal como un soporte de captador.
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