ES2271172T3 - Procedimiento para la fabricacion de multiples niveles de acabados automoviles. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de por lo menos dos tipos de piezas a nivel de acabados que comprende las etapas siguientes: (a) preparar un molde (10) que presenta una primera pieza (13) que incluye una primera superficie (12), una segunda pieza (17) que incluye una segunda superficie (16) y por lo menos una boca de inyección (19) situada en la segunda pieza en la que la boca de inyección presenta una salida asociada a la segunda superficie en la que la primera pieza y la segunda pieza del molde se unen para formar una cavidad interna (14); y (b) preparar por lo menos dos tipos diferentes de piezas de nivel de acabado utilizando el molde, en el que las piezas del nivel de acabados se seleccionan de entre el grupo constituido por: i. una primera pieza (18) del nivel de acabados preparada inyectando una resina en el molde y a continuación retirando la pieza curada del acabado del primer nivel del molde y pintando por lo menos una superficie de la pieza del acabado moldeada; ii. una pieza (20) del segundo nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden: preparar un revestimiento (22) premoldeado que presenta una primera superficie (24) decorada y una segunda superficie (26) en la que la primera superficie del revestimiento premoldeado tiene una forma complementaria con la primera superficie del molde; colocar el revestimiento premoldeado en el interior del molde de modo que la primera superficie del revestimiento premoldeada se ponga en contacto con la primera superficie del molde; cerrar el molde e inyectar resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección y en contacto con la segunda superficie de la pieza premoldeada hasta que la cavidad interna se llene de resina para formar una pieza del segundo nivel de acabados; y separar la pieza del segundo nivel de acabados del molde.

Description

Procedimiento para la fabricación de múltiples niveles de acabados automóviles.
Antecedentes de la invención (1) Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de utilización del mismo aparato de moldeo por inyección para la fabricación de por lo menos dos y hasta cuatro niveles diferentes de piezas de acabados para automóviles. La presente memoria se refiere también a una pieza robusta del tercer nivel de acabados que se compone de un revestimiento metálico decorativo fino y de un revestimiento de resina fino. La presente memoria incluye además piezas del nivel de acabados fabricadas a partir de una resina de moldeo estable inyectada. Otro aspecto de la presente memoria lo constituyen las piezas de plástico y metal moldeadas que incluyen un saliente pasante en su cara a través del cual se inyecta una resina o plástico transparente, semitransparente u opaco.
(2) Descripción de la técnica
Los automóviles incluyen varios "niveles de acabados" dependiendo principalmente del coste y del nivel de lujo del automóvil en el que se instala el acabado. Las piezas de acabados son acabados salientes interiores y exteriores y molduras que se aplican a los automóviles en varios puntos tales como tableros de instrumentos, acabados de la manilla de la puerta, acabados de la guantera, acabados de la consola y demás. El primer y más bajo nivel de acabados consiste típicamente en piezas de acabados de resina moldeada pintadas. Un segundo nivel de acabados consiste en un revestimiento de polímero premoldeado al que se aplica un soporte de resina para proporcionar la integridad de la estructura del revestimiento predecorado. Un tercer nivel de acabados consiste en láminas metálicas decoradas que están premoldeadas y a continuación se unen con un soporte de resina premoldeado. El cuarto y más alto nivel de acabados consiste en madera auténtica laminada a la que se aplica un metal o un soporte de resina premoldeado.
Cada pieza del nivel de acabados incluye aletas, conectores, un adhesivo en el soporte o algún medio equivalente para unir cada pieza del nivel de acabados a una estructura del automóvil.
Actualmente, cada tipo de nivel de la pieza de acabado se fabrica utilizando diferentes procedimientos, máquinas y aparatos de moldeo. Esto significa que las herramientas, tintes, máquinas de estampado, moldes de inyección y demás deben adquirirse individualmente para fabricar cada pieza de cada nivel de acabados. Además, los empleados deben ser contratados para fabricar las diversas piezas del nivel de acabados, y cada pieza del nivel de acabados debe diseñarse y gestionarse independientemente. Todo este equipo y trabajo aumenta el coste de fabricación de cada pieza de acabado en el nivel de acabado.
Además, algunas de las piezas de los niveles de acabados requieren etapas de fabricación tras el moldeo. Por ejemplo las piezas del tercer nivel de acabados se fabrican uniendo un soporte de resina premoldeada con una pieza de metal decorativa preestampada. Una vez unidas las piezas, se requieren etapas de estampado y rizado adicionales para asegurar la pieza metálica decorativa al soporte de resina. Estas etapas de fabricación también añaden costes significativos a cada pieza de acabados fabricada.
El documento DE nº 24 44 267 da a conocer un procedimiento para producir un artículo de plástico, en el que por lo menos una superficie de dicho artículo que está moldeada en un molde se recubre con metal.
En el documento EP nº 0 974 715 se da a conocer un procedimiento para producir manillas de puertas y/o ventanas y/o elementos sanitarios, en el que por lo menos dos partes de la película que están proyectadas para diferentes zonas de la superficie visible se moldean con plástico en un solo proceso de moldeo.
Sin embargo, estos documentos no dan a conocer un procedimiento para la fabricación por lo menos de dos tipos de piezas de nivel de acabado utilizando el mismo molde.
Además, el artículo "More than just a moldmaker: New product development pays dividends" publicado en el nº de abril de 2001 de "Injection Molding Metals and Ceramics" de Clara Goldsberry da a conocer que Clarion Technologies está moldeando plásticos para varios artículos para fachadas. Tom Boerema, director del Advanced Development Team (AOT) en Clarion Technologies se expresa en la declaración: "Estamos introduciendo tejidos, soportes de espuma y TPU todos en el mismo molde de inyección convencional. Es sencillamente un cambio de proceso".
Sin embargo, este artículo no describe dos tipos diferentes de piezas de nivel de acabados seleccionadas de entre el grupo descrito en la reivindicación 1.
Por consiguiente hay necesidad de reducir los costes de diseño, mecanizado y fabricación de las piezas de nivel de acabados del automóvil.
Sumario de la invención
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la fabricación de por lo menos dos y preferentemente tres o cuatro niveles diferentes de piezas de acabados para el automóvil seleccionados de entre el grupo descrito en la reivindicación 1 utilizando el mismo aparato de moldeo por inyección. Los procedimientos de la presente invención reducen de manera significativa el coste y trabajo de mecanizado asociado a la producción del nivel de acabados del automóvil.
Un aspecto de la presente invención incluye procedimientos para la fabricación de por lo menos dos tipos diferentes de piezas de nivel de acabado utilizando el mismo molde de inyección. El procedimiento incluye las etapas de: (a) preparar un molde que tiene una primera pieza que incluye una primera superficie, una segunda pieza que incluye una segunda superficie y por lo menos una boca de inyección situada en la segunda pieza en la que la boca de inyección tiene una salida asociada a la segunda superficie en la que la pieza del primer molde y la segunda pieza se unen para formar una cavidad interna; y (b) fabricar por lo menos dos piezas de nivel de acabado diferentes utilizando el molde. Las piezas del nivel de acabados se seleccionan de entre el grupo que comprende: (i) una primera pieza del nivel de acabados preparada inyectando una resina en el molde y a continuación retirando la pieza del acabado del primer nivel del molde y pintando por lo menos una superficie de la pieza del acabado moldeado; (ii) una pieza del segundo nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden: preparar una capa premoldeada que tiene una primera superficie (decorada) y una segunda superficie en la que la primera superficie de la capa premoldeada tiene una forma complementaria con la primera superficie del molde; colocar la capa premoldeada en el molde de modo que la primera superficie de la capa premoldeada se ponga en contacto con la primera superficie del molde; cerrar el molde e inyectar resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección y en contacto con la segunda superficie de la pieza premoldeada hasta que la cavidad interna se rellene de resina para formar una pieza del segundo nivel de acabados; y separar la pieza del segundo nivel de acabados del molde; (iii) una pieza de acabados del tercer nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden: preparar una pieza metálica conformada predecorada a partir de existencias de metal plano en la que la pieza metálica conformada presenta una primera superficie y una segunda superficie y en la que la primera superficie de la pieza metálica conformada presenta una forma complementaria con la forma de la primera superficie del molde; colocar la pieza metálica conformada en el molde de modo que la primera superficie de la lámina metálica esté en "contacto" con la primera superficie del molde; cerrar el molde e inyectar resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección hasta que la cavidad del molde esté "rellena" de "resina" para formar una pieza del tercer nivel de acabados; y retirar la pieza del tercer nivel de acabados del molde; y (iv) una pieza del cuarto nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden: preparar una pieza de acabado de madera que presenta una primera superficie y una segunda superficie en la que la primera superficie de la pieza del acabado de madera presenta una forma que es complementaria con la forma de la primera superficie del molde; colocar la pieza del acabado de madera dentro del molde de modo que la primera superficie de la pieza del acabado de madera esté en contacto con la primera superficie del molde; cerrar el molde e inyectar una resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección y en contacto con la segunda superficie de la pieza del acabado de madera hasta que la cavidad del molde esté rellena con la resina para formar una pieza del cuarto nivel de acabados; y separar la pieza del cuarto nivel de acabados del molde.
Otro aspecto de la presente memoria incluye una pieza de acabados de automóvil decorativa que comprende: una lámina metálica formada con una primera superficie decorada y una segunda superficie en la que la lámina metálica tiene un espesor no mayor de aproximadamente 0,64 mm (0,025 pulgadas); y una capa de resina aplicada a la segunda superficie de la lámina metálica formada en la que la capa de resina tiene un espesor no mayor de 2,5 mm.
Otro aspecto todavía de la presente invención consiste en una pieza del segundo nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden: laminar por adherencia tela a un revestimiento de plástico y a continuación poner el revestimiento de plástico recubierto de tela para formar un revestimiento premoldeado que presenta una primera superficie recubierta de tela en la que la primera superficie del revestimiento premoldeado tiene una forma complementaria con una primera superficie del molde; colocar el revestimiento premoldeado en un molde de modo que la primera superficie del revestimiento premoldeado se ponga en contacto con la primera superficie del molde; cerrar el molde e inyectar resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección y en contacto con una segunda superficie del revestimiento premoldeado hasta que la cavidad interna del molde esté rellena de resina para formar una pieza del segundo nivel de acabados; y separar la pieza del segundo nivel de acabados del
molde.
Todavía otro aspecto de la presente memoria es una pieza de nivel de acabados que comprende una pieza insertada que tiene por lo menos un orificio pasante y que incluye además una superficie decorativa, y un soporte; un soporte de resina asociado con el soporte de la inserción; y por lo menos un saliente de resina situado en la superficie decorativa de la inserción.
Descripción de las figuras
La Figura 1 es una sección transversal de un molde útil en los procedimientos de la presente invención que incluye una cavidad (14) del molde;
la Figura 2 es una pieza de acabados del primer nivel fabricada por los procedimientos de la presente invención;
la Figura 3 es una pieza de acabados del segundo nivel fabricada por los procedimientos de la presente invención;
la Figura 4A es una pieza de acabados del tercer nivel fabricada por los procedimientos de la presente invención;
la Figura 4B es una vista ampliada de una sección transversal de la pieza de acabados del tercer nivel de la Figura 4A;
la Figura 5A es una pieza de acabados del cuarto nivel fabricada por los procedimientos de la presente invención;
la Figura 5B es una vista ampliada de una sección transversal de la pieza de acabados del cuarto nivel de la Figura 5A;
las Figuras 6, 7, 8 y 9 son unas vistas en sección transversal de un molde de la presente invención que soportan piezas de acabados del primer, segundo, tercer y cuarto nivel;
las Figuras 10A y 10B son unas vistas en sección de frente y lateral de una pieza metálica que incluyen un orificio pasante en el que se ha inyectado resina utilizando los procedimientos de la presente invención;
la Figura 11A es una sección transversal de un molde que sirve para fabricar una pieza de acabado de la presente invención y las Figuras 11B y 11C son vistas laterales y de frente de la pieza de acabado fabricada utilizando el molde de la Figura 11A;
la Figura 12A es una sección transversal de un molde que sirve para fabricar una pieza de acabado de la presente invención que incluye un revestimiento 22 premoldeado y las Figuras 12B y 12C son vistas laterales y de frente de la pieza de acabado fabricada utilizando el molde de la Figura 12A;
la Figura 13A es una sección transversal de un molde que sirve para fabricar una pieza de acabado de la presente invención que incluye una pieza metálica premoldeada y las Figuras 13B y 13C son vistas laterales y de frente de la pieza de acabado fabricada utilizando el molde de la Figura 13A; y
las Figuras 14A y 14B son unas vistas laterales y de frente de una pieza 60(d) de acabado que incluye un revestimiento metálico 80, una capa de adhesivo 36, una capa de revestimiento 22 premoldeada, una segunda capa 77 de adhesivo opcional y un soporte 72 de resina.
Descripción de la forma de realización actual
La presente invención se refiere a procedimientos para la utilización del mismo equipo de moldeo por inyección de resina para fabricar piezas de múltiples niveles de acabados para automóvil. En otro aspecto de la presente invención existe una pieza del tercer nivel de acabado que incluye una capa metálica muy fina y una capa de resina muy fina que tiene buena resistencia y que es muy resistente a abolladuras.
La expresión "Piezas de múltiples niveles de acabados para automóvil", significa que un moldeo por inyección que tiene las mismas dimensiones de la cavidad se utiliza en el procedimiento de la presente invención para fabricar por lo menos dos, preferentemente tres y más preferentemente cuatro niveles diferentes de piezas de acabados para automóvil. Se utiliza el mismo molde para fabricar por lo menos dos y preferentemente tres o más niveles de piezas de acabados para automóvil.
En la memoria y las reivindicaciones se describirán determinadas piezas de inserción del molde que están en "contacto" con la superficie de la cavidad del molde. El término contacto se utiliza en su sentido más amplio para significar que la pieza insertada está asociada a la superficie del molde de manera que inhibe a la resina de ponerse en contacto con la superficie de la pieza insertada que está asociada con la superficie del molde excepto en situaciones en las que la pieza insertada incluye un orificio pasante que permite expresamente a la resina circular entre la pieza insertada y la pared de la cavidad del molde.
Los cuatro niveles de acabados para el automóvil que se fabrican utilizando un solo molde de inyección por los procedimientos de la presente invención se describen a continuación como "piezas del primer nivel de acabados", "piezas del segundo nivel de acabados", "piezas del tercer nivel de acabados" y "piezas del cuarto nivel de acabados". Cada una de las piezas del nivel de acabados se fabrica utilizando un molde de inyección tal como el molde de inyección de la Figura 1. El molde de inyección 10 de la Figura 1 incluye una primera pieza 13 e incluye una primera superficie 12 asociada a la cavidad 14 y una segunda pieza 17 que incluye una segunda superficie 16. El molde de inyección 10 incluye además por lo menos uno y preferentemente varias bocas 19 de inyección de resina. Cuando la primera pieza 13 del molde se une a la segunda pieza 17 del molde, se forma una cavidad 14, con la forma de una pieza del nivel de acabado deseado.
Piezas del primer nivel de acabados
La pieza 18 del primer nivel de acabados, presentada en la Figura 2 está realizada en una resina moldeada por inyección que puede estar pintada o no pintada. La pieza 18 del primer nivel de acabados se fabrica inyectando una resina moldeada en la cavidad 14 del molde de inyección y a continuación separando la pieza moldeada del molde 10 de inyección una vez la pieza está suficientemente enfriada. A continuación, la pieza 18 del primer nivel de acabados puede pintarse o puede quedar sin pintar para formar una pieza 18 del primer nivel de acabados. La pieza 18 del primer nivel de acabados generalmente se fabricará enteramente de resina y tendrá un espesor que oscila entre aproximadamente 1,02 y aproximadamente 3,96 mm (0,040 a aproximadamente 0,156 pulgadas).
Piezas del segundo nivel de acabados
En la Figura 3 se presenta una pieza 20 del segundo nivel de acabados. La pieza 20 del segundo nivel de acabados comprende un revestimiento 22 premoldeado que está coloreado, decorado o que es un laminado. El revestimiento 22 premoldeado está premoldeado típicamente por moldeado térmico. En una forma de realización opcional, el revestimiento 22 premoldeado es un laminado de una capa de tela y una capa de revestimiento de plástico. En esta forma de realización, una pieza de tela se lamina por adherencia a una capa de plástico y la pieza de plástico recubierta por la tela laminada se forma el revestimiento 22 premoldeado. En forma de realización alternativa, la tela puede estar situada en la primera superficie 24 del revestimiento premoldeado o en la segunda superficie 26.
El revestimiento 22 premoldeado tiene una primera superficie 24 y una segunda superficie 26. La primera superficie 24 del revestimiento es complementaria con una primera superficie 12 de un molde 10 de inyección. La pieza 20 del segundo nivel de acabados se fabrica colocando la pieza 22 de revestimiento premoldeada en la cavidad del molde 14 de modo que la primera superficie 24 del revestimiento premoldeado cubierto previamente descansa sobre la primera superficie 12 de la cavidad 14 del molde de inyección. A continuación, se inyecta una resina dentro del molde de modo que la resina se introduce en el molde a través de la segunda superficie 16 del molde, rellena la cavidad 14 y llega a adherirse a la segunda superficie 26 del revestimiento 22 premoldeado para formar una pieza 20 del segundo nivel de acabados. Tras el enfriamiento, la pieza 20 del segundo nivel de acabados que incluye el revestimiento 22 premoldeado y la capa de resina 25 se separa del molde 10 de inyección. La pieza del segundo nivel de acabados tendrá un espesor total comprendido entre aproximadamente 1,02 y aproximadamente 3,96 mm (0,040'' y aproximadamente 0,156'') con el revestimiento 22 premoldeado no moldeado de plástico que tiene un espesor comprendido aproximadamente entre 0,202 y aproximadamente 0,762 mm (0,008 y aproximadamente 0,030 pulgadas).
Piezas del tercer nivel de acabados
Una pieza 30 del tercer nivel de acabados, mostrada en las Figuras 4A y 4B incluye una pieza 32 metálica preconformada y una capa 34 del soporte de resina. Una vista en sección transversal ampliada de la pieza 30 del tercer nivel de acabados en la Figura 4B muestra que la pieza 30 del tercer nivel de acabados incluye además un adhesivo 36 situado entre la pieza 32 metálica preconformada y el soporte 34 de resina. La pieza 30 del tercer nivel de acabados se fabrica en primer lugar moldeando una lámina de metal que tiene un espesor entre aproximadamente 0,127 y aproximadamente 0,635 mm (0,005 a aproximadamente 0,025 pulgadas) y preferentemente una lámina de aluminio que está decorada en una superficie en los procesos de estampado ni de corte del colorante para producir una pieza 32 metálica preconformada que tiene una primera superficie 37 y una segunda superficie 38. La primera superficie 37 tendrá una forma que es complementaria con la forma de la primera superficie 12 del molde 10.
Antes o después del moldeado de la pieza 32 metálica preconformada, se aplica un material adherente en una capa fina a la segunda superficie 38 de la lámina metálica o de la pieza 32 metálica preconformada. La capa de adhesivo tendrá un espesor suficiente para unir la resina a la pieza 32 metálica premoldeada. El objetivo del adhesivo es añadir pegando la resina a la pieza 32 metálica premoldeada. Los adhesivos útiles incluyen adhesivos termoplásticos y adhesivos termoendurecibles con adhesivos termoendurecibles tales como acrílicos, poliuretanos y combinaciones de los mismos que son preferidas. Un adhesivo preferido es un adhesivo de aplicación en caliente tal como Ashland Prelam fabricado por Ashland Chemical.
La pieza 32 metálica conformada se coloca a continuación en la cavidad 14 del molde de modo que la primera superficie 37 de la pieza metálica conformada está junto a la primera superficie 12 de la cavidad 14 del molde. Se cierra el molde y se inyecta la resina en el molde y contra una segunda superficie 38 de la pieza 32 metálica conformada. Durante la inyección de la resina, la capa de adhesivo facilita la adherencia de la resina a la segunda superficie 38 de la pieza 32 metálica conformada para formar una pieza 30 del tercer nivel de acabados que incluye un soporte 34 de resina. Tras el enfriamiento, se separa la pieza 30 del tercer nivel de acabados del molde 10. La pieza 30 del tercer nivel de acabados tendrá un espesor total entre aproximadamente 1,02 y aproximadamente 3,96 mm (0,040 y 0,156 pulgadas).
Piezas del cuarto nivel de acabados
En la Figura 5 se presenta una pieza 40 del cuarto nivel de acabados. La pieza 40 del cuarto nivel de acabados incluye una pieza 42 de madera decorativa y un soporte 44 de resina. La pieza 40 del cuarto nivel de acabados se fabrica en primer lugar preparando la pieza 42 de madera decorativa que tiene una primera superficie 45 y una segunda superficie 46 como se muestra en la Figura 5B. La primera superficie 45 de la pieza de madera decorativa es complementaria en la forma con la primera superficie 12 conformada de la cavidad del molde 14. La pieza 42 de madera decorativa consiste en una o más capas de madera con una chapa de madera muy fina sobre la primera superficie 45 expuesta. La superficie de la chapa de madera está cubierta típicamente con una o más capas de un recubrimiento de polímero protector tal como un revestimiento de uretano, poliéster o acrílico.
La pieza 40 del cuarto nivel de acabados se fabrica colocando la pieza decorativa 42 de madera en la cavidad 14 del molde de modo que la primera superficie 45 de la pieza decorativa de madera es complementaria con la primera superficie 12 de la cavidad del molde y está junto a ella. Se cierra el molde 10 y se inyecta la resina dentro del molde con lo cual se adhiere la resina a la segunda superficie 46 de la pieza 42 de madera decorativa. La segunda superficie 46 de la pieza 42 decorativa de madera puede incluir una estructura adherente o metálica tal como un marco o base metálica para facilitar la adherencia de la resina a la segunda superficie 46 de la pieza 42 decorativa de madera. Se separa la pieza del cuarto nivel de acabados del molde 10 una vez se ha enfriado la resina. La pieza 40 del cuarto nivel de acabados tendrá un espesor total entre aproximadamente 1,02 y aproximadamente 3,96 mm (0,040 pulgadas y aproximadamente 0,156 pulgadas) teniendo la parte de la chapa un espesor comprendido entre aproximadamente 0,203 y aproximadamente 2,54 mm (0,008 y aproximadamente 0,100 pulgadas).
Los procedimientos de esta invención permiten la fabricación de piezas del primer, segundo, tercero y cuarto nivel de acabados que tienen todas esencialmente el mismo espesor total. Por lo tanto, aun cuando las piezas de acabados pueden incluir metal, madera o capas de plástico premoldeadas decorativas de espesor variable, los espesores de la pieza de acabados totales se vuelven uniformes porque la cantidad de resina que puede añadirse a la pieza está limitada por las dimensiones de la cavidad del molde de inyección que es la misma para todos los nivel de acabados. Además, los procedimientos de la invención permiten la fabricación de una variedad de piezas de nivel de acabados que incluyen todas las mismas lengüetas de instalación y construcción facilitando de este modo el montaje de los automóviles con diferentes niveles de acabados utilizando las mismas técnicas de montaje.
Una ventaja de la fabricación de las piezas 30 del tercer nivel de acabados que utilizan los procedimientos de la presente invención consiste en que las piezas 30 del tercer nivel de acabados resultantes resultan inesperadamente muy resistentes. Por consiguiente, es posible disminuir el espesor de la resina y/o de las capas metálicas en las piezas del tercer nivel de acabados en comparación con las piezas del nivel de acabados revestida con metal de la técnica anterior reduciendo de este modo el coste de fabricación de las piezas 30 del tercer nivel de acabados a la vez que se mantienen sus propiedades de resistencia y de resistencia a la abolladura. El metal utilizado en la pieza del tercer nivel de acabados puede ser cualquier metal que se utilice para fabricar cualquier lámina fina de metal que se utilice para fabricar acabados para el automóvil. Ejemplos de metales útiles comprenden el acero inoxidable, cobre, bronce, aluminio, las aleaciones de los mismos, níquel y demás. Además, la superficie metálica expuesta puede barnizarse o pulirse para formar una superficie metálica decorativa. Un metal preferido es el aluminio. La superficie del metal y preferentemente el espesor de aluminio es inferior a 0,64 mm (0,025 pulgadas) y aún más preferentemente está comprendida entre 0,3 y 0,46 mm (0,012 y 0,018 pulgadas). La capa de resina puede ser tan pequeña como de 1,0 mm de espesor y está comprendida preferentemente entre 1,0 y 2,5 mm de espesor.
La selección de la resina es importante para mantener la resistencia de las piezas del nivel de acabados fabricadas según la presente invención. Es preferible que el material de la resina tenga un coeficiente de expansión que sea similar si no igual al coeficiente de expansión del material al que está asociado. Ejemplos de resinas útiles incluyen, pero no se limitan a resinas termoplásticas tales como nilón, policarbonato, ABS, PC/ABS y combinaciones de las mismas. Una resina preferida utilizada para la fabricación de una pieza 30 del tercer nivel de acabados es una resina termoplástica rellena de vidrio tal como nilón relleno de vidrio o PC/ABS relleno de vidrio en el que la resina incluye desde aproximadamente 10 a aproximadamente el 30% en peso de fibras de vidrio y preferentemente aproximadamente el 25% en peso de fibras de vidrio. Un material termoplástico preferido es una resina de nilón fabricada por Bayer y comercializada con la denominación comercial Durethan BKV-125.
Los procedimientos de la presente invención utilizan procedimientos y técnicas de moldeo por inyección habituales para fabricar las piezas del nivel de acabados de la presente invención. Las Figuras 6 a 10 son unas vistas laterales en sección transversal de un molde 10 que se utiliza para fabricar una pieza del primer nivel de acabados (Figura 6), una pieza del segundo nivel de acabados (Figura 7) y una pieza del tercer nivel de acabados (Figura 8) y una pieza del cuarto nivel de acabados (Figura 9). En las Figuras 6 a 9 el molde 10 de inyección es típicamente un molde de dos piezas que incluye una primera pieza 13 que tiene una primera superficie 12 y una segunda pieza 17 que tiene una segunda superficie 16. El molde 10 incluye además por lo menos una y preferentemente varias bocas 19 para la inyección de la resina en la segunda pieza 17 que une el exterior de la segunda pieza 17 con la segunda superficie 16.
Además de las piezas del nivel de acabados descritas anteriormente, los procedimientos de la invención son útiles para la fabricación de botones, interruptores, fundas protectoras y demás que pueden incluir opcionalmente un orificio pasante como característica de la resina asociada con la superficie expuesta de la pieza del nivel de acabado. Un ejemplo de dicha pieza del nivel de acabado se presenta, en las Figuras 10A y 10B vista de lado y de frente. El botón 50 mostrado en las Figuras 10A y 10B incluye una inserción 51 que comprende una superficie decorativa 52, un soporte 54 y un orificio pasante 62. Cuando la inserción se coloca en el molde 10 de inyección, se aplica la resina 55 al soporte 54 pero algo de la resina pasa a través del orificio pasante 62 y rellena un saliente del molde que tiene una forma que corresponde al saliente 56 de la resina decorativa del botón 50. Los botones y las piezas de acabados que incluyen una variedad de salientes de resina decorativa pueden fabricarse según los procedimientos de la presente invención. Las características de la resina decorativa pueden incluir diseños, palabras, emblemas, y pueden fabricarse utilizando resinas opacas, transparentes y semitransparentes que tienen cualquier color.
Otro aspecto de la presente memoria es, por consiguiente, una resina que se inyecta dentro de un orificio pasante en un sustrato para formar un diseño sobre la superficie del sustrato o un diseño que puede ser para el faro trasero. Refiriéndose a las Figuras 11A a 11C, 12A a 12C y 13A a 13C, se muestran piezas de acabados 60(a), 60(b) y 60(c) que pueden fabricarse de cualquier material tal como plástico, madera o metal al que puede aplicarse un soporte de resina. Las piezas de acabados 60(b) y 60(c) incluyen un orificio pasante 62 opcional.
Refiriéndose ahora a las Figuras 11A a 11C, se presenta un molde 10 de inyección que incluye una primera pieza 13 y una segunda pieza 17 que se combinan para formar una cavidad 14 del molde. Una boca 19 de inyección de resina proporciona un paso para inyectar la resina en la cavidad 14 del molde desde el exterior del molde 10. La cavidad 14 del molde, como se muestra en la Figura 11A, tiene forma de botón o tirador que es útil como pieza acabado para el automóvil. La cavidad 14 del molde incluye además varios salientes 68. El saliente 68 puede ser un diente, tirador, botones, grafismos, decoraciones y demás. La Figura 11B presenta la pieza 60(a) acabado que está fabricada en el molde 10 de inyección mostrado en la Figura 11A. La pieza 60(a) de acabado está fabricada enteramente de un material de resina 70. La pieza 60(a) de acabado incluye una superficie 67(a) expuesta que incluye varios salientes 68(a). La superficie 67(a) expuesta y/o los salientes 68(a) pueden pintarse o imprimirse como se desee para formar una pieza 60(a) del acabado decorada. La Figura 11C es una vista de frente de una pieza 60(a) de acabado decorada que incluye varios salientes 68(a) en la que los numerales se han impreso en el saliente 68(a). La pieza 60(a) de acabado corresponde a las piezas del primer nivel de acabados descritas anteriormente.
Las Figuras 12A a 12C describen una pieza 60(b) de acabado alternativa que puede fabricarse por los procedimientos de la presente invención. El molde 10 de inyección utilizado para fabricar la pieza 60(b) de acabado incluye una cavidad 14 del molde que tiene una geometría idéntica a la cavidad del molde utilizada para fabricar la pieza 60(a) del acabado. Sin embargo, en la Figura 12A, se coloca un revestimiento 22 premoldeado en el molde 10 de inyección de modo que la primera superficie 24 del revestimiento 22 premoldeado está asociada a la primera superficie 12 del molde 10 de inyección. El revestimiento 22 premoldeado tal como se muestra en la Figura 12A incluye un orificio pasante 62 asociado al saliente 68. El revestimiento 22 premoldeado cubre los salientes 68 restantes. La inyección de resina dentro del molde 10 de la Figura 12B produce la pieza 60(b) de acabado mostrada en las Figuras 12B y 12C. La pieza 60(b) de acabado incluye una capa 22 de revestimiento premoldeada y un soporte 72 de resina. La primera superficie 24 del revestimiento 22 premoldeado puede decorarse con números, grafismos, dibujos, puede fabricarse de un material coloreado, o puede incluso incluir cualquier tipo de decoración conocido que se utilice para decorar la pieza 60(b) de acabado. Cuando se inyecta resina en el molde de la Figura 12A, la resina caliente calienta y obliga al revestimiento 22 premoldeado a entrar en los salientes 68 formando de este modo los salientes 74 recubiertos de revestimiento premoldeado. En las áreas en las que un orificio pasante 62 está asociado a un saliente 68 del molde, la resina llena el saliente para formar un saliente 76 de resina. Puede ser deseable formar el saliente 76 de la resina por varias razones. La resina utilizada para fabricar el saliente 76 de resina puede ser transparente o semiopaca permitiendo de este modo que la luz se transmita desde la pieza 60(b) del acabado trasero para iluminar el saliente 76 de resina. Alternativamente, el material de resina utilizado para fabricar la pieza 60(b) de acabado puede ser una resina coloreada que tenga un color que sea diferente del color del revestimiento 22 premoldeado proporcionando de este modo colores de contraste sobre la superficie de la pieza 60(b) de acabado. La pieza 60(b) de acabado es esencialmente de estructura idéntica a las piezas del segundo nivel de acabado descritas anteriormente.
La Figura 13A representa un molde que es útil para fabricar la pieza 60(c) de acabado mientras que las Figuras 13B y 13C representan las vistas lateral y de frente de las piezas 60(c) de acabado fabricadas utilizando el molde de la Figura 13A. El molde 10 de inyección mostrado en la Figura 13A es esencialmente idéntico al molde de inyección mostrado en las Figuras 12A y 11A. Además, la cavidad 14 del molde tiene las mismas dimensiones que la cavidad 14 del molde de las Figuras 11A y 12A. En la Figura 13A, una pieza 32 metálica preconformada se coloca en la cavidad 14 del molde de inyección de modo que la primera superficie 37 de la pieza 32 metálica premoldeada se sitúa junto a la primera superficie 12 del molde 10 de inyección. La pieza 32 metálica preconformada no tiene que adaptarse idénticamente a la forma de la primera superficie 12 que incluye varios salientes 68. En la Figura 13A, la pieza 32 metálica preconformada incluye un diente 78 que corresponde con la forma de un saliente 68. Además, la pieza 32 metálica preconformada incluye un orificio pasante 62 que está situado junto a un saliente 68. Por último, la pieza 32 metálica preconformada incluye una parte que recubre pero que no se adapta a un saliente 68(c). Una vez cerrado el molde de inyección de la Figura 13A, se inyecta una resina calentada dentro del molde 10 a través de la boca 19 de inyección de resina hasta que la cavidad 14 esté esencialmente rellena con la resina para formar la pieza 60(c) de acabado mostrada en las Figuras 13B y 13C. La pieza 60(c) de acabado incluye un revestimiento 80 metálico y un soporte 72 de resina. En las Figuras 13B y 13C, dos de los salientes son los salientes 82 de metal formados. Los salientes 82 de metal moldeado pueden moldearse tal como se describió anteriormente moldeando la pieza 32 de metal premoldeado para adaptarse a los salientes del molde o el saliente 82 de metal moldeado puede moldearse cuando la presión aplicada por la resina inyectada fuerza a la pieza 32 de metal preconformada al interior del saliente 68(c) de la Figura 13A. Además, la pieza 60(c) de acabado incluye un saliente 76 de resina moldeado cuando la resina inyectada pasa a través del orificio pasante 62 en la pieza 32 de metal premoldeada para rellenar el saliente 68 en la primera superficie 12 del molde. La pieza 60(c) de acabado es esencialmente idéntica a la pieza del primer nivel de acabado descrita anteriormente.
Las Figuras 14A y 14B son vistas laterales y de frente de todavía otra forma de realización de una pieza 60(d) de acabado que puede fabricarse por los procedimientos de la presente invención. La pieza 60(d) de acabado se fabrica utilizando el mismo molde descrito en las Figuras 11A, 12A y 13A colocando una pieza 32 metálica preconformada que incluye una capa 36 de adhesivo en la cavidad 14 del molde de inyección de modo que la primera superficie 37 de la pieza 32 metálica preconformada está al lado de la primera superficie 12 del molde 10 de inyección. La pieza 32 metálica preconformada incluye varios orificios pasantes 62 que corresponden con los salientes 68 en la pieza 60(d) de acabado final. Una vez colocada la pieza 32 metálica premoldeada dentro del molde, un revestimiento 22 premoldeado y opcionalmente predecorado que incluye una primera superficie 24 con uno o más salientes 68 se coloca en el molde 10 de modo que los salientes 68 se proyectan a través de los orificios pasantes 62 y ponen en contacto la primera superficie 12 del molde 10 de inyección. La segunda superficie 26 del revestimiento 22 premoldeado puede incluir una capa 77 adhesiva. Se cierra el molde 10 y se inyecta resina calentada dentro del molde 10 a través de la boca 19 de inyección de resina hasta que la cavidad 14 esté esencialmente rellena de resina para formar la pieza 60(b) de acabado presentada en las Figuras 14A y 14B. La pieza 60(d) de acabado incluye una capa metálica 32, una capa 36 adhesiva, una capa 22 de revestimiento premoldeada, una segunda capa 77 adhesiva opcional y un soporte 72 de resina. En las Figuras 14A y 14B, cada uno de los salientes 68 forman parte de la capa 22 de revestimiento premoldeada, como se muestra en la Figura 14B, la capa 22 de revestimiento está predecorada de modo que los salientes 68(d) de la pieza de acabado final están impresas con números.
Los cuatro niveles de piezas de acabados descritas anteriormente, y las piezas 60(a), 60(b), 60(c) y 60(d) de acabados pueden producirse todas utilizando un solo molde de inyección que tenga una cavidad 14 del molde de idénticas dimensiones. Una de las diferencias principales entre los cuatro niveles de pieza de acabados descritos anteriormente y las piezas de acabado 60(a), 60(b), 60(c) y 60(d) es la presencia de salientes de la superficie expuesta de la pieza de acabado y en particular un saliente que consiste en parte o completamente en material de resina.
La descripción anterior de la presente invención se pretende que sea de naturaleza ilustrativa y no debe considerarse como limitativa del alcance de la invención.

Claims (12)

1. Procedimiento para la fabricación de por lo menos dos tipos de piezas a nivel de acabados que comprende las etapas siguientes:
(a)
preparar un molde (10) que presenta una primera pieza (13) que incluye una primera superficie (12), una segunda pieza (17) que incluye una segunda superficie (16) y por lo menos una boca de inyección (19) situada en la segunda pieza en la que la boca de inyección presenta una salida asociada a la segunda superficie en la que la primera pieza y la segunda pieza del molde se unen para formar una cavidad interna (14); y
(b)
preparar por lo menos dos tipos diferentes de piezas de nivel de acabado utilizando el molde, en el que las piezas del nivel de acabados se seleccionan de entre el grupo constituido por:
i.
una primera pieza (18) del nivel de acabados preparada inyectando una resina en el molde y a continuación retirando la pieza curada del acabado del primer nivel del molde y pintando por lo menos una superficie de la pieza del acabado moldeada;
ii.
una pieza (20) del segundo nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden:
preparar un revestimiento (22) premoldeado que presenta una primera superficie (24) decorada y una segunda superficie (26) en la que la primera superficie del revestimiento premoldeado tiene una forma complementaria con la primera superficie del molde;
colocar el revestimiento premoldeado en el interior del molde de modo que la primera superficie del revestimiento premoldeada se ponga en contacto con la primera superficie del molde;
cerrar el molde e inyectar resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección y en contacto con la segunda superficie de la pieza premoldeada hasta que la cavidad interna se llene de resina para formar una pieza del segundo nivel de acabados; y
separar la pieza del segundo nivel de acabados del molde;
iii.
una pieza (30) de acabados del tercer nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden:
preparar una pieza (32) metálica conformada a partir de las existencias de metal plano en la que la pieza metálica conformada presenta una primera superficie (37) y una segunda superficie (38) y en la que la primera superficie de la pieza metálica conformada presenta una forma complementaria con la forma de la primera superficie del molde;
colocar la pieza metálica conformada en el molde de modo que la primera superficie de la lámina metálica esté en contacto con la primera superficie del molde;
cerrar el molde e inyectar resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección hasta que la cavidad del molde esté "rellena de resina" para formar una pieza del tercer nivel de acabados; y
retirar la pieza del tercer nivel de acabados del molde; y
iv.
una pieza (40) del cuarto nivel de acabados que se prepara mediante las etapas adicionales que comprenden:
preparar una pieza (42) de acabados de madera que presenta una primera superficie (45) y una segunda superficie (46) en la que la primera superficie de la pieza del acabado de madera presenta una forma que es complementaria con la forma de la primera superficie del molde;
colocar la pieza del acabado de madera dentro del molde de modo que la primera superficie de la pieza del acabado de madera esté en contacto con la primera superficie del molde;
cerrar el molde e inyectar una resina dentro del molde a través de por lo menos una boca de inyección y en contacto con la segunda superficie de la pieza del acabado de madera hasta que la cavidad del molde esté rellena con la resina para formar una pieza del cuarto nivel de acabados; y
separar la pieza del cuarto nivel de acabados del molde.
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2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que cada pieza del nivel de acabados (18, 20, 30, 40) presenta esencialmente el mismo espesor en idénticas posiciones en cada pieza.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el procedimiento se utiliza para fabricar por lo menos tres tipos de piezas de nivel de acabados diferentes.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se aplica un material adhesivo a la segunda superficie de la pieza (32) metálica conformada de la pieza (30) del tercer nivel de acabados antes de que la pieza metálica conformada se coloque en el molde (10).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que se aplica un material adhesivo a la segunda superficie antes de conformar la lámina metálica plana.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las primeras superficies (24) del revestimiento (22) premoldeado de la pieza (20) del segundo nivel de acabados incluyen una primera superficie decorada.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el revestimiento (22) premoldeado de la pieza (20) del segundo nivel de acabados tiene un espesor comprendido aproximadamente entre 0,2 y aproximadamente 0,76 mm (entre aproximadamente 0,008 y 0,030 pulgadas).
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la pieza (32) metálica conformada de la pieza (30) del tercer nivel de acabados tiene un espesor comprendido aproximadamente entre 0,3 y aproximadamente 0,46 mm (entre aproximadamente 0,012 y 0,018 pulgadas).
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se utiliza una resina rellena de vidrio para fabricar la pieza (30) del tercer nivel de acabados.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que se utiliza un termoplástico relleno de vidrio para fabricar la pieza (30) del tercer nivel de acabados.
11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el revestimiento (22) premoldeado de la pieza (20) del segundo nivel de acabados es una pieza premoldeada que comprende además una capa de tela y una capa de plástico.
12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que una inserción seleccionada de entre el revestimiento (22) premoldeado y la pieza metálica conformada (32) incluye un orificio pasante.
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