ES2287744T3 - Pieza estructural compuesta y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar una pieza moldeada de plástico de pared delgada que contiene un material sintético termoplástico (6) y un material compuesto (4) con porciones termoplásticas, en el que, en un primer paso del procedimiento, se coloca el material compuesto (4) dentro de un molde de prensado (5), caracterizado porque en un segundo paso subsiguiente del procedimiento se posiciona material sintético termoplástico (6) en las zonas de borde (30) del material compuesto, en un tercer paso subsiguiente del procedimiento se hace que descienda un troquel interior (3) sobre la superficie del material compuesto, durante lo cual, en un cuarto paso del procedimiento, se hace que descienda al menos un troquel exterior (3) sobre el material sintético termoplástico (6), de modo que el material compuesto se adapte a la pared interior (36, 29) y a la superficie de asiento (27, 35) del molde de prensado (5, 25, 38), y en un quinto paso se retiran todos los troqueles de la pieza moldeada y se extrae la pieza moldeada del molde de prensado (5, 25, 38), y porque cada troquel exterior (3, 24, 39) trabaja a una presión a la que se vuelve fluyente el material sintético termoplástico (6), de modo que el material compuesto (4) y el material sintético termoplástico (6) se fusionan uno con otro.
Description
Pieza estructural compuesta y procedimiento para
su fabricación.
El campo técnico de la invención concierne a la
fabricación de piezas moldeadas huecas de plástico a partir de
materiales compuestos en modo de construcción ligera por medio de
una combinación de un procedimiento de prensado y un procedimiento
de embutición profunda.
El documento DE 101 12 722 A1 describe una pieza
moldeada de plástico hecha de un material compuesto que se coloca
sobre un molde de prensado y que se lleva a una estructura
tridimensional por medio de un troquel según un procedimiento que
imita el procedimiento de embutición profunda de chapas de acero,
conservándose sustancialmente el espesor de pared y la estructura
interna del material compuesto. En este documento se revela
fundamentalmente que es posible una combinación de un procedimiento
de prensado con un procedimiento de embutición profunda, si bien
las zonas de borde de la pieza moldeada de plástico tienen que ser
recortadas posteriormente, y de ahí que, según el procedimiento
descrito, apenas se puedan evitar desechos de corte.
El procedimiento descrito en el documento DE 101
12 635 A1 y el dispositivo para fabricar una pieza moldeada
tridimensional conciernen a una pieza moldeada hecha de un material
compuesto que consta de un núcleo de nido de abeja que está
limitado por al menos dos capas de borde de material termoplástico.
El material termoplástico puede ser él mismo un material compuesto.
La ventaja de este procedimiento consiste en fabricar piezas
moldeadas tridimensionales de plástico en una operación mediante
una combinación de un procedimiento de prensado y un procedimiento
de embutición profunda, tal como ya se ha propuesto también en el
documento DE 101 12 722 A1. El material compuesto termoplástico
consiste en un material reforzado con fibras de vidrio, tal como un
material fluyente de polipropileno con una esterilla de fibras de
vidrio (GMT) que se coloca dentro de un molde juntamente con el
material compuesto, el cual se denomina material emparedado en este
documento de publicación. Por medio de un troquel se llevan las dos
capas a una forma tridimensional deseada a una presión de 10 a 20
bares. No obstante, hay que hacer notar aquí que la capacidad de
flujo del material GMT para la realización de un proceso de
embutición profunda está garantizada únicamente a presiones de 100 a
200 bares. Por tanto, ejerciendo la presión más pequeña mencionada
no se puede partir de la consideración de que el material GMT
alcanza el estadio de capacidad de flujo, por lo que no queda
garantizada la unión íntima de las dos capas. Cuando se deja que se
desarrolle en el molde de embutición profunda un proceso de prensado
antepuesto o pospuesto para hacer que se vuelva fluyente el
material GMT, se tiene que aumentar la presión hasta un valor de 100
a 200 bares. Sin embargo, a esta presión no puede garantizarse que
se conserve la estructura del material de emparedado, sobre todo
cuando el material de emparedado contiene cavidades, tal como
ocurre, por ejemplo, en una estructura de nido de abeja. Empleando
un troquel sencillo, esta solución conduciría al prensado del
material del emparedado y, por tanto, a una reducción de la sección
transversal del material del emparedado. No obstante, cuando se
destruyen los nervios de la estructura de nido de abeja con la que
está constituido el material de emparedado en su zona de núcleo, se
anula la ventaja de la utilización de un material de emparedado,
concretamente el aumento de la rigidez del material de emparedado.
En el documento DE 101 12 635 A1 se emplea para ello un cilindro
hidráulico que garantiza el mantenimiento de una medida de
tolerancia determinada entre el troquel y el molde negativo. Con
esta complicada construcción de la herramienta, concretamente la
fabricación de un troquel de pisos, no sólo se encarece la
herramienta, sino que, a pesar de ello, se produce una destrucción
de la estructura de nido de abeja, sobre todo en la zona de los
cantos de la pieza moldeada. Por tanto, se anula parcialmente la
ventaja de la rigidez incrementada del material de emparedado.
Además, el empleo del troquel de pisos se limita a la instalación
de una pieza de inserción dentro de la pieza moldeada de plástico.
No obstante, cuando se ha reducido la rigidez del material de
emparedado en la zona de los cantos de la pieza de inserción por
efecto de la destrucción de la estructura de nido de abeja, se
plantea la cuestión de la medida en que puede someterse la pieza de
inserción a fuerzas de tracción.
En la solicitud de patente WO0066347 A1 se
describen otro procedimiento y un dispositivo para fabricar una
pieza moldeada tridimensional a partir de un material compuesto,
constituido por un núcleo hueco que está limitado por material
plástico reforzado con fibras. El núcleo hueco se obtiene
introduciendo un agente de presión entre dos capas del material
compuesto que están conformadas como cuerpos de revolución,
preferiblemente como cilindros. Se calienta el material compuesto
para que sea deformado en estado fluyente a fin de obtener una
pieza moldeada con un espacio interior hueco. Existe la posibilidad
de rellenar posteriormente esta cavidad con un material de espuma o
similar. Con este procedimiento se pueden producir ciertamente
piezas moldeadas huecas de sección transversal al menos
aproximadamente simétrica en rotación, pero es necesario poner el
material compuesto en estado fluyente, lo que significa calentarlo.
En caso contrario, se tendrían que prever con este fin unos moldes
que sean en su totalidad resistentes a altas presiones. Este
procedimiento no es adecuado para piezas estructurales compuestas
con superficies decorativas cuando las capas decorativas que forman
las superficies decorativas presenten en muchos casos una
estabilidad no suficiente frente a la temperatura. Por tanto, según
este procedimiento se está fuertemente limitado en la elección de
los materiales decorativos cuando la capa decorativa deba moldearse
en un único paso del procedimiento con el material compuesto para
obtener una pieza moldeada. Además, según la composición empleada
del material compuesto, se pueden producir tensiones térmicas
diferentes debido a la influencia del calor y, en consecuencia, se
puede producir una distorsión. Este riesgo existe especialmente en
materiales compuestos que están constituidos por varias capas.
En el documento US 2002/0193222 A1 se describe
un dispositivo para fabricar recipientes que es adecuado para
transformar un material compuesto en un recipiente resistente a la
rotura con espesores de pared relativamente uniformes.
El documento DE 3704906 A1 describe una placa
aislante que está constituida en amplio grado por un núcleo de
estructura capilar permeable a la luz y de pequeña densidad y por
capas de cubierta transparente dispuestas en ambos lados, y que
presenta en su perímetro una estructura de borde perfilada de mayor
densidad.
El documento US 2002/0167113 A1 describe, según
el preámbulo de la reivindicación 1, un procedimiento para el
tratamiento de material termoplástico a fin de fabricar piezas
estructurales compuestas.
El cometido de la invención consiste en fabricar
una pieza moldeada de plástico como pieza estructural ligera de
material compuesto termoplástico en un solo paso de trabajo,
pudiendo contener la superficie del material compuesto una capa
decorativa.
Otro cometido de la invención consiste en
exponer la superficie completa con la capa decorativa a presiones
tan bajas como sea posible. A este fin, se exponen a la alta presión
solamente las zonas del material compuesto que deberán ser
provistas de material sintético termoplástico. Para la mayoría de
las piezas estructurales de gran superficie - por ejemplo, para
aplicaciones en la construcción de vehículos - la presencia de un
material sintético termoplástico adicional es necesaria solamente
allí donde la pieza estructural deberá unirse con otras piezas
estructurales o donde deberán instalarse piezas de inserción.
Otro cometido de la invención consiste en evitar
desechos de corte y los costes ligados a esto.
Los problemas de la invención se resuelven con
las características de la reivindicación 1.
El dispositivo para recibir material sintético
destinado a la fabricación de piezas moldeadas tridimensionales de
pared delgada a partir de un material sintético termoplástico y un
material compuesto con porciones termoplásticas contiene un molde
de prensado que está provisto de un macho interior y uno o varios
machos exteriores. Estos machos trabajan a presiones diferentes.
Por tanto, mediante las presiones diferentes se fabrica, por un
lado, el conjunto de material compuesto y material sintético
termoplástico en un solo paso de trabajo y, por otro lado, se
reducen los costes para la fabricación de las herramientas
necesarias para los procedimientos combinados de extrusión y de
embutición profunda, ya que solamente tiene que trabajar a alta
presión la parte del molde que sirve para el tratamiento del
material sintético termoplástico. Debido a la alta presión comienza
a fluir el material sintético termoplástico y se produce una unión
que es comparable, en sus propiedades mecánicas, con una soldadura.
Para mejorar la unión y lograr un aumento de la velocidad de
deformación se puede prever también un calentamiento parcial del
molde cuando los materiales a elaborar no resulten dañados por la
influencia del calor.
Para poder suministrar tales materiales
compuestos en forma lista para su montaje según su finalidad de
destino y poder elaborarlos de manera correspondiente, se tienen
que conformar las zonas de borde para recibir anillas, elementos de
unión, carriles y similares. Por tanto, un material sintético
termoplástico está dispuesto preferiblemente en zonas de borde o
zonas periférica del material compuesto. Por consiguiente, los
troqueles exteriores están dispuestos al menos en una zona parcial
cerca de la limitación exterior de la pieza moldeada, concretamente
sobre la capa citada de material sintético termoplástico. Para poder
prensar el material sintético termoplástico, la superficie de
asiento del troquel exterior corresponde sustancialmente a la
superficie del material termoplástico en el estado prensado.
El material compuesto se somete solamente a
presiones que son absolutamente necesarias para su conformación.
Por tanto, el troquel interior consiste en un troquel de baja
presión. La presión ejercida por el troquel de baja presión es
menor o igual a 20 bares, según la estabilidad frente a la presión
del material compuesto, ya que este material compuesto es prensado
por medio del troquel de baja presión.
Especialmente en el caso de piezas moldeadas
planas, es ventajoso que el troquel de baja presión presente al
menos un saliente. Este troquel sirve para separar limpiamente el
material compuesto y el material sintético termoplástico. Impide
que, especialmente en el tratamiento subsiguiente a alta presión,
llegue material sintético termoplástico a la superficie del
material compuesto y se afecte así a la impresión óptica y a las
propiedades de la superficie del material compuesto.
Los troqueles exteriores consisten en troqueles
de alta presión que pueden aplicar una presión de hasta 250 bares
sobre el material sintético termoplástico. Para el paso de alta
presión del procedimiento son en principio necesarios, al igual que
también para el paso de baja presión del procedimiento, unos
sistemas de control independientes uno de otro para los respectivos
troqueles. Sin embargo, particularmente para piezas moldeadas
planas se pueden acoplar los dos sistemas de control por medio de un
elemento de muelle. El troquel de alta presión y el troquel de baja
presión se mantienen en su posición en estado descargado por medio
de una fuerza de muelle. El elemento de muelle hace que el troquel
de alta presión y el troquel de baja presión se puedan mover uno
con relación a otro. El troquel de baja presión es hecho descender
entonces sobre la pieza moldeada juntamente con el troquel de alta
presión. Al seguir descendiendo el troquel de alta presión, se
comprime el elemento de muelle, pudiendo ejercerse una presión
exactamente definida por el elemento de muelle como resultado de la
acción conjunta de la fuerza del peso y la fuerza del muelle. Por
tanto, se puede prescindir de un sistema de control de presión
separado para el troquel de baja presión.
El troquel de alta presión dispone de un
dispositivo de elevación y un dispositivo de bajada hidráulicos para
realizar un posicionamiento exacto del mismo y para controlar la
presión.
Se puede iniciar un revestimiento por medio de
un agente de presión o como un líquido sometido a presión y enviado
a través de una tubería de alimentación montada en el molde de
prensado. La tubería de alimentación puede contener al menos un
dispositivo de boquilla. Por medio del dispositivo de boquilla se
distribuye el revestimiento sometido a presión a lo largo de la
zona de la pared del material sintético termoplástico. La zona de
pared contiene para ello un rebajo que se llena del revestimiento
sometido a presión. Únicamente entonces se retira el troquel de
alta presión para dejarlo a una distancia de 0,5 a 2 mm del molde de
prensado, con lo que se origina un espacio intermedio entre el
molde de prensado y la superficie a revestir de la pieza moldeada.
El revestimiento sometido a presión y situado a lo largo de la zona
de pared rellena el espacio intermedio configurado como una cavidad
entre el molde de prensado y la pieza moldeada. El revestimiento
puede introducirse también directamente a través de una tubería de
alimentación con una boquilla. Por tanto, el revestimiento se
extiende sobre la superficie a revestir de la pieza moldeada a
partir de este o estos puntos de inyección.
El procedimiento para fabricar una pieza
moldeada de pared delgada de plástico que contiene un material
sintético termoplástico y un material compuesto con porciones
termoplásticas comprende varios pasos que se desarrollan en una
única instalación. En un primer paso del procedimiento se coloca el
material compuesto dentro de un molde de prensado, en un segundo
paso del procedimiento se posiciona material sintético termoplástico
en zonas de borde del material compuesto, en un tercer paso del
procedimiento se hace descender un troquel sobre la superficie del
material compuesto, en un cuarto paso del procedimiento se hace
descender un segundo troquel sobre el material sintético
termoplástico y en un quinto paso se separa el troquel del material
sintético termoplástico y del material compuesto unidos, con lo que
se puede extraer la pieza prensada terminada del molde. El segundo
troquel trabaja a una presión a la cual se vuelve fluyente el
material sintético termoplástico, produciéndose una sólida unión
íntima del material sintético termoplástico con el material
compuesto.
El molde de prensado que recibe el material
compuesto es plano o bien presenta un perfil tridimensional
sustancialmente cóncavo.
Según un ejemplo de realización, el material
compuesto es prensado dándole una forma tridimensional por un
troquel con un perfil convexo que presenta un desarrollo de la
superficie opuesto al del perfil cóncavo. Por tanto, con este
procedimiento no sólo se pueden fabricar piezas moldeadas planas,
sino también piezas moldeadas tridimensionales, sin que se produzca
daño alguno en el material compuesto.
Invirtiendo las funciones del troquel y del
molde hueco, se coloca el material compuesto, en otro ejemplo de
realización, sobre un molde de prensado en forma de un troquel. El
material compuesto es prensado entonces dándole una forma
tridimensional por un troquel que presenta una contraforma hueca
correspondiente a la forma del molde de prensado a manera de
troquel.
El material compuesto es limitado al menos
parcialmente por un material sintético termoplástico, deformándose
ya el material sintético termoplástico antes de que estén cerradas
las dos mitades del molde. Con esta medida se puede reducir el
tiempo del ciclo, puesto que el material compuesto obtiene ya su
forma definitiva cuando están cerradas las dos mitades del
molde.
Para la fabricación de piezas prensadas a base
del material compuesto se aplica una presión de como máximo 20
bares sobre el material compuesto mientras están cerradas las
mitades del molde. Cuando están cerradas las mitades del molde, se
aplica una presión de como máximo 250 bares sobre el material
sintético termoplástico.
El material compuesto es prensado por al menos
un saliente previsto en el troquel. Con esta medida se puede
impedir que penetre material termoplástico en el material compuesto
y que se produzca una destrucción parcial de las capas centrales
del material compuesto, las cuales consisten, en una proporción
importante, en cavidades o celdas. Se prensa entonces el material
compuesto en condiciones definidas hasta que se produzca en la zona
del saliente una reducción del espesor del material compuesto. Se
conservan sustancialmente las propiedades mecánicas del material
compuesto, ya que se trata de una zona limitada localmente con
exactitud. Por tanto, con el procedimiento se pueden fabricar
piezas moldeadas con las propiedades siguientes en una única
instalación en la que se combina un procedimiento de prensado y un
procedimiento de embutición profunda para proporcionar el llamado
procedimiento de extrusión.
En otro ejemplo de realización está prevista al
menos una cavidad formada en el interior del material sintético
termoplástico, la cual se mantiene durante el proceso de prensado
por efecto de la presión que se establece en un agente de presión
contenido en la cavidad. Este ejemplo de realización se puede
emplear de la misma manera para piezas moldeadas planas según un
primer ejemplo de realización y también para piezas moldeadas
tridimensionales.
Estando cerradas las mitades del molde se
aplican una presión de como máximo 20 bares sobre el material
compuesto y una presión de como máximo 250 bares sobre el material
sintético termoplástico. El material compuesto es prensado por al
menos un saliente o tramo extremo previsto en el troquel.
En otras formas de ejecución ventajosas del
procedimiento se introduce el agente de presión a través de una
tubería de alimentación dispuesta en el molde de prensado. La
tubería de alimentación puede contener al menos un dispositivo de
perforación. Por medio del dispositivo de perforación se perfora la
zona de pared del material sintético termoplástico. El dispositivo
de perforación penetra en la cavidad. El agente de presión permanece
en el material sintético termoplástico durante el proceso de
prensado cuando el material sintético termoplástico deba formar una
zona de borde rígida. El agente de presión puede escapar
posteriormente de la cavidad formada en el material sintético
termoplástico cuando el material sintético deba configurarse como un
elemento de unión elástico flexible. En otro ejemplo de realización
el agente de presión se encuentra ya en la cavidad del material
sintético termoplástico antes de la colocación de este material
sintético termoplástico.
En otro paso opcional del procedimiento se
retiran en una pequeña medida todos los troqueles para alejarlos
del material sintético termoplástico y del material compuesto unidos
según uno de los ejemplos de realización precedentes, con lo que se
obtiene un espacio intermedio en el que se inyecta un revestimiento.
Después del endurecimiento del revestimiento, se extrae la pieza
prensada terminada del molde en un paso subsiguiente.
La pieza moldeada comprende al menos una zona
exterior de material sintético termoplástico que abraza al menos
parcialmente a un material compuesto, presentando el material
compuesto una estructura multicapa y comprendiendo al menos una
capa de núcleo y sendas capas de refuerzo, teniendo la capa de
núcleo una estructura celular y consistiendo las capas de refuerzo
en material termoplástico. El material compuesto está rodeado al
menos en partes de su perímetro por material sintético
termoplástico y contiene al menos una cavidad. Aparte de la ventaja
de la reducción de peso, la cavidad ofrece también la posibilidad de
generar estructuras de unión de pared delgada que presentan
propiedades elásticas. Por tanto, algunas zonas del material
sintético termoplástico pueden desarrollar también la función de un
elemento de unión.
En ejemplos de realización ventajosos la
estructura celular del material de núcleo del material compuesto
consiste en una estructura de nido de abeja. Esta estructura de nido
de abeja asume también la función de un esqueleto para fijar la
distancia de las capas decorativas. Una pieza moldeada de un
material compuesto de esta clase presenta casi la misma rigidez a
la flexión que una pieza moldeada de un material termoplástico,
pero ofrece la ventaja de un peso fuertemente reducido. Cuando la
rigidez a la flexión no es de importancia tan grande, la
construcción celular presenta una estructura de espuma, teniendo que
adaptarse las presiones de prensado al material de espuma empleado.
En lugar de una estructura de nido de abeja, es posible también
emplear una estructura de rejilla o una estructura celular que tenga
propiedades comparables a las de la estructura de nido de abeja, lo
que afecta a la estabilidad de forma y a la rigidez del material
compuesto. Como quiera que el material de emparedado no es afectado
ya en una gran superficie por la alta presión, se conserva la
rigidez del material, puesto que las ventajas de un material de
emparedado con núcleo de nido de abeja pueden ser aprovechadas en
toda su extensión. A esto se añade que se puede influir
deliberadamente sobre algunas propiedades mecánicas, tales como la
dureza del material, ya que se utiliza una alta presión en solamente
algunos tramos.
Se puede utilizar una gran diversidad de
materiales para el refuerzo (por ejemplo, fibra natural, fibras de
PP, fibra de vidrio u otras fibras de refuerzo). El refuerzo no
deberá sobrepasar el 50% del material de base a fin de garantizar
una capacidad de flujo suficiente del material.
Resumiendo, resultan ahora las ventajas
siguientes del dispositivo según la invención para la puesta en
práctica del procedimiento de la invención a fin de fabricar la
pieza moldeada según la invención.
Según esto, la mayor parte de la superficie de
la pieza moldeada se expone solamente a una presión comprendida
entre 5 y 20 bares, lo que tiene la consecuencia de que la mayor
parte del molde tiene que diseñarse solamente para una presión de
como máximo 20 bares. La alta presión de 100 a 250 bares se necesita
solamente en los sitios en los que tiene que aplicarse un material
sintético termoplástico, por ejemplo a base de un material
sintético termoplástico reforzado con fibras de vidrio (material
GMT). Para estos sitios se construye siempre un troquel exterior
que ejerce esta presión sobre la superficie de la pieza moldeada. El
material termoplástico comienza a fluir y puede adoptar el
desarrollo superficial deseado. Por tanto, se pueden configurar
zonas de borde según se desee o se pueden introducir piezas de
inserción en los sitios que sirvan más tarde como sitios de
fijación y similares. Para piezas de inserción, listones de borde o
perfiles huecos se solicitan algunos tramos de un troquel exterior
con alta presión. El empleo puntiforme o por tramos de un troquel
exterior de esta clase para aplicar la presión de 100 a 250 bares
reduce los gastos de inversión para un procedimiento de alta
presión, tal como, por ejemplo, un procedimiento de fundición
inyectada. Estos ahorros se hacen claramente perceptibles sobre
todo para materiales compuestos con una gran dilatación.
Otra ventaja de la invención consiste en el
ahorro de peso. Como quiera que el material de emparedado ya no es
afectado en una gran superficie por la alta presión, se conserva la
rigidez del material, puesto que las ventajas de un material de
emparedado con núcleo de nido de abeja pueden ser aprovechadas en
toda su extensión.
Otra ventaja de la invención consiste en que se
puede influir deliberadamente sobre la dureza del material, puesto
que se utiliza alta presión solamente en ciertos tramos.
Se puede utilizar una gran diversidad de
materiales para el refuerzo (fibra natural, fibra de PP, fibra de
vidrio u otras fibras de refuerzo). El refuerzo no deberá sobrepasar
el 50% del material de base a fin de garantizar una capacidad de
flujo suficiente del material.
La capa termoplástica está configurada en un
ejemplo de realización como un cuerpo hueco en el que se encuentra
al menos temporalmente un agente de presión. El empleo de un cuerpo
hueco permite una reducción adicional del peso. El material
sintético termoplástico está aplicado al menos a una parte del
perímetro del material compuesto. En diferentes casos de aplicación
es necesario que solamente algunas partes del perímetro del material
compuesto presenten un material sintético termoplástico. Este
material sintético termoplástico puede abrazar también a una pieza
de inserción o estar configurado como un listón de borde.
En otra clase de realización puede estar
previsto también un perfil hueco.
Otra ventaja es la aplicación de un
revestimiento para fines decorativos en el propio molde. El
revestimiento puede inyectarse en un espacio intermedio entre el
molde de prensado y la pieza moldeada a través de uno o varios
puntos de inyección o a través de un volumen relleno de material de
revestimiento a lo largo de al menos una superficie lateral. La
posibilidad de integrar un dispositivo de inyección para
revestimientos en el útil de prensado permite la fabricación de una
capa decorativa en el molde de prensado. Con este procedimiento es
posible fabricar una pieza moldeada lista para su montaje en una
única máquina.
El empleo de una combinación de material
sintético termoplástico y material compuesto inaugura diversas
posibilidades de utilización para materiales compuestos que deban
incorporarse como piezas moldeadas en máquinas, vehículos y
similares. Ejemplos del empleo de tales piezas se encuentran en
revestimientos exteriores de vehículos, suelos de carga, techos de
vehículos y similares. Cuando el material compuesto sea una pieza
normalizada estructurada, es decir que contenga capas que confieran
rigidez al material compuesto, pero que sean sensibles a la presión,
se ha estado limitado hasta ahora - al utilizar tales materiales
compuestos - en la elección del procedimiento. Tales capas
sensibles a la presión son, por ejemplo, capas de espuma o capas con
nervaduras o estructuras celulares, como, por ejemplo, estructuras
de nido de abeja. Dado que estos materiales compuestos están
sometidos a solamente pequeñas presiones de prensado en el marco
del procedimiento según la invención, la aplicación del
procedimiento se amplía a un gran número de piezas normalizadas
ligeras.
La figura 1a es una sección a través de una
parte del molde antes del tratamiento del material compuesto,
La figura 1b es una sección a través de una
parte del molde para fabricar el material compuesto,
La figura 1c es una sección a través de una
parte del molde para conformar el material sintético termoplástico
contra el material compuesto,
La figura 1d es una sección a través de una
parte del molde para conformar el material sintético termoplástico
contra el material compuesto,
La figura 2a es una sección a través de una
pieza normalizada que se ha fabricado con el procedimiento según
las figuras 1a a 1d,
La figura 2b es una vista de una pieza
normalizada según la figura 2a,
La figura 3a es una sección a través de una
parte del molde antes del tratamiento del material compuesto con
arreglo a un segundo ejemplo de realiza-
ción,
ción,
La figura 3b es una sección a través de una
parte del molde para fabricar el material compuesto,
La figura 3c es una sección a través de una
parte del molde para conformar el material sintético termoplástico
contra el material compuesto,
La figura 3d es una sección a través de una
parte del molde para conformar el material sintético termoplástico
contra el material compuesto,
La figura 4a es una sección a través de una
pieza normalizada que se ha fabricado según el procedimiento de las
figuras 3a a 3d,
La figura 4b es una vista de una pieza
normalizada según la figura 4a,
La figura 5 muestra otros ejemplos de aplicación
posibles de la combinación de materiales compuestos con materiales
sintéticos termoplásticos,
La figura 6 muestra otros ejemplos de aplicación
con capas decorativas adicionales,
La figura 7a muestra el primer paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa,
La figura 7b muestra un segundo paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa,
La figura 7c muestra el último paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa,
La figura 8a muestra el primer paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa con arreglo a un segundo ejemplo de
realización,
La figura 8b muestra un segundo paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a base de un
material en forma de placa con arreglo a un segundo ejemplo de
realización,
La figura 8c muestra el último paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa con arreglo a un segundo ejemplo de
realización,
La figura 9a muestra un primer paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 9b muestra un segundo paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 9c muestra un tercer paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 9d muestra un cuarto paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 10a muestra un primer paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional con arreglo a
un segundo ejemplo de realización,
La figura 10b muestra un segundo paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional con arreglo a
un segundo ejemplo de realización,
La figura 10c muestra un tercer paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional con arreglo a
un segundo ejemplo de realización,
La figura 10d muestra un cuarto paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional con arreglo a
un segundo ejemplo de realización,
La figura 11a muestra un primer paso de la
fabricación de una pieza moldeada plana con perfiles huecos
conformados en ella,
La figura 11b muestra un segundo paso de la
fabricación de una pieza moldeada plana con perfiles huecos
conformados en ella,
La figura 12a muestra un primer ejemplo de
realización para una pieza moldeada con zonas de borde
interrumpidas,
La figura 12b muestra un primer ejemplo de
realización para una pieza moldeada con zonas de borde
interrumpidas,
La figura 13a muestra un segundo ejemplo de
realización para una pieza moldeada con zonas de borde
interrumpidas,
La figura 13b muestra un segundo ejemplo de
realización para una pieza moldeada con zonas de borde
interrumpidas,
La figura 14 muestra una disposición para la
alimentación de un agente de presión según un primer ejemplo de
realización,
La figura 15 muestra una disposición para la
alimentación de un agente de presión conforme a un segundo ejemplo
de realización,
La figura 16a muestra detalles de la transición
de material sintético termoplástico a material compuesto,
La figura 16b muestra detalles de la transición
de material sintético termoplástico a material compuesto conforme a
un segundo ejemplo de realización,
La figura 16c muestra un detalle de la
configuración del canto entre un molde de prensado y un troquel de
alta presión,
La figura 17a es una sección a través de una
parte del molde según la invención antes del tratamiento del
material compuesto,
La figura 17b es una sección a través de una
parte del molde según la invención para fabricar el material
compuesto,
La figura 17c es una sección a través de una
parte del molde según la invención para conformar el material
sintético termoplástico contra el material compuesto,
La figura 17d es una sección a través de una
parte del molde según la invención para conformar el material
sintético termoplástico contra el material compuesto,
La figura 17e es una sección a través de una
parte del molde según la invención para conformar el material
sintético termoplástico contra el material compuesto,
La figura 18a es una sección a través de una
pieza normalizada que se ha fabricado con el procedimiento según
las figuras 17a a 17e,
La figura 18b es una vista de una pieza
normalizada según la figura 18a,
La figura 19 muestra otros posibles ejemplos de
aplicación de la combinación de materiales compuestos con
materiales sintéticos termoplásticos,
La figura 20 muestra otros ejemplos de
aplicación con capas decorativas adicionales,
La figura 21a muestra el primer paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa,
La figura 21b muestra un segundo paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa,
La figura 21c muestra el último paso de la
fabricación de un material compuesto tridimensional a partir de un
material en forma de placa,
La figura 22a muestra un primer paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 22b muestra un segundo paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 22c muestra un tercer paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 22d muestra un cuarto paso de la
fabricación de una pieza moldeada tridimensional a partir de un
material compuesto con una capa de refuerzo adicional,
La figura 23a muestra una inyección a lo largo
de una zona de superficie en sección,
La figura 23b muestra una inyección a lo largo
de una zona de superficie en una vista desde arriba con supresión
del troquel y
La figura 24 muestra un ejemplo de realización
con zonas de borde interrumpidas.
En la figura 1a se representa el primer paso
para fabricar una pieza normalizada. A este fin, se coloca un
material compuesto multicapa 4 dentro de un molde de prensado 5. En
las zonas del borde del material compuesto 4 se coloca, al menos en
ciertos tramos, un material sintético termoplástico 6, por ejemplo
en forma de un cordón o un bordón. La sección transversal del
material sintético termoplástico es en sí poco importante en tanto
el material sintético que forma la sección transversal pueda
distribuirse a presión en el espacio intermedio entre la pared 29
del molde y el borde 30 del material compuesto de modo que presente
un espesor de al menos 2 mm. El material compuesto presenta
aproximadamente un espesor de 5 mm.
Seguidamente, se hace descender un troquel
multipieza según la representación de la figura 1b. Este troquel
está constituido por al menos un troquel 2 de alta presión y un
troquel 3 de baja presión. Los troqueles de alta presión y los
troqueles de baja presión pueden estar acoplados uno con otro por
medio de elementos de muelle 7, tal como se representa en este
ejemplo de realización. En la figura 1b está descargado el elemento
de muelle. Tan pronto como el troquel 2 de baja presión choca con la
superficie del material compuesto, se carga el elemento de muelle.
El troquel de baja presión puede presentar uno o varios salientes 8
que, al aumentar la fuerza del muelle, deforman plásticamente la
zona 31 del material compuesto que está situada por debajo del
saliente. Se destruye entonces sustancialmente la estructura de
cavidades de la capa de núcleo (respecto de la construcción del
material compuesto, véanse la figura 2a, la figura 2b, la figura 4),
la cual no aguanta una carga local de esta clase. Al mismo tiempo,
los troqueles de alta presión, de los cuales solamente se
representa uno en la figura 1b, son desplazados adicionalmente en
dirección al material sintético termoplástico - es decir, hacia
abajo en el dibujo - hasta que entran en contacto con el material
sintético termoplástico.
En la figura 1c se representa el modo en que el
material sintético termoplástico rellena la sección transversal
disponible. Para conseguir una sólida unión íntima entre el material
compuesto 4 y el material sintético termoplástico 6, puede ser
ventajoso hacer que descienda el troquel de alta presión hasta que
se destruya la estructura de la capa de núcleo en la zona del
borde. Debido a la presión de hasta 250 bares, el material sintético
termoplástico fluyente penetra en la capa de núcleo y, como se
representa en la figura 1d, puede envolver también las zonas del
borde de las capas de cubierta o capas envolventes 32 del material
compuesto. Cuando las capas de cubierta del material compuesto
están hechas también de un material sintético fluyente reforzado con
fibras, comienzan a fluir también las propias capas envolventes y a
formar así una transición homogénea de material sintético
termoplástico y material compuesto. El material sintético
termoplástico llena las cavidades hasta la zona 31 embutida por el
saliente 8. Por tanto, el saliente 8 tiene también la función de
suprimir la difusión incontrolada del material sintético
termoplástico en la capa de núcleo.
En la figura 1d se representa una variante con
una transición de sección transversal uniforme de material
sintético termoplástico y material compuesto. Al mismo tiempo, en la
figura 1d se representa el último paso del procedimiento de
extrusión. Se hace entonces que los troqueles de alta presión y los
troqueles de baja presión retornen a la posición de partida.
Por motivos de reducción del peso, se utiliza el
material compuesto según la figura 2a, la figura 2b y la figura 6,
si bien es posible fabricar una pieza normalizada ligera con alta
rigidez. Por este motivo, el material compuesto está constituido
por al menos una capa que presenta una proporción importante de
cavidades. Esta llamada capa de núcleo se rodea después por capas
de refuerzo o de material sintético, pudiendo estar el material
sintético adicionalmente reforzado con fibras. Si se produjera toda
la sección transversal con el mismo material sintético, la
diferencia de peso ascendería a un valor de hasta 40%. Dado que los
tramos centrales de la sección transversal ocupados por la capa de
núcleo apenas contribuyen a la rigidez a la flexión, estas zonas de
la sección transversal se sustituyen hasta donde sea posible por
una capa con una estructura compuesta de muchas cavidades. Con esta
medida se reduce la resistencia a la flexión en grado tan sólo poco
importante, dado que las zonas del borde hechas de material
sintético reforzado con fibras soportan la carga principal. No
obstante, se aminora la estabilidad frente a fuerzas de compresión
que actúen sobre la superficie. Por tanto, tales piezas
estructurales compuestas se fabrican por un procedimiento de
prensado bajo una presión lo más pequeña posible y a una
temperatura a la cual se produce un reblandecimiento de las
capas.
En un primer ejemplo de realización el material
compuesto 4 presenta una estructura de emparedado, estando
constituida ésta preferiblemente por un material 16 de forma de nido
de abeja en la zona del núcleo y conteniendo al menos sendas capas
de refuerzo 17, 18. La capa de núcleo 16 está constituida, por
ejemplo, por polipropileno y las capas de refuerzo 17, 18 están
constituidas por un polipropileno reforzado con fibras. En otra
ejecución de la invención la capa de núcleo 16 puede consistir en
polipropileno expandido o en un material de espuma con o sin
nervios de refuerzo. El empleo de un material de núcleo espumado
satisface los requisitos de un modo de construcción ligera, ofrece
la posibilidad de materializar, según la densidad de la espuma,
relaciones muy diferentes de volumen a peso de la pieza normalizada
y ofrecen un surtido de materiales reciclables, ya que la capa de
núcleo puede fabricarse casi exclusivamente de polipropileno y, por
tanto, se puede materializar un concepto de monomaterial.
Cuando no se desee un concepto de monomaterial,
es posible combinar materiales muy diferentes con puntos de fusión
distintos. Dado que el procedimiento trabaja exclusivamente a
presión y no se produce un calentamiento importante de las capas,
el procedimiento ofrece la posibilidad de combinar materiales
sintéticos muy diferentes, o bien piezas normalizadas híbridas (es
decir, piezas normalizadas compuestas de
plástico-metal), para fabricar piezas
moldeadas.
Para piezas moldeadas sustancialmente planas
pueden utilizarse materiales de emparedado que contengan materiales
sintéticos duroplásticos en la capa de refuerzo y que lleven una
capa de papel con una estructura de nido de abeja o con otra
estructura de cavidades regularmente dispuestas y limitadas por
paredes de apoyo, la cual esté rodeada por las capas de refuerzo
anteriormente citadas. En este caso, es posible utilizar como capas
de refuerzo unas esterillas de fibras que se impregnen por medio de
material duroplástico inyectado, lo que da como resultado una
calidad ópticamente buena de la superficie de la pieza moldeada. El
material duroplástico se inyecta durante el proceso de prensado. La
posibilidad de la inyección de material duroplástico existe también
en el caso de piezas moldeadas tridimensionales de cualquier
naturaleza que deban fabricarse con el procedimiento de extrusión.
Por tanto, se trata de una posibilidad de obtener una pieza moldeada
con superficie ópticamente atrayente por medio de la inyección del
material duroplástico. Como materiales duroplásticos se utilizan
especialmente poliuretanos, poliésteres o resinas epoxídicas.
Se pueden prever también otras capas decorativas
sobre las superficies de las piezas de refuerzo. El revestimiento
19 puede estar configurado como un barniz, una película o una piel
moldeada que, en caso de que presente una estabilidad suficiente
frente a la presión, se prensa juntamente con el material de
emparedado, pero que, en caso contrario, deberá aplicarse en un
paso de tratamiento posterior.
El empleo de capas decorativas que presentan una
estructura permite unir también telas, materiales no tejidos,
esterillas u otras estructuras textiles para fines decorativos con
el material de emparedado. Es de hacer notar que en las zonas en
las que actúa el troquel de alta presión no tienen que preverse
tales capas, ya que existe el riesgo de que las capas sufran daños
por efecto de la alta presión. Para evitar estos daños se puede
prever también que el propio molde de prensado sea provisto de una
estructura que reciba la capa o capas decorativas. Estas
estructuras pueden preverse también en ciertos tramos a fin de
combinar capas decorativas diferentes. Se puede establecer entonces
también una línea de separación entre diferentes capas decorativas
mediante una aplicación de alta presión a lo largo de una línea. A
lo largo de esta línea fluye material sintético bajo presión hacia
un canal que presenta la forma de la línea de separación. El
material sintético fluyente puede colocarse también debajo de las
capas decorativas, de modo que el proceso de fluencia tiene lugar
entre las zonas del borde de las capas decorativas y la capa de
refuerzo.
Otras capas de cubierta, como, por ejemplo,
materiales no tejidos, participan en los movimientos de deformación.
Los materiales no tejidos tienen una estructura fibrosa irregular,
en la que las fibras pueden moverse una respecto de otra. Esta
movilidad puede aprovecharse para deformar también la capa de
material no tejido juntamente con el material compuesto. Se pueden
fabricar también piezas moldeadas tridimensionales con una capa de
material no tejido de esta clase.
Dado que una capa de material no tejido
incrementa también la aspereza superficial, es posible igualmente
impregnar esta capa con una capa de barniz o pegarla con una
película o incluso aplicar por inyección en una sola operación una
capa decorativa en el molde sobre la capa de material no tejido
dispuesta sobre el material compuesto.
En la figura 3a se representa el primer paso
para fabricar una pieza moldeada según otro ejemplo de realización.
A este fin, se coloca un material compuesto multicapa 4 dentro de un
molde de prensado 5. En las zonas del borde del material compuesto
4 se coloca, al menos en ciertos tramos, un material sintético
termoplástico 6 en forma de cordón o bordón. El material sintético
termoplástico 6 presenta al menos una cavidad 43 que está llena de
un agente de presión. El material sintético termoplástico que forma
la sección transversal se distribuye a presión en el espacio
intermedio entre la pared 29 del molde y el borde 30 del material
compuesto de tal manera que dicho material sintético presenta un
espesor de al menos 2 mm. El material compuesto presenta
aproximadamente un espesor de 5 mm.
Seguidamente, se hace descender un troquel
multipieza según la representación de la figura 3b. Este troquel
está constituido por al menos un troquel 2 de alta presión y un
troquel 3 de baja presión. Los troqueles de alta presión y los
troqueles de baja presión pueden estar acoplados uno con otro por
medio de elementos de muelle, tal como se representa en este
ejemplo de realización. En la figura 3b está descargado el elemento
de muelle. Tan pronto como el troquel 2 de baja presión choca con la
superficie del material compuesto, se carga el elemento de muelle.
El troquel de baja presión puede presentar uno o varios salientes 8
que, al aumentar la fuerza del muelle, deforman plásticamente la
zona 31 del material compuesto que está situada debajo del
saliente. Se destruye entonces sustancialmente la estructura de
cavidades de la capa de núcleo (respecto de la constitución del
material compuesto, véanse la figura 2a, la figura 2b, la figura 4a,
la figura 4b, la figura 6), la cual no aguanta una carga local de
esta clase.
Al mismo tiempo, los troqueles de alta presión,
de los cuales solamente se representa uno en la figura 1b, son
desplazados adicionalmente en dirección al material sintético
termoplástico - es decir, hacia abajo en el dibujo - hasta que
entran en contacto con el material sintético termoplástico.
En la figura 3c se representa el modo en que el
material sintético termoplástico 6 rellena la sección transversal
disponible. Para conseguir una sólida unión íntima entre el material
compuesto 4 y el material sintético termoplástico 6, puede ser
ventajoso hacer que descienda el troquel 2 de alta presión hasta que
se destruya la estructura de la capa de núcleo 16 en la zona del
borde. Debido a la presión de hasta 250 bares, el material sintético
termoplástico fluyente penetra en la capa de núcleo y puede
envolver también las zonas del borde de las capas de cubierta o
capas envolventes 32 del material compuesto 4. La cavidad 43 es
deformada entonces también en grado limitado. Cuando el interior de
la propia cavidad 43 está a presión, se garantiza que el espesor de
pared del material sintético termoplástico sea aproximadamente
constante en toda la sección transversal hueca. Cuando las capas de
cubierta del material compuesto están formadas también por un
material sintético fluyente reforzado con fibras, las zonas del
borde de las propias capas de cubierta o capas de envolventes 32
comienzan también a fluir y a formar así una transición homogénea
de material sintético termoplástico 4 y material compuesto 6. El
material sintético termoplástico 4 llena las cavidades hasta la zona
31 embutida por el saliente 8. Por tanto, el saliente 8 tiene
también la función de suprimir la difusión incontrolada del material
sintético termoplástico 6 en la capa de núcleo 16.
En la figura 3d se representa el último paso del
procedimiento de extrusión. Los troqueles 2 de alta presión y los
troqueles 3 de baja presión son hechos retornar a las posiciones de
partida y la pieza moldeada terminada es extraída del molde de
prensado (no representado). Antes de la extracción se puede prever
un enfriamiento de la pieza moldeada, lo que, especialmente en el
caso de piezas moldeadas de gran superficie, se adelanta a
problemas de distorsión que tengan su fundamento en tensiones
térmicas. En particular, el material sintético termoplástico deberá
estar suficientemente endurecido cuando se deba mantener cerrada la
cavidad y ésta siga estando bajo la presión del gas. Cuando se
perfore la cavidad por la aplicación de elementos de unión, como,
por ejemplo, los listones de unión 15 representados en la figura 3,
y se efectúe una compensación de la presión, no se podrán producir
contracciones en un material termoplástico terminado de
endurecer.
El material compuesto según la figura 4a, la
figura 4b y la figura 6 es utilizado por motivos de reducción del
peso. A pesar de las cavidades, escotaduras o celdas existentes en
la capa de núcleo 16, es posible fabricar una pieza normalizada
ligera con alta rigidez. Los valores para la rigidez vienen
determinados sustancialmente por las propiedades del material de
las capas de borde o de refuerzo que limitan la capa de núcleo. Por
este motivo, el material compuesto consiste en al menos una capa
que presenta una proporción importante de cavidades. Esta llamada
capa de núcleo 16 se rodea después con capas de refuerzo 17 de
material sintético, pudiendo estar el material sintético
adicionalmente reforzado con fibras. Si se produjera una sección
transversal completamente llena de material sintético a partid del
mismo material sintético con refuerzo de fibras o a partir de varias
capas que no contienen cavidades, la diferencia de peso se elevaría
entonces hasta 40%. Dado que los tramos centrales de la sección
transversal ocupados por la capa de núcleo apenas contribuyen a la
rigidez a la flexión, estas zonas de la sección transversal se
sustituyen hasta donde sea posible por una capa con una estructura
compuesta de muchas cavidades, escotaduras o celdas. Con esta medida
se reduce la rigidez a la flexión en grado tan sólo poco
importante, ya que las zonas del borde constituidas por material
sintético reforzado con fibras soportan la carga principal. No
obstante, se aminora la estabilidad frente a fuerzas de compresión
que actúen sobre la superficie. Por tanto, tales piezas normalizadas
compuestas se fabrican por un procedimiento de prensado bajo una
presión lo más pequeña posible y a una temperatura a la que se
produce un reblandecimiento de las capas. Este concepto no está
limitado al material compuesto de la pieza normalizada representada
en la figura 4a, la figura 4b o la figura 6, sino que puede
extenderse también a la zona del borde que está hecha de material
sintético termoplástico.
La figura 5 muestra posibles ejecuciones de las
zonas de borde hechas de material sintético termoplástico y la
posible instalación de elementos de unión. El material compuesto 4
se envuelve aquí parcialmente con un material sintético
termoplástico 6. Sobre el material sintético termoplástico 6 puede
preverse una chapa o similar en calidad de encamisado 10. Como se
representa en el lado izquierdo de la figura 5, el encamisado 10
puede estar configurado también como un suplemento metálico 13
aplicado sobre la capa fluyente. Los encamisados 10 y la capa
fluyente 17 se posicionan en el útil de prensado de tal manera que
el troquel 2 de alta presión actúe sobre el encamisado. Debido a la
presión de apriete se pone el material sintético termoplástico 6 en
estado fluyente. La cavidad 43 existente en el material sintético
termoplástico 6 se llena entonces con gas comprimido o líquido a
presión cuando actúa la presión de apriete sobre el material
sintético termoplástico.
En la figura 7a se representa el primer paso del
procedimiento de otro ejemplo de realización de la invención. Según
este procedimiento, se fabrica una pieza moldeada tridimensional a
partid de un material compuesto 4. A este fin, se coloca un
semiproducto de forma de placa sobre un molde positivo. El molde
positivo tiene una superficie de asiento horizontal 33 sobre la
cual se coloca un cordón 12 de un material sintético termoplástico
fluyente. El molde negativo 24 está abierto en un grado tal que se
pueden colocar en su interior el material compuesto 4 y el material
sintético termoplástico.
En la figura 7b se representa el proceso de
cierre del molde negativo, el cual se cala sobre el molde positivo.
El material compuesto se adapta a la geometría del molde y no sólo
es posicionado por las superficies laterales oblicuas 34 del molde
negativo 24, sino que también es ligeramente estirado, de modo que
no se producen protuberancias o acumulaciones de material por
efecto de las cuales puedan sufrir daños algunas zonas parciales del
material compuesto. La distancia entre las dos mitades del molde
corresponde en la zona del asiento central del material compuesto
35 a la suma del espesor deseado del material compuesto y de la
diferencia entre el espesor deseado del material sintético
termoplástico y el espesor original del material compuesto. Esta
diferencia se hace cero cuando los dos espesores deban ser
idénticos. La distancia de la zona de alojamiento en el molde
positivo 28 a la zona de alojamiento 29 en el molde negativo se
reduce en comparación con la distancia entre las dos mitades del
molde en la zona del asiento central en la medida del espesor del
material compuesto menos el espesor de pared deseado del material
sintético termoplástico. En el presente ejemplo de realización está
previsto un espesor más pequeño del material sintético
termoplástico. Además, se prevé una transición fluida del espesor
del material compuesto al espesor del material sintético
termoplástico. A este fin, el molde positivo tiene un tramo extremo
26 que presenta un ángulo de inclinación diferente del ángulo del
tramo de pared 36. Por tanto, en el ejemplo representado se muestra
un ángulo de inclinación más pequeño del tramo extremo 26.
En la figura 7c se ha alcanzado entonces el
estado final. Debido al prensado incrementado del tramo extremo 26
se impide, por un lado, que el material sintético termoplástico se
incruste en la capa estructurada entre las dos capas de cubierta.
Al igual que en el primer ejemplo de realización, se pueden aplicar
a las dos mitades del molde unos nervios o salientes que provoquen
un estrechamiento local del material compuesto y constituyan así
una barrera adicional para la dilatación del material sintético
termoplástico.
No se representa el último paso del
procedimiento para la apertura de las dos mitades del molde. Además,
en la zona del material sintético termoplástico pueden estar
previstos unos dispositivos de calentamiento en la zona de asiento
en el molde positivo y en la zona de alojamiento del molde negativo,
con lo que ya a presiones de prensado más bajas se consigue una
capacidad de flujo del material sintético. Según el espesor deseado
del material sintético termoplástico que forma el armazón o las
zonas de cierre del material compuesto con el que este material
compuesto se une a otras piezas normalizadas, la presión interior
necesaria se consigue solamente por la elección de las tolerancias
del molde o solamente por una combinación de las tolerancias del
molde con un calentamiento del material sintético termoplástico.
En la figura 8a se representa el primer paso del
procedimiento de otro ejemplo de realización. Según este
procedimiento, se fabrica una pieza moldeada tridimensional a partir
de un material compuesto 4. A este fin, se coloca un semiproducto
de forma de placa sobre un molde positivo. El molde positivo tiene
una superficie de asiento horizontal 33 sobre la cual se coloca un
cordón 12 de un material sintético termoplástico fluyente 6. El
cordón 12 presenta también una cavidad 43 que puede estar llena de
un agente de presión. El molde negativo 24 está abierto en un grado
tal que se pueden colocar en su interior el material compuesto 4 y
el material sintético termoplástico 6.
En la figura 8 se representa el proceso de
cierre del molde negativo, el cual se cala sobre el molde positivo.
El material compuesto se adapta a la geometría del molde y no sólo
es posicionado por las superficies laterales oblicuas 34 del molde
negativo 24, sino que también es ligeramente estirado, de modo que
no se producen protuberancias o acumulaciones de material por
efecto de las cuales puedan sufrir daños algunas zonas parciales del
material compuesto. La distancia entre las dos mitades del molde
corresponde en la zona del asiento central del material compuesto
35 a la suma del espesor deseado del material compuesto y de la
diferencia entre el espesor deseado del material sintético
termoplástico y el espesor original del material compuesto. Esta
diferencia se hace cero cuando los dos espesores deban ser
idénticos. La distancia de la zona de alojamiento en el molde
positivo 28 a la zona de alojamiento 29 en el molde negativo se
reduce en comparación con la distancia de las dos mitades del molde
en la zona del asiento central en la medida del espesor del material
compuesto menos el espesor del pared deseado del material sintético
termoplástico. En el presente ejemplo de realización se ha previsto
un espesor más pequeño del material sintético termoplástico. Además,
se prevé una transición fluida del espesor del material compuesto
al espesor del material sintético termoplástico. A este fin, el
molde positivo tiene un tramo extremo 26 que presenta un ángulo de
inclinación diferente del ángulo del tramo de pared 36. Por tanto,
en el ejemplo representado se muestra un ángulo de inclinación más
pequeño del tramo extremo 26.
En la figura 8c se ha alcanzado entonces el
estado final. Debido al prensado incrementado del tramo extremo 26
se impide, por un lado, que el material sintético termoplástico 6 se
incruste en la capa estructurada entre las dos capas de cubierta.
Al igual que en el primer ejemplo de realización, se pueden disponer
en las dos mitades del molde unos nervios o salientes que provoquen
un estrechamiento local del material compuesto 4 y constituyan así
una barrera adicional para la dilatación del material sintético
termoplástico 6.
No se representa el último paso del
procedimiento para la apertura de las dos mitades del molde. Además,
en la zona del material sintético termoplástico 6 pueden estar
previstos unos dispositivos de calentamiento en la zona de asiento
del molde positivo o en la zona de alojamiento del molde negativo,
con lo que ya a presiones de prensado más bajas se consigue una
capacidad de flujo del material sintético. Según el espesor deseado
del material sintético termoplástico 6 que forma el armazón o las
zonas de cierre del material compuesto con los que este material
compuesto se une a otras piezas normalizadas, la presión interior
necesaria se consigue solamente por la elección de las tolerancias
del molde o solamente por una combinación de las tolerancias del
molde con un calentamiento del material sintético termoplástico
6.
En la figura 9a se representa el primer paso del
procedimiento de otro ejemplo de realización de la invención. Según
este procedimiento, se fabrica una pieza moldeada tridimensional a
partir de un material compuesto 4. A este fin, se coloca un
semiproducto de forma de placa sobre un molde negativo 38. El molde
negativo tiene una superficie de asiento horizontal 37 sobre la
cual se coloca un cordón 12 de un material sintético termoplástico
fluyente. El molde positivo 39 está abierto en un grado tal que se
pueden colocar en su interior el material compuesto 4 y el material
sintético termoplástico 12.
Entre el molde negativo 38 y el material
compuesto 4 está tendida una capa 40 que impide que el material
compuesto caiga de manera incontrolada en la abertura del molde
negativo. Esta capa 40 consiste en un material elástico que no se
une con el material compuesto al aplicar las presiones de prensado.
A este fin, dicha capa está revestida con sustancias repelentes de
la adherencia o se puede desprender como una película. Cuando la
capa 40 está fabricada de material elástico y no se une con
material compuesto ni con material sintético termoplástico, se
puede emplear la misma capa para una pluralidad de ciclos de
prensado. En otra forma de realización se pretensa la capa 40
ciertamente con dispositivos tensores 41, pero se ajustan
previamente los dispositivos tensores a una tensión de tracción
limitada. Cuando la tensión de tracción en la capa sobrepasa el
valor previamente ajustado, se reajusta la capa 40. Particularmente
en piezas normalizadas de poca altura o en aristas vivas de las
piezas moldeadas, no se dilata entonces la capa en grado
excesivo.
En la figura 9b se representa una primera fase
del proceso de cierre del molde positivo 30 por aproximación al
molde negativo 38. El material compuesto 4 se adapta a la geometría
del molde positivo 39 y es posicionado correctamente por la capa
40.
En la figura 9c se representa una segunda fase
del proceso de cierre del molde positivo 39 por aproximación al
molde negativo 38. El material compuesto 4 se adapta en mayor medida
a la geometría del molde positivo 39 y es posicionado exactamente
por la capa 40 y la pared del molde negativo 38. El cordón 12 del
material sintético termoplástico es desplazado también juntamente
por el material compuesto y recogido en el espacio intermedio entre
el molde positivo y el molde negativo.
En la figura 9d se ha alcanzado entonces el
estado final. Debido al prensado incrementado del tramo extremo 26
se impide, por un lado, que el material sintético termoplástico se
incruste en la capa estructurada entre las dos capas de cubierta.
Al igual que en los ejemplos de realización primero y segundo, se
pueden disponer en las dos mitades del molde unos nervios o
salientes que provoquen un estrechamiento local del material
compuesto y constituyan así una barrera adicional para la
dilatación del material sintético termoplástico.
La distancia entre las dos mitades del molde
corresponde en la zona del asiento central del material compuesto
35 a la suma del espesor deseado del material compuesto y de la
diferencia entre el espesor deseado del material sintético
termoplástico y el espesor original del material compuesto. Esta
diferencia se hace cero cuando los dos espesores deban ser
idénticos. La distancia de la zona de alojamiento en el molde
positivo 28 a la zona de alojamiento 29 en el molde negativo se
reduce en comparación con la distancia de las dos mitades del molde
en la zona del asiento central en la medida del espesor del material
compuesto menos el espesor de pared deseado del material sintético
termoplástico. En el presente ejemplo de realización se ha previsto
un espesor más pequeño del material sintético termoplástico.
Además, se prevé una transición fluida del espesor del material
compuesto al espesor del material sintético termoplástico. A este
fin, el molde positivo tiene un tramo extremo 26 que presenta un
ángulo de inclinación diferente del ángulo del tramo de pared 36.
Por tanto, en el ejemplo representado se muestra un ángulo de
inclinación más pequeño del tramo extremo 26.
No se representa el último paso del
procedimiento para la apertura de las dos mitades del molde. Además,
en la zona del material sintético termoplástico pueden estar
previstos unos dispositivos de calentamiento en la zona de asiento
del molde positivo o en la zona de alojamiento del molde negativo,
con lo que ya a presiones de prensado más bajas se consigue una
capacidad de flujo del material sintético. Según el espesor deseado
del material sintético termoplástico que forma el armazón o las
zonas de cierre del material compuesto con los cuales este material
compuesto se une a otras piezas normalizadas, la presión interior
necesaria se consigue solamente por la elección de las tolerancias
del molde o solamente por una combinación de las tolerancias del
molde con un calentamiento del material sintético termoplástico.
En la figura 10a se representa el primer paso
del procedimiento de otro ejemplo de realización. Según este
procedimiento, se fabrica una pieza moldeada tridimensional a partir
de un material compuesto 4. A este fin, se coloca un semiproducto
de forma de placa sobre un molde negativo 38. El molde negativo
tiene una superficie de asiento horizontal 37 sobre la cual se
coloca un cordón 12 de un material sintético termoplástico fluyente.
El cordón 12 presenta también una cavidad 43 que puede estar llena
de un agente de presión. El molde positivo 39 está abierto en un
grado tal que puedan colocarse en su interior el material compuesto
4 y el material sintético termoplástico 12.
Entre el molde negativo 38 y el material
compuesto 4 está tendida una capa 40 que impide que el material
compuesto caiga de manera incontrolada en la abertura del molde
negativo. Esta capa 40 está constituida por un material elástico
que no se une con el material compuesto al aplicar las presiones de
prensado. A este fin, dicha capa está revestida con sustancias
repelentes de la adherencia o se puede desprender a la manera de una
película. Cuando la capa 40 está fabricada de material elástico y
no se une al material compuesto ni al material sintético
termoplástico, se puede emplear la misma capa para una pluralidad de
ciclos de prensado. En otra forma de realización se pretensa la
capa 40 ciertamente con dispositivos tensores 41, pero se ajustan
previamente los dispositivos tensores a una tensión de tracción
limitada. Cuando la tensión de tracción en la capa sobrepasa el
valor previamente ajustado, se reajusta la capa 40. Especialmente en
el caso de piezas normalizadas de poca altura o en el caso de
aristas vivas de las piezas moldeadas, no se dilata entonces la capa
en grado excesivo.
En la figura 10b se representa una primera fase
del proceso de cierre del molde positivo 39 por aproximación al
molde negativo 38. El material compuesto 4 se adapta a la geometría
del molde positivo 39 y es posicionado correctamente por la capa
40.
En la figura 10c se muestra una segunda fase del
proceso de cierre del molde positivo 39 por aproximación al molde
negativo 38. El material compuesto 4 se adapta en mayor medida a la
geometría del molde positivo 39 y es posicionado exactamente por la
capa 40 y la pared del molde negativo 38. El cordón 12 del material
sintético termoplástico es desplazado también juntamente con el
material compuesto y recogido en el espacio intermedio entre el
molde positivo y el molde negativo.
En la figura 10d se ha alcanzado entonces el
estado final. Debido al prensado incrementado del tramo extremo 26
se impide, por un lado, que el material sintético termoplástico se
incruste en la capa estructurada entre las dos capas de cubierta.
Al igual que en los ejemplos de realización primero y segundo, se
pueden disponer en las dos mitades del molde unos nervios o
salientes que provoquen un estrechamiento local del material
compuesto y constituyan así una barrera adicional para la
dilatación del material sintético termoplástico.
La distancia entre las dos mitades del molde
corresponde en la zona del asiento central del material compuesto
35 a la suma del espesor deseado del material compuesto y de la
diferencia entre el espesor deseado del material sintético
termoplástico y el espesor original del material compuesto. Esta
deferencia se hace cero cuando los dos espesores deban ser
idénticos. La distancia de la zona de alojamiento en el molde
positivo 28 a la zona de alojamiento 29 en el molde negativo se
reduce frente a la distancia de las dos mitades del molde en la
zona del asiento central en la medida del espesor del material
compuesto menos el espesor de pared deseado del material sintético
termoplástico. En el presente ejemplo de realización está previsto
un espesor más pequeño del material sintético termoplástico.
Además, está prevista una transición fluida del espesor del material
compuesto al espesor del material sintético termoplástico 6. A este
fin, el molde positivo tiene una zona extrema 26 que presenta un
ángulo de inclinación diferente del ángulo del tramo de pared 36.
Por tanto, en el ejemplo representado se muestra un ángulo de
inclinación más pequeño del tramo extremo 26.
No se representa el último paso del
procedimiento de apertura de las dos mitades del molde. Además, en
la zona del material sintético termoplástico pueden estar previstos
unos dispositivos de calentamiento en la zona de asiento del molde
positivo o en la zona de alojamiento del molde negativo, con lo que
ya a menores presiones de prensado se consigue una capacidad de
flujo del material sintético. Según el espesor deseado del material
sintético termoplástico que forma el esqueleto o las zonas de cierre
del material compuesto con los cuales este material compuesto se
une a otras piezas estructurales, la presión interior necesaria se
alcanza solamente por la elección de las tolerancias del molde o
solamente por una combinación de las tolerancias del molde con un
calentamiento del material sintético termoplástico.
En la figura 11a y en la figura 11b se
representa otro ejemplo de realización para la combinación de un
material compuesto 4 con un material sintético termoplástico 6. En
la figura 11a se representa el primer paso para fabricar una pieza
estructural por medio del procedimiento constituido por los pasos
siguientes. A este fin, se coloca un material compuesto multicapa 4
dentro de un molde de prensado 5. En las zonas del borde del
material compuesto 4 se coloca, al menos en ciertos tramos, un
material sintético termoplástico 6 en forma de cordón o de bordón.
Este cordón o bordón puede presentar, al igual que en los ejemplos
de realización anteriores, al menos una cavidad 43. Además, en el
material compuesto 4 está dispuesto un perfil hueco 42. Este perfil
hueco está situado también sobre una capa de material sintético
termoplástico fluyente 6.
La sección transversal del material sintético
termoplástico 6 es en sí poco importante en tanto el material
sintético que forma la sección transversal pueda distribuirse a
presión en el espacio intermedio entre la pared 29 del molde y el
borde 30 del material compuesto de modo que presente un espesor de
al menos 2 mm. El material compuesto presenta aproximadamente un
espesor de 5 mm.
Seguidamente, se hace descender un troquel
multipieza según la representación de la figura 11a. Este troquel
está constituido por al menos un troquel 2 de alta presión y un
troquel 3 de baja presión. Los troqueles de alta presión y los
troqueles de baja presión pueden estar acoplados uno con otro por
medio de elementos de muelle 7, tal como se representa en este
ejemplo de realización. En la figura 11a sólo está poco cargado el
elemento de muelle. Tan pronto como el troquel 2 de baja presión
choca con la superficie del material compuesto, se carga el
elemento de muelle. El troquel de baja presión puede presentar uno o
varios salientes 8 que, aumentando la fuerza del muelle, deforman
plásticamente la zona 31 del material compuesto que está situada
debajo del saliente. Se destruye entonces sustancialmente la
estructura de cavidades de la capa de núcleo (respecto de la
constitución del material compuesto, véanse la figura 2a, la figura
2b, la figura 4a, figura 4b, la figura 6), la cual no aguanta una
carga local de esta clase.
Al mismo tiempo, se desplazan los troqueles de
alta presión en mayor medida en dirección al material sintético
termoplástico 6 - es decir, hacia abajo en el dibujo - hasta que
entran en contacto con el material sintético termoplástico 6.
Simultáneamente, se solicita el perfil hueco con un gas comprimido,
con lo que no se pandea el perfil hueco bajo la presión.
En la figura 11b se representa el modo en que el
material sintético termoplástico 6 rellena la sección transversal
disponible. Para conseguir una sólida unión íntima entre el material
compuesto 4 y el material sintético termoplástico 6, puede ser
ventajoso hacer que descienda el troquel de alta presión hasta que
se destruya la estructura de la capa de núcleo en la zona del
borde. Debido a la presión de hasta 250 bares, el material sintético
termoplástico fluyente penetra en la capa de núcleo y puede
envolver también las zonas del borde de las capas de cubierta o
capas envolventes 32 del material compuesto. El material sintético
fluyente 6 envuelve el perfil hueco de la misma manera. Cuando las
capas de cubierta del material compuesto están constituidas también
por un material sintético fluyente reforzado con fibras, comienzan
a fluir igualmente las propias capas envolventes y a formar así una
transición homogénea del material sintético termoplástico y el
material compuesto. Aparte de perfiles rectangulares o cuadrados o
de forma de rombo, se pueden prever de la misma manera perfiles
tubulares o perfiles huecos en calidad de zona con sección
transversal agrandada 48. Como consecuencia, esta zona de sección
transversal agrandada 48 puede consistir en una secuencia
cualquiera de líneas rectas y curvas, formando la secuencia
completa de líneas rectas y curvas una superficie de sección
transversal cuadrada.
La figura 12a y la figura 12b muestran la
posibilidad de instalar elementos de unión o elementos de retención
de material sintético termoplástico fluyente 6 en tramos
determinados.
La figura 13a y la figura 13b muestran la
posibilidad de instalar elementos de unión en tramos determinados
de la zona periférica del material compuesto o de elementos de
retención de material sintético termoplástico fluyente 6. El
material sintético termoplástico puede consistir nuevamente en un
material de bordón o un cordón en el que está dispuesta una cavidad
43 llena de un agente de presión.
La figura 14 muestra la posibilidad de utilizar
una unidad de fundición inyectada 51 en lugar de una prensa de alta
presión. Cuando se trata de una pieza moldeada de gran superficie,
se pueden prever también varias de tales unidades.
La figura 15 muestra una posible disposición de
una tubería de alimentación 44 para el agente de presión cuando la
cavidad o las cavidades (42, 43) no están ya llenas de un agente de
presión. La tubería de alimentación presenta una tubería de agente
de presión, que está solamente insinuada en la figura, y un
dispositivo de pistón para comprimir y expulsar el agente de
presión. La tubería de alimentación está dispuesta de modo que se
encuentra sustancialmente a la misma altura que el eje central de la
cavidad (42, 43). Cuando la cavidad presenta una abertura lateral
47, ésta viene a quedar situada, durante la colocación dentro del
molde, sobre un elemento de sellado 46 que forma el cierre de la
tubería de alimentación 44. Tan pronto como el troquel 2 de alta
presión comienza con el prensado del material sintético
termoplástico 6, el elemento de sellado 46 realiza su función de
sellado y se puede introducir agente de presión en la cavidad.
Cuando la cavidad 42, 43 no presenta ninguna
abertura hacia fuera, está previsto en la zona extrema de la
tubería de alimentación 44 un dispositivo de perforación 45 que, al
efectuar la solicitación con agente de presión, se desplaza hacia
dentro del material sintético termoplástico 6 y perfora entonces la
pared de éste y libera así una vía de unión para el agente de
presión hacia el interior del material sintético termoplástico que
forma la cavidad.
La figura 16a muestra detalles de la transición
del material sintético termoplástico 6 al material compuesto 4.
Debido al empleo del procedimiento de extrusión es posible producir
material sintético termoplástico con espesor de pared diferente,
presentando el material termoplástico al menos una zona de reborde
52 de sección transversal agrandada. Con el procedimiento es
posible obtener zonas de reborde limpias sin posterior recortado,
presentando la zona de reborde unos cantos vivos que tienen radios.
En una realización ventajosa el radio 53 del canto exterior rebasa
el radio 54 del canto interior. Por tanto, tanto el útil de prensado
como el troquel pueden fabricarse con radios relativamente grandes.
El canto en el punto de intersección del radio exterior y del radio
interior termina en una zona de borde exactamente definida. Con esta
medida se evita que se produzcan desechos de corte durante el
proceso de prensado. Por tanto, no se encuentra ningún material
sintético por fuera de la zona del borde.
La figura 16b muestra otro ejemplo de
realización ventajoso para la configuración de los cantos del
material sintético termoplástico. En este ejemplo de realización el
material sintético termoplástico fluye en mayor medida hacia la
estructura del material compuesto en la zona de transición 55 al
material compuesto. El flujo puede ser limitado por un saliente 56.
El saliente 56 se presenta automáticamente cuando la zona de borde
del material compuesto es prensada con el troquel de alta presión.
La capa de núcleo 16 es destruida al menos en parte. En la zona de
transición 55 se incrusta material termoplástico dentro de la capa
de núcleo y, debido a la presión del troquel de alta presión, se
produce también una fusión del material en las zonas de borde de
las capas de refuerzo (17, 18). Se mejora así la adherencia del
material sintético termoplástico con el material compuesto y se
compensa por medio del material sintético termoplástico un
debilitamiento local provocado por la destrucción de la estructura
de la capa de núcleo.
La figura 16c muestra un detalle de la
configuración del canto entre el molde de prensado 5 y el troquel 2
de alta presión. El molde de prensado presenta en su zona de borde
el radio del canto exterior 53. El troquel de alta presión presenta
el radio del canto interior 54. Eligiendo los radios se puede
influir sobre la configuración de la zona del borde. La distancia
entre la pared 57 del troquel de alta presión y la pared del molde
de prensado 58 se ha elegido aquí de modo que se origina la
formación de un canto vivo, tal como se ha representado en la
figura 16a o en la figura 16b, o bien se puede prever un talón 59
para producir un canto romo. Por tanto, no se imponen límites a la
selección de las dimensiones geométricas de la zona de canto 60
del material sintético termoplástico. La distancia entre la pared
57 del troquel de alta presión y la pared del molde de prensado 58
asciende aquí a no más de 0,1 mm.
En la figura 17a se representa el primer paso
para fabricar una pieza moldeada con capa decorativa integrada. A
este fin, se coloca un material compuesto multicapa 4 dentro de un
molde de prensado 5. En las zonas del borde del material compuesto
4 se coloca, al menos en ciertos tramos, un material sintético
termoplástico 6 en forma de cordón o de bordón. El material
sintético termoplástico 6 puede presentar al menos una cavidad 43
que está llena de un agente de presión. El material sintético
termoplástico que forma la sección transversal se distribuye a
presión en el espacio intermedio entre la pared 29 del molde y el
borde 30 del material compuesto de tal manera que dicho material
sintético presenta un espesor de al menos 2 mm. El material
compuesto presenta aproximadamente un espesor de 5 mm.
Seguidamente, se hace que descienda un troquel
multipieza según la representación de la figura 17b. Este troquel
está constituido por al menos un troquel 2 de alta presión y un
troquel 3 de baja presión. Los troqueles de alta presión y los
troqueles de baja presión pueden estar acoplados un con otro por
medio de elementos de muelle 7, tal como se representa en este
ejemplo de realización. En la figura 17b está descargado el elemento
de muelle. Tan pronto como el troquel 2 de baja presión choca con
la superficie del material compuesto, se carga el elemento de
muelle. El troquel de baja presión puede presentar uno o varios
salientes 8 que, con el aumento de la fuerza de muelle, deforman
plásticamente la zona 31 del material compuesto que está situada
por debajo del saliente. Se destruye entonces sustancialmente la
estructura de las cavidades de la capa de núcleo (respecto de la
constitución del material compuesto, véanse la figura 18a, la figura
18b, la figura 20), la cual no aguanta una carga local de esta
clase.
Al mismo tiempo, los troqueles de alta presión,
de los cuales solamente está representado uno en la figura 17b, son
desplazados en mayor medida en dirección al material sintético
termoplástico - es decir, hacia abajo en el dibujo - hasta que
entran en contacto con el material sintético termoplástico.
En la figura 17c se representa el modo en que el
material sintético termoplástico 6 rellena la sección transversal
disponible. Para conseguir una sólida unión íntima entre el material
compuesto 4 y el material sintético termoplástico 6, puede ser
ventajoso hacer que descienda el troquel 2 de alta presión hasta que
se destruya la estructura de la capa de núcleo 16 en la zona del
borde. Debido a la presión de hasta 250 bares, el material sintético
termoplástico fluyente penetra en la capa de núcleo y puede
envolver también las zonas de borde de las capas de cubierta o
capas envolventes 32 del material compuesto 4. La calidad 43 es
deformada entonces también en grado limitado. Cuando el interior de
la propia cavidad 43 está sometido a presión, se garantiza que el
espesor de pared del material sintético termoplástico sea
aproximadamente constante en toda la sección transversal hueca.
Cuando las capas de cubierta del material compuesto están formadas
también por un material sintético fluyente reforzado con fibras, las
zonas de borde de las propias capas de cubierta o capas envolventes
32 comienzan igualmente a fluir y a formar así una transición
homogénea de material sintético termoplástico 6 y material compuesto
4. El material sintético termoplástico 6 llena las cavidades hasta
la zona 31 hundida por el saliente 8. Por tanto, el saliente 8 tiene
también la función de suprimir la difusión incontrolada del
material sintético termoplástico 6 hacia dentro de la capa de
núcleo 16.
En la figura 17d está representado el modo en
que se inyecta un material decorativo en un espacio intermedio
obtenido entre el material compuesto 4 o el material sintético
termoplástico 6 y el molde de prensado 5 mediante una ligera
elevación del troquel 2 de alta presión y del troquel 3 de baja
presión. Sobre el troquel 2 de alta presión no actúa ya la presión
máxima de la prensa, de modo que se forma un espacio intermedio. Sin
embargo, debido a la contrapresión del troquel 2 de alta presión y
del troquel 3 de baja presión se impide que se produzcan
deformaciones locales de la pieza moldeada por efecto de la presión
de inyección. El dispositivo de inyección 49 puede hacer posible
una inyección puntiforme, en la que puede utilizar, por ejemplo, una
boquilla como la que se revela en el documento GB 1 475 478 A1, o
bien se efectúa la inyección a través de una zona de forma de
superficie, tal como se revela en la figura 23a o en la figura
23b.
En la figura 17e se representa el último paso
del procedimiento de extrusión. Los troqueles 2 de alta presión y
los troqueles 3 de baja presión son hechos retornar a las posiciones
de partida y la pieza moldeada terminada es extraída del molde de
prensado (no representado). Antes de la extracción se puede prever
un enfriamiento de la pieza moldeada, lo que, especialmente en el
caso de piezas moldeadas de gran superficie, se adelanta a
problemas de distorsión que se basen en tensiones térmicas. El
material sintético termoplástico y el material decorativo deberán
estar suficientemente endurecidos para que la capa decorativa se
adhiera en cualquier zona sobre el material compuesto 4 o sobre el
material sintético termoplástico 6. En particular, cuando están
presentes cavidades en el material sintético termoplástico, tal
como se representa en el lado de la izquierda de las figuras 17a a
17e, una cavidad de este tipo, que se perfore instalando elementos
de unión, como, por ejemplo, las regletas de unión 15 representadas
en la figura 19, y que esté sometida aún a presión interior, puede
aguantar una compensación de presión así realizada, sin que se
produzcan fenómenos de contracción en el material termoplástico
terminado de endurecer.
El material compuesto según la figura 18a, la
figura 18b y la figura 20 es utilizado por motivos de reducción del
peso. A pesar de las cavidades, escotaduras o celdas existentes en
la capa de núcleo 16, es posible fabricar una pieza estructural
ligera con alta rigidez. Los valores para la rigidez vienen
determinados sustancialmente por las propiedades del material de
las capas de borde o de refuerzo que limitan la capa de núcleo. Por
este motivo, el material compuesto consiste en al menos una capa
que presenta una proporción importante de cavidades. Esta llamada
capa de núcleo 16 se rodea después con capas de refuerzo 17 de
material sintético, pudiendo el material sintético estar
adicionalmente reforzado con fibras. Si se produjera una sección
transversal completamente llena de material sintético a partir del
mismo material sintético con refuerzo de fibras o a partir de varias
capas que no contuvieran cavidades, la diferencia de peso se
elevaría hasta el 40%. Dado que los varios tramos centrales de la
sección transversal ocupados por la capa de núcleo apenas
contribuyen a la rigidez a la flexión, estas zonas de la sección
transversal son sustituidas, hasta donde sea posible, por una capa
con una estructura constituida por muchas cavidades, escotaduras o
celdas. Con esta medida se reduce la rigidez a la flexión en grado
tan sólo poco importante, ya que las zonas de borde de material
sintético reforzado con fibras soportan la carga principal. No
obstante, se reduce la estabilidad frente a fuerzas de compresión
que actúen sobre la superficie. Por tanto, tales piezas
estructurales compuestas se fabrican en un procedimiento de prensado
bajo una presión lo más pequeña posible a una temperatura a la que
se origina un reblandecimiento de las capas. Este concepto no se
limita al material compuesto de la pieza estructural representada en
la figura 18a, la figura 18b o la figura 20, sino que puede
extenderse también a la zona de borde que está hecha de material
sintético termoplástico.
En un primer ejemplo de realización el material
compuesto 4 presenta una estructura de emparedado que está
constituida preferiblemente por un material 16 de forma de nido de
abeja en la zona del núcleo y que contiene al menos sendas capas de
refuerzo 17, 18. La capa de núcleo 16 está hecha, por ejemplo, de
polipropileno y las capas de refuerzo 17, 18 están hechas de un
polipropileno reforzado con fibras. En otra ejecución de la
invención, la capa de núcleo 16 puede consistir en polipropileno
expandido o en un material de espuma con o sin nervios de refuerzo.
El empleo de un material de núcleo espumado satisface los requisitos
de un modo de construcción ligera, ofrece la posibilidad de, según
la densidad de la espuma, materializar relaciones muy diferentes de
volumen a peso de la pieza estructural y hace posible una selección
de material reciclable, ya que la capa de núcleo, al igual que las
capas de refuerzo, puede fabricarse casi exclusivamente de
polipropileno y, por tanto, puede materializarse un concepto de
monomaterial.
Cuando no se desea un concepto de monomaterial,
es posible también combinar materiales muy diferentes con puntos de
fusión distintos. Dado que el procedimiento trabaja a presión y no
se produce un calentamiento importante de las capas o bien puede
preverse ciertamente un calentamiento de las capas, pero éste no
tiene una influencia sorprendente para el procedimiento, el
procedimiento ofrece la posibilidad de combinar materiales
sintéticos muy diferentes o bien piezas estructurales híbridas (es
decir, piezas estructurales compuestas de
plástico-metal) para fabricar piezas moldeadas.
Además, se pueden prever capas decorativas sobre las superficies de
las piezas de refuerzo. El revestimiento puede estar configurado en
forma de un barniz, una película o una piel de moldeo que, en caso
de una suficiente resistencia a la presión, se prense juntamente con
el material de emparedado, si bien, en caso contrario, puede
aplicarse en un paso de tratamiento posterior.
El empleo de capas decorativas que presentan una
estructura permite unir también telas, materiales no tejidos,
esterillas y otras estructuras textiles para fines decorativos con
el material de emparedado. Es de hacer notar que en las zonas en
las que actúa el troquel de alta presión no deberán preverse tales
capas, ya que existe el riesgo de que las capas sufran daños por
efecto de la alta presión. Para evitar estos daños, puede preverse
también que el propio molde de prensado sea provisto de una
estructura que reciba la capa o capas decorativas. Estas
estructuras pueden preverse también por tramos para combinar
diferentes capas decorativas. Se puede establecer entonces también
una línea de separación entre diferentes capas decorativas por medio
de una aplicación de alta presión a lo largo de una línea. A lo
largo de esta línea fluye material sintético a presión hacia dentro
de un canal que presenta la forma de la línea de separación. El
material sintético fluyente puede ser colocado ahora también debajo
de las capas decorativas, con lo que tiene lugar el proceso de
flujo entre las zonas de borde de las capas decorativas y la capa de
refuerzo.
Otras capas de cubierta, tales como, por
ejemplo, materiales no tejidos, participan en los movimientos de
deformación. Los materiales no tejidos tienen una estructura fibrosa
irregular, siendo móviles las fibras unas con respecto a otras.
Esta movilidad puede aprovecharse para deformar la capa de material
no tejido juntamente con el material compuesto. Con una capa de
material no tejido de esta clase se pueden fabricar también piezas
moldeadas tridimensionales. Dado que una capa de material no tejido
aumenta también la aspereza superficial, es posible igualmente
impregnar esta capa con una capa de barniz o pegar sobre ella una
película o incluso rociar dentro del molde en una sola operación
una capa decorativa sobre la capa de material no tejido dispuesta
sobre el material compuesto.
La figura 19 muestra posibles configuraciones de
las zonas de borde de material sintético termoplástico y la posible
instalación de elementos de unión. El material compuesto 4 es
envuelto aquí parcialmente por un material sintético termoplástico
6. Sobre el material sintético termoplástico 6 puede preverse una
chapa o similar en calidad de encamisado 10. Tal como se ha
representado en el lado de la izquierda de la figura 19, el
encamisado 10 puede estar configurado también como un suplemento
metálico 13 aplicado sobre la capa fluyente. Se posicionan los
encamisados 10 y la capa fluyente 12 en el útil de prensado de tal
manera que el troquel 2 de alta presión actúe sobre el encamisado.
Debido a la presión de apriete, el material sintético termoplástico
6 es llevado a un estado fluyente. La cavidad 43 opcionalmente
existente en el material sintético termoplástico 6 está llena
entonces de gas comprimido o de líquido a presión. Cuando la presión
de apriete actúa sobre el material sintético termoplástico hueco,
se vuelve fluyente dicho material sintético termoplástico y éste se
adapta a la forma deseada.
En la figura 21a se representa el primer paso
del procedimiento de otro ejemplo de realización. Según este
procedimiento, se fabrica una pieza moldeada tridimensional a partir
de un material compuesto 4. A este fin, se coloca un semiproducto
de forma de placa sobre un molde positivo. El molde positivo tiene
una superficie de asiento horizontal 33 sobre la cual se coloca un
cordón 12 de un material sintético termoplástico fluyente 6. El
cordón 12 presenta también una cavidad 43 que puede estar llena de
un agente de presión. El molde negativo 24 está abierto en un grado
tal que puedan colocarse en su interior el material compuesto 4 y el
material sintético termoplástico 6.
Está previsto un dispositivo de inyección 49
para poder inyectar un material decorativo en la pieza moldeada
terminada. El dispositivo de inyección es parte integrante del molde
positivo 25, pero está cerrado por una válvula en el sentido del
documento GB 1 475 718 A. Se pueden prever también dispositivos de
inyección del mismo tipo en el molde negativo 24, pero éstos no
están representados por motivos de una mayor claridad. Por
consiguiente, resulta también que tanto el lado convexo como el lado
cóncavo de la pieza moldeada constituida por el material compuesto
4 y el material sintético termoplástico 6 se revisten con un
material decorativo 50 que forma como capa decorativa al menos una
capa decorativa funcional sobre la pieza moldeada.
En la figura 21b se representa el proceso de
cierre del molde negativo, el cual se cala sobre el molde positivo.
El material compuesto se adapta a la geometría del molde y no sólo
es posicionado por las superficies laterales oblicuas 34 del molde
negativo 24, sino que también es ligeramente estirado, de modo que
no se producen protuberancias o acumulaciones de material por
efecto de las cuales puedan sufrir daños algunas zonas parciales del
material compuesto. La distancia entre las dos mitades del molde
corresponde en la zona del asiento central del material compuesto
35 a la suma del espesor deseado del material compuesto y de la
diferencia entre el espesor deseado del material sintético
termoplástico y el espesor original del material compuesto. Esta
diferencia se hace cero cuando los dos espesores deban ser
idénticos. La distancia de la zona de alojamiento del molde positivo
28 a la zona de alojamiento 29 del molde negativo se reduce en
comparación con la distancia de las dos mitades del molde en la
zona del asiento central en la medida del espesor del material
compuesto menos el grosor de pared deseado del material sintético
termoplástico. En el presente ejemplo de realización está previsto
un menor espesor del material sintético termoplástico. Además, se
prevé una transición fluida del espesor del material compuesto al
espesor del material sintético termoplástico. A este fin, el molde
positivo tiene un tramo extremo 26 que presenta un ángulo de
inclinación diferente del ángulo del tramo de pared 36. Por tanto,
en el ejemplo representado se muestra un menor ángulo de inclinación
del tramo extremo 26.
En la figura 21c se ha alcanzado entonces el
estado final. Debido al prensado incrementado del tramo extremo 26
se impide, por un lado, que el material sintético termoplástico 6 se
incruste en la capa estructurada entre las dos capas de cubierta.
Al igual que en el primer ejemplo de realización, se pueden disponer
en las dos mitades del molde unos nervios o salientes que provoquen
un estrechamiento local del material compuesto 4 y constituyan así
una barrera adicional para la difusión del material sintético
termoplástico 6.
Además, se representa en la figura 21c el modo
en que pueda estar dispuesto un dispositivo de inyección 49 para
revestir la cavidad con material decorativo. La representación no
está limitada en modo alguno a la inyección de material decorativo
en la zona cóncava del material compuesto 4 y del material sintético
termoplástico 6, y de la misma manera puede estar previsto un
dispositivo de inyección en el molde negativo 24. No se representa
el último paso del procedimiento para la apertura de las dos mitades
del molde. Además, en la zona del material sintético termoplástico
6 pueden estar previstos unos dispositivos de calentamiento en la
zona de asiento del molde positivo o en la zona de alojamiento del
molde negativo, con lo que ya a menores presiones de prensado se
consigue una capacidad de flujo del material sintético. Según el
espesor deseado del material sintético termoplástico 6 que forma el
esqueleto o las zonas de cierre del material compuesto mediante los
cuales este material compuesto se une con otras piezas
estructurales, la presión interior necesaria es alcanzada solamente
por la elección de las tolerancias del molde o solamente por una
combinación de las tolerancias del molde con un calentamiento del
material sintético termoplástico 6.
En la figura 22a se representa el primer paso
del procedimiento de otro ejemplo de realización. Según este
procedimiento, se fabrica una pieza moldeada tridimensional a partir
de un material compuesto 4. A este fin, se coloca un semiproducto
de forma de placa sobre un molde negativo 38. El molde negativo
tiene una superficie de asiento horizontal 37 sobre la cual se
coloca un cordón 12 de un material sintético termoplástico fluyente.
El cordón 12 puede presentar también un cavidad 43 que puede estar
llena de un agente de presión. El molde positivo 39 está abierto en
un grado tal que se puedan colocar en su interior el material
compuesto 4 y el material sintético termoplástico 12.
Entre el molde negativo 38 y el material
compuesto 4 está tendida una capa 40 que impide que el material
compuesto caiga de manera incontrolada en la abertura del molde
negativo. Esta capa 40 está hecha de un material elástico que no se
une con el material compuesto al aplicar las presiones de prensado.
A este fin, dicha capa está revestida con sustancias repelentes de
la adherencia o se puede desprender como una película. Cuando la
capa 40 está hecha de material elástico y no se une con el material
compuesto 4 o con el material sintético termoplástico 6, se puede
emplear nuevamente la misma capa para una serie de ciclos de
prensado. En otra clase de realización se pretensa ciertamente la
capa 40 con dispositivos tensores 41, si bien se ajustan previamente
los dispositivos tensores a una tensión de tracción limitada.
Cuando la tensión de tracción en la capa sobrepasa el valor
previamente ajustado, se reajusta la capa 40. Especialmente en el
caso de piezas estructurales de poca altura o de aristas vivas de
las piezas moldeadas, esta capa no se dilata entonces en grado
excesivo. No obstante, tiene que estar garantizada una tensión de
tracción mínima.
En la figura 22b se representa una primera fase
del proceso de cierre del molde positivo 39 por aproximación al
molde negativo 38. El material compuesto 4 se adapta a la geometría
de la forma del molde positivo 39 y es posicionado correctamente
por la capa 40.
En la figura 22c se representa una segunda fase
del proceso de cierre del molde positivo 39 por aproximación al
molde negativo 38. El material compuesto 4 se adapta en mayor grado
a la geometría de la forma del molde positivo 39 y es posicionado
exactamente por la capa 40 y la pared del molde negativo 38. El
cordón 12 del material sintético termoplástico es desplazado
también juntamente con el material compuesto y es recogido en el
espacio intermedio entre el molde positivo y el molde negativo.
Además, en la zona del material sintético termoplástico pueden
estar previstos unos dispositivos de calentamiento en la zona de
asiento del molde positivo o en la zona de alojamiento del molde
negativo, con lo que ya a menores presiones de prensado se consigue
una capacidad de flujo del material sintético. Según el espesor
deseado del material sintético termoplástico que forma el esqueleto
o las zonas de cierre del material compuesto mediante los cuales
este material compuesto se une con otras piezas estructurales, la
presión interior necesaria es alcanzada solamente por la elección
de las tolerancias del molde o solamente por una combinación de las
tolerancias del molde con un calentamiento del material sintético
termoplástico.
En la figura 22d se ha alcanzado entonces el
estado final. Debido al prensado incrementado del tramo extremo 26
se impide, por un lado, que el material sintético termoplástico se
incruste en la capa estructurada entre las dos capas de cubierta.
Al igual que en los ejemplos de realización primero y segundo, se
pueden disponer en las dos mitades del molde unos nervios o
salientes que provoquen un estrechamiento local del material
compuesto y, por tanto, constituyan una barrera adicional para la
dilatación del material sintético termoplástico.
La distancia entre las dos mitades del molde
corresponde en la zona del asiento central del material compuesto
35 a la suma del espesor deseado del material compuesto y de la
diferencia entre el espesor deseado del material sintético
termoplástico y el espesor original del material compuesto. Esta
diferencia se hace cero cuando los dos espesores deban ser
idénticos. La distancia de la zona de alojamiento del molde positivo
28 a la zona de alojamiento 29 del molde negativo se reduce en
comparación con la distancia de las dos mitades del molde en la
zona del asiento central en una medida igual al espesor del material
compuesto menos el grosor de pared deseado del material sintético
termoplástico. En el presente ejemplo de realización está previsto
un menor espesor del material sintético termoplástico. Además, se
prevé una transición fluida del espesor del material compuesto al
espesor del material sintético termoplástico 6. A este fin, el molde
positivo tiene un tramo extremo 26 que presenta un ángulo de
inclinación diferente del ángulo del tramo de pared 36. Por tanto,
en el ejemplo representado se muestra un menor ángulo de
inclinación del tramo extremo 26.
No se representa el último paso del
procedimiento para la apertura de las dos mitades del molde. No
obstante, están previstos varios dispositivos de inyección 49 por
medio de los cuales se inyecta un revestimiento en un espacio
intermedio de 0,5 a 2 mm entre el molde negativo 38 y la capa
constituida por el material compuesto 4 y el material sintético
termoplástico 6. Por tanto, el instante de la inyección sigue
directamente a la señal para abrir las dos mitades del molde.
Durante la inyección y una fase de enfriamiento o endurecimiento
subsiguiente de la capa decorativa inyectada se mantienen las
mitades del molde a la distancia anteriormente indicada. Si se debe
sustituir la capa elástica 40 por una capa decorativa, está previsto
al menos en un dispositivo de inyección centralmente montado un
dispositivo de perforación que se dispara al formarse una pequeña
distancia entre los moldes para perforar la capa elástica. El
pretensado de la capa elástica se ha elegido de tal manera que
ésta, después de ser cortada por el dispositivo de corte central, se
retraiga hacia la zona de borde de la pieza moldeada y pueda ser
simplemente extraída mediante una elevación intermedia del molde
positivo 39.
En otra realización la capa elástica 40 es, por
ejemplo, un material no tejido. Esta capa se prensa juntamente con
el material sintético termoplástico 6 y el material compuesto 4 y es
envuelta al menos parcialmente por el material sintético
termoplástico fluyente. Debido a este envolvimiento, el material no
tejido está inmovilizado en su posición tras el final del proceso
de prensado. Si se retira ahora el molde positivo 39 alejándolo unos
pocos milímetros del molde negativo 38, el material no tejido se
mantiene en su posición. A través de los dispositivos de inyección
simétricamente montados actúan también en todos los lados unas
fuerzas de compresión iguales o diferentes sobre la capa de
material no tejido, de modo que no se puede producir un
desplazamiento de la capa de material no tejido con respecto al
material compuesto 4 o al material sintético termoplástico 6. Por
tanto, el velo tiene la función de una capa promotora de
adherencia.
Al igual que en los ejemplos precedentes, es
posible colocar los dispositivos de inyección también en el molde
positivo. El principio, cada una de las dos superficies de la pieza
moldeada puede ser provista de una capa decorativa.
En la figura 23a y en la figura 23b se
representa en detalle las posibilidades que existen para la
colocación de un dispositivo de inyección que inyecte un material
decorativo sobre una combinación de un material compuesto 4 con un
material sintético termoplástico 6. Se representa aquí que el
dispositivo de inyección mostrado en el lado de la izquierda del
dibujo inyecta dentro de una cavidad a manera de una superficie, es
decir, el espacio de inyección 42, el cual se extiende sobre el
material sintético termoplástico.
En la figura 23a se representa el último paso
para fabricar una pieza estructural por medio del procedimiento de
la invención según el ejemplo de realización de la figura 22a a la
figura 22d.
En la figura 23b se muestra el modo en que el
material decorativo 50 rellena la sección transversal disponible. A
este fin, se representa en una vista desde arriba el molde de
prensado representado en sección en la figura 23a. Se ha suprimido
el molde positivo 39, de modo que se ven directamente el material
compuesto prensado 4 y el material sintético termoplástico 6. Para
conseguir una distribución uniforme del material decorativo 50
sobre la superficie del material compuesto 4 y del material
sintético termoplástico 6, se eleva el troquel de alta presión en
0,5 a 2 mm con respecto a su posición final según la figura 22d para
que el material decorativo rellene a presión toda la superficie de
la pieza moldeada. Debido a la presión de hasta 250 bares, el
material decorativo penetra en la superficie - adherida por medio
de un material no tejido o similar - del material sintético
termoplástico 6 y del material compuesto 4 y se adhiere así a los
mismos. El material no tejido puede estar previsto también en lugar
de la capa elástica 40 o bien formar el mismo la capa elástica. No
se retira entonces el material no tejido en una carrera de
elevación intermedia, sino que este material permanece sobre la
superficie durante todo el proceso de prensado. Dado que el material
sintético termoplástico 6 se hace fluyente, este material se ha
incrustado ya al menos parcialmente en la estructura del material no
tejido, con lo que queda fijada la posición del material no tejido
sobre la superficie de la pieza moldeada. Debido al empleo del
material no tejido 40 y de promotores de adherencia eventualmente
aplicados sobre el mismo, la capa decorativa 50 se adhiere tanto
sobre el material sintético termoplástico como sobre el material
compuesto.
La figura 24a y la figura 24b muestran la
posibilidad de instalar elementos de unión o elementos de retención
de material sintético termoplástico fluyente 6 en tramos
determinados. El material sintético termoplástico puede consistir
nuevamente en un material de bordón o en un cordón en el que se ha
practicado una cavidad 43 llena de un agente de presión. El
material sintético termoplástico 6 y el material compuesto 4 están
cubiertos en una superficie por una capa decorativa 50 de material
decorativo que se ha producido por medio de las disposiciones de
inyección precedentes. Esta capa decorativa 50 puede contener
también un material sintético duroplástico.
Claims (13)
1. Procedimiento para fabricar una pieza
moldeada de plástico de pared delgada que contiene un material
sintético termoplástico (6) y un material compuesto (4) con
porciones termoplásticas, en el que, en un primer paso del
procedimiento, se coloca el material compuesto (4) dentro de un
molde de prensado (5), caracterizado porque en un segundo
paso subsiguiente del procedimiento se posiciona material sintético
termoplástico (6) en las zonas de borde (30) del material
compuesto, en un tercer paso subsiguiente del procedimiento se hace
que descienda un troquel interior (3) sobre la superficie del
material compuesto, durante lo cual, en un cuarto paso del
procedimiento, se hace que descienda al menos un troquel exterior
(3) sobre el material sintético termoplástico (6), de modo que el
material compuesto se adapte a la pared interior (36, 29) y a la
superficie de asiento (27, 35) del molde de prensado (5, 25, 38), y
en un quinto paso se retiran todos los troqueles de la pieza
moldeada y se extrae la pieza moldeada del molde de prensado (5, 25,
38), y porque cada troquel exterior (3, 24, 39) trabaja a una
presión a la que se vuelve fluyente el material sintético
termoplástico (6), de modo que el material compuesto (4) y el
material sintético termoplástico (6) se fusionan uno con otro.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se coloca el material compuesto (4)
sobre un molde de prensado (5) con un perfil convexo (25) y se
prensa el material compuesto (4) dándole una forma tridimensional
por medio de un troquel con un perfil cóncavo (24) dotado de un
desarrollo de su superficie que sigue al desarrollo de la
superficie del molde de prensado (5).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se coloca el material compuesto (4)
sobre un molde de prensado (5) con un perfil cóncavo (38) y se
prensa dicho material compuesto dándole una forma tridimensional
por medio de un troquel con un perfil convexo (39).
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque se deforma ya el material sintético
termoplástico (6) antes de que estén cerrados los respectivos
troqueles (24, 39) y los moldes de prensado (25, 38), y el material
compuesto (4) recibe su forma definitiva cuando están cerrados los
respectivos troqueles (24, 39) y los moldes de prensado (25,
38).
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, estando cerradas las mitades del molde,
se aplica sobre el material compuesto (4) una presión de como
máximo 20 bares.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, estando cerradas las mitades del molde,
se aplica sobre el material sintético termoplástico (6) una presión
de como máximo 250 bares.
7. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se prensa el material compuesto por
medio de al menos un saliente (8) o un tramo extremo (26) previstos
en el troquel (3, 24, 39).
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se conserva durante el proceso de
prensado, por efecto de la presión que entonces se forma en un
agente de presión, una cavidad (42, 43) definida en el interior del
material sintético termoplástico (6).
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque se introduce el agente de presión a
través de una tubería de alimentación (44) dispuesta en el molde de
prensado (5, 25, 38).
10. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la tubería de alimentación contiene un
dispositivo de perforación (45).
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque se perfora la zona de pared del material
sintético termoplástico (6) por medio del dispositivo de
perforación (45), pudiendo penetrar este dispositivo de perforación
(45) en la cavidad (43).
12. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque ya antes de la colocación del material
sintético termoplástico (6) en el molde el agente de presión se
encuentra en la cavidad (43) de dicho material sintético
termoplástico (6) y se mantiene en el material sintético
termoplástico (6) durante el proceso de prensado.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en otro
paso opcional del procedimiento se retiran en una pequeña medida
todos los troqueles para alejarlos del material sintético
termoplástico (6) y del material compuesto (4) unidos, con lo que se
obtiene un espacio intermedio en el que se inyecta un
revestimiento.
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