ES2304232B1 - Procedimiento de union de al menos dos cuerpos laminares, carroceria asi formada y producto final asi obtenido. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos
laminares, carrocería así formada y producto final así
obtenido.
El procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares comprende un solapamiento entre si de los cuerpos
laminares a ser unidos, unión previa y resistente de ambos cuerpos
laminares y aplicación por al menos una de las caras de la unión de
estos cuerpos laminares, de una resina de poliuretano de alta
densidad que le confiere a la unión previa una resistencia
aumentada. La aplicación de una resina de poliuretano de alta
densidad comprende a su vez las siguientes etapas, imprimación en
al menos una de las caras de los cuerpos laminares a unir de la
resina de poliuretano de alta densidad, creando una zona de
neblina y proyección con un mayor caudal de la resina de poliuretano
de alta densidad. Estas piezas así unidas son adecuadas para la
fabricación de una carrocería de automóvil embarcación o aeronave y
al producto final así realizado.
Description
Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos
laminares, carrocería así formada y producto final así obtenido.
El objeto de la presente invención es un
procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares,
carrocería así formada y producto final así obtenido, que incluye
la fabricación de una estructura bi-componente,
formada esencialmente por una parte metálica o esqueleto y un
recubrimiento plástico, aplicable a sectores como
electrodomésticos, aeronáutico, ferroviario, eólico, naval,
logística (contenedores), publicidad (vallas) y automoción
(turismos, camiones, autocares, motocicletas; caravanas,
bicicletas) consiguiendo iguales o mayores prestaciones mecánicas
con considerables ahorros de peso, de coste, e inversión en medios
productivos entre otros.
El proceso de fabricación de estructuras
metálicas se realiza por unión de sus componentes por medio
esencialmente de cinco sistemas de soldadura:
- -
- Soldadura eléctrica continua por rodillos (sin aportación de material), aplicable únicamente a sistemas lineales con chapas planas o de radio constante, con velocidades de aplicación lentas y consumos ele- vados.
- -
- Soldadura eléctrica por puntos (sin aportación de material), de aplicación múltiple, pero no válida para sistemas con importancia estética al dejar marca notablemente visible en cada punto.
- -
- Soldadura eléctrica mig/mag (con aportación de material), solo aplicable a espesores reducidos.
- -
- Soldadura láser (sin aportación de material), solo aplicable a espesores reducidos y con procesos automatizados muy complejos y precisos.
- -
- Soldadura de CO_{2} (con aportación de material) aplicable solo a chapas gruesas con notable emisión de gases nocivos, lo que obliga en muchos casos a automatizar el proceso.
Todos ellos provocan emisiones tóxicas y
oxidación en los materiales a unir, lo que obliga a instalar
sistemas de aspiración y posterior tratamiento antioxidante de los
elementos soldados y en los casos de aportación de material dejan
huella muy visible.
Además los procesos de soldadura tienen algunos
condicionantes que no son parametrizables como la limpieza, polvo,
grasa y pequeñas deformaciones en las zonas de unión de los
elementos, que hacen que en algunos casos no cumplan al 100 por 100
con los requisitos preestablecidos. Tanto es así que en general se
incrementa un porcentaje de zonas o puntos de soldadura para
compensar esa deficiencia.
Además existe el problema en los procesos de
soldadura del tiempo y energía invertidos en efectuar la soldadura
entre dos metales, aumentando con ello el coste de las piezas a
fabricar y con ello encareciendo el precio final del producto.
Para mejorar los procesos arriba mencionados se
presenta el procedimiento de unión de al menos dos cuerpos
laminares, carrocería así formada y. producto final así obtenido,
que incluye la fabricación de una estructura soporte bicomponente,
objeto de la presente patente de invención, donde se trata de
aplicar una resina de poliuretano de alta densidad sobre elementos
metálicos aprovechando las propiedades adhesivas de la resina y la
estructura agujereada de los elementos metálicos, mediante técnicas
y medios industriales específicos pero no complejos de forma que el
nuevo producto resultante iguale o supere las características
técnicas, mecánicas, de durabilidad y servicio que el producto
inicial, pero con un considerable ahorro de peso y de coste.
Se trata de aplicar una resina de poliuretano de
alta densidad, en estado no compuesto, es decir, los dos
componentes fundamentales se pulverizan sobre y dentro de la
estructura metálica simultáneamente. Al mezclarse los dos
componentes se producen una serie de reacciones químicas que
producen la exotermia que eleva la temperatura hasta unos 40ºC y
donde, a los pocos segundos de terminar la aplicación, el
poliuretano ya se ha endurecido.
Se puede aplicar esta resina sobre estructuras
metálicas de aluminio, acero, mixtas y todo tipo de aleaciones,
siendo preferente el huso de aluminio para reducir el peso de las
mismas. Además utilizando chapa de aluminio expandida se consigue
una mejor unión entre el propio aluminio y el poliuretano a través
de los agujeros, aumentando la superficie de contacto. Finalmente
con el aluminio evitamos los tratamientos antioxidantes utilizados
actualmente en las chapas de acero como son el galvanizado y la
cataforesis.
\newpage
El procedimiento objeto de la presente invención
comprende, al menos, las siguientes etapas:
- -
- Una primera consistente en calentar los componentes metálicos a una temperatura próxima a unos 40ºC. De esta manera la reacción de exotermia es homogénea así como su enfriamiento, con lo que se consigue una perfecta unión molecular entre resina y la estructura.
- -
- Una segunda etapa de imprimación donde se aplicará la resina creando una zona de neblina que llegará a todos los recovecos de la estructura metálica incluidos los agujeros de la chapa.
- -
- Una tercera etapa de relleno que consiste en proyectar la resina con mayor caudal, a fin de dar grosor con rapidez y uniformidad.
Etapas que pueden incrementarse, opcionalmente,
con las siguientes:
- -
- Una cuarta etapa de personalización que consiste en aplicar la resina de forma selectiva a zonas que lo requieran en función de conseguir una mayor rigidez.
- -
- Una quinta etapa de finalización que consiste en aplicar la resina como en la fase inicial, creando una atmósfera de neblina muy fina que dará un mejor aspecto de acabado superficial.
Este procedimiento no es exclusivo de aplicar
sobre la estructura completa, sino que es perfectamente válido para
aplicar sobre cualquier pieza, grupo o subgrupo, tanto a nivel
superficial como relleno de estructuras cerradas o semicerradas
tanto de manera automatizada (robots o similares), semiautomatizada
o manual.
El nuevo procedimiento objeto de la presente
patente de invención culmina con la unión de dos materiales
existentes en el mercado, chapa agujereada y resina de poliuretano
de alta densidad, pero que nunca hasta ahora se habían combinado
para la fabricación de estructuras.
La chapa expandida de aluminio se obtiene de
láminas o bobinas de aluminio donde, por diferentes medios, se
realizan unos cortes uniformes y alineados para después estirar la
lámina y generar unos agujeros, generalmente en forma de rombos.
Cada fila de agujeros se realiza a partir de la anterior. Después
de expandir el aluminio es necesario pasarlo por un proceso de
aplanado o planchado para corregir las irregularidades surgidas
durante este proceso. La chapa expandida se define por material,
espesor, anchura de bobina o plancha, densidad de agujeros, y
dimensión de los mismos.
Algunas de las ventajas de este nuevo
procedimiento objeto de la presente invención son:
- -
- Reducción de las zonas de soldadura o del número de puntos, de las secciones o de las zonas de embutición porque el producto obtenido con el procedimiento objeto de la presente invención y debido a su rigidez permite sustituir parte de las zonas de soldadura o parte de los puntos de unión Y parte de la embutición o de las zonas de embutición.
- -
- Reducción de instalaciones y medios productivos.
- -
- Reducción de superficie empleada.
- -
- Reducción de consumos energéticos de los medios productivos.
- -
- Reducción de los materiales aportado a la soldadura (electrodos, hilo, gas, etc.)
- -
- Reducción de emisiones nocivas y por consiguiente de sistemas de aspiración, y también reducción de residuos industriales.
- -
- Reducción de peso del producto final, así como de sus fases de elaboración y almacenamiento.
- -
- Supresión de tratamientos antioxidantes ya que aparte del propio aluminio el recubrimiento con resina hace innecesario el tratamiento.
- -
- Reducción de instalaciones particularizadas según (el) cada producto, sustituidas por otras de más genéricas.
- -
- Incremento de propiedades de aislamiento térmico y acústico.
- -
- Supresión de tuercas y pernos soldados en las chapas, sustituidos por tornillos autotaladrantes y/o autoroscantes.
- -
- Reducción de la inversión económica por todos y cada uno de los puntos anteriores y reducción del coste final del producto.
A simple modo de ejemplo, los carros de la
compra habituales de los supermercados están formados por tubos
estructurales y varillas de unión, proceso que requiere gran
cantidad de cortes, dobleces y soldaduras. Con el nuevo sistema
objeto de la presente patente, bastará crear un receptáculo formado
por la chapa perforada y la resina de poliuretano de alta densidad
aplicada a ambas caras y unas aportaciones adicionales en los
puntos de anclaje de ruedas y asa de agarre. Es evidente un ahorro
económico importante.
Se puede detallar de una forma mas clara el
procedimiento de la invención, para hacerlo técnicamente mas
comprensivo, así este procedimiento, podemos decir que se refiere a
la unión de al menos dos cuerpos laminares, que pueden ser
empleados para múltiples finalidades como fabricación de un
vehículo automóvil, un frigorífico, una aeronave, una embarcación,
etc. comprendiendo el citado procedimiento las siguientes
fases:
- -
- Solapamiento entre si de los cuerpos laminares a ser unidos.
- -
- Unión previa y resistente de ambos cuerpos laminares
- -
- Aplicación por al menos una de las caras de la unión de estos cuerpos laminares, de una resina de poliuretano de alta densidad que le confiere a la unión previa una resistencia aumentada.
Los mencionados cuerpos laminares se encuentran
pretratados superficialmente para un mejor agarre de la (espuma)
resina de poliuretano de alta densidad, ya que se comprende que
contra mayor sea la adhesión entre cuerpo laminar y la resina de
poliuretano de alta densidad mayor será la duración de la unión
entre ambos componentes evitándose descascarillado de la resina con
respecto al cuerpo laminar. El posible tratamiento previo de las
superficies consiste en un tratamiento físico con desbaste de
material o un tratamiento químico por reacción con un compuesto que
aumente la rugosidad superficial de los cuerpos laminares, ya que
lo que se trata es de conseguir una superficie que ofrezca alta
adherencia a la resina de poliuretano que se aplica.
De igual modo puede aplicarse un tratamiento
previo de las superficies consiste en un tratamiento
electroquímico que aumente la rugosidad superficial de los cuerpos
laminares, por ejemplo sometiendo las piezas a un baño en un
electrolito y haciendo pasar una corriente eléctrica que provoque
la oxidación superficial de las piezas o corrosión cuya estructura
sea altamente adherente a la resina de poliuretano aplicada con
posterioridad.
Otra posible forma de conseguir un mayor agarre
de la resina de poliuretano sobre la pieza laminar será la de que
al menos uno de los cuerpos laminares se encontrase perforado o
microperforado, perforaciones o microperforaciones que favorecen la
penetración de la resina a través de ellas uniéndose por ejemplo las
dos capas de resina adicionadas por ambas caras constituyéndose de
este modo un medio resistente muy simple pero eficaz entre ambos
cuerpos.
También se puede optar por una construcción en
la cual al menos uno de los cuerpos laminares tiene estructura
expandida, estructura que favorece la entrada de la resina en los
intersticios de dicha estructura aumentando la capacidad retentiva
entre cuerpo laminar y resina de poliuretano.
La unión previa de los cuerpos laminares se
puede realizar de varios modos, aunque para una mayor resistencia
de la unión se opta por la soldadura o también unión mediante
adhesivo, ya que son métodos con los que se consigue una capacidad
de resistencia muy buena para las aplicaciones a que se destine.
Así por ejemplo para la unión de la carrocería de un vehículo se
montan las diferentes piezas laminares y entre ellas se dan puntos
de soldadura que fijan entre si las diferentes piezas que
conforman la carrocería. Con el procedimiento de la invención
podemos evitar la inclusión de gran parte de los puntos de
soldadura ya que ellos no van a ser los que ofrezcan la resistencia
total de la unión de las piezas, ya que será la resina de
poliuretano de alta densidad la que ofrezca una resistencia añadida
a la unión de las piezas laminares.
La aplicación por al menos una de las caras de
la unión de estos cuerpos laminares, de la resina de poliuretano
de alta densidad comprende las siguientes etapas:
- -
- imprimación en al menos una de las caras de los cuerpos laminares a unir de los bicomponentes de la resina de poliuretano de alta densidad, creando una zona de neblina.
- -
- Proyección con un mayor caudal de los bicomponentes de la resina de poliuretano de alta densidad
- -
- Acabado mediante la aplicación de bicomponentes de la resina de poliuretano de alta densidad en forma de neblina fina.
El procedimiento de la invención prevé incluir
una etapa de personalización, dentro de las etapas anteriormente
mencionadas, que consiste en aplicar la resina de una forma
selectiva a zonas que lo requieran para conseguir una mayor rigidez
en ciertas zonas así seleccionadas.
Para aumentar la adherencia en la cohesión entre
los cuerpos laminares y la resina de poliuretano de alta densidad,
se someten las piezas laminares a un precalentamiento cercano a los
40ºC que potencia la sujeción sobre los mismos de la (espuma)
resina de poliuretanos de alta densidad, siendo este efecto
conocido en el curado de resinas y que potencia la resistencia que
se obtendrá con las mismas.
Las piezas laminares empleadas para esta unión
son metales, siendo preferente la utilización como metal base de
estos cuerpos laminares el aluminio o chapa de acero, con los
cuales realizar la estructura metálica objeto de la invención.
Con este procedimiento se pueden realizar de un
modo preferente carrocerías de vehículos, estructuras de aeronaves
o embarcaciones, en las que con un numero reducido de puntos de
soldadura a como se efectúan las tradicionales se aplica este
procedimiento que facilita la unión y retención de las piezas
laminares de que están formados estos objetos. Por tanto la
retención entre si de estas piezas laminares se efectúa por medio
de una unión tradicional por soldadura, engrapado, clinchado,
remachado, adhesivazo o cualquier otro procedimiento de unión y una
unión superficial final mediante aplicación de resina de
poliuretano de alta densidad.
Después de la explicación detallada del
procedimiento de la invención, a continuación se ofrecerá una
aplicación preferida pero no excluyente del procedimiento de esta
solicitud de patente, en concreto, la aplicación de este
procedimiento a la industria del automóvil.
El proceso de fabricación de un vehículo es de
los más complejos ya que se divide en infinidad de fases y
sub-fases, requiere un gran número de proveedores y
de mano de obra especializada a pesar del alto índice de
automatización aplicado, y requiere grandes inversiones económicas
por lo que en general se considera uno de los sectores industriales
más importante a nivel mundial.
Siguiendo los pasos actuales de fabricación
(estampación, soldadura, pintura, montaje mecánico, e interior) se
intercala una nueva fase entre estampación-soldadura
y pintura y que consiste básicamente en simplificar la unión entre
piezas, sea por soldadura, por clinchado o engrapado, para
posteriormente aportar la resina, que tal como se ha descrito
anteriormente ejerce la función de elemento resistente y de unión
entre piezas.
En el proceso actual de fabricación de una
carrocería intervienen aproximadamente un centenar de piezas de
chapa, piezas que se van ensamblando y soldando a través de fases
y subfases formando pequeños grupos, conjuntos y sistemas, que a su
vez se ensamblan y sueldan a través de una cadena de producción
formando finalmente la carrocería.
Este órgano, la carrocería, es de los de mayor
coste productivo, ya que todas las inversiones en medios
(matrices, útiles, líneas de soldadura y manipulación) son
particulares para cada modelo y además cada 5 años se realiza un
rediseño por motivos de mercado, lo que implica un importante
modificación o nueva fabricación de matrices, útiles de soldadura y
otros medios. igualmente, cada 10 años o menos se realiza un
rediseño completo que comporta modificaciones en casi el 90% de los
medios de producción, lo que implica a su vez inversiones casi
permanentes y una amortización condicionada.
Por ejemplo, en los procesos actuales se
invierten miles de horas en investigación de materiales, espesores,
secciones de embutición y cálculos de elementos finitos, que al
final se ratifican en los ensayos prácticos destructivos, pero
estos no se pueden realizar hasta que salen las primeras unidades
de la cadena de producción con todos los medios definitivos. Con
las lecturas de los ensayos se vuelven a recalcular todos
parámetros anteriores, siendo inevitable modificar puntos de
soldadura, espesores de chapas y sus secciones de embutición, etc.
ya que son los únicos elementos resistentes, lo que provoca un paro
del proceso productivo para modificar matrices y útiles de
soldadura las veces necesarias hasta conseguir las exigencias
propias de cada vehículo.
Con el nuevo procedimiento objeto de la presente
patente de invención no es necesario aplicar correcciones de
espesor y las secciones de embutición de las chapas, sólo corregir
parámetros en la aplicación de la resina, evitando modificaciones
de matrices y útiles, lo que significa un gran ahorro de
inversiones en medios y un gran ahorro de tiempos no
productivos.
Además y en función de las características,
prestaciones, acabados, funcionalidad, producciones u otros
conceptos el nuevo procedimiento objeto de la presente patente de
invención puede aplicarse sin limitaciones a distintos procesos o
formas de fabricar las carrocerías, como son:
- -
- La carrocería completa formada por autobastidor (o estructura soporte), más elementos vistos o piel (laterales, aletas, techo), más elementos móviles (capó, puertas, portón o tapa maletas).
- -
- Individualmente cada uno de los tres conceptos anteriores total o parcialmente, es, decir, todos los elementos móviles o, por ejemplo, solo el capó.
- -
- Cualquier pieza, conjunto o elemento individual que forma parte de la carrocería o del vehículo.
Finalmente una virtud adicional del sistema
consiste en que una instalación de aplicación de resina permite
aplicarla a una carrocería y a todas sus variables como carrocería
corta o larga, acristalada o cerrada, con solo variar las
programaciones de los robots según el caso, aparte de que la
instalación es perfectamente válida simultáneamente para otra gama
de vehículos sensible o totalmente distinta.
Actualmente y para crear zonas de deformación
progresiva se fabrican algunas piezas a partir de chapas de acero
de dos, tres o más espesores. Se consiguen las chapas soldando las
tiras de chapas de distintos espesores por testa por soldadura
láser robotizada. Se pasa después a las fases de estampación, pero
es evidente un coste elevado de fabricación y una complicación
añadida de las matrices, tonelaje de las prensas, manipulación y
almacenamiento.
Con el procedimiento objeto de la invención,
todas estas complicaciones desaparecen, porque las zonas de
deformación progresiva se consiguen aplicando más o menos resina
según las necesidades.
Todos los espesores los podemos homogeneizar a
uno de estándar, ya que la resistencia final se consigue con el
binomio chapa de aluminio y espesor de resina. Este concepto es
simple pero de una gran repercusión porque:
- -
- En estampación facilita el proceso en prensas, matrices, alimentadores.
- -
- En logística requiere menos estoks y evita errores.
- -
- En soldadura reduce la gama de electrodos, porta electrodos, pinzas, robots y parámetros necesarios para control de soldadura.
En la actualidad para conseguir la calidad
exigida en resistencia a los puntos de soldadura en la chapas de
acero, estas requieren unas aleaciones particulares y unos márgenes
en su composición química muy estrictos, además se les aplica un
tratamiento antioxidante tipo galvanizado que pierde sus
propiedades en las zonas de soldadura, lo que obliga a un
tratamiento posterior de cataforesis.
Con el nuevo procedimiento y debido a que la
resistencia se consigue con el binomio chapa de aluminio y resina
de poliuretano de alta densidad la calidad de la composición
química de la chapa de aluminio admite márgenes muy superiores y
hace innecesarios los tratamientos antioxidantes en las zonas donde
se aplique resina.
Por el hecho de emplear aluminio y además
expandido los tonelajes y etapas de las prensas se reducen, y como
la relación tonelaje y golpes por minuto es inversamente
proporcional, se consiguen más piezas en el mismo tiempo.
En la actualidad para evitar que los puntos de
soldadura sean vistos algunas piezas grandes como techo, laterales,
capó y otras, se fabrican mayoritariamente de una sola pieza para
después engraparlas con otras como elemento resistente de
soportación, intercalando adhesivos y masillas para evitar
vibraciones entre ellas que provocan ruidos.
Con el nuevo proceso estas piezas pueden ser
divididas en dos o más piezas porque desaparece la problemática de
puntos vistos ya que están recubiertos por la resina.
Así mismo las rebabas, ralladuras y pequeños
golpes no son motivo de desecho, dado que el recubrimiento tapa
todas estas irregularidades al igual que tapa los puntos de
soldadura.
En base a ello, no es necesario que los apoyos y
pisadores de las chapas en los útiles de soldadura o de otros
procesos tengan en la superficie de contacto mecanizados que copien
fielmente la forma volumétrica del vehículo, siendo sustituidos por
otros simples como tornillos con rótula de adquisición
comercial.
En la actualidad una carrocería incluye una
cantidad importante de tuercas y pernos soldados para fijación de
distintos elementos. Ello requiere embuticiones específicas y
formas determinadas a las correspondientes chapas y para repartir
las cargas puntuales obliga a intercalar una o más chapas de mayor
espesor. Además la aportación de tuercas y pernos en las líneas de
producción requiere medios muy específicos y costosos. (muy
superiores a los propios.)
Con el nuevo procedimiento simplificamos todas
las uniones atornilladas, sustituyendo tuercas y pernos por
tornillos autotaladrantes y/o autoroscantes aprovechando el mayor
espesor debido a la resina y la virtud de incrementar la aportación
de la misma en los puntos donde se requiere.
En la siguiente tabla se muestra una comparativa
estimada donde la columna de porcentajes se indica la variación
sobre cada concepto entre el actual estado de la técnica y las
ventajas aportadaspor la presente invención:
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
La figura 1a muestra la unión por soldadura por
puntos de dos chapas según el sistema actual, en el que las chapas
o elementos laminares son unidos por estos puntos que le ofrecen
una resistencia adecuada a la unión de estas piezas.
La figura 1b muestra la unión por cordón de
soldadura de otras tantas piezas laminares o chapas siendo la unión
realizada no solamente en puntos concretos de las mismas sino a
través de una línea concreta resistente.
La figura 2 muestra la unión por puntos de
soldadura de dos chapas con aportación de resina según la presente
invención, donde comparativamente se ha querido mostrar que solo
son necesarios la mitad de los puntos de soldadura con respecto a
una unión tradicional como la de la figura 1a, ya que el
recubrimiento de resina de poliuretano de alta (resistencia)
densidad completa la (durabilidad) resistencia de la unión.
La figura 3 muestra la embutición de una chapa
según los procesos actuales, mostrándose la unión entre por
ejemplo una chapa embutida (10) y una chapa plana (11), las cuales
se unen mediante puntos de soldadura (1), comparativamente el
procedimiento de la invención se observa en la figura 4 donde ambas
piezas (10) y (11) son igualmente soldadas en los puntos (2) pero
teniendo un conjunto menor de puntos de soldadura, ya que el
conjunto de ambas piezas se recubre con resina de poliuretano de
alta densidad (12) ofreciendo un conjunto compacto de resistencia
adecuada.
La figura 5 muestra una solución particular,
donde dos piezas laminares (4) y (5) son engrapadas y unidas con
masilla antivibración (6) entre ambas según el sistema actual. En
la figura 6 se muestra la sustitución por medio del procedimiento
de la invención, donde las chapas (4) y (5) ya no es necesario que
vayan engrapadas, sino simplemente soldadas o pegadas,
recubriéndolas mediante la aportación de un recubrimiento de resina
de poliuretanos de alta densidad (13) por una o por ambas caras
obteniendo una unión muy fuerte entre ambas piezas laminares.
En la figura 7 se muestra la unión de dos chapas
(7) y (8) de diferentes espesores, por ejemplo de 1,2 y 0,8 mm.
según el sistema actual, mediante un cordón de soldadura (9).
En la figura 8 se representa una vista en
sección de la unión entre una pieza (14) de mayor grosor y sendas
piezas laterales (15) de un espesor menor, soldadas entre si
mediante los puntos de soldadura (16), que serán menos que los que
se utilizarían para la unión tradicional de estas chapas, y como
estas tres chapas y sus puntos de soldadura se recubre, en este
caso, por ambas caras por la resina de poliuretano de alta densidad
(17) y (18), formando un cuerpo por el exterior donde no se
observan las zonas de unión de las chapas entre si ni el
escalonamiento que entre ellas se produce.
La figura 9 muestra pernos soldados (19) en una
chapa (20) según el sistema actual y como para la unión de una
segunda chapa (21) se emplean tuercas de fijación (22).
La figura 10 muestra tuercas soldadas (23) en
una chapa (20) según el sistema actual y como para la unión con
una segunda chapa (21) se emplea un tornillo (24).
La figura 11 representa la unión de las chapas
(20) y (21) mediante tornillos autotaladrantes y/o autorroscantes
(25) y como la unión se efectúa mediante la aportación de resina
(26), (27) en ambas caras de la chapa (20).
La figura 12 muestra como para el soporte de una
chapa (28) de forma volumétrica según una carrocería se utiliza un
apoyo (29) con mecanizado fiel a la citada forma volumétrica y
calas de regulación (30) para su perfecto ajuste.
En la figura 13 se muestra para el soporte de la
citada chapa (28) un apoyo (31) autoorientable y simplificado
según el procedimiento de la invención.
La figura 14 muestra un detalle estructural de
cómo está construida una chapa perforada y expandida, donde
existen orificios pasantes entre ambas caras de la clapa que
aprovecha la resina de poliuretano de alta densidad para penetrar
por ellos y conseguir una unión entre la resina aportada por
ejemplo entre ambas caras.
Las figuras 15a muestra dos chapas de aluminio
expandido perforadas por separado, la figura 15b muestra la
superposición de ambas chapas, y como se entrecruzan las
perforaciones de ambas chapas y la figura 15c muestra la unión por
puntos de soldadura (32) de las mismas antes de dar el
recubrimiento de resina de poliuretano de alta densidad a las
mismas.
La figura 16 muestra una vista esquematizada y
simplificada en perspectiva del sistema de fabricación de un
vehículo, en su etapa de proyección de poliuretano de alta
densidad, objeto de la presente patente de invención. Así la
carrocería (40) de un vehículo tiene su entrada en la línea de
producción y se la somete a un calentamiento previo.
En este procedimiento se procede a una fase de
imprimación (50) de los bicomponentes de la resina de poliuretano
de alta densidad, creando una zona de neblina.
A continuación se procede en (60) a una
proyección con un mayor caudal de los bicomponentes de la resina de
poliuretano de alta densidad.
Finalmente se procede al acabado en (70)
mediante la aplicación de bicomponentes de la resina de poliuretano
de alta densidad en forma de neblina fina.
La figura 17 muestra un flujograma del
procedimiento de fabricación de un vehículo según la presente
invención y en consonancia con la figura anterior 16.
Claims (26)
1. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares que comprende:
- -
- Solapamiento entre si de los cuerpos laminares a ser unidos.
- -
- Unión previa y resistente de ambos cuerpos laminares
- -
- Aplicación por al menos una de las caras de la unión de estos cuerpos laminares, de una resina de poliuretano de alta densidad que le confiere a la unión previa una resistencia aumentada.
2. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1, caracterizado
porque los mencionados cuerpos laminares se encuentran pretratados
superficialmente para un mejor agarre de la (espuma) resina de
poliuretano de alta densidad.
3. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1 y 2,
caracterizado porque el tratamiento previo de las
superficies consiste en un tratamiento físico con desbaste de
material.
4. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1 y 2,
caracterizado porque el tratamiento previo de las
superficies consiste en un tratamiento químico por reacción con un
compuesto que aumente la rugosidad superficial de los cuerpos
laminares.
5. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1 y 2,
caracterizado porque el tratamiento previo de las
superficies consiste en un tratamiento electroquímico que aumente la
rugosidad superficial de los cuerpos laminares.
6. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1 caracterizado
porque al menos uno de los cuerpos laminares se encuentra perforado
o microperforado.
7. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1 caracterizado
porque al, menos uno de los cuerpos laminares tiene estructura
expandida.
8. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7
caracterizado porque la unión previa de los mismos se
efectúa mediante soldadura.
9. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7
caracterizado porque la unión previa de los mismos se
efectúa mediante adhesivado.
10. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7
caracterizado porque la unión previa de los mismos se
efectúa mediante engrapado.
11. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7
caracterizado porque la unión previa de los mismos se
efectúa mediante clinchado.
12. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7
caracterizado porque la unión previa de los mismos se
efectúa mediante remachado.
13. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según las reivindicaciones 1 a 12
caracterizado porque la aplicación por al menos una de las
caras de la unión de estos cuerpos laminares, de una resina de
poliuretano de alta densidad comprende las siguientes etapas:
- -
- imprimación en al menos una de las caras de los cuerpos laminares a unir de la resina de poliuretano de alta densidad, creando una zona de neblina.
- -
- Proyección con un mayor caudal de la resina de poliuretano de alta densidad
14. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 13 caracterizado
porque incluye una etapa de personalización que consiste en
aplicar la resina de forma selectiva a zonas que lo requieran para
conseguir una mayor rigidez.
15. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según las reivindicaciones 13 y 14,
caracterizado porque incluye un acabado final mediante la
aplicación de la resina de poliuretano de alta densidad en forma de
neblina fina.
16. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicación 1 caracterizado
porque dichos cuerpos laminares se someten a un precalentamiento
cercano a los 40ºC que potencia ala sujeción sobre los mismos de la
(espuma) resina de poliuretanos de alta densidad.
17. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 12
caracterizado porque el metal base de estos cuerpos
laminares es aluminio.
18. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 12
caracterizado porque el metal base de estos cuerpos
laminares es chapa de acero.
19. Procedimiento de unión de al menos dos
cuerpos laminares según las reivindicaciones 1 a 18
caracterizado porque la resina de poliuretano de alta
densidad es bicomponente.
20. Carrocería de vehículo formada por la unión
de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente entre si
por un procedimiento tal y como se describe en las
reivindicaciones 1 a 19.
21. Carrocería de vehículo automóvil formada por
la unión de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente
entre si por un procedimiento tal y como se describe en las
reivindicaciones 1 a 19.
22. Carrocería de aeronave formada por la unión
de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente entre si
por un procedimiento tal y como se describe en las
reivindicaciones 1 a 19.
23. Carrocería de embarcación formada por la
unión de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente
entre si por un procedimiento tal y como se describe en las
reivindicaciones 1 a 19.
24. Vehículo automóvil que comprende una
carrocería según se reivindica en las reivindicaciones 20 y 21.
25. Aeronave que comprende una carrocería según
se reivindica en las reivindicaciones 20 y 22.
26. Embarcación que comprende una carrocería
según se reivindica en las reivindicaciones 20 y 23.
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|---|---|---|---|
| ES200800987A ES2304232B1 (es) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Procedimiento de union de al menos dos cuerpos laminares, carroceria asi formada y producto final asi obtenido. |
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