ES2311625T3

ES2311625T3 - Procedimiento y aparato para conformar revestimientos de plastico.

Info

Publication number: ES2311625T3
Application number: ES02769039T
Authority: ES
Inventors: Robert A. Grimmer; Dave Syphers; Denis Moore
Original assignee: Collins and Aikman Automotive Co Inc
Current assignee: Collins and Aikman Automotive Co Inc
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2009-02-16
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: MXPA03005062A; CA2431054C; US7425294B2; WO2003031139A1; EP1436131A4; ATE403532T1; CA2431054A1; JP4613259B2; EP1436131A1; JP2005505440A; KR100909909B1; DE60228106D1; US20040065981A1; KR20040041089A; EP1436131B1

Abstract

Método de producción de artículos de plástico, que comprende: - precalentar un molde de metal utilizando energía infrarroja para establecer una temperatura de moldeo; - colar el material plástico en la superficie de dicho molde de metal precalentado; - fundir dicho plástico hasta formar una capa sustancialmente uniforme utilizando energía infrarroja; - enfriar dicho molde de metal utilizando enfriamiento por evaporación; - extraer el artículo de plástico moldeado de dicho molde de metal, caracterizado porque el molde de metal está recubierto con una pintura de color negro a diferentes tonos de gris para ajustar o equilibrar la absortividad de dicha energía infrarroja, en el que dicho recubrimiento se aplica de manera selectiva en dicho molde para localizar de manera selectiva dicha absortividad de dicha energía infrarroja.

Description

Procedimiento y aparato para conformar revestimientos de plástico.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de producción de artículos de plástico según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un dispositivo para moldear productos. El objetivo de dicho método y de dicho dispositivo es la fabricación de carcasas o revestimientos delgados que se utilizan como la superficie exterior de productos embellecedores interiores para vehículos, tales como paneles de instrumentos, paneles de puertas, apoyacabezas, carcasas del panel de instrumentos, puertas de airbag, puertas de guantera y similares.

Por ejemplo, el documento EP-A-0 366 407 da a conocer un método del tipo descrito anteriormente.

Antecedentes de la invención

A lo largo de numerosas décadas, los procesos para conformar revestimientos delgados de material termoplástico en la superficie de un molde han evolucionado, basándose principalmente en objetivos de costes y peso.

En los inicios, se llenaban moldes electroformados de níquel y níquel/cobre con una cantidad predeterminada de plastisol líquido y se hacían girar a través de un horno de gas, introduciéndose luego en una zona de pulverización de agua para producir carcasas que posteriormente se rellenaban de espuma de uretano y se utilizaban como reposabrazos para vehículos y similares. Normalmente, el dispositivo utilizado para producir estas carcasas consistía en una serie de ejes de brazos múltiples que actuaban entre las estaciones de llenado, calentamiento, enfriamiento y desmoldeo.

A medida que la demanda de productos embellecedores de tacto blando para el interior de automóviles aumentó en las décadas de 1950 y 1960, fueron necesarias piezas más grandes, tales como paneles de instrumentos. Esto condujo a la utilización de un proceso de "moldeo por colada" ("slush molding"), a diferencia del moldeo rotacional, en el que el plastisol líquido era bombeado al interior de un molde electroformado precalentado para recubrir la superficie de dicho molde (gel) y el exceso era eliminado antes de que el molde pasase a las estaciones de fusión y enfriamiento. Las herramientas de níquel electroformadas grandes no podían girar según diferentes ejes, debido a su tamaño, ni resultaba necesario, ya que los productos eran largos y relativamente planos. Esto condujo a la utilización de un proceso con elementos transportadores de recorrido superior e inferior y que requería la utilización de un gran número de moldes electroformados (10-30) a efectos de llenar una línea de producción en movimiento continuo. En este caso, se utilizaban quemadores de gas o bobinas de calentamiento por inducción que seguían el contorno del molde y del producto final para suministrar calor en las estaciones a efectos de gelificar y fundir el plástico. Este proceso con elementos transportadores también limitaba básicamente a uno el número de formas de los moldes que podían ser procesados sin modificar las instalaciones, ya que el dispositivo calentador tenía una forma específica.

Debido a los requerimientos de espacio de la línea con elementos transportadores y al coste de utilizar muchos moldes electroformados, se desarrolló un proceso de moldeo por colada modular. En este caso, un molde electroformado se hacía girar alrededor de su eje mayor y se aplicaba calor y frío al mismo. Unas tuberías de acero inoxidable estaban soldadas al lado posterior del molde electroformado, y a través de dichas tuberías circulaba fluido de transferencia de calor caliente o frío para calentar o enfriar dicho molde y el plastisol líquido contenido en su interior. Resultaba difícil mantener la limpieza en dicho proceso, ya que las partes más gruesas del revestimiento de plástico, de manera específica, las gotas y los restos procedentes del exceso de plastisol líquido que eran eliminados, permanecían sin fundir y eran transferidos al operario de la estación y a las carcasas adyacentes. Las estructuras de moldeo por colada de polvo de PVC, así como de otros termoplásticos (TPU, TPE, TPO, ASA, etc.) evolucionaron minimizando los residuos en el proceso de moldeo por colada y permitiendo producir revestimientos con un grosor más uniforme. En este caso, solamente se fundía un grosor definido de polvo junto a la superficie del molde, y el polvo no fundido se devolvía al depósito de polvo para su uso posterior. El proceso modular permitió la utilización de menos moldes y cambios de molde rápidos.

Una dificultad adicional relacionada con las tuberías de acero inoxidable soldadas a los moldes electroformados era que disminuían la vida útil de dichos moldes. Las tensiones térmicas a las que el molde de níquel quedaba expuesto durante la soldadura de las tuberías a dicho molde provocaban fracturas en el molde. Para solucionar dicho inconveniente, se exploraron otras maneras de calentar el molde. Se utilizó la inmersión del molde electroformado en un lecho fluidizado (patente de Estados Unidos 4.946.663, a nombre de Takamatsu) o en un medio de transferencia de calor. También se utilizaron inducción de calor (patente de Estados Unidos 4.898.697, a nombre de Horton, concedida e incorporada en la presente descripción a título de referencia), y métodos de calentamiento por microondas. En la patente de Estados Unidos 4.755.333, a nombre de Gray (concedida e incorporada en la presente descripción a título de referencia) se da a conocer un método híbrido que utiliza un robot y múltiples estaciones.

El dispositivo más utilizado consistía en un dispositivo de proceso modular en el que se utilizaba una caja de moldeo para encerrar el lado posterior del molde electroformado de níquel, y en el que aire calentado mediante quemadores de gas era conducido a gran velocidad a través de tuberías hacia dicho lado posterior del molde electroformado, a efectos de obtener ciclos de calentamiento rápidos (o de enfriamiento, mediante aire exterior ambiente). Las patentes de Estados Unidos números 6.019.390 y 6.082.989, a nombre de McNally, y número 6.013.210, a nombre de Gardner, describen variantes de dicho proceso. En días relativamente fríos, podían obtenerse ciclos del orden de 4 minutos. No obstante, para alcanzar un nivel de mejora superior, era necesario superar algunas desventajas de este dispositivo. La incidencia del aire caliente en la parte posterior del molde electroformado se producía a una presión tal que dicho molde de níquel se doblaba y finalmente se rompía debido a la fatiga. El dispositivo de proceso modular evolucionó hasta un gran soporte de moldes con un quemador de gas elevado y un conducto muy largo en el que se suministraba aire caliente y frío de manera ineficiente.

El ruido ambiente y la contaminación térmica se convirtieron en un problema para los operarios de la estación. Existe la necesidad de un proceso que caliente y enfríe solamente el molde y el material del revestimiento de plástico que contiene, un proceso que permita la utilización de moldes delgados y ligeros, un proceso no agresivo con el medio ambiente, que origine poco ruido y pocas pérdidas de calor, y de un dispositivo de proceso que pueda adaptarse rápidamente de una forma de molde/producto a otra para reducir el tiempo de inactividad de dicho proceso.

El documento EP 0 366 407 A2 da a conocer un método para fabricar un artículo de material compuesto esponjoso y conformado, que incluye una primera etapa, en la que un molde de moldeo por colada se llena con un polvo de resina termoplástica para conformar una primera capa de resina, una segunda etapa, en la que un polvo mezclado que consiste en un agente espumante descomponible por calor y en polvo de resina termoplástica se dispone en el interior del molde en el que ya se había conformado la primera capa de resina, a efectos de formar una segunda capa de resina en la superficie de la primera capa de resina, y una tercera etapa, en la que el agente espumante descomponible por calor forma el esponjamiento mediante un tratamiento térmico para conformar un producto final que consiste en un artículo esponjoso y conformado. El molde de moldeo por colada es precalentado mediante un método de calentamiento por infrarrojos.

La patente de Estados Unidos 3.507.950 da a conocer un método y un dispositivo para el moldeo por termofusión de materiales de resina plástica en un molde que puede girar con un movimiento compuesto, a efectos de conformar una capa de material plástico en el interior de dicho molde mientras es calentado, principalmente por radiación infrarroja mediante una fuente de calor que envuelve al menos una parte de dicho molde.

La patente de Estados Unidos 3.564.656 se refiere a un dispositivo y a un método para moldear de manera giratoria artículos a partir de resinas termoplásticas y materiales naturales modificados, utilizando principalmente medios de calentamiento por infrarrojos.

La patente de Estados Unidos 4.740.337 da a conocer la producción de un artículo moldeado de plástico mediante el calentamiento de un molde por contacto con un baño salino precalentado. El baño salino se mantiene fácilmente a una temperatura uniforme y está aislado a efectos de eficacia energética. Un detector de infrarrojos sin contacto controla la temperatura de la cavidad del molde cuando el mismo está en el baño salino, y el molde se extrae de dicho baño cuando dicho molde alcanza la temperatura adecuada.

El documento JP-A-06-190 846 da a conocer un molde de moldeo por colada que comprende una superficie posterior que tiene zonas con una absorción de rayos infrarrojos diferente. Dichas zonas se obtienen mediante pintura negra y blanca.

Resumen de la invención

Se considera que el método que se da a conocer en el documento EP-A-0 366 407 constituye la técnica anterior más cercana con respecto a las características descritas en las reivindicaciones 1 a 10. Según la presente invención, la diferencia entre el método que se da a conocer en el documento EP-A-0 366 407 y las reivindicaciones 1 y 10 consiste en que el molde de metal está recubierto con un recubrimiento para ajustar o equilibrar la absortividad de energía infrarroja. De acuerdo con ello, el problema a resolver es el control de la entrada de calor en diversas zonas del molde.

Según la invención, este objetivo se obtiene mediante el método definido en la reivindicación 1 y mediante el dispositivo definido en la reivindicación 10.

Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones específicas de la invención.

La presente invención soluciona las deficiencias de la técnica anterior mediante la utilización de la absortividad como medio para ajustar o equilibrar la entrada de calor en diversas zonas del molde electroformado. La utilización de pintura negra en el lado posterior del molde orientado hacia los calentadores de infrarrojos permite un calentamiento más rápido de las partes más gruesas del molde o, por el contrario, los tonos más claros de pintura (gris) permiten disminuir el calentamiento de las partes delgadas del molde o reducir a cero el grosor del revestimiento de plástico conformado en dicha zona, ahorrando material y reduciendo la necesidad de eliminar excesos de dicho material. Gracias a este método consistente en pintar el lado posterior del molde con distintos tonos de gris resulta posible obtener un mejor equilibrio de calor, lo cual permite conseguir un brillo más uniforme del revestimiento, reduciendo la necesidad de pintarlo posteriormente. Una distribución de calor mejorada también resulta fundamental para asegurar la obtención de un revestimiento de grosor uniforme con cualquiera de los polvos de termoplásticos más recientes, tales como TPU, TPE, y TPO, algunos de los cuales pueden presentar un punto de fusión muy diferente.

En otra realización, con calentamiento por infrarrojos, en la actualidad existe la tecnología necesaria para hacer que los materiales termoplásticos sean más sensibles o conductores con respecto al calentamiento mediante energía por infrarrojos, añadiendo materiales que mejoran su absortividad de calor y además reducen la duración del ciclo.

El proceso de moldeo puede organizarse de varias maneras, utilizando un transportador de recorrido superior e inferior que soporta un número de moldes, o de manera modular, aunque resulta preferible utilizar 3 estaciones y un robot para manipular el molde desde el precalentamiento (A) hasta el moldeo (B), volviendo al calentamiento (A) y pasando posteriormente al enfriamiento (C) y al desmoldeo, tal como puede observarse en los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

Las ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción de dicha invención y de los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es un diagrama de flujo que describe las etapas del proceso de la presente invención.

La figura 2 es un dibujo esquemático, a título de ejemplo, de una secuencia del proceso según la presente invención.

La figura 3 es una vista en sección del dispositivo calentador con un contorno específico de la presente invención.

La figura 4 es una vista en sección del dispositivo de enfriamiento con un contorno específico de la presente invención.

Descripción de la realización preferida

Tal como se ha mencionado anteriormente, la figura 1 es un diagrama de flujo que representa las etapas del proceso utilizado en la invención para producir revestimientos de plástico para aplicaciones de embellecedores para automóviles. Un molde de níquel electroformado se calienta previamente mediante calentadores eléctricos de infrarrojos, y cuando el molde alcanza la temperatura de moldeo de polvo preferida para el polvo de plástico específico a procesar, dicho molde se llena con dicho polvo, utilizando un depósito de polvo que queda acoplado a la cara del molde y al ser invertido llena de polvo la cavidad de dicho molde. A continuación, el molde gira, normalmente alrededor de su eje mayor, a efectos de permitir que el polvo entre en contacto con la superficie interior expuesta y calentada del molde electroformado y se funda sobre dicha superficie calentada del molde. Posteriormente, el conjunto de molde/depósito de polvo se invierte, y cualquier partícula de polvo no fundida cae hacia dicho depósito de polvo, que se desmonta y retira a continuación. Luego, se aplica sobre el molde una pulverización fina de agua y aire para enfriar su superficie hasta la temperatura de desmoldeo deseada. Una vez se alcanza la temperatura de desmoldeo, se extrae el revestimiento sólido enfriado y se inicia el siguiente ciclo. Las formulaciones termoplásticas líquidas, tales como plastisoles u organisoles pueden ser procesadas de la misma manera.

La figura 2 representa este proceso de manera más detallada. Aunque en este caso se muestra como estaciones básicas de un dispositivo, puede presentar forma de línea móvil u ordenada, puede comprender un robot manipulador y estaciones múltiples, tal como se da a conocer en el documento 4.759.333, a nombre de Gray (e incorporado en la presente descripción a título de referencia), o puede consistir en cualquier otra secuencia de acuerdo con las figuras 1 y 2, incluyendo el moldeo de capas múltiples de plástico, tipos múltiples de plástico y capas esponjosas de termoplástico para la conformación de revestimientos o carcasas.

De manera más específica, se conforma un molde de níquel electroformado con una superficie (grano, textura, decoración) y un contorno finales deseados para el revestimiento o carcasa del automóvil. Preferiblemente, este molde electroformado presenta un grosor relativamente uniforme, entre 2,54 y 3,81 mm (0,100'' y 0,150''), a efectos de minimizar el peso del níquel a calentar y enfriar, y para minimizar las tensiones internas en el molde. Es posible realizar moldes más delgados dependiendo de su forma y de su capacidad para soportar su propio peso, y el polvo con el que se llena el molde debe recubrir de manera adecuada su superficie a efectos de obtener un revestimiento completo y uniforme. Como fuente de energía, son preferibles calentadores eléctricos de infrarrojos, ya que no son ruidosos, no emiten gases contaminantes y son portátiles, y permiten que los elementos calentadores tengan un contorno en concordancia con cada forma específica del molde. Considerando una duración de un minuto para calentar el conjunto de la masa del molde y el polvo que cubre su superficie, es necesaria una energía aproximada de 7,285 watios/cm^{2} (47 watios/pulgada^{2}). Se comprobó que la longitud de onda de infrarrojos más deseable era de 2,1 a 3,0 micras a efectos de generar una temperatura suficiente de 691 a 1093ºC (1275 a 2000 grados F) y obtener al mismo tiempo una duración de uso razonablemente larga del elemento calentador y el mínimo riesgo potencial para la seguridad. Utilizando una fuente de 277 voltios y tres fases, un calentador capaz de generar 7,285 watios/cm^{2} (47 watios /pulgada^{2}) produjo una temperatura de funcionamiento constante de 788ºC (1450 grados F). Unos elementos calentadores de infrarrojos tubulares, con una funda exterior de Inconel y un elemento de cable de Inconel encapsulado en dicha funda de Inconel con óxido de magnesio, se encargaron de proporcionar la energía deseada. Los calentadores tubulares estaban dotados de extremos fríos que simplificaban su montaje, y unas juntas de fibra cerraban cada extremo de la funda para permitir la salida de la humedad. Los calentadores tubulares estaban doblados según una disposición para adaptarse al lado posterior del molde electroformado, a una distancia aproximada de 25,4 a 76,2 mm (1 a 3 pulgadas) de la superficie del molde, y discurriendo con una separación aproximada de 25,4 a 76,2 mm (1 a 3 pulgadas) a lo largo de dicho molde para cubrir de manera uniforme la zona a calentar del mismo. Se instaló un termopar en la superficie frontal del molde, en un punto de grosor promedio de dicho molde, a efectos de detectar la temperatura y controlar los elementos calentadores tubulares. Para corregir el problema de "fuego cruzado" (el problema que se produce cuando un elemento calentador está orientado hacia otro elemento y desplaza el calentador opuesto más allá de su punto de ajuste), cada elemento calentador se controló independientemente mediante un relé de estado sólido conectado a un regulador de tensión. Conectando un termopar a cada elemento calentador, si un calentador empieza a interferir con el elemento calentador adyacente, dicho termopar avisa al controlador de estado sólido, que está programado para reducir la tensión suministrada a dicho calentador, evitando sobrecalentamientos. De este modo, se utilizó una disposición de calentadores que proporciona una temperatura uniforme y constante, que es específica para cada forma de molde y que es portátil, de modo que puede ser intercambiada fácilmente cuando se utiliza una nueva forma de molde. Por lo tanto, se da a conocer una fuente de calentamiento muy conveniente, sin partes móviles y sin problemas potenciales de contaminación acústica, térmica y de humos.

A efectos de equilibrar adicionalmente el calor absorbido por el molde electroformado para obtener un grosor del revestimiento o de la carcasa más uniforme, especialmente con formas complejas y con recortes, se utilizó la absortividad de cuerpos negros. Se aplicó pintura negra capaz de soportar las temperaturas presentes en el lado posterior de la herramienta para facilitar la transferencia de calor. El níquel presentaba una emisividad de 0,11, mientras que una superficie de pintura negra y brillante presentaba una emisividad de 0,86. Debido a que el revestimiento o carcasa de plástico en conformación debería ser lo más uniforme posible, normalmente con un grosor aproximado de 0,635 a 1,016 mm (0,025 a 0,040 pulgadas), a efectos de utilizar la menor cantidad de polvo posible para moldear cada carcasa, es necesario equilibrar el calor en el molde. Normalmente, esto se lleva a cabo mediante técnicas de termografía en primer lugar para ajustar la forma de los elementos calentadores y la distancia a la superficie de la parte posterior del molde y, finalmente, cortando y midiendo el grosor de los revestimientos o carcasas moldeados en cada pulgada o en las dimensiones x e y. Se ha comprobado que puede obtenerse un ajuste preciso del equilibrio de calor mediante la aplicación de pintura con diferentes escalas de tonos de gris en la superficie posterior del molde. De manera específica, en zonas del molde que son delgadas (debido a la geometría compleja del molde electroformado) y en zonas de "desecho" en las es deseable poca presencia de revestimiento o carcasa o la ausencia de los mismos, tales como recortes en aberturas del producto final o bordes periféricos, puede aplicarse pintura de tonos claros de gris para reducir el calor absorbido (y, por lo tanto, el grosor de la carcasa conformada, debido a la menor fusión del polvo). Además, unas temperaturas más uniformes del molde dan como resultado un brillo y unos colores más uniformes del revestimiento o carcasa finalizados.

La figura 3 es una vista en sección del dispositivo calentador de la presente invención. Se dispone un molde de níquel electroformado 10 debajo de un dispositivo calentador de infrarrojos 20. Preferiblemente, unos elementos calentadores de infrarrojos 14 discurren en una disposición en paralelo con respecto a la longitud del molde, y presentan un contorno que sigue la superficie de dicho molde, con una separación del mismo de unas cuantas pulgadas, proporcionando un calor uniforme. El dispositivo calentador preferido comprende además un bastidor exterior 12 para soportar una pantalla reflectora 16 a efectos de contener la energía y dirigirla hacia la superficie del molde, y una capa de aislante K-wool 18. Esto permite obtener un dispositivo calentador ligero y que es fácil de cambiar cuando se desea utilizar una forma de molde diferente.

A efectos de obtener un ciclo de enfriamiento rápido, se utiliza preferiblemente enfriamiento por evaporación. Esto permite eliminar los problemas anteriores que se producían al utilizar aire ambiente, especialmente durante las épocas extremas del año (calor de verano). A efectos de minimizar la falta de limpieza que supone mojar el molde con agua, el molde electroformado que contiene la carcasa moldeada es pulverizado utilizando aire a 6.895 bares (100 psi), que atomiza agua fría forzada a través de boquillas de pulverización (tales como Binks o De Vilbis). Tal como puede observarse en la figura 4, las boquillas de pulverización están situadas según una disposición ajustable que se aproxima a la forma del molde para asegurar la uniformidad del enfriamiento. Se dispuso un sistema de enfriamiento de aire sobre agua, que utilizaba un depósito de compensación de aire para mantener un suministro de volumen elevado constante y a alta presión. La figura 4 es una vista en sección del dispositivo de enfriamiento por evaporación. Un bastidor 22 está configurado para seguir la forma del molde y permitir la instalación de filas de boquillas 24 a lo largo del mismo. Preferiblemente, las boquillas 24 están ajustadas para quedar separadas de manera regular y a una distancia constante del molde 10, incluyendo sus extremos, a efectos de obtener un enfriamiento regular y rápido. Mediante una pulverización fina de aire y agua, el agua se evaporará y se formarán pocas acumulaciones de la misma. De esta manera, un robot manipula el molde desde la estación de calentamiento (A) (ver figura 2) hasta la estación de moldeo (B), volviendo a la estación de calentamiento (A) y pasando finalmente a la estación de enfriamiento (C). El hecho de disponer las boquillas de pulverización para el enfriamiento en una estación separada de la de calentamiento permite una mayor vida útil de dichas boquillas y sin la formación de obstrucciones.

Haciendo referencia nuevamente a la figura 2, se describirá la secuencia del proceso. Un molde de níquel electroformado se dispone debajo de una unidad de calentamiento de infrarrojos en la estación A, descrita en la figura 2 en la posición 1, de manera inversa en la zona en la que el lado posterior del molde ha sido pintado de color negro para optimizar la absortividad. Los elementos calentadores de infrarrojos que tienen un contorno que sigue el lado posterior del molde electroformado quedan enfrentados a dicho lado posterior del molde (ver figura 3). Un termopar está fijado a la superficie de la cavidad del molde. Cuando el molde alcanza la temperatura de moldeo óptima para el termoplástico específico a moldear (uretano termoplástico, cloruro de polivinilo, elastómero termoplástico, olefina termoplástica y similares), dicho molde es desplazado hasta una estación de moldeo B, tal como se muestra en la figura 2, en la posición 2, en la que se acopla a un depósito de polvo que contiene el polvo de termoplástico. Cuando el conjunto de molde/depósito gira alrededor de su eje mayor, el polvo que entra en contacto con la superficie caliente del molde se funde para formar una capa de plástico uniforme. Después de girar aproximadamente 20 segundos, el depósito se separa del molde, que queda invertido de modo que cualquier partícula sobrante de polvo cae en dicho depósito y es retirada. A continuación, el molde electroformado se desplaza nuevamente hacia la estación de calentamiento de infrarrojos A, mostrada en la posición 3 en la figura 2, a efectos de completar el proceso de fusión (normalmente, con una temperatura aproximada del molde de 204ºC (400 grados F). Después de aproximadamente 10 segundos, el molde se desplaza hacia una estación de enfriamiento C, mostrada en la figura 2 en la posición 4, en la que se aplica una pulverización de agua y aire en las superficies frontal y posterior para enfriar dicho molde hasta una temperatura de desmoldeo de 60 a 66ºC (140 a 150 F) (durante aproximadamente 60 segundos). Al alcanzar la temperatura de desmoldeo, la carcasa de plástico es extraída del molde en la estación D, mostrada en la figura 2 en la posición 5, y se inicia un nuevo ciclo.

Aunque en este caso resulta preferible el enfriamiento por evaporación, es aceptable cualquier proceso que utilice calor latente (el requerido para un cambio de estado), de modo que, además de agua, pueden utilizarse materiales tales como nitrógeno líquido, hielo seco (CO_{2}), etc. La disposición de las boquillas de pulverización puede optimizarse situando dichas boquillas de modo que sigan el contorno del molde.

Por lo tanto, puede observarse que la invención permite obtener un método nuevo y mejorado para producir revestimientos o carcasas de plástico delgados a partir de un proceso de moldeo de líquido o de polvo. Mediante la utilización de calentamiento eléctrico por infrarrojos, se obtiene un proceso simplificado que requiere menos moldes y muchos menos dispositivos de conducción y de transporte, y que emite bastante menos ruido y calor residual al ambiente. Además, se da a conocer un método de equilibrio de calor que, mediante la absortividad de cuerpos negros, permite obtener una temperatura uniforme del molde, un grosor más uniforme de la carcasa y regularidad en su brillo. Asimismo, se da a conocer la utilización de calor latente de vaporización o sublimación a efectos de obtener ciclos de enfriamiento del molde significativamente más rápidos, lo cual contribuye a conseguir unos ciclos de tiempo totales más rápidos, reduciendo el número de moldes y de estaciones de moldes necesarios para producir grandes volúmenes de carcasas.

La descripción y los dibujos explican de manera ilustrativa las realizaciones preferidas de la presente invención. Se pretende que la descripción y los dibujos describan dichas realizaciones, sin limitar el alcance de la invención. Los expertos en la materia entenderán que, a la vista de la anterior descripción, es posible realizar modificaciones y variaciones adicionales en la presente invención, dentro del alcance de las reivindicaciones expuestas a continuación. Por lo tanto, dentro del alcance de las reivindicaciones, será posible poner en práctica la invención de otras maneras diferentes a lo mostrado y descrito de manera específica en la descripción y en los dibujos.

Claims

1. Método de producción de artículos de plástico, que comprende:

-: precalentar un molde de metal utilizando energía infrarroja para establecer una temperatura de moldeo;

-: colar el material plástico en la superficie de dicho molde de metal precalentado;

-: fundir dicho plástico hasta formar una capa sustancialmente uniforme utilizando energía infrarroja;

-: enfriar dicho molde de metal utilizando enfriamiento por evaporación;

-: extraer el artículo de plástico moldeado de dicho molde de metal, caracterizado porque el molde de metal está recubierto con una pintura de color negro a diferentes tonos de gris para ajustar o equilibrar la absortividad de dicha energía infrarroja, en el que dicho recubrimiento se aplica de manera selectiva en dicho molde para localizar de manera selectiva dicha absortividad de dicha energía infrarroja.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha energía infrarroja es suministrada desde calentadores eléctricos de infrarrojos.

3. Método según la reivindicación 2, en el que dichos calentadores funcionan en el intervalo de temperatura de 691-1093ºC (1275-2000 F).

4. Método según la reivindicación 2, en el que dicho molde tiene un contorno y dichos calentadores eléctricos de infrarrojos tienen un contorno que sigue el contorno de dicho molde de metal.

5. Método según la reivindicación 1, en el que dicho enfriamiento por evaporación utiliza calor latente.

6. Método según la reivindicación 5, en el que dicho calor latente es vaporización.

7. Método según la reivindicación 5, en el que dicho calor latente es sublimación.

8. Método según la reivindicación 1, en el que dicho material plástico es un termoplástico o termoendurecible.

9. Método según la reivindicación 1, en el que dicho plástico está en el grupo que comprende uretano, vinilo, olefina, acrílico, estireno, elastómero termoplástico, polisulfona, poliimida, óxido de polifenileno, poliamida, epoxi y combinaciones de los mismos.

10. Dispositivo para moldear productos, tales como artículos de plástico, que comprende:

(i): un molde de metal para recibir material plástico de moldeo, estando recubierta la superficie posterior del molde con una pintura de color negro a diferentes tonos de gris para ajustar o equilibrar la absortividad de energía infrarroja;

(ii): calentadores de infrarrojos para calentar dicho molde hasta una temperatura de moldeo deseada;

(iii): un dispositivo de enfriamiento que comprende un sistema de calor latente.