ES2339230T3 - Procedimiento para fabricar una pieza de montaje termoplastica. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para fabricar una pieza de montaje estratificada termoplástica (10b, 10c) por fundición inyectada, en el que se une una lámina (24, 26) con un plástico, formando el plástico un cuerpo de espuma (28) que presenta burbujas de gas de extensión diferente de tal manera que, partiendo del núcleo (16) de la pieza de montaje, la extensión de las burbujas de gas disminuye en dirección al borde (20) de dicha pieza de montaje, con lo que se forma una capa de borde (12), caracterizado porque se ajusta el espesor de la lámina (24, 26) a la capa de borde (12) del cuerpo de espuma (28) en lo que respecta a la corriente de calor evacuable.

Description

Procedimiento para fabricar una pieza de montaje termoplástica.

La presente invención concierne a un procedimiento para fabricar una pieza de montaje estatificada espumada termoplástica, obtenida por fundición inyectada, que comprende un cuerpo de espuma y una lámina unida con éste, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Para proporcionar piezas de montaje blandas con una superficie óptica y/o táctil especial para la zona interior o la zona exterior de vehículos automóviles es conocido el recurso de unir una lámina que forma la superficie de la pieza de montaje con una capa de espuma termoplástica.

Por ejemplo, se fabrican la lámina y el cuerpo de espuma por el llamado procedimiento de monoemparedado o en un útil de emparedado multicanal, en donde se reúnen las masas fundidas en dos sistemas de canales calientes separados presentes en la boquilla de emparedado. Un procedimiento correspondiente se encuentra descrito en el documento DE 100 13 627 A1, según el cual se produce un cuerpo espumado juntamente con una piel.

Asimismo, es posible que, para fabrica una pieza de montaje de esta clase, se incorpore una lámina formadora de la superficie en un útil de fundición inyectada, aplicándose la lámina con su lado exterior a una de las mitades del útil e inyectándose por detrás con un material de espuma termoplástica. Este procedimiento se ha revelado, por ejemplo, en el documento US-A-5 785 910. Según un perfeccionamiento especial de este procedimiento, se inyecta una masa fundida cargada de gas en la cavidad formada entre las mitades de molde cerradas del útil de fundición inyectada hasta que se llene el volumen, y a continuación se abren las mitades del molde del útil de fundición inyectada en una cuantía definida, con lo que, debido al aumento de volumen/disminución de presión, se forman burbujas de gas y tiene lugar un espumado. Debido a las diferencias de viscosidad dependientes de la distribución de la temperatura -la masa fundida se enfría más rápidamente en el borde de la pieza de montaje que en el núcleo- se forman burbujas grandes de gas en el núcleo de la pieza de montaje y el diámetro de las burbujas de gas disminuye hacia el borde, con lo que se obtiene una capa de borde con resistencia incrementada sin una formación apreciable de burbujas de gas.

Tales piezas de montaje presentan de manera desventajosa una tendencia a la deformación muy grande, ya que en la lámina o en el cuerpo de espuma predominan en general unas tensiones muy diferentes. Solamente con un gran coste se puede contrarrestar esto eligiendo para ello, por ejemplo, unas formas de bebedero y unas posiciones de bebedero muy complicadas. Además, es regularmente necesario prever introductores de estabilización como los mostrados en el documento DE 100 13 627 A, con los cuales está sólidamente unido el conjunto de espuma/lámina. Especialmente desventajosos son aquí en particular el elevado esfuerzo económico de fabricación, el alto consumo de material, el alto peso de la pieza de montaje y los altos costes, de modo que resulta en conjunto una relación muy desfavorable de rigidez de pieza de montaje a utilización de material/peso.

El problema de la presente invención consiste en proporcionar una pieza de montaje estratificada citada al principio que no presente ninguna tendencia a la deformación o sólo presente una pequeña tendencia a la deformación y que se caracterice por un peso reducido junto con, al mismo tiempo, una rigidez especialmente alta; la pieza de montaje deberá poder fabricarse con un pequeño esfuerzo económico y deberá requerir una utilización de material solamente reducida, con lo que se mantienen bajos los costes.

La solución del problema se logra por medio de un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1, en donde la idea básica incluye la unión de una lámina con un cuerpo de espuma cuyo espesor está ajustado a la capa de borde del cuerpo de espuma, especialmente con respecto a la corriente de calor evacuada.

Es especialmente preferible que la corriente de calor evacuada a través de la lámina corresponda al menos aproximadamente a la corriente de calor evacuada a través de la capa de borde, de modo que ya durante el proceso de enfriamiento en el útil de fundición inyectada se logre de manera ideal una evacuación de calor uniforme en todos los lados y se prevenga ya así una deformación de la pieza de montaje en su nacimiento.

De manera conveniente, la capa de borde del cuerpo de espuma presenta un espesor de 0,1 a 0,8, especialmente de 0,3 a 0,5 mm; en esta capa están contenidas al menos solamente unas pocas/pequeñas burbujas de gas, con lo que se consigue una rigidez incrementada en esta zona. La lámina presenta de manera ventajosa un espesor que corresponde al menos aproximadamente al espesor de la capa de borde del cuerpo de espuma.

Se ha comprobado que es especialmente favorable que, en el marco de la presente invención, se inyecte material de espuma detrás de una lámina de barniz.

A continuación, se exponen ejemplos de realización especialmente preferidos de la invención con referencia a las figuras, en las que muestran:

La figura 1a, una sección a través de una pieza de montaje con una distribución típica de las burbujas de espuma,

La figura 1b, una sección a través de una lámina de plástico inyectada por detrás con espuma y

La figura 1c, una sección a través de una lámina de espuma inyectada por detrás con espuma.

La figura 1 muestra una sección a través de una pieza de montaje espumada 10a con una capa de borde solidificada 12, 14, para cuya fabricación se inyecta en una cavidad de moldeo formada entre dos mitades de molde de un útil de fundición inyectada, no mostrado aquí con más detalle, un material sintético de espuma termoplástica fundida cargada de gas hasta que el volumen esté completamente lleno. Debido a la temperatura más baja del útil de fundición inyectada en comparación con la temperatura de la masa fundida se forma en la pared del útil una delgada capa de borde 12, 14 que no se vuelve a fundir tampoco en condiciones normales, de modo que en esta zona -el gas se ha disuelto sustancialmente en la masa fundida- se produce una capa exterior al menos aproximadamente exenta de burbujas de gas.

En otro desarrollo de fabricación se abren de manera definida las mitades del útil en una cuantía predeterminada, con lo que se incrementa el volumen formado entre las mitades de molde o se reduce la presión. Como consecuencia, se espuma el material con formación de burbujas de gas y, dependiendo de la viscosidad de la masa fundida que, debido a la distribución de la temperatura en la pieza de montaje, es máxima en el centro y decreciente hacia el borde de la pieza de montaje, se forman entonces unas burbujas de gas 18 de mayor tamaño en la zona de núcleo 16 y unas burbujas de gas 22 de tamaño decreciente hacia el borde 20; la pieza de montaje solidificada 10a presenta de manera correspondiente una distribución de masa concentrada en la zona de borde 12, 14, 20 de la pieza de montaje, con lo que se consigue, especialmente en vista de la cantidad de material utilizada, un momento resistente muy alto respecto de de flexión y torsión.

La capa de borde 12, 14 del cuerpo de espuma 28 presenta un espesor de 0,1 a 0,8, especialmente de 0,3 a 0,5 mm, cumpliéndose que el espesor depende, por supuesto, de la velocidad de solidificación de la masa fundida inyectada - por ejemplo, condicionado por una diferencia de temperatura grande entre el útil y la masa fundida, una capa de borde más gruesa 12, 14 sin inclusiones sustanciales de burbujas de gas y, condicionado por una diferencia de temperatura más pequeña, una capa de borde más delgada 12, 14; el espesor de la capa de borde 12, 14 es al menos aproximadamente constante en toda la pieza de montaje 10a.

En la figura 1b se representa una pieza de montaje 10b con un cuerpo de espuma 28 y una lámina 24 unida con éste. Para la fabricación se coloca una lámina 24 -en el presente caso una lámina de barniz- entre las mitades de molde abiertas de un útil de fundición inyectada, no representado aquí con más detalle, estando el lado delantero de la lámina vuelto hacia la superficie del útil y aplicado a ésta. Después del cierre de las mitades de molde se inyecta un material de espuma fundido entre una mitad de molde del útil de fundición inyectada y la otra mitad de molde a la que se aplica la lámina 24, y a continuación, análogamente al procedimiento descrito para la fabricación de la pieza de montaje 10a, se abre el útil de fundición en una cuantía definida, con lo que tiene lugar un espumado como el descrito anteriormente.

Al igual que en la pieza de montaje 10a mostrada en la figura 1a se forma en la pieza de montaje 10b -pero solamente en una cara por el lado alejado de la lámina 24- una capa de borde 12 con elevada resistencia sin inclusiones apreciables de burbujas de gas; la lámina 24 forma un conjunto con el material de espuma inyectado sin formación de una capa de borde.

El espesor de la lámina 24 está ajustado a la capa de borde 12 del cuerpo de espuma 28, especialmente en lo que respecta a la corriente de calor evacuada. Por tanto, si la lámina 24 presenta una conductividad/capacidad calorífica semejante a la de la capa de borde 12, se elige entonces su espesor con una magnitud semejante a la de la capa de borde. Si la lámina 24 presenta una mayor conductividad calorífica/una menor capacidad calorífica que la capa de borde 12, se elige dicha capa con un espesor correspondientemente mayor. En caso contrario, con una menor conductividad calorífica/una mayor capacidad calorífica de la lámina 24 en comparación con la capa de borde 12 se reduce el espesor de ésta de una manera correspondiente. De este modo, ya sólo debido a la evolución de la temperatura durante la fabricación de la pieza de montaje se consigue una especial pobreza en deformación a causa de que en ambas mitades del útil se presentan condiciones de enfriamiento comparables.

La figura 1c muestra la pieza de montaje 10c que está formada por una lámina de espuma 26 espumada por detrás. Al igual que en la pieza de montaje 10b, se efectúan durante la fabricación la formación de una capa de borde 12 y la unión del material de espuma con la lámina de espuma 26. La lámina de barniz 24 o la lámina de espuma 26 se pueden sustituir debidamente, por supuesto, por cualesquiera otros materiales inyectables por detrás, sin salirse del ámbito de la idea que sirve de base a la invención, consistente en una evacuación de calor comparable por ajuste del espesor de la lámina al espesor de la capa de borde 12, de modo que, en el marco de los presentes documentos, se han de entender enteramente también bajo el término de lámina otros plásticos y materiales decorativos que no sean del tipo de lámina, tales como cuero, materiales sustitutivos de cuero, telas, alcántaras, redes, etc. Eventualmente, la presente disposición concierne tan sólo a zonas parciales de una pieza de montaje.

En el marco de la idea de la invención es posible también inyectar el material de espuma en el útil de fundición inyectada entre dos materiales que forma la superficie exterior y que están ajustados uno a otro especialmente con respecto a la corriente de calor evacuable. Según un perfeccionamiento, se emplean piezas de inserción atemperadas.

De manera especialmente ventajosa, se reducen con la invención los costes de la pieza de montaje para una calidad comparable y se consigue una alta rigidez de la pieza de montaje decorada junto con un simultáneo ahorro de material; debido a la acción aislante de la lámina empleada se puede reducir netamente la altura posible de los canales de flujo. El material inyectado puede espumarse tanto por vía química como por vía física. Un agente propulsor, tal como, por ejemplo, gas disuelto, conduce a una viscosidad más baja de la masa fundida, con lo que se reduce la presión de inyección para una misma aplicación. Como consecuencia de esto, resulta una menor fuerza de cierre necesaria, con lo que son posibles ahorros adicionales debido a la utilización de máquinas más pequeñas.

Claims (6)

1. Procedimiento para fabricar una pieza de montaje estratificada termoplástica (10b, 10c) por fundición inyectada, en el que se une una lámina (24, 26) con un plástico, formando el plástico un cuerpo de espuma (28) que presenta burbujas de gas de extensión diferente de tal manera que, partiendo del núcleo (16) de la pieza de montaje, la extensión de las burbujas de gas disminuye en dirección al borde (20) de dicha pieza de montaje, con lo que se forma una capa de borde (12), caracterizado porque se ajusta el espesor de la lámina (24, 26) a la capa de borde (12) del cuerpo de espuma (28) en lo que respecta a la corriente de calor evacuable.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se inyecta el plástico por detrás de la lámina (24, 26) introducida en un molde de fundición inyectada.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se ajusta el espesor de la lámina (24, 26) de modo que la corriente de calor evacuable a través de la lámina (24, 26) corresponda aproximadamente a la corriente de calor evacuable a través de la capa de borde (12).

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se produce una capa de borde (12) con un espesor de 0,1 a 0,8 mm, especialmente de 0,3 a 0,5 mm.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se elige el espesor de la lámina (24, 26) de manera correspondiente al espesor de la capa de borde (12).

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el empleo de una lámina de barniz.