ES2645426T3 - Semiproducto y procedimiento para la fabricación de un componente híbrido compuesto de metal/material sintética, conformado de forma tridimensional, y uso de tal semiproducto - Google Patents

Semiproducto y procedimiento para la fabricación de un componente híbrido compuesto de metal/material sintética, conformado de forma tridimensional, y uso de tal semiproducto Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de un componente híbrido de forma tridimensional (5) de metal/material sintética, caracterizado por el uso de un semiproducto embutible en forma de pletina o de banda (1, 1') que presenta al menos una chapa metálica en forma de pletina o de banda (1.1) y al menos una capa de materia sintética termoplástica (1.2, 1.4) aplicada sobre la chapa metálica por unión de materiales, presentando el lado de la chapa metálica (1.1) en el que está aplicada la capa de materia sintética (1.2, 1.4) una superficie (1.3, 1.5) que mejora la adherencia de la capa de materia sintética (1.2, 1.4), estando realizada la capa de materia sintética (1.2, 1.4) como capa de acoplamiento para el acoplamiento por unión de materiales sin adhesivo de al menos un cuerpo estructural (2) que está fabricado o que ha de ser fabricado de materia sintética, y aplicándose en la capa de materia sintética (1.2, 1.4) realizada como capa de acoplamiento un cuerpo estructural (2) de materia sintética por unión de materiales, mediante moldeo por inyección o moldeo por presión.

Description

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DESCRIPCION
Semiproducto y procedimiento para la fabricacion de un componente hnbrido compuesto de metal/material sintetica, conformado de forma tridimensional, y uso de tal semiproducto
La invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de un componente hnbrido compuesto de metal/materia sintetica, conformado de forma tridimensional.
En la construccion y especialmente en la construccion de vehnculos se usan en gran medida componentes ligeros que ademas de un bajo peso deben presentar adicionalmente una alta resistencia y rigidez. Frecuentemente, estos componentes ligeros sirven en una carrocena de vehnculo como componentes estructurales relevantes en caso de colision, como por ejemplo una columna B, un parachoques o un soporte de impacto lateral. Una propuesta para conseguir este tipo de componentes ligeros consiste en combinar diferentes materiales entre sf
En el ambito de las materias sinteticas y las materias sinteticas reforzadas con fibras, la empresa LANXESS AG ha desarrollado, en cooperacion con la catedra de tecnologfa de los materiales sinteticos de Erlangen, el llamado “soporte de Erlangen”. Es un soporte modelo empleado para estudios estandar, para cuya fabricacion, una chapa organica (materia sintetica reforzada con fibras) se calienta por encima de su temperatura de fusion, se inserta en un molde de conformacion, se conforma y a continuacion se provee de una estructurada nervada tridimensional mediante un grupo de moldeo por inyeccion integrado. En este soporte modelo, los valores caractensticos mecanicos son significativamente mas altos que en un equivalente a base de chapa. Por lo tanto, las estructuras de este tipo pueden absorber notablemente mas energfa. Otras simulaciones de flexiones en 3 puntos en el soporte de Erlangen arrojaron que un conjunto de una chapa de acero conformada con una estructura nervada conforme al soporte de Erlangen, en comparacion con la variante de partida del soporte de Erlangen (chapa organica con estructura nervada aplicada por inyeccion), puede absorber unas fuerzas mas de dos veces mas altas. Sin embargo, debido a que los materiales metal y materia sintetica no son afines, es necesario prever medidas de union adecuadas. El proceso de fabricacion convencional comprende los siguientes pasos de trabajo:
1. Confeccionar (recortar) la chapa de acero
2. Conformar la chapa recortada
3. Desaceitar la chapa conformada
4. Aplicar una capa de adhesivo
5. Transportar la chapa conformada, recubierta de adhesivo, al molde de inyeccion e insertarla en el molde
6. Inyectar materia sintetica detras o alrededor de la chapa originando una estructura nervada.
Este proceso es muy costoso. En particular, tienen un precio muy elevado los adhesivos actuales para la industria automovilfstica. Todo ello hace que muchos fabricantes de automoviles o proveedores se abstengan de usar componentes hnbridos compuestos de metal/materia sintetica, de manera que no pueden aprovechar el potencial de construccion ligera que ofrecen estos.
Por el documento DE19934545C1 se dieron a conocer componentes hnbridos que presentan un cuerpo perfilado conformado a partir de una pletina de metal en la que se ha inyectado materia sintetica por detras, de tal forma que la materia sintetica define un cuerpo estructural que presenta nervios en forma de cruz. Para conseguir una union suficiente entre el metal y la materia sintetica, segun el documento DE19934545C1 se realiza una union geometrica parcial de la materia sintetica con el cuerpo perfilado metalico. La union geometrica se consigue mediante la envoltura parcial del cuerpo perfilado y mediante la inyeccion alrededor de calados del cuerpo perfilado. En los calados se producen anclados puntuales entre el metal y la materia sintetica. Estos puntos de union geometrica parciales, sin embargo, no son deseados en muchos componentes con vistas a la apariencia exterior del componente. Ademas, debido a las uniones geometricas parciales, la capacidad de absorcion de carga de este tipo de componentes hnbridos a veces es insatisfactoria.
Como estado de la tecnica adicional cabe mencionar el documento DE102010039270A1.
Partiendo de ello, la invencion tema el objetivo de proporcionar un procedimiento para la fabricacion de un componente hnbrido compuesto de metal/materia sintetica conformado de forma tridimensional que permita a los fabricantes de automoviles o sus proveedores fabricar componentes hnbridos correspondientes con una alta capacidad de absorcion de carga de forma notablemente mas economica de lo que es el caso con el proceso mencionado anteriormente que incluye 6 pasos de trabajo.
El objetivo mencionado se consigue mediante un procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 1. Formas de realizacion ventajosas del procedimiento segun la invencion son objeto de las reivindicaciones 2 a 15 referidas a la reivindicacion 1.
La invencion esta basada en la idea basica de poner a disposicion, para la fabricacion de un componente hnbrido compuesto de metal/materia sintetica conformado de forma tridimensional, un semiproducto que permita una union con una adhesion sustancialmente por toda la superficie entre el metal y la materia sintetica, sin que para ello se necesite por parte del fabricante de automoviles o del fabricante de componentes hnbridos la aplicacion de una capa de adhesivo, ya que el semiproducto se compone de al menos una chapa metalica en forma de pletina o de banda y
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al menos una capa de materia sintetica termoplastica aplicada sobre esta por union de materiales, presentando el lado de la chapa metalica en el que esta aplicada la capa de materia sintetica una superficie que mejora la adherencia de la capa de materia sintetica, estando realizada la capa de materia sintetica como capa de acoplamiento para el acoplamiento por union de materiales sin adhesivo de al menos un cuerpo estructural que esta fabricado o que ha de fabricarse a partir de materia sintetica.
Segun el tratamiento superficial se pueden usar distintas materias sinteticas termoplasticas como capa de acoplamiento, especialmente polipropileno (PP), poliamida (PA), polietileno (PE, polietilentereftalato (PET), elastomero termoplastico asf como compuestos de estas materias sinteticas, siendo especialmente preferibles la poliamida, el polietileno o mezclas de estos por su resistencia relativamente alta a las temperaturas.
La chapa metalica del semiproducto preferentemente esta hecha de un material de acero, de forma especialmente preferible de acero de fase dual o de otro acero de construccion ligera. El material de acero se caracteriza por una buena deformabilidad y una alta resistencia. La estructura del acero de fase dual se compone principalmente de una matriz fenitica blanda en la que esta incorporada en forma de isla una segunda fase dura, principalmente martensftica. La parte de ferrita asciende a hasta 90%. Ademas de martensita pueden estar presentes tambien partes de austenita residual y de bainita. Las chapas de acero de fase dual resultan adecuadas especialmente para la conformacion en fno con una alta parte de estirado sobre molde para fabricar elementos estructurales y piezas de carrocena relevantes para la resistencia. El acero de fase dual laminado en caliente ofrece especialmente ventajas en la fabricacion con ahorro de peso de componentes tales como perfiles, refuerzos de carrocena y piezas de chasis. Despues de un tratamiento termico correspondiente, por ejemplo, el tratamiento de coccion llamado “Bake Hardening” se consiguen unos aumentos de resistencia adicionales de mas de 30 MPa.
La al menos una chapa metalica del semiproducto tiene por ejemplo un espesor comprendido en el intervalo de 0,1 a 2,5 mm, preferentemente de 0,1 a 1,0 mm, de forma especialmente preferible de 0,1 a 0,5 mm.
La al menos una capa de materia sintetica (capa de acoplamiento) del semiproducto, en cambio, puede estar realizado mas bien de forma ligeramente mas fina. Tiene por ejemplo un espesor comprendido en el intervalo de 0,01 a 1,2 mm, preferentemente de 0,05 a 1,0 mm, de forma especialmente preferible en el intervalo de 0,3 a 0,8 mm.
En experimentos realizados por parte de la solicitante se mostro que un semiproducto, cuya chapa metalica y capa de acoplamiento presentan espesores comprendidos en los intervalos mencionados, tiene una buena aptitud para la embuticion profunda en el ensayo de embuticion segun Erichsen a temperatura ambiente y con una temperatura de la herramienta de 1000 °C. La capa de materia sintetica termoplastica que sirve de capa de acoplamiento fluye junto a la chapa metalica durante la embuticion del semiproducto y no pierde su adherencia durante ello.
En lugar de una chapa metalica de un material de acero, el semiproducto tambien puede presentar una chapa metalica de magnesio o de aluminio.
La funcion de la capa de materia sintetica termoplastica (capa de acoplamiento) del semiproducto consiste en que esta se deja unir de manera fiable por union de materiales con una multitud de otras materias sinteticas, sin la aplicacion de adhesivo. Para ello, en el proceso de moldeo por inyeccion se utiliza la energfa de la masa fundida de materia sintetica para activar la superficie de la capa de acoplamiento y realizar la union de materiales. Despues del enfriamiento de la masa fundida existe una union perfecta entre la capa de acoplamiento y la materia sintetica aplicada por inyeccion. La materia sintetica aplicada por inyeccion no solo puede ser una materia sintetica termoplastica, sino tambien una materia sintetica duroplastica y/o una materia sintetica del ambito de los elastomeros. Ademas, mediante un tratamiento preliminar de plasma o corona antes del proceso de moldeo por inyeccion es posible activar adicionalmente la superficie de la capa de acoplamiento para ampliar el espectro de las materias sinteticas que se pueden emplear.
Con el semiproducto se consigue reducir considerablemente los pasos de trabajo que han de realizarse en la ubicacion del fabricante de automoviles o del proveedor de componentes para la fabricacion de un componente hnbrido conformado de forma tridimensional. Es que, con el semiproducto, el fabricante de automoviles o el proveedor de componentes tienen especialmente la posibilidad de fabricar un componente hnbrido conformado de forma tridimensional, mediante los siguientes pasos de proceso:
1. Confeccionar (recortar) un semiproducto en forma de pletina o de banda
2. Transportar el semiproducto recortado a un molde de conformacion con un grupo de moldeo por inyeccion integrado e insertarlo
3. Conformar el semiproducto recortado e realizar la inyeccion en el lado trasero de este, en un solo paso.
Una forma de realizacion ventajosa del semiproducto se caracteriza porque la capa de materia sintetica (capa de acoplamiento) recubre no por toda la superficie, sino parcialmente el lado de la chapa metalica en el que esta aplicada. Esta forma de realizacion conviene especialmente si el componente hnbrido que ha de ser fabricado presenta por ejemplo solo parcialmente una estructura nervada de materia sintetica que aumenta la resistencia y/o la rigidez. Una o varias zonas de superficie mas grandes de la chapa metalica que tras el acabado del componente hnbrido ya no deben presentar ninguna estructura nervada, pueden quedar por tanto sin recubrir durante el recubrimiento de la chapa metalica con la al menos una capa de materia sintetica termoplastica (capa de
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acoplamiento). Esto ahorra material y contribuye a un ahorro de peso optimizado con unas caractensticas de resistencia o de rigidez suficientes.
Otra forma de realizacion ventajosa del semiproducto consiste en que la capa de materia sintetica termoplastica esta realizada de forma doble, estando dispuesta entre las dos capas de materia sintetica una capa de material esponjoso termoplastico. Se ha demostrado que la disposicion intermedia de una capa de material esponjoso termoplastico puede contribuir claramente a la reduccion de peso del componente fubrido sin variacion de la resistencia y la rigidez.
Segun otra forma de realizacion ventajosa, la capa de materia sintetica (capa de acoplamiento) del semiproducto esta recubierta parcialmente con al menos una chapa organica. De esta manera, se consigue mejorar notablemente la resistencia y la rigidez del componente fubrido que ha de ser fabricado, sin variacion o incluso con una reduccion del peso total.
Alternativamente o adicionalmente, segun otra forma de realizacion del semiproducto, tambien su (al menos una) chapa metalica puede estar recubierta en su lado opuesto a la capa de materia sintetica (capa de acoplamiento) con al menos una chapa organica. Tambien mediante esta forma de realizacion se consigue aumentar notablemente la resistencia y la rigidez del componente fubrido que ha de ser fabricado, sin variacion o incluso con una reduccion del peso total. Segun otra forma de realizacion, la chapa organica puede estar recubierta en su lado opuesto a la chapa metalica con al menos una segunda chapa metalica. A partir de un semiproducto de este tipo se pueden fabricar unos componentes hfbridos especialmente ligeros y al mismo tiempo muy resistentes y ngidos, especialmente si la chapa organica contiene segun una forma de realizacion preferible fibras de carbono. Ademas, segun otra forma de realizacion, la segunda chapa metalica puede estar recubierta en el lado exterior con una capa de materia sintetica termoplastica que igualmente esta realizada como capa de acoplamiento para el acoplamiento por union de materiales sin adhesivo de al menos un cuerpo estructural que esta fabricado o que ha de ser fabricado a partir de materia sintetica. A partir de un semiproducto realizado de esta manera se pueden fabricar de manera ventajosa, sin la aplicacion de adhesivo, componentes hfbridos que presentan en ambos lados cuerpos estructurales fabricados en materia sintetica, especialmente cuerpos nervados.
Otra forma de realizacion ventajosa del semiproducto consiste en que la chapa metalica esta recubierta en su lado opuesto a la capa de materia sintetica con una segunda capa de materia sintetica termoplastica que igualmente esta realizada como capa de acoplamiento para el acoplamiento por union de materiales sin adhesivo de al menos un cuerpo estructural que esta fabricado o que ha de ser fabricado a partir de materia sintetica. Tambien a partir de un semiproducto de este tipo se pueden fabricar sin la aplicacion de adhesivo componentes hfbridos que presentan en ambos lados cuerpos estructurales fabricados en materia sintetica, especialmente cuerpos nervados.
La segunda capa de materia sintetica (capa de acoplamiento) puede recubrir por toda la superficie o parcialmente el lado de la chapa metalica en el que esta aplicada. El recubrimiento parcial de la chapa metalica por la segunda chapa metalica conviene por ejemplo si el componente hfbrido que ha de ser fabricado presenta en el lado correspondiente de la chapa metalica solo parcialmente una estructura nervada de materia sintetica que esta acoplada a la chapa metalica por union de materiales sin adhesivo, a traves de la capa de acoplamiento parcial.
Otra forma de realizacion ventajosa del semiproducto consiste en que la segunda capa de materia sintetica esta recubierta, en su lado opuesto a la chapa metalica, con una segunda chapa metalica. Segun otra forma de realizacion, la segunda chapa metalica puede estar recubierta, en su lado opuesto a la segunda capa de materia sintetica, con una tercera capa de materia sintetica termoplastica como capa de acoplamiento. Tambien con semiproductos realizados de esta manera se pueden fabricar de forma economica componentes hfbridos de peso ligero con una alta resistencia y rigidez. Lo mismo es valido para otra forma de realizacion del semiproducto, en la que la segunda capa de materia sintetica esta recubierta por toda la superficie o parcialmente con al menos una chapa organica.
Segun otra forma de realizacion del semiproducto, la respectiva capa de materia sintetica que sirve de capa de acoplamiento esta provista de una lamina de proteccion retirable. La lamina de proteccion protege la superficie de la capa de acoplamiento durante el transporte del semiproducto y, dado el caso, tambien durante la conformacion del semiproducto. De esta manera, antes de la aplicacion por moldeo de estructuras de materia sintetica, por ejemplo nervios de materia sintetica, se puede suprimir una limpieza compleja de la superficie de la capa de acoplamiento para despejarla de suciedad como aceite o grasa. Ademas, la lamina de proteccion como lamina de embuticion puede mejorar las propiedades de deslizamiento del semiproducto durante la conformacion.
El semiproducto preferentemente esta realizado como producto plano. Puede fabricarse por medio de una prensa de placas en un proceso estatico, de una prensa calefactora por intervalos en un proceso discontinuo o de una instalacion de laminacion, por ejemplo de una prensa de doble banda, en un proceso continuo. Los parametros de proceso se ajustan respectivamente especialmente para el semiproducto que ha de ser fabricado. Segun las variantes de semiproducto, a partir de ello se pueden recortar tablas; o bien, el semiproducto en forma de banda puede enrollarse formando un rollo.
Segun la presente invencion, el objetivo representado anteriormente se consigue para un procedimiento para la fabricacion de un componente fubrido compuesto de metal/materia sintetica conformado de forma tridimensional, mediante el uso de un semiproducto en una de las realizaciones mencionadas anteriormente, conformandose por
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union de materiales en la capa de materia sintetica realizada como capa de acoplamiento un cuerpo estructural de materia sintetica mediante moldeo por inyeccion o moldeo por presion.
Como ya se ha mencionado, el semiproducto permite la fabricacion de un componente fubrido conformado de forma tridimensional en metal y materia sintetica con un cuerpo estructural, preferentemente un cuerpo nervado, de materia sintetica sin la aplicacion de adhesivo. Esto facilita notablemente la fabricacion del componente fubrido.
Una forma de realizacion conveniente del procedimiento segun la invencion consiste en que el semiproducto se conforma de forma tridimensional antes de la aplicacion por moldeo del cuerpo estructural. La conformacion se realiza preferentemente mediante embuticion profunda o perfilado en fno.
Otra forma de realizacion ventajosa del procedimiento segun la invencion se caracteriza porque el semiproducto se conforma por medio de un molde de conformacion que presenta al menos una cavidad de moldeo por inyeccion integrada y al menos un canal de moldeo por inyeccion que desemboca en la cavidad de moldeo por inyeccion. Esta forma de realizacion ofrece la posibilidad de reducir el numero de pasos de proceso para la fabricacion del componente fubrido, de tal manera que la conformacion del semiproducto o del recorte de semiproducto y la inyeccion por detras de la capa de acoplamiento para producir el cuerpo estructural, preferentemente el cuerpo nervado, se realizan en el mismo paso de proceso.
Otra forma de realizacion ventajosa del procedimiento segun la invencion se caracteriza porque el semiproducto se conforma por medio de un molde de conformacion que presenta un perfil con al menos una cavidad integrada para la compresion y el moldeo tridimensional de una masa de materia sintetica. Tambien esta variante ofrece la posibilidad de reducir el numero de pasos de proceso para la fabricacion del componente fubrido, de tal manera que la conformacion del semiproducto o del recorte de semiproducto y la compresion de la masa de materia sintetica para producir el cuerpo estructural, preferentemente el cuerpo nervado, se realizan sobre la capa de acoplamiento en el mismo paso de proceso.
Otra variante del procedimiento segun la invencion consiste en que el semiproducto se conforma por perfilado en fno, usando durante o despues de la conformacion del semiproducto un molde rotatorio en forma de rueda para el moldeo por presion del cuerpo estructural, estando provisto el molde de un perfil que presenta al menos una cavidad para la compresion y el moldeo tridimensional de una masa de materia sintetica. Con esta realizacion del procedimiento se pueden fabricar en serie a gran escala de manera efectiva especialmente componentes fubridos del tipo mencionado realizados como soporte perfilado.
Segun otra forma de realizacion del procedimiento segun la invencion, en el componente fubrido se realiza al menos una brida integral que presenta la capa de materia sintetica termoplastica realizada como capa de acoplamiento, juntandose a la capa de materia sintetica por soldadura un componente fubrido adicional realizado como compuesto de metal/materia sintetica o una chapa organica. De esta manera, es posible ensamblar de forma economica por ejemplo componentes fubridos realizados como semicojinetes formando un canal hueco o un perfil cerrado. Lo mismo se refiere a una combinacion de un componente fubrido con una chapa organica que delimita el canal hueco o el perfil cerrado. La union soldada de los componentes fubridos realizados como semicojinetes o de la chapa organica con un componente fubrido individual puede realizarse por ejemplo mediante soldadura por friccion, soldadura por puntos, soldadura por ultrasonidos etc.
El semiproducto se usa de manera ventajosa para la fabricacion de un componente fubrido conformado de forma tridimensional como componente para un vefuculo, un avion, un barco o un edificio. Es que con el semiproducto se consiguen ventajas siempre que se requiera un ahorro de peso y para ello se tengan que fabricar componentes fubridos del tipo mencionado con el menor numero de pasos de proceso posible.
A continuacion, la invencion se describe en detalle con la ayuda de un dibujo que representa varios ejemplos de realizacion.
La figura 1 muestra esquematica la estructura base de un semiproducto 1 para la fabricacion de un componente fubrido compuesto de metal/materia sintetica conformado de forma tridimensional. El semiproducto 1 esta realizado de forma sustancialmente plana. Presenta al menos una chapa metalica 1.1 en forma de pletina o de banda, por ejemplo una chapa de acero, y al menos una capa de materia sintetica 1.2 termoplastica aplicada por union de materiales sobre la chapa metalica 1.1. El lado de la chapa metalica 1.1 en el que esta aplicada la capa de materia sintetica 1.2 tiene una superficie (superficie lfmite) 1.3 que mejora la adherencia de la capa de materia sintetica. Para ello, la chapa metalica se sometio a un tratamiento superficial correspondiente. El tratamiento superficial puede ser especialmente un tratamiento de plasma, un recubrimiento de plasma, un tratamiento de corona o la aplicacion de una capa en el procedimiento de recubrimiento de rollos. La union de materiales entre la chapa metalica 1.1 y la capa de materia sintetica 1.2 se realiza preferentemente sin adhesivo. La adherencia de la capa de materia sintetica 1.2 es tan alta que durante la conformacion del semiproducto 1 no se produce ningun desprendimiento de la capa de materia sintetica 1.2 de la chapa metalica 1.1.
La capa de materia sintetica 1.2 termoplastica aplicada por union de materiales sobre la chapa metalica 1.1 sirve de capa de acoplamiento para el acoplamiento por union de materiales, sin adhesivo, de al menos un cuerpo estructural 2 que esta fabricado o que ha de ser fabricado a partir de materia sintetica, por ejemplo un cuerpo nervado (veanse
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especialmente las figuras 4 y 6). La capa de materia sintetica 1.2 termoplastica se compone por ejemplo de poliamida, de polietileno o de un compuesto de estas materias sinteticas y presenta un espesor comprendido en el intervalo de 0,01 a 1,2 mm, preferentemente de 0,05 a 1,0 mm, de forma especialmente preferible en el intervalo de 0,3 a 0,8 mm. El semiproducto 1 plano es apto para la embuticion profunda y se pone a disposicion en forma de placa o como rollo para su siguiente procesamiento.
En el semiproducto 1' representado esquematicamente en la figura 2, la chapa metalica (por ejemplo, una chapa de acero) 1,1 esta recubierta por ambos lados de una capa de materia sintetica 1.2, 1.4 termoplastica que sirve de capa de acoplamiento, segun la figura 1. Para ello, la chapa metalica 1.1 previamente se sometio a un tratamiento superficial por ambos lados para conseguir una adherencia fiable de la capa de materia sintetica 1.2, 1.4 correspondiente a la chapa metalica 1.1. Las superficies (superficies lfmite) sometidas al tratamiento superficial estan designadas por 1.3 y 1.5. Como se muestra en la figura 2, al menos una (1.2) de las capas de acoplamiento termoplastica puede recubrir solo parcialmente la chapa metalica 1.1.
El semiproducto 1, 1' puede procesarse en prensas convencionales para procesos de conformacion metalica. Para ello, la al menos una capa de acoplamiento 1.2 o 1.4 termoplastica puede ejercer un efecto de deslizamiento, de manera que se puede prescindir de los engrases y lubricantes habituales como por ejemplo aceites para embuticion profunda. El proceso de conformacion puede realizarse de manera convencional en fno, pero tambien de forma analoga con el semiproducto 1, 1' calentado antes del proceso de prensado, de tal forma que el semiproducto se calienta en una unidad de temperacion correspondiente, por ejemplo un horno. Alternativamente o adicionalmente, el semiproducto o la pieza de trabajo 1,1' confeccionada tambien puede calentarse dentro del molde de conformacion.
El semiproducto (pieza de trabajo) 1, 1' conformado se provee entonces en un paso de proceso siguiente con un cuerpo estructural, por ejemplo un cuerpo nervado, de materia sintetica, conformandose el cuerpo estructural (cuerpo nervado) 2 por union de materiales, sin adhesivo, en la capa de acoplamiento 1.2 y/o 1.4. Esto se puede realizar mediante moldeo por inyeccion o, como esta representado en la figura 3, mediante el moldeo por compresion de una masa de materia sintetica 3 plastificada. Para ello, el molde 4 esta provisto de un perfil que presenta una cavidad 4.1 correspondiente para la compresion y la conformacion tridimensional de la masa de materia sintetica 3. Tras abrir el molde 4 se puede extraer el componente hnbrido 5 acabado.
En el ejemplo de realizacion representado esquematicamente en la figura 4, un semiproducto 1 confeccionado se conforma en un paso de proceso y en el estado cerrado del molde de conformacion 4' se aplica por detras materia sintetica por medio de un dispositivo de moldeo por inyeccion 6 integrado. Para ello, el semiproducto 1 se calienta a un nivel de temperatura determinado para permitir una union optima entre la capa de acoplamiento del semiproducto 1 y la estructura de materia sintetica 2 que ha de ser fabricada por moldeo por inyeccion. La masa de materia sintetica fundida fluida se inyecta bajo presion, por medio del dispositivo de moldeo por inyeccion 6, sobre la capa de acoplamiento 1.2 del semiproducto 1 conformado, produciendo los elementos de conformacion o las cavidades 4.1 realizados en el molde de conformacion el contorno final deseado de la estructura de materia sintetica aplicada por inyeccion. Tras abrir el molde 4, se puede extraer el componente hnbrido 5 acabado.
En el ejemplo de realizacion representado esquematicamente en la figura 5, el cuerpo estructural 2 tridimensional, por ejemplo el cuerpo nervado, del componente hnbrido 5 a su vez se fabrica mediante el moldeo por compresion de una masa de materia sintetica 3. En este ejemplo, la masa de materia sintetica 3 se deposita sobre el semiproducto 1 plano aun no conformado. El moldeo de la masa de materia sintetica 3 se realiza durante la conformacion del semiproducto 1 dentro del molde de conformacion 4. Para ello, el macho 4.2 del molde 4 tiene un perfil con al menos una cavidad 4.1 integrada para la compresion y el moldeo tridimensional de la masa de materia sintetica 3. Tras abrir el molde 4 se extrae el componente hnbrido 5 acabado.
En la figura 6 esta representado otro ejemplo de realizacion de una fabricacion segun la invencion de un componente hnbrido 5 compuesto de metal/materia sintetica. En este caso, el componente hnbrido 5 se fabrica aplicando el perfilado en fno. Un semiproducto 1 en forma de banda o alargado se conforma por medio de un dispositivo de perfilado en fno 7 formando un perfil 1*, por ejemplo un perfil en U o un perfil omega. En el semiproducto 1 (perfil 1*) conformado se aplica entonces sobre su capa de acoplamiento 1.2 una masa de materia sintetica que a continuacion se conforma por medio de una prensa que presenta un macho 4.2 y una matriz 4.3, formando un cuerpo estructural o cuerpo nervado 2 tridimensional.
La realizacion de la invencion no se limita a los ejemplos de realizacion representados esquematicamente en el dibujo. Mas bien, son posibles numerosas variantes que incluso en caso de una configuracion distinta al dibujo hagan uso de la invencion indicada en las reivindicaciones. Asf, el semiproducto 1, 1' puede presentar especialmente ademas al menos una capa de chapa metalica, capa de materia sintetica (capa de acoplamiento) y/o capa de chapa organica adicionales. Ademas, en el marco de la invencion es posible conformar el semiproducto 1, 1' mediante perfilado en fno, usando durante o despues de la conformacion del semiproducto una herramienta rotatoria en forma de rueda para el moldeo por presion del cuerpo estructural 2, estando provisto el molde de un perfil que presenta al menos una cavidad para la compresion y el moldeo tridimensional de una masa de materia sintetica 3.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la fabricacion de un componente fubrido de forma tridimensional (5) de metal/material sintetica, caracterizado por el uso de un semiproducto embutible en forma de pletina o de banda (1, 1') que presenta al menos una chapa metalica en forma de pletina o de banda (1.1) y al menos una capa de materia sintetica termoplastica (1.2,
    1.4) aplicada sobre la chapa metalica por union de materiales, presentando el lado de la chapa metalica (1.1) en el que esta aplicada la capa de materia sintetica (1.2, 1.4) una superficie (1.3, 1.5) que mejora la adherencia de la capa de materia sintetica (1.2, 1.4), estando realizada la capa de materia sintetica (1.2, 1.4) como capa de acoplamiento para el acoplamiento por union de materiales sin adhesivo de al menos un cuerpo estructural (2) que esta fabricado o que ha de ser fabricado de materia sintetica, y aplicandose en la capa de materia sintetica (1.2, 1.4) realizada como capa de acoplamiento un cuerpo estructural (2) de materia sintetica por union de materiales, mediante moldeo por inyeccion o moldeo por presion.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque antes de la aplicacion por moldeo del cuerpo estructural (2), el semiproducto se conforma de forma tridimensional.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque la conformacion se realiza mediante embuticion profunda o perfilado en fno.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el semiproducto (1, 1') se conforma por medio de un molde de conformacion (4') que presenta al menos una cavidad de moldeo por inyeccion (4.1) integrada y al menos un canal de moldeo por inyeccion que desemboca en la cavidad de moldeo por inyeccion (4.1).
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el semiproducto (1,1') se conforma por medio de un molde de conformacion (4) que presenta un perfil con al menos una cavidad (4.1) integrada para la compresion y el moldeo tridimensional de una masa de materia sintetica (3).
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el semiproducto (1, 1') se conforma mediante perfilado en fno, usandose durante o despues de la conformacion del semiproducto un molde rotatorio en forma de rueda para el perfilado en fno del cuerpo estructural (2), estando provisto el molde de un perfil que presenta al menos una cavidad para la compresion y el moldeo tridimensional de una masa de materia sintetica (3).
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el componente fubrido (5) esta realizada al menos una brida integral que presenta la capa de materia sintetica termoplastica (1.2) realizada como capa de acoplamiento, y porque a la capa de materia sintetica (1.2) se junta mediante soldadura otro componente hforido (5) realizado como conjunto de metal/materia sintetica o una chapa organica.
  8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, caracterizado porque los dos componentes fubridos (5) se ensamblan formando un canal hueco o un perfil cerrado.
  9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion 7, caracterizado porque el componente fubrido y la chapa organica se ensamblan formando un canal hueco o un perfil cerrado.
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la chapa metalica (1.1) del semiproducto (1,1') empleado presenta un espesor comprendido en el intervalo de 0,1 a 2,5 mm, preferentemente de 0,1 a 1,0 mm, de forma especialmente preferible en el intervalo de 0,1 a 0,5 mm.
  11. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la capa de materia sintetica (1.2,
    1.4) del semiproducto (1, 1') empleado esta hecha de poliamida, polietileno, polipropileno, elastomero termoplastico o mezclas de estos.
  12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la capa de materia sintetica (1.2,
    1.4) del semiproducto (1, 1') empleado presenta un espesor comprendido en el intervalo de 0,01 a 1,2 mm, preferentemente de 0,05 a 1,0 mm, de forma especialmente preferible en el intervalo de 0,3 a 0,8 mm.
  13. 13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la capa de materia sintetica (1.2) del semiproducto (1') recubre parcialmente el lado de la chapa metalica (1.1) sobre la que esta aplicada.
  14. 14. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la capa de materia sintetica termoplastica (1.2, 1.4) del semiproducto (1, 1') empleado esta realizada de forma doble, estando dispuesta entre las dos capas de materia sintetica una capa de material esponjoso termoplastico.
  15. 15. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la capa de materia sintetica (1.2,
    1.4) del semiproducto (1, 1') empleado esta recubierta parcialmente de al menos una chapa organica.
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