ES2713030T3 - Material compuesto amortiguador de ruido estructural - Google Patents

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Abstract

Material compuesto amortiguador de ruido estructural que comprende al menos dos estratos metalicos y al menos una capa de polimero dispuesta entre los estratos metalicos, conteniendo la capa de polimero al menos un aditivo de soldadura, presentando la capa de polimero un espesor de 0,01 a 0,2 mm, caracterizado por que la capa de polimero contiene esponja de hierro como aditivo de soldadura en una cantidad del 0,1 al 30,0 % en peso.

Description

DESCRIPCION
Material compuesto amortiguador de ruido estructural
La invention se refiere a un material compuesto amortiguador de ruido estructural que comprende al menos dos estratos metalicos y al menos una capa de polimero dispuesta entre los estratos metalicos, conteniendo la capa de polimero al menos un aditivo de soldadura, presentando la capa de polimero un espesor de 0,01 a 0,2 mm.
Los materiales compuestos genericos se conocen por el estado de la tecnica. El material compuesto amortiguador de ruido estructural comercializado por la solicitante con el nombre comercial Bondal® se compone de dos chapas de cubierta de acero y una capa de polimero dispuesta entremedias, pudiendo componerse la capa de polimero, por ejemplo, de una amida de acrilato, amida de silicona, poliamida y/o polietileno, material de poliester o una resina epoxi. Una union del material compuesto amortiguador de ruido estructural con otros componentes, por ejemplo mediante soldadura, en particular soldadura por resistencia, no representa, por regla general, ningun problema. Para mejorar la conductividad electrica y la regulation de la idoneidad de soldadura por resistencia de un material compuesto, como se desvela en la publication estadounidense 2009/0142538, se anaden a la capa de polimero aditivos de soldadura. Las desventajas de los aditivos de soldadura son multiples. Los aditivos de soldadura con un peso alto especifico en comparacion con el plastico muestran en el polimero liquido o fundido un comportamiento de sedimentation muy desfavorable, de modo que no siempre puede asegurarse suficientemente una distribution uniforme y homogenea de los pigmentos en el polimero, tanto durante el procesamiento como en el producto acabado. Ademas, en algunos aditivos de soldadura no siempre puede excluirse una reaction quimica desventajosa con el polimero, que puede repercutir tanto negativamente sobre la consistencia del polimero liquido o fundido como en el efecto de pelado y cizallamiento del plastico o en su adherencia al compuesto. Ademas, algunos aditivos de soldadura pueden afectar negativamente a la curva del factor de perdida en un amplio intervalo de temperaturas de 50 a 500 Hz. En algunos pigmentos investigados (copos de Al, FeAl 50/50, FeSi45, polvo de Zn, FeSiAl, polvo de Fe3P) o mezclas de pigmento de los productos mencionados anteriormente se observaron debido a sus resistencias especificas intervalos de soldadura estrechos en el orden de magnitud de en particular AI < 500 amperios o no se pudieron soldar en absoluto.
Por el documento GB 2143533 A se conoce una masa obturadora termorretractil soldable con una viscosidad de al menos 6 millones de centipoises en la que se dispersan particulas de hierro para mejorar las propiedades de soldadura de la masa obturadora y su uso para soldar piezas de metal.
Partiendo de ello, el objetivo de la presente invencion es proponer un material compuesto amortiguador de ruido estructural, que supere las desventajas mencionadas anteriormente en el estado de la tecnica.
El objetivo mostrado para un material compuesto generico se consigue de tal modo que la capa de plastico contiene esponja de hierro como aditivo de soldadura en una cantidad del 0,1 al 30,0 % en peso.
Las investigaciones han demostrado que sorprendentemente esponja de hierro, que es conocida por ejemplo con la denomination de producto „MH300" de la empresa Hoganas, como aditivo de soldadura cumple todos los requisitos impuestos. La esponja de hierro puede anadirse al polimero en forma de polvo, pigmento y/o granulado, siendo el diametro medio del aditivo de soldadura esencialmente menor que 0,2 mm, en particular menor que 0,1 mm, preferentemente menor que 0,05 mm, y posibilita mediante su peso especifico bajo de aproximadamente 2,85 g/cm3 un procesamiento ventajoso y simplificado, en particular puede impedirse esencialmente un comportamiento de sedimentacion no deseado o una desintegracion, en particular tras la adicion del aditivo de soldadura en los recipientes en los que se almacena un polimero liquido, en particular un polimero liquido y que contiene disolvente. Para asegurar una conductividad electrica mediante la capa de plastico y un resultado de soldadura positivo, la capa de polimero contiene al menos el 0,1 % en peso, en particular al menos el 0,5 % en peso, preferentemente al menos el 1,0 % en peso de esponja de hierro. Para no afectar negativamente a las propiedades mecanicas, en particular a la adherencia entre los estratos metalicos y al factor de perdida del polimero, la cantidad se limita a como maximo el 30,0 % en peso, en particular a como maximo el 20,0 % en peso, preferentemente a como maximo el 15,0 % en peso de esponja de hierro. Mediante el uso de esponja de hierro como aditivo de soldadura pueden regularse intervalos de soldadura mayores, en particular A1 > 600 amperios, en particular A1 > 800 amperios, preferentemente A1 > 1000 amperios. Ademas, tanto el ancho de la zona de soldadura como la ubicacion de la zona de soldadura pueden optimizarse aun mas a traves de la resistencia especifica mediante distintos tipos de revestimiento inorganico posterior metalico y/o no metalico de la esponja de hierro, tal como por ejemplo un fosfatado quimico, cromado o niquelado, una deposition de metal galvanica o si no por medio de procedimientos CVD o PVD. En funcion del requisito puede usarse esponja de hierro sin revestir, revestida o en combination. Ademas, durante la soldadura por resistencia no se origina ningun humo de soldadura perjudicial para la salud y el material compuesto de acuerdo con la invencion, en comparacion con un material compuesto sin aditivos de soldadura, no tiene ninguna influencia desventajosa en la adherencia del compuesto, tal como por ejemplo los valores de pelado y cizallamiento. Los materiales compuestos de acuerdo con la invencion, sobre todo aquellos con propiedades amortiguadoras de ruido estructural, pueden proporcionarse para construcciones en todas las zonas en las que las uniones se establecen mediante soldadura por resistencia o por puntos de resistencia, tal como en particular una construction soldada por resistencia, que comprende al menos un material compuesto amortiguador de ruido estructural de acuerdo con la invention y al menos otro componente.
Otro diseno de la invencion preve que los estratos metalicos esten formados a partir de un material de acero. Los materiales de acero no revestidos o metalicamente revestidos, en particular los galvanizados, por ejemplo aceros galvanizados sometidos a embuticion profunda, son relativamente economicos y son adecuados, por tanto, de manera excelente para construcciones preferentemente en la construction de vehiculos, que necesitan una protection anticorrosiva catodica. Tambien los materiales de metal ligero tales como materiales de aluminio y de magnesio pueden usarse como estratos metalicos siempre y cuando deba ahorrarse adicionalmente peso en el material compuesto. Son posibles tambien diferentes combinaciones de material de los metales mencionados anteriormente. Los estratos metalicos presentan un espesor de 0,1 a 3,0 mm, en particular de 0,15 a 2,0 mm, preferentemente de 0,2 a 1,5 mm y de manera especialmente preferente de 0,3 a 1,2 mm.
En combination con la capa de polimero, que presenta un espesor de 0,01 a 0,2 mm, en particular de 0,02 a 0,1 mm y preferentemente de 0,025 a 0,05 mm, se proporciona de acuerdo con la invencion un material compuesto amortiguador de ruido estructural. La capa de poiimero puede incorporarse en forma de lamina, en particular de lamina extruida, preferentemente de lamina adhesiva extruida con esponja de hierro dispersada de manera homogenea entre los estratos metalicos y a continuation laminarse sobre los estratos metalicos. Ademas, es posible tambien una extrusion directa del polimero fundido enriquecido con esponja de hierro sobre un estrato metalico. Como alternativa, el polimero/la capa de polimero puede aplicarse con esponja de hierro dispersada de manera homogenea al menos sobre un estrato metalico en forma liquida, preferentemente en el procedimiento de revestimiento coil coating (revestimiento de banda en rollo) y a continuacion se reticulan a temperaturas correspondientemente altas en un horno de paso continuo.
Para mejorar las propiedades acusticas asi como por ejemplo el valor de cizallamiento puede contener la capa de polimero cargas adicionales. Como cargas pueden usarse en particular fibras organicas, por ejemplo fibras naturales (por ejemplo, fibras de algodon), fibras de regenerado (por ejemplo, fibras de celulosa) y/o fibras quimicas sinteticas (por ejemplo, fibras de vidrio). La longitud de fibra asciende preferentemente a de 0,01 a 0,2 mm, estando prevista una relation de delgadez (relation: longitud de fibra con respecto a diametro de fibra) menor que 5 de manera especialmente preferente. La capa de polimero puede contener al menos el 0,1 % en peso de carga, en particular al menos el 0,5 % en peso de carga, preferentemente al menos el 1,0 % en peso de carga o de manera especialmente preferente el 1,5 % en peso de carga, estando limitada la carga a como maximo el 25,0 % en peso, en particular a como maximo el 20,0 % en peso, preferentemente a como maximo el 15,0 % en peso o de manera especialmente preferente a como maximo el 10,0 % en peso para no perjudicar las propiedades ventajosas.
En la forma de realization mas sencilla, el material compuesto de acuerdo con la invencion se compone de dos estratos metalicos (sustratos de cubierta) y una capa de polimero dispuesta entre los sustratos de cubierta, la cual contiene esponja de hierro. El numero de los respectivos sustratos puede aumentarse absolutamente en caso de necesidad, de modo que puede proporcionarse tambien un material compuesto por ejemplo de cinco estratos, que se compone de tres estratos metalicos y respectivamente una capa de polimero dispuesta entre los estratos metalicos, que contiene respectivamente esponja de hierro.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Material compuesto amortiguador de ruido estructural que comprende al menos dos estratos metalicos y al menos una capa de polimero dispuesta entre los estratos metalicos, conteniendo la capa de polimero al menos un aditivo de soldadura, presentando la capa de polimero un espesor de 0,01 a 0,2 mm,
caracterizado por que
la capa de polimero contiene esponja de hierro como aditivo de soldadura en una cantidad del 0,1 al 30,0 % en peso.
2. Material compuesto amortiguador de ruido estructural segun la reivindicacion 1,
caracterizado por que
la capa de polimero contiene esponja de hierro con al menos el 1,0 y como maximo el 15,0 % en peso.
3. Material compuesto amortiguador de ruido estructural segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que
la esponja de hierro esta revestida de materia inorganica metalica y/o no metalica.
4. Material compuesto amortiguador de ruido estructural segun una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente,
caracterizado por que
los estratos metalicos estan formados por un material de acero, un material de aluminio y/o un material de magnesio o sus combinaciones de material.
5. Material compuesto amortiguador de ruido estructural segun una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente,
caracterizado por que
los estratos metalicos presentan un espesor de 0,1 a 3,0 mm, en particular de 0,15 a 2,0 mm, preferentemente de 0,2 a 1,5 mm y de manera especialmente preferente de 0,3 a 1,2 mm.
6. Material compuesto amortiguador de ruido estructural segun una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente,
caracterizado por que
la capa de polimero presenta un espesor de 0,02 a 0,1 mm, preferentemente de 0,025 a 0,05 mm.
7. Material compuesto amortiguador de ruido estructural segun una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente,
caracterizado por que
la capa de polimero contiene cargas en una cantidad del 0,1 al 25,0 % en peso, en particular del 0,5 al 20,0 % en peso, preferentemente del 1,0 al 15,0 % en peso, de manera especialmente preferente del 1,5 al 10,0 % en peso.
8. Construction soldada por resistencia, en particular en el montaje de vehiculos con al menos un material compuesto amortiguador de ruido estructural segun una de las reivindicaciones 1 a 6 y al menos un componente adicional.
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