ES2908219T3 - Aparato y método para el encapsulado por moldeo por inyección - Google Patents
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Abstract
Un molde de inyección para encapsular un sustrato (11), el molde de inyección que comprende: un componente de molde inferior (10); un componente de molde superior (12) adaptado para formar una cavidad de molde de encapsulación (17) en un borde del sustrato cuando el componente de molde superior se acopla al componente de molde inferior, en donde el componente de molde inferior comprende un soporte de sustrato (13) y en donde el componente de molde superior comprende una cavidad (20); un inserto inclinable (22) dimensionado y conformado para deslizarse dentro de la cavidad y que tiene una superficie de contacto con el sustrato que define un área del sustrato contactada por el inserto, el inserto adaptado para inclinarse dentro de la cavidad con relación al molde inferior y superior para cooperar inclinadamente con el componente del molde superior para formar un sello para la cavidad del molde de encapsulación; caracterizado porque el molde de inyección comprende una pluralidad de actuadores (30) que ejercen presión, cada uno de los cuales comprende un miembro de acoplamiento de presión, opcionalmente inclinable en respuesta a la inclinación del inserto, para entrar en contacto con el inserto y estando cada actuador configurado para aplicar independientemente presión sobre el sustrato a través del inserto, en donde la pluralidad de actuadores que ejercen presión están adaptados para equilibrar una presión total predeterminada ejercida por el inserto de manera sustancialmente uniforme a través del área de la superficie de contacto con el sustrato en respuesta a las variaciones locales del grosor del sustrato, proporcionando de esta manera un ajuste posicional de inclinación del inserto para compensar dichas variaciones.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato y método para el encapsulado por moldeo por inyección
Campo técnico
Esta invención se refiere generalmente al encapsulado por moldeo por inyección y, más específicamente, a aparatos y métodos para el encapsulado de paneles de vidrio mediante moldeo por inyección.
Antecedentes de la invención
Los materiales como termoplásticos, termoestables, elastómeros y elastómeros termoplásticos (TPE) a menudo se moldean en el borde de sustratos como paneles de vidrio, por ejemplo, para formar una estructura funcional adaptada para ensamblarse en un bastidor como el bastidor de un vehículo. La aplicación de estos materiales al borde de un sustrato mediante moldeo por inyección se denomina encapsulación. Las especificaciones para fabricar ciertos tipos de productos para el consumidor, como los automóviles, son muy estrictas, con altos estándares de precisión y reproducibilidad. Estos requisitos presentan varios desafíos para la optimización del proceso de encapsulación por moldeo por inyección.
El proceso de encapsulación requiere que el sustrato se coloque dentro de un molde de inyección que generalmente comprende dos partes, cada una de las cuales tiene cavidades que forman una cavidad de molde cuando las dos partes se juntan para formar un "emparedado" del sustrato. El sustrato se somete a presiones muy altas para formar un sello adecuado para la cavidad de encapsulación dentro del molde y para evitar el desplazamiento del sustrato durante la inyección para minimizar cualquier distorsión o "destello" (derrame del termoplástico fuera del molde que encapsula el borde del sustrato y sobre el resto del sustrato). Debido a las altas presiones involucradas, cualquier defecto local en los sustratos no elásticos, como un golpe o una pequeña deformación, es suficiente para inducir presiones locales que pueden dañar el sustrato. Por ejemplo, cuando el sustrato es un panel de vidrio, dichos defectos pueden provocar la rotura o el agrietamiento del panel de vidrio cuando se aplica la presión.
Además, dado el requisito de un ajuste extremadamente preciso de las diversas partes del molde y del sustrato dentro del molde, incluso las pequeñas variaciones en el grosor promedio del sustrato de un lote a otro requieren ajustes que consumen mucho tiempo.
Además, el diseño de encapsulación a veces requiere un molde asimétrico con respecto a los dos lados del borde de un sustrato que requiere diseños de molde complejos y, en consecuencia, una distribución de presión compleja sobre el sustrato.
La técnica anterior enseña ciertas soluciones a estos problemas y desafíos. Por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos 2008/0031991 (Choi y otrosí describe un molde de inyección para la encapsulación de vidrio que trata de resolver el problema de la rotura del vidrio en el borde de la cavidad del molde de encapsulación. Choi y otros describe unidades amortiguadoras en el molde inferior que están conectadas a una unidad de soporte que soporta la porción inferior del panel de vidrio. La unidad de soporte sube y baja a lo largo de una cavidad de soporte definido en el molde inferior. La presión en el panel de vidrio se distribuye pasivamente por las unidades amortiguadoras cuando el molde superior se baja para lograr el acoplamiento con el molde inferior. Sin embargo, se cree que el mecanismo presenta ciertas deficiencias técnicas que dificultan lograr un encapsulado perfecto de un panel de vidrio. En primer lugar, la unidad de soporte es deslizable verticalmente con relación a un molde inferior, lo que significa que la unidad de soporte no es una estructura inmovilizada que dificulte alinear de forma muy precisa el panel de vidrio sobre la unidad de soporte. En segundo lugar, la unidad de soporte se acopla mediante dos guías paralelas al molde inferior que limitan la inclinación lateral del miembro de soporte. En tercer lugar, en caso de rotura del vidrio, los restos de vidrio caen hacia abajo en los intersticios entre la unidad de soporte y el molde inferior, dañando potencialmente el mecanismo. En cuarto lugar, cuando el molde superior se sujeta con abrazaderas en acoplamiento con el molde inferior, el molde superior ejerce la misma fuerza sobre el panel de vidrio que ejerce sobre el molde inferior cuando los amortiguadores están bloqueados o tocan la parte inferior. Por lo tanto, si las unidades amortiguadoras están bloqueadas o tocan la parte inferior, el molde superior puede ejercer demasiada presión sobre el panel de vidrio cuando se sujeta al molde inferior. En quinto lugar, incluso con las unidades amortiguadoras, el molde superior tiene dos protuberancias hacia abajo que entran en contacto con la cara superior del panel de vidrio, creando así tensiones localizadas en los dos puntos de contacto.
La patente de Estados Unidos 6,335,221 (Mess) describe una placa flotante inclinada para aplicar una presión de sellado sobre un sustrato y para compensar las variaciones en el grosor del sustrato. Sin embargo, el mecanismo es tal que la placa flotante aplica la presión sobre el sustrato indirectamente y por lo tanto no puede compensar los pequeños defectos en el sustrato.
La patente Japonesa 62-251113 describe un molde de encapsulación con un mecanismo hidráulico que presiona sobre el inserto. Aunque hay un pequeño espacio entre el inserto y el molde, el espacio solo proporciona capacidad
de ajuste vertical y, por lo tanto, el mecanismo no puede inclinarse para compensar los pequeños defectos de variación en el grosor del sustrato.
La solicitud de patente alemana DE 102006016173 describe un molde de inyección para sobremoldear artículos que comprende un elemento portador de sustrato montado de manera giratoria en una calota para compensar las irregularidades en el sustrato. Este arreglo, sin embargo, carece de flexibilidad para sobremoldear el contorno de los sustratos, ya que la ubicación del punto de pivote puede propagar una desalineación de largo intervalo de la cavidad de encapsulación, lo que provoca la generación de destellos.
La solicitud de patente europea EP 1220309 describe un molde de inyección para dispositivos electrónicos que comprende una orejeta que puede deformarse elásticamente cuando se presiona contra el dispositivo electrónico para formar la cavidad de inyección. Sin embargo, dicho arreglo no se adapta para soportar las temperaturas y presiones involucradas en el encapsulado de paneles de vidrio.
La solicitud de patente europea EP 2801466 describe un molde de inyección para encapsular láminas de vidrio. El molde comprende una cuña de cierre y bloqueo acoplada a un resorte para ajustar la presión sobre la lámina de vidrio. Sin embargo, el arreglo no proporciona un ajuste automático a las variaciones en el grosor de la lámina de vidrio.
Las soluciones del estado de la técnica descritas anteriormente no abordan de forma completa y adecuada los problemas técnicos identificados anteriormente. Como resultado, cuando se usa la técnica anterior para la encapsulación, sigue existiendo un riesgo significativo de romper el sustrato, particularmente cuando el sustrato es un material frágil como el vidrio. Persiste la necesidad en la técnica de moldeo por inyección de un método y un aparato que aborde las deficiencias de la técnica anterior para que los restos o partículas en el molde que quedan de la rotura previa de los sustratos o las imperfecciones en el sustrato no dañen o rompan los sustratos durante el proceso de moldeo por inyección. Por lo tanto, existe la necesidad de un molde de inyección mejorado para la encapsulación de sustratos.
Resumen
A continuación se presenta un resumen simplificado de algunos aspectos o modalidades de la invención para proporcionar una comprensión básica de la invención. Este sumario no es una visión general extensa de la invención. No pretende identificar elementos clave o críticos de la invención o delinear el alcance de la invención. Su único propósito es presentar algunas modalidades de la invención en una forma simplificada como preludio de la descripción más detallada que se presenta más adelante.
Un aspecto de la invención es un molde de inyección para encapsular un sustrato. El molde de inyección incluye un componente de molde inferior, un componente de molde superior adaptado para formar una cavidad de molde de encapsulación en un borde del sustrato cuando el componente de molde superior se acopla con el componente de molde inferior. El componente de molde inferior comprende un soporte de sustrato y en donde el componente de molde superior comprende una cavidad. El molde de inyección incluye un inserto inclinable de tamaño y forma para deslizarse dentro de la cavidad y que tiene una superficie de contacto con el sustrato que define un área del sustrato en contacto con el inserto, el inserto se adapta para inclinarse dentro de la cavidad con relación a los componentes superior e inferior del molde para cooperar de manera basculante con el componente superior del molde para formar un sello para la cavidad del molde de encapsulación. El molde de inyección incluye una pluralidad de actuadores que ejercen presión, cada uno de los cuales comprende un miembro de acoplamiento de presión para entrar en contacto con el inserto y cada actuador se configura para aplicar presión independientemente sobre el sustrato a través del inserto. La pluralidad de actuadores que ejercen presión están adaptados para equilibrar una presión total predeterminada ejercida por el inserto de manera sustancialmente uniforme a lo largo del área de la superficie de contacto con el sustrato en respuesta a las variaciones locales en el grosor del sustrato, proporcionando de esta manera un ajuste de posición de inclinación del inserto para compensar las variaciones.
Otro aspecto de la invención es un método para encapsular un sustrato. El método implica colocar el sustrato en un soporte definido por un componente de molde inferior dentro de un molde de inyección, cerrar el molde trayendo un componente de molde superior en acoplamiento con el componente de molde inferior para formar una cavidad de molde de encapsulación alrededor de un borde del sustrato, y aplicando una presión total predeterminada sobre un área predeterminada del sustrato con un inserto inclinable mediante el uso de una pluralidad de actuadores que ejercen presión para sellar la cavidad del molde de encapsulación y evitar el desplazamiento del sustrato durante la inyección, en donde el inserto inclinable comprende una porción inferior que tiene una superficie de sellado que define un espacio de compensación con una pared de la cavidad, teniendo dicha superficie de sellado una altura de manera que su borde superior se desplaza una distancia lateral igual o menor que el espacio de compensación cuando se inclina el inserto. El método implica el ajuste automático y dinámico de la presión aplicada por cada uno de los actuadores que ejercen presión sobre el sustrato a través del inserto en función del grosor del sustrato, de esta manera hace que el inserto basculante se incline ligeramente con relación a los componentes del molde superior e inferior en respuesta a la acumulación de resistencia a la presión local como resultado de una imperfección en el sustrato hasta que la presión total predeterminada se distribuye de manera sustancialmente uniforme a través del área predeterminada. El método
incluye además inyectar un material de encapsulación en la cavidad del molde de encapsulación y liberar el sustrato. Otro aspecto de la invención proporciona un ensamble como se define en la reivindicación 13.
Otros aspectos de la invención pueden resultar evidentes a partir de la descripción detallada y los dibujos.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entenderá mejor por medio de la siguiente descripción detallada de las modalidades de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en sección transversal de un molde de inyección que tiene un inserto en contacto con el sustrato y actuadores que ejercen presión de acuerdo con una modalidad de la invención.
La Figura 2 es una vista en sección transversal de un molde de inyección que tiene un inserto de contacto con el sustrato y actuadores que ejercen presión de acuerdo con otra modalidad de la invención.
La Figura 3 es una vista en sección transversal del cilindro y el pistón de uno de los actuadores que ejercen presión de la Figura 2.
La Figura 4 es una vista en sección transversal a través de un plano horizontal del inserto y los actuadores que ejercen presión de acuerdo con otra modalidad de la invención.
La Figura 5 es una vista en sección transversal de un molde de inyección de acuerdo con otra modalidad de la invención que muestra el inserto acoplado a través de los actuadores que ejercen presión al segundo miembro del molde (componente superior del molde).
La Figura 6A es una representación esquemática de un sistema de control de presión para controlar los actuadores que ejercen presión.
La Figura 6B es una representación esquemática de un sistema de control de la presión para controlar los actuadores que ejercen presión y que incluye además sensores de presión.
La Figura 7 es una vista en sección transversal de un molde de inyección de acuerdo con otra modalidad de la invención que muestra los sensores de presión conectados a los actuadores que ejercen presión.
La Figura 8 es una vista en sección transversal de un molde de inyección de acuerdo con otra modalidad de la invención de la invención en la que el inserto se forma por dos mitades discretas.
La Figura 9 es una vista en sección transversal de un molde de inyección de acuerdo con otra modalidad de la invención que muestra los sensores de presión en el componente inferior del molde.
Se observará que a lo largo de los dibujos adjuntos, las características similares se identifican mediante números de referencia similares. Los dibujos no están a escala.
Descripción detallada
En la presente descripción se describe un nuevo molde de inyección para encapsular un sustrato. El sustrato puede ser cualquier sustrato adecuado que sea compatible con el proceso y las condiciones del moldeo por inyección y puede incluir, entre otros, vidrio, metales, plásticos, cerámica y materiales compuestos.
En la modalidad representada a manera de ejemplo en la Figura 1, el molde de inyección 2 comprende un primer miembro de molde 10 (es decir, un componente de molde inferior) para recibir un sustrato 11 y un segundo miembro de molde 12 (es decir, un componente de molde superior) adaptado para cooperar con el primer miembro de molde 10 para formar una cavidad de molde de encapsulación 17 alrededor de una sección o porción predeterminada del sustrato 11 cuando los miembros de molde primero y segundo 10, 12 se unen como se muestra esquemáticamente en sección transversal en la Figura 1. Los primeros y segundos miembros del molde 10, 12 pueden hacerse de una aleación de metal o de cualquier otro material adecuado. En una modalidad particular, el sustrato 11 puede ser un panel de vidrio como la ventana de un vehículo, por ejemplo, el parabrisas de un coche. El material encapsulado para las ventanas de los vehículos, como el parabrisas de un automóvil o la ventana de un cuarto, puede ser, por ejemplo, un termoplástico como el cloruro de polivinilo (PVC), un elastómero termoplástico (TPE) o un caucho sintético como EPDM (monómero de etileno propileno dieno). Se apreciará que el método de moldeo y el molde de inyección descritos en la presente descripción pueden usarse, o adaptarse para usar, con otros materiales. El primer miembro del molde 10 comprende un soporte de sustrato 13 y una cavidad de molde del primer miembro 14. El soporte del sustrato 13 se diseña para adoptar la forma y los contornos de la sección o porción de la superficie del sustrato con la que está en contacto. El soporte del sustrato 13 también se puede diseñar para formar parte de la cavidad del molde del primer miembro 14. Por lo tanto, como se muestra en la Figura 1, el soporte del sustrato 13 puede incluir un borde 15 que puede ser un borde curvo o redondeado de la cavidad del molde del primer miembro 14 en la parte inferior del sustrato 11 o puede ser un borde recto o una combinación de diferentes contornos. La forma del borde 15 por lo tanto, no se limita a geometrías curvas o rectas, sino que se dicta por la funcionalidad de la encapsulación.
El segundo miembro de molde 12 puede comprender igualmente una cavidad de molde del segundo miembro 16 que coopera con la cavidad de molde del primer miembro 14 del primer miembro de molde 10 para formar la cavidad de molde de encapsulación 17 cuando el primery el segundo miembros de molde 10, 12 se unen mediante un mecanismo de sujeción. El mecanismo de sujeción puede comprender un mecanismo de bloqueo accionado hidráulicamente o cualquier otra estructura de enclavamiento como sería conocido para los expertos en la técnica del moldeo por inyección. Sin embargo, se apreciará que en ciertas aplicaciones puede ser conveniente inyectar el material plástico
fundido (por ejemplo, el termoplástico fundido) en un solo lado del sustrato ll. En estos casos, la primera o la segunda cavidad del molde 14, 16 pueden ausentarse.
En la modalidad representada en la Figura 1, el segundo miembro del molde 12 (es decir, el componente superior del molde) que comprende además una cavidad 20 adaptado para recibir un inserto de contacto con el sustrato 22 que sirve para aplicar presión sobre el sustrato 11 y sellar la cavidad del molde de encapsulación y para evitar el desplazamiento del sustrato durante la inyección del material fundido usado para la encapsulación. El inserto 22 comprende una superficie lateral orientada hacia fuera 24 que a su vez comprende una subsección denominada superficie de sellado de la cavidad del molde del inserto 24a. Además, el inserto 22, a través de la superficie de sellado de la cavidad del molde del inserto 24a también puede cooperar con la segunda cavidad de molde del miembro 16 y la pared orientada hacia dentro 23 de la cavidad 20 para definir la cavidad de molde de encapsulación 17 en un lado superior del sustrato 11 para sellar el molde de encapsulación cuando el inserto 22 se coloca en el sustrato 11 y se aplica la presión adecuada. El inserto 22 también coopera con el soporte del sustrato 13 para sellar la cavidad 14 aplicando presión sobre el sustrato 11. La superficie lateral orientada hacia fuera24 y la pared 23 definen un espacio de compensación 60.
El inserto 22 se acopla mecánicamente a actuadores 30 que ejercen presión y que pueden incluir varillas o ejes o discos accionados hidráulicamente que, a su vez, están acoplados a un sistema generador de presión, cuya combinación proporciona la presión necesaria para sellar, sujetar y mantener el sustrato 11 en su posición durante la inyección del material de encapsulación en la cavidad del molde de encapsulación 17.
El inserto 22 es un inserto inclinable con forma y tamaño para permitir que el inserto se incline con relación al sustrato y la cavidad 20. El movimiento de inclinación del inserto 22 permite una pequeña cantidad de ajuste posicional y/o angular en respuesta a variaciones locales y/o defectos en el grosor del sustrato 11. En un aspecto de la invención, el control de la presión y la distribución de los actuadores que ejercen presión 30 sobre el inserto 22 permiten la "absorción" o "compensación" de las imperfecciones del sustrato 11. Así, si un defecto local en el sustrato 11 se encuentra mientras el inserto 22 se baja sobre el sustrato 11, se producirá una acumulación de presión local debido a la resistencia local provocada por el defecto o la imperfección del sustrato. Si no se hace nada para compensar la acumulación de presión local, el inserto 22 continuará bajando para ejercer su presión predeterminada. Si continúa sin cesar, el aumento de la presión sobre el defecto o el punto de variación del grosor (como un bulto) muy probablemente hará que el sustrato 11 romper, por ejemplo, agrietarse o incluso hacerse añicos en el caso del vidrio. El molde de inyección 2 construido de acuerdo con las modalidades de la presente invención se diseña para compensar el efecto de un pequeño defecto localizado en el sustrato mediante el control individual de las presiones ejercidas por cada uno de los actuadores que ejercen presión 30 de manera que la cantidad de presión ejercida localmente en un área del sustrato que contiene un defecto se ajusta temporalmente, se reduce o al menos no se aumenta más hasta el nivel predeterminado para evitar así el exceso de tensión en el sustrato. Por lo tanto, la presión aplicada por uno o más de los actuadores que ejercen presión 30 en los alrededores de la acumulación de resistencia a la presión local se reduce o ajusta mientras que los otros actuadores que ejercen presión 30 siga aplicando presión hasta que la presión total predeterminada se equilibre en la superficie de contacto entre el sustrato 11 y el inserto 22. Como resultado de las presiones diferenciales ejercidas por los actuadores de presión 30 durante el posicionamiento del inserto 22, el inserto 22 puede inclinarse ligeramente con relación a un primer y segundo miembro del molde 10, 12 y el sustrato 11 hasta que se aplica una presión sustancialmente idéntica al resto del sustrato 11. El inserto 22 y los primeros y segundos miembros del molde 10, 12 están diseñados para cooperar y mantener un sellado adecuado incluso cuando el inserto 22 se inclina. En otras palabras, la inclinación del inserto 22 puede resultar en la formación de un pequeño espacio entre el sustrato 11 y el inserto 22 en o cerca de la superficie de sellado de la cavidad del molde del inserto 24a en algunas porciones de la cavidad del molde de encapsulación 17. Sin embargo, con el conocimiento de las condiciones del proceso de inyección tales como las propiedades viscosas del material inyectado (incluyendo la dinámica de la formación de la capa congelada del fundido termoendurecible de flujo), temperatura, velocidad de flujo, etc., así como también la variaciones esperadas en las dimensiones del sustrato (incluida la magnitud esperada de los defectos y la expansión térmica) este espacio sería lo suficientemente pequeño como para evitar que el material fundido inyectado escape de la cavidad del molde 17. Por lo tanto, el espacio también debería ser consistente con la función de sellado del inserto cuando una cavidad de molde está presente en el segundo miembro de molde.
Así, la superficie lateral de sellado orientada hacia fuera 24 se interconecta en estrecha proximidad con la pared orientada hacia dentro 23 para proporcionar un estrecho espacio entre ellas que se denomina en la presente descripción espacio de compensación 60 que permite que el inserto 22 se desplace verticalmente y también proporciona espacio para que el inserto 22 se incline. El movimiento de inclinación del inserto 22 compensa pequeños defectos locales o variaciones de grosor en el sustrato 11.
La magnitud de la inclinación se dicta por varios factores. El ancho del espacio de compensación. 60 y altura de la superficie lateral de sellado orientada hacia fuera 24 son dos de esos factores. A este respecto, se apreciará que el desplazamiento de la parte superior del inserto 22 hacia o lejos de la pared que mira hacia dentro 23 aumenta a medida que la altura de la superficie lateral de sellado que mira hacia fuera 24 aumenta por un mismo defecto compensando la inclinación. Por lo tanto, la altura de la superficie lateral de sellado orientada hacia fuera 24 se dicta por la inclinación máxima esperada (tamaño máximo de los defectos de grosor) y el ancho máximo del espacio de
compensación 60 que sea compatible con un sello que produzca un encapsulado dentro de las especificaciones requeridas. También se apreciará que la magnitud de la inclinación puede limitarse en parte por la integridad elástica del sello. Típicamente, debido a las estrictas especificaciones con respecto a las dimensiones y la calidad de la encapsulación, el espacio de compensación 60 es muy pequeño y la inclinación también es pequeña.
Si el espacio de compensación 60 es demasiado grande, una cantidad sustancial del termoplástico inyectado podría infiltrarse en ese espacio, lo que afectaría la forma del encapsulado más allá de las especificaciones requeridas. De manera similar, la magnitud de la inclinación también se limita por el espacio local creado por la inclinación entre el sustrato 11 y una parte inferior del inserto 22. Tal espacio, si es demasiado grande, conduciría a una infiltración no deseada del termoplástico, de cualquier otra manera conocido en la técnica como "destello". A pesar de estas limitaciones, se ha encontrado sorprendentemente que es posible permitir una cierta cantidad de inclinación y, por lo tanto, ajuste a las variaciones de grosor en el sustrato. 11. Por lo tanto, la capacidad del inserto 22 para inclinarse cuando se aplica presión, como resultado de su configuración, y el equilibrio de presión por parte de los actuadores que ejercen presión 30, evita o al menos reduce significativamente la posibilidad de daño o rotura del sustrato 11 al mismo tiempo que previene el destello y la distorsión de la encapsulación.
En modalidades donde la altura de la superficie lateral de sellado que mira hacia fuera 24 (es decir, el grosor del inserto) dictado por los parámetros requeridos para lograr las especificaciones deseadas es demasiado pequeño para sostener la presión sin deformarse y/o acomodar los actuadores que ejercen presión 30 y cualquier otra parte necesaria o conveniente del molde de inyección, el inserto 22 puede configurarse como se ilustra en la Figura 2. El inserto 22 puede incluir una porción superior 22A y una porción inferior 22B que es integral con la porción superior 22A. La porción superior 22A es más estrecha en ancho que la porción inferior 22B, definiendo así una estructura generalmente escalonada para el inserto 22, para acomodar la inclinación. La porción inferior 22B del inserto 22 incluye la superficie lateral de sellado orientada hacia fuera 24. Por lo tanto, una brecha 64 entre la porción superior 22A y la pared 23 se crea y es mayor que el espacio de compensación 60. Por lo tanto, el inserto 22 se configura de manera que la porción superior 22a es más estrecha para proporcionar suficiente maniobrabilidad de inclinación del inserto 22 en la porción superior 22A, a la vez que proporciona un soporte estructural adicional para soportar la presión ejercida por los actuadores de presión 30 y/o proporciona suficiente espacio para acomodar los actuadores que ejercen presión 30 y cualquier pieza estructural, de posicionamiento y/o de acoplamiento del molde. Limitando la altura de la superficie lateral de sellado orientada hacia fuera 24 de manera que el desplazamiento lateral del borde superior de la superficie 24 sea igual o menor que el espacio de compensación 60 al inclinar el inserto 22 y limitando el ancho de la porción superior 22A del inserto 22, el espacio 64 es suficiente para acomodar un desplazamiento lateral de la porción superior 22a proporcional a la inclinación máxima permitida por la altura de la superficie lateral de sellado orientada hacia fuera 24 y el espacio de compensación 60. Además, puede haber un miembro intermedio opcional (por ejemplo, un miembro elástico) 62 para disponer en el lado superior del espacio de compensación y en el lado inferior de la cavidad 64 para sellar el extremo superior del espacio de compensación 60. El inserto 22 también puede comprender opcionalmente una ranura de desecho 65 para capturar el desbordamiento del termoplástico fundido hacia el espacio de compensación 60. Como se ilustra a manera de ejemplo en la Figura 2, puede haber anillos O 13C, 13D para proteger el sustrato 11 durante la compresión de los miembros del molde.
En una modalidad alternativa, la porción superior 22A y la porción inferior 22B del inserto 22 son del mismo ancho pero la cavidad 20 comprende una sección de sellado en la parte inferior más angosta y una parte superior más ancha para acomodar la inclinación en todas partes a lo largo de la altura del inserto 22.
Los actuadores de presión 30 se configuran para permitir la inclinación del inserto 22. En una modalidad, los actuadores de presión 30 incluyen actuadores hidráulicos que se acoplan mecánicamente al inserto 22 para proporcionar presiones aplicadas diferencialmente en diferentes porciones del sustrato 11. En el caso de los actuadores hidráulicos, el sistema generador de presión sería un sistema de energía hidráulica que incluye un yacimiento hidráulico, un motor principal (por ejemplo, un motor, etc.), un ariete hidráulico accionado por el motor principal y un colector de suministro para suministrar el fluido hidráulico a los actuadores. Así, con referencia al ejemplo de la Figura 2, los actuadores de presión 30 comprenden un cilindro 40 que alberga un miembro de acoplamiento de presión, en este caso disco de abrazadera de pistón 70, un depósito de aceite 72 para ejercer presión sobre el disco de sujeción del pistón y una entrada de aceite del pistón 74. Cuando el molde se cierra en el modo de posicionamiento/aplicación de presión del inserto 22, el disco de sujeción del pistón 70 de cada uno de los actuadores 30 está en contacto con la parte superior del inserto 22, preferiblemente sin fijaciones mecánicas (si hay fijaciones mecánicas, se configuran para permitir la inclinación). Cilindro 40 se configura para proporcionar un espacio entre la parte superior del inserto 22 y la parte inferior del cilindro 40 para permitirla inclinación del inserto. También se muestra en la Figura 2 un tornillo de retención 82 que retiene el inserto 22 en la cavidad 20 cuando el molde se abre. El tornillo retenedor 82 también se configura para permitir la inclinación del inserto. En este ejemplo, el espacio de recepción del tornillo en el inserto 22 es lo suficientemente mayor que el propio tornillo como para permitir la inclinación del inserto sin que lo obstaculice el tornillo retenedor 82.
La Figura 3 ilustra con más detalle una modalidad de los actuadores hidráulicos. El cilindro 40 se configura para alojar el disco de sujeción del pistón 70 mientras que proporciona un espacio 78 entre el disco de sujeción del pistón 70 y la pared interior del cilindro 40. Esta brecha juega un papel similar al espacio de compensación 60 en que permite que el disco de sujeción del pistón 70 inclinar dentro del cilindro en respuesta a (y permitir) la inclinación del inserto 22. Se
apreciará que cuando se activa el sistema de presión hidráulica, el disco de sujeción del pistón 70 se desplaza hacia abajo de manera que al menos una parte del disco de sujeción del pistón sobresale fuera del cilindro 40 de esta manera se crea el espacio entre la parte superior del inserto 22 y la parte inferior del cilindro 40. El disco de sujeción del pistón 70 opcionalmente puede comprender un sello 79 adjunto para evitar que el aceite del depósito de aceite 72 de fugas a través de la brecha 78.
La combinación de la capacidad de inclinación del inserto y los actuadores de presión hidráulica crea un posicionamiento dinámico del inserto y un ajuste de presión antes de la inyección del material termoplástico que puede compararse con una acción "flotante" del inserto en respuesta a las variaciones de grosor. Se apreciará que la presión sobre el inserto puede generarse por actuadores de presión distintos de los accionadores hidráulicos siempre que estén acoplados al inserto de una manera que permita la inclinación del inserto.
En una implementación específica para encapsular un vidrio de un vehículo tal como una ventanilla (vidrio lateral de automóvil de aproximadamente 10 a 20 pulgadas cuadradas) o un parabrisas para un automóvil, se pueden obtener buenos resultados mediante el uso de una altura de la superficie de sellado que mira hacia fuera 24 entre aproximadamente 3/8 y 1/2 pulgada y un espacio de compensación 60 entre 0,0005 y 0,0015 pulgadas (preferiblemente aproximadamente 0,001 pulgadas). El tamaño de las variaciones de grosor locales en el sustrato que se adaptan a un molde que tiene estas dimensiones ilustrativas es de aproximadamente 0,02 pulgadas o menos. El espacio encima del inserto 22 (es decir, el "espacio de cabeza") puede ser mayor de 1 pulgada en esta implementación ilustrativa. La presión aplicada en esta implementación sería típicamente entre 100 y 2000 psi. Se debe entender que estos intervalos numéricos específicos son solo para un ejemplo. Serían posibles otros intervalos y dimensiones para otras implementaciones y aplicaciones.
En una modalidad, varios actuadores que ejercen presión 30 se distribuyen por la superficie superior del inserto 22 como se muestra en la configuración de ejemplo representada en la Figura 4. Los actuadores que ejercen presión 30 pueden separarse por igual (en un patrón simétrico) como se muestra en la vista superior de la sección transversal de la Figura 4 o espaciados de manera desigual (en un arreglo asimétrico). Los actuadores que ejercen presión 30 son impulsados por un sistema generador de presión 50.
El número, el tamaño y la disposición de los actuadores que ejercen presión 30 se dicta en la mayoría de las modalidades por varios factores, que incluyen, entre otros, el tamaño y la forma del sustrato 11, la presión necesaria para sellar correctamente el molde de encapsulación y evitar defectos como rebabas, el tamaño y grosor del inserto 22, la geometría de la cavidad del molde de encapsulación 17, el soporte 13 y de la superficie de contacto del sustrato del inserto 22. A este respecto, y como se ilustra a manera de ejemplo en la Figura 2, el inserto 22 puede conformarse para entrar en contacto con una porción de contorno del sustrato 13. El soporte del sustrato 13 puede estar en contacto con todo el sustrato (excepto en la cavidad de encapsulación) o puede conformarse para soportar el sustrato 11 a lo largo de, por ejemplo una porción de contorno del sustrato 11 para superponerse, al menos en parte, a la correspondiente superficie de contacto del sustrato del inserto 22, dejando espacios 13A y 13B por encima y más abajo de las porciones centrales del sustrato 11. Una vez obtenida la presión total deseada y su distribución sobre el sustrato 11 se sabe, los parámetros físicos del molde se pueden optimizar.
La proporción de la superficie del sustrato 11 que está en contacto con el inserto 22 depende de la forma del sustrato, la forma y el grado de encapsulación, la presión requerida y similares. En una modalidad típica en la que se encapsula una ventana de vehículo, como una ventanilla o un parabrisas, esta superficie de contacto puede tener entre 10 y 30 mm de ancho a lo largo del contorno del sustrato 13. Se debe entender que la superficie de contacto se diseña para proporcionar suficiente presión para un sellado adecuado mientras se evita una presión innecesaria en cualquier otra parte del sustrato. Por lo tanto, en la mayoría de las modalidades, una porción sustancial del sustrato no está en contacto con el inserto 22. Alternativamente, el inserto 22 puede entrar en contacto con una porción predeterminada de la superficie del sustrato 11 de manera discontinua, por ejemplo, con secciones discretas en contacto con el sustrato en múltiples puntos de contacto. Puede proporcionarse cualquier interfaz adecuada inserto-sustrato siempre que se forme un sello adecuado alrededor de la cavidad del molde de encapsulación 17 y que la presión sobre el sustrato 11 pueda distribuirse de forma sustancialmente equitativa sobre la superficie de contacto entre el inserto 22 y el sustrato 11 mediante el control independiente de cada uno de la pluralidad de actuadores que ejercen presión 30 para permitir la inclinación del inserto (o los insertos) durante su posicionamiento y antes de la inyección, a fin de evitar dañar el sustrato. El inserto 22 puede hacerse de un material diferente al del primer y segundo miembros del molde 10, 12, por ejemplo, un material más blando y/o más elástico. El inserto 22 puede recubrirse con un recubrimiento para minimizar el daño o el rayado del sustrato 11 durante el contacto.
En algunas modalidades, la superficie de contacto entre cualquiera de los actuadores que ejercen presión 30 y el inserto 22 puede modificarse (aumentarse o reducirse) para, por ejemplo, proporcionar una resistencia adicional a la presión ascendente. Como, por ejemplo, en los casos en que el sustrato 11 puede estar sujeto a una presión hacia arriba localizada cuando el diseño de la cavidad del molde de encapsulación 17 es asimétrica (como en la Figura 2). En este caso, se crea una presión diferencial (que provoca una fuerza neta ascendente) mediante la inyección del termoplástico u otro material fundido fluido. En tal caso, el posicionamiento y/o el aumento de la superficie de un actuador que ejerce presión 30 en contacto con el inserto 22 sustancialmente directamente por encima de la fuente
de la presión hacia arriba puede evitar el desplazamiento hacia arriba del inserto 22 en esa región y de esta manera evitar la creación de destellos.
El segundo miembro del molde 12 puede extenderse sobre el inserto 22 para proporcionar soporte estructural y funcional para el inserto 22 y los actuadores que ejercen presión 30. El inserto 22 puede, por tanto, conectarse al segundo miembro del molde 12 para proporcionar un desplazamiento controlable dentro de la cavidad 20 y los actuadores que ejercen presión 30 acoplados al sistema generador de presión 50 como se muestra en la Figura 5. Así, los actuadores que ejercen presión 30 pueden estar parcialmente incrustados dentro del segundo miembro del molde 12. El cilindro del actuador 40 se une al segundo miembro del molde 12 e incluye un orificio de tamaño y forma que permite el movimiento de deslizamiento de los actuadores que ejercen presión 30, proporcionando de esta manera un soporte estructural adicional. El cilindro actuador 40 preferiblemente proporcionar un espacio entre sus partes inferiores y la superficie superior del inserto 22 para permitir la inclinación del inserto 22 (como se muestra en la Figura 2 y como se explicó anteriormente). Alternativamente, el cilindro actuador 40 puede ser flexible, articulado o articulado en la región entre la estructura superior del componente de molde superior y el inserto 22 para permitir la inclinación del inserto. Los actuadores que ejercen presión 30 se puede configurar para permanecer nivelado y al mismo tiempo permitir la inclinación del inserto 22. Para permitir la inclinación, puede haber otros miembros o mecanismos de soporte estructural, como juntas universales, rótulas o similares.
Con respecto a la Figura 6A, que representa esquemáticamente una modalidad de la invención del sistema de encapsulado por inyección, los actuadores que ejercen presión 30 y el sistema generador de presión 50 están acoplados a un sistema de control de la presión 52 (o controlador de presión) que se adapta y se configura para ajustarse automáticamente (por ejemplo, de forma programada y sin intervención directa del usuario) la presión aplicada por el inserto 22 y, por lo tanto, ajustar automáticamente la posición del inserto 22 dentro de la cavidad 20 en función del grosor del sustrato 11 para lograr una presión total predeterminada sobre la superficie del sustrato 11 que está en contacto con el inserto 22 de la invención.
En una modalidad, la presión aplicada por los actuadores que ejercen presión 30 en el inserto 22 para generar una presión sobre el sustrato 11 se controla de manera que permita el ajuste automático y dinámico de la distribución espacial de la presión total predeterminada en función del grosor del sustrato. Este ajuste automático y dinámico de la presión, junto con las características inclinables del inserto 22, proporciona un ajuste automático y dinámico a las variaciones de grosor o defectos en el sustrato, al mismo tiempo que proporciona un encapsulado que cumple con las especificaciones requeridas. En una modalidad, la presión se distribuye automática y dinámicamente de manera sustancialmente uniforme a través de la superficie del sustrato 11 y antes de la inyección, mientras se proporciona un sello de encapsulación que es compatible con las especificaciones requeridas (minimización de destellos, por ejemplo).
En una modalidad, el sistema generador de presión 50 es un sistema de autorregulación como un sistema hidráulico. Así, el controlador de presión 52 comunica los parámetros necesarios para lograr la presión total deseada sobre el sustrato 11 que se traduce en una presión dada del fluido hidráulico que, a su vez, aplica una presión sobre los actuadores que ejercen presión 30 para generar la fuerza necesaria en el inserto 22 para lograr la presión deseada sobre el sustrato 11. El sistema de generación de presión hidráulica permite el equilibrio automático y dinámico de la fuerza entre los actuadores que ejercen presión 30 como resultado de variaciones en el grosor del sustrato 11. Por lo tanto, la presión total aplicada a la superficie del sustrato se distribuye automáticamente de manera sustancialmente uniforme sobre toda la superficie de contacto entre el inserto 22 y el sustrato 11 hasta alcanzar la presión final deseada. El controlador de presión 52 puede ser un microprocesador o un microcontrolador. El controlador de presión 52 puede implementarse en hardware, software, microprograma o cualquier combinación adecuada de los mismos. El controlador de presión 52 puede implementarse como un circuito integrado o una computadora. Cuando se implementa como software, el algoritmo de control puede programarse o codificarse como instrucciones legibles por ordenador y grabarse electrónica, magnética u ópticamente en un medio fijo o no transitorio legible por ordenador, una memoria legible por ordenador, una memoria legible por máquina o un producto de programa de computadora. Una implementación de hardware puede emplear circuitos lógicos discretos que tengan puertas lógicas para implementar funciones lógicas en señales de datos, un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC) que tenga puertas lógicas combinacionales apropiadas, una serie de puertas programables (PGA), una serie de puertas programables en campo (FPGA), etc. El controlador de presión 52 puede configurarse o programarse para operar de forma autónoma, semiautónoma o en respuesta a los comandos del usuario, o cualquier combinación de los mismos.
En otra modalidad, el sistema generador de presión 50 puede comprender componentes mecánicos individuales para generar una fuerza en cada actuador que ejerce presión 30 que puede controlarse independientemente por el controlador de presión 52. Por ejemplo, la fuerza se puede comunicar a los actuadores de presión mediante elementos elásticos tales como resortes o mediante un generador de fuerza electromagnético, por ejemplo. En este caso, cada uno de los actuadores que ejercen presión 30 se controla preferentemente mediante un mecanismo de retroalimentación de presión en respuesta a las variaciones de las lecturas de presión esperadas, de manera que la fuerza o presión ejercida por los actuadores que ejercen presión 30 se ajusta dinámicamente para efectuar la inclinación necesaria del inserto 22 en respuesta a las variaciones de grosor en el sustrato 13. A tal efecto, el molde de inyección 2 puede incluir sensores de presión 54 (por ejemplo, galgas extensométricas, sensores piezoeléctricos o cualquier otro tipo adecuado de transductores de fuerza) para proporcionar señales de retroalimentación de presión
al controlador de presión 52. En una implementación específica, los sensores de presión 54 se colocan dentro del molde 56 para proporcionar lecturas de presión como el inserto 22 se baja para aplicar presión sobre el sustrato 11 como se muestra en la Figura 6B.
Una vez que se alcanza la presión predeterminada, se activa un mecanismo de bloqueo para contener el inserto 22 en posición. El mecanismo de bloqueo puede incluir, entre otros, un sistema de sujeción hidráulico (discos de sujeción hidráulicos), casquillos de apriete y similares. En el caso de que el sistema generador de presión sea un sistema hidráulico, la presión puede ser simplemente mantenida por el sistema hidráulico sin necesidad de mecanismos mecánicos de bloqueo.
La presión necesaria sobre el sustrato 11 para conseguir un sellado y encapsulado adecuados variará en dependencia de la naturaleza del sustrato 11 y del tipo de material de inyección usado. En casos típicos, esta presión estará en el intervalo de 100-2000 psi. Una vez determinada la presión mínima requerida para un proyecto de encapsulado concreto, la superficie del sustrato 11 con la que entra en contacto el inserto 22 y el número y la superficie de los actuadores que ejercen presión 30 pueden, a su vez, determinarse, ya que la presión total aplicada finalmente sobre el sustrato 11 depende de estas variables (por ejemplo, el número de actuadores 30 que ejercen presión, la fuerza aplicada por cada actuador 30 y el área superficial del inserto 22).
Se apreciará que el inserto 22 puede comprender más actuadores que ejercen presión 30 de lo necesario para una aplicación en particular, en cuyo caso el sistema de control de presión 52 se adapta para activar selectivamente solo los actuadores que ejercen presión 30 necesario para alcanzar la presión final deseada. Este arreglo proporciona flexibilidad para ajustar la presión aplicada al sustrato 11 en dependencia del tamaño y la naturaleza del sustrato 11.
Los componentes del molde de inyección están preferiblemente hechos de metal, como una aleación de metal; sin embargo, se apreciará que puede usarse otros materiales adecuados para ciertos componentes. Por ejemplo, el primer miembro del molde 10 puede comprender un cojín de goma o similar a la goma 13D alrededor o cerca del soporte del sustrato 13 para ayudar al posicionamiento inicial del sustrato 11 y evitar que se raye el sustrato, lo cual es particularmente útil cuando el sustrato es de vidrio. Para colocar el sustrato 11, un mecanismo activo tal como una o más ventosas también puede integrarse en el primer miembro del molde 10.
En un aspecto de la invención, una pluralidad de primeros miembros de molde 10 que tengan diferentes formas internas o contornos pueden usarse en una línea de producción mediante el uso del mismo segundo miembro del molde 12.
En otra modalidad, se proporcionan detectores de posición del inserto para proporcionar información sobre el movimiento/posición del inserto 22. Las desviaciones de los intervalos predeterminados pueden usarse como indicación de la ruptura del sustrato y pueden permitir la terminación del proceso de inyección.
En otra modalidad de la invención, se proporciona un método para encapsular sustrato que comprende colocar el sustrato (por ejemplo, un panel de vidrio) sobre un soporte dentro de un molde de inyección, cerrar el molde para formar una cavidad de molde de encapsulación alrededor de un borde del sustrato, aplicar un presión total predeterminada sobre el sustrato con el inserto para sellar la cavidad del molde de encapsulación y evitar el desplazamiento del sustrato durante la inyección. La presión aplicada por el inserto sobre el sustrato mientras el inserto se coloca sobre el sustrato se ajusta automáticamente en función del grosor del sustrato para distribuir la presión total predeterminada sustancialmente uniformemente a través de la superficie del sustrato en contacto con el inserto.
En un aspecto del método, el sustrato 11 se coloca en el soporte de sustrato fijo 13 en el primer componente inferior del molde 10 luego el segundo componente de molde superior 12 que comprende el inserto inclinable 22 se baja sobre el primer componente del molde 10 y el sustrato 11. A medida que el inserto desciende sobre el sustrato la fuerza o presión ejercida por los actuadores individuales de presión 30 se modula dinámicamente (se controla) en respuesta a los defectos o variaciones de grosor en el sustrato 11, permitiendo de esta manera un auto-ajuste de la inclinación horizontal (inclinación) del inserto 22 para generar una presión sustancialmente igual en toda la superficie del sustrato 11 en presencia de uno o más defectos en el sustrato 11.
Una vez alcanzada la presión total predeterminada, se mantiene la presión aplicada por cada uno de los actuadores que ejercen presión 30 y se inyecta el material de encapsulación como material plástico fluido fundido y, tras un periodo de tiempo adecuado, se libera el sustrato 11.
Debe entenderse que las formas singulares "un", "una" y "el" incluyen referentes plurales a menos que el contexto dicte claramente de cualquier otra manera. Así, por ejemplo, la referencia a "un dispositivo" incluye la referencia a uno o más de dichos dispositivos, es decir, que hay al menos un dispositivo. Los términos "que comprende", "que tiene", "que incluye", "que conlleva" y "que contiene", o sus variantes verbales, deben interpretarse como términos de extremo abierto (es decir, con el significado de "que incluye, pero no se limita a"), a menos que se indique de cualquier otra manera. Todos los métodos descritos en la presente descripción pueden llevarse a cabo en cualquier orden adecuado, a menos que se indique de otra forma en la presente descripción o de cualquier otra manera que se contradiga claramente por el contexto. El uso de ejemplos o de lenguaje ilustrativo (por ejemplo, "como") tiene por objeto
simplemente ilustrar o describir mejor las modalidades de la invención y no pretende limitar el alcance de la invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas, a menos que se reivindique de cualquier otra manera.
Si bien se han proporcionado varias modalidades en la presente descripción, debe entenderse que los sistemas y métodos descritos podrían incorporarse en muchas otras formas específicas sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Los presentes ejemplos deben considerarse como ilustrativos y no restrictivos, y la intención no debe limitarse a los detalles proporcionados en la presente descripción. Por ejemplo, los diversos elementos o componentes pueden combinarse o integrarse en otro sistema o ciertas características pueden omitirse o no implementarse.
Esta invención se ha descrito en términos de modalidades específicas, implementaciones y configuraciones que están destinadas a ser solo ilustrativas. Las personas con experiencia ordinaria en la técnica apreciarán, después de haber leído esta descripción, que se pueden realizar muchas variaciones, modificaciones y refinamientos obvios sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Un molde de inyección para encapsular un sustrato (11), el molde de inyección que comprende:
un componente de molde inferior (10);
un componente de molde superior (12) adaptado para formar una cavidad de molde de encapsulación (17) en un borde del sustrato cuando el componente de molde superior se acopla al componente de molde inferior, en donde el componente de molde inferior comprende un soporte de sustrato (13) y en donde el componente de molde superior comprende una cavidad (20);
un inserto inclinable (22) dimensionado y conformado para deslizarse dentro de la cavidad y que tiene una superficie de contacto con el sustrato que define un área del sustrato contactada por el inserto, el inserto adaptado para inclinarse dentro de la cavidad con relación al molde inferior y superior para cooperar inclinadamente con el componente del molde superior para formar un sello para la cavidad del molde de encapsulación;
caracterizado porque el molde de inyección comprende una pluralidad de actuadores (30) que ejercen presión, cada uno de los cuales comprende un miembro de acoplamiento de presión, opcionalmente inclinable en respuesta a la inclinación del inserto, para entrar en contacto con el inserto y estando cada actuador configurado para aplicar independientemente presión sobre el sustrato a través del inserto, en donde la pluralidad de actuadores que ejercen presión están adaptados para equilibrar una presión total predeterminada ejercida por el inserto de manera sustancialmente uniforme a través del área de la superficie de contacto con el sustrato en respuesta a las variaciones locales del grosor del sustrato, proporcionando de esta manera un ajuste posicional de inclinación del inserto para compensar dichas variaciones.
2. El molde de inyección de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el inserto (22) comprende una porción inferior que tiene una superficie lateral (24) que define un espacio de compensación con una pared de la cavidad, dicha superficie que tiene una altura de manera que su borde superior se desplaza por una distancia lateral igual o menor que el espacio de compensación cuando el inserto se inclina.
3. El molde de inyección de las reivindicaciones 1 o 2, en donde los actuadores que ejercen presión (30) se configuran para acoplarse de forma flexible al inserto inclinable (22) para retener su funcionalidad cuando el inserto inclinable se inclina.
4. El molde de inyección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, en donde la pluralidad de actuadores que ejercen presión (30) están acoplados a un sistema generador de presión (50) adaptado para ajustar automática y dinámicamente una presión ejercida por cada uno de los actuadores que ejercen presión.
5. El molde de inyección de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el sistema generador de presión (50) comprende una pluralidad de sensores de presión (54) para medir las presiones ejercidas sobre el sustrato.
6. El molde de inyección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, que comprende además un mecanismo de bloqueo para mantener el inserto en posición cuando se alcanza la presión total predeterminada.
7. El molde de inyección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 6, en donde el sustrato (11) es un panel de vidrio.
8. Un método para encapsular un sustrato (11) que comprende:
colocar el sustrato sobre un soporte (13) definido por un componente de molde inferior (10) dentro de un molde de inyección;
cerrar el molde trayendo un componente de molde superior (12) en acoplamiento con el componente de molde inferior para formar una cavidad de molde de encapsulación (17) alrededor de un borde del sustrato;
el método caracterizado por aplicar una presión total predeterminada sobre una zona predeterminada del sustrato con un inserto inclinable (22) mediante el uso de una pluralidad de actuadores que ejercen presión (30) para sellar la cavidad del molde de encapsulación y evitar el desplazamiento del sustrato durante la inyección, en donde el inserto inclinable comprende una porción inferior que tiene una superficie de sellado (24) que define un espacio de compensación con una pared de la cavidad, dicha superficie de sellado que tiene una altura de manera que su borde superior se desplaza una distancia lateral igual o menor que el espacio de compensación cuando el inserto se inclina;
ajustar automática y dinámicamente la presión aplicada por cada uno de los actuadores que ejercen presión sobre el sustrato a través del inserto en función de un grosor del sustrato, haciendo de esta manera que el inserto inclinable (22) se incline ligeramente con relación a los componentes superior e inferior del molde en respuesta a la acumulación local de resistencia a la presión como resultado de una imperfección en el sustrato, hasta que la presión total predeterminada se distribuya de manera sustancialmente uniforme a través del área predeterminada;
inyectar un material de encapsulación en la cavidad del molde de encapsulación (17); y
liberar el sustrato.
9. El método de la reivindicación 8, en donde la pluralidad de actuadores que ejercen presión (30) están controlados por un sistema generador de presión (50) que se adapta para ajustar automática y dinámicamente una presión ejercida por cada uno de los actuadores que ejercen presión.
10. El método de la reivindicación 9, que comprende además medir las presiones ejercidas sobre el sustrato mediante el uso de una pluralidad de sensores de presión (54).
11. El método de cualquiera de las reivindicaciones de la 8 a la 10, que comprende además bloquear los actuadores que ejercen presión cuando se alcanza la presión total predeterminada.
12. El método de cualquiera de las reivindicaciones de la 8 a la 11, en donde el sustrato es un panel de vidrio.
13. Un ensamble de una cavidad (20) y un inserto (22) en un molde de inyección para encapsular un sustrato (11), dentro de una cavidad de molde de encapsulación (17),
dicho inserto conformado y dimensionado para deslizarse dentro de una cavidad de un primer miembro del molde y que tiene una superficie de contacto con el sustrato que define un área del sustrato con la que entra en contacto el inserto, el inserto adaptado para inclinarse dentro de la cavidad con relación al primer miembro del molde y un segundo miembro del molde para cooperar de forma inclinable con el primer y segundo miembro del molde para formar un sello para la cavidad del molde de encapsulación,
el ensamble caracterizado porque dicho inserto comprende una pluralidad de miembros de acoplamiento de presión, opcionalmente inclinables en respuesta a la inclinación del inserto, que se conectan con una pluralidad correspondiente de actuadores de presión (30) y se distribuyen a lo largo de una superficie exterior del inserto, de manera que el inserto, en combinación con los actuadores de presión, permite equilibrar una presión total predeterminada ejercida por el inserto de manera sustancialmente uniforme a lo largo del área de la superficie de contacto con el sustrato en respuesta a las variaciones locales de grosor del sustrato, proporcionando de esta manera un ajuste posicional de inclinación del inserto para compensar dichas variaciones.
14. El ensamble de una cavidad e inserto de acuerdo con la reivindicación 13, en donde los actuadores que ejercen presión (30) están acoplados a un sistema generador de presión (50) adaptado para ajustar automática y dinámicamente una presión ejercida por cada uno de los actuadores que ejercen presión.
15. El ensamble de una cavidad e inserto de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, que comprende además un mecanismo de bloqueo para mantener el inserto en posición cuando se alcanza la presión total predeterminada.
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