ES3036237T3 - A molding method for producing a monolithic component with at least one cavity inside - Google Patents

Abstract

Un método de moldeo para fabricar un componente monolítico con al menos una cavidad interna, específicamente un componente monolítico de C-SMC, comprende los pasos de preparar una prensa con un primer semimolde (1a), un segundo semimolde (1b) y carros laterales móviles que definen un espacio de moldeo (Vs) entre ellos, y colocar al menos un núcleo (3, 4) dentro de dicho espacio (Vs). El núcleo (3, 4) comprende una membrana (3) que delimita un espacio de contención (Vc) conformado para formar al menos una cavidad del componente monolítico, y al menos un conector (4) acoplado a la membrana (3). El método también comprende los pasos de envolver una carga de material (C) a moldear alrededor del núcleo (3, 4), fijar el núcleo (3, 4) dentro de uno de los semimoldes (1a, 1b) y rellenar el espacio de contención (Vc) de la membrana (3) con un material de relleno (R). Después de cerrar los medios moldes (1a, 1b), el método comprende un paso de aplicar una presión de moldeo y luego vaciar el espacio de contención (Vc) del material de relleno (R) y, después de abrir los medios moldes (1a, 1b), retirar el núcleo (3, 4) del componente monolítico moldeado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de moldeo para producir un componente monolítico con al menos una cavidad en su interior

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de moldeo para fabricar un componente monolítico provisto internamente de al menos una cavidad, específicamente un componente monolítico hecho de C-SMC, y una máquina para moldear un componente monolítico hueco, utilizada ampliamente en el campo de la automoción en particular para fabricar piezas de C-SMC (Compuesto de moldeo de lámina de carbono).

Antecedentes de la técnica

En la actualidad, las piezas de C-SMC se fabrican mediante técnicas tradicionales de moldeo por compresión que consisten en utilizar una prensa para aplicar una fuerza capaz de dar forma a una carga de C-SMC. Esta técnica de moldeo produce piezas monolíticas de una sola pared que son relativamente baratas, rígidas y complejas. También son conocidas las tecnologías en las que se procesan componentes de CFRP (polímero reforzado con fibra de carbono) para crear piezas muy rígidas y de gran resistencia. Estas propiedades se ven reforzadas por la posibilidad de moldear formas cerradas, útiles para la producción de piezas estructurales de cuerpo en blanco (BiW).

Desventajosamente, las técnicas tradicionales de procesado de piezas de C-SMC y las tecnologías utilizadas para la producción de componentes de CFRP presentan inconvenientes inherentes en cuanto a las propiedades mecánicas de las piezas acabadas, los costes y el tiempo invertido.

La técnica de moldeo utilizada para las piezas de C-SMC no permite trabajar con piezas que tengan huecos en su interior. Por otra parte, la técnica utilizada para los componentes de CFRP es cara y su productividad no puede satisfacer la demanda del mercado.

El documento WO9851480A1 se refiere a una disposición para el moldeo de cuerpos huecos que comprenden capas de plástico reforzado, en la que una membrana de presión está preformada en una forma que se adapta a la forma de un cuerpo hueco que va a ser moldeado, las paredes de la membrana de presión, tanto en un estado no presurizado como en un estado presurizado, forman una cavidad interna, y en la que la membrana de presión es autoportante en el estado no presurizado y, por lo tanto, proporciona suficiente estabilidad de forma para constituir un soporte estable para la aplicación de una carga de material sobre la misma. El documento JP 2008 073876 A divulga además un método de moldeo para fabricar un componente monolítico provisto de una cavidad.

Divulgación de la invención

El propósito técnico de esta invención, por lo tanto, es proporcionar un método de moldeo para fabricar un componente monolítico provisto internamente de al menos una cavidad y una máquina para moldear un componente monolítico hueco para poder superar las desventajas anteriormente mencionadas del estado de la técnica.

El objetivo de la presente invención, por lo tanto, es proporcionar un método de moldeo que permita producir elementos monolíticos, específicamente a partir de C-SMC, que sean huecos y que además tengan formas complejas.

Otro objetivo de la presente invención, por lo tanto, es proporcionar un método de moldeo que permita producir elementos monolíticos huecos a partir de C-SMC a un coste inferior al de las tecnologías tradicionales.

La finalidad técnica indicada y los objetivos especificados se consiguen sustancialmente mediante un método de moldeo y una máquina que comprenden las características técnicas expuestas en una o más de las reivindicaciones adjuntas. Las reivindicaciones dependientes corresponden a posibles realizaciones de la invención.

Más específicamente, el propósito técnico se consigue mediante un método de moldeo para fabricar un componente monolítico provisto internamente de al menos una cavidad, específicamente un componente monolítico fabricado con C-SMC, que comprende las etapas de preparar una prensa que comprende una primera mitad de molde y una segunda mitad de molde que definen un espacio de moldeo entre los mismos, estando uno entre la primera y la segunda mitad de molde movido por un circuito de aceite, y estando el otro entre la primera y la segunda mitad de molde estacionario.

En una posible realización, la prensa comprende también carros laterales móviles para actuar conjuntamente con las mitades de molde para definir el espacio de moldeo y permitir el moldeo de componentes monolíticos huecos que tienen socavaduras.

El método de la presente invención también comprende la etapa de colocar al menos un núcleo dentro del espacio de moldeo, donde el núcleo comprende una membrana que delimita un espacio de contención que está conformado para formar la al menos una cavidad del componente monolítico, y al menos un conector que se acopla con la membrana y está configurado para permitir el llenado del espacio de contención, y la etapa de envolver una carga de material a moldear alrededor del núcleo, específicamente una carga de C-SMC, de modo que el núcleo esté al menos parcialmente sumergido en la carga.

El método de la presente invención también comprende las etapas de fijar el núcleo dentro de uno entre la primera y la segunda mitad de molde, específicamente la mitad de molde estacionaria, llenar el espacio de contención de la membrana con un material de relleno a través del conector y, después de cerrar las mitades de molde (y si es necesario, cuando estén presentes, los carros), aplicar una presión de moldeo sobre la carga de material para formar el componente monolítico.

Después de las etapas mencionadas, el método de acuerdo con la presente invención comprende también las etapas de vaciar el espacio de contención del material de relleno y, después de abrir las mitades de molde (y si es necesario, en su caso, los carros), retirar el núcleo del componente monolítico moldeado.

Más específicamente, el propósito técnico también se consigue mediante una máquina para moldear un componente monolítico hueco, específicamente un componente de C-SMC, configurada para implementar un método según lo anterior y que comprende una prensa que está provista de una primera mitad de molde y una segunda mitad de molde que definen un espacio de moldeo entre las mismas y donde uno entre la primera y la segunda mitad de molde es móvil y la otra entre la primera y la segunda mitad de molde es estacionaria. En una posible realización, la prensa también comprende carros laterales móviles para permitir el moldeo de un componente monolítico hueco con socavaduras.

La máquina de acuerdo con la presente invención comprende además al menos un núcleo, colocado en el interior del espacio de moldeo y que comprende una membrana que delimita un espacio de contención que está conformado para formar la al menos una cavidad del componente monolítico, comprendiendo además el núcleo al menos un conector que está acoplado con la membrana y configurado para permitir el llenado del espacio de contención. La máquina de esta invención también comprende un circuito de aceite que está configurado para mover la primera o la segunda mitad de molde, cualquiera que sea la móvil, y, si es necesario, los carros laterales, y un circuito de vacío configurado para crear una acción de presión negativa en el espacio de moldeo.

Otras características y ventajas de la presente invención son más evidentes en la descripción indicativa, por lo tanto no limitativa, de una realización de un método y una máquina de moldeo para fabricar un componente monolítico hueco, específicamente un componente de C-SMc .

Breve descripción de los dibujos

La descripción se expone a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan únicamente a efectos ilustrativos sin restringir el alcance de la invención y en los que:

• La figura 1 muestra una vista esquemática de una máquina para fabricar un componente monolítico hueco, específicamente un componente de C-SMC;

• La figura 2 muestra una vista esquemática de otra realización de una máquina para fabricar un componente monolítico hueco, específicamente un componente de C-SMC;

• La figura 3 muestra una vista esquemática de otra realización de una máquina de acuerdo con esta invención;

• La figura 3A muestra una vista esquemática de un detalle de la figura 3.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

Con referencia a los dibujos adjuntos, la letra M indica una máquina para moldear un componente monolítico hueco, específicamente un componente de C-SMC.

La máquina M comprende una prensa provista de una primera mitad de molde 1a y una segunda mitad de molde 1b que definen entre las mismas un espacio de moldeo Vs en el que se coloca una carga de material C a moldear, específicamente una carga de C-SMC, para obtener la pieza monolítica hueca.

Preferentemente, una entre la primera y la segunda mitad de molde 1a, 1b de la prensa es móvil, mientras que la otra entre la primera y la segunda mitad de molde 1a, 1b es estacionaria y recibe la carga de material C a moldear. En las realizaciones ilustradas en los dibujos adjuntos, es la segunda mitad de molde 1b que se mueve hacia y desde la primera mitad de molde 1a que, en cambio, es estacionaria.

En otra posible realización, es la primera mitad de molde 1a la que se mueve hacia y desde la segunda mitad de molde 1b que, en cambio, es estacionaria.

Alternativamente, ambas mitades de molde 1a, 1b pueden moverse acercándose y alejándose entre sí.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, la prensa comprende también carros laterales móviles configurados para permitir el moldeo de componentes monolíticos huecos que tienen una o más socavaduras. En esta situación, en el momento en que la primera y la segunda mitad de molde 1a, 1b se mueven, los carros también se mueven y actúan conjuntamente con las mitades de molde 1a, 1b para definir el espacio de moldeo Vs y durante las etapas posteriores de moldeo del componente monolítico hueco.

Para realizar la cavidad del componente monolítico, la máquina M comprende además al menos un núcleo 3, 4, dispuesto en el interior del espacio de moldeo Vs y que comprende una membrana 3 que delimita un espacio de contención Vc, conformado para formar la cavidad.

La forma de la membrana 3 viene así determinada por la forma de la cavidad del componente monolítico que se desea obtener.

En las realizaciones ilustradas, la membrana 3 tiene sustancialmente la forma de un paralelepípedo cuyos bordes están fileteados para obtener un componente hueco y monolítico con una cavidad cuya sección transversal es rectangular con esquinas redondeadas.

En otras realizaciones no ilustradas, la membrana 3 puede tener cualquier forma.

Preferentemente, la membrana 3 está hecha de un material seleccionable entre uno de los siguientes: caucho de silicona líquida; caucho de látex; PTE/PE para moldeo rotacional; polímeros de bajo punto de fusión para moldeo rotacional; polímeros de bajo punto de fusión para termoformado; polímeros termoplásticos para moldeo por soplado; polímeros termoplásticos para moldeo por inyección. Ventajosamente, estos materiales permiten modelar la membrana 3 para que adopte la forma deseada para la cavidad del componente monolítico. Ventajosamente, estos materiales también hacen que la membrana 3 sea resistente a la alta presión y a las altas temperaturas (preferiblemente superiores a 150°) que se producen durante el proceso de moldeo pero, al mismo tiempo, permiten que se retire fácilmente del componente monolítico hueco al final del proceso de moldeo.

En efecto, durante el proceso de moldeo, la membrana 3 que define la cavidad no debe perder su forma (en particular, por compresión) ni colapsarse, ya que esto daría lugar, al final del proceso de moldeo, a un componente cuya cavidad tiene un tamaño o una forma incorrectos o, si la membrana 3 se ha colapsado, a un componente sin cavidad alguna. A este respecto, el espacio de contención Vc definido por la membrana 3 se rellena con un material de relleno R, tal como aceite, como se describe con más detalle a continuación.

A efectos de llenado, el núcleo 3, 4 comprende también un conector 4, preferentemente pero no limitado a, un conector roscado, acoplado con la membrana 3. Preferentemente, el conector 4 es hueco y, en su parte exterior, está cubierto al menos en parte por la membrana 3 (figura 3A), de modo que mientras se llena el espacio de contención Vc, se impide que el material de relleno R se filtre fuera del espacio de contención Vc y altere la composición de la carga de material C.

En otras palabras, el núcleo 3, 4 se realiza en forma de una bolsa contorneada que puede llenarse con el material de relleno R a través del al menos un conector 4 para resistir la presión de moldeo con el fin de hacer una cavidad dentro del componente monolítico.

Tal como se muestra en los dibujos adjuntos, la máquina M comprende además un circuito de aceite 2, configurado para mover la mitad de molde móvil 1a, 1b, y un circuito de vacío 5, realizado preferentemente en la mitad de molde estacionaria 1a, 1b y configurado para crear una acción de presión negativa en el espacio de moldeo Vs y facilitar el esparcimiento de la carga de material C durante el proceso de moldeo. En otra posible realización, el circuito de vacío 5 puede realizarse en la mitad de molde móvil 1a, 1b. Alternativamente, el circuito de vacío 5 puede realizarse en ambas mitades de molde 1a, 1b.

Por lo tanto, para implementar un método de moldeo para fabricar un componente monolítico provisto internamente de al menos una cavidad, específicamente un componente monolítico hecho de C-SMC, se prepara una prensa como la descrita anteriormente. Durante esta etapa, la prensa se prepara de tal manera que las mitades de molde 1a, 1b y, si están presentes, los carros laterales, se alejan entre sí para que un núcleo como el descrito anteriormente pueda colocarse dentro del espacio de moldeo Vs.

A continuación, una carga de material C, específicamente una carga de C-SMC, se envuelve alrededor del núcleo 3, 4 de manera que el núcleo se sumerge al menos parcialmente en la carga C. Más en detalle, la carga de material C puede envolverse alrededor de la membrana 3 de manera que cubra la membrana 3 casi por completo o que cubra solo una parte de la misma únicamente.

Como se ilustra en los dibujos adjuntos, el al menos un conector 4 sobresale al menos parcialmente de la carga de material C de manera que el núcleo 3, 4 puede fijarse dentro de una entre la primera y la segunda mitad de molde 1a, 1b, específicamente dentro de la mitad de molde estacionaria 1a, 1b.

En otras palabras, en la etapa de envolver la carga de material C alrededor del núcleo 3, 4, el núcleo 3, 4 está cubierto por la carga de material C a moldear de tal manera que el al menos un conector 4 está al menos parcialmente libre de la carga C y el núcleo 3, 4 así envuelto puede fijarse dentro de la mitad de molde estacionaria 1a, 1b.

Una vez que el núcleo 3, 4 se ha fijado a la mitad de molde estacionaria 1a, 1b, el espacio de contención Vc de la membrana 3 se rellena a través del conector 4 con una cantidad predeterminada de material de relleno R.

Con referencia a la realización mostrada en la figura 1, que no forma parte de la invención, el espacio de contención Vc se rellena con un material granular seleccionable entre uno de los siguientes: arena; sal; microesferas de vidrio; gránulos de panal.

De acuerdo con la invención, en las realizaciones mostradas en las figuras 2 y 3, el material de relleno R es aceite procedente del circuito de aceite 2 de la prensa.

Más en detalle, en estas realizaciones, en la etapa de fijación del núcleo 3, 4 en la mitad de molde estacionaria 1a, 1b, el al menos un conector 4 se fija a la mitad de molde 1a, 1b en proximidad a una sección de suministro 2a del circuito de aceite 2. De este modo, el espacio de contención Vc, durante la etapa de llenado, se coloca en comunicación fluida con la sección de suministro 2a del circuito de aceite 2 para permitir que una cantidad predeterminada de aceite del circuito de aceite 2 fluya hacia el espacio de contención Vc. En esta situación, por lo tanto, cuando se necesita llenar el espacio de contención Vc, parte del aceite del circuito de aceite 2 de la prensa se hace fluir hacia el espacio de contención Vc a través del conector 4.

Después de la etapa de llenado del espacio de contención Vc de la membrana 3, el método comprende una etapa en la que las dos mitades de molde 1a, 1b y los carros laterales, si están presentes, se cierran para que la carga de material C y el núcleo 3, 4 se interpongan entre la primera y la segunda mitad de molde 1a, 1b y queden así contenidos en el espacio de moldeo Vs.

Después de la etapa de cerrar las mitades de molde 1a, 1b, el método comprende además una etapa de elevar la temperatura de la carga de material C de tal manera que la carga de material C pueda moverse dentro del espacio de moldeo Vs y fluir a lo largo de la membrana 3 del núcleo 3, 4 y extenderse uniformemente en todo el espacio de moldeo Vs.

El porcentaje de flujo de la carga en el espacio de moldeo Vs puede ser alto (flujo alto) o bajo (flujo bajo) hasta el 99 %. Este porcentaje de flujo varía en función de las propiedades mecánicas y morfológicas (por ejemplo, grosor, tamaño, eje de extracción) que debe tener la pieza acabada. En otras palabras, una vez elevada la temperatura, la carga de material C puede fluir en el espacio de moldeo Vs para cubrir toda la membrana 3 y extenderse por todo el espacio de moldeo Vs.

En el caso en el que la carga de material C, en la etapa de envolver la carga de material C alrededor de la membrana 3, se envuelve alrededor de la membrana 3 casi en su totalidad (por ejemplo, el 99 % de la superficie de la membrana 3), la carga de material C fluye en el espacio de moldeo menos que en el caso en el que la carga de material C se envuelve alrededor de la membrana 3 de tal manera que solo cubre una parte de la membrana 3.

En una realización preferida, la membrana 3 tiene, en el exterior del espacio de contención Vc, una superficie lisa y pulida que facilita el flujo y la difusión de la carga de material C y permite obtener una cavidad cuya superficie está libre de imperfecciones e irregularidades.

Ventajosamente, una membrana 3 realizada de este modo permite obtener piezas con excelentes tolerancias dimensionales y alta resistencia mecánica, a pesar de la presencia de la cavidad.

Tras la etapa de llenado del espacio de contención Vc y la etapa de cierre de las mitades de molde 1a, 1b (y de los carros laterales, si están presentes), el método comprende una etapa de aplicación de una presión de moldeo sobre la carga de material C para formar el componente monolítico.

Preferentemente, la presión de moldeo aplicada sobre la carga de material C está comprendida entre 8 bar y 300 bar y, aún más preferentemente, la presión de moldeo es de 120 bar.

Si el material de relleno R es aceite procedente del circuito de aceite 2 de la prensa, la presión de moldeo se aplica sobre la carga de material C dilatando la membrana 3.

Más en detalle, después de que se hayan cerrado las mitades de molde 1a, 1b y, en caso necesario, los carros laterales móviles, se llena una cantidad adicional de aceite en el espacio de contención Vc de la membrana 3 a través de la sección de suministro 2a, de manera que se provoque la dilatación de la membrana 3. Dilatando de esta manera se aplica una fuerza de empuje sobre la carga de material C, comprimiéndola así entre la membrana 3 y las mitades de molde 1a, 1b. En esta situación, por lo tanto, la carga de material C se moldea por la presión aplicada por el aceite contenido en el espacio de contención Vc, que empuja la membrana 3 desde el interior hacia el exterior de la membrana 3.

Si el material de relleno R es material granular, por otra parte, la etapa de aplicar la presión de moldeo se realiza moviendo uno entre la primera mitad de molde 1a y la segunda mitad de molde 1b hacia la otra entre la primera mitad de molde 1a y la segunda mitad de molde 1b mientras se mantiene la membrana 3 en una configuración estacionaria. En esta situación, la primera mitad de molde 1a se empuja contra la segunda mitad de molde 1b, de forma que se ejerce presión sobre la carga de material C situada entre ambas, mientras que no se produce ninguna acción activa sobre la membrana 3, que no se comprime ni se dilata. De este modo, la mitad de molde móvil 1a, 1b se presiona contra la mitad de molde estacionaria 1a, 1b de tal manera que la carga de material C se comprime contra la membrana 3 que, sin embargo, no pierde su forma (en particular, por compresión) gracias a la presencia del material de relleno R previamente llenado en el espacio de contención Vc. Si las mitades de molde 1a, 1b están provistas de carros laterales, éstos se desplazan junto con las mitades de molde 1a, 1b de tal manera que comprimen la carga de material C para formar las socavaduras requeridas en el componente monolítico hueco.

En otras palabras, el material de relleno R presente en el espacio de contención Vc de la membrana 3 es capaz de soportar la presión de moldeo aplicada por las mitades de molde 1a, 1b (y los carros laterales, si están presentes) sobre la carga de material C para que la membrana 3 no se colapse o pierda su forma (en particular, por compresión) e impida la correcta fabricación del componente monolítico.

En otra posible realización, se puede actuar simultáneamente sobre las mitades de molde 1a, 1b y la membrana 3, de manera que la presión de moldeo se aplica sobre la carga de material C simultáneamente desde el interior hacia el exterior del espacio de contención Vc de la membrana 3, gracias al material de relleno R, y desde el exterior hacia el interior, gracias al movimiento de las mitades de molde 1a, 1b entre sí.

En una realización preferida, las mitades de molde 1a, 1b comprenden cámaras de compresión para asegurar que se aplica la presión de moldeo correcta sobre la carga de material C. Las cámaras de compresión están configuradas para actuar como topes límite para las mitades de molde 1a, 1b durante el movimiento de cierre, pero sin perder la presión de moldeo, que se aplica en su totalidad sobre la carga de material C.

Más en detalle, en el caso en el que la membrana 3 está rellena de material granular, el moldeo de la carga de C-SMC se realiza mediante la presión de moldeo aplicada sobre la carga de material C por las mitades de molde 1a, 1b. Para crear un tope al movimiento de las mitades de molde 1a, 1b con el fin de mantener la presión de moldeo correcta, las mitades de molde 1a, 1b están provistas de una cámara de compresión vertical. Cuando se aplica la presión de moldeo mediante las mitades de molde 1a, 1b, parte de la resina contenida en la carga de C-SMC se presiona fuera del espacio de moldeo Vs hacia la cámara de compresión. En esta situación, la resina actúa como tope para las mitades de molde 1a, 1b y al mismo tiempo evita que se pierda parte de la presión de moldeo aplicada sobre la carga de material C.

En cambio, en el caso en que la presión de moldeo se aplica dilatando la membrana 3, las mitades de molde 1a, 1b están provistas de una cámara de compresión horizontal.

Una vez aplicada la presión de moldeo sobre la carga de material C para formar el componente monolítico hueco, el método comprende una etapa en la que el material de relleno R se vacía fuera del espacio de contención Vc.

Más específicamente, en la realización mostrada en la figura 1, que no forma parte de la invención, en la que el material de relleno R es granular, el espacio de contención Vc se vacía a través del mismo conector 4 utilizado para llenar el espacio de contención con el material de relleno R.

En la realización mostrada en la figura 2, en la que el material de relleno R utilizado es una cantidad predeterminada de aceite del circuito de aceite 2, la etapa de vaciado del espacio de contención Vc se lleva a cabo poniendo el espacio de contención en comunicación fluida con una sección de retorno 2b del circuito de aceite 2 de manera que la cantidad predeterminada de aceite fluya de vuelta desde el espacio de contención Vc al circuito de aceite 2. Como se muestra en la figura 2, la sección de suministro 2a y la sección de retorno 2b se realizan dentro de la mitad de molde estacionaria 1a, 1b de modo que una vez que el núcleo 3, 4 se ha fijado al interior de la mitad de molde 1a, 1b, los respectivos conectores 4 pueden colocarse en comunicación fluida con las secciones 2a, 2b para permitir que el aceite fluya dentro y fuera del espacio de contención Vc.

En otras palabras, en esta realización, el espacio de contención Vc se coloca en comunicación mediante conectores 4 respectivos con una sección de suministro 2a y una sección de retorno 2b del circuito de aceite 2 de tal manera que se crea un circuito abierto en el que el aceite fluye dentro y fuera del espacio de contención Vc durante las etapas de llenado y vaciado del espacio de contención Vc, respectivamente.

La realización mostrada en la figura 3 difiere de la realización mostrada en la figura 2 en que la sección de suministro 2a y la sección de retorno 2b del circuito de aceite 2 son una y la misma. En otras palabras, en esta realización, el espacio de contención Vc se coloca en comunicación fluida con la misma sección 2a, 2b del circuito de aceite 2 de la prensa para crear un circuito cerrado en el que el aceite fluye hacia el espacio de contención Vc durante la etapa de llenado y fuera del mismo durante la etapa de vaciado del espacio de contención Vc.

Tras la etapa de vaciado del material de relleno R fuera del espacio de contención Vc, el método comprende una etapa de retirada del núcleo 3, 4 del componente monolítico moldeado.

Para facilitar esta etapa después de la etapa de vaciado del espacio de contención Vc, el método comprende una etapa de activación del circuito de vacío 5 realizado en al menos una entre la primera y la segunda mitad de molde 1a, 1b y que se comunica con el espacio de moldeo Vs de tal manera que crea una acción de presión negativa para desprender la membrana 3 de la superficie interior del componente monolítico moldeado.

En esta situación, una vez finalizada la etapa de vaciado del espacio de contención Vc y antes de que las mitades de molde 1a, 1b y los carros laterales, si los hay, se alejen entre sí para abrir la prensa, se activa el circuito de vacío 5 para que la membrana 3 se desprenda de las paredes de la cavidad.

En otras palabras, antes de que se abran las mitades de molde 1a, 1b, el circuito de vacío 5 crea una acción de succión que desprende la membrana 3 de las paredes interiores del componente monolítico hueco.

Ventajosamente, esta etapa permite retirar fácil y cómodamente el núcleo 3, 4 de la cavidad del componente monolítico, evitando el riesgo de que la membrana 3 del núcleo 3, 4 quede atrapada en el interior de la cavidad y perjudique las propiedades del componente.

Tras las etapas de activación del circuito de vacío 5 y de apertura de las mitades de molde 1a, 1b, el método comprende una etapa de retirada efectiva del núcleo 3, 4. Esta etapa comprende las etapas secundarias de desacoplar el al menos un conector 4 de la mitad de molde estacionaria 1a, 1b y expulsar el componente monolítico moldeado de la prensa junto con el conector 4.

En las realizaciones mostradas en los dibujos adjuntos, los conectores 4 son conectores roscados que se atornillan a la mitad de molde estacionaria 1a, 1b durante la etapa de fijación del núcleo 3, 4 y se desatornillan del mismo durante la mencionada etapa de desacoplamiento.

Alternativamente, los conectores 4 se conectan a la mitad de molde estacionaria 1a, 1b, por lo tanto, al circuito de aceite, insertando el conector 4 en una toma de forma adecuada realizada en la mitad de molde estacionaria 1a, 1b.

Una vez que el componente monolítico moldeado ha sido expulsado de la prensa, los conectores 4 se retiran del componente y la membrana 3 se extrae al menos parcialmente a través de las aberturas dejadas por los conectores 4 en el componente monolítico moldeado.

Mientras la membrana 3 se extrae a través de las aberturas dejadas por los conectores 4 en el componente monolítico moldeado, parte de la membrana 3 podría permanecer dentro de la cavidad. Para extraer también estas porciones de la membrana 3 de la cavidad, la etapa de extracción del núcleo 3, 4 puede comprender la etapa secundaria de realizar al menos una abertura en el componente monolítico para permitir la extracción total o parcial de la membrana 3.

Ventajosamente, la posibilidad de extraer la membrana 3 a través de las aberturas dejadas por los conectores 4 o a través de aberturas especialmente realizadas evita tener que moldear la pieza en porciones que posteriormente habría que unir, sino que permite moldear directamente un componente monolítico.

Una vez que se ha realizado al menos una abertura en el componente monolítico hueco, la etapa de retirar el núcleo 3, 4 también comprende la etapa secundaria de elevar la temperatura del componente monolítico hueco.

En esta etapa secundaria, antes de extraer la membrana 3 a través de la abertura, se coloca todo el componente en un horno capaz de elevar la temperatura del componente. En esta situación, la membrana 3 se ablanda para que sea más fácil extraerla del componente a través de la abertura que se acaba de hacer o de las aberturas dejadas por los conectores 4.

El método comprende entonces una etapa de acabado de una zona del componente monolítico moldeado próxima a la abertura dejada por el al menos un conector 4.

Como se muestra en la figura 3A, durante la etapa de moldeo, parte de la carga de material C se deposita alrededor de la punta del núcleo 3, 4 donde el conector 4 se acopla con la membrana 3. En esta situación, al finalizar la etapa de aplicación de la presión de moldeo, el componente monolítico obtenido presenta una especie de "rebaba" cerca de los conectores 4. Esta "rebaba" se elimina al retirar los conectores 4 y la membrana 3 para dar al componente monolítico la forma originalmente deseada.

Preferiblemente, en esta etapa del método, también se elimina la "rebaba", si la hay, formada en el componente monolítico hueco en proximidad a la cámara de compresión.

Preferentemente, la "rebaba" se elimina mediante fresado y/o perforación.

La invención consigue los objetivos prefijados eliminando los inconvenientes de la técnica anterior.

Más específicamente, la invención proporciona un método para moldear componentes monolíticos huecos y capaz de producir componentes complejos que tienen muy buenas propiedades mecánicas.

El método también puede producir piezas BiW capaces de cumplir las normas actuales del mercado.

Además, este método es también menos costoso que los métodos del estado de la técnica y permite obtener una tasa de producción competitiva que satisface los requisitos de productividad del mercado.

Ventajosamente, la membrana 3 permite crear una cavidad de forma deseada en el componente monolítico de forma fácil y fiable.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un método de moldeo para fabricar un componente monolítico provisto internamente de al menos una cavidad, específicamente un componente monolítico hecho de C-SMC, que comprende las siguientes etapas:

- preparar una prensa que comprende una primera mitad de molde (1a) y una segunda mitad de molde (1b), moviéndose una entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b) por un circuito de aceite (2) y estando estacionaria la otra entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b), definiendo las mitades de molde (1a, 1b) entre sí un espacio de moldeo (Vs), comprendiendo la prensa preferentemente también carros laterales móviles que actúan conjuntamente con la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b) para definir el espacio de moldeo (Vs);

- colocar al menos un núcleo dentro del espacio de moldeo (Vs), en el que el núcleo (3, 4) comprende una membrana (3), que delimita un espacio de contención (Vc) conformado para formar la al menos una cavidad del componente monolítico, y al menos un conector (4) acoplado a la membrana (3) y configurado para permitir el llenado del espacio de contención (Vc);

- envolver una carga de material (C) para moldearse alrededor del núcleo (3, 4) de forma que el núcleo (3, 4) quede al menos parcialmente sumergido en la carga (C);

-fijar el núcleo (3, 4) en el interior de uno entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b), específicamente la mitad de molde estacionaria;

- llenar el espacio de contención (Vc) de la membrana (3) con un material de relleno (R) a través del conector (4);

- después de cerrar las mitades de molde (1a, 1b), aplicar una presión de moldeo sobre la carga de material (C) para formar el componente monolítico;

y, después de estas etapas,

- vaciar el espacio de contención (Vc) del material de relleno (R);

- tras abrir las mitades de molde (1a, 1b), retirar el núcleo (3, 4) del componente monolítico moldeado, estando el método caracterizado por que en la etapa de llenado del espacio de contención (Vc) de la membrana (3), el espacio de contención (Vc) se coloca en comunicación fluida con una sección de suministro (2a) del circuito de aceite (2) para permitir crear un flujo de alimentación por el que una cantidad predeterminada de aceite fluye desde el circuito de aceite (2) al espacio de contención (Vc), y/o por que en la etapa de vaciado del espacio de contención (Vc), el espacio de contención se coloca en comunicación fluida con una sección de retorno (2b) del circuito de aceite (2) para permitir crear un flujo de retorno por el que la cantidad predeterminada de aceite fluye de vuelta desde el espacio de contención al circuito de aceite (2).

2. El método de acuerdo con la reivindicación anterior, en el que la sección de suministro (2a) y la sección de retorno (2b) del circuito de aceite (2) coinciden entre sí.

3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de aplicar una presión de moldeo comprende la etapa secundaria de introducir una cantidad adicional de aceite en el espacio de contención (Vc) de la membrana (3) para dilatar la membrana (3) de modo que la membrana (3) aplique la presión de moldeo sobre la carga de material (C).

4. El método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que entre la etapa de envolver la carga de material (C) alrededor del núcleo (3,4) y la etapa de aplicar la presión de moldeo hay una etapa de elevar una temperatura de la carga de material (C).

5. El método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que en la etapa de fijación del núcleo (3, 4) en una entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b), el al menos un conector (4) se acopla con la primera o la segunda mitad de molde (1a, 1b), cualquiera que sea la estacionaria, para permitir crear un flujo del material de relleno (R) durante las etapas de llenado y vaciado de la membrana (3).

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que después de la etapa de vaciar el espacio de contención (Vc) y abrir las mitades de molde (1a, 1b), el método comprende las siguientes etapas:

- desacoplar el al menos un conector (4) de la mitad de molde estacionaria (1a, 1b);

- expulsar de la prensa el componente monolítico moldeado junto con el al menos un conector (4).

7. El método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de extracción del núcleo (3, 4) comprende las siguientes etapas secundarias:

- retirar el al menos un conector (4) del componente monolítico moldeado;

- extraer la membrana (3), al menos parcialmente, de una abertura dejada por el al menos un conector (4) en el componente monolítico moldeado.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la etapa de extracción del núcleo (3, 4) va seguida de una etapa de acabado de una zona del componente monolítico moldeado próxima a la abertura dejada por el al menos un conector (4).

9. El método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de extracción del núcleo (3, 4) del componente monolítico moldeado comprende las siguientes etapas secundarias:

- realizar al menos una abertura en el componente monolítico, estando la al menos una abertura configurada para permitir la extracción total o parcial de la membrana (3);

- elevar la temperatura del componente monolítico moldeado, preferentemente con un horno, para ablandar la membrana (3).

10. El método de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de apertura de la primera y segunda mitades de molde (1a, 1b) está precedida por una etapa de accionamiento de un circuito de vacío (5) realizado en al menos una entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b) y que se comunica con el espacio de moldeo (Vs) para crear una acción de presión negativa para desprender la membrana (3) de una superficie interior del componente monolítico moldeado.

11. Una máquina (M) para moldear un componente monolítico hueco, específicamente un componente hecho de C-SMC, estando la máquina configurada para implementar un método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, y que comprende:

- una prensa que comprende una primera mitad de molde (1a) y una segunda mitad de molde (1b), moviéndose una entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b) y estando estacionaria la otra entre la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b), definiendo las mitades de molde (1a, 1b) entre sí un espacio de moldeo (Vs), comprendiendo la prensa preferentemente también carros laterales móviles que actúan conjuntamente con la primera y la segunda mitad de molde (1a, 1b) para definir el espacio de moldeo (Vs);

- al menos un núcleo (3, 4) colocado en el interior del espacio de moldeo (Vs) y que comprende una membrana (3), delimitando un espacio de contención (Vc) que está conformado para formar la al menos una cavidad del componente monolítico, comprendiendo el núcleo (3, 4) también al menos un conector (4) acoplado con la membrana (3) y configurado para permitir el llenado del espacio de contención (Vc);

- un circuito de aceite (2) configurado para mover la primera o la segunda mitad de molde (1a, 1b), según cuál sea la móvil de las dos;

- un circuito de vacío (5) configurado para crear una acción de presión negativa en el espacio de moldeo (Vs).

12. La máquina (M) de acuerdo con la reivindicación 11, en la que la membrana (3) está hecha de un material seleccionable entre los siguientes: caucho de silicona líquida; caucho de látex; PTE/PE para moldeo rotacional; polímeros de bajo punto de fusión para moldeo rotacional; polímeros de bajo punto de fusión para termoformado; polímeros termoplásticos para moldeo por soplado; polímeros termoplásticos para moldeo por inyección.

13. La máquina de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en la que el circuito de aceite (2) comprende una sección de suministro (2a) y una sección de retorno (2b) colocadas dentro de la mitad de molde estacionaria (1a, 1b), estando la sección de suministro (2a) y la sección de retorno (2b) colocadas en comunicación fluida con un conector (4) respectivo para permitir un flujo de aceite respectivamente desde el circuito de aceite (2) al espacio de contención (Vc) y desde el espacio de contención (Vc) al circuito de aceite (2).