METODO DE ELABORACION DE PARTE ESTRUCTURAL PARA AUTOMOVIL Y PARTE OBTENIDA DE ESTA MANERA Descripción de la Invención Esta solicitud se refiere al campo técnico de la manufactura de partes estructurales para vehículos motores, en particular aunque no de manera exclusiva, a lados frontales técnicos, soportes de ala y pisos. Un perfil metálico con una sección de corte de forma-U que comprende una pared inferior, dos paredes laterales y dos bordes, cada uno. conectado con una pared lateral, ya es conocido en el estado de la técnica, sobre todo, en el documento EP 0 370 342. Los rebordes elaborados de material plástico son sobremoldeados en el perfil. La parte compuesta que se origina a partir de la operación de sobremoldeo puede ser utilizada en el campo del vehículo motor. El perfil es perforado con agujeros de paso en sus bordes. Durante la operación de sobremoldeo, estos agujeros de paso forman un pasaje para el material plástico que forma los rebordes . Para aligerar los vehículos motores, una tendencia consiste en elaborar partes estructurales de vehículo motor a partir de material plástico. Por lo tanto, en la párte compuesta mencionada con anterioridad, el perfil metálico REF. 213686
perforado podría ser reemplazado por un perfil elaborado de material plástico. Sin embargo, para obtener un miembro plástico que será sobremoldeado y perforado con agujeros de paso, el miembro plástico primero tiene que ser elaborado (por ejemplo, a través de los procesos de moldeo de extrusión o compresión) posteriormente, es troquelado en los lugares requeridos para así formar los agujeros de paso. El objetivo de la invención es simplificar el método de manufactura de partes sobremoldeadas que comprenden un miembro plástico que será sobremoldeado, mientras se mantienen las propiedades mecánicas que son satisfactorias para la parte sobremoldeada. Por lo tanto, la invención se refiere a un método de manufactura de una parte sobremoldeada que define una parte estructural para un vehículo motor, el método comprende: - una etapa de moldeo durante la cual al menos un miembro de la parte es moldeado a partir de un primer material que contiene un material termoestable, utilizando un molde conformado, de modo que al menos una porción del miembro forma una película de material, una etapa de sobremoldeo durante la cual un segundo material que contiene un material termoplástico , es i sobremoldeado al menos sobre una de las películas de material formadas en el miembro, de modo que la película de material es rasgada bajo la presión del segundo material, un pasaje
para segundo material es entonces formado a través del miembro . En consecuencia, el método de elaboración de jla parte sobremoldeada no requiere una etapa específica para o formar los agujeros de paso en el miembro elaborado a partir del material termoestable, el pasaje formado para el material termoplástico es creado durante la operación de sobremoldeo.
Por lo tanto, el método de manufactura de la parte sobremoldeada es simplificado. . Además, debido a la presencia del pasaje en ¡el material termoestable, la adhesión mecánica del material t termoplástico en el material termoestable es mejorada. El espesor de la película de material se prefiere que sea menor de 1 milímetro, en particular, menor o igual.de 0.5 milímetros, sobre todo, entre 0.2 y 0.5 milímetros. El método de acuerdo con la invención también podría comprender cualquiera de las características en la siguiente lista: ! el miembro es moldeado utilizando un molde conformado, de modo que la película de material comprende úna zona de ruptura incipiente, de preferencia, una zona ¡ de espesor reducido que se localiza en particular en ¡la periferia de la película de material. Esta zona hace más fácil el rasgado de la película de material, la cual por' lo tanto, puede ser entonces rasgada de acuerdo con condiciones
más variadas de sobremoldeo, sobre todo, con menos dependencia de la dirección del flujo del material y su presión de inyección; - el segundo material es sobremoldeado a través del proceso de inyección; - el primer material es un SMC (Compuesto de Moldeo de Lámina) o un AMC (Compuesto de Moldeo Avanzado) ; - el segundo material es polipropileno (PP) . La invención también se refiere a una parte estructural para un vehículo motor que comprende al menos un miembro estructural elaborado a partir de un primer material que contiene un material termoestable, al menos un pasaje es formado en el primer miembro. El pasaje es llenado con un segundo material que contiene material termoplástico, la parte también comprende una película de material que se elabora a partir del primer material y es bañada en 'el segundo material . Esta parte es elaborada utilizando el método descrito con anterioridad. Una vez que la película I de material es rasgada durante la segunda etapa, de hecho, es bañada en el material termoplástico. La parte estructural también podría comprender cualquiera de las características en la siguiente lista: - el miembro estructural y la película de material son conectados;
- la película de material y el miembro estructural forman dos partes separadas conectadas sólo por el segundo material. Este caso corresponde con el caso en el cual ,1a película de material se ha separado del miembro en una pieza única. Esto podría ocurrir en particular, cuando antes de la operación de sobremoldeo, la película de material comprende una zona frágil sobre su periferia, la misma presión es aplicada a través de la totalidad de la zona frágil; - la parte forma un lado frontal técnico para el vehículo motor,- - el miembro estructural es sustancialmente recto y la parte comprende al menos un soporte sustancialmente perpendicular en el miembro estructural elaborado a partir del segundo material ; - la parte comprende dos soportes que se extienden hacia abajo cuando el lado frontal técnico es montado en el vehículo motor y un miembro transversal inferior que conecta los dos soportes, los soportes y el miembro transversal son elaborados a partir del segundo material; - el primer material es un SMC o AMC y/o el segundo i material es polipropileno; - la parte comprende al menos un reborde que cubre un pasaje formado a través del miembro estructural, el
reborde es elaborado a partir del segundo material. La invención también se refiere a un miembro estructural para un vehículo motor obtenido enseguida de la etapa de moldeo en el método de manufactura de acuerdo con la invención. El miembro estructural es más precisamente la parte obtenida enseguida de la etapa de moldeo en el método de manufactura y antes de la etapa de sobremoldeo del segundo material . Será más fácil entender la invención en base a la lectura de la siguiente descripción de las modalidades, dadas simplemente como ejemplos y con referencia a las figuras, en las cuales: - la Figura 1 representa una parte estructural de acuerdo con una modalidad de la invención, - la Figura 2 ilustra una etapa de moldeo en el método de elaboración de la parte estructural de la Figura 1; - la Figura 3 representa un miembro estructural de la parte de la Figura 1, que se origina a partir de la etapa de moldeo ilustrada en la Figura 2 ; - la Figura 4 es una sección en corte transversal a lo largo de IV- IV de la parte estructural de la Figura 1 durante la etapa de sobremoldeo en el método de elaboración de esta parte,- - la Figura 5 es una vista de acercamiento de un
área V de la parte de la Figura 1; - la Figura 6 ilustra una etapa de moldeo en el método de elaboración de una parte estructural de acuerdo con otra modalidad de la invención, La Figura 7 es una sección en corte transversal de la parte sobremoldeada de acuerdo con otra modalidad de la invención. La Figura 1 representa una parte estructural de acuerdo con una modalidad de la invención. La parte forma un lado frontal técnico 10 para un vehículo motor. El lado frontal técnico 10 comprende un miembro transversal 12, llamado el miembro transversal superior, que forma un miembro estructural del lado frontal técnico. El miembro transversal 12 es elaborado a partir de un primer material que contiene un material termoestable, tal como un A C (Compuesto de Moldeo Avanzado) o un SMC (Compuesto de Moldeo de Lámina) . Cuando es montado en j el vehículo, este miembro transversal es sustancialmehte horizontal y de una dimensión longitudinal que se extiende a través del vehículo. Este miembro transversal forma un perfil; de manera más precisa, un perfil de forma-C, que comprende dos paredes laterales 13a principalmente conectadas a través de la pared dirigida hacia la parte frontal 13b del miembro transversal . Este miembro transversal tiene una función estructural.
El lado frontal técnico 10 también comprende dos soportes 14 y 16 separados sobre el miembro transversal superior 12 y que se extienden, cuando son montados en el vehículo, en una dirección sustancialmente vertical y hacia abajo, perpendiculares al miembro transversal superior 12. Estos soportes 14 y 16 soportan miembros funcionales del vehículo tales como una unidad de faros delanteros. Estos son conectados en sus extremos inferiores a través de un miembro transversal 17, llamado el miembro transversal inferior, sustancialmente paralelo al miembro transversal superior '12 y, una vez que el lado frontal técnico 10 es montado en el vehículo, es solicitado en el caso de impacto de peatón. Los soportes 14 y 16 son conectados en el miembro transversal superior 12 cada uno en una de sus zonas 18, 20. Estas comprenden los rebordes 22, formados junto a la zona de conexión 18, 20. Los soportes 14 y 16 y el miembro transversal inferior 17 son elaborados a partir de un segundo material termoplástico, tal como polipropileno. Un método de manufactura del lado frontal técnico de la Figura 1 será descrito a continuación utilizando las Figuras 2-5. El método de manufactura del lado frontal técnico de acuerdo con la Figura 1 comprende una etapa de moldeo, durante la cual la viga transversal superior 12 es moldeada en el primer material, en este caso, AMC o SMC. La etapa de
moldeo es realizada utilizando un molde conformado, de modo que al menos una porción del miembro transversal 12 forma una película de material. El espesor de cada película de material es menor de 1 milímetro, de preferencia, menor o igual a 0.5 milímetros, sobre todo, entre 0.2 y 0.5 milímetros. Como se muestra en la Figura 2, el molde 24 comprende una matriz 26 y un troquel 28, que forman una cámara de moldeo 29. El molde 24 también comprende un bloque 30 de dimensiones mucho más pequeñas que aquellas del molde y se coloca en la matriz, y un husillo 32 localizado opuesto al bloque 30 colocado en el troquel. Este husillo 32 sobresale a través del troquel 28 y puede ser utilizado para reducir el espesor de la cámara de moldeo en forma local, para asi formar durante el moldeo la película de material entre el bloque 30 y el husillo 32. El bloque 30 y el husillo 32 agregados en el molde, son utilizados para manejar el desgaste del molde. En su lugar, en la película de material, un compuesto de moldeo reforzado con fibra tal como A C o SMC, tiende a comprender un porcentaje localmente más grande de fibra debido a que es más delgado. En la película de material, el molde se desgasta de manera más rápida que en las áreas utilizadas para moldear el resto de la parte. Al planear un bloque removible 30 y el husillo 32, los miembros utilizados para formar esta área del
molde pueden ser cambiados de una manera relativamente frecuente, para así obtener una película de material del espesor requerido, sin tener que cambiar la totalidad del molde, lo cual incrementa los costos de manufactura de la parte. Después de la etapa de moldeo que se describe con anterioridad, es obtenido un miembro estructural pretendido para formar el miembro transversal superior 12 del lado frontal técnico, como se muestra en la Figura 3. En las dos zonas que corresponden con las zonas 18, 20 para la conexión con los soportes del lado frontal técnico, este miembro comprende una pluralidad de porciones que forman una película de material 34. Seis películas de material son formadas en cada zona 18, 20 del miembro estructural. Las porciones que forman las películas de material 34 son diseñadas de manera que formen, cuando el miembro transversal es montado en el vehículo motor, dos hileras sustancialmente verticales de tres películas de material. Cada película de material tiene una forma sustancialmente oblonga. Las películas de material son rebajadas con respecto al lado frontal 13b de la parte, la parte forma en estas porciones una cavidad que abre sobre el lado 13b cuya parte inferior es la película de material 34. Una vez que ha sido conformado el miembro estructural, el método de manufactura del lado frontal
técnico comprende una etapa de sobremoldeo, mostrada en la Figura 4, durante la cual un segundo material que contiene material plástico, en este caso polipropileno, es sobremoldeado mediante la inyección sobre el miembro estructural pretendido para formar el miembro transversal 12, para formar los soportes 14 y 16 y el miembro transversal inferior 17. El molde utilizado para formar los soportes 14 y 16 y el miembro transversal inferior 17 comprende una cámara de moldeo que cierra para cubrir cada una de las zonas 18 y 20, que comprende las películas de material. Como se muestra en la Figura 4, el miembro transversal 12 es colocado en un molde y el polipropileno es inyectado a través de un punto de inyección 38, sólo en un lado del miembro estructural. El polipropileno inyectado bajo presión fluye en el molde en la dirección indicada por las flechas 40. Cuando este alcanza una de las zonas que forman la película de material 34, la parte central o película, que inicialmente estaba en la posición representada en las líneas punteadas en el detalle de la Figura 4, se rasga debido a la presión del polipropileno que ha aumentado en la película de material y es indicada por las flechas 42 y debido al hecho que la película de material es delgada. Entonces, el polipropileno 37 puede llenar el pasaje dejado libre por el rasgado de la película de material 34 y también se puede adherir en la parte trasera del miembro estructural.
Entonces, la película de material 34 es bañada en el polipropileno 37 y es conectada con el resto del miembro transversal, de manera que sería capaz de girar alrededor de un eje del miembro transversal 12 sin la presencia del polipropileno 37. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, cada soporte 14 es sobremoldeado en la zona 20 del miembro transversal superior 12, de manera que comprende dos rebordes 22. Cada uno de estos rebordes cubre el pasaje formado por el rasgado de las películas de material 34 en el miembro transversal superior 12. La invención no es limitada á la modalidad descrita con anterioridad. Como se muestra en la Figura 6, para hacer que la película de material todavía se separe con mayor facilidad, un molde 50 utilizado para realizar la etapa de moldeo puede ser configurado, de material que la película de material comprende una zona de espesor reducido que forma una zona de ruptura incipiente para este material. Esta zona es localizada en la periferia de la película de material. Cada uno del bloque agregado 52 y del husillo agregado 54 utilizados para formar la película de material, comprende una indentación, de manera respectiva, 56, 58, que sobresale a partir de la superficie del bloque 52 o del husillo 54 formando el re'sto de la película de material. Las
indentaciones 56, 58 son localizadas opuestas entre sí, reduciendo el espesor de la película de material alrededor de su periferia. Además, como también se muestra en la Figura 7, la forma de la parte sobremoldeada podría variar incluso si fuera elaborada utilizando el mismo miembro transversal 12. Además, como se muestra en la Figura 7, después de la operación de sobremoldeo, una película de material 60 puede ser separada del resto del miembro transversal 12 y puede formar un miembro separado de este miembro transversal 12, que sólo es conectado con el miembro transversal a través del segundo material sobremoldeado , por ejemplo, polipropileno . También se observa que el material termoplástico puede ser inyectado en varios modos durante las operaciones de sobremoldeo. El flujo de " material podría ser en particular, paralelo o perpendicular a la dirección perpendicular a la película de material. Además, la inyección también podría realizarse desde uno o ambos lados. Cuando la parte no es simétrica, de hecho, el material inyectado bajo presión no alcanza ambos lados de la película de material al mismo tiempo, y debido a que la presión es aplicada desde un lado de la parte central o película, existe una diferencia de presión entre los lados opuestos de la película, lo cual permite que la película se rasgue incluso si la inyección es
realizada en ambos lados de la parte. También se observa que los materiales y formas de los distintos miembros del lado frontal no son limitados a los descritos. La parte estructural también podría ser un tipo de parte estructural para vehículos motores diferente de la descrita, tal como un soporte de ala o piso para vehículos motores . Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.