MX2012011129A - Sistema y metodo para evitar la combadura de componentes de metal durante procesos de fabricacion. - Google Patents

Abstract

Un método para fabricar un componente que incluye una hoja bi-metálica que incluye llevar a cabo el proceso de fabricación que calienta la hoja bi-metálica y físicamente restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el enfriamiento de la hoja bi-metálica. Opcionalmente, el método también incluye restringir físicamente la hoja bimetálica de la deformación durante el proceso de fabricación que calienta la hoja bi-metálica. Un aparato de restricción también se describe e incluye un primer componente de restricción que tiene una primera superficie de contacto térmicamente conductora adaptada para quedar a tope con una primera superficie de la hoja de metal, un segundo componente de restricción que tiene una segunda superficie de contacto adaptada para quedar a tope con una segunda superficie de la hoja de metal y un dispositivo de acoplamiento que opera para fijar el primer componente de restricción y el segundo componente de restricción en posición uno con relación al otro. La hoja de metal queda restringida entre la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto durante el calentamiento y/o el enfriamiento.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA EVITAR LA COMBADURA DE COMPONENTES DE METAL DURANTE PROCESOS DE FABRICACIÓN Campo de la Invención La invención se relaciona en general con la fabricación de recipientes (por ejemplo, alojamientos, carcazas de baterías, etc.) para dispositivos electrónicos y más en particular, a la fabricación de recipientes de metal para dispositivos 3C (computadoras, comunicaciones y electrónicos del consumidor). Más en particular, la presente invención se relaciona con evitar que un recipiente bimetálico experimente la deformación de combadura cuando se calienta por un proceso de fabricación, por ejemplo, un proceso NMT (Tecnología de Nano-Moldeo).

Antecedentes de la Invención En la actualidad, la demanda de productos 3C incrementa día con día y depende mucho de la estética. Como resultado, cada vez más se incorporan nuevos efectos visuales y características distintivas en el diseño del recipiente de tales productos. Por ejemplo, los alojamientos de metal son la tendencia actual para el mercado 3C.

Los solicitantes han descubierto las ventajas de formar alojamientos de metal de metal bi-metálico. Un ejemplo de un material bi-metálico es una hoja de metal que se forma al enrollar en frío dos hojas de diferentes metales juntos para formar una sola hoja de dos capas. Como se utiliza aquí, el término bi-metálico se considera para incluir materiales que tienen más de dos capas formadas de dos o más metales diferentes.

Aunque existen ventajas, también se deben solucionar muchos problemas con el fin de incrementar la utilidad del producto. Por ejemplo, el metal en hoja bi-metálico es propenso a la combadura cuando se somete a cambios importantes de temperatura, debido a que los dos metales tienen diferentes coeficientes de expansión térmica (CTE). Como resultado, los componentes bi-metálicos son particularmente vulnerables durante el proceso de fabricación en donde la carcaza queda expuesta al calentamiento. Por ejemplo, las carcazas bi-metálicas experimentan una deformación de combadura seria después de ser liberadas del molde NMT y se les permite enfriar a temperatura ambiente.

Por lo tanto, lo que se necesita es un medio para evitar la combadura de los componentes bi-metálicos durante la fabricación. También se requiere de un medio para evitar la combadura de componentes bi-metálicos sometidos a los procesos de fabricación que involucran calor. También es necesario un medio para evitar la combadura de componentes bi-metálicos que están involucrados en los procesos de moldeo. También es necesario un medio para mejorar la calidad del producto y la utilidad de los procesos de fabricación que involucran componentes bi-metálicos.

Breve Descripción de la Invención La presente invención resuelve los problemas que se presentan cuando se exponen partes bi-metálicas a fluctuaciones de temperatura, al proporcionar un sistema y un método para restringir las partes conforme se enfrían. Una primera solución utiliza un accesorio de enfriamiento para restringir al producto moldeado una vez que ha sido liberado del molde. La parte o ensamble se coloca en el accesorio mientras sigue templado y se le permite enfriar en el accesorio completamente restringido. Una segunda solución utiliza un método de calentamiento y enfriamiento rápidos (RHCM) para calentar y enfriar rápidamente el producto en el molde. Debido a que el producto ha sido calentado y enfriado bajo la restricción total del molde, la deformación se reducirá mucho.

El tiempo del proceso de la segunda solución es sustancialmente menor que el tiempo del proceso de la primera solución. Sin embargo, ambas soluciones utilizan principios similares y proporcionan mejoras importantes en la calidad y producto comparadas con las de la técnica previa. Ambas soluciones proporcionan la restricción física durante el proceso de calentamiento y/o enfriamiento para evitar la libre deformación del producto bi-metálico. Esto permite que la distribución de tensión alcance un nuevo estado equilibrado bajo la restricción física. Aunque la restricción completa proporciona resultados excepcionales, la cantidad de restricción necesaria puede variar dependiendo de los detalles específicos de una aplicación particular.

Se describe un método ejemplificativo para fabricar un componente que incluye una hoja bi-metálica. La hoja bi-metálica incluye una primera capa de un primer metal y una segunda capa de un segundo metal. El segundo metal es diferente que el primer metal y tiene un coeficiente de expansión térmica diferente. El método incluye realizar el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica, enfriar la hoja bi-metálica, y restringir físicamente la hoja bi-metálica de la deformación durante el paso de enfriamiento de la hoja bi-metálica. En forma opcional, el método también incluye restringir físicamente la hoja bimetálica de la deformación durante el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica.

En un método ejemplificatívo, el paso para llevar a cabo el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica incluye llevar a cabo un proceso de moldeo. El proceso de moldeo ejemplificatívo incluye moldear una estructura directamente en una superficie de la hoja bi-metálica, por ejemplo, como en un proceso NMT. En este método ejemplificatívo, el paso de restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica incluye restringir la hoja bi-metálica con el molde utilizado en el proceso de fabricación. Además, el paso de restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el paso de enfriamiento de la hoja bi-metálica incluye restringir la hoja bimetálica con el molde y enfriar activamente el molde. Como un ejemplo, el enfriamiento activo del molde incluye circular un fluido de regulación térmica en contacto con el molde En un método ejemplificatívo alternativo, el paso de restringir la hoja bi-metálíca de la deformación durante el paso de enfriar la hoja bi-metálica incluye remover la hoja bi-metálica del molde, colocar la hoja bi-metálica en un dispositivo de restricción separado y permitir que la hoja bi-metálica se enfríe mientras se encuentra en el aparato de restricción separado. Opcionalmente, el paso de permitir que la hoja bi-metálica se enfríe mientras se encuentra en el dispositivo de restricción incluye enfriar activamente el aparato de restricción al por ejemplo, circular un fluido de regulación térmica en contacto con el aparato de restricción.

Un aparato de restricción para restringir un artículo que incluye una hoja de metal también se describe. Una modalidad ejemplificativa incluye un primer componente de restricción que tiene una primera superficie de contacto térmicamente conductiva adaptada para quedar a tope con la primera superficie de la hoja de metal y un segundo componente de restricción que tiene una segunda superficie de contacto adaptada para quedar a tope con la segunda superficie de la hoja de metal. La segunda superficie de la hoja de metal está en un lado opuesto de la hoja de metal como la primera superficie de la hoja de metal. La modalidad ejemplificativa también incluye un dispositivo de acoplamiento que opera para fijar el primer componente de restricción y el segundo componente de restricción en posición uno con relación al otro, por lo cual, la hoja de metal queda restringida entre la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto. Un depósito térmico está acoplado para aceptar la energía de calor desde la hoja de metal a través de la primera superficie de contacto térmicamente conductiva del primer componente. Opcionalmente, la segunda superficie de contacto del segundo componente de restricción puede ser térmicamente conductiva, y el depósito térmico se puede acoplar para aceptar la energía de calor desde la hoja de metal a través de la segunda superficie de contacto del segundo componente de restricción.

También se describen varios medios para restringir la hoja de metal durante el proceso de fabricación en donde la hoja de metal se calienta y se enfría.

En una modalidad ejemplificativa, el primer componente de restricción está hecho de un material térmicamente conductor, y por lo menos una porción del depósito térmico incluye una masa térmica del primer componente de restricción. Además, el primer componente de restricción está hecho de metal, y el depósito térmico incluye una cantidad de metal que tiene una masa térmica por lo menos diez veces mayor que la masa térmica de la hoja de metal. Opcionalmente, el depósito térmico incluye una porción térmicamente conductora sólida y un pasaje de fluido acoplado en forma térmica con la porción térmicamente conductora sólida.

El dispositivo de acoplamiento incluye por lo menos una abrazadera fija para impulsar la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto contra los lados opuestos de la hoja de metal. La modalidad ejemplificativa descrita incluye una pluralidad de abrazaderas dispuestas para aplicar una presión esencialmente igual sobre la mayoría de por lo menos una de la primera superficie de contacto o la segunda superficie de contacto. También, en la modalidad ejemplificativa, una de la primera superficie de contacto y de la segunda superficie de contacto incluye una porción cóncava, y la otra de la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto incluye una porción convexa.

En una modalidad ejemplificativa alternativa, un primer componente de restricción y el segundo componente de restricción son partes de un molde, por ejemplo, un molde de inyección.

Breve Descripción de los Dibujos La presente invención se describe con referencia a los siguientes dibujos: La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo electrónico con un alojamiento formado de un material de hoja bi-metálica.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de un componente del alojamiento de la Figura 1, que tiene estructuras moldeadas formadas en el mismo.

La Figura 3 muestra una primer área superficial del componente de la Figura 2, que se mantiene bajo restricción por un accesorio de enfriamiento mientras el componente se enfría.

La Figura 4 muestra un área superficial opuesta del componente de la Figura 2, que se mantiene bajo restricción por el accesorio de enfriamiento mientras el componente se enfría.

La Figura 5 es un diagrama de representación de las fuerzas de restricción aplicadas en el componente de la Figura 2, durante el calentamiento y/o el enfriamiento del componente.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de la porción de base del accesorio de enfriamiento.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de la porción de base del accesorio de enfriamiento de la Figura 6, con el componente de la Figura 2 asentado en el mismo.

La Figura 8 es una vista en perspectiva del accesorio de enfriamiento de la Figura 7, con una porción superior removible del accesorio de enfriamiento acoplado con la porción de base, lo cual sujeta al componente de la Figura 2 entre ellos.

La Figura 9 es una vista en sección transversal, lateral del accesorio de enfriamiento de la Figura 8, con el componente de la Figura 2 sujetado en el mismo.

La Figura 10 es un diagrama de flujo que ¡lustra un método ejemplif ¡cativo para reducir la combadura de una parte bi-metálica durante el proceso de fabricación de conformidad con una modalidad de la presente invención.

La Figura 11 muestra un ciclo de calentamiento y enfriamiento para un molde de inyección de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención; y La Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra un método ejemplificativo para reducir la combadura de una parte bi-metálica, de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención resuelve los problemas que se presentan cuando las partes bi-metálicas quedan expuestas a fluctuaciones de temperatura, al proporcionar un sistema y un método para restringir las partes que se calientan y/o enfrian. Tal calentamiento y enfriamiento de las partes es común durante una amplia variedad de procesos de fabricación. Los aspectos de la invención se describen con referencia a los procesos particulares, en donde las características estructurales particulares se moldean dentro de un alojamiento bi-metálico de presentación de computadora que utiliza un proceso NMT. Sin embargo, se debe entender que la presente invención se puede utilizar para evitar la combadura de todos los tipos de partes junto con otros procesos de fabricación (diferentes al NMT) que provocan que las partes susceptibles sean calentadas y enfriadas. Además, se omiten ciertos detalles específicos (por ejemplo, materiales del molde y temperaturas) no necesarios para comprender la presente invención, de modo que no se complique la explicación de la invención.

La Figura 1 muestra un dispositivo 100 electrónico que incluye un alojamiento 102 de metal. Como ejemplo, el dispositivo 100 electrónico es una computadora portátil. Sin embargo, se debe comprender que la presente invención no está limitada a carcazas de computadora portátil. Más bien, la presente invención se puede utilizar junto con cualquier proceso de fabricación y/o parte que sea susceptible a la combadura.

El alojamiento 102 incluye una carcaza 104 superior y una carcaza 106 inferior articuladas por una relación de carcaza. La carcaza 104 superior incluye la pantalla de la computadora y las bocinas (no visibles en la Figura 1) y la carcaza 106 inferior aloja el teclado 108, un dispositivo 110 de entrada del usuario, un tablero de computadora (no visible) y cualquier otro componente de hardware (no mostrado) que sea conveniente en la computadora 100 portátil.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de la carcaza 104 superior, que incluye una pluralidad de características 204 de montaje moldeadas (por ejemplo, orificios para tornillos). La carcaza 104 incluye una superficie 206 inferior y una superficie 208 exterior opuesta. Además, la carcaza 104 está construida de metal bi-metálico (por ejemplo, metal CLAD) que tiene dos capas 210 y 212 de metal diferentes unidas juntas por algún medio apropiado (por ejemplo, enrollamiento en frío, deposición de metal, etc.). Cada una de las capas 210 y 212 está formada de un tipo diferente de metal, de modo que la superficie 206 está formada de un primer tipo de metal y la superficie 208 está formada de un segundo tipo de metal. El primer tipo de metal (por ejemplo, aleación de aluminio) proporciona la unión entre la carcaza 104 y las características 204 de montaje, mientras el segundo tipo de metal (por ejemplo, titanio, acero inoxidable, etc.) proporciona la resistencia y rigidez a la carcaza 104.

Aunque la presente invención se puede utilizar con cualquier tipo de material de hoja de metal, el material de hoja bi-metálica se utiliza como ejemplo, debido a que el material de hoja bi-metálica es particularmente susceptible a la combadura. Además, el material de hoja bí-metálica proporciona ventajas importantes, tanto funcionales (por ejemplo, como se describe en el párrafo anterior) y estéticas en muchas aplicaciones. Como se utiliza aquí, el término "material de hoja bí-metálica" incluye un material en hoja que incluye dos o más capas de composiciones diferentes de metal.

Las características 204 de montaje facilitan el montaje de la carcaza 204 superior con por ejemplo, el marco de la pantalla (no mostrado) y/o con la carcaza 106 inferior. Las características 204 de montaje por ejemplo, se forman de plástico que se moldea por inserto directamente en la superficie 106. La unión de plástico-a-metal directa entre las características 204 de montaje de plástico moldeadas por inserto y la superficie 206 se alcanza usando NMT. El moldeo por inserto es solamente un ejemplo de los procesos de fabricación que pueden provocar que el material de hoja de metal incluido en las partes de fabricación sean calentadas y enfriadas y por lo tanto, puede resultar en una combadura indeseable del material de la hoja de metal. La presente invención se puede utilizar para proporcionar muchos otros procesos de fabricación que calientan y enfrían el material de hoja de metal de las partes.

Las Figuras 3, 4 y 5 ilustran las áreas de la carcaza 104 que se mantienen simultáneamente bajo restricción por un accesorio de enfriamiento cuando la carcaza 104 se enfría. La Figura 3 es una vista en planta frontal de la carcaza 104. El área 302 sombreada muestra el área de la superficie 206 interior que se mantiene bajo restricción por un accesorio de enfriamiento.

La Figura 4 muestra una vista en planta trasera de la superficie 208 exterior de la carcaza 104. El área sombreada 402 muestra el área de la superficie 208 exterior que también se mantiene bajo restricción por un accesorio de enfriamiento. En esta modalidad particular, el área 402 abarca por lo menos la mayoría de la superficie 208 exterior de la carcaza 104.

La Figura 5 muestra una vista en sección transversal en representación de la carcaza 104. Las líneas 502 y 504 punteadas representan la aplicación de fuerza de restricción aplicadas en las áreas 206 y 208, respectivamente, por las superficies del accesorio de enfriamiento. Las fuerzas de restricción en la carcaza 104 se aplican por las superficies del accesorio de enfriamiento en la dirección mostrada. Para aclarar, las líneas 204 punteadas se muestran sobre la superficie 106 y las líneas 206 punteadas se muestran por debajo de la superficie 108. Sin embargo, se debe entender que las fuerzas representadas por las lineas 502 y 504 punteadas se pueden aplicar directamente en las superficies 206 y 208 a tope, respectivamente, con superficies de contorno similares del accesorio de enfriamiento.

Las Figuras 6, 7 y 8 muestran un accesorio 600 de enfriamiento en varías etapas de uso. La Figura 6 muestra una porción 602 de base del accesorio 600 de enfriamiento. La porción 602 de base incluye un depósito 604 térmico y define una superficie 606 receptora rebajada que tiene el contorno para coincidir con la superficie 208 de la carcaza 104. En esta modalidad particular, la superficie 606 es generalmente plana en el centro con un borde periférico cóncavo. El borde cóncavo es complementario al borde convexo de la carcaza 104 y una superficie convexa opcional de una porción superior de un aparato 602 de restricción (no mostrado). La superficie 606 receptora es térmicamente conductora y facilita el flujo de la energía de calor entre la carcaza 104 y el depósito 604 térmico.

El depósito 604 térmico incluye una masa térmica relativamente alta (por ejemplo, por lo menos diez veces mayor) comparada con la carcaza 104. En esta modalidad particular, el depósito 604 térmico y la superficie 606 se forman de un bloque de metal térmicamente conductor, por ejemplo, de acero o aluminio. El depósito 604 térmico incluye conductos 608 que facilitan la circulación del fluido de regulación térmica a través del depósito 604 térmico. El fluido de regulación térmica circulado facilita el calentamiento y/o enfriamiento activo del depósito 604 térmico y por lo tanto, de la carcaza 104.

La porción 602 de base está acoplada con una pluralidad de dispositivos 610 de acoplamiento. En esta modalidad ejemplificativa, los dispositivos 610 de acoplamiento son abrazaderas que fijan una porción removible del accesorio 600 de enfriamiento (antes descrito con referencia a la Figura 8). Cada una de las abrazaderas 610 está fina con la porción 602 de base del accesorio 600 de enfriamiento a través de las porciones 612 de base respectivas. Una pluralidad de bloques 614 de restricción de borde también están colocados adyacente al borde de la superficie 606 receptora. Los bloques 614 de restricción de borde restringen los bordes de la carcaza 104 durante el enfriamiento de la carcaza 104. Cada una de las porciones 612 de base y los bloques 614 de restricción de borde incluyen una superficie 616 de alineación inclinada, que juntos guían una porción superior del accesorio 600 de enfriamiento hacia su posición, como se describe a continuación.

La Figura 7 muestra la porción 602 de base del accesorio 600 de enfriamiento con la carcaza 104 dispuesta en el mismo con la superficie 206 interna de la carcaza 104 confrontada hacia arriba. La superficie 208 externa (no mostrada en la Figura 7) de la carcaza 104 descansa en la superficie 606 (oscurecida en la vista por la carcaza 104) de la porción 602 de base. Los bloques 614 de restricción de borde cuelgan en el borde de la carcaza 104 y quedan a tope con una superficie superior de la porción 602 de base y la superficie 206 de la carcaza 104.

La Figura 8 muestra un accesorio 600 de enfriamiento con una porción 802 superior dispuesta sobre la carcaza 104 (no mostrada) y acoplada con la porción 602 de base. La porción 802 superior incluye un par de manijas 804, que facilitan la inserción y retiro de la porción 802 superior. Aunque no se muestra en la Figura 8, el fondo de la porción 802 superior incluye una superficie con contorno para coincidir con la superficie 206 interior de la carcaza 104. Las abrazaderas 610 impulsan la porción 802 superior hacia la porción 602 de base, restringiendo la carcaza 104 entre ellas. Además, las abrazaderas 610 están arregladas para mantener una presión constante en la carcaza 104. Cuando está así restringida, la carcaza 104 se mantiene en una condición no acombada hasta que la carcaza 104 se enfría y las capas de la carcaza 104 regresan a su estado estable no tenso.

La Figura 9 es una vista en sección transversal, lateral de un accesorio 600 de enfriamiento con la carcaza 104 sujetada en el mismo. Como se muestra en la Figura 9, la porción 802 superior del accesorio 600 de enfriamiento incluye una porción 902 superior, una porción 904 intermedia, y una porción 906 de contacto. La porción superior está fija con la porción 904 intermedia por una pluralidad de sujetadores 908 (por ejemplo, tornillos de máquina) y con la porción 906 de contacto por uno o más sujetadores 910 (por ejemplo, tornillos de máquina). La porción 904 intermedia incluye una superficie 912 de colocación y define una cavidad 914. La superficie 912 de colocación hace contacto con la superficie superior de la porción 602 de base para asegurar que se ejerza presión en exceso en la carcaza 104, lo cual resultaría en la deformación de la carcaza 104. La cavidad 914 proporciona la holgura para las características 204 de montaje moldeadas. La porción 906 de contacto queda a tope de la carcaza 104 en el área 206 (mostrada en la Figura 3).

Mientras está restringido en el accesorio 600 de enfriamiento, el calor fluye desde la carcaza 104 a través de la superficie 606 térmicamente conductora y dentro del depósito 604 térmico. En esta modalidad ejemplificativa, el depósito 604 térmico puede calentarse y/o enfriarse en forma activa al circular un fluido regulación térmica a través de los conductos 608. Sin embargo, el depósito 604 térmico puede ser pasivo. Por ejemplo, el depósito 604 térmico puede ser simplemente un objeto térmicamente conductor (por ejemplo, un bloque de metal) que tiene una masa térmica relativamente alta con respecto a la carcaza 104 y/o un área superficial suficiente para disipar el calor a la atmósfera ambiental.

Debido a que la carcaza 104 es delgada, la porción 802 superior puede ser térmicamente conductora o térmicamente aislante. Ciertamente, dependiendo de la aplicación particular, cualquier modalidad proporciona ventajas. Por ejemplo, en una modalidad enfriada en forma activa, una porción superior térmicamente aislante dirigirá la mayoría del calor desde la carcaza 104 hacia el depósito 604 térmico, en donde se puede arrastrar por el fluido de regulación térmica en los conductos 608. Sin embargo, en un aparato de restricción enfriado en forma pasiva, puede ser deseable optimizar la disipación de calor en la atmósfera ambiental. En este caso, una ventaja sería si la porción 802 superior fuera térmicamente conductora.

Después de ser enfriada a una temperatura estable, la temperatura 104 se puede remover del accesorio 600 de enfriamiento sin combadura. La carcaza 104 se remueve por las abrazaderas 610 de liberación y eleva la porción 802 superior del accesorio 600 de enfriamiento por las manijas 804. Entonces, la carcaza 104 puede removerse desde la porción 602 de base por cualquier medio apropiado.

La Figura 10 es un diagrama de flujo que resume un método 1000 para reducir la combadura durante la fabricación de una parte que incluye al material de hoja de metal. En un primer paso 1002, se proporciona el equipo de fabricación (por ejemplo, un molde). Entonces, en un segundo paso 1004, se proporciona el accesorio de enfriamiento. Después, en el tercer paso 1006, se proporciona una parte que incluye el material de hoja de metal (por ejemplo, material de hoja bi-metálica). Entonces, la parte se somete al proceso de fabricación. Por ejemplo, en un cuarto paso 1008, la parte se coloca en el molde. Entonces, en un quinto paso 1010, el molde se calienta. Después, en el sexto paso 1012, el material fundido se inyecta dentro del molde. Después, en un séptimo paso 1014, el molde se abre, y la parte se remueve. Después, en un octavo paso 1016, la parte se coloca en el accesorio de enfriamiento. Entonces, en un noveno paso 1018, la parte se enfría a una temperatura estable bajo restricción física. Por último, en un décimo paso 1020, la parte se remueve del accesorio y el método termina.

La Figura 11 muestra un ciclo de calentamiento y enfriamiento para un molde de inyección de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención. En esta modalidad, el proceso de fabricación que provoca el calentamiento del componente de la hoja de metal (por ejemplo, la carcaza 104 bi-metálica) está adaptado para restringir físicamente el componente durante el enfriamiento del componente a un estado estable. Por ejemplo, las ventajas de la invención se pueden obtener al adoptar un proceso de calentamiento y enfriamiento rápidos (RHCM) para el moldeo NMT en la carcaza 104 bi-metálica. En este proceso, el tiempo t0 en que la parte 1102 de metal se carga dentro del molde 1104 cuando el molde está a una temperatura más baja. Esto ayuda a evitar que la parte de metal inicialmente tenga combaduras ya que no habrá contacto con la cavidad del molde precalentada. Como se muestra en la Figura 11, el calor se aplica en el molde 1104 en t0, pero el molde 1104 todavía está a una temperatura más baja desde el ciclo previo. El molde 1104 empezará a calentarse y obtendrá la temperatura deseada después de que se ha cerrado por completo. Entonces, en el tiempo t,, la inyección de la fundición dentro del molde 1104 empieza. El molde permanece a la alta temperatura deseada hasta que la fundición se inyecta por completo dentro del molde 1104. Entonces, en el tiempo t2, empieza el enfriamiento del molde. En el tiempo t3, la parte 1102 de metal permanece físicamente restringida en el molde 1104 cerrado, hasta que la parte 1102 se enfría a la temperatura estable deseada. Entonces, en el tiempo t4, el molde 1104 se abre, la parte 1102 se remueve y empieza el calentamiento del molde 1104 en preparación del siguiente ciclo de moldeo.

Esta modalidad alternativa de la invención es un ejemplo específico del aspecto más amplio de la invención. En particular, esta modalidad alternativa demuestra que se pueden modificar los diferentes tipos de equipo de fabricación para ciertos procesos que resultan en el calentamiento de las partes para incorporar y utilizar el accesorio de enfriamiento de conformidad con la presente invención. De este modo, un accesorio de enfriamiento por separado no es necesario en estos casos.

La Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra un método 1200 ejemplificativo alternativo para reducir la combadura en una parte que incorpora el material de hoja de metal (por ejemplo, el material de hoja bimetálica) durante el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento del material en hoja. En un primer paso 1202, se proporciona el equipo de fabricación que incorpora el accesorio de enfriamiento (por ejemplo, un molde modificado) y en un segundo paso 1204, se proporciona una parte que incluye el material de hoja de metal. Después, en un tercer paso 1206, la parte se coloca y queda restringida en el molde. Después, en un cuarto paso 1208, el molde se calienta rápidamente. Después, en un quinto paso 1210, la fundición se inyecta dentro del molde para formar características del molde en la parte restringida. Después, en el sexto paso 1212, la parte se enfria mientras está restringida en el molde. Por último, en un séptimo paso 1214, la parte enfriada se remueve del molde.

La descripción de las modalidades particulares de la presente invención está ahora completa. Muchas de las características descritas se pueden sustituir, alterar u omitir sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, el accesorio de enfriamiento de la presente invención se puede incorporar dentro del equipo/proceso de fabricación (por ejemplo, soldadura, cortado, etc.) diferente al proceso de moldeo. Además, la presente invención se puede utilizar con otros tipos de partes y/o procesos de fabricación que pueden ser susceptibles a problemas de combadura. Estas y otras desviaciones de las modalidades particulares mostradas serán evidentes para las personas experimentadas en la técnica, en particular en vista de la descripción anterior.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Un método para fabricar un componente que incluye una hoja bi-metálica, la hoja bi-metálica tiene una primera capa de un primer metal y una segunda capa de un segundo metal, el segundo metal es diferente al primer metal, el método está caracterizado porque comprende: llevar a cabo un proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica; enfriar la hoja bi-metálica; y restringir físicamente la hoja bi-metálica de la deformación durante el paso de enfriar la hoja bi-metálica.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende restringir físicamente la hoja bimetálica de la deformación durante el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el paso de llevar a cabo el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica incluye realizar un proceso de moldeo.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el proceso de moldeo incluye moldear una estructura directamente en una superficie de la hoja bi-metálica.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el proceso de moldeo es un proceso NMT.

6. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el paso de restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el proceso de fabricación que resulta en el calentamiento de la hoja bi-metálica incluye restringir la hoja bi-metálica con un molde.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el paso de restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el paso de enfriar la hoja bi-metálica incluye restringir la hoja bi-metálica con el molde.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el paso de restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el paso de enfriar la hoja bi-metálica incluye en enfriamiento activo del molde.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el enfriamiento activo del molde incluye circular un fluido de regulación térmica en contacto con el molde.

10. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el paso de restringir la hoja bi-metálica de la deformación durante el paso de enfriar la hoja bi-metálica incluye: remover la hoja bi-metálica del molde; colocar la hoja bi-metálica en un dispositivo de restricción separado; y permitir que la hoja bi-metálica se enfríe mientras se encuentra en el aparato de restricción separado.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el paso de permitir que la hoja bi-metálica se enfría mientras está en el dispositivo de restricción incluye enfriar activamente el aparato de restricción.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el enfriamiento activo del aparato de restricción incluye circular un fluido de regulación térmica en contacto con el aparato de restricción.

13. Un aparato de restricción para restringir un articulo que incluye una hoja de metal, el aparato de restricción está caracterizado porque comprende: un primer componente de restricción que tiene una primera superficie de contacto térmicamente conductora adaptado para quedar a tope con la primera superficie de la hoja de metal; un segundo componente de restricción que tiene una segunda superficie de contacto adaptada para quedar a tope con una segunda superficie de la hoja de metal, la segunda superficie de la hoja de metal está en un lado opuesto de la hoja de metal como la primera superficie de la hoja de metal; un dispositivo de acoplamiento que opera para fijar al primer componente de restricción y el segundo componente de restricción en posición uno con relación al otro, por lo cual, la hoja de metal queda restringida entre la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto; y un depósito térmico acoplado para aceptar la energía de calor desde la hoja de metal a través de la primera superficie de contacto térmicamente conductora del primer componente.

14. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque: la segunda superficie de contacto del segundo componente de restricción es térmicamente conductor; y el depósito térmico está acoplado para aceptar la energía de calor desde la hoja de metal a través de la segunda superficie de contacto del segundo componente de restricción.

15. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque: el primer componente de restricción está hecho de un material térmicamente conductor; y por lo menos una porción del depósito térmico incluye la masa térmica del primer componente de restricción.

16. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el primer componente de restricción está hecho de metal.

17. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el depósito térmico incluye una cantidad de metal que tiene una masa térmica de por lo menos diez veces mayor que la masa térmica de la hoja de metal.

18. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el depósito térmico incluye: una porción térmicamente conductora sólida; y un pasaje de fluido acoplado en forma térmica con la porción térmicamente conductora sólida.

19. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento incluye por lo menos una abrazadera fina para impulsar la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto contra los lados opuestos de la hoja de metal.

20. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento incluye una pluralidad de abrazaderas dispuestas para aplicar una presión esencialmente igual sobre la mayoría de por lo menos una de la primera superficie de contacto o la segunda superficie de contacto.

21. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una de la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto incluye una porción cóncava.

22. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la otra de la primera superficie de contacto y la segunda superficie de contacto incluye una porción convexa.

23. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el primer componente de restricción y el segundo componente de restricción son partes de un molde.

24. El aparato de restricción de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el primer componente de restricción y el segundo componente de restricción son partes de un molde de inyección.

25. Un aparato de restricción para restringir un artículo que incluye una hoja de metal, el aparato de restricción está caracterizado porque comprende: un medio para restringir la hoja de metal durante el proceso de fabricación, en donde la hoja de metal se calienta y se enfría; y un depósito térmico acoplado para aceptar la energía de calor desde el medio de restricción.