MX2015006509A - Metodo para producir componentes de al menos dos capas, y componente. - Google Patents

Metodo para producir componentes de al menos dos capas, y componente.

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MX2015006509A
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Reimund Piatkowski
Volkmar Schulze
Hartmut Renken
Klaus Krömer
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Hp Pelzer Holding Gmbh
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Abstract

La invención se refiere a un método para producir componentes de al menos dos capas y a los componentes mismos producidos de manera correspondiente como revestimiento absorbente en el espacio interior y/o cajuela o para revestimientos de pisos de vehículos automotrices, que comprenden un material superior y un absorbente.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR COMPONENTES DE AL MENOS DOS CAPAS, COMPONENTE Descripción de la Invención La invención se refiere a un método para la producción de componentes de al menos dos capas y a los componentes mismos producidos de manera correspondiente como revestimiento absorbente en el espacio interior y/o cajuela o para revestimientos de pisos de vehículos automotrices, que comprenden un material superior y un absorbente.
Los revestimientos de cajuelas consisten esencialmente de un material superior, en particular de un género textil o una estructura plana textil y un absorbente posterior, el cual por ejemplo puede tener propiedades de soporte como material no tejido reforzador. Como absorbentes, material no tejido reforzador o mero soporte se usan los más diversos materiales. Los soportes de plástico, y en este caso especialmente soportes de fundición inyectada, se laminan después de moldeados o al material superior textil se le inyecta el material de soporte en la parte posterior. Otra solución lo constituyen las películas de plástico revestidas con género textil, las cuales se producen mediante la aplicación extrudida del plástico como material sintético puro o relleno con agentes inorgánicos así como también con las más diversas fibras sobre el género textil, y que luego Ref.256707 se deforman mediante prensas.
Una realización especial del plástico son las espumas de poliolefinas, las cuales se laminan preformadas. Alternativamente también es posible aplicar espumada una superficie textil.
Los absorbedores conocidos, aislamientos que se compactan para obtener el material no tejido reforzador o soporte comprenden las más diversas fibras (fibras de plástico y naturales) las cuales se ligan térmicamente o mediante agujereado con un aglutinante de naturaleza termoplástica o duroplástica en el proceso de producción de platinas o se ligan durante el procesamiento subsiguiente. Los aglutinantes conocidos incluyen polipropileno, acrilatos o resinas de diversa naturaleza, así como también (BiCo) fibras de dos componentes que sustancialmente están constituidas de un núcleo de PET y frecuentemente de una envuelta de coPET.
El absorbente termoplástico y un material superior textil se calientan y luego se deforman y enfrían en la herramienta fría. En función del grado de deformación, el absorbente que opcionalmente también puede tener características de soporte para el componente se diluye parcialmente y con ello se debilita. Para en estas zonas deformadas obtener las propiedades mecánicas requeridas se les proporcionan dimensiones excesivas a las zonas no o poco deformadas. Con ello el componente tiene un mayor peso de lo que es necesario en función de la resistencia.
Los revestimientos de pisos acústicamente abiertos (alfombras) comprenden comenzando por la superficie visible, por ejemplo alfombras de material no tejido agujereado, de dilour o de mechón con un entrelazado de fibras. Para obtener la rigidez necesaria la mayoría de las veces se conecta firmemente con la alfombra un absorbente o bien un material no tejido de fibras mixtas comprimido. La alfombra y el absorbente o bien el material no tejido de fibras mixtas comprimido se deforman en una instalación de deformación y a continuación se recortan. El absorbente o bien el aislamiento se producen por separado.
Los absorbedores o aislamientos de espuma constituyen en este aspecto la excepción; sustancialmente se aplican espumados a la alfombra, lo cual entonces naturalmente da por resultado una alfombra acústicamente cerrada y no corresponde a la finalidad de -altamente absorbente, abierto al flujo.
Como absorbedores o aislamientos abiertos se conocen componentes de una teenología de relleno de fibra o depositados con aire así como materiales no tejidos depositados con carda de PET puro o fibras mixtas. En los aislamientos de material no tejido se encuentran platinas no deformadas (planas), (pre)deformadas así como aislamientos que se producen en particular en el proceso de fibra floculada.
Las platinas mismas se pueden deformar o se pueden pegar como cortes sobre la alfombra. La desventaja con todos los procesos es la elevada necesidad de instalaciones y las etapas de trabajo necesarias asociadas a esto.
Este tipo de sistemas de revestimiento de piso se describen por ejemplo en los documentos DE 10 2004 046 201 Al, DE 103 60 427 Al, DE 19960 945 Al y DE 102007 036 952 Al.
La presente invención tiene por objeto el de unir un material superior que tiene una parte posterior cerrada hermética al flujo con un absorbente o bien un aislamiento sin la producción previa de la platina del absorbente o el aislamiento, al producir el absorbente o el aislamiento mediante floculado de material absorbente en un molde, mediante lo cual es posible producir sobre el componente acumulaciones de material definidas y mediante la compresión en una herramienta con distribuciones definidas de las distancias entre cavidades obtener espesores definidos y con ello rigidez/firmeza definida y propiedades acústicas definidas; en donde el material absorbente floculado se deforma (comprime) con el material superior al contorno final en una etapa, y se unen simultáneamente el material superior o el material superior con el absorbente o el aislamiento.
El problema precedentemente mencionado se resuelve en una primera modalidad mediante método para producir componentes de al menos dos capas como revestimiento absorbente en el espacio interior y/o de cajuela o para revestimientos de piso de vehículos automotrices que comprende un material superior, y un absorbente, que se caracteriza porque, (a) un material absorbente formado unilateralmente en una caja de floculación se introduce en una herramienta de vapor/vacío, (b) el material superior cortado en forma de platina de acuerdo a la etapa (a) se introduce en la herramienta con su lado cerrado al flujo orientado hacia el material del absorbente, el cual contiene un aglutinante, (c) se cierra la herramienta, (d) mediante la aplicación de vapor a la parte inferior del material inferior se deforma el material superior, se activa el aglutinante en el material inferior y une uno con otro el material superior e inferior, (e) se reduce la presión de vapor mediante menor presión sobre la parte superior en comparación con la presión sobre la parte inferior del material inferior, y (f) a continuación se enfría el componente en una herramienta calibradora o una tina de depósito.
En función del componente es posible ahorrarse diferentes etapas de producción en comparación con los procesos conocidos en el estado de la téenica.
En un revestimiento lateral para una cajuela de un vehículo automotriz con absorbente textil (el aislamiento aquí se comprime para obtener el absorbente) puede por ejemplo prescindirse de todo el proceso de la producción de la platina.
Con la tecnología de producción de conformidad con la invención resulta posible introducir el material absorbente de manera definida, en donde es necesario de acuerdo a los requisitos.
Así, con la misma estructura es posible ahorrar hasta 20% en peso de material en comparación con la deformación en platina de un aislamiento, en virtud de que en los sitios en que no se requiere material, este se puede omitir.
Un relleno aproximadamente exacto al contorno final de la caja de floculación con el material absorbente reduce el material de desecho nuevamente por más de 10% en peso en comparación con una deformación en platina. Mediante procesos de succión (tecnología de fibra floculada en el proceso de succión) es posible realizar combinaciones de material con diferentes espesores que no son posibles en una producción convencional .
Con una estructura en capas de diferentes materiales mediante teenología de fibra floculada es posible realizar un acoplamiento de propiedades mecánicas y acústicas.
El material del cual se forma el absorbente o bien el aislamiento comprende en particular un aglutinante termoplástico en forma de fibra (PP, PET-BiCo, PE y otros materiales en sí conocidos) y en particular material de relleno, como PP espumado (EPP), PS espumado (EPS), fibras de material sintético, fibras naturales, material de relleno en trozos de plástico (chips de PUR) o materiales naturales (por ejemplo gránulados de corcho). Todos los aglutinantes o materiales de relleno pueden estar presentes solos o en diferentes mezclas.
Por lo general el aglutinante se mezcla de manera homogénea con el material de relleno y con el uso de una corriente de aire se transporta a la herramienta preformadora (caja de floculación) contorneada, permeable al aire. Sobre esta la mezcla se deposita de acuerdo a los requisitos en el contorno y el espesor.
El material absorbente o bien material de aislamiento así preformado por lo general se coloca en una herramienta por medio de un robot. Sobre el material absorbente o bien material de aislamiento preformado se alimenta, en particular en un dispositivo de montaje de fijación, un material superior con una parte posterior cerrada hermética al flujo de vapor-vacío, por ejemplo un material decorativo cortado de manera correspondiente en forma de platina. El dispositivo de montaje de fijación se encuentra preferiblemente al exterior de la herramienta o montado al exterior sobre esta y no obstaculiza el cierre de la herramienta.
En estructuras especiales de componentes/material el material superior no tiene una parte posterior cerrada hermética al flujo sino una parte posterior abierta al flujo con una elevada resistencia al flujo. En este aspecto se usan por ejemplo películas de plástico microperforadas así como materiales no tejidos con elevada resistencia al flujo .
En una realización especial, el dispositivo de montaje de fijación tiene una o varias pinzas de apriete móviles por vía de las cuales el material superior se puede suministrar a la herramienta selectivamente tensado o cedente .
Al cerrar la herramienta, el material superior y el absorbedor o el aislamiento se llevan a su forma final. De acuerdo a la cantidad de material que se acumula localmente de manera selectiva y el espesor requerido se generan diferentes densidades y con ello diferentes propiedades mecánicas y acústicas del absorbedor o bien el aislamiento .
El material superior comprende preferiblemente un material no tejido agujereado plano, dilour, velour, incluso sus etapas intermedias, un tejido, un género de punto o una película de plástico. El material superior puede estar provisto opcionalmente en la parte superior y/o en la parte inferior con un material no tejido de fibras mixtas. Adicionalmente también se podría usar un material no tejido en emparedado con recielado con los siguientes datos característicos: 100 a 250 g/m2 de material no tejido de fibras mixtas (PET/PP o PP /CO / PET). 350 a 800 g/m2 de granulado reciclado (PET, tamaño de grano 1 a 4 mm). 100 a 250 g/m2 de material no tejido de fibras mixtas (PET/PP o PP /CO / PET).
En una variación particular del método se preforma y trata térmicamente un aglutinante espumado (por ejemplo EPP) sin otro material de relleno, como fue descrito.
La herramienta formadora se caracteriza en particular por el hecho de que el material requerido para la pieza se encierra en la cavidad compacto, con arrastre de forma.
En al menos una mitad de herramienta de la herramienta formadora, en particular en la zona de la parte inferior del absorbente o bien el aislamiento se encuentra un sistema de perforaciones a través de las cuales es posible introducir vapor en la cavidad y volverlo a evacuar .
Ambas mitades de herramienta se calientan por vía de un sistema de calentamiento adecuado a una temperatura igual o diferente. Primero se succiona fuera de la cavidad una gran parte del aire encerrado mediante un vacío aplicado por vía de un sistema de perforaciones. Tras esto se efectúa el calentamiento del material encerrado por medio de vapor. A continuación el vapor se succiona en gran medida fuera de la cavidad y mediante ello se enfría la pieza en el interior.
A continuación la invención se explica con más detalle mediante una modalidad.
El material absorbente o material aislante que está constituido de una mezcla de fibras BiCo, PET y algodón así como flóculos de espuma de PUR se floculó en una caja de floculación por medio de teenología de fibra-floculada en el proceso de succión.
A continuación el material absorbente o aislante preformado se retiró mediante una garra y se depositó en una herramienta de vapor/vacío.
El material superior, un alfombra de PET-dilour de 540 g/m2 con una proporción de 20% en peso de BiCo y una película de PE/PA/PE de 90 mm en la parte posterior se introdujo mediante dispositivo de montaje de fijación en una herramienta de vapor/vacío abierta y se depositó sobre el material absorbente o aislante.
En esta modalidad la película no estaba conectada con el material superior. El material superior se calentó en el campo de calentamiento radiante y la película así como el material superior se colocaron (aguí a mano) en la herramienta de vapor/vacío.
En la práctica el material superior que opcionalmente contiene en la parte posterior un material no tejido (fibra mixta o emparedado de recielado) como soporte se laminan de antemano con la película o se aplica una capa de extrudido.
A continuación la herramienta se cerró; la mitad de herramienta superior estaba a temperatura ambiente, la inferior se temperó a 120°C, y es capaz de aplicación de vacío .
En esta modalidad no se aplicó un vacío al material superior.
Tan pronto la herramienta se encontró cerrada, por vía de la mitad inferior de la herramienta se aplicó un vacío durante aproximadamente 3 s, tras esto se efectuó durante aproximadamente 15 s una aplicación de vapor y a continuación se aplicó nuevamente un vacío durante aproximadamente 3 s.
Después de un tiempo de ciclo de aproximadamente 40 s, incluido el cierre y la abertura de la herramienta, el proceso de moldeo terminó y el material superior estaba firmemente unido con el absorbedor o bien el aislamiento.
El componente terminado se depositó ahora en la tina de enfriamiento.
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.

Claims (12)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Método para producir componentes de al menos dos capas como revestimiento absorbente en el espacio interior y/o de cajuela o para revestimientos de piso de vehículos automotrices que comprende un material superior, y un absorbente, caracterizado porque (a) un material absorbente formado unilateralmente en una caja de floculación se introduce en una herramienta de vapor/vacío, (b) el material superior cortado en forma de platina de acuerdo a la etapa (a) se introduce en la herramienta con su lado cerrado al flujo orientado hacia el material del absorbente, el cual contiene un aglutinante, (c) se cierra la herramienta, (d) mediante la aplicación de vapor a la parte inferior del material inferior se deforma el material superior, se activa el aglutinante en el material inferior y une uno con otro el material superior e inferior, (e) se reduce la presión de vapor mediante menor presión sobre la parte superior en comparación con la presión sobre la parte inferior del material inferior, y (f) a continuación se enfría el componente en una herramienta calibradora o una tina de depósito.
2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material superior se introduce en la herramienta en el estado frío o caliente.
3. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el material superior se introduce en la herramienta con un dispositivo de montaje de fijación que se encuentra al exterior de la herramienta.
4. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se usa un material superior textil, opcionalmente con un material no tejido de fibras mixtas o un material no tejido emparedado con recielado.
5. Componentes de al menos dos capas como revestimiento absorbente en el espacio interior y/o de cajuela o para revestimientos de piso de vehículos automotrices, caracterizados porque comprenden un material superior y un absorbente que se obtienen de conformidad con un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
6. Componentes de conformidad con la reivindicación 5, caracterizados porque el material superior es un material no tejido agujereado plano, dilour, velour incluso sus etapas intermedias, un tejido, un género de punto o una película de material sintético.
7. Componentes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizados porque la parte posterior cerrada al flujo del material superior comprende una película de una capa o de varias capas hermética al vapor y hermética al vacío ó una capa de plástico extrudida sobre el material superior.
8. Componentes de conformidad con la reivindicación 6, caracterizados porque la película comprende una película de TPO ó una película de PVC.
9. Componentes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizados porque el material absorbente contiene aglutinantes y opcionalmente material de relleno.
10. Componentes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizados porque el material absorbente contiene un aglutinante termoplástico en forma de fibra, en particular a base de PP, PET-BiCo y/o PE.
11. Componentes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizados porque el material de relleno comprende fibras naturales, fibras de plástico, material de relleno en trozos de plástico, en particular a base de PP espumado (EPP), PS espumado (EPS), chips de PUR o materiales naturales, en particular granulado de corcho.
12. Componentes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizados porque la temperatura de fusión del material de relleno es al menos 10 K más alta que la temperatura de fusión del aglutinante.
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