MXPA01001579A - Metodo para moldear partes delgadas, grandes, a partir de material de plastico reforzado. - Google Patents

Abstract

Unas resinas de plastico reforzado que comprenden un material termoplastico y particulas de refuerzo que son menos de un 15% del volumen total de las pelotillas, y por lo menos el 40% tiene un espesor de menos de los 50 nanometros. Un distribuir (56) tiene por lo menos dos orificios de inyeccion, con valvulas, separadas (64) que se abren y cierran independientemente dado que se dirigen por un controlador (8), para comunicar selectivamente el distribuir con una cavidad. Una presion de inyeccion primaria se aplica al material de pelotillas plastificadas en el distribuir (56), a fin de llenar la cavidad a traves de la apertura y cierre secuencia de los orificios de inyeccion (64). Una presion de inyeccion secundaria se aplica al material en el distribuir para continuar llenando la cavidad. Los orificios de inyeccion se cierran para sellar el distribuir de la cavidad cuando la cavidad ya esta llena. El material se mantiene dentro del distribuir en compresion mediante las valvulas, en tanto que la cavidad se abre para prevenir la expansion del material.

Description

MÉTODO PARA MOLDEAR PARTES DELGADAS, GRANDES, A PARTIR DE MATERIAL DE PLÁSTICO REFORZADO.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato y métodos para moldeado por inyección, y más particularmente, a un sistema de moldeado por inyección, con orificios de inyección, con válvulas, de llenado secuencial; útil para el moldeado de materiales termoplástico reforzados adecuados para producir componentes moldeados, delgados y grandes .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Recientemente, se ha presentado un incremento en la demanda y aplicaciones para partes moldeadas, grandes, de materiales plásticos. Como resultado, algunas de estas partes se han vuelto muy complejas. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las defensas o parachoques para automóviles. Los ingenieros de diseño ahora están integrando en las fascias muchas características, tales como rejillas y aberturas de luz para reducir costos en REF. NO. 127488 manufactura y herramientas. Además, para ahorro de material, las fascias se diseñan con paredes más delgadas. Debido a las complejas geometrías de las cavidades y la incrementada longitud del flujo versus las proporciones de espesor de las paredes, a menudo es difícil predecir la real trayectoria del flujo que se efectuará durante el llenado de moldes. Aunque se pueden usar programas de diseño para determinar las condiciones de proceso que sean las más óptimas, las ubicaciones de los orificios de inyección, y los diámetros de. conductos para el material caliente para un llenado balanceado, muy a menudo la forma esperada de llenado no se cumple en la práctica, como resultado de variables tales como las variaciones en la dimensión del acero, las variaciones en la temperatura de moldado y deficiencias en la ventilación, por mencionar unos ejemplos. Por lo tanto, los ingenieros de proceso se enfrentan con un llenado no uniforme, que bajo ciertas condiciones puede resultar en una disminuida estabilidad dimensional de la fascia, así como deficiencias en las características de adhesión de la pintura y/u otros aspectos relacionados con la apariencia superficial.

De acuerdo con lo anterior, se requieren mejores técnicas de procesamiento que ofrezcan más control sobre el llenado de geometrías de cavidades grandes y complejas, que satisfagan las crecientes demandas presentadas por los más modernos estándares de moldeado. Para mejorar la calidad de la parte, el avance de un frente fundido además se debe controlar durante la fase de llenado real para lograr un llenado más uniforme y distribución del empaquetamiento. Además, existe un continuo interés en la búsqueda de mayor eficiencia y tiempo y costos asociados con la manufactura de la parte.

La Patente norteamericana No. 5,762,855 describe un sistema de moldeado por inyección para moldear componentes grandes, que se puede usar para incrementar la calidad de la parte moldeada final de una manera rentable y oportuna. Específicamente, la patente describe un método para moldear componentes grandes, en un molde que tiene por lo menos una cavidad de moldeado. Un material plastificado se introduce en una cavidad de moldeado a través de un distribuidor. El distribuidor tiene por lo menos dos orificios de inyección, con válvulas, separados, mismas que se abren y cierran independientemente, dado que están dirigidas mediante un controlador para comunicar selectivamente el material plastificado desde el distribuidor hacia la cavidad de moldeado, en ubicaciones separadas en la cavidad de moldeado. El controlador dirige los orificios de inyección, con válvulas, para abrir y cerrar de manera secuencial durante la fase de rellenado, para asi lograr el avance frontal del producto fundido dentro de la cavidad de moldeado. Una vez que la cavidad de moldeado ha sido llenada, los orificios de inyección, con válvulas, se cierran para sellar efectivamente el distribuidor de la cavidad de moldeado. Con los orificios de inyección, con válvulas, cerrados, se ayuda a permitir que el material plastificado que se encuentra dentro del distribuidor, se mantenga en compresión en tanto que la cavidad de moldeado esté abierta para la remoción del componente moldeado de la cavidad de moldeado, esto a fin de prevenir una expansión apreciable del material que se ha encontrado con imperfecciones resultantes en los productos moldeados, con expansiones o chaflanes por e emplo .

Mientras que la invención descrita en la patente ?855, es particularmente útil para producir partes de plástico grandes y con paredes delgadas, su utilidad está limitada por las características estructurales del material plástico usado convencionalmente. Es decir, mientras que la invención descrita es particularmente adecuada para partes con dimensiones planas grandes y paredes delgadas, la utilidad de la invención descrita está limitada por el hecho de que las partes producidas solo pueden ser tan grandes o tan delgadas antes de que las partes pierdan su integridad estructural y su resistencia al impacto.

Hasta ahora, a fin de reforzar partes varias de plástico delgadas tales como una fascia, tales partes convencionalmente se deben reforzar mediante rellenos minerales o fibras de vidrio. No obstante, tales refuerzos tienen un efecto de deterioro sobre la resistencia al impacto de la parte. Además, los materiales convencionales de refuerzo son inadecuados para permitir que se alcancen todos los beneficios que de otra manera, se pueden lograr por la metodología descrita por la patente '855.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las ventajas del arte previo se pueden superar, proporcionando un método para moldear componentes grandes y delgados, en un molde que tenga por lo menos una cavidad de moldeado. Se proporcionan pelotillas o bolitas de plástico reforzado, tales pelotillas comprenden por lo menos un material termoplástico y partículas de refuerzo dispersadas dentro de por lo menos un material termoplástico, las partículas de refuerzo comprenden menos del 15% del un volumen total de las pelotillas, y por lo menos un 40% de las partículas de refuerzo, tiene un espesor menor aproximadamente a los 50 nanómetros. Las pelotillas de plástico reforzado se funden para producir material plastificado a partir de ellas. El material plastificado se hace comunicar a través del distribuidor hacia una cavidad de moldeado. El distribuidor tiene por lo menos orificios de inyección, con válvulas, separados que se abren y cierran independientemente y se dirigen por medio de un controlador para comunicar selectivamente el material plastificado desde el distribuidor hacia la cavidad de moldeado en ubicaciones separadas en el molde. Una presión de inyección primaria se aplica al material plastificado en el distribuidor para rellenar la cavidad de moldeado a través de una apertura y cierre de las compuertas de las válvulas cuando se dirigen por el controlador. Una presión de inyección se aplica al material plastificado en el distribuidor para continuar llenando la cavidad de moldeado. La presión de inyección secundaria es menor que la presión de inyección primaria. Los orificios de inyección, con válvulas, se cierran para sellar el distribuidor de la cavidad de moldeado cuando la cavidad de moldeado se llena. El material plastificado se mantiene dentro del distribuidor en compresión, mientras que la cavidad de moldeado se abre para remover el componente moldeado de la cavidad de moldeado. La compresión se mantiene con la ayuda de los orificios de inyección, con válvulas, cerrados para prevenir una expansión apreciable del material .

Otros objetos y ventajas de la presente invención se tornarán obvios a partir de la siguiente descripción detallada .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Una modalidad preferida de la presente invención se describe aquí con referencia a los dibujos, en los cuales : la figura JL, es una representación esquemática de un sistema de moldeado por inyección con orificios de inyección, arreglados con válvulas, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la figura 2, es una representación esquemática de una máquina para moldear por inyección del arte previo, que se comunica con un orificio principal desde el cual las múltiples bajadas con orificios de inyección, accionados térmicamente, que para introducir el material plastificado hacia una cavidad de moldeado; la figura 3 es una vista lateral, en sección transversal de un molde de ejemplo, en el cual una porción de macho o ánima y una porción de cavidad se unen para formar una cavidad de moldeado; la figura 4 (a) es una vista lateral, en sección transversal de una boquilla, con orificio de inyección, con válvula, preferida del tipo usado de acuerdo con una modalidad de la presente invención, con la aguja de la válvula en la posición abierta; la figura 4(b) es una vista lateral, en sección transversal de una boquilla, con orificio de inyección, con válvula, preferida del tipo usado de acuerdo con una modalidad de la presente invención, con la aguja de la válvula en la posición cerrada; la figura 5 es un diagrama cronométrico para ilustrar el tiempo cíclico de moldeado, de una aplicación ejemplar de un sistema de moldeado por inyección del arte previo; la figura 6 es un diagrama cronométrico para ilustrar el tiempo cíclico de moldeado ya reducido que se realiza en una aplicación ejemplar de la presente invención ; las figuras 7(a)-(e) ilustran cinco ilustraciones esquemáticas, espaciadas temporalmente, de una cavidad de moldeado para mostrar el avance del material fundido durante un tiempo de llenado de 10 segundos, en un ejemplo de una aplicación del moldeado de un parachoques automotriz de la presente invención, a través de la operación secuencial de seis orificios de inyección, con válvula; y la figura 8, es un diagrama cronométrico para ilustrar la relación entre la presión aplicada para la fundición y la operación de las compuertas de las válvulas en una modalidad ejemplar de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Las figuras 1 y 2 ilustra cada una, un aparato para moldear por inyección en el cual las pelotillas de plástico reforzado de nanopartículas 10 se alimentan desde una tolva 12 en un canal cilindrico 14, en donde las pelotillas 10 se transportan a lo largo de la longitud del canal 14 usando un tornillo reciprocante 16. La rotación axial del tornillo 16 se logra mediante un motor hidráulico 18. Conforme las pelotillas 10 atraviesan el canal 14, éstas se calientan por medio de las bandas de calentamiento 20 y, como resultado, las pelotillas 10 se funden y unen para formar un agrupamiento fundido 22. El agrupamiento fundido 22 que reside corriente arriba del tornillo 16, constituye el disparo de material plastificado en espera para ser el siguiente en ser inyectado a través del distribuidor de moldeado y dentro de la cavidad de moldeado.

De acuerdo con la presente invención, las pelotillas 10 comprenden por lo menos un material termoplástico y particular de refuerzo, dispersas dentro de por lo menos un material termoplástico. Las partículas de refuerzo comprenden menos del 15% del volumen total de las pelotillas 10, y por lo menos un 40% de las partículas de refuerzo tienen un espesor menor que aproximadamente los 50 nanómetros.

En una modalidad más preferida, por lo menos un 50% de las partículas de refuerzo tienen un espesor menor que aproximadamente los 20 nanómetros, por lo menos un 90% de las partículas de refuerzo tiene un espesor menor que aproximadamente los 10 nanómetros, y por lo menos un 99% de las partículas de refuerzo tienen un espesor menor que aproximadamente los 30 nanómetros.

Las partículas de relleno de refuerzo, también referidas como las "nanoparticulas" debido a la magnitud de sus dimensiones, cada una comprende una o más plaquetas o laminillas generalmente planas. Cada plaqueta o laminilla tiene un espesor de entre los 0.7-1.2 nanómetros. Generalmente, el espesor promedio de una plaqueta es de aproximadamente 1 nanómetro. La proporción del aspecto (que es la dimensión mayor dividida por el espesor) para cada partícula es de aproximadamente los 50 hasta aproximadamente los 300.

Las partículas plaqueta o nanopartículas se pueden derivar de las partículas minerales que tengan las capas más grandes. En la presente invención se puede emplear cualquier material con capas, capaz de ser intercalado. Los minerales de silicato con capas son los preferidos. Los minerales de silicato con capas que se pueden emplear incluyen minerales naturales y artificiales. Unos ejemplos no limitativos de los minerales más preferidos incluyen la montmorillonita, vermiculita, hectorita, saponita, hidrotalcitas, kanemita, octosilicato de sodio, magadiita y la keniaita. También se pueden usar el Mg mezclado y los hidróxidos de Al. Entre los minerales más preferidos se encuentra la montmorillonita.

Para exfoliar las partículas minerales más grandes en sus capas constituyentes, se pueden emplear diferentes métodos. Por ejemplo, los minerales en capas que se expanden, tales como la montmorillonita y la saponita son conocidos por intercalar el agua para expandir la distancia de la capa inmersa del mineral con capa, facilitándose la dispersión y la exfoliación de las capas uniformemente en el agua. La dispersión de las capas en agua es ayudada mezclado con un alto corte de cizalla. Las partículas minerales también se pueden exfoliar mediante un proceso de corte de cizalla, en el cual las partículas minerales se impregnan con agua, luego se congelan, y posteriormente se secan. Las partículas secas y congeladas entonces se mezclan en un material polimérico fundido y se someten a una operación de mezclado con alto corte de cizalla, esto a fin desprender las plaquetas individuales de las partículas con múltiples plaquetas y por medio de eso reducir las medidas de las partículas al rango deseado- Las pelotillas 10 de acuerdo con la presente invención, se preparan combinando el mineral de la plaqueta con el polímero deseado en las proporciones deseadas. Los componentes se pueden combinar mediante técnicas generalmente conocidas por aquellos hábiles en el arte. Por ejemplo, los componentes se pueden combinar y entonces fundir en mezcladores o extrusores. De preferencia, las pelotillas 10 se cortan de una varilla extruida del material.

Unos métodos preferidos específicos, adicionales, para propósitos de la presente invención, utilizados para formar un compuesto polimérico que tenga dispersadas en él, partículas con capas, exfoliadas; se describen en las Patentes norteamericanas Nos. 5,717,000, 5,747,560, 5,698,624, y WO 93/11190, cada una de las cuales se incorpora aquí para fines de referencia. Para antecedentes adicionales, los siguientes documentos también se incorporan aquí para fines de referencia Patentes norteamericanas Nos. 4,739,007 y 5,652,284.

De preferencia, el material termoplástico utilizado para los propósitos de la presente invención, es una poliolefina o una combinación de poliolefinas. La poliolefina es por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste del polipropileno, los copolímeros de etileno-propileno, las olefinas termoplásticas (TPOs ) , y los elastómeros de poliolefinas termoplásticas (TPEs) .

La exfoliación de las partículas minerales en capas en capas constituyentes, no necesita completarse para lograr los objetos de la presente invención. La presente invención contempla que por lo menos el 40% de las partículas debe ser menor que aproximadamente los 50 nanómetros en su espesor y, así, por lo menos el 40% de las partículas, deberá ser menor que aproximadamente las plaquetas apiladas, una sobre la otra en la dirección del espesor. En esta extensión de la exfoliación, con una carga de menos de aproximadamente el 15% por volumen, los beneficios de las nanopartículas empiezan a aumentar con el significante efecto para muchas aplicaciones de partes delgadas y grandes. Por ejemplo, tal carga de nanoparticulas proporcionará un deseado incremento en el módulo de elasticidad de aproximadamente los 50-70% sobre los rellenos convencionales.

Más preferentemente, por lo menos el 50% de las nanopartículas debe tener un espesor de menos de 10 nanómetros. A este nivel, un incremento adicional de aproximadamente el 50-70% en el módulo de elasticidad se logra en comparación con el 40% de menos de los 50 nanómetros del espesor de la exfoliación discutido arriba. Esto proporciona un nivel de refuerzo y resistencia al impacto que debe ser altamente apropiado para la mayoría de las aplicaciones de fascia automotrices .

Incluso más preferentemente, por lo menos el 70% de las partículas debe tener un espesor de menos de 5 nanómetros, con lo cual se puede obtener un incremento adicional del 50-70% en el módulo de elasticidad en comparación con el 50% menos que la exfoliación con un espesor de 10 nanómetros discutida arriba. Esto proporciona el refuerzo y resistencia al impacto, ideales, para partes delgadas y grandes que deben resistir los más altos grados impartidos.

Aun más preferentemente, por lo menos el 50% de las partículas de refuerzo tienen un espesor de menos de 20 nanómetros, con por lo menos un 90% de las partículas de refuerzo que tienen un espesor de menos de aproximadamente 10 nanómetros, y por lo menos un 99% de las partículas de refuerzo que tienen un espesor aproximadamente menor a los 30 nanómetros.

Es más preferible tener tantas partículas como sea posible que sean tan pequeñas como sea posible, que idealmente incluyan una sola plaqueta.

Como se notó arriba, la proporción preferida del aspecto (que es la dimensión mayor dividida entre el espesor) para cada partícula es de aproximadamente 50 hasta aproximadamente los 300. Por lo menos el 80% de las ^partículas debe encontrarse dent o de éste rango. Si demasiadas partículas tienen una proporción de aspecto superior a los 300, entonces el material se torna demasiado viscoso como para formar partes de una manera eficiente y efectiva. Si demasiadas partículas tienen una proporción de aspecto de menos de 50, entonces los refuerzos de las partículas no proporcionarán las características de refuerzo deseadas. Más preferentemente, la proporción de aspecto para cada partícula se encuentra dentro de los 100-200. Más preferentemente, por lo menos el 90% de las partículas tiene una proporción de aspecto dentro del rango de los 100-200.

Generalmente, de acuerdo con la presente invención, las pelotillas 10 y por lo tanto las partes que se van a manufacturar, deberán contener menos del 15% por volumen de las partículas de refuerzo del tipo contemplado aquí. El balance de la parte es para comprender un material termoplástico apropiado (de preferencia una poliolefina) y adhesivos adecuados. De usarse más del 15% por volumen del relleno de refuerzo, entonces la viscosidad de la composición se torna demasiado elevada y de esta manera se dificulta el moldeado .

De regreso a las figuras, en las figuras 1 y 4-8, se muestra el sistema de moldeado por inyección de compuertas con válvulas de llenado secuencial preferido. La prensa se utiliza en una modalidad preferida para producir fascias automotrices, tales como componentes parachoques por ejemplo. No obstante, se podrá entender que a través del uso de la presente invención, se pueden manufacturar de manera similar otros tipos de partes grandes, por ejemplo aquellas que típicamente pesan aproximadamente 2 o más kilogramos (4 o más libras ) .

Como se muestra por ejemplo en la figura 3, un molde típico 24 consiste de una porción de cavidad 26 y de una porción de ánima 28. La porción de cavidad 26 y la porción de ánima 28 se unen entre si para formar una cavidad de moldeado 30, y se sujetan con las fuerzas de la prensa de moldeado sustancial para formar una parte moldeada por inyección una vez que la cavidad de moldeado 30 es llenada. La sección móvil del molde, ya sea la porción de cavidad 26 o la porción de ánima 28 por ejemplo, se pueden operar y cerrar una vez que se Aunque la cavidad de moldeado 30 se llena mediante el avance simultáneo del producto fundido 22 a través de las seis bajadas 36-41, que balancean el llenado se pueden encontrar variando los diámetros de los canales centrales interiores de las respectivas bajadas 36-41.

Una vez que la parte ha sido sustancialmente llenada (por ejemplo en un 95%), durante esta presión de la primera "fase, la presión de inyección se disminuye a una presión fija con la cual el molde 30 continúa llenando simultáneamente a través de las seis bajadas 36-41, a una presión de inyección reducida. La presión completa se mantiene sobre la fijación para mantener la flama a un mínimo.

Una vez que el molde se ha llenado completamente, el material adicional se plastifica corriente arriba de los orificios de inyección térmicos 42, durante la fase de recuperación del tornillo para formar el siguiente disparo de material plastificado en espera para el siguiente ciclo de formación de la parte. Una vez que la recuperación del tornillo se completa, cada una de los orificios de inyección térmicos 42 en las bajadas dependientes 36-41, extrae calor del acero del molde adyacente para endurecer el material plastificado en las puntas de todas las seis bajadas 36-41. Este endurecimiento del material plastificado en las puntas 36-41 a su vez sella el distribuidor 32 de tal manera que el material fundido 22 se retenga dentro del distribuidor 32, en anticipación del siguiente ciclo de la parte.

El ciclo de moldeado entonces alcanza una fase de descompresión, por lo que la presión de inyección impuesta o ejercida sobre el material fundido 22 se alivia, es decir se mitiga sustancialmente o incluso completamente mediante la retracción del tornillo 16. La descompresión del material fundido 22 de esta manera ayuda a asegurar que el sello térmico formado en las ubicaciones 42 de compuertas térmicas en el distribuidor 32, permanezca efectiva cuando la sujeción o abrazadera se abra y se retire la parte moldeada. Sin embargo, se ha encontrado que la descompresión del material fundido 22, corriente arriba con relación a los orificios de inyección térmicos 42, que a su vez a menudo resultan en imperfecciones de las partes moldeadas subsecuentemente. Tales imperfecciones pueden aparecer en el producto moldeado como expansiones o chaflanes (splay) o color plateado, por mencionar dos ej emplos .

Una vez que el distribuidor 32 se ha sellado térmicamente en las varias ubicaciones de orificios de inyección 42, y el material fundido 22 se ha descomprimido, la abrazadera se abre y la parte moldeada es retirada. La abrazadera entonces se abre en anticipación del siguiente ciclo de parte.

El tiempo total del ciclo de moldeado descrito arriba es de aproximadamente 100-110 segundos o más, para un ejemplo de una parte moldeada de un parachoques automot ri z .

La figura 6, es un segundo diagrama para ilustrar un tiempo de ciclo reducido logrado mediante la modalidad preferida de la presente invención en una aplicación ejemplar. Con referencia a las figuras 1 , 6, 7 (a ) - (e ) , y 8, la cavidad de moldeado 30 descrita aquí, es un molde de fascia automotriz de una sola cavidad, la cual se usa para producir una fascia automotriz, por ejemplo un componente parachoques, formado a partir de un material de PC/poliéster , por ejemplo una mezcla de PC/poliéster, moldeada en color, TPO, TPE, o TPU.

Con referencia ahora a la figura 1, las pelotillas de plástico 10 se alimentan desde una tolva 12 en un canal cilindrico 14, en donde las pelotillas 10 se transportan a lo largo de la longitud del canal 14 a través del uso de un tornillo reciprocante 16. Las pelotillas 10 fundidas conforme estas atraviesan un canal calentado 14 y se unen para formar un agrupamiento fundido 22. El agrupamiento fundido 22 que reside corriente arriba con relación al tornillo 16, constituye un disparo de material plastificado en espera para ser el siguiente en ser inyectado a través del distribuidor de moldeado 50 y en la cavidad de moldeado 30. El desplazamiento del tornillo reciprocante 16 se detecta mediante un sensor de posiciones 52, y la salida 53 del sensor 52 se suministra a un sistema de control 54 para usarse como se describe más adelante.

La presión de la abrazadera del molde formada y mantiene una presión completa. La cavidad de moldeado 30 llena de una manera secuencial, como se describe más adelante, con el agrupamiento fundido 22 en espera. La presión de inyección principal o primera ejercida sobre el agrupamiento fundido 22 mediante el tornillo 16, forma una presión de inyección que provoca que el agrupamiento fundido 22 avance a través del orificio principal 56 del distribuidor 50. La presión de inyección principal de preferencia se encuentra dentro del orden de las 10,000 hasta las 20,000 PSI (o 68.9 a 137.8 Mpa), dependiendo de la viscosidad del material seleccionado.

Las seis bajadas separadas 58-63 que dependen del orificio principal 56, se arreglan con orificios para inyección 64 con válvulas que se pueden abrir y cerrar independientemente mediante la operación de un sistema de control 54, de tal manera que la introducción del material fundido 22 en la cavidad de moldeado 30 a través de una caída particular se controla independientemente de las otras bajadas. Específicamente, el molde es de preferencia arreglado con un sistema tipo KONA Valve Gate Hot Runner System o lo equivalente. Seis bajadas del distribuidor 58-63 se proporcionan para introducir el material fundido 22 en la cavidad de molde único 30 en seis diferentes ubicaciones. Un orificio para inyección, con válvula, tipo Kona SR20VG, o lo equivalente se localiza en cada una de las seis bajadas 58-63 del distribuidor.

Cada uno de los orificios de inyección con válvula se acciona mediante una unidad de control hidráulico 66. Un controlador 68, por ejemplo un controlador de máquina para la prensa de moldeado por ejemplo, se programa para proporcionar a través de las líneas 70 la secuencia deseada y otro control sobre el accionamiento de la aguja en las ubicaciones 64 de los orificios para inyección con válvulas. El controlador preferido 68 controla los varios orificios de inyección como una función tanto del tiempo cíclico como de la posición del tornillo 16. La salida de un sensor de colocación 52 sobre el tornillo 16, se puede usar mediante el controlador 68 como una referencia para determinar la posición delantera y trasera del tornillo 16. El controladox 68 por medio de esto puede dirigir los orificios de inyección 64 con válvulas, de tal manera que se exhiba un mayor control sobre el proceso de moldeado. De esta manera el controlador 68 puede, por ejemplo, controlar sistemáticamente el flujo que va de frente de material fundido 22, dentro de la cavidad de moldeado 30, y puede manipular los orificios de inyección 64 con válvulas, para aplicar la presión de empaquetamiento final a la fase adecuada del ciclo de moldeado, a fin de compensar la contracción del material plastificado alejándolo de la pared del molde conforme el material se enfría.

Como se muestra por ejemplo en la figuras 4 (a) y 4 (b) , cada uno de los seis orificios de inyección 64 con válvula, incluye una aguja 74 ajustable de la válvula, la cual se puede controlar de manera independiente mediante un sistema de control programado adecuadamente 54. La aguja 74 de la válvula se extiende centralmente a lo largo de la trayectoria de la bajada del distribuidor, y se puede reciprocar en una dirección axial. Cuando la aguja 74 de la válvula se retrae dentro del canal central 76 de la bajada del distribuidor, como se muestra por ejemplo en la figura 4 (a), el material fundido 22 puede pasar desde el orificio principal 56 bajando al canal central 76 de la bajada alrededor de la aguja 74 de la válvula, y salir en una abertura 78 en el extremo de la bajada y dentro de la cavidad de moldeado 30. Cuando la aguja 74 de la válvula se mueve mediante el sistema de control 54, en una posición para tapar y sellar la abertura 78 de la bajada, como se muestra por ejemplo en la figura 4(b), el material fundido 22 deja de fluir en la cavidad de moldeado 30.

La capacidad de un cierre mecánico, positivo del orificio" ~de inyección proporcionado por la aguja 74 de la válvula no solo ayuda a reducir o eliminar vestigios en las superficies de la parte, sino que además permite que los orificios de inyección 64 con válvula de las varias bajadas 58-63 se entren en una secuencia durante la fase de inyección como se proporciona por la presente invención. La cavidad de moldeado 30 del ejemplo, ilustrada en las figuras, se llena de manera secuencial a través de las seis boquillas de los orificios de inyección en las seis bajadas 58-63 del distribuidor, tal y como se muestra en la figura 8. Las bajadas 58-63 se separan para distribuir el material plastificado a través de la cavidad de moldeado 30 para llenar completamente las cavidad de moldeado 30 de una manera eficiente. El sistema de control 54 opera los orificios de inyección 64 con válvula de una forma secuencial, predeterminada para obtener un llenado balanceado y eficiente de la cavidad de moldeado 30.

La secuencia de acción de los orificios de llenado con válvula, usada para la fascia automotriz descrita aquí se muestra por ejemplo en las figuras 7(a)-(e) y 8. Específicamente, dos boquillas 64 de los orificios de inyección localizadas en las regiones de ala externa 84 y 86 de la cavidad de moldeado 30 (bajadas 58 y 63)primero son abiertas a un tiempo de inyección = 0 segundos. Las cuatro bajadas de los orificios de inyección 59-62 permanecen cerradas, y una presión primera o principal suministra el material plastificado en las porciones de ala de la cavidad de moldeado 30 a través de las bajadas de los orificios de inyección 58 y 63. En un tiempo de aproximadamente 3.5 segundos en el periodo de inyección, las dos bajadas con orificio de inyección más externas 58 y 63 se cierran, y se abren las cuatro bajadas centrales con orificio de inyección 59-62. La presión de inyección primaria o de la primera fase entonces se suministra el material plastificado a la porción central de la cavidad de moldeado 30.

La secuenciación particular de los seis orificios de inyección 64 en la modalidad preferida descrita aquí se determinó empíricamente. Alternativamente, se pueden utilizar los análisis para llenado de moldes convencionales para determinar la secuenciación apropiada de las boquillas con orificios de inyección para lograr el avance frontal del material fundido y el balanceo del llenado. Es fácilmente manifiesto que la secuenciación del orificio de inyección, que se puede usar en una aplicación particular, dependerá de una variedad de factores, que incluyen la configuración de la cavidad de moldeado, número de bajadas, del tipo de material utilizado, por nombrar solo unos cuantos.

Una vez que la parte se ha llenado sustancialmente (por ejemplo llenada en un 95%) durante la presión de la primera fase de la modalidad preferida, los dos orificios de inyección con válvulas (64 de las bajadas 58 y 63) se abren una vez de nuevo, de tal suerte que el material plastificado se suministre a la cavidad de moldeado- 30 a través de todos los seis orificios de inyección. La presión de inyección también se disminuye a una presión secundaria o de fijación de aproximadamente un 50% de la presión de inyección primaria, con la cual se puede continuar con el llenado del molde a su capacidad y compensar la contracción durante el enfriamiento, sin que se forme alguna flama indeseable. No obstante, la presión de fijación es todavía suficiente como para evitar una expansión apreciable del material fundido 22. Una vez que el molde se ha llenado completamente, todos los seis orificios de inyección 64 se cierran para sellar el distribuidor de la cavidad de moldeado 30.

Debido a que el sello del distribuidor creado por las agujas 74 de las válvulas es mucho más fuerte que un sello creado por un orificio de inyección térmico 42 como se describe arriba, la capacidad de un cierre mecánico positivo del orificio de inyección, proporcionada por el arreglo de aguja de la válvula, elimina la necesidad de descompensar el material fundido 22 antes, durante o después de su plastificación . En realidad, el sello positivo proporcionado por el arreglo de aguja de la válvula evita las rebabas en las ubicaciones 64 de la boquilla sin la descompresión del material fundido 22. Por lo tanto, se puede mantener una presión de compresión suficiente en el agrupamiento fundido 22 en cualquier momento en que los orificios de inyección 64 con válvula sean cerrados, por ejemplo durante y entre los ciclos parciales, esto a fin de evitar la expansión apreciable del material fundido 22. Como se mencionó arriba, los gases de expansión u otros volátiles que se encuentren en el material fundido 22, corriente arriba de los orificios de inyección 64 con válvula, durante la descompresión del material fundido se ha encontrado a menudo que resulta en imperfecciones en las partes moldeadas posteriormente. Por lo tanto, la presión de compresión de preferencia es de una magnitud suficiente a fin de evitar que tal expansión se presente debido que por causa de esta se forman las imperfecciones tales como el achaflanado, por ejemplo, sobre la parte moldeada. Una presión de compresión de por lo menos aproximadamente 75-150 PSI (ó 0.5 -1.0 Mpa), por ejemplo, es de preferencia usada en el sistema descrito aquí .

Adicionalmente, la característica de cierre mecánico positivo del orificio de inyección permite que la abrazadera sea abierta para retirar la parte, mientras que el material adicional de plastifica como una parte de la recuperación del tornillo, con lo cual se reduce adicionalmente el tiempo cíclico completo. La presión de compresión de preferencia se mantiene sobre el material fundido 22 durante tal recuperación del tornillo .

El tiempo total para el ciclo de moldeado del orificio con válvula secuencial descrito arriba, es de aproximadamente 75 segundos o menos, cuando se lo compara con el ciclo de 100-110 segundos o más, experimentados con los orificios de inyección térmicos, no secuenciales. El tiempo cíclico reducido no solo resulta en un ahorro del tiempo y energía, sino que además en un incremento en la capacidad de manufactura, la reducción en el tiempo cíclico también incrementa adicionalmente la calidad de producto moldeado final. En realidad, el disminuido tiempo de residencia del producto fundido 22 ayuda a evitar que se presenten burbujas de gas u otros volátiles que pueden provocar chaflanes u otras imperfecciones en el producto final .

Aunado a una reducción en el tiempo cíclico completo y a la reducción en los chaflanes e imperfecciones en el producto moldeado, el sistema con orificios de inyección con válvulas, de llenado secuencial, proporciona control sobre el avance frontal del material fundido durante la fase de llenado. A su vez, esto proporciona más control sobre la medida y configuración finales de la parte, mediante la distribución uniforme y la reducción en las fuerzas internas del moldeado. Con referencia a la formación de un parachoques automotriz, por ejemplo, tradicionalmente el centro del molde del parachoques, primero se llena y se torna sobre-empaquetamiento conforme se llenan las alas del molde del parachoques. El sistema con orificios de inyección, con válvulas, de llenado secuencial descrito aqui permite que las alas del molde sean llenadas primero, esto a fin de evitar el sobre-empaquetamiento del centro del molde. Esto permite que se construya una configuración de llenado, con la cual el flujo sigue de frente dentro convergencia del molde simultáneamente. Como resultado, un empaquetamiento más uniforme se puede lograr sobre el producto moldeado en su totalidad, para proporcionar una distribución de fuerzas más uniforme dentro del producto moldeado.

Además, puesto que las varias partes frontales del flujo se pueden controlar para que converjan más unif rmemente, la apariencia de línea trenzada se puede reducir o eliminar para mejorar la apariencia del producto moldeado. Las líneas trenzadas en las primeras fascias automotrices moldeadas, por ejemplo, a menudo presentaban en el centro de la parte, y eran algunas veces visibles incluso después de aplicárseles pintura.

Los análisis empíricos del sistema con orificios de inyección con válvulas, de llenado secuencial, descritos aquí, determinaron que la imposición de un retraso de aproximadamente tres segundos antes de la inyección en la cavidad de moldeado 30, a través de los cuatro orificios de inyección centrales (64 en las bajadas 59-62), ambas mueven y optimizan la ubicación de la línea trenzada sobre el producto moldeado, y reducen la intensidad de la línea trenzada, de tal suerte que cualquier marca después de la pintura se pueda eliminar y a menudo eliminar.

El control del flujo frontal como se describe aquí, también se usa para reducir las ocurrencias de flama, lo que resulta en menos acabado de la parte moldeada y en la prevención de daños al molde en la línea de división 80. Además, en lugar de adaptar las medidas de los varios canales de bajada en el distribuidor, a fin de controlar el flujo frontal y para balancear el llenado, el control sistemático de los orificios de inyección 64 con válvula, se proveen mediante el sistema descrito aquí se puede usar para proporcionar el control del flujo frontal, necesario y balancear el llenado usando canales interiores de medida uniforme en el distribuidor 50. En realidad, los canales interiores en toas las seis bajadas 58-63 usadas en el sistema descrito aquí son, por ejemplo, cada una de una pulgada de diámetro para corresponder con un canal de una pulgada de diámetro corriente arriba de las bajadas 58-63 en el distribuidor 50. Ya no se necesita más de un diseño y/o de otra manera que estribe en las bajadas adaptadas, las cuales a menudo son costosas y consumen tiempo al alistarse. El control del flujo frontal y el balaceado del llenado es en cambio logrado a través de una secuenciación apropiada de los varios orificios de inyección 64 con válvula, como es ofrecido por la presente invención.

El sistema de orificios de inyección, con válvulas, de llenado secuencial descrito aquí, sirve además para reducir las tensiones localizadas y dentro del molde. Las tensiones reducidas de esta manera resultan en una mejorada estabilidad dimensional de la parte moldeada. En realidad, el llenado balanceado puede reducir las tensiones superficiales localizadas y dentro del molde, distribuyendo igualmente la presión necesitada para llenar ciertas regiones del molde, por ejemplo las regiones de las alas 84 y 86 del ejemplo del molde 30 del componente de parachoques, mostrado en las figuras. Esto evita cualquier necesidad de moldear una corona sobre la parte moldeada, que de otra manera compense los efectos de la tensión y contracción, o el movimiento de la parte durante el curado de la pintura a temperaturas elevadas.

El sistema de la presente invención también sirve para mejorar las características de adhesión de la pintura del producto moldeado, lo cual puede ser crítico en ciertas aplicaciones de moldeado tales como las fascias automotrices por ejemplo. A menudo se requiere que la superficie pintada sea capaz de resistir el desbastado y el desprendimiento a través del periodo de vida de la parte moldeada. Los productos moldeados formados mediante el uso del sistema descrito aquí, tienen características de adhesión de pintura claramente mejoradas, con las cuales se reduce el tiempo y expensas necesarios para asegurar que la pintura se adhiera de otra manera a la parte moldeada.

Las mejoradas características de adhesión de la pintura se atribuyen a las reducidas tensiones superficiales sobre el producto moldeado, y la ventilación de la cavidad -de moldeado más controlado y eficiente, capaz de ser realizada con la presente invención. Bajo ciertas condiciones típicas de procesamiento, la estructura superficial de la resina de base se puede alterar de tal manera que la adhesión de la pintura se ve afectada negativamente. Específicamente, la superficie moldeada, bajo la influencia de presiones altas, temperaturas altas, y volátiles atrapados resulta en un llenado no balanceado, se vuelve químicamente más resistente a los solventes más requeridos para la preparación de la pintura. El incrementado control sobre la forma de llenado que se proporciona mediante el sistema de orificios de inyección, con válvula, de llenado secuencial, descrito aquí, reduce las tensiones en el molde, lo cual a su vez resulta en las mejoradas características de adhesión en la pintura del producto moldeado.

Con la capacidad de controlar las formas de llenado y las ubicaciones de la línea trenzada, también es posible llenar exitosamente geometrías más complejas de cavidades de moldes. Esta incrementada ventana de moldeado da al ingeniero de diseño más flexibilidad con las partes moldeadas tales como las fascias automotrices por ejemplo. Adicionalmente, dado que las industrias tales como la industria automotriz se mueven hacia el moldeado en color para aplicaciones grandes, exteriores e interiores, el control proveído por el sistema con orificios de inyección, con válvulas, de llenado secuencial descrito aquí, sobre las formas de llenado y ubicaciones de la línea trenzada - las cuales son importantes para las aplicaciones de moldeado a color - jofxecen la capacidad de procesamiento agregada para satisfacer este reto. La eliminación o reducción de las líneas trenzadas en las partes moldeadas a color, por ejemplo, se puede lograr mediante la secuenci'ación de las agujas 74 de las válvulas, de tal manera que la boquilla exterior se abra primero y, el siguiente orificio de inyección interior se abra después del flujo procedente de la boquilla externa pase la ubicación del orificio de inyección interno. El material procedente de la boquilla interna se empuja a través del flujo frontal y avanza hacia la ubicación de la boquilla interior adyacente. Este proceso continúa hasta que el flujo frontal pasa la última ubicación de boquilla en la cual el último orificio de inyección se abre para finalizar el llenado de la cavidad de moldeado 30. El resultado puede ser la eliminación o por lo menos la reducción de las líneas trenzadas, las cuales pueden demostrar ser significantes en el éxito de una aplicación de moldeado a color.

Utilizando las pelotillas de plástico con la carga de nanoparticulas discutidas arriba (por ejemplo menos del 15% del un volumen total de las pelotillas) , se puede alcanzar un módulo de elasticidad superior al de las partes de plástico grandes convencionales, y de esta manera ser manufacturadas con un reducido espesor de pared en tanto que se mantiene la misma resistencia al impacto requerida. El control sobre el avance frontal del material fundido durante la fase de llenado también hace posible incrementar significativamente el número de boquillas o bajadas usadas para llenar la cavidad de moldea-do 30. Las boquillas adicionales se pueden usar en esta modalidad para reducir la longitud del flujo versus las proporciones de espesor de pared, que de otra manera son requeridos para llenar la cavidad de moldeado 3Q, lo cual a su vez conduce a un moldeado de pared más delgada. El control sobre la forma de llenado de la fascia automotriz en combinación con el uso de las pelotillas reforzadas por nanopartículas descritas aquí, por ejemplo, puede resultar en una reducción de una sección de pared de fascia de 3.3mm por más de un 33%. Además de la elaboración de partes con paredes más delgadas, también es posible elaborar partes más grandes agrandando la medida de la cavidad de moldeado 30. Así, las partes más grandes se pueden elaborar en tanto que se mantiene o reduce el espesor de pared de las partes. El control sobre el material fundido frontal avanzando también provee una ventilación más eficiente de la cavidad de moldeado 30, siempre que el aire atrapado en la cavidad 30 se puede dirigir hacia y fuera de las apropiadas ventilaciones del molde de una manera sistemática.

En un ejemplo, el módulo del material usado para formar una fascia se incrementa entre aproximadamente 200,000 hasta aproximadamente las 500,000 PSI(ó 1378 hasta 3446 Mpa) . Como resultado, la fascia se puede proporcionar con una proporción (dimensión más grande/espesor de la pared) superior a los 1200. En un ejemplo, una fascia de un vehiculo que tiene un espesor de pared promedio menor o igual a 2.2mm y se proporciona una dimensión más grande (de origen de rueda a origen de rueda) de por lo menos 3000mm, en tanto que se mantienen las características requeridas de resistencia al impacto. En este ejemplo, se puede apreciar que la cavidad de moldeado 30 tiene una distancia promedio entre las superficies 31 y 33 de cara o lado principal de aproximadamente 2.2mm y una dimensión mayor que por lo menos 3000mm. La precisión de la medida del espesor de la pared promedio se encuentra generalmente dentro de los +/- 0.2mm .

En otro ejemplo preferido, un panel de tapa se proporciona con una proporción superior a los 750 (dimensión mayor /espesor de la pared) . En un ejemplo, el panel de tapa tiene una dimensión más grande de por lo menos los 1800mm y un espesor de pared promedio menor o igual a 2.5mm.

En otro ejemplo más, un panel de la puerta interior de un vehículo se proporciona con una proporción (dimensión mayor/espesor de la pared) superior a los 500. En un ejemplo, el panel de la puerta tiene una dimensión superior a por lo menos los 750mm y un espesor de pared promedio menor o igual a los 1.5mm.

Para estos dos últimos ejemplos, la medida o tamaño de la cavidad de moldeado podría cambiarse de acuerdo con lo anterior.

Las proporciones anteriores dependen de la integridad estructural/resistencia al impacto/requerimientos de elasticidad para las partes en cuestión.

De acuerdo con la presente invención, agregando el material de plaqueta o laminilla exfoliado de acuerdo con lo anterior, el módulo de la parte delgada y grande se puede incrementar sin una significante pérdida en la resistencia al impacto. Debido a que el módulo es incrementado, las partes grandes y delgadas, tales como las fascias, se pueden elaborar más delgadas de lo que se puede lograr de otra manera. Más específicamente, los materiales para fascias de automóviles deben tener suficiente resistencia al impacto o dureza para resistir varias pruebas estándares de impacto automotriz. Por ejemplo, una fascia automotriz debe resistir una prueba de impacto(tipo perforación ) de dardo típico, en donde la fascia no se romperá o deformará permanentemente una vez que recibido el impacto de por lo menos unas 200 libras de por pulgada de fuerza (ó 22.6 Joules), a una temperatura de -30°C o menor. En una prueba de impacto IZOD convencional, es deseable que la fascia resista por lo menos 10 pies por libra/pulgada (ó 535 Joules/metro) a temperatura ambiente, y por lo menos 5 pies por libra/pulgada (ó 267 Joules/metro) a -30°C. Para resistir la ruptura a tales niveles de fuerza, el módulo para la fascia típica se encuentra típicamente dentro de los aproximadamente 70,000 hasta aproximadamente las 150,000 libras por pulgada cuadrada (PSI) (ó 482 a 1034 Mpa ) .

De acuerdo con la presente invención, el módulo se puede incrementar por un factor de 2 a 3 veces, sin que se afecta de forma significante la resistencia al impacto .

Además de los beneficios arriba mencionados, el uso de las pelotillas reforzadas por nanopartículas permite que el coeficiente de expansión térmica lineal se reduzca a menos de 72 X 10"6 (mm/mm)/°C (ó 40 x 10"6 pulgadas de expansión por pulgada del material por grado Fahrenheit (IN/IN)/°F), lo cual es menor al 60% de lo que previamente se podía obtener para una fascia de un automóvil que satisficiera las pruebas de impacto requeridas. Como beneficio adicional, se puede mejorar la dureza superficial de la fascia.

La dureza superficial mejorada proporcionada por las nanopartículas reduce enormemente los daños por el manejo y el residuo o chatarra de la parte. Esto también elimina la necesidad del empaquetamiento extra y los materiales protectores así como la labor incluida .

Además, es posible doblar el módulo de los polímeros sin que se reduzca significativamente la dureza. Así, es posible producir partes similares a fascias usando secciones de pared en un 20-35% más delgadas que tienen un funcionamiento comparable. El uso de las nanoparticulas puede proporcionar los incrementos en las propiedades térmica, mecánica y dimensional, las cuales son típicamente obtenidas agregando un 20-50% por peso de fibras de vidrio o rellenos minerales o combinaciones de los mismos con polímeros. No obstante, solo un cuanto por ciento de las nanopartículas se requieren para obtener estos incrementos en las propiedades .

Como resultado del hecho que se requieren bajos niveles en las nanopartículas para obtener las propiedades mecánicas requeridas, muchos de los efectos negativos típicos de las altas cargas de los refuerzos convencionales y los rellenos se evitan o se reducen significativamente. Estas ventajas incluyen: una inferior gravedad específica para un nivel de funcionamiento dado, una mejor apariencia superficial, una dureza cercana a la de un polímero básico sin reforzar, y una reducida anisotropía en las partes moldeadas .

Es preferible que estas partes tengan partículas de refuerzo del tipo descrito - aquí, comprendiendo aproximadamente 2-10% del volumen total del panel, comprendiendo el balance el substrato termoplástico (de preferencia poliolefina) . Es incluso más preferido que estos paneles exteriores tengan partículas de refuerzo del tipo contemplado aquí comprendiendo aproximadamente el 3%-5% del volumen total del panel.

De acuerdo con otra modalidad específica de la presente invención, se contempla que el aparato para moldear por inyección se pueda usar para elaborar partes grandes, altamente reforzadas que tengan un módulo de elasticidad de 1,000,000 PSI(ó 6892 Mpa) o superior. Convencionalmente, estas partes típicamente requieren cargas de un 25-40% por volumen del refuerzo de fibra de vidrio. Esta cantidad de carga de fibra de vidrio podría resultar en una elevada viscosidad en cualquier agrupamiento de material fundido que podría usarse en el aparato de moldeado por inyección de la presente invención, convirtiendo así al aparato de moldeado por inyección descrito aquí, enormemente impractico para tal aplicación.

El uso de las pelotillas de plástico 10 permite que el aparto de moldeado por inyección descrito aquí, sea útil en la manufactura de partes grandes que se pueden proporcionar con características de resistencia al impacto que previamente no podían ser obtenidas. Por ejemplo, el sistema de moldeado por inyección de la presente invención es capaz de fabricar partes grandes que tengan un módulo de elasticidad superior a las 1,000,000 PSI(ó 6892 Mpa)mediante el uso de pelotillas de plástico reforzadas con cargas del 8-15% por volumen de nanopartículas, con por lo menos un 70% de las nanopartículas teniendo un espesor de 10 nanómetros o menor. Al igual que la modalidad, arriba descrita, las pelotillas usadas tienen sustancialmente el mismo material de composición que la parte que se va a manufacturar. Específicamente, las pelotillas tienen un módulo de elasticidad superior a las 1,000,000 PSI(ó 6892 Mpa) y tienen cargas del 8-15% por volumen de las nanopartículas, con por lo menos el 70% de las nanopartículas teniendo un espesor de 10 nanómetro o menos En este caso, el moldeado de partes grandes con un módulo de elasticidad superior a las 1,000,000 PSI(ó 6892 Mpa), puede ser deseable usar resinas de ingeniería en lugar de las poliolefinas. Tales resinas de ingeniería pueden incluir al policarbonato (PC), el estireno butadieno de acrilonitrilo (ABS), una mezcla de PC/ABS, los tereftalatos de polietileno (PET), los tereftalatos de polibutileno (PBT), el óxido de polifenileno (PPO), o lo similar. Generalmente, estos materiales en un estado sin refuerzo tienen un módulo de elasticidad de aproximadamente las 300,000 PSI 350,000 PSI(ó 2068 - 2412 Mpa) . En estas cargas más elevadas de nanoparticulas (8-15% por volumen), la resistencia al impacto se verá disminuida, pero una extensión muy inferior que la adición del 25-40% por volumen convencional de las fibras de vidrio. Aunque ciertas modalidades de la presente invención se han descrito e ilustrado aquí, será rápidamente obvio para aquellos hábiles en la técnica, que se pueden realizar un número de modificaciones y sustituciones al sistema de moldeado por inyección, con orificios de inyección, con válvulas, de llenado secuencial descrito y expuesto aquí, sin que se salga del* real espíritu y ámbito de la invención.

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 a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES Un método para moldear componentes grandes, caracterizado porque comprende los pasos de: • proporcionar pelotillas de plástico reforzado que comprenden por lo menos un material termoplástico dispersadas dentro de por lo menos un material termoplástico, las partículas de refuerzo comprenden menos del 15% de un volumen total de las pelotillas, y por lo menos un 40% de las partículas de refuerzo tienen un espesor de menos de aproximadamente los 50 nanómetros; • fundir las pelotillas de plástico reforzado para producir un material plastificado a partir de ellas; • comunicar dicho material plastificado a través de un distribuidor una cavidad de moldeado, teniendo el distribuidor por lo menos dos orificios de inyección, con válvulas, separados que se abren y cierran independientemente dado que se dirigen mediante un controlador, para comunicar selectivamente dicho material plastificado a través de dicho distribuidor hacia dicha cavidad de moldeado en ubicaciones separadas en el molde; • aplicar una presión de inyección primaria a dicho material plastificado en dicho distribuidor, para llenar la cavidad de moldeado a través del cierre y apertura secuenciales de dichos orificios de inyección, con válvula, dado que se dirigen por medio de dicho controlador; • aplicar una presión de inyección secundaria a dicho material plastificado en dicho distribuidor para continuar llenando dicha cavidad de moldeado, siendo dicha presión secundaria menor que dicha presión de inyección primaria; • cerrar- dichos orificios de inyección, con válvulas, a fin de sellar el distribuido de la cavidad de moldeado cuando dicha cavidad de moldeado se llene; • mantener dicho material plastificado dentro del distribuidor en compresión, en tanto que la cavidad de moldeado se abre para retirar dicho componente moldeado de la cavidad de moldeado, la compresión se mantiene con la ayuda de los orificios de inyección, con válvula, cerrados a fin de prevenir una expansión apreciable del material. Un método para moldear componentes grandes como el expuesto en la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el paso de: plastificar el material adicional mientras que dicha cavidad de moldeado se abre para retirar el componente moldeado de dicha cavidad de moldeado, dicho material plastificado adicional se mantiene para una comunicación anticipada a través del distribuidor en la cavidad de moldeado durante un ciclo de moldeado posterior, y dicho material plastificado adicional se mantiene en compresión con la ayuda de dichos orificios de inyección, con válvula, cerrados para prevenir una expansión apreciable del material. Un método para moldear componentes grandes como el expuesto en la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador dirige todos los orificios de inyección, con válvula, a que se abran para la transferencia simultánea del material plastificado a través de los orificios de inyección, con válvula, en dicha cavidad de moldeado en tanto que la presión de inyección secundaria se aplica a dicho material plastificado en dicho distribuidor. Un método para moldear componentes grandes como el expuesto en la reivindicación 3, caracterizado porque dicha presión de inyección secundaria se aplica con la ayuda de un tornillo desde una máquina de moldeado por inyección, y en donde la ocurrencia de dicha dirección desde dicho controlador a todos los orificios de inyección, se abre para transferir simultáneamente el material plastificado a través de dichos orificios de inyección, con válvulas, es una función tanto del tiempo cíclico de moldeado como de la posición del tornillo . Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas de refuerzo se forman mediante el exfoliado de partículas minerales más grandes en capas constituyentes, de tal manera que dicho por lo menos 40% de las partículas de refuerzo tienen un espesor de menos de aproximadamente 50 nanómetros. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos el 50% de las partículas de refuerzo tienen un espesor menor a los 10 nanómetros. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque por lo menos el 70% de las partículas tiene un espesor menor a los 5 nanómetros . Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichas pelotillas tienen un módulo de elasticidad superior a los 6892 MPa, en donde dichas partículas de refuerzo comprenden del 8-15% por volumen del volumen total de dichas pelotillas, y en donde por lo menos el 70% de dichas partículas de refuerzo tienen un espesor de 10 nánómetros o menos. 9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material termoplástico comprende por lo menos un material de poliolefina. 10. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho material termoplástico comprende por lo menos un material resinoso diseñado por ingeniería. 11 Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos el 50% de las partículas de refuerzo tienen un espesor de menos de aproximadamente los 20 nanómetros, el por lo menos el 90% de las partículas de refuerzo tienen un espesor menor aproximadamente los 10 nanómetros, y por lo menos un 99% de las partículas de refuerzo tienen un espesor menor aproximadamente a los 30 nanómetros . 12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cavidad de moldeado está definida por dos superficies de cara o frentes principales, y en donde una distancia promedio entre dichas superficies es de aproximadamente 2.2mm +/- 0.2mm, y en donde dicha cavidad de moldeado tiene una dimensión más grande de por lo menos 3000mm, de tal manera que dicho componente moldeado tiene un espesor de pared promedio de aproximadamente los 2.2 mm +/- 0.2mm, y tiene una dimensión más grande que por lo menos 3000mm. Un método , de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cavidad de moldeado está definida entre dos superficies de frente principales, y en donde una distancia promedio entre dichas superficies principales es de aproximadamente 1.5mm +/-0.2 mm, y en donde dicha cavidad de moldeado tiene una dimensión más grande de por lo menos 750mm, de tal manera que dicho componente moldeado tiene un espesor de pared promedio de aproximadamente los 1.5mm +/- 0.2mm, y tiene una dimensión superior de por lo menos 750mm. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cavidad de moldeado está definida entre dos superficies de frente principales, y en donde una distancia promedio entre dichas superficies principales es de aproximadamente los 2.5mm +/- 0.2 mm, y en donde dicha cavidad de moldeado tiene una dimensión de superior de por lo menos 1800mm, de tal manera que dicho componente moldeado tenga un espesor de pared promedio de aproximadamente los 2.5mm +/- 0.2mm, y tiene una dimensión más grande de por lo menos 1800mm. Un método para moldear componentes grandes, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar pelotillas de plástico reforzado que comprendan por lo menos un material termoplástico y partícula de refuerzo dispersadas dentro de por lo menos un material termoplástico, las partículas de refuerzo comprenden menos del 15% de un volumen total de las pelotillas, y por lo menos un 40% de las partículas de refuerzo que tienen un espesor menor que aproximadamente los 50 nanómetros, dichas pelotillas tienen un módulo de elasticidad superior a los 6892 MPa, dichas partículas de refuerzo comprenden del 8-15% por volumen de un volumen total de dichas pelotillas, y por lo menos el 70% de dichas partículas de refuerzo tienen un espesor de 10 nanómetros o menos; fundir las pelotillas de plástico reforzado para producir material plastificado a partir de ellas; usar un distribuidor para comunicar dicho material plastificado hacia una cavidad de moldeado, teniendo dicho distribuidor por lo menos dos orificios de inyección, con válvula, separados que se abren y cierran independientemente dado que se dirigen por un controlador para comunicar selectivamente dicho material plastificado desde dicho distribuidor hacia dicha cavidad de moldeado en ubicaciones separadas en el molde; aplicar una presión de inyección primaria a dicho material plastificado en dicho distribuidor para llenar dicha cavidad de moldeado, mediante la apertura y cierre secuencial de dichos orificios de inyección con válvulas, dado que se dirigen por el controlador; aplicar una presión de inyección secundaria a dicho material plastificado en dicho distribuidor para continuar llenando dicha cavidad de moldeado, siendo dicha presión de inyección secundaria menor que dicha presión de inyección primaria; - cerrar los orificios de inyección, con válvula, para sellar dicho distribuidor de dicha cavidad de moldeado cuando dicha cavidad de moldeado se llene; y sujetar o mantener dicho material plastificado dentro del distribuidor en compresión, en tanto que dicha cavidad de moldeado se abre para retirar dicho componente moldeado de la cavidad de moldeado, manteniéndose dicha compresión con la ayuda de lo orificios de inyección, con válvula, cerrados para prevenir una expansión apreciable del material . . Un método para moldear componentes grandes como el expuesto en la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende el paso de: - plastificar el material adicional en tanto que dicha cavidad de moldeado se abre para retirar el componente moldeado de la cavidad de moldeado, dicho material plastificado adicional se sujeta para la comunicación anticipada a través de dicho distribuidor en la cavidad de moldeado durante un ciclo de moldeado subsecuente, y dicho material plastificado adicional se mantiene en compresión con la ayuda de dichos orificios de inyección, con válvula, para prevenir la expansión apreciable del material . Un método para moldear componentes grandes como el expuesto en la reivindicación 15, caracterizado porque el controlador dirige todos los orificios de inyección, con válvula, abrirse para transferir simultáneamente el material plastificado a través de los orificios de inyección, con válvula, en la cavidad de moldeado en tanto que la presión de inyección secundaria se aplica al material plastificado en el distribuidor. Un método para moldear componentes grandes como el expuesto en la reivindicación 17, caracterizado porque además dicha presión secundaria se aplica con la ayuda de un tornillo de una máquina de moldeado por inyección, y en donde la ocurrencia de dicha dirección desde dicho controlador a todos los orificios de inyección, con válvula, es la de abrirse para transferir simultáneamente el material plastiflcado a través de dichos orificios de inyección, con válvula, como una función tanto del tiempo cíclico de moldeado como de la posición del tornillo . Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque las partículas de refuerzo se forman mediante la exfoliación de partículas minerales más grandes en capas constituyentes, de tal manera que el dicho por lo menos 40% de las partículas de refuerzo tiene dicho espesor de menos de aproximadamente los 50 nanómetros. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque por lo menos el 50% de las partículas de refuerzo tienen un espesor de aproximadamente menor a los 10 nanómetros. Un método de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque por lo menos el 70% de las partículas tienen un espesor menor a los 5 nanómetros . Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque el material termoplástico comprende por lo menos un material de poliolefina. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque el material termoplástico comprende por lo menos un material resinoso diseñado por ingeniería. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque por lo menos el 50% de las partículas de refuerzo tiene un espesor menor aproximadamente que los 20 nanómetros, con por lo menos el 90% de las partículas de refuerzo teniendo un espesor menor que aproximadamente los 10 nanómetros, y por lo menos el 99% de las partículas de refuerzo teniendo un espesor menor aproximadamente que los 30 nanómetros. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dicha cavidad de moldeado está definida entre dos superficies de frente principales, y en donde una distancia promedio entre dichas superficies principales es de aproximadamente los 2.2mm +/- 0.2 mm, y en donde dicha cavidad de moldeado tiene una dimensión de superior de por lo menos 3000mm, de tal manera que dicho componente moldeado tenga un espesor de pared promedio de aproximadamente los 2.2mm +/- 0.2mm, y tiene una dimensión más grande de por lo menos 3000mm. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dicha cavidad de moldeado está definida entre dos superficies de frente principales, y en donde una distancia promedio entre dichas superficies principales es de aproximadamente 1.5mm +/-0.2 mm, y en donde dicha cavidad de moldeado tiene una dimensión más grande de por lo menos 750mm, de tal manera que dicho componente moldeado tiene un espesor de pared promedio de aproximadamente los 1.5mm +/- 0.2mm, y tiene una dimensión superior de por lo menos 750mm. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dicha cavidad de moldeado está definida entre dos superficies de frente principales, y en donde una distancia promedio entre dichas superficies principales es de aproximadamente los 2.5mm +/- 0.2 mm, y en donde dicha cavidad de moldeado tiene una dimensión de superior de por lo menos 1800mm, de tal manera que dicho componente moldeado tenga un espesor de pared promedio de aproximadamente los 2.5mm +/- 0.2mm, y tiene una dimensión 'más grande de por lo menos 1800mm.