????? COMPUESTA PARA CONSTRUCCIÓN. DE MATERIAL SINTÉTICO. Campo de la invención. La invención se refiere a una pieza compuesta para construcción, de material sintético, que está constituida por al menos dos piezas superficiales de material diferente, por ejemplo de metal y de material sintético, de metales diferentes o de materiales sintéticos diferentes, que están unidas entre sí en su zona marginal, caracterizada porque las uniones de las piezas están constituidas por material sintético termoplástico moldeado. La combinación en unión positiva de componentes superficiales constituidos por materiales diferentes se consigue mediante conformado de un material termoplástico. La pieza de construcción compuesta cumple, en zonas diferentes, funciones técnicas diferentes. Esta une, por ejemplo, componentes altamente resistentes, estables a la temperatura y usuales en la tecnología de pintura por electroinmersión (KTL) con materiales cortados a medida en zonas funcionales. Descripción de la técnica anterior, Las piezas compuestas para construcción o los productos semielaborados, empleados en la práctica, están constituidos, por ejemplo, por materiales compuestos superficiales, en los cuales están unidas, por ejemplo, dos chapas metálicas con ayuda de un material sintético, situado entre ambas, o de una espuma de material sintético para dar una estructura en sándwich (véanse las publicaciones EP 489 320 Al, EP 285 974 Al y EP 547 664 A2). Además existen procedimientos para la fabricación de placas compuestas con chapas situadas en la parte externa y con estructura nervada situada en el interior (véase la EP 775 573
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la unión de chapas mediante una combinación de prensado y cola¾§ p©r inyección en un útil (EP 721 831 Al). Además se conocen piezas de construcción compuestas de material sintético/metal, en las cuales las chapas metálicas están soportadas por estructuras nervadas (EP 370 342 A3). Las piezas de construcción compuestas y los artículos semielaborados compuestos, usuales en el estado de la técnica, o bien descritos en la literatura, están proyectados para conseguir una elevada resistencia y rigidez o una atenuación del ruido y del calor, de manera homogénea en el conjunto de la pieza de construcción. Desde luego determinadas aplicaciones especiales requieren, por ejemplo, una placa que tiene que cumplir características técnicas diferentes en puntos diferentes de la placa. Esto puede significar que, sobre una mitad de la placa, se requiere una función atenuadora y que deben conseguirse más con la otra mitad de la misma pieza de construcción simplemente uniones con otras piezas de construcción separadas o con elementos estructurales o incluso la obturación de aberturas. Si se utilizan, en este caso, por ejemplo placas compuestas convencionales, la pieza de construcción será, en su conjunto, redundante en lo que se refiere a sus funciones, de este modo, será de una fabricación difícil o costosa. Descripción detallada de la invención. La invención se basa por lo tanto en la tarea de conseguir una pieza de construcción compuesta del tipo indicado al principio, que combine entre sí las propiedades materiales, especialmente acústicas, mecánicas, ópticas o de otro tipo, en las distintas zonas de la pieza de construcción que se requieren respectivamente para las funciones que debe cumplir en cada caso la pieza de construcción.
Esta tarea se resuelve según la invención porque se ha concebido una pieza de construcción que está constituida por al menos dos zonas diferentes, que se han realizado con materiales diferentes, que están unidas entre sí con unión positiva mediante el conformado de un material sintético termoplástico. El objeto de la invención es una pieza de construcción compuesta, de material compuesto, constituida por al menos dos piezas superficiales de materiales diferentes, especialmente de metales diferentes, de materiales sintéticos diferentes, o de piezas de metal y de material sintético, que están unidas entre sí por su zona marginal, caracterizada porque los puntos de unión están constituidos por material sintético termoplástico sobre moldeado, especialmente sobre inyectado y, especialmente, al menos una pieza está atravesada o conformada, con unión positiva, en la zona de los puntos de unión, por material sintético termoplástico. Como materiales metálicos altamente resistentes, adecuados, entran en consideración acero, aluminio, magnesio. Las piezas pueden estar constituidas también por cerámica, durómeros o por materiales de composite sintéticos. Como material sintético termoplástico, tanto a modo de material para las piezas y para los puntos de unión, entran en consideración materiales sintéticos no reforzados o reforzados, en caso dado cargados, tales como poliamida, especialmente poliamida-6, poliamida-6.6, poliamida-12, poliamida-11 o poliéster, especialmente tereftalato de polietileno, tereftalato de butileno o poliolefinas, especialmente polipropileno, copolímeros de estireno, especialmente resina de SAN o ABS, o policarbonato, óxido de polipropileno, sulfuro de polifenileno, poliimida, PSO o PEEK o constituido por las posibles mezclas de los materiales sintéticos citados. Las piezas de construcción compuestas están constituidas por una pieza de
construcción híbrida preponderantemente superficial, que puede contener también elementos funcionales lineales o puntiformes. Como potenciales puntos de unión con otras piezas de construcción se han previsto, preferentemente, zonas de fuga definidas, que pueden configurarse de manera variable tanto en cuanto a la forma, a la posición y al tamaño como también en lo que se refiere al material. En una forma preferente de la pieza de construcción compuesta, una o varias piezas de la pieza de construcción compuesta presentan en la zona de los puntos de unión orificios pasantes o escotaduras que están atravesadas por el material sintético termoplástico sobre inyectado y que forman una combinación con unión positiva de las piezas. Una configuración especialmente preferente de la pieza de construcción compuesta se caracteriza porque una de las piezas está constituida por el mismo material sintético termoplástico que el de los puntos de unión. En una realización preferente una de las piezas está constituida por un elastómero, especialmente por un elastómero termoplástico. Tales piezas de construcción pueden obtenerse por ejemplo por medio de la tecnología de colada por inyección de dos componentes, básicamente conocida. Son preferentes los elastómeros constituidos por poliolefmas termoplástica o por poliuretano termoplástico. En caso necesario se fabricará, en una realización preferente de la invención una de las partes de la pieza de construcción, para el apantallado de la irradiación electromagnética, con un metal que esté unido con otras piezas no metálicas. Las partes de la pieza compuesta según la invención que deben unirse sobre una construcción diferente de la pieza de construcción compuesta o sobre otra pieza de construcción, pueden elegirse libremente según la tecnología de ensamblado o
de unión adecuada para ello. Si la pieza compuesta de material compuesto, según la invención, debe soldarse, por ejemplo, con un bastidor de acero, la pieza, que forma tope con el bastidor, será una chapa de acero soldable. De este modo es posible fijar, la pieza de construcción compuesta, de material sintético, según la invención, en su conjunto, en diversos puntos con técnicas de unión completamente diferentes, sobre piezas de construcción externas o sobre construcciones, por ejemplo mediante soldadura metálica y soldadura por rozamiento de materiales sintéticos. Otro objeto de la invención es el empleo de la pieza compuesta para construcción, de material sintético, a modo de elemento de construcción para máquinas y para vehículos, especialmente para vehículos automóviles, para artículos electrónicos, artículos domésticos o para el sector de la construcción. Las piezas se unen entre sí en forma de chapas, tableros, placas, perfiles (perfiles abiertos o cerrados) o de cámaras huecas. El tipo de material, el número y la forma de las piezas puede variar en este caso de manera arbitraria. En una realización preferente se unirán entre sí piezas superficiales, por ejemplo chapas metálicas y placas de material sintético, con unión positiva sobre sus cantos. Para ello se moldearán en la zona de los orificios pasantes, superpuestos, en los puntos de unión, cabezas de remaches constituidas por termoplastos, que posibilitan una unión rígida con respecto a la pieza altamente resistente (por ejemplo chapa metálica). De este modo pueden unirse entre sí también varias piezas altamente resistentes. En este caso pueden limitarse la función del material sintético a la sujeción de las piezas altamente resistentes en forma de cabezas de remache.
¦'i ' "6" Además existe la posibilidad de conseguir una pieza de construcción compuesta que esté formada por varias piezas altamente resistentes, unidas directamente entre sí, que estén aseguradas también por medio de uniones por remaches de material sintético, ejerciendo sin embargo también los componentes de material sintético otras tareas, por ejemplo en forma de una placa de material sintético sobre moldeada. Mediante la aplicación de componentes flexibles constituidos por termoplastos flexibles, elastómeros termoplásticos o elastómeros entre las zonas altamente resistentes, no flexibles o rígidas de la pieza de construcción compuesta se mejora el comportamiento dinámico del conjunto de la pieza de construcción o se facilita el montaje de la pieza de construcción. Además puede configurarse la pieza de construcción de una manera parcialmente movible mediante la configuración de la pieza flexible como charnela de película. Sobre puntos individuales de una pieza de construcción puede conseguirse una apantallado de la irradiación electromagnética si se utilizan como piezas chapas metálicas que estén unidas con materiales no conductores, por ejemplo materiales sintéticos termoplásticos o con otras piezas no metálicas. Los eventuales puntos de unión de la pieza de construcción según la invención con otras piezas de construcción o con otras construcciones pueden realizarse mediante combinaciones con unión positiva de las piezas individuales, con todos los materiales básicamente conocidos. En este caso puede elegirse libremente el procedimiento de ensamblado. Con la elección de un material sintético resistente a temperaturas elevadas
(poliamida, tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, óxido de polipropileno, PSO, sulfuro de polifenileno, poliamida, PEEK o mezclas de estos
mátéiiales según una realización no reforzada o reforzada así como reforzada con fibras o dotada con cargas) puede conseguirse, en combinación con el ensamblado, en unión positiva, de las piezas, una elevada resistencia a la temperatura así como una adecuación a la tecnología de pintura por electroinmersión de la pieza de construcción compuesta. La fabricación de la pieza de construcción compuesta puede llevarse a cabo de diversas maneras. En este caso se distingue, preponderantemente el tipo de unión de, por ejemplo, material sintético y componente altamente resistente (pieza de metal): 1. Combinación en unión positiva de pieza de material sintético y pieza altamente resistente mediante conformado de material. En este procedimiento de fabricación puede conseguirse la unión tanto mediante colada por inyección como también mediante remachado con material sintético por medio de elementos de unión conformados de antemano. En ambos casos se dotará, respectivamente, a la pieza altamente resistente con orificios pasantes en la zona de los puntos de unión (por ejemplo chapa metálica con taladros en la zona marginal), a través de los cuales pasa el material sintético termoplástico y, por lo tanto, se realiza una combinación con unión positiva. En el caso de la unión mediante colada por inyección se dispone en primer lugar, por ejemplo, una chapa metálica en un útil para la colada por inyección. Mediante el proceso de colada por inyección se fabrica tanto una pieza menos resistente en forma de, por ejemplo, una placa y se consigue también la unión con la chapa metálica. Puesto que el material sintético llena el útil de colada por inyección en forma líquida, este puede atravesar
ios orificios pasantes en la chapa metálica y formar cabezas de remache sobre el lado posterior de la chapa metálica. De este modo pueden unirse entre sí directa o indirectamente diversas piezas de metal o de material sintético compuesto en una etapa de procedimiento a través de la zona de material termoplástico. De manera similar puede conseguirse también, cuando se utiliza el remache de material sintético, una unión de una pieza menos resistente sobre una pieza altamente resistente. En este caso se inyecta en primer lugar el material sintético termoplástico separadamente, sin chapa metálica, pero con espigas de unión sobre moldeadas, en un útil de colada por inyección. A continuación se aplican una o varias chapas metálicas sobre la pieza de material sintético, pasando las espigas de unión a través de los orificios pasantes preparados de la o de las chapas metálicas. A continuación se conforman las espigas de unión para formar una cabeza de remache con ayuda de un proceso de conformado (por ejemplo mediante soldadura por ultrasonidos). Además la unión por soldadura puede llevarse a cabo con empleo de elementos adicionales separados (por ejemplo soldadura de espigas) o puede conseguirse mediante el ensamblado de dos piezas termoplásticas con elementos de unión sobre moldeados. Combinación en unión positiva de una pieza termoplástica con una pieza altamente resistente mediante uniones por inserción o a presión. En este procedimiento se fabrica, en primer lugar, una pieza de material sintético, que esté dotada con los elementos necesarios de inserción o bien de unión a presión. Para ello puede emplearse, por ejemplo, una pieza de material sintético, colada por inyección, con espigas sobre moldeadas, que se
inserten en orificios pasantes, preparados de antemano, de la pieza altamente resistente. Ambas posibilidades para la unión de las piezas consisten en el empleo de combinaciones diferentes de los procedimientos citados. Por lo tanto existe la posibilidad de realizar uniones positivas entre las piezas altamente resistentes, aplicándose acanaladuras coincidentes en ambas piezas. A través de un orificio pasante adicional, coincidente, en ambas piezas altamente resistentes puede aplicarse una unión mediante remaches, por ejemplo mediante conformado de espigas de unión sobre moldeadas en la pieza de material sintético. Las ventajas alcanzables con la invención pueden resumirse de la manera siguiente: La pieza de construcción compuesta posibilita una unión superficial constituida a partir de piezas con materiales que pueden variar libremente. Existe la posibilidad de configurar, según se requiera, las piezas de construcción compuestas con un tipo y un nivel de solicitación parcialmente diferente. La invención posibilita la configuración óptima desde el punto de vista de coste y de peso de piezas de construcción compuestas con un perfil de propiedades parcialmente diferente. La invención posibilita además la libre elección del procedimiento de ensamblado para la unión con otras piezas de construcción y elementos de construcción así como para la fabricación de un elemento compuesto superficial a partir de materiales diferentes en una etapa de procedimiento. La pieza de construcción compuesta según la invención encuentra múltiples aplicaciones, con la configuración correspondiente, a modo de elemento de
cbnÉfiicción para máquinas, vehículos y piezas de construcción de cualquier tipo, especialmente para vehículos automóviles, para artículos electrónicos, artículos domésticos y para el sector de la construcción. Las aplicaciones especialmente adecuadas de la pieza de construcción compuesta son piezas estructurales para puertas, parachoques, soportes, piezas frontales y traseras para vehículos automóviles, bastidores portantes para umbrales de puertas así como elementos de decoración que combinen una elevada resistencia con otras propiedades materiales. La invención se explicará con mayor detalle a continuación por medio de las figuras. Muestran La figura 1 una placa 1 de material termoplástico, sobre la que se ha unido una chapa de acero 2 mediante unión positiva. La figura 2 la unión de dos piezas altamente resistentes por medio de una pieza de resistencia media de material sintético; La figura 3 la unión de varias chapas metálicas a través de una pieza de poliuretano termoplástico; La figura 4 la sección de un grupo del piso en la zona del túnel de un vehículo automóvil. La figura 5 la sección transversal a través de una unión constituida por tres chapas metálicas con plegado. Ejemplos; Ejemplo 1, Unión superficial con funciones parcialmente diferentes (Figura 1). La figura 1 muestra una placa 1 constituida por un material sintético termoplástico, sobre la cual se ha unido una chapa de acero 2 en su extremo
izquierdo mediante unión positiva 6 para la absorción de fuerzas de acción puntiforme. La mitad izquierda de la placa 1 está dotada sobre su superficie con un material espumado 3 para atenuar el ruido. Sobre la mitad derecha de la placa 1 la placa 1 está apoyada por medio de dos perfiles en U 5, situados en la parte inferior, de aluminio y con una estructura nervada integrada 4 constituida por el mismo material que la placa 1, para la absorción de grandes cargas superficiales. La placa 1 , la estructura nervada 4 y todas las uniones positivas 6 de los puntos de unión están formadas en este caso por el componente termoplástico. La pieza de construcción compuesta puede fabricarse según dos formas diferentes. Por un lado existe la posibilidad de disponer la chapa 2, el material espumado 3 y los perfiles en U 5, en un útil de colada por inyección configurado de manera correspondiente y, a continuación, inyectar el componente termoplástico, con el cual se fabrican entonces la placa 1 , la estructura nervada 4 y las uniones positivas 6. Con la solidificación de la fusión en el procedimiento de colada por inyección se unen rígidamente entre sí los componentes individuales. En una segunda variante se fabrica, en primer lugar, la placa 1 con la estructura nervada integrada 4 y con las espigas necesarias para las uniones positivas 6. A continuación se disponen los componentes constituidos por la chapa 2, el material espumado 3 y los perfiles en U 5 sobre la placa 1 de tal manera que las espigas de la placa 1 pasen a través de los orificios pasantes, preparados de antemano, de los componentes 2, 3 y 5. A continuación se conforman las espigas para dar uniones positivas 6 mediante soldadura por ultrasonidos. Ejemplo 2, Sección transversa] a través de una unión constituida por tres chapas metálicas: (Figura 2).
En la figura 2 se ha representado el modo en que pueden unirse directamente entre sí diferentes piezas altamente resistentes (chapas metálicas). En este caso se dota a las chapas metálicas 2, en la zona marginal, con un pliegue 11 de tal manera que las chapas metálicas 2 y 10 puedan unirse entre sí con unión positiva. Mediante el incrustado de estos puntos de unión con el componente termoplástico 15 mediante colada por inyección se asegura la combinación en unión positiva de las diversas chapas metálicas. Ejemplo 3. Sección transversal a través de una unión flexible constituida por chapas metálicas y por elementos termoplásticos (Figura 3). En este ejemplo se unen entre sí, de manera flexible, dos chapas metálicas 2 por medio de una placa elástica 9 de poliuretano termoplástico. La unión se sobre moldea por medio de uniones positivas 6 que están constituidas por el mismo material que la placa 9, según las indicaciones de los ejemplos 1 ó 2. A través de un elemento termoplástico 16 constituido por un material sintético rígido, se une con la combinación, otra chapa metálica 12 en otro plano. La placa elástica 9 y el elemento termoplástico 16 pueden sobre moldearse en la chapa metálica, dispuesta en el útil para la colada por inyección, en una etapa mediante colada por inyección de dos componentes. Ejemplo 4. Sección transversal a través de un grupo del suelo para vehículo automóvil (Figura 4.). La figura 4 muestra la sección de un grupo para el suelo en la zona del túnel de un vehículo automóvil. La chapa para el suelo 2, la chapa para el túnel 7 y la cobertura del túnel 8 se han realizado, respectivamente, de acero y se unen entre sí
por medio del termoplasto 17. En este caso se disponen las piezas 2 y 7 en el útil de colada por inyección y se sobre inyectan parcialmente en su zona marginal con un material sintético termoplástico. Al mismo tiempo se sobre moldean espigas de unión, que se conforman, en una etapa de trabajo subsiguiente, tras aplicación de la cobertura del túnel 8, por medio de soldadura por ultrasonidos para dar uniones remachadas 6. Según esta forma de proceder pueden unirse, en vehículos automóviles, también chapas del suelo con la pared inyectada o con el soporte longitudinal en la zona del umbral con la chapa del suelo. Ejemplo 5. Sección transversal a través de un material compuesto constituido por tres chapas metálicas (Figura 5). En la figura 5 se ha representado el modo en que pueden unirse directamente entre sí diferentes piezas altamente resistentes (chapas metálicas). En este caso se dotan las chapas metálicas 52 y 10 en la zona marginal con un pliegue
51 de manera que las chapas metálicas 52 y 10 se unan entre sí con unión positiva.
Mediante la incrustación de estos puntos de unión con el componente termoplástico
55 mediante colada por inyección se asegura la combinación con unión positiva de las diversas chapas metálicas 52 y 10. 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.