PARTES MOLDEADAS DE ALTA RESISTENCIA ¿ LA CARGA TÉRMICA
Es objeto de la presente invención, partes moceadas capaces de soportar cargas térflfíicas elevadas, y que pertenecen a las luces o reflectores de los vehículos, fabrica das por colada de inyección o, prensado con inyección, asf como el propio procedimiento para fabricar las partes moldeadas. Los faros y reflectores de los vehrculos, consisten de una multiplicidad de partes de moldeo, las cuales quedan sometidas a una elevada carga térmica al aumentar la disminución de tamaño de las partes constructi as, espee i a1mejn te los cuerpos huecos reflectores de las lámparas exigen el poder resistir cargas térmicas extremadamente elevadas debido a la pequeña construcción de las lámparas o, de reflectores por las exigencias del diseñador. Sin embargo, los reglßmentos legales exigen una extraordinaria exactitud y estabilidad de la capacidad de radiación y de la dirección de los haces de luz. Correspondientemente, se hace necesario que las partes moldeadas de alta carga térmica de las luces o re- Héctores, cumplan una serie de criterio mínimos, con los cuales puedan satisfacer los objetos para los cuales se aplican; asf por ejemplo, se exige una estabilidad de forma mecánica extraordinaria en las partes moldeadas, lo cual conduzca a una elevada exactitud de construcción. A vTa de ejemplo, nos referiremos a los reflectores, los cuales prácticamente no deben poder deformarse bajo el efecto del calor, puesto que en caso contrario variaría la dirección de los haces de luz, por ejemplo, el ángulo de inclinación de la uz de cruce. I?u=1 -lente, se exigen e1 evadas cua i ades en la resistencia al golpe de los materiales, puesto ?ue durante el montaje del funcionamiento y la reparación de una luz y de un faro de vehículo tales erectos de golpeo ?T pueden evitarse para mantener la calidad especialmen e buena de la exactitud de conformación, especialmente en el ajuste de reflector, en dependencia de la carga del vehículo, se necesita además, una gran resistencia a la deformación de las partes moldeadas uti 1 izadas. Ocasionado por la elevada radiación de calor, especialmente de las lámparas, esto es, lámparas y reflectores de vehículos con luces de alta potencia, se presentan una carga de calor muy elevada en las más diferentes partes constructivas de un faro o reflector de vehículo, correspondientemente es una condición previa, una buena resistencia al calor para las partes moldeadas sometidas a una carga térmica elevada. Los materiales termo plásticos, en lo general son poco apropiados debido al ablandamiento que se presenta por las temperaturas elevadas puesto que la resistencia al calor, en lo general, no es suficiente, además de lo anterior, también es necesario que coeficiente de expansión térmica de los mate- ríales sea lo más baja posible para mantener la exactitud de la construcción, otro criterio que deba mantenerse en la fabrj_ cación de partes moldeadas de alta carga térmica para las luces o reflectores de un vehículo, es una contracción baja del material utilizado, con lo cual, pueda llevarse a cato una buena producción en serie reproducible con una elevada exactitud de terminación. Para cumplir todas las exigencias se han utilizado hasta el presente, en lo general o mayori tari amenté, partes moldeadas metálicas, por ejemplo reflectores que mantie nen las desventajas propias de la técnica de la elaboración de metales. Para reflectores hechos de material sintético especialmente aquellos según el regí amerito. ECE, son únicamente apropiados materiales de moldeo con mantenimiento de forma elevado, esto es, la contracción más baja, coeficiente de expansión longitudinal muy bajo, (valor alfa), con simultáneamente una resistencia mecánica suficientemente elevada. Estas exigencias, por regla general, no pueden cumplirse por los materiales termo plásticos; de modo que en el estado de la técnica se han utilizado especialmente materia les duro-plásticos. Junto a esto, se presenta siempre especialmente en lo que concierne a los reflectores, el deseo de una calidad superficial mayor, para una calidad de metalización directa suficiente, y una tasa de gasto lo más baja posi- ble para evitar formaciones de recubrimiento críticas sobre las superficies funcionales, est© es especialmente en la superficie de reflexión de los faros. Las mejores proposiciones para un mantenimiento elevado de Forma, un va'or alfa bajo y una tasa de gasto también baja, lo ofrecen aquí principalmente materiales de moldeo orgánicos duro plásticos, con elevadas fracciones de reí leño mi neral . Sin embargo, al aumentar el grado de relleno, se establecen límites a la capacidad de aplicar vapor directa-mente, de modo, que se hace necesario una aplicación de laca antes de la aplicación del metal; además de esto, en los materiales de moldeo conocidos con grados elevados de relleno mineral, se hace su elaboración extraordinariamente difícil, ya que, la capacidad de flujo de estos materiales, es relativa-mente baja. Así, se describen en el -escrito de patente a'etián DE 1028053 E1 , portadores de reflector hechos de un material prensado de resina sintética que contenga un material de relleno, y provistos con una capa como espejo, especialmen-te para reflectores de vehículo de motor, donde el portador de reflector que recibe la capa al vacío especialmente por la evaporación de una capa metálica (especia mente capa de aluminio!, consiste de una mezcla de un material de relleno inorgánico (especialmente harina de roca!, de grano fino, con la re-sina sintética endurecida, especialmente una resina sintética de fenolformaldehidp,en las formas de realización preferidas, se indica que se puede fabricar el reflector por prensado en caliente de masas moldeadas de resina sintética, con aproximadamente de resina sintética de fenol formal debido endurecida. Sin embargo, para la realización técnica de partes de moldeo de elevada carga térmica en las luces o reflectores de los vehículos de la presente generación, se hace necesario el proveer a ¡a superficie funcional con una capa de laca brillante antes de metalizar la superficie, puesto que la exactitud superficial de las partes moldeadas rellenas con partículas minerales, ya no son adecuadas a las exigencias actuales. Se conoce por el escrito.de patente alemán, DE 22 4921 B2, un procedimiento para la fabricación de un cue£ po hueco de reflector de lámpara, que está formado de una masa colada de poliester endurecib'e al calory y reforzada con fibra de vidrio, y cuya superficie interna está provista con un material reflectante que consiste de una masa co?ada de polies_ ter endurecida al calor con 1-2% en peso, de agente separador de molde y 12-13% en peso, de fibras de vidrio. En el estado de la técnica, al que nos referimos, existen una serie de otros materiales, especialmente para la fabricación de cuerpos huecos de reflectores de lámparas hechos de resinas coladas reforzadas con fibras de vidrio; también aquí, no es posible una metalización directa, puesto que los materiales de relleno y las fibras de vidrio, le producen al cuerpo hueco del reflector de lámpara una superficie rela ivamente áspera, que no es apropiada para una elevada ca dad constructiva. Otra desventaja de las partes moldeadas de alta carga térmica conocidas en el estado actual de la técnica, cuan do están hechas de duro plásticos consiste especialmente en los tiempos relativamente largos de los ciclos de fabricación; el endurecimiento de las masas de colado, pide tiempo de reacción relativamente largos, por ejemplo, tiempos de reacción en el margen de minutos, de modo, que en la práctica apenas y son realizables tiempos de ciclo abajo de 60seg. Por lo tanto, existe una necesidad de partes moldeadas de luces o reflectores de vehículo de alta carga téc mica que se fabriquen por colada con inyección, donde estas pa tes odeadas presenten esencialmente las -propiedades mencionadas en las partes moldeadas hasta hoy usadas de fabricación me tálica o con duro plásticos, además, se presenta la .necesidad de que en la fabricación de partes moldeadas reflectantes, para las luces o reflectores, se consiga una calidas superficial elevada que permita una metalización directa sin la necesidad de aplicar una laca intermedia. Partes moldeadas de alta carga térmica, para las luces o reflectores sin superficies funcionales reflectan- tes deben realizarse en tiempos de ciclos lo más cortos posibles debido a los tiempos actuales utilizados actualmente en la fabricación de los automóviles, por ejemplo, en un margen claramente menor de un minuto, se comprende sin más, que también el precio de las partes moldeadas tiene un "s igni f icado extraordi-nanamente importante. El conjunto de las exigencias o tareas mencionadas, se alcanza en una primera oforma de realización de la presente invención, por medio de partes moldeadas de alta carga térmica, para luces o faros de vehículos, fabricadas por colada por inyección o, prensado con inyección, caracterizada esa forma de realización, por que la masa de inyección contiene una. mezcla de material de relleno inorgánico (A), líquido a la temperatura de inyección, y sólido a la temperatura de funcionamiento, y un agente aglutinante (B), termo plástico. Con ayuda de la presente* invención, puede obte nerse por medio de la colada de inyección partes moldeadas de alta carga térmica de las luces o faros de un vehículo, que co rrespondan a los nuevos reglamentos ECE. Las partes moldeadas presentan, un elevado mantenimiento de forma, esto es, una contracción muy baja coeficientes de expansión longitudinal muy bajos (valor alfa), manteniendo simultáneamente una elevada resistencia mecánica. Simultáneamente, también se cumplen las exigen_ cias de una elevada calidad de superficies para una metal iza-ción directa que satisfaga las exigencias de la técnica lu ino sa y una tasa de aplicación baja, para evitar la formación de un recubrimiento crítico sobre las superficies funcionales, especialmente las superFicies reflectivas del faro. 3e manera preferida, se utiliza correspondien-te ente un material de relleno (A1, con una densidad a 20 de 3 cuando menos 3g por cm , y especialmente coeficientes de ex- ~o pansión térmica menores o iguales a 3 x 10 /K , donde tiene especial significado un coeficiente de expansión térmica lo más bajo posible. También tiene importancia la aplicación de 3 metales con una deaaidad o peso específico menor 2g/cm Para lalcanzar los anteriores objetivos, se prefiere en el sentido de la presente invención, que el material de relleno Af se seleccione de materiales inorgánicos que solidifiquen en forma de vidrio o, cristalinos, de bajo punto de fusión, especialmente vidrios de bajo punto de fusión, metales y aleaciones metálicas. = Una condición previa para la utilización de los materiales correspondientes, es la posibilidad de la elaboración por colada por inyección o, prensado por inyección, en presencia de un material aglutinante termo plástico (B;. Para el caso de que las temperaturas de fusión de los materiales de relleno utilizados (A,, sean de aciado altas, el material aglutinante termo plástico B, disminuirá por colada con inyección o, prensado con inyección, de modo que, las tareas de ese agente aglutinante C, no podrán cumplirse suficientemente, si por el contrario, se utiliza un material de relleno A, que presente un punto de fusión muy bajo, no se dará la resistencia al calor de las partes moldeadas que se e,.i:c en el sentido de la presente invención, ce nodo, que se eliminará la utilización práctica délas partes moldeadas bajo una carga tér-nica elevada. Correspondientemente, se prefiere especialmente en el sentido de la presente, co o material de relleno (A,, vidrios inorgánicos de bajo punto de fusión con una zona de fundido en el margen de 230-45" , especialmente 320-350* . Un material de relleno correspondiente A, en combinación con un agente aglutinante o de enlace termo plástj co (D , es obtenible en el comercio bajo Ja .denominación de marca registrada CORTEM. Como refuerzo y material de relleno se utiliza o agrega a C0RTEÍ1, un vidrio alcalino metálico-zinc fosfato, de bajo punto de fusión, este vidrio se presenta durante la elaboración normal de colada por inyección como un fundente de baja viscosidad; así, desaparece el ascenso de vis_ cosidad usual de los fundidos poliméricos al aumentar el grado de relleno con la utilización de materiales de relleno (A., de bajo punto de fusión, también es utilizable en el sentido de la invención, un vidrio-sul uro de zinc, de bajo punto de fusión. Mientras que usual ente un grado de relleno elevado conduce a un granulado tosco, y con esto a una supern_ cié espera, se hace posible con la presente invención, el poner el material de relleno (A , en la herramienta de inyección en forra ' fquida, de modo que aquí, es produciré una super'i- cíe extraordinariamente 'isa. Correspondie emente tanbién se Tace posible aún con grados de rePeno elevados realizar la aplicación de vapor metálico directamente. Un criterio esencial en la selección del agen-i ~ te de enlace termo plástico B, es la consistencia a la temperatura de inyección y la consistencia al calor en la utilización posterior de ]a parte moldeada fabricada, además, se hace necesaria una buena adherencia del polímero al materia1 de relleno in rgánico sólido (A ; termo plástico altamente consistentes
al calor, de acuerdo con la presente, han de seleccionarse preferentemente de polímeros cristalinos líquidos (LCP , propia- nato de celulosa de polieter (PEEK , su fononas de éter polieter (FES , imidas de po eter (PEÍ , y/o su^fidenos de polifenileno (PPS , los termo p-ásticos mencionados muestran una excelente
2" adherencia al vidrio de fosfato-zinc, metal alcalino. Por medio de ensallos REM, pudo determinarse que "a conformación de una fase de tolerancia en la superficie límite vic'r io/pol fmero, es muy probable, la conformación de una orfo'ogfa fina pe mi te dependiente de la técnica de e'abo- 25 ración y de composición, una aplicación directa de vapor fun--cionalmente correcta aún con rellenos extremos. La consistencia al calor de los materiales asf obtenidos, se presenta dependiendo de los materiales uti-1 izados en lo posible en aproximadamente 3 0 , la temperatura de uso continuo queda a 23" , en los termo plásticos; en los duro plásticos como en los pol i es te res húmedos mencionados, es tfpico un 75 a 80% en peso, el módulo E, la contracción y el valor de expansión térmica dependen del grado de relleno y son para el técnico óptimas en las aplicaciones de reflectores sin más, simplemente por la variación de las cantidades de las pa tes constitutivas. Correspondientemente, se presenta una forma de realización especial de la presente invención, en donde las partes de moldeo consisten prepoderantemente del material de relleno (A , y especi almente de 50-95% en peso, preferentemente de 70-95% en peso, mientras que con ayucte de los materiales de relleno (A., conocidos en el estado actual de i a técnica son alcanzables grados de relleno de un máximo de 5' a ß % en peso si por ejemplo, se utilizan polímeros cristalinos líquidos, en la técnica anterior, solamente podrían realizarse en la práctj_ ca grados de relleno de 2 al 30% en peso, de esta manera se hace posible con la presente invención, elevar la fracción del material de relleno inorgánico hasta margenes que en razón del aumento usual de viscosidad de los fundidos de polímero al au-mentar e> grado de rellene con materiales de relleno (A,,usucJ_ mente no son alcanzables. En el sentido de la presente invención se cuentan partes moldeadas de alta carga térmica de luces y ref'ectores de vehículos contándose en primera linea -- reflectores 'e raros, montajes de 'amparas y sonbreadores . Otra forma de ralización déla presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de las partes moceadas anteriormente descritas, aquf se prepara una mezcla de un material de relleno (A inorgánico que este a la temperatura de inyección líquido pero só'ido a la temperatura de fun-~ cionamiento y un agente de enlace térmoplastico (E) de manera usual para la colada con inyección y/o prensado con inyección. Haciendo a actuar fuerzas de corte elevadas especialmente manteniendo tiempos de inyección muy cortos en el margen de un segundo o menos, se hace posible fabricar re- flectores de faros completos en el sentido de la presente invención que sean apropiados para una metalización directa sin una aplicación intermedia previa de Taca. Por medio de e alta carca de corte durante la colada por inyección y/o el prensado con inyección se consigue una magnitud de partícula muy pe-" quena en e' campo de 1 a 5 micrasde modo que en la siguiente fase de enfriamiento no se pueda producir ningún fundido homogéneo o más bien este no pueda separarse. Ccasionado por el pequeño tamaño de as partículas se forma una superficie muy lisa adecuada para una metalización directa . 5 Se prefiere especial ente tiempos de inyec-ción en e' margen de menos de .2 segundos puesto que aquí se presentan fuerzas de corte especialmente elevadas, 'as cuales ccnd-.-cen a '.'na superficie espec i a '-e^te Msa de las partes--^o'deadas. "- re rerente^en te se a' sta 'a temperatura -"e ipysc-ción en un campo de 2 e 1 especialmente de 4 a 7 a-rriba de 'a zona de Hui o del materia1 de relleno (A . Ctras condiciones o parámetros para el ajuste de una temperatura de inyección ptima es al 'ado de -a zona de fluido del material de reMeno (A evi entemente también la consistencia -térmica de1 material de enlace termopl ást ico ( o ) .