PT104685A - METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A MULTIMATERIAL PRODUCT THROUGH INJECTION IN A MOLD AND RESPECTIVE MOLD. - Google Patents

METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A MULTIMATERIAL PRODUCT THROUGH INJECTION IN A MOLD AND RESPECTIVE MOLD. Download PDF

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Manuel Luis Pereira De Bastos
Artur Manuel Caminha De Barros E Castro
Jose Carlos De Pinho Barbosa
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Simoldes Plasticos Sa
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    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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    • B29C45/1635—Making multilayered or multicoloured articles using displaceable mould parts, e.g. retractable partition between adjacent mould cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DESCREVE UM MÉTODO PARA O FABRICO DE UM PRODUTO MULTIMATERIAL ATRAVÉS DE INJECÇÃO NUM MOLDE, OS MATERIAIS INJECTADOS, O MOLDE APTO A EXECUTAR ESTA METODOLOGIA E AS PEÇAS PLÁSTICAS OBTIDAS. - INJECTAR UM OU MAIS PRIMEIROS MATERIAIS (3,5) NUM MOLDE DE COM UMA OU MAIS PRIMEIRAS CAVIDADES, COM O MOLDE FECHADO; - APÓS A SOLIDIFICAÇÃO DOS PRIMEIROS MATERIAIS (3,5), ABRIR PARCIALMENTE O MOLDE, E AVANÇAR SIMULTANEAMENTE A EXTRACÇÃO ATÉ UM VALOR PREDETERMINADO; - INJECTAR UM OU MAIS SEGUNDOS MATERIAIS (9), QUE OCUPAM UMA OU MAIS SEGUNDAS CAVIDADES, SENDO QUE AS REFERIDAS CAVIDADES SÃO APTAS A QUE OS SEGUNDOS MATERIAIS (9) SE UNAM AOS PRIMEIROS MATERIAIS (3,5). ESTE MÉTODO PODE SER UTILIZADO PARA O FABRICO DE PEÇAS PLÁSTICAS COMO POR EXEMPLO EMBALAGENS OU PEÇAS DE GRANDES DIMENSÕES PARA A INDÚSTRIA AUTOMÓVEL.The present invention describes a method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold, the injected materials, the mold able to perform this methodology and the obtained plastic parts. - INJECTING ONE OR MORE FIRST MATERIALS (3,5) INTO A MOLD OF ONE OR MORE FIRST CAVITIES, WITH THE MOLD CLOSED; - AFTER THE SOLIDIFICATION OF THE FIRST MATERIALS (3,5), PARTIALLY OPEN THE MOLD, AND SIMULTANEOUSLY ADVANCE THE EXTRACTION TO A DEFAULT; - INJECT ONE OR MORE SECOND MATERIALS (9), WHICH OCCUPY ONE OR MORE SECOND CAVITIES, WHEREAS THE CAVITIES ARE SUITABLE FOR THE SECOND MATERIALS (9) TO JOIN THE FIRST MATERIALS (3,5). THIS METHOD MAY BE USED FOR THE MANUFACTURE OF PLASTIC PARTS AS FOR EXAMPLE PACKAGING OR SPARE PARTS OF GREAT DIMENSIONS FOR THE AUTOMOBILE INDUSTRY.

Description

11

DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA O FABRICO DE UM PRODUTO MULTIMATERIAL ATRAVÉS DE INJECÇÃO NUM MOLDE E RESPECTIVO MOLDE"METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A MULTIMATERIAL PRODUCT THROUGH INJECTION IN A MOLD AND RESPECTIVE MOLDS "

Domínio técnico da invenção A presente invenção diz respeito a um método para o fabrico de um produto multimaterial, de preferência termoplástico, através de injecção num molde, o molde utilizado nesta metodologia de fabrico e os produtos objectos obtidos.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for the manufacture of a multi-material, preferably thermoplastic, product by injection into a mold, the mold used in this manufacturing methodology and the object products obtained.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

Um dos objectivos da presente invenção é fornecer uma solução para a fabricação de peças plásticas de cores e/ou materiais diferentes. 0 estado actual da técnica é bastante mais complexo e recorre a moldes rotacionais, moldes com transferência de peça para sobreinjecção de outra cor, moldes com mecanismos de vedação, recorrendo a comportas accionadas mecânica ou hidraulicamente.An object of the present invention is to provide a solution for manufacturing plastic parts of different colors and / or materials. The present state of the art is much more complex and uses rotational molds, molds with transfer of part for over-injection of another color, molds with sealing mechanisms, using mechanical or hydraulically actuated sluices.

Esta metodologia permite realizar moldes de injecção mais simples, com menores tempos de fabrico, menores custos de manutenção e menos susceptíveis a erros ou avarias.This methodology makes it possible to make injection molds simpler, with shorter manufacturing times, lower maintenance costs and less susceptible to errors or malfunctions.

Descrição geral da invençãoOverview of the invention

Um dos objectivos da presente é fornecer uma solução para a fabricação de peças plásticas de cores e/ou materiais diferentes. 0 molde de injecção é uma ferramenta construída com o objectivo de moldar peças de plástico. 2 É normalmente constituído por ligas metálicas especiais, dependendo das necessidades, e possui as seguintes partes: um macho ou parte fixa que contem o sistema de injecção (pelo menos um injector) e poderá possuir extractores ou levantadores; uma parte móvel que contem as cavidades.One of the purposes of the present invention is to provide a solution for manufacturing plastic parts of different colors and / or materials. The injection mold is a tool constructed for the purpose of molding plastic parts. 2 It is usually made of special metal alloys, depending on the needs, and has the following parts: a male or fixed part containing the injection system (at least one injector) and may have extractors or lifters; a movable part containing the cavities.

Os moldes possuem diversos tamanhos, geometrias e formatos e mecanismos de concepção, conforme a peça ou peças que se pretende fabricar. 0 molde é colocado normalmente numa máquina de injecção, que é a máquina que injecta o plástico dentro do molde; as peças plásticas obtidas da injecção ou vão directamente para o consumidor final, por exemplo copos plásticos, embalagens ou caixas de arrumação, ou são usadas para outro tipo de indústria que mistura várias peças para obter um produto final. Um exemplo disso é a indústria automóvel, aeronáutica ou naval que recorre cada vez mais a materiais plásticos para a construção de veículos. A presente invenção descreve um método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde, os materiais injectados, o molde apto a executar esta metodologia e as peças plásticas obtidas. Os objectos da presente invenção permitem a obtenção de peças plásticas de múltiplos materiais, através de dois passos sequenciais de injecção num único molde, tirando partido apenas da capacidade da máquina injectora para fazer uma paragem intermédia, bloquear e injectar, utilizando o próprio plástico para fazer vedação nas zonas de união entre as zonas de cores diferentes.The molds have different sizes, geometries and shapes and design mechanisms, depending on the part or parts to be manufactured. The mold is normally placed in an injection machine, which is the machine which injects the plastic into the mold; the plastic parts obtained from the injection or go directly to the final consumer, for example plastic cups, packaging or storage boxes, or are used for another type of industry that mixes several pieces to obtain an end product. An example of this is the automotive, aeronautical or naval industry that increasingly uses plastic materials for vehicle construction. The present invention describes a method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold, the injected materials, the mold capable of carrying out this methodology and the plastic pieces obtained. The objects of the present invention allow obtaining multi-material plastic parts through two sequential injection steps in a single mold, taking advantage of only the ability of the injection machine to make an intermediate stop, block and inject, using the plastic itself to make in the zones of union between the zones of different colors.

Salientamos que no contexto deste documento o termo multimaterial inclui o mesmo material com cores diferentes 3 e/ou matérias de diferentes naturezas desde que sejam compatíveis em termos de adesividade.It should be noted that in the context of this document the term multimaterial includes the same material with different colors 3 and / or materials of different natures provided they are compatible in terms of tackiness.

Uma das realizações da presente invenção é a apresentação de um método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde que compreende os seguintes passos: injectar um ou mais primeiros materiais num molde com uma ou mais primeiras cavidades (3,5), com o molde fechado (D; após a solidificação dos primeiros materiais (3,5), abrir parcialmente o molde, e avançar simultaneamente a extracção até um valor predeterminado, bloqueando a máquina de injecção; injectar um ou mais segundos materiais (9), que ocupam uma ou mais segundas cavidades, sendo que as referidas cavidades são aptas a que os segundos materiais (9) se unam aos primeiros materiais (3,5).One of the embodiments of the present invention is the presentation of a method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold comprising the following steps: injecting one or more first materials into a mold with one or more first cavities (3,5), with the closed mold (D), after solidifying the first materials (3,5), partially opening the mold, and simultaneously advancing the extraction to a predetermined value, blocking the injection machine: injecting one or more second materials (9), which occupy one or more second cavities, said cavities being capable of the second materials (9) joining the first materials (3,5).

Uma realização ainda mais preferencial compreende um método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde no qual a abertura do molde poderá ser igual à espessura na peça final dos segundos materiais (9), com um intervalo de tolerância entre metade a duas vezes da referida espessura. Ainda com mais preferência a abertura do molde poderá variar entre 0,5 a 15 mm; com maior preferência pode variar de 1 a 7 mm; ainda mais de preferência a abertura poderá variar entre 1,5 a 4 mm; e ainda mais de preferência a abertura do molde poderá ser de 2 mm sendo as tolerâncias as habituais nesta área da técnica. 4An even more preferred embodiment comprises a method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold in which the mold aperture may be equal to the thickness in the final part of the second materials (9), with a tolerance interval between half to two times of said thickness. Still more preferably the opening of the mold may range from 0.5 to 15 mm; more preferably it may range from 1 to 7 mm; even more preferably the aperture may range from 1.5 to 4 mm; and still more preferably the opening of the mold may be 2 mm with the tolerances being customary in this area of the art. 4

Numa outra realização preferencial o método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde anteriormente descrito poderá injectar materiais de cores diferentes.In another preferred embodiment the method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold previously described may inject materials of different colors.

Numa realização mais preferencial do método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde os materiais a injectar podem ser termoplásticos, como por exemplo poliamida, policarbonato, poliéster, polietileno, polipropileno, poliacrilonitrilo, poliestireno, poliacetato de vinilo, poliuretano, entre outros.In a more preferred embodiment of the method for manufacturing a multi-material product by injection into a mold the materials to be injected may be thermoplastics, for example polyamide, polycarbonate, polyester, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polystyrene, polyvinyl acetate, polyurethane, others.

Uma outra realização preferencial é um molde para o fabrico de um produto multimaterial, de preferência de cores diferentes, através de injecção que compreende: a. uma ou mais primeiras cavidades para injectar um ou mais primeiros materiais, com o molde fechado; b. caracteristicas para após a solidificação dos primeiros materiais, estar apto a abrir e extrair parcialmente, até um valor predeterminado; c. uma ou mais segundas cavidades para injectar um ou mais segundos materiais, sendo que as referidas cavidades são aptas a que os segundos materiais se unam aos primeiros materiais, vedando pelos elementos obtidos na injecção dos primeiros materiais e pela vedação do macho, de preferência lateral, com mais preferência ainda a vedação poderá ser adicionalmente efectuada por meio de levantadores e/ou extractores presentes no macho. 0 molde utilizado para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção anteriormente descrito poderá ser de liga metálica de preferência de alumínio ou 5 aço. Numa ainda mais preferencial poderá compreender ainda tratamentos de superfície.A further preferred embodiment is a mold for the manufacture of a multimaterial product, preferably of different colors, by injection comprising: a. one or more first cavities for injecting one or more first materials, with the mold closed; B. characteristics for after solidification of the first materials, being able to open and partially extract, to a predetermined value; W. one or more second cavities for injecting one or more second materials, said cavities being capable of the second materials being joined to the first materials, being sealed by the elements obtained in the injection of the first materials and by the male, preferably lateral, still more preferably the seal may be further effected by means of lifters and / or extractors present in the male. The mold used for the manufacture of a multimaterial product by injection previously described may be metal alloy preferably aluminum or steel. Even more preferably, it may further comprise surface treatments.

Descrição das FigurasDescription of Figures

Para uma mais fácil compreensão da invenção juntam-se em anexo as figuras, as quais, representam realizações preferenciais do invento que, contudo, não pretendem, limitar o objecto da presente invenção.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the invention, the following are attached figures which represent preferred embodiments of the invention which, however, are not intended to limit the subject matter of the present invention.

Figura 1 - Representa o primeiro passo da injecção, com o molde fechado.Figure 1 - Represents the first injection step, with the mold closed.

Nessa representação, (1) representa o molde fechado, (2) representa o bico de injecção que injecta o primeiro material plástico com a cor A (3) e (4) representa o bico de injecção que injecta o primeiro material plástico com a cor B (5) .In this embodiment, (1) represents the closed mold, (2) represents the injection nozzle injecting the first plastic material with the color A (3) and (4) represents the injection nozzle injecting the first plastic material with the color B (5).

Figura 2 - Representa o segundo passo da injecção, após solidificação dos primeiros materiais plásticos (3 e 5), o molde abre com a extracção (7) a acompanhar a abertura, por meio de levantadores e/ou extractores presentes no macho (11), ficando a peça plástica encostada à cavidade do molde (6) . 0 bico de injecção (8) injecta os segundos materiais ou materiais de união (9), unindo os materiais de cor A e B. As setas representam o sentido da extracção do molde.Figure 2 shows the second injection step, after solidification of the first plastics materials 3 and 5, the mold opens with the extraction 7 to accompany the opening, by means of lifters and / or extractors present in the core 11, , the plastic part resting against the mold cavity (6). The injection nozzle (8) injects the second materials or bonding materials (9), joining the color materials A and B. The arrows represent the direction of extraction of the mold.

Figura 3 - Representa a extracção da peça plástica. 0 molde abre totalmente e a peça plástica multimaterial (10) está pronta a ser extraida.Figure 3 - Represents the extraction of the plastic part. The mold opens fully and the multi-material plastic part 10 is ready to be withdrawn.

Figura 4 - Representa um pormenor da figura 2, após solidificação dos primeiros materiais plásticos (3 e 5), 6 segundos materiais ou materiais de união (9), unindo os materiais de cor A e B.Figure 4 shows a detail of figure 2, after solidification of the first plastics materials (3 and 5), 6 second materials or bonding materials (9), joining the color materials A and B.

Figura 5 - Representa a cinemática de extracção de uma peça plástica, onde os seguintes números representam: 12 - Fecho do molde com injecção de materiais 13 - Abertura do molde 14 - Abertura do molde com injecção de material de União 15 - Abertura total do molde 16 - Extracção da peça 17 - Fecho total do molde 18 - Molde fechado (Io passo) 19 - Molde parcialmente aberto (2o passo) 20 - Molde abertoFigure 5 - Represents the kinematics of extraction of a plastic part, where the following numbers represent: 12 - Mold closure with material injection 13 - Mold opening 14 - Mold opening with Union material injection 15 - Total mold opening 16 - Extraction of the part 17 - Full closing of the mold 18 - Mold closed (Io step) 19 - Mold partially open (2nd step) 20 - Open mold

ExemploExample

Para uma mais fácil compreensão da invenção juntam-se exemplos os quais representam realizações preferenciais do invento que, contudo, não pretendem, limitar o objecto da presente invenção.For an easier understanding of the invention, examples are given which represent preferred embodiments of the invention which, however, are not intended to limit the subject matter of the present invention.

Uma das realizações da presente invenção é a apresentação de um método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde onde:One of the embodiments of the present invention is the presentation of a method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold where:

Io Passo: injectam-se as várias zonas de cores/materiais diferentes; 2o Passo: o molde abre ligeiramente e a extracção acompanha a abertura. Nesta paragem intermédia, é injectado o segundo material ou material de união, unindo as zonas de cores ou materiais diferentes. 7Step: the various zones of different colors / materials are injected; Step 2: The mold opens slightly and the extraction accompanies the opening. In this intermediate stop, the second material or bonding material is injected, joining the different color or material zones. 7

Esta inovação tem aplicação em todo o tipo de peças multimateriais, sendo especialmente vantajosa para o fabrico de peças plásticas de média e grande dimensão como por exemplo: painéis de porta, tablier, painéis de instrumento entre outros. Os quais poderão ser utilizados no sector automóvel, naval ou aeronáutico.This innovation has application in all types of multi-material parts, being especially advantageous for the manufacture of plastic pieces of medium and large size as for example: door panels, dashboard, instrument panels among others. These may be used in the automotive, naval or aeronautical sectors.

As reivindicações seguintes representam adicionalmente realizações preferenciais da presente invenção.The following claims further represent preferred embodiments of the present invention.

Lisboa, 06 de Outubro de 2010Lisbon, October 06, 2010

Claims (15)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde caracterizado por compreender os seguintes passos: injectar um ou mais primeiros materiais (3,5) num molde com uma ou mais primeiras cavidades, com o molde fechado (1); após a solidificação dos primeiros materiais (3,5), abrir parcialmente o molde, e avançar simultaneamente a extracção até um valor predeterminado; injectar um ou mais segundos materiais (9), que ocupam uma ou mais segundas cavidades, sendo que as referidas cavidades são aptas a que os segundos materiais (9) se unam aos primeiros materiais (3,5).Method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold comprising the following steps: injecting one or more first materials (3,5) into a mold with one or more first cavities, the mold closed (1) ); after solidification of the first materials (3,5), partially open the mold, and simultaneously advance the extraction to a predetermined value; inject one or more second materials (9) which occupy one or more second cavities, said cavities being able to attach the second materials (9) to the first materials (3,5). 2. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a abertura do molde ser igual à espessura na peça final dos segundos materiais (9), com um intervalo de tolerância entre metade a duas vezes da referida espessura.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to claim 1, characterized in that the opening of the mold is equal to the thickness in the final part of the second materials (9), with a tolerance interval between half a twice said thickness. 3. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a referida abertura do molde variar entre 0,5 a 15 mm.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to claim 2, characterized in that said mold aperture is varied from 0.5 to 15 mm. 4. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a abertura do molde variar entre 1 a 7 mm. 2A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to claim 2, characterized in that the mold opening varies from 1 to 7 mm. 2 5. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a abertura do molde variar entre 1,5 a 4 mm.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to claim 2, characterized in that the mold opening varies between 1.5 and 4 mm. 6. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a abertura do molde ser 2 mm.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to claim 2, characterized in that the mold opening is 2 mm. 7. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os materiais terem cores diferentes.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to any one of the preceding claims, characterized in that the materials have different colors. 8. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os materiais a injectar serem termoplásticos.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to any one of the preceding claims, characterized in that the materials to be injected are thermoplastic. 9. Método para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção num molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por os termoplásticos serem poliamida, policarbonato, poliéster, polietileno, polipropileno, poliacrilonitrilo, poliestireno, poliacetato de vinilo e/ou poliuretano.A method for the manufacture of a multi-material product by injection into a mold according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermoplastics are polyamide, polycarbonate, polyester, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polystyrene, polyvinyl acetate and / or polyurethane. 10. Molde para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção caracterizado por compreender: a. uma ou mais primeiras cavidades para injectar um ou mais primeiros materiais (3,5), com o molde fechado (D ; 3 b. características para após a solidificação dos primeiros materiais (3,5), estar apto a abrir e extrair parcialmente, até um valor predeterminado; c. uma ou mais segundas cavidades para injectar um ou mais segundos materiais (9), sendo que as referidas cavidades são aptas a que os segundos materiais se unam aos primeiros materiais, sendo vedado pelos elementos obtidos na injecção dos primeiros materiais e pela vedação do macho (11).A mold for the manufacture of a multi-material product by injection comprising: a. one or more first cavities for injecting one or more first materials (3,5), the closed mold (D) having characteristics for after solidification of the first materials (3,5), being able to open and partially extract, up to a predetermined value, (c) one or more second cavities for injecting one or more second materials (9), said cavities being capable of the second materials being joined to the first materials, being sealed by the elements obtained by the injection of the first material and by the male seal (11). 11. Molde utilizado para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a referida vedação do macho (11) ser lateral.A mold used for the manufacture of a multi-material injection product according to claim 10, characterized in that said male (11) seal is lateral. 12. Molde utilizado para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a referida vedação ser efectuada adicionalmente por meio de levantadores e/ou extractores presentes no macho (11).A mold used for the manufacture of a multimaterial product by injection according to claim 10, characterized in that said seal is further effected by means of lifters and / or extractors present in the male (11). 13. Molde utilizado para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o molde ser numa liga metálica de preferência alumínio ou aço.A mold used for the manufacture of a multi-material injection product according to any one of the preceding claims, characterized in that the mold is in a metal alloy preferably aluminum or steel. 14. Molde utilizado para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender ainda tratamento de superfície. 4A mold used for the manufacture of a multimaterial product by injection according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises surface treatment. 4 15. Molde utilizado para o fabrico de um produto multimaterial através de injecção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os primeiros materiais injectados terem cores diferentes. Lisboa, 06 de Outubro de 2010A mold used for the manufacture of a multimaterial product by injection according to any one of the preceding claims, characterized in that the first injected materials have different colors. Lisbon, October 06, 2010
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