PT105858A - Reservatório de combustível híbrido para veículos motorizados - Google Patents

Abstract

O PRESENTE INVENTO DIZ RESPEITO A UM PROCESSO DE FABRICO DE UM RESERVATÓRIO DE COMBUSTÍVEL HÍBRIDO (1) PARA VEÍCULOS MOTORIZADOS, DESTINADO A ARMAZENAR TODOS OS TIPOS DE COMBUSTÍVEL, LÍQUIDOS E GASOSOS, QUE INCLUI AS ETAPAS DE FABRICO DOS SEMI-CORPOS METÁLICOS (2, 3), DE APLICAÇÃO DE PELO MENOS UM MATERIAL PARA AUXÍLIO AO RECOBRIMENTO, DEPENDENDO DO MODO DE REALIZAÇÃO DO INVENTO, COM PELÍCULAS ADESIVAS (4, 5) E OU ELEMENTOS DE ENCRAVAMENTO MECÂNICOS, ANTES OU APÓS DA TRANSFORMAÇÃO MECÂNICA DOS SEMI-CORPOS METÁLICOS (2, 3), DE UNIÃO DAS ABAS (10, 11) DOS MESMOS POR SOLDADURA A LASER, DE TERMOFORMAÇÃO DOS SEMI-CORPOS NÃO METÁLICOS (6, 7), DE RECOBRIMENTO DOS SEMI-CORPOS METÁLICOS (2, 3), COM MATERIAIS NÃO METÁLICOS (6, 7), COM O AUXÍLIO DE PELÍCULAS ADESIVAS (4, 5) ACTIVADAS TERMICAMENTE E OU ELEMENTOS DE ENCRAVAMENTO MECÂNICOS, OBTENDO-SE NESTA ETAPA, O RESERVATÓRIO DE COMBUSTÍVEL HÍBRIDO (1) A UNIÃO DAS ABAS DOS SEMI-CORPOS NÃO METÁLICAS (6, 7). A INVENÇÃO DIZ TAMBÉM RESPEITO AOS MATERIAIS QUE CONSTITUEM O RESERVATÓRIO DE COMBUSTÍVEL HÍBRIDO (1).

Description

1

DESCRIÇÃO "RESERVATÓRIO DE COMBUSTÍVEL HÍBRIDO PARA VEÍCULOS MOTORIZADOS"

CAMPO DO INVENTO 0 presente invento diz respeito a um reservatório de combustível híbrido para veículos motorizados, que descreve uma solução técnica, ao nível tecnológico, de produto e processo de fabrico. Trata-se de um reservatório de combustível híbrido, destinado a armazenar todos os tipos de combustível em geral, líquidos e gasosos, usados nos diferentes mercados. 0 produto apresenta características de elevado desempenho, ao nível da capacidade útil, do peso associado, da impermeabilidade, com não menos importante reciclabilidade a 100% e respectiva reutilização, isto tendo em conta as diversas solicitações, restrições ambientais e de segurança a que está sujeito.

Ao nível do design produto e processo tecnológico associado, o mesmo apresenta-se como diferenciador por diversas razões, como é o caso entre outras, quando utiliza uma das fontes energéticas do processo de transformação para promover a adesão entre os corpos, metal e plástico, obtendo-se através deste um conceito híbrido. 2

TÉCNICA ANTERIOR

Um reservatório de combustível pode ser dividido em 4 sub-conjuntos, um depósito para armazenar o combustível, um sistema de enchimento para permitir o reabastecimento, um sistema de gestão de gases que controla a pressão no interior do depósito, e um sistema de bombagem, filtragem e medição do nível do depósito. Um quinto sub-conjunto (sistema de gestão de aditivo) poderá existir no caso de veículos equipados com filtro de partículas no sistema de escape. A solução técnica aqui proposta no presente invento, aplica-se no reservatório de combustível propriamente dito.

No mercado, existem distintas soluções construtivas, desde soluções metálicas, poliméricas a soluções mistas, sendo este o resultado da interface de estruturas metálicas com estruturas poliméricas.

Apesar das diferentes tecnologias, as solicitações regulamentares são iguais, ou seja, qualquer que seja a tecnologia empregue, o depósito de combustível tem que resistir a uma pressão interna. Também a durabilidade tem que ser garantida em anos e/ou Kms. 3

- PLÁSTICO

Relativamente às soluções plásticas encontramos dois tipos de tecnologia com vista ao cumprimento dos requisitos de emissões evaporativas: Mono-camada ou Multi-camada. - Mono-camada: Esta tecnologia consiste numa única camada de HDPE (polietileno alta densidade) que dá forma ao tanque de combustível e à tubulação de enchimento. Para diminuir a permeabilidade e atender aos regulamentos de emissões da Euro e da LEV-II, onde os últimos produtos são fluoretados; e - Multi-camada: Neste caso, consiste num plástico multi-camada com uma camada de barreira adicional, que permite uma diminuição considerável em emissões dos hidrocarbonetos do tanque de combustível e atender às exigências ambientais mais restritas da Euro 5. Actualmente, existem já soluções com 6 camadas de matérias-primas distintas com vista a atender os requisitos mais rigorosos em termos de emissões evaporativas e redução da transmissão de ruído devido à agitação do combustível durante a utilização do veículo, denominado de efeito de superfície livre. A tecnologia do plástico apresenta vantagens bastantes interessantes para a indústria automóvel actual. A realização de formas muito complexas e a fácil adaptação à envolvente facilitam bastante a concepção do produto que acaba por ficar restringido ao espaço deixado por outros 4 componentes. Permite também durante o processo de fabrico, realizar canais apropriados à passagem das tubagens de ligação dos diferentes componentes. A utilização de plástico como matéria-prima base elimina todas as questões associadas à corrosão dada a interacção com combustíveis, água e outros agentes externos. Mesmo por acção da projecção de gravilha e outros objectos na zona inferior do veículo não é necessária a incorporação de materiais como anti-gravilhas ou pinturas específicas. A capacidade conhecida do plástico de absorção de energia em caso de grandes deformações e/ou impactos permitem o cumprimento dos requisitos de impacto lateral e traseiro, não apresentando questões de relevo.

Contudo, a utilização do plástico como tecnologia para depósitos de combustível põe algumas questões. 0 processo de fabrico utilizado impede a colocação de componentes no interior do tanque, obrigando a aumentar o número de aberturas para o exterior para a colocação de válvulas e outras ligações. A conhecida falta de resistência do material a cargas continuamente aplicadas leva a uma deformação contínua do fundo do depósito. Apesar de poder ser parcialmente reduzida recorrendo a alças metálicas, a deformação remanescente é suficiente para degradar no tempo a informação transmitida ao condutor sobre o volume de combustível ainda disponível para utilização (a face inferior serve como referência à leitura do volume de 5 combustível no interior do depósito). Apesar dos fabricantes de tanques de combustível afirmarem e demonstrarem a possibilidade de reciclar plástico com tecnologia multi-camada, a realidade é que os custos associados são demasiado elevados para a indústria em questão e a disponibilidade de tal tecnologia ainda não é uma realidade. A caracteristica hidrófila do plástico também restringe a utilização futura deste material reciclado dado o seu longo contacto com combustível e consequente absorção. A resistência à temperatura obriga a medidas especificas. Dada a localização maioritária do depósito de combustível na zona inferior do veículo junto ao eixo traseiro, a interacção com a linha de escape do mesmo é uma constante. Uma vez que o plástico apresenta deterioração a exposições prolongadas a temperaturas superiores a 80°C, é obrigatória a utilização de barreiras térmicas, normalmente chapas de alumínio ou aço aluminizado.

Os polímeros para apresentarem resistência química aos combustíveis e terem a capacidade de condutibilidade eléctrica para eliminação da electricidade estática necessitam de vários aditivos à sua formulação base, tornando os mesmos dispendiosos. A propósito do acima exposto, faz-se referência, a título de exemplo, ao documento da patente americana com o número de publicação US2003019876768A1 e ao documento da patente alemã com o número de publicação DE10139782A1. 6

- METAL

No que respeita à solução metálica, o tipo de material base usado é o aço, preponderante na definição do produto. No mercado actual encontramos uma grande variedade de aços para as mais diversas aplicações e solicitações. Contudo, para a realização de tanques, necessitamos de materiais com grande capacidade de alongamento dada a geometria final do produto e o seu processo de fabrico (estampagem de semi-corpos e soldadura). Um dos aços mais utilizados é o macio ou de muito baixo teor em C.

Nesta tecnologia, as espessuras comuns são da ordem de grandeza de 0,8 a 1,0 mm e a densidade do aço é 7,85 Kg/dm3, resultando em produtos com pesos compreendidos entre 8 e 10 Kg, para volumes úteis de 50 Litros. Estes em relação aos produtos plásticos apresentam uma menor relação volume Vs peso, isto é, os plásticos caracterizam-se por ter mais litros por peso de reservatório. Esta caracte-rística, ou mesmo desvantagem, dos produtos metálicos deve-se ao facto da necessidade de abas para poder unir os dois semi-corpos que formam o reservatório de combustível, originando uma diminuição da área útil do mesmo e pesos mais elevados.

Um tanque metálico tende a ser em média 25% mais pesado que uma solução em plástico, para o mesmo volume. Contudo, este valor é apenas válido para a comparação do reservatório propriamente dito. Isto, devido à ausência da protecção térmica e alças de suporte, peças necessárias 7 para a solução plástica. A utilização de metais na construção de depósitos metálicos levanta uma questão muito importante, a corrosão. A interacção de metal desprovido de protecção com os agentes químicos dos combustíveis actuais, origina situações de corrosão generalizada em curtos espaços de tempo. Assim, o desenvolvimento e aplicação de revestimentos no material base tornou-se uma questão incontornável. As soluções de revestimentos actuais são várias e cada vez mais complexas, dados os requisitos anti-corrosão mais rigorosos. Os revestimentos existentes actualmente podem ser qualificados segundo a sua formulação química e segundo a sua aplicação. Temos então segundo a formulação química, revestimentos metálicos e revestimentos orgânicos, e segundo a aplicação temos revestimentos pré e pós-pintados.

Como revestimentos metálicos são conhecidos o aluminizado e a incorporação de elementos químicos nas ligas metálicas permitem atender aos requisitos de corrosão apesar de um maior custo associado. Revestimentos como o zinco, níquel e o estanho são largamente utilizados. Devido às cada vez mais restritivas normas de reciclagem e redução da utilização de materiais pesados, estes revestimentos têm caído em desuso dada a sua base química. Outros revestimentos têm assim vindo a ser desenvolvidos.

Nos revestimentos orgânicos de base epoxy, o MAGNI é um dos casos de sucesso que tem ganho adeptos devido à sua elevada resistência à corrosão (cerca de 2000 horas ao ensaio de nevoeiro salino) e a ausência de metais pesados interditos na sua constituição conforme as novas directivas ambientais. Apesar do seu custo, dispensa a pintura externa de protecção e a aplicação de anti-gravilhas o que torna diminuto o seu impacto económico no produto final.

Quanto à aplicação, os revestimentos pré-pintados permitem a sua aplicação na matéria base ainda na fase de bobine ou formato, facilitando a aplicação e reduzindo os custos globais. Contudo, durante o processo de conformação mecânica existe remoção parcial nas zonas de maior estiramento e atrito com a ferramenta e ausência total do mesmo nas faces de corte. Durante ainda o processo de soldadura, o revestimento é removido ou mesmo consumido devido ao forte aporte térmico. A sua presença pode reduzir a soldabilidade dos materiais, reduzindo a condutibilidade eléctrica e produzir fumos intensos, podendo resultar numa menor qualidade do produto final. Por outro lado, os revestimentos pós-pintados não apresentando os problemas referidos anteriormente, apresentam um fabrico mais complexo, dado a necessidade de aplicação sobre peças especificas com geometrias complexas. A utilização desta solução ocorre maioritariamente nos mercados nipónico e sul-americano sobretudo devido à capacidade de produção interna pelas próprias 9 marcas, no primeiro caso, e à tecnologia da capacidade produtiva instalada no segundo. Esta solução tecnológica tem demonstrado atender a requisitos actuais bastante importantes como as baixas emissões evaporativas e a reciclabilidade continua do conjunto. A estabilidade dimensional face às variações de temperatura e humidade, a ausência de deformações devido à aplicação de cargas continuas no tempo, as mais contidas deformações devido à acção da pressão interior e a maior condutividade eléctrica do próprio material são algumas das vantagens mais importantes do uso do metal. A titulo de exemplo do exposto, para o produto em metal, faz-se referência ao documento de patente alemã com o número de publicação DE 102005016492A1 e ao documento de patente americana com o número de publicação US 6360765, que se baseiam na ligação de duas metades metálicas através do processo de soldadura.

SUMÁRIO DO INVENTO O reservatório de combustível híbrido para veículos motorizados do presente invento foi desenvolvido para fazer face ao crescente dinamismo da indústria automóvel, que lança novos modelos em intervalos de tempo cada vez mais reduzidos, e tendo em conta a necessidade de se proceder a uma série de estudos técnicos e ensaios, cada vez que se produz um novo conceito de reservatório de combustível, implicando isso um investimento em recursos humanos especializados e recursos financeiros, o qual 10 recorre a processos de fabrico inovadores e versáteis. O presente invento diz respeito a um produto inovador, desde logo porque conjuga a maioria das vantagens das duas soluções actuais, plástico e metal, eliminando as desvantagens das mesmas soluções. O processo de fabrico associado apresenta simplicidade aliada à versatilidade, traduzindo-se esta, na possibilidade de se obter uma vasta gama de reservatórios de combustível através do mesmo processo de fabrico.

As características diferenciadoras deste invento têm por base, uma série de questões técnicas, com principal impacto no rácio de volume/peso, como ainda nos casos da reciclabilidade, reutilização, resistência e impermeabilidade .

Para além disso, um conjunto formado por semi-corpos, superior e inferior, metálicos, é reforçado por semi-corpos, superior e inferior, não metálicos, de material polimérico, que podem ser aplicados através de um processo de termoformação, ou por injecção, com o intuito de proporcionar uma maior rigidez ao conjunto final. O reservatório de combustível híbrido para veículos motorizados descrito no presente invento, difere dos demais conhecidos, porque desde logo, apresenta uma rigidez elevada nas zonas de maior fragilidade, as zonas planas devido ao reforço aplicado. Consequentemente oferece 11 melhores resultados ao nível de questões acústicas, ruído, devido ao choque de objectos por projecção, a quando das viaturas em movimento.

Isto, sem que se traduza num aumento do peso relativo do reservatório de combustível híbrido para veículos motorizados. Bem pelo contrário, apresenta-se com peso inferior aos reservatórios do estado da arte, e volumes diferenciadores, implicando com isto menos paragens para abastecimento; maior número de abastecimentos provoca maiores consumos e mais emissões de gases para a atmosfera.

Os semi-corpos, superior e inferior, metálicos produzidos a partir de material metálico são tratados superficialmente e apresentam espessura reduzida, em relação às soluções metálicas existentes no mercado. Proporcionam a impermeabilidade do conjunto e promovem a resistência em contacto com meios agressivos. 0 facto de esta inovação utilizar uma camada exterior de reforço de muito baixa densidade, acresce ao conjunto uma elevada resistência e elimina problemas como a flambagem, ou mesmo a necessidade da utilização de cintas, no caso dos plásticos, e/ou nervuras no caso dos reservatórios metálicos. 0 reservatório de combustível híbrido para veículos motorizados descrito no presente invento, apresenta face à técnica anterior, as seguintes características 12 diferenciadoras:

Melhor desempenho ao nível das emissões evaporativas. Produto 100% impermeável; - Relação peso vs volume optimizada; - Ausência de aplicação de materiais considerados restritos; - Apresenta uma reciclabilidade de 100% ao nível dos materiais aplicados; e - Resistência às solicitações durante a fase de vida do produto, corrosão, pressão, temperatura, choque e fogo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A descrição que se apresenta a seguir é feita com referência aos desenhos anexos que são apresentados apenas a título de referência, sem qualquer carácter limitativo, e em que: - a figura 1 é uma vista em corte do reservatório de combustível híbrido; - a figura 2 é uma vista em corte do reservatório de combustível; - a figura 3 é uma vista em perspectiva dos semi-corpos, superior e inferior, não metálicos e metálicos; - a figura 4 é uma vista em corte do reservatório de combustível híbrido; - a figura 5 é uma vista em corte das abas dos semi-corpos, não metálicos e metálicos; e - a figura 6 é uma vista em corte, na qual se pode 13 observar os elementos de encravamento mecânico; e a figura 7 é uma vista e perspectiva do reservatório de combustível hibrido.

Legenda dos números de referência - reservatório de combustível híbrido (1); - semi-corpo superior metálico (2); - semi-corpo inferir metálico (3); - película adesiva superior(4); - película adesiva inferior (5); - semi-corpo superior não metálico (6); - semi-corpo superior não metálico com anel (6.1); - semi-corpo inferior não metálico (7); - semi-parte híbrida superior (8); - semi-parte híbrida inferior (9); - aba do semi-corpo superior metálico (10); - aba do semi-corpo inferior metálico (11); - aba do semi-corpo superior não metálico (12); - aba do semi-corpo inferior não metálico (13); - elementos de encravamento mecânico "machos" (14) ; e - elementos de encravamento mecânico "fêmeas" (15).

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO 0 presente invento descreve um processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) para veículos motorizados, destinado a armazenar todos os tipos de combustíveis, líquidos e gasosos, conforme se pode observar nas figuras 1, 2 e 3. Diz ainda respeito a uma nova tecnologia e design do produto, tendo em conta os 14 materiais utilizados em consonância com as tecnologias de processo de transformação e união onde, em conjunto, visam aumentar o desempenho do reservatório, o qual garante as caracteristicas fundamentais de produto e de processo, acrescentando ainda novas configurações que permitem acoplar diversos componentes integrados, como bomba de sensor de nivel, tubos de ligação ao tubo respiro e enchimento, válvulas de gases, entre outros. 0 presente invenção descreve ainda um reservatório de combustível híbrido (1) para veículos motorizados, enquanto produto, confere uma total impermeabilidade, peso inferior aos reservatórios de combustível do estado da arte e resistência à corrosão, em contacto com os combustíveis.

As caracteristicas técnicas do reservatório de combustível híbrido (1), dizem respeito, à permeabilidade do conjunto, que resultando na diminuição de emissões evaporativas para a atmosfera, ao peso específico médio dos produtos, que reduzem directamente os consumos do veículo, à resistência à corrosão associada à utilização de novos combustíveis quimicamente mais agressivos e às tecnologias de produção adoptadas as quais são consideradas críticas para o avanço técnico neste tipo de produto e são a única forma de obter melhorias no seu desempenho, respondendo de forma mais eficaz às questões, que actualmente estão discussão a nível mundial como poluição, impacto ambiental, consumo de produtos petrolíferos. 15

Este conceito inovador apresenta uma forte interacção entre materiais completamente distintos, onde através da conjugação das suas mais-valias e vantagens, conferem ao reservatório de combustível híbrido (1), características diferenciadoras.

Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) 0 processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido d! ) para veículos motorizados, destinado a armazenar todos os tipos de combustível em geral, líquidos e gasosos, compreende as seguintes etapas: - formação dos dois semi-corpos interiores (2, 3), superior e inferior metálicos com abas (10, 11), conforme se pode observar nas figuras 3, 4 e 5, obtidos mecanicamente, por meio de estampagem e cerra-chapas, de hidroformagem ou por meio de pressão de ar e temperatura, sendo a união das abas (10, 11) dos mesmos, realizada por meio de soldadura a Laser de estado sólido; - formação de dois semi-corpos exteriores (6, 7) com abas (12, 13), superior e inferior não metálicos obtidos termicamente por termoformação; aplicação de um material aderente sobre a superfície metálica dos semi-corpos interiores (2, 3), com películas adesivas (4, 5); união dos semi-corpos metálico (2, 3) e não metálicos (6, 7); - união das abas dos semi-corpos não metálicos (6, 16 7), através de uma fonte de aquecimento externa, gerada por uma resistência eléctrica inserida numa plataforma com a forma geométrica das respectivas abas, pratos quentes, entre os 170° e 180°C no caso da utilização de material polimérico termoplástico, polietilieno de alta densidade ou material compósito reforçado, a qual acciona a interacção entre as partículas dos semi-corpos não metálicos (6, 7), no estado sólido/viscoso, entre os 125° e 140°C; e aplicação de forças de compressão nas áreas aquecidas e às duas semi-partes híbridas (8, 9) constituídas pelos referidos semi-corpos metálicos (2, 3) e não metálicos (6, 7) e posterior arrefecimento à temperatura ambiente.

Na formação de dois semi-corpos exteriores (6, 7) não metálicos por termoformação recorre-se como fonte de calor: - ao aquecimento dos dois semi-corpos metálicos (2, 3) ; e - a resistências eléctricas, com temperaturas entre 150° e 170°C, e pressão de ar, até 10 bar, ou vácuo, de -1 bar, controlada, com auxílio a moldes com canais de arrefecimento para controlo de temperatura, de 30° a 40 °C. O material aderente em películas adesivas (4, 5) , conforme se pode observar na figura 1, para união dos semi-corpos metálicos e não metálicos é activado termicamente 17 através das temperaturas de termoformação do material não metálico, entre os 80° e 100°C, ou através das temperaturas dos pratos quentes, aquando da união das abas (12, 13) dos referidos corpos não metálicos (6, 7), sendo a referida união realizada com recurso a forças de compressão.

No processo de fabrico aplica-se uma força de compressão uniformemente distribuida ao longo do conjunto hibrido, para promover o contacto entre as películas adesivas (4, 5) e os semi-corpos metálicos (2, 3) e não metálicos (6, 7).

Os formatos que dão origem aos semi-corpos não metálicos (6, 7), são sujeitos a um tratamento superficial, por descarga eléctrica, via plasma ou chama, para aumentar a tensão superficial e assim possibilitar a adesão das películas adesivas (4, 5).

As películas adesivas (4, 5) nas áreas externas dos semi-corpos metálicos (2, 3) são aplicadas por: - pulverização; ou - dispersor, no estado viscoso, em forma de cordões.

Para reforço da união adesiva entre os semi-corpos metálicos (2, 3) e os semi-corpos não metálicos (6, 7) poder-se-á recorrer à aplicação de: - elementos de encravamento mecânico "machos" (14), que são fixos, numa das suas extremidades, às superfícies externas dos semi-corpos metálicos (2, 3) ; 18 - elementos de encravamento mecânico "fêmeas" (15) fixos nas áreas internas ou externas dos semi-corpos não metálicos (6, 7); e podendo estes elementos de encravamento ser metálicos ou de material plástico. A referida fixação dos semi-corpos metálicos (2, 3), com os semi-corpos não metálicos (6, 7), pode ainda ser realizadas com recurso a materiais adesivos (4, 5) e elementos de encravamento mecânicos.

Na termoformação do semi-corpo não metálico (6) forma-se uma abertura com a forma de um anel (6.1) roscado, conforme se pode observar na figura 3. A união dos semi-corpos metálicos (2, 3), (estes previamente unidos), com os semi-corpos não metálicos (6, 7) translúcidos, é feita por meio de Laser de baixa potência, 50 a 150 W, que vai activando as películas adesivas (4, 5).

As duas semi-partes híbridas (8, 9), constituídas por (2, 3) e por (6, 7) são unidas por meio de soldadura a laser, por via do aquecimento por resistências das abas, e com auxílio a um consumível, liga AISi, colocado entre duas abas (10, 11). 19

PRODUTO 0 reservatório de combustível híbrido (1), é composto por seis elementos integrantes, representados nas figuras 1 e 2, sendo estes o corpo interior, os elementos intermédios e a camada exterior. 0 reservatório de combustível hibrido (1) para veículos motorizados gue se pretende proteger, é produzido de acordo com as operações referidas anteriormente. Este reservatório compreende: - um conjunto de dois semi-corpos metálicos (2, 3) , unidos entre si por duas abas (10, 11) com dimensões entre 5 e 10 mm, sendo a espessura de cada referido semi-corpo entre 0,8 e 1,5 mm; - um conjunto de dois semi-corpos não metálicos (6, 7), unidos entre si por duas abas (12, 13), os guais actuam como reforço estrutural; - uma camada intermédia de material adesivo em forma de película (4, 5) depositada sobre a superfície externa dos semi-corpos (2, 3) , para união dos semi-corpos metálicos (2, 3) internos, e semi-corpos não metálicos (6, 7), externos; elementos de encravamento mecânicos, na camada intermédia que promove a união entre os semi-corpos metálicos (2, 3) internos, e semi-corpos não metálicos (6, 7), externos; formando, o conjunto dos dois semi-corpos não metálicos no exterior (6, 7) com os dois semi-corpos metálicos no interior (2, 3) um produto híbrido 20 composto por duas semi-partes híbridas (8, 9).

No reservatório de combustível híbrido (1) para veículos motorizados, os corpos metálicos (2, 3) são de ligas não ferrosas, concretamente de liga de Alumínio, tratadas e de aço revestido ou crómio/níquel.

Os semi-corpos não metálicos (6, 7) são de material polimérico ou compósito e translúcido para possibilitar a passagem do feixe de laser até à película adesiva (4, 5), de preferência de material composto por ter 20% de Talco na configuração do HDPE, com espessuras compreendidas entre 2,0 e 4,0 mm. O reservatório de combustível híbrido (1) é dotado de aberturas para suporte e colocação de componentes, como válvulas e sistema de ventilação. 0 reservatório de combustível híbrido (1) compreende ainda: - películas adesivas (4, 5) activadas termicamente, as quais são de base polimérica, epoxy, de água e/ou aquosa; elementos de encravamento mecânico, fixados no exterior dos corpos metálicos (2, 3) , conforme se pode observar na figura 7, e na zona interior dos corpos não metálicos (6, 7).

Como será evidente a um perito da arte, é 21 possível, várias alterações de pormenor, as quais, contudo devem ser incluídas no âmbito do presente invento. 0 invento deve apenas ser limitado pelo espírito das reivindicações que se seguem.

Lisboa, 11 de Setembro de 2013

Claims (16)

1 REIVINDICAÇÕES 1 . Processo de fabrico de um reservatório de combustível hibrido (D para veiculos motorizados, caracterizado por, incluir as seguintes etapas: - formação dos dois semi-corpos interiores (2, 3), superior e inferior metálicos com abas (10, 11), obtidos mecanicamente, por meio de estampagem e cerra-chapas, de hidroformagem ou por meio pressão de ar e temperatura, sendo a união das abas (10, 11) dos mesmos, realizada por meio de soldadura a Laser de estado sólido; - formação de dois semi-corpos exteriores (6, 7) com abas (12, 13), superior e inferior não metálicos obtidos termicamente por termoformação; aplicação de um material aderente sobre a superfície metálica dos semi-corpos interiores (2, 3), dando origem a películas adesivas (4, 5); - união dos semi-corpos não metálicos (6, 7) aos semi-corpos metálicos (2, 3), pela activação térmica das películas adesivas (4, 5) , a qual é realizada durante os processos de termoformação e união dos corpos não metálicos (6, 7), recorrendo às temperaturas geradas por esses mesmos processos; - união das abas dos semi-corpos não metálicos (6, 7), através de uma fonte de aquecimento externa, gerada por uma resistência eléctrica inserida numa plataforma com a forma geométrica das respectivas 2 abas, pratos quentes, entre os 170° e 180°C no caso da utilização de material polimérico termoplástico, polietileno de alta densidade, ou material compósito reforçado; aplicação de forças de compressão nas áreas aquecidas e às duas semi-partes hibridas (8, 9) constituídas pelos referidos semi-corpos metálicos (2, 3) e não metálicos (6, 7) e posterior arrefecimento à temperatura ambiente.

2. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) , de acordo com a reivindicação anterior caracterlzado por, na formação de dois semi-corpos exteriores (6, 7) não metálicos por termoformação se recorrer como fonte de calor: - ao aquecimento dos dois semi-corpos metálicos (2, 3) ; - a resistências eléctricas, com temperaturas entre 150° e 170°C, e pressão de ar, até 10 bar, ou vácuo, de -1 bar, controlada, com auxilio a moldes com canais de arrefecimento para controlo de temperatura, até 30° a 40 °C.

3. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por se aplicar uma força de compressão uniformemente distribuída ao longo do conjunto híbrido, para promover o contacto entre as películas adesivas (4, 5) e os semi-corpos metálicos (2, 3) e não 3 metálicos (6, 7).

4. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por, após a termoformação dos semi-corpos não metálicos (6, 7), os mesmos serem sujeitos a um tratamento superficial, por descarga eléctrica, via plasma ou chama.

5. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por as películas adesivas (4, 5) nas áreas externas dos semi-corpos metálicos (2, 3) serem aplicadas por: - pulverização; ou - dispersor, no estado viscoso, em forma de cordões.

6. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, para o reforço da união entre os semi-corpos metálicos (2, 3) aos semi-corpos não metálicos (6, 7), serem aplicados: - elementos de encravamento mecânicos "machos" (14), que são fixos, numa das suas extremidades, às superfícies externas dos semi-corpos metálicos (2, 3) ; - elementos de encravamento mecânico "fêmeas" (15) fixos nas áreas internas ou externas dos semi-corpos não metálicos (6, 7). 4

7. Processo de fabrico de um reservatório de combustível hibrido (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por, para a fixação dos semi-corpos metálicos (2, 3), com os semi-corpos não metálicos (6, 7), ser realizada com materiais adesivos (4, 5) e elementos de encravamento mecânicos.

8. Processo de fabrico de um reservatório de combustível hibrido (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por, os encravamentos mecânicos serem metálicos ou de material plástico.

9. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1), de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por, na termoformação do semi-corpo não metálico (6) se formar uma abertura com a forma de um anel (6.1) roscado.

10. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por, a união dos semi-corpos metálicos (2, 3) , estes previamente unidos, com os semi- corpos não metálicos (6, 7) translúcidos, ser feita por meio de Laser de baixa potência, 50 a 150 W, que vai activando as películas adesivas (4, 5).

11. Processo de fabrico de um reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por, as duas semi-partes híbridas 5 (8, 9), constituídas por (2, 3) e por (6, 7) serem unidas por meio de soldadura a laser, por via do aquecimento por resistências das abas, e com auxílio a um consumível, liga AISi, colocado entre duas abas (10, 11).

12. Reservatório de combustível híbrido (1) para veículos motorizados realizado com as operações definidas nas reivindicações 1 a 11, caracterizado por compreender: - um conjunto de dois semi-corpos metálicos (2, 3), unidos entre si por duas abas (10, 11) com dimensões entre 5 e 10 mm, sendo a espessura de cada referido semi-corpo entre 0,8 e 1,5 mm; - um conjunto de dois semi-corpos não metálicos (6, 7), unidos entre si por duas abas (12, 13); - uma camada intermédia de material adesivo em forma de película (4, 5) depositada sobre a superfície externa dos semi-corpos (2, 3) , para união dos semi-corpos metálicos (2, 3) internos, e semi-corpos não metálicos (6, 7), externos; elementos de encravamento mecânicos, na camada intermédia que promove a união entre os semi-corpos metálicos (2, 3) internos, e semi-corpos não metálicos (6, 7), externos; e formando, o conjunto dos dois semi-corpos não metálicos no exterior (6, 7) com os dois semi-corpos metálicos no interior (2, 3) um produto hídrido composto por duas semi-partes híbridas (8, 9).

13. Reservatório de combustível híbrido (1) para 6 veículos motorizados, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por, os corpos metálicos (2, 3) serem de ligas não ferrosas, concretamente de liga de Alumínio, tratadas e aço revestido ou crómio/níquel.

14. Reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por os semi-corpos não metálicos (6, 7) serem de material polimérico ou compósito e translúcido (4, 5), de preferência de material composto por ter 20% de Talco na configuração do polietileno de alta densidade, com espessuras compreendidas entre 2,0 e 4,0 mm.

15. Reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por, ser dotado de aberturas para suporte e colocação de componentes, como válvulas e sistema de ventilação.

16. Reservatório de combustível híbrido (1) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por: as películas adesivas (4, 5) activadas termicamente, serem de base polimérica, epoxy, de água e/ou aquosa; os elementos de encravamento mecânico, serem fixados no exterior dos corpos metálicos (2, 3) e na zona interior dos corpos não metálicos (6, 7). Lisboa, 11 de Setembro de 2013