RO127180B1 - Matriţă şi procedeu pentru realizarea acesteia - Google Patents

Description

Invenția se referă la o matriță deschisă, destinată fabricării, din rășini epoxidice sau poliesterice, de piese unicat, de serie mică sau mijlocie, pentru industria auto, ca, de exemplu, capote, și la un procedeu pentru realizarea acestei matrițe.

Se cunosc, din documentul RO 120693 B1, o matriță și un procedeu de obținere a acesteia, matriță ce are un strat de uzură și mai multe straturi de bază, în care sunt înglobate niște armături dintr-o plasă metalică și/sau o împâslitură din fibre de sticlă, și o rețea de aer și una de apă, pentru răcire. Procedeul de realizare a matriței constă în depunerea pe un calapod a stratului de uzură, urmat de unul sau mai multe straturi de bază, ce înglobează niște elemente de armare.

Se mai cunoaște documentul CN 201712083 (U), care se referă la o matriță realizată din rășină epoxidică, prevăzută la interior cu o conductă de apă conectată la un dispozitiv de încălzire și la unul de răcire.

Mai sunt cunoscute matrițele pentru fabricarea, din rășini epoxidice sau poliesterice, a pieselor unicat, de serie mică sau mijlocie, pentru industria auto, care au mai multe dezavantaje. Sunt realizate din blocuri de rășină epoxidică, care este un material scump. La prelucrare se pierd cantități însemnate de material. Din cauza densității mari a blocurilor de rășină epoxidică, masele matrițelor cunoscute pot ajunge, în funcție de mărimea pieselor pentru a căror fabricare sunt destinate, la câteva sute de kilograme, fiind astfel greu de manipulat. Utilizarea acestor matrițe impune ca procesul tehnologic de realizare a pieselor auto din rășini epoxidice sau poliesterice să se desfășoare la temperatura mediului ambiant, ceea ce conduce la durate relativ mari de stabilizare a caracteristicilor acestor piese și, implicit, la durate relativ mari de fabricare a acestora, de aproximativ 24 h.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în obținerea unei matrițe ușor de prelucrat, și a cărei temperatură să poată fi modificată în funcție de tratamentul termic la care este supusă piesa de realizat.

Matrița conform invenției elimină dezavantajele matrițelor cunoscute prin aceea că este constituită dintr-o placă de bază din fibre de lemn orientate, un bloc de polistiren extrudat, lipit cu rășină epoxidică pe placa de bază, și a cărui suprafață superioară este frezată după modelul piesei care urmează a fi fabricată, un strat de rășină epoxidică aplicat pe suprafața frezată a blocului de polistiren extrudat, și două straturi de țesătură din fibră de sticlă, impregnate cu rășină epoxidică, aplicate peste stratul de rășină, niște rezistențe electrice fixate pe straturile de țesătură din fibră de sticlă, un alt strat de rășină epoxidică având grosime controlată, aplicat peste straturile de țesătură din fibră de sticlă, și care înglobează rezistențele electrice, și un strat de gelcoat pulverizat peste cel de-al doilea strat de rășină epoxidică.

Procedeul de realizare a matriței conform invenției elimină dezavantajele procedeelor cunoscute prin aceea că, într-o primă fază, se asamblează un bloc de polistiren extrudat prin lipire cu rășină epoxidică a unor semifabricate din polistiren extrudat, urmând lipirea cu rășină epoxidică a blocului astfel rezultat pe o placă de bază, din fibre de lemn orientate, în a doua fază se realizează frezarea suprafeței superioare a blocului din polistiren după modelul piesei care urmează să fie fabricată cu matrița, urmată de aplicarea, pe suprafața frezată a blocului de polistiren extrudat, a unui strat de rășină epoxidică, iar peste acesta, a două straturi de țesătură din fibră de sticlă impregnate cu rășină epoxidică; într-o a treia fază se fixează pe straturile de țesătură din fibră de sticlă niște rezistențe electrice, iar peste acestea se aplică un alt strat de rășină epoxidică, sub formă de pastă care înglobează rezistențele electrice și care se modelează prin apăsare cu ajutorul unui dispozitiv de tip pieptene, în vederea formării unor cordoane de rășină cu grosime controlată, spațiile dintre cordoane

RO 127180 Β1 umplându-se apoi cu rășină epoxidică fluidă, iar în ultima fază se realizează frezarea, după 1 întărire, a celui de-al doilea strat de rășină epoxidică, la forma și dimensiunile piesei care urmează să fie fabricată cu matrița, urmând aplicarea unui strat de gelcoat peste stratul de 3 rășină epoxidică, și lustruirea stratului de gelcoat.

Matrița și procedeul de realizare a acesteia, conform invenției, prezintă următoarele 5 avantaje:

- masa matriței este de 4...5 ori mai mică, datorită densității materialului folosit; 7

- costuri reduse de fabricare;

- ușor de prelucrat; 9

- stabilitatea dimensională a polistirenului extrudat la variații de temperatură și umiditate permite includerea rezistențelor electrice; 11

- scăderea duratei de fabricare.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura ce 13 reprezintă o secțiune în corpul matriței, și un exemplu de procedeu pentru realizarea matriței, cu detalierea a două modalități diferite de aplicare a stratului de rășină epoxidică cu grosime 15 controlată 6: o modalitate care se referă la matrițele destinate fabricării pieselor cu configurație plană, și o modalitate care se referă la matrițele destinate fabricării pieselor cu configu- 17 rație complexă.

Matrița conform invenției constă dintr-o placă de bază, din fibre de lemn orientate 1, 19 un bloc din polistiren extrudat 2, lipit cu rășină epoxidică pe placa de bază, și a cărui suprafață superioară este prelucrată după modelul piesei care urmează a fi fabricată cu matrița, 21 un strat de rășină epoxidică 3, aplicat pe suprafața frezată a blocului de polistiren extrudat, două straturi de țesătură din fibră de sticlă, impregnate cu rășini epoxidice 4, rezistențe 23 electrice 5, un strat de rășină epoxidică având grosime controlată 6 și un strat de gelcoat 7.

Placa de bază, din fibre de lemn orientate 1, asigură rigiditatea corpului matriței și 25 permite fixarea punctului de origine pentru prelucrarea mecanică pe mașini unelte cu comandă numerică a matriței, blocul din polistiren extrudat 2 constituie suportul pentru 27 straturile de țesătură din fibră de sticlă 4 și rășini epoxidice 3, care asigură rigiditatea și stabilitatea dimensională a suprafeței active a matriței, stratul de gelcoat 7 permite finisarea 29 de înaltă calitate a acestei suprafețe, iar rezistențele electrice, comandate prin intermediul unui automat programabil, permit modificarea controlată a temperaturii matriței în funcție de 31 cerințele procesului tehnologic de fabricare a pieselor.

Procedeul pentru realizarea matriței constă în aceea că: 33

- se prinde placa de bază 1 pe o mașină unealtă cu comandă numerică, și se marchează prin frezare punctul de origine necesar pentru prelucrarea în coordonate a 35 matriței;

- se asamblează blocul 2 prin lipirea cu rășini epoxidice a unor semifabricate din 37 polistiren extrudat, și se lipește cu rășină epoxidică pe placa de bază;

-se frezează suprafața superioară a blocului 2 la un offset cuprins în intervalul 8...30 mm 39 față de suprafața piesei care urmează a fi fabricată cu matrița, în funcție de grosimea stabilită a straturilor de fibră de sticlă și de rășină epoxidică 3, 4, 5; 41

- se aplică prin pensulare un strat de rășină epoxidică 3 pe suprafața frezată a blocului 2, pentru asigurarea aderenței straturilor care se aplică ulterior; 43

- după întărirea stratului 3, se aplică două straturi de țesătură din fibră de sticlă 4, impregnate cu rășină epoxidică; 45

- după întărirea straturilor 4, se fixează rezistențele electrice 5 pe suprafața straturilor 4, prin lipire cu bandă adezivă. 47

RO 127180 Β1

Dacă matrița este destinată fabricării unei piese cu configurație plană, se aplică un strat de rășină epoxidică 6, sub formă de pastă. Cu ajutorul unui dispozitiv de tip pieptene, prin apăsare, se formează cordoane de rășină cu grosime controlată, cuprinsă în intervalul

10...40 mm. Spațiile dintre cordoane se umplu apoi cu rășină epoxidică fluidă. Dacă matrița este destinată fabricării unei piese cu configurație complexă, se confecționează, din țesătură de fibră de sticlă impregnată cu rășină epoxidică, un mulaj al suprafeței frezate a blocului 2. După întărire, mulajul se fixează pe o ramă distanțier, rezultând astfel un contramulaj care se acoperă cu un strat de agent demulant, pentru a nu face priză cu rășina epoxidică, și apoi se fixează cu menghine speciale, la distanța dorită de suprafața straturilor 4 ale matriței. Prin găuri practicate în rama distanțier se toarnă rășină epoxidică fluidă, care formează un strat de grosime controlată 6, cuprinsă în intervalul 10...40 mm, și care înglobează rezistențele electrice 5.

După întărirea stratului de rășină epoxidică 6 și, în cazul matrițelor destinate fabricării pieselor cu configurație complexă, după îndepărtarea contramulajului, acest strat se frezează, în vederea obținerii unei suprafețe a matriței de forma și dimensiunile dorite.

Se aplică, prin pulverizare, un strat de gelcoat 7 peste stratul frezat de rășină epoxidică 5, și se lustruiește stratul de gelcoat.

Claims (3)

Revendicări 1

1. Matriță realizată din mai multe straturi lipite cu rășină epoxidică, caracterizată prin 3 aceea că este constituită dintr-o placă de bază, din fibre de lemn orientate (1), un bloc de polistiren extrudat (2), lipit cu rășină epoxidică pe placa de bază, și a cărui suprafață supe- 5 rioară este frezată după modelul piesei care urmează a fi fabricată, un strat de rășină epoxidică (3), aplicat pe suprafața frezată a blocului de polistiren extrudat, și două straturi de 7 țesătură din fibră de sticlă (4), impregnate cu rășină epoxidică, aplicate peste stratul de rășină (3), niște rezistențe electrice (5) fixate pe straturile de țesătură din fibră de sticlă (4), 9 un alt strat de rășină epoxidică (6) cu grosime controlată, aplicat peste straturile de țesătură din fibră de sticlă (4), și care înglobează rezistențele electrice (5), și un strat de gelcoat (7) 11 pulverizat peste cel de-al doilea strat de rășină epoxidică (6).

2. Procedeu pentru realizarea matriței de la revendicarea 1, caracterizat prin aceea 13 că va consta, într-o primă fază, din asamblarea unui bloc de polistiren extrudat (2) prin lipire cu rășină epoxidică a unor semifabricate din polistiren extrudat, urmând lipirea cu rășină 15 epoxidică a blocului astfel rezultat pe o placă de bază, din fibre de lemn orientate (1), în a doua fază se realizează frezarea suprafeței superioare a blocului din polistiren (2) după 17 modelul piesei care urmează să fie fabricată cu matrița, urmată de aplicarea, pe suprafața frezată a blocului de polistiren extrudat (2), a unui strat de rășină epoxidică (3), iar peste 19 acesta, a două straturi de țesătură din fibră de sticlă (4), impregnate cu rășină epoxidică, într-o a treia fază se fixează pe straturile de țesătură din fibră de sticlă (4) niște rezistențe electrice 21 (5), iar peste acestea se aplică un alt strat de rășină epoxidică (6), sub formă de pastă, care înglobează rezistențele electrice (5) și care se modelează prin apăsare cu ajutorul unui dis- 23 pozitiv de tip pieptene, în vederea formării unor cordoane de rășină cu grosime controlată, spațiile dintre cordoane umplându-se apoi cu rășină epoxidică fluidă, iar în ultima fază se 25 realizează frezarea, după întărire, a celui de-al doilea strat de rășină epoxidică (6), la forma și dimensiunile piesei care urmează să fie fabricată cu matrița, urmând aplicarea unui strat 27 de gelcoat (7) peste stratul de rășină epoxidică (6), și lustruirea stratului de gelcoat.

3. Procedeu conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că, pentru înglobarea 29 rezistențelor electrice (5) în cel de-al doilea strat de rășină epoxidică (6) ce are o grosime cuprinsă în intervalul 10...40 mm, se confecționează un mulaj din țesătură de fibră de sticlă 31 impregnată cu rășină epoxidică al suprafeței frezate a blocului de polistiren (2), mulaj care, după întărire, se fixează pe o ramă distanțier, rezultând astfel un contramulaj care se acoperă 33 cu un strat de agent demulant, și care apoi se fixează cu menghine la distanța dorită de suprafața straturilor de țesătură din fibră de sticlă (4), iar prin găurile practicate în rama 35 distanțier se toarnă rășină epoxidică (6) sub formă de pastă.