RO131102A1 - Matriţă şi procedeu pentru realizarea acesteia - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o matriţă deschisă, destinată fabricării, din răşini poliesterice, a unor piese unicat, de serie mică sau mijlocie, pentru industria auto, şi la un procedeu pentru realizarea acesteia. Matriţa conform invenţiei este constituită dintr-o placă (1) de bază, realizată din fibre de lemn orientate, un bloc (2) sandwich, un strat (3) de răşină epoxidică, un strat (4) de material compozit, obţinut din două straturi de ţesătură din fibră de sticlă, impregnate cu răşini epoxidice, rezistenţe (5) electrice, un strat (6) de pastă epoxidică tixotropă, cu grosime controlată, şi un strat (7) de gelcoat. Procedeul conform invenţiei constă în construirea unui bloc (2) sandwich prin lipire cu răşină epoxidică a unor blocuri frezate, din polistiren extrudat, lipirea blocului (2) sandwich cu răşină epoxidică pe o placă (1) de bază, din fibre de lemn orientate, frezarea suprafeţei superioare a blocului (2) sandwich după modelul piesei care urmează să fie fabricată în matriţă, aplicarea pe suprafaţa frezată a unui strat (3) de răşină epoxidică, peste care se aplică alte două straturi de textură din fibre de sticlă, impregnate cu răşină epoxidică, ce vor forma stratul (4) de material compozit, fixarea unor rezistenţe (5) electrice în locaşurile prevăzute pentru acestea, aplicarea prin extrudare peste strat (4) a unui strat (6) de pastă epoxidică tixotropă, cu grosime controlată, care înglobează rezistenţele (5) electrice, frezarea stratului (6) şi şlefuirea acestuia, aplicarea unui strat de gelcoat (7) peste stratul (6) de răşină epoxidică, şi lustruirea stratului (7) de gelcoat.

Description

Invenția se refera la o matrita deschisa destinata fabricării, din rășini poliesterice, de piese unicat, de serie mica sau mijlocie, pentru industria auto, ca de exemplu capote, si la un procedeu pentru realizarea acesteia.

Matrițele cunoscute pentru fabricarea, din rășini poliesterice, a pieselor unicat, de serie mica sau mijlocie pentru industria auto au mai multe dezavantaje. Sunt realizate din blocuri de rasina poliuretanica, care este un material scump. La prelucrare se pierd cantitati însemnate de material. Din cauza densității mari a blocurilor de rasina poliuretanica, masele matrițelor cunoscute pot ajunge, in funcție de marimea pieselor pentru a căror fabricare sunt destinate, la cateva sute de kilograme, fiind astfel greu de manipulat. Utilizarea acestor matrîte impune ca procesul tehnologic de realizare a pieselor auto din rășini poliesterice sa se desfasoare la temperatura mediului ambiant, ceea ce conduce la durate relativ mari de stabilizare a caracteristicilor acestor piese si implicit la durate relativ mari de fabricare a acestora, de aproximativ 24 ore.

Problema tehnica pe care o rezolva prezenta invenție consta in realizarea unei matrite din materiale ieftine, ușoare, care sa se prelucreze ușor si cu pierderi cat mai mici si a cărei temperatura sa poata fi modificata in funcție de necesitățile impuse de tratamentul termic la care este supusa piesa auto pentru a cărei fabricare este realizata matrita, astfel incat sa se scurteze durata de stabilizare a caracteristicilor piesei si implicit durata de fabricare a piesei.

Matrita conform invenției elimina dezavantejele matrițelor cunoscute prin aceea ca blocurile din rasina poliuretanica supuse prelucrării mecanice in vederea obținerii formei dorite a matriței sunt înlocuite cu un bloc sandwich format din blocuri de polistiren extrudat lipite cu adezivi epoxidici si acoperit cu tesatura din fibra de sticla impregnata cu rasina epoxidică. Polistirenul extrudat, care ocupa cea mai mare parte din volumul matriței, este un material cu densitate mica, ceea ce face ca masa matriței conform invenției sa fie de 4-5 ori mai mica deca masa unei matrite destinate fabricării aceleiași piese, dar realizata dintr-un bloc de rasina poliuretanica. Costurile reduse de fabricare a matriței se datoreaza faptului ca polistirenul extrudat este un material ieftin, care se prelucrează ușor, iar rasina epoxidică, care este un material scump, se utilizează doar in cantitati mici.

ίγ- 2 O 14 -- o O 8 1 8 fl 3 -11- 2014

Pag. 2

Stabilitatea dimensionala a polistirenului extrudat la variații de temperatura si umiditate permite includerea in corpul matriței a unor rezistente electrice cu ajutorul carora se poate modifica in mod controlat, prin intermediul unui automat programabil, temperatura acesteia, ceea ce conduce la scăderea duratei de fabricare a pieselor auto din rășini poliesterice ia o valoare de aproximativ 4 ore.

Fata de matrita si procedeul de fabricare a acesteia ce constituie obiectul depozitului național reglementar cu nr. a 2011 01126, matrita, conform invenției, prezintă avantajul unei suprafețe de lucru cu caracteristici mult imbunatatite datorita noului material înglobat, iar procedeul, conform invenției, prezintă avantajul ca, automatizandu-se depunerea stratului de lucru al matriței, grosimea si compactitatea acestuia sunt strict controlate si se reduce substanțial timpul în care operatorul lucrează cu rășini epoxidice.

Se da, in continuare, un exemplu de realizare a invenției in legătură cu figura 1, care reprezintă o secțiune in corpul matriței, si un exemplu de procedeu pentru realizarea matriței.

Matrita, conform invenției, consta dintr-o placa de baza (1) cu grosimea de 20 - 25 mm din fibre de lemn orientate, un bloc sandwich (2) format din blocuri de polistiren extrudat frezate la dimensiuni corespunzătoare si lipite intre ele cu adezivi epoxidici, bloc lipit cu rasina epoxidica pe placa de baza si a cărui suprafața superioara este prelucrata cu mașini de frezat cu comanda numerica după modelul piesei care urmeaza a fi fabricata cu matrita, un strat de rasina epoxidica (3) aplicat pentru impregnare pe suprafața frezata a blocului de polistiren extrudat, un strat de material compozit (4) obtinut din doua straturi de tesatura din fibra de sticla cu ochiuri avand dimensiuni cuprinse intre 1 mm si 1,5 mm impregnate cu rășini epoxidice, rezistente electrice (5), un strat de pasta epoxidica tixotropa (6) cu grosime controlata si avand densitatea cuprinsa intre 0,8 g/cmc si 1,5 g/cmc si un strat de gelcoat (7).

Placa de baza (1) asigura rigiditatea corpului matriței si permite fixarea punctului de origine pentru prelucrarea mecanica pe mașini unelte cu comanda numerica a matriței, blocul sandwich (2) constituie suportul pentru straturile de rasina epoxidica {3), de material compozit (4) si de pasta epoxidica tixotropa (6) care asigura rigiditatea si stabilitatea dimensionala a suprafeței active a matriței, stratul de gelcoat (7) permite finisarea de înalta calitate a acestei suprafețe, iar rezistentele electrice (5), comandate prin intermediul unui automat programabil, permit modificarea controlata a temperaturii matriței in funcție de cerințele procesului tehnologic de fabricare a pieselor.

Pag. 3 ^-2014-- 00818- a O 3 -11- 2OT4 ^J

Procedeul pentru realizarea matriței consta in aceea ca :

- Se prinde placa de baza (1) pe o mașina unealta cu comanda numerica si se marcheaza prin frezare punctul de origine necesar pentru prelucrarea în coordonate a matrîtei.

- Se realizează blocul sandwich (2) din blocuri de polistiren extrudat frezate ia dimensiuni corespunzătoare si lipite intre ele cu adezivi epoxidici si se lipește cu rasina epoxidică pe placa de baza.

- Se frezează suprafața superioara a blocului sandwich (2) la un offset cuprins in intervalul 8-10 mm fata de suprafața piesei care urmeaza a fi fabricata cu matrita, in funcție de grosimea stabilita a straturilor de rasina epoxidică (3), de material compozit (4) si de pasta epoxidică tixotropa extrudata (6). Suprafața frezata, care conține si locașurile rezistentelor electrice (5), se curata prin suflare cu aer comprimat.

- Se aplica prin pensuiare manuala un strat de rasina epoxidică (3) pe suprafața frezata a blocului (2) pentru asigurarea aderentei straturilor care se aplica ulterior.

- După întărirea stratului de rasina epoxidică (3) se aplica doua straturi de tesatura din fibra de sticla impregnate cu rasina epoxidică care vor forma un strat de material compozit (4).

- După întărirea stratului de material compozit (4) se fixeaza in locașuri, prin lipire cu banda adeziva, rezistentele electrice (5).

- Se aplica apoi pasta epoxidică tixotropa prin extrudare cu un cap de amestecare care permite controlarea grosimii stratului de pasta depus peste stratul de material compozit (4). Gazele conținute in componentele pastei epoxidice tixotrope sunt eliminate pe măsură ce aceste componente sunt împinse de pompe in capul de amestecare. Capul de amestecare a pastei epoxidice tixotrope este atașat de o portscula la broșa unei mașini de frezare CNC, ceea ce permite programarea traseului capului de amestecare astfel incat pasta sa fie depusa in cordoane paralele, cu grosime controlata, suprapuse parțial pentru a se obține un strat compact de pasta epoxidică tixotropa (6).

- După întărirea stratului de rasina epoxidică tixotropa (6) acesta se frezează in vederea obținerii unei suprafețe de lucru a matriței cu o rugozitate Ra 3,2.

- Se slefuieste umed suprafața matriței cu smirghel de granulatie 800 - 1200 in vederea obținerii unei suprafețe oglinda.

- Peste stratul de rasina epoxidică tixotropa (6) se aplica, prin pulverizare, un strat de gelcoat (7) care apoi se slefuieste si se lustruiește.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Matrita deschisa destinata fabricării, din rășini poliesterice, de piese unicat, de serie mica sau mijlocie, pentru industria auto, ca de exemplu capote, caracterizata prin aceea ca suprafața de lucru a acesteia este constituita dintr-un strat de pasta epoxidica tixotropa (6) cu grosime si compactitate controlate.
2. 2. Procedeu pentru realizarea matriței deschise de la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca stratul de pasta epoxidica tixotropa (6) este aplicat prin extrudare cu un cap de amestecare care permite controlarea grosimii stratului de pasta depus peste stratul de material compozit (4). Gazele conținute in componentele pastei epoxidice tixotrope sunt eliminate pe măsură ce aceste componente sunt împinse de pompe in capul de amestecare. Capul de amestecare a componentelor pastei epoxidice tixotrope este atașat de o portscula la broșa unei mașini de frezare CNC, ceea ce permite programarea traseului capului de amestecare astfel incat pasta sa fie depusa in cordoane paralele, cu grosime controlata, suprapuse parțial pentru a se obține un strat compact de pasta epoxidica tixotropa (6).