WO2015055869A1 - Procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles - Google Patents

Procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles Download PDF

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WO2015055869A1
WO2015055869A1 PCT/ES2014/000172 ES2014000172W WO2015055869A1 WO 2015055869 A1 WO2015055869 A1 WO 2015055869A1 ES 2014000172 W ES2014000172 W ES 2014000172W WO 2015055869 A1 WO2015055869 A1 WO 2015055869A1
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wood
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Inventor
Aurelio Dieguez Garcia
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Manprocar Vigo, S.L.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/06—Making particle boards or fibreboards, with preformed covering layers, the particles or fibres being compressed with the layers to a board in one single pressing operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers

Definitions

  • the present invention relates to a method for coating interior parts of motor vehicles, starting from a base structure of wood fibers and synthetic resins, with the thickness, measures and format more suitable depending on the final piece that it is desired to build, this being a beautifying part of the interior of a vehicle, a steering wheel, an armrest, etc.
  • the object of the invention is to achieve a lowering of the process of coating the parts of the interior of a vehicle, as well as better results and performance of the obtained parts themselves.
  • compositions of a base of aluminum, magnesium, plastics, epoxy fibers, polyurethane, glass fibers, resins, with coatings using natural wood or carbon fiber are used, or other totally solid or mechanized coatings in superimposed sheets and therefore with materials substantially divergent from each other.
  • the process of the invention is intended to cover parts of the interior of vehicles that are constituted from a base or support structure of remains or fibers of wood, sawdust or wood derivatives, joined or compacted by synthetic resins that act of hardener catalysts when compacted and catalyzed by pressure and heat.
  • this support structure or base incorporates a plasticized fabric or low thickness films between the layers of wood fibers, providing the base structure with adequate strength and elasticity for its perfect shape conformation. desired.
  • the elements and components that participate in the constitution of that base or support structure of the piece, based on wood fibers and resins, with the application of the resin, are pressed to subsequently obtain the piece with the desired shape and finally carry
  • the coating which is the object of the invention is carried out, this being carried out by means of a sheet of natural wood or carbon fiber, or even with other coating materials, which are pressed on the base structure of the support itself, during the pressing process itself. this, or after said pressing process.
  • the sheet or sheets of natural wood or carbon fiber as a coating are duly glued and optionally incorporate a finish by dyeing the sheet of natural wood or carbon fiber, or other coatings in case they are other materials, to constitute the visible surface of the resulting piece.
  • said resulting piece can be complemented with a surface coating based on a colored, transparent, transparent-colored, glossy or matt protective material, with one or another type of varnish or paint, applied manually or mechanically by immersion, projection or deposition of solid, volatile or suspended particles.
  • a mold with characteristics consistent with the piece to be manufactured will be used, pressing by upper and lower pressure on the molds to obtain the first part of the intended piece, and where the pressing speed may vary depending on the characteristics of the piece, the speed between 1 mm per second and 90 mm / s being considered valid value, while the pressure between the cavities of The molds, which can also be variable depending on the piece to be obtained, can be set between 0.5 tons and 50 tons or even more.
  • the temperature at which the pressing is performed can range between 50 ° and 270 ° C, the application of water vapor not being necessary given the speed of application and the flexibility and adhesion that incorporate the synthetic resins that are part of the base structure or support.
  • Another characteristic of the procedure is that the piece obtained is endowed with a great flexibility that allows incorporating or not sub-structures, not requiring a specific reinforcement of such a base or support structure, but as an aid part in the subsequent assembly or the elements Decorative
  • the sheet of natural wood or carbon fiber or other coatings applicable on the piece obtained they may be of different thicknesses, and where the application of such elements (natural wood sheet or carbon fiber or others), may be Perform jointly in the pressing process or afterwards, ensuring in any case the perfect homogenization between the base structure or support and the cover sheet, with the application of adhesives of any type, and in whose phase or bonding process it is carried carry out a compaction between the parts or components that participate in the whole of the piece. Based on the process described, it is possible to obtain parts for the interior of automobiles based on organic wood waste with chemical additives endowed with low values, the materials being 100% recyclable and totally biodegradable.
  • Another advantage is the possibility of obtaining parts for the interior of vehicles at a lower cost than that achieved with conventional procedures, since the processes of subsequent machining of the parts once they are shaped as conventional, and where with The process of the invention can be formed in a single simple process.
  • the procedure also provides functional and mechanical advantages of the pieces obtained, derived from low weight, being wood fibers or synthetic fibers and not whole wood and aluminum as traditionally occurs.
  • Another advantage is that there will be no splintering in impact situations, thereby avoiding possible injuries to occupants.
  • Another feature or advantage is the energy absorption capacity of the finished parts, without the absorption of moisture as occurs in wood products.
  • the hydrophobic properties of this resin extend the life of the product and improve the functional behavior while reducing geometric tolerances.
  • Another advantage is that the mechanical properties of the product are improved compared to related products in which immersion techniques (plastics) are used, increasing the solution of energy and elasticity of the product, since it provides an improvement in the behaviors before tests of impact (passenger safety), compared to other technologies used for this type of immersion technique. Also noteworthy is the fact that compared to other injected plastic techniques or products, the product obtained according to the process of the invention can work in direct thicknesses from 0.85 mm, which provides an advantage over traditional composites technologies, multilayers or injected plastics. Finally, say that the pieces obtained are of great flexibility to allow incorporating or not sub-structures that collaborate in a subsequent assembly of decorative elements.
  • Figure 1. Shows a representation corresponding to a section of a base structure or support in which the coating according to the process of the invention is applicable.
  • Figure 2. Shows a sectional view of the same piece with the coating applied already thereon, according to the process of the invention.
  • the process of the invention is provided to cover a part (1) of the interior of a vehicle, such as the steering wheel, which constitutes a base or support structure formed through remains or fibers of wood compacted with synthetic resins that act as catalyst-hardeners, being able to carry a low-thickness film inside between the different layers of wood fibers, providing the base structure with the strength and elasticity necessary for its perfect conformation to the desired way
  • the coating is achieved by means of wood sheets (2, 3), or of carbon fiber or another type of coating, that is, another type of material, which are applied by pressing, with the interposition of an internal part (4) fixed by adhesive.
  • the coating applied by the process of the invention implies low density, optimum balance, as well as high strength and ductility, in addition to effective flexibility.
  • the density of the wood fibers and synthetic fibers that participate in the constitution of the base or support structure (1) can be variable, depending on the measures and the shapes that the final piece must have or obtain, so that In any case, the covering elements or sheets (2, 3) together with the internal joint (4), are arranged on a pressing mold to apply pressure and higher and lower temperature to the molds, on the base structure itself or support (1), thus achieving the final piece.
  • the process time after pressing is reduced, so that the final cost of the parts improves by more than 50%, with the particular feature that the pressing speed will be variable according to the initial thickness of the base or support structure (1) and according to the characteristics of the shape of the piece to be obtained, the pressing pressure being equally variable and the temperature at which it is carried out can be equally variable the pressing.
  • the resulting piece will incorporate the application of natural wood or carbon fiber sheets or other coatings (2, 3), its application being carried out jointly with the pressing process or afterwards, ensuring in any case a perfect homogenization between the base or support structure (1) and the sheet or covering elements (2, 3), with the application of synthetic, chemical, or mixture of both solid or liquid adhesives and applied manually or mechanically. It is also possible to apply a tint of the coating itself on the piece obtained, as well as the application of a surface coating with a colored, transparent, transparent-colored, glossy or matt protective material, with varnishes and / or paints, applied manually or mechanically, by immersion, by projection or deposition of solid, volatile or suspended particles.

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Abstract

El procedimiento de la invención está previsto para aplicar sobre una estructura base o de soporte (1), conseguida mediante fibras de madera y/o fibras sintéticas, con la forma de la pieza definitiva a obtener, un recubrimiento a base de láminas (2, 3) de madera, fibra de carbono u otros materiales, fijándose mediante adhesivo y aplicándose sobre la estructura base o de soporte (1) mediante prensado para conformar la pieza definitiva, la cual es susceptible de complementarse con un recubrimiento superficial de acabado de cualquier naturaleza.

Description

PROCEDIMIENTO PARA RECUBRIR PIEZAS DE INTERIOR DE VEHÍCULOS
AUTOMÓVILES
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles, partiendo de una estructura base de fibras de madera y resinas sintéticas, con el espesor, medidas y formato mas adecuado en función de la pieza final que se desee construir, pudiendo ser ésta una pieza embellecedora del interior de un vehículo, un volante, una apoyabrazos, etc.
El objeto de la invención es conseguir un abaratamiento del proceso de recubrimiento de las piezas del interior de un vehículo, así como unos mejores resultados y prestaciones de las propias piezas obtenidas. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En los procesos actuales conocidos para la fabricación de piezas del interior de vehículos automóviles se utilizan composiciones de una base de aluminio, magnesio, plásticos, fibras epóxicas, poliuretano, fibras de vidrio, resinas, con recubrimientos que utilizan madera natural o fibra de carbono, o bien otros recubrimientos totalmente sólidos o mecanizados en láminas superpuestas y por lo tanto con materiales sensiblemente divergentes entre si.
Por lo tanto, en los procesos actuales son necesarios mecanizados posteriores de las piezas una vez conformadas éstas.
Por otro lado debe tenerse en cuenta que en un proceso de fabricación de piezas para el interior de vehículos automóviles, es necesario tener en cuenta los requerimientos exigibles a la industria del automóvil, donde se exige que los componentes estén provistos en todo lo posible de un bajo peso, que sean fácilmente ensamblables, que los costos de fabricación y los materiales que lo componen sean también lo más bajos posibles, e incluso que los materiales utilizados sean susceptibles de ser reciclados.
Asimismo los requerimientos exigibles en la industria del automóvil restringen cada vez mas la utilización de materias restringidas sólidas o volátiles que sean contaminantes del medio ambiente y por otra parte promueve los materiales cuya resistencia funcional sea resistente a las rayaduras, cambios climáticos extremos, y sin que su acabado exterior y funcionalidad sean perturbados. Teniendo en cuenta que las nuevas demandas de absorción de energía para la protección de los ocupantes de los vehículos, requieren además de eficacia que las piezas del interior del automóvil no se rompan o se suelten, evitando que partes con aristas puedan causar lesiones a los ocupantes del vehículo, es importante la forma de llevar a cabo el recubrimiento exterior de la pieza obtenida, así como el material utilizable como recubrimiento.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El procedimiento que se preconiza viene a resolver la problemática anteriormente expuesta, y conseguir además ventajas y nuevas prestaciones respecto a los procesos convencionales.
Mas concretamente el procedimiento de la invención está previsto para recubrir piezas del interior de vehículos que se constituyen a partir de una estructura base o de soporte de restos o fibras de madera, serrín o derivados de la madera, unidos o compactados por resinas sintéticas que actúan de catalizadores endurecedores al ser compactadas y catalizadas por presión y calor.
Es novedad fundamental de la invención la aplicación previa de resina con propiedades hidrofugantes que actúa sobre las fibras tanto sintéticas como naturales.
Además esa estructura o base de soporte incorpora interiormente entre las capas de fibras de madera un tejido plastificado o filmes de bajo espesor, proporcionando a la estructura base la resistencia y elasticidad adecuadas para su perfecta conformación a la forma deseada.
Los elementos y componentes que participan en la constitución de esa estructura base o de soporte de la pieza, a base de fibras de madera y resinas, con la aplicación de la resina, son prensados para posteriormente obtener la pieza con la forma deseada y finalmente llevar a cabo el recubrimiento que es objeto de la invención, efectuándose éste mediante una lámina de madera natural o fibra de carbono, o incluso con otros materiales de recubrimiento, que son prensados sobre la propia estructura base del soporte, durante el propio proceso de prensado de ésta, o con posterioridad a dicho proceso de prensado.
La lámina o láminas de madera natural o fibra de carbono como recubrimiento, son debidamente pegadas y opcionalmente incorporan un acabado mediante un tintado de la propia lámina de madera natural o fibra de carbono, u otros recubrimientos en caso de que sean otros materiales, para constituir la superficie visible de la pieza resultante.
Por último, dicha pieza resultante puede complementarse con un recubrimiento superficial a base de un material protector coloreado, transparente, transparente-coloreado, brillante o mate, con uno u otro tipo de barnices o pinturas, aplicados manual o mecánicamente por inmersión, proyección o deposición de partículas sólidas, volátiles o en suspensión.
En el proceso de prensado para conseguir la estructura base o de soporte de fibras de madera y resinas sintéticas, se utilizará un molde con unas características acordes con la pieza a fabricar, efectuando el prensado mediante presión superior e inferior sobre los moldes para obtener la primera parte de la pieza pretendida, y en donde la velocidad de prensado puede variar en función de las características de la pieza, estimándose como valor válido la velocidad comprendida entre 1 mm por segundo y 90 mm/s, mientras que la presión entre las cavidades de los moldes, que también podrá ser variable en función de la pieza a obtener, puede establecerse entre 0,5 toneladas y 50 toneladas o incluso más. La temperatura a la que se realiza el prensado puede oscilar entre 50° y 270° C, no siendo necesaria la aplicación de vapor de agua dada la velocidad de aplicación y la flexibilidad y adherencia que incorporan las resinas sintéticas que forman parte de la estructura base o de soporte. Otra característica del procedimiento es que la pieza obtenida está dotada de una gran flexibilidad que permite incorporar o no sub-estructuras, no siendo necesario un refuerzo específico de tal estructura base o de soporte, sino como parte de ayuda en el ensamblaje posterior o el elementos decorativos.
En cuanto a la lámina de madera natural o fibra de carbono u otros recubrimientos aplicables sobre la pieza obtenida, podrán ser de diferentes espesores, y en donde la aplicación de tales elementos (lámina de madera natural o fibra de carbono u otros), se podrá realizar conjuntamente en el proceso de prensado o posteriormente a éste, asegurando en cualquier caso la perfecta homogenización entre la estructura base o soporte y la lámina de recubrimiento, con la aplicación de adhesivos de cualquier tipo, y en cuya fase o proceso de pegado se lleva a cabo una compactación entre las partes o componentes que participan en el conjunto de la pieza. En base al proceso descrito es posible conseguir piezas para el interior de automóviles a base de residuos orgánicos de madera con añadidos químicos dotados de bajos valores, siendo los materiales reciclables al 100% y totalmente biodegradables.
Otra ventaja es la posibilidad de obtener piezas para el interior de vehículos a un coste menor que el conseguido con los procedimientos convencionales, ya que se hacen innecesarios los procesos de mecanizado posterior de las piezas una vez conformadas éstas como es convencional, y en donde con el procedimiento de la invención la conformación puede realizarse en un proceso único simple. El procedimiento también aporta ventajas funcionales y mecánicas de las piezas obtenidas, derivadas del bajo peso, al ser fibras de madera o fibras sintéticas y no de madera entera y aluminio como ocurre tradicionalmente.
Otra ventaja es que no se producirán astillamientos en situaciones de impactos, evitando con ello posibles heridas a ocupantes.
Otra característica o ventaja es la capacidad de absorción de energía que presentan las piezas terminadas, sin la absorción de humedad como ocurre en los fabricados de madera. La resina con propiedades hidrofugantes aplicada sobre las resinas tanto sintéticas como naturales utilizadas en el recubrimiento, y cuya aplicación se realiza previamente al prensado, confieren a la superficie un acabado que permite su uso en técnicas de inmersión para aplicación de filmes sintéticos, para configuración del aspecto y apariencia final. Además, las propiedades hidrofugantes de esa resina alargan la vida del producto y mejoran el comportamiento funcional a la vez que reducen las tolerancias geométricas.
Otra ventaja es que ¡as propiedades mecánicas del producto quedan mejoradas en comparación con productos relacionados en los que se utilizan técnicas de inmersión (plásticos), incrementando la solución de energía y elasticidad del producto, ya que proporciona una mejora en los comportamientos ante ensayos de impacto (seguridad del pasajero), comparado con otras tecnologías que se utilizan para este tipo de técnica de inmersión. También cabe destacar el hecho de que frente a otras técnicas o productos tipo plásticos inyectados, el producto obtenido según el procedimiento de la invención puede trabajar en espesores directos desde 0,85 mm, lo que proporciona una ventaja con respecto a tecnologías tradicionales de composites, multicapas o plásticos inyectados. Por último decir que las piezas obtenidas son de gran flexibilidad para permitir incorporar o no sub-estructuras que colaboran en un ensamblaje posterior de elementos decorativos.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña la presente memoria descriptiva, formando parte integrante de la misma, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1.- Muestra una representación correspondiente a una sección de una estructura base o soporte en la que es aplicable el recubrimiento según el procedimiento de la invención.
La figura 2.- Muestra una vista en sección de la misma pieza con el recubrimiento aplicado ya sobre la misma, según el procedimiento de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN Como se puede ver en las figuras referidas, el procedimiento de la invención está previsto para recubrir una pieza (1) del interior de un vehículo, como puede ser el volante, pieza que constituye una estructura base o de soporte formada mediante restos o fibras de madera compactados con resinas sintéticas que actúan de catalizadores-endurecedores, pudiendo llevar interiormente un film de bajo espesor entre las distintas capas de fibras de madera, proporcionando a la estructura base la resistencia y la elasticidad necesarias para su perfecta conformación a la forma deseada.
Pues bien, a partir de estas características y de acuerdo ya con el procedimiento, el recubrimiento se consigue mediante unas láminas de madera (2, 3), o bien de fibra de carbono u otro tipo de recubrimiento, es decir otro tipo de material, las cuales se aplican por prensado, con la interposición de una pieza interna (4) fijada mediante adhesivo.
El recubrimiento aplicado mediante el procedimiento de la invención comporta una baja densidad, un óptimo equilibrio, así como gran resistencia y ductibilidad, además de una eficaz flexibilidad.
La densidad de las fibras de madera y fibras sintéticas que participan en la constitución de la estructura base o de soporte (1) pueden ser variables, dependiendo de las medidas y de las formas que haya de tener la pieza final o obtener, de manera que en cualquier caso los elementos o láminas de recubrimiento (2, 3) junto con el de unión interna (4), se disponen sobre un molde de prensado para aplicar presión y temperatura superior e inferior a los moldes, sobre la propia estructura de base o soporte (1), consiguiéndose así la pieza definitiva. El tiempo del proceso después del prensado se reduce, con lo que el coste final de las piezas mejora en más de un 50%, con la especial particularidad de que la velocidad de prensado será variable según el espesor inicial de la estructura base o de soporte (1) y según las características de la forma de la pieza a obtener, siendo igualmente variable la presión de prensado y pudiendo ser igualmente variable la temperatura a la que se realice el prensado.
La estructura de base o soporte (1) tras su conformación, recibe la aplicación de una capa especial para el sellado del poro, garantizando un buen comportamiento a la humedad y eliminando la absorción de ésta.
Finalmente sobre la superficie de la estructura base o de soporte (1) es susceptible de aplicarse un tintado, bien durante el propio proceso de prensado o bien posterior a éste, pudiéndose aplicar el tintado mediante inmersión, aerografía, deposición, o mediante proyección de materiales tintados volátiles en suspensión.
Por último decir que la pieza resultante incorporará la aplicación de las láminas de madera natural o fibra de carbono u otros recubrimientos (2, 3), realizándose su aplicación conjuntamente con el proceso de prensado o posteriormente al mismo, asegurando en cualquier caso una perfecta homogenización entre la estructura base o de soporte (1) y la lámina o elementos de recubrimiento (2, 3), con la aplicación de adhesivos sintéticos, químicos, o mezcla de ambos, sólidos o líquidos y aplicados manual o mecánicamente. También puede aplicarse sobre la pieza obtenida un tintado del propio recubrimiento, así como la aplicación de un recubrimiento superficial con un material protector coloreado, transparente, transparente-coloreado, brillante o mate, con barnices y/o pinturas, aplicados manual o mecánicamente, por inmersión, mediante proyección o deposición de partículas sólidas, volátiles o en suspensión.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles, piezas que se obtienen a base de fibras de madera y fibras sintéticas combinadas, para formar una estructura base o de soporte (1) conforme a la pieza definitiva a obtener, pudiendo ser ésta un volante, un agárramenos u otra, caracterizado porque consiste en aplicar sobre un molde un prensado de láminas de recubrimiento (2, 3), que son de madera o fibra de carbono, con el complemento de un recubrimiento superficial como material protector o superficie de acabado de la pieza resultante; con la especial particularidad de que previamente al prensado se aplica una resina con propiedades hidrofugantes, sobre las láminas de recubrimiento (2, 3) ya sean de fibras sintéticas o de madera.
2 - Procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles, según reivindicación 1 , caracterizado porque la presión y temperatura utilizadas en la aplicación del prensado de las láminas de recubrimiento (2, 3) son variables, dependiendo de la forma de la pieza a obtener y del espesor de las láminas de recubrimiento (2, 3).
3. - Procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las láminas de recubrimiento (2, 3) pueden ser de un material diferente a la madera natural o fibra de carbono, fijándose con la interposición de una capa de adhesivo.
4. - Procedimiento para recubrir piezas de interior de vehículos automóviles, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las láminas de recubrimiento (2, 3) son de espesor variable, y susceptibles de incorporar un tintado como superficie de acabado final, o una capa como material protector, capa que puede ser coloreada, transparente, transparente-colorada, brillante o mate, con barniz, pintura y aplicable por cualquier medio convencional.
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