Método para fabricar una estructura en forma de dobladillo para paneles metálicos.

Un método para fabricar un montaje de paneles metálicos, comprendiendo el método:

- proporcionar un primer panel metálico que tiene una primera porción de cuerpo y una primera brida a lo largo de un margen de la primera porción de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera porción de cuerpo;

- proporcionar un segundo panel metálico que tiene una segunda porción de cuerpo y una segunda brida a lo largo de un margen de la segunda porción de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la segunda porción de cuerpo;

- proporcionar una lámina adhesiva alargada que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la anchura de la lámina adhesiva alargada y una segunda parte cerca de un segundo extremo opuesto al primer extremo de la lámina adhesiva alargada

, comprendiendo la lámina adhesiva alargada una composición termoendurecible, teniendo la lámina adhesiva alargada en al menos una superficie principal una pluralidad de microestructuras;

- aplicar la lámina adhesiva alargada a dicho primer o segundo panel metálico;

- plegar la primera brida del primer panel sobre dicha segunda brida de dicho segundo panel;

por lo que se obtiene una junta metálica en donde la lámina adhesiva alargada queda plegada de forma que la primera parte de la lámina adhesiva alargada está entre la segunda brida de dicho segundo panel y dicha primera porción de cuerpo de dicho primer panel y la segunda parte de la lámina adhesiva alargada está entre dicha primera brida de dicho primer panel y dicha segunda brida de dicho segundo panel;

- calentar la junta metálica de forma que se ocasione el termoendurecimiento de la composición termoendurecible de la lámina adhesiva alargada, adhiriendo de esta forma dicho primer y segundo panel metálico y sellando la junta metálica.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12191324.

Solicitante: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: P.O. Box 33427 Saint Paul, MN 55133-3427 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: KOCH,BERNHARD HERMAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Utilización de procedimientos que permitan el ensamblaje... > B21D39/02 (de chapas por doblado, p. ej. conectando los bordes de una chapa para formar un cilindro)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS... > F16B11/00 (Unión de elementos estructurales o partes de máquina por pegado u oprimiéndolas las unas contra las otras, p. ej. soldadura bajo presión en frío (soldadura no eléctrica en general B23K; procedimientos que utilizan adhesivos independientemente de la forma de las superficies unidas C09J 5/00))

PDF original: ES-2546993_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método para fabricar una estructura en forma de dobladillo para paneles metálicos La presente invención se refiere a un método de montaje para paneles metálicos en donde dos paneles metálicos se unen entre sí en un borde, formando lo que se denomina una estructura en forma de dobladillo.

Los paneles de cerramiento de un vehículo comprenden habitualmente un montaje de un panel metálico interno y un panel metálico externo, en el que se forma una estructura de dobladillo plegando un borde de un panel exterior sobre 10 un borde de un panel interior. De forma típica se coloca un adhesivo entre medias para unir los paneles entre sí. Además, habitualmente se debe aplicar un sellador en la junta de los paneles metálicos para proporcionar suficiente resistencia a la corrosión ya que los paneles metálicos suelen estar recortados de una lámina metálica galvanizada. Como el metal expuesto al borde cortante del panel no está galvanizado, deberá protegerse contra la corrosión durante el proceso de conformación del dobladillo. Por ejemplo, US-6.000.118 describe el uso de un lecho sellador fluido entre las superficies opuestas de ambos paneles, y una película fina de una resina no curada de tipo pintura entre una brida del panel exterior y la superficie expuesta del panel interior. La película de pintura se cura hasta llegar a un estado impermeable sólido mediante una operación de horneado realizada sobre el panel de la puerta completado.

US-6.368.008 describe el uso de un adhesivo para asegurar dos paneles metálicos entre sí. El borde de la junta se 20 sella con un revestimiento metálico. Una estructura adicional en forma de dobladillo se describe en US-6.528.176.

La técnica ha intentado simplificar adicionalmente la unión y el sellado de la estructura en forma de dobladillo combinando la unión y el sellado en una única operación usando una lámina adhesiva que está destinada a proporcionar ambas funciones, es decir, proporcionar una buena resistencia de unión combinada con el sellado del dobladillo, que de esta 25 forma queda protegido contra la corrosión. Por ejemplo, WO11/137241 describe una lámina adhesiva para unir y sellar paneles metálicos en una estructura en forma de dobladillo. La lámina adhesiva comprende una composición termoendurecible que comprende una resina epoxídica y una resina termoplástica que tiene grupos que pueden reaccionar con un grupo epoxídico. Como se muestra en los ejemplos, la lámina adhesiva mejora las propiedades de sellado de hueco. Sin embargo, se ha descubierto que aunque las propiedades de sellado de huecos se han mejorado, se debe mejorar adicionalmente la resistencia a la corrosión. En particular, se ha descubierto que el sello muestra cráteres en las superficies y huecos bajo la superficie del sello, lo que hace que el sello sea adecuado para la absorción de agua y la corrosión del borde metálico de los paneles unidos en la estructura en forma de dobladillo.

Sería deseable encontrar una solución mediante la cual dos paneles metálicos, en particular un panel interior y un panel exterior de un panel de cerramiento de un vehículo, se puedan unir mediante un adhesivo sin necesidad de un material adicional para sellar la junta. Así, sería deseable descubrir un método que proporcione una unión adecuada sellando la junta al mismo tiempo y proporcionando resistencia a la corrosión. De forma típica, la unión de paneles metálicos para un panel de cerramiento de un vehículo se forma pronto durante el procedimiento de fabricación, en donde los paneles están frecuentemente contaminados, por ejemplo con grasa o aceite. Por tanto, sería deseable encontrar un adhesivo para asegurar los paneles entre sí que sea compatible con aceites y, en particular, que permitiera la acumulación de una unión adhesiva de resistencia adecuada permitiendo la presencia de aceite en la superficie de los paneles metálicos. La unión adhesiva tiene deseablemente buena resistencia al agrietamiento y tiene preferiblemente un buen alargamiento a la rotura de forma que la tensión creada en la unión se pueda adsorber sin ocasionar el fallo de la unión. Sería deseable descubrir una solución que permitiera la automatización del proceso de conformación de la junta 45 metálica entre las placas metálicas y, por tanto, sería deseable que el adhesivo se pudiera aplicar mediante equipos automatizados. Además, puesto que el sello de la estructura en forma de dobladillo suele estar visible, sería deseable que el método conformara un sello que fuera estéticamente agradable.

En un aspecto, se proporciona un método para fabricar un montaje de paneles metálicos, comprendiendo el método:

-proporcionar un primer panel metálico que tiene una primera porción de cuerpo y una primera brida a lo largo de un margen de la primera porción de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera porción de cuerpo;

- proporcionar un segundo panel metálico que tiene una segunda porción de cuerpo y una segunda brida a lo largo 55 de un margen de la segunda porción de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la segunda porción de cuerpo;

- proporcionar una lámina adhesiva alargada que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la anchura de la lámina adhesiva alargada y una segunda parte cerca de un segundo extremo opuesto al primer extremo de la lámina adhesiva alargada, comprendiendo la lámina adhesiva alargada una composición termoendurecible, teniendo 60 la lámina adhesiva alargada en al menos una superficie principal una pluralidad de microestructuras;

- aplicar la lámina adhesiva alargada a dicho primer o segundo panel metálico;

- plegar la primera brida del primer panel sobre dicha segunda brida de dicho segundo panel; 65

por lo que se obtiene una junta metálica en donde la lámina adhesiva alargada queda plegada de forma que la primera parte de la lámina adhesiva alargada está situada entre la segunda brida de dicho segundo panel y dicha primera porción de cuerpo de dicho primer panel y la segunda parte de la lámina adhesiva alargada está situada entre dicha primera brida de dicho primer panel y dicha segunda brida de dicho segundo panel;

- calentar la junta metálica de forma que se ocasione el termoendurecimiento de la composición termoendurecible de la lámina adhesiva alargada, adhiriendo de esta forma dicho primer y segundo panel metálico y sellando la junta metálica.

Las realizaciones preferidas del método de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes. Se ha descubierto que proporcionando microestructuras sobre al menos una superficie principal de la lámina adhesiva alargada, el sellado de la junta metálica de la estructura en forma de dobladillo formada de esta forma se puede mejorar de forma general. En particular, se ha descubierto que el sello no tiene, o tiene menos cráteres, y suele tener una resistencia a la corrosión mejorada.

La invención se describe en la presente memoria con referencia a las siguientes figuras esquemáticas:

La Figura 1 es una vista en sección transversal de una lámina adhesiva alargada ilustrativa de acuerdo con una realización de la invención;

La Figura 2 ilustra una realización particular para proporcionar una superficie microestructurada a la lámina adhesiva alargada;

La Figura 3 es una vista en sección transversal de un montaje de piezas metálicas según la presente invención.

La Figura 4 es una realización que muestra una vista en sección transversal de un panel interno que tiene una lámina adhesiva aplicada sobre él y un panel exterior 10 antes de unirlo al panel interior.

La lámina adhesiva alargada tal como se usa en el método de la presente solicitud tiene superficies principales opuestas, al menos una de las cuales... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para fabricar un montaje de paneles metálicos, comprendiendo el método:

-proporcionar un primer panel metálico que tiene una primera porción de cuerpo y una primera brida a lo largo de un margen de la primera porción de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera porción de cuerpo;

- proporcionar un segundo panel metálico que tiene una segunda porción de cuerpo y una segunda brida a lo largo de un margen de la segunda porción de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la 10 segunda porción de cuerpo;

- proporcionar una lámina adhesiva alargada que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la anchura de la lámina adhesiva alargada y una segunda parte cerca de un segundo extremo opuesto al primer extremo de la lámina adhesiva alargada, comprendiendo la lámina adhesiva alargada una composición termoendurecible, teniendo la lámina adhesiva alargada en al menos una superficie principal una pluralidad de microestructuras;

- aplicar la lámina adhesiva alargada a dicho primer o segundo panel metálico;

-plegar la primera brida del primer panel sobre dicha segunda brida de dicho segundo panel;

por lo que se obtiene una junta metálica en donde la lámina adhesiva alargada queda plegada de forma que la primera parte de la lámina adhesiva alargada está entre la segunda brida de dicho segundo panel y dicha primera porción de cuerpo de dicho primer panel y la segunda parte de la lámina adhesiva alargada está entre dicha primera brida de dicho primer panel y dicha segunda brida de dicho segundo panel;

- calentar la junta metálica de forma que se ocasione el termoendurecimiento de la composición termoendurecible de la lámina adhesiva alargada, adhiriendo de esta forma dicho primer y segundo panel metálico y sellando la junta metálica.

2. Método según la reivindicación 1, en donde la lámina adhesiva alargada se aplica a la segunda brida del segundo panel alrededor del segundo extremo de dicho segundo panel de forma que la primera parte de la lámina adhesiva alargada está en una cara de la segunda brida y la segunda parte de la lámina adhesiva alargada está en la cara opuesta de la segunda brida y mediante la cual la superficie de la lámina adhesiva alargada aplicada a la segunda brida comprende dichas microestructuras.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pluralidad de microestructuras comprende una pluralidad de canales separados por crestas y en donde la profundidad del canal medida entre el suelo de un canal y la parte superior de las crestas que forman las paredes del canal está entre 50y500µm.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha lámina adhesiva alargada se calienta antes de, durante o después de aplicar la lámina adhesiva alargada al primer o segundo panel.

5. Método según la reivindicación 4, en donde dicho calentamiento se lleva a cabo a una temperatura entre 30 y 100 °C.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, en donde la lámina adhesiva alargada se calienta soplando aire caliente a una temperatura entre 30 y 140 °C sobre la lámina adhesiva alargada. 50

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición termoendurecible comprende un compuesto epoxídico y un agente de curado epoxídico.

8. Método según la reivindicación 7, en donde la composición termoendurecible además comprende una 55 resina termoplástica.

9. Método según la reivindicación 8, en donde la resina termoplástica comprende una resina termoplástica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde el compuesto epoxídico comprende un compuesto epoxídico que tiene un peso epoxídico equivalente promedio de no más de 250 g/equivalente.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la lámina adhesiva alargada tiene una elongación a la rotura de al menos el 60%, cuando se mide según el ensayo de tracción de la norma 65 DIN EN ISO 527.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pluralidad de microestructuras comprende una serie de canales interconectados definidos por una serie de canales a lo largo de una primera dirección ortogonal en el plano de la lámina adhesiva alargada y una serie de canales a lo largo de una segunda dirección ortogonal en el plano de la lámina adhesiva alargada, definiendo los canales interconectados de esta forma una serie de mesetas entre ellos.

13. Método según la reivindicación 12, en donde la distancia entre los canales está entre 0, 1 y 10 mm.

14. Método según la reivindicación 12 o 13, en donde la profundidad de los canales está entre 100 y 10 400 micrómetros.

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la temperatura del calentamiento opcional de la lámina adhesiva alargada, la composición de la composición termoendurecible y la geometría y el tamaño de las microestructuras se seleccionan de forma que las microestructuras no desaparezcan o desaparezcan sustancialmente tras la aplicación de la lámina adhesiva alargada al primer o segundo panel metálico.