Procedimiento de fabricación de miembro de botella para inflador de airbag.

Un procedimiento de fabricación de un miembro de botella de inflador de airbag que comprende un cuerpo tubular que tiene una porción de diámetro reducido en al menos una porción de extremo del mismo

, que comprende realizar un trabajo en frío en un tubo de acero que tiene una composición del acero que consiste en, en porcentaje de masa, C: 0,05-0,20%; Si: 0,1 - 1,0%, Mn: 0,10 - 2,0%, Cr: 0,05 - 2,0%, Al sol.: como máximo 0,10%, Ca: como máximo 0,01%, Cu: 0 - 1,0%, Ni: 0 - 1,5%, Mo: 0 - 1,0%, V: 0 - 0,2%, Nb: 0 - 0,1%, Ti: 0 - 0,1%, y un resto de Fe e impurezas inevitables, siendo el contenido de las impurezas como máximo del 0,025% para P, y como máximo de 0,010% para S, cortar el tubo de acero trabajado en frío a una longitud predeterminada, reducir el diámetro de al menos una porción de extremo del tubo de acero cortado, antes de someter el tubo de acero a enfriamiento rápido y templado de manera que la resistencia a la tracción de la porción del tubo que no es de diámetro reducido sea al menos de 700 MPa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/052090.

Solicitante: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8071 JAPON.

Inventor/es: TAKANO,TAKASHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS... > Disposiciones o equipamientos sobre los vehículos... > B60R21/26 (caracterizados por la fuente del fluido de inflado o por los medios para controlar el flujo del fluido de inflado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero... > C22C38/58 (con más de 1,5% en peso de manganeso)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F) > C22C38/00 (Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero (aleaciones de hierro colado C22C 37/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido,... > C21D9/08 (para cuerpos tubulares o tuberías)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Modificación de las propiedades físicas por deformación... > C21D8/10 (durante la fabricación de cuerpos tubulares)

PDF original: ES-2525791_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de fabricación de miembro de botella para inflador de airbag Campo técnico

La invención se refiere a un proceso de fabricación de un miembro de botella para un inflador de airbag (un miembro de botella de inflador de airbag). Especialmente, la presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar un miembro de botella de inflador de airbag que tiene una porción de diámetro reducido dispuesta en el extremo de un tubo para montar un iniciador o una placa de tapa, teniendo la porción una buena tenacidad a baja temperatura, comparable a la de una porción que no tenga el diámetro reducido.

Técnica anterior

Los airbags para el asiento del conductor y el asiento de los pasajeros para aumentar la seguridad de los automóviles ya se han convertido en un equipamiento estándar. En los últimos años, los tipos y número de airbags montados en los automóviles se han ¡do incrementando cada vez más, y se están desarrollando airbags laterales y airbags de cortina para impactos laterales, y airbag de rodilla para proteger las extremidades inferiores, y similares.

Los procedimientos para accionar un airbag incluyen tipos químicos en los cuales se usa un explosivo químico para generar un gas que expanda un airbag y tipos híbridos (que incluyen tipos de almacenamiento a presión) en los cuales un miembro denominado inflador (o acumulador) se llena de un gas a alta presión para expandir un airbag. Los primeros en desarrollarse fueron lo de tipo químico, a continuación se desarrollaron los de tipo híbrido debido a la demanda de una mayor capacidad de respuesta de la velocidad de expansión de los airbags y el ajuste de la presión del gas. Además, se ha desarrollado un tipo de almacenamiento a presión para airbags de cortina que requieren un tiempo de mantenimiento relativamente largo. Actualmente, el tipo que se usa depende del rendimiento solicitado del airbag, la ubicación de instalación y similar.

Un inflador para su uso en un airbag de tipo híbrido típico (que incluye un airbag de tipo de almacenamiento a presión) tiene una estructura que comprende un miembro de botella que es un tubo de acero corto que tiene dos extremos de diámetro reducido por estirado, un extremo (el extremo a conectar a un airbag) del miembro de botella que está cerrado con una placa de tapa soldada al mismo, y un iniciador (una unidad de disparo de airbag) que está fijado sobre el otro extremo del miembro de botella. El interior del miembro de botella se llena de un gas inerte a alta presión. Cuando se detecta una colisión, la placa de tapa se abre bien mecánicamente o mediante una elevación de la presión interna, y el gas a alta presión en el interior del inflador se descarga de una sola vez dentro del airbag de manera que se infla el airbag.

En consecuencia, un miembro de botella usado para fabricar un inflador para un airbag de tipo híbrido (que incluye un tipo de almacenamiento a presión) es sometido a tensión a una alta velocidad de deformación en un coto periodo de tiempo. Por lo tanto, en contraste con un miembro estructural único tal como un cilindro o tubo lineal de presión convencional, es necesario que este miembro de botella tenga no solo una precisión dimensional, una trabajabilidad y una soldabilidad elevadas, sino también es necesario que tenga alta resistencia y una excelente resistencia a la rotura así como una alta tenacidad. Los automóviles se pueden usar en regiones frías, por lo tanto la resistencia a la rotura debe mantenerse a bajas temperaturas de -4°C o inferiores.

Incluso con un inflador para un airbag de tipo químico que tiene su interior lleno de un explosivo químico cuando el gas se genera en el momento del impacto, su interior alcanza una alta presión. Recientemente, la presión generada se ha incrementado con una mejora en el rendimiento de los productos químicos, y la resistencia a la rotura comparable a la de los tipos híbridos se ha empezado a solicitar los miembros de botella para infladores de airbag de tipo químico.

En la presente invención, un miembro de botella de inflador de airbag significa un miembro de acero que comprende un cuerpo tubular que tiene al menos una porción de extremo de diámetro reducido y que se usa para fabricar una porción de almacenamiento de acero (en concreto, un inflador) para alojar gas y/o o propulsor de alta presión (un explosivo químico) para su uso en la expansión de un airbag u otro sistema de restricción de pasajeros

Este miembro de botella tiene su interior formado dentro de un espacio estanco fijado una placa de tapa y un iniciador, o similar por soldadura o un procedimiento similar, y se usa como un inflador. El tipo de airbag puede ser de tipo híbrido (que incluye un tipo de almacenamiento de presión) o un tipo químico. En el caso de un tipo híbrido (que incluye un tipo de almacenamiento de presión), el interior del inflador está lleno de un gas a presión elevada, y en el caso de un tipo químico, el interior del inflador se llena con un propulsor antes de sellarlo.

Como se ha establecido, se demanda una resistencia aumentada, un espesor de pared reducido, una reducción de dimensión, y mayor tenacidad por parte de un miembro de botella de inflador de airbag.

Un procedimiento convencional típico para fabricar un miembro de botella de inflador de airbag comprende bien (a) someter un tubo de acero (tubo de acero) como material a trabajar para enfriar y templar y a continuación llevar a cabo sobre el mismo un estirado y recocido de atenuación de tensiones, o (b) someter un tubo de acero como

material a trabajar a estirado seguido de enfriamiento y templado del tubo. A continuación, el tubo de acero se corta a una longitud predeterminada, y uno o ambos extremo del tubo experimentan una reducción de diámetro para permitir que partes tales como un Iniciador se ajuste a los extremos. Además, el tubo experimenta varios tipos de trabajos que incluyen perforación, trabajo local tal como indentaclones esféricas, por ejemplo, ajuste con una placa de tapa y un iniciador por soldadura. Véase, por ejemplo, las siguientes publicaciones de patente japonesas: JP H8-325641 A1; JP H1-1425 A1; JP H1-14283 A1; JP 22-294339 A1; JP 23-21541 A1; y JP 25-6796 A1.

Divulgación de la invención

Los fabricantes de automóviles demandan una garantía de que un Inflador de alrbag podrá accionarse de manera general desde una reglón de bajas temperaturas de -4°C a una reglón de alta temperatura de +8 a +9°C. Además de esta garantía de funcionamiento, para asegurar una mayor seguridad de los infladores, se ha empezado a demandar que miembro tubular para fabricar un inflador de airbag en forma de tubo de acero que se ha cortado y sometido a reducción de extremo (denominado en esta memoria como miembro de botella de Inflador de alrbag) tenga una gran tenacidad que es puesta en evidencia no mostrando fractura por fragilidad en una prueba de rotura a -4°C.

Existe una tendencia de la porción de diámetro reducido de un miembro de botella de inflador de alrbag, cuya porción es necesaria para ajustar un Iniciador y similar sobre el mimos, de tener en general una menor tenacidad en comparación con una porción del mismo que no es reducida, aunque hay una diferencia dependiendo de la forma de la porción de diámetro reducido, hay casos en los que una ubicación con una tenacidad reducida en una porción de diámetro reducido se convierte en un punto de partida para fisuras y se muestra fractura por fragilidad.

El objeto de la presente Invención es proporcionar un miembro de botella de Inflador de alrbag que tiene una porción de diámetro reducido que tiene una buena tenacidad a baja temperatura comparable con la de una porción que no es de diámetro reducido y que tiene por lo tanto una excelente tenacidad a... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Un procedimiento de fabricación de un miembro de botella de Inflador de airbag que comprende un cuerpo tubular que tiene una porción de diámetro reducido en al menos una porción de extremo del mismo, que comprende realizar un trabajo en frío en un tubo de acero que tiene una composición del acero que consiste en, en porcentaje de masa, C: ,5-,2%; SI: ,1 - 1,%, Mn: ,1 - 2,%, Cr: ,5 - 2,%, Al sol.: como máximo ,1%, Ca: como máximo ,1%, Cu: -1,%, NI: -1,5%, Mo: - 1,%, V: - ,2%, Nb: - ,1%, Ti: - ,1%, y un resto de Fe e Impurezas Inevitables, siendo el contenido de las Impurezas como máximo del ,25% para P, y como máximo de ,1% para S, cortar el tubo de acero trabajado en frío a una longitud predeterminada, reducir el diámetro de al menos una porción de extremo del tubo de acero cortado, antes de someter el tubo de acero a enfriamiento rápido y templado de manera que la resistencia a la tracción de la porción del tubo que no es de diámetro reducido sea al menos de 7 MPa.

2 - Un procedimiento de fabricación de un miembro de botella de Inflador de airbag como se ha establecido en la reivindicación 1, en el que la composición del acero contiene uno o más elementos seleccionados de Cu: cómo máximo 1,%, NI: como máximo 1,5%, Mo: como máximo 1,%, V: como máximo ,2%, Nb: como máximo ,1%, y Ti: como máximo ,1%.

3.- Un procedimiento de fabricación de un miembro de botella de Inflador de airbag como se ha establecido en la reivindicación 2, en el que la composición del acero contiene uno o más elementos seleccionados de Cu: ,5% - 1,%, Ni: ,5%- 1,5%, Mo: ,5%- 1,%, V: ,1%-,2%, Nb: ,3% - ,1%, y Ti: ,2%-,1%.

4.- Un miembro de botella de inflador de airbag que comprende un cuerpo tubular que tiene una porción de diámetro reducido en al menos una porción de extremo del mismo caracterizado porque tiene una composición del acero que consiste en, en porcentaje de masa, C: ,5-,2%; Si: ,1 - 1,%, Mn: ,1 - 2,%, Cr: ,5 - 2,%, Al sol.: como máximo ,1%, Ca: como máximo ,1%, Cu: -1,%, Ni: -1,5%, Mo: -1,%, V: -,2%, Nb: -,1%, TI: -

O, 1%, y un resto de Fe e impurezas inevitables, siendo el contenido de las impurezas como máximo del ,25% para

P, y como máximo de ,1% para S, una porción que no es de diámetro reducido que tiene una resistencia a la tracción de al menos 7 MPa, y una porción de diámetro reducido que tiene una estructura de enfriado rápido- templado.

5.- Un miembro de botella de inflador de airbag como se ha establecido en la reivindicación 4, en el que la composición del acero contiene uno o más elementos seleccionados de Cu: como máximo 1,%, Ni: como máximo 1,5%, Mo: como máximo 1,%, V: como máximo ,2%, Nb: como máximo ,1%, y Ti: como máximo ,1%.

6.- Un miembro de botella de inflador de airbag como se ha establecido en la reivindicación 5, en el que la composición del acero contiene uno o más elementos seleccionados de Cu: ,5% - 1,%, Ni: ,5% - 1,5%, Mo: ,5%- 1,%, V: ,1%-,2%, Nb: ,3%-,1%, y Ti: ,2%-,1%.