PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR UN GUARNECIDO INTERIOR PARA AUTOMOCION, APARATO PARA FABRICARLO Y GUARNECIDO ASI FABRICADO.

Procedimiento para fabricar un guarnecido interior para automoción,

aparato para fabricarlo y guarnecido así fabricado.Procedimiento para fabricar un producto final que comprende tres elementos (pieza sustrato de polipropileno (PP) (1''), piel elastomérica de recubrimiento (2), y espumado efecto soft (3)) en un solo proceso, y en una sola estación de trabajo, sin necesidad de postprocesos y materiales elaborados iniciales. Se sobremoldea una pieza de PP (1'') con el elastómero de la piel (2), y cuasi-simultáneamente, en el material piel (2), se realiza una coinyección con el material espumado (3) para obtener, en un solo proceso, un solo utillaje y en una sola estación de trabajo el componente de tres materiales (pieza de polipropileno (PP) (1''), piel (2) y espumado efecto soft (3)

Procedimiento para fabricar un guarnecido interior para automoción, aparato para fabricarlo y guarnecido así fabricado.

Campo de la invención

La invención se engloba en el campo de los procedimientos para fabricar guarnecidos interiores para vehículos, aparatos para fabricar dichos guarnecidos y los guarnecidos así fabricados.

Antecedentes de la invención

Son conocidos distintos procedimientos para fabricar guarnecidos interiores de vehículos. US 5,580,501 describe un panel interior que comprende una capa de piel flexible de poliuretano, una capa de espuma resiliente intermedia y un sustrato de espuma rígida. La capa de piel flexible de poliuretano y la capa de espuma resiliente intermedia son formadas como una carcasa de uretano termoplástico expandido en un proceso de moldeo.

Descripción de la invención

La presente invención permite obtener un producto final que comprende tres elementos (pieza sustrato de polipropileno (PP), piel elastomérica de recubrimiento, y espumado efecto soft) en un solo proceso, y en una sola estación de trabajo, sin necesidad de postprocesos y materiales elaborados iniciales.

La invención integra la fabricación de la pieza base y de su recubrimiento "soft-touch" en un solo proceso, un solo utillaje, y en un único puesto de trabajo, con lo que se disminuye el espacio requerido para el proceso productivo y el personal necesario en el puesto de trabajo.

La invención combina una técnica de sobremoldeo de la pieza de PP con el elastómero de la piel, y cuasi-simultáneamente, en este material piel, se realizará una coinyección con el material espumado para obtener, en un solo proceso, un solo utillaje y en una sola estación de trabajo el componente de tres materiales (pieza de polipropileno (PP), piel y espumado efecto soft).

1. Inyección del sustrato de polipropileno

En esta fase se inyecta el material polipropileno, que será el sustrato rígido del producto final. Se trata de una inyección monomaterial sobre la cavidad del molde que contiene el espesor de dicho sustrato rígido. La inyección de este material se realiza a través del husillo principal de la máquina, debiendo el material ser inyectado y compactado adecuadamente de acuerdo a los principios de la inyección. La fase de enfriamiento se prolonga hasta que el material ha alcanzado unas condiciones de temperatura adecuadas para la correcta adhesión por sobreinyección del material de recubrimiento. Estas condiciones se alcanzan antes de que termine la fase de enfriamiento convencional del sustrato de polipropileno, con lo cual se reduce el tiempo de enfriamiento de este componente, antes de pasar a la siguiente fase.

2. Modificación de la cavidad del molde

Una vez inyectado el sustrato de polipropileno, hay que preparar el molde para la inyección del material de recubrimiento (termoplástico elastómero). Para ello, es preciso disponer en el molde de una cavidad móvil que se retraiga respecto de la pieza inyectada de polipropileno para dejar el espesor necesario del componente de recubrimiento. También es posible realizar la modificación de la cavidad por otros medios, como un plato giratorio, o un robot que realice el cambio del sustrato de polipropileno de una cavidad a otra dentro del molde.

3. Sobreinyección del material de recubrimiento termoplástico elastómero

La sobreinyección del material termoplástico elastómero se realiza mediante un llenado volumétrico parcial de la nueva cavidad que se genera a partir de la modificación de la cavidad del molde en la fase anterior. Para inyectar este material se recurre a una unidad de inyección adicional sobre la máquina. La disposición más adecuada de esta unidad es una posición lateral (en "L"), aunque también se pueden contemplar disposiciones verticales, o bien oblicuas (en "R") sobre el husillo principal de la máquina. El llenado volumétrico con este material es parcial (preferentemente con volúmenes entre el 35% y el 65% de la cavidad del material de recubrimiento), para favorecer la posterior coinyección del material espumado en la siguiente fase. La inyección del material de recubrimiento comienza en el momento en el que la temperatura del material del sustrato del polipropileno está en un rango adecuado para que, por una parte, no sea arrastrado por la inyección del termoplástico elastómero, y, por otra parte, sea capaz de producirse una unión adecuada de los dos materiales. La inyección de este material recubre pues, parcialmente el lado de cavidad del sustrato de polipropileno. El recubrimiento total concluye en la siguiente fase de coinyección.

4. Coinyección del material espumado dentro del material de recubrimiento

Después de completar la inyección parcial del material de recubrimiento se procede a coinyectar el material espumado en el núcleo del material termoplástico elastómero. Este material coinyectado avanza por el núcleo caliente del material de recubrimiento empujando el frente de flujo de este último, de manera que se completa el llenado volumétrico de la cavidad del material de recubrimiento, cubriendo totalmente el lado de cavidad del sustrato de polipropileno, inicialmente inyectado con el husillo principal. La coinyección del material espumado en esta fase también sirve para compactar el material termoplástico elastómero. El resultado es que el material de recubrimiento tiene un núcleo de material espumado que le confiere propiedades "soft" al producto resultante, y una capa exterior de material elastomérico que le confiere las propiedades estéticas y exteriores. La fase de enfriamiento de ambos materiales, material termoplástico elastómero de recubrimiento, y material espumado interior se reduce al disminuir la masa de material total en el volumen de la cavidad del material de recubrimiento gracias al espumado.

El material espumado a coinyectar es resultado de la mezcla de un material termoplástico con base poleolefínica con un agente espumante. Este material es coinyectado en el núcleo del material termoplástico elastomérico a través de un tercer husillo acoplado a la máquina. La posición más adecuada de este husillo es oblicuo (en "R") respecto del husillo del material de recubrimiento, aunque otras configuraciones pueden ser posibles.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La Figura 1 es un esquema que muestra las primeras etapas del procedimiento de la invención en un aparato de 4 moldes. Las primeras etapas comprenden la inyección de un primer material sustrato inyectado en una primera cavidad para conformar una preforma.

La Figura 2 es un esquema que muestra las etapas intermedias del procedimiento de la invención en un aparato de 4 moldes. Las etapas intermedias comprenden la sobreinyección de un segundo material de recubrimiento sobreinyectado en una segunda cavidad sobre la preforma obtenida en la primeras etapas.

La Figura 3 es un esquema que muestra las etapas finales del procedimiento de la invención en un aparato de 4 moldes. Las etapas finales comprenden la coinyección con un tercer material espumado en el interior del segundo material para conformar un guarnecido interior.

La Figura 4 es un esquema que muestra las primeras etapas del procedimiento de la invención en un aparato de 2 moldes. Las primeras etapas comprenden la inyección de un primer material sustrato inyectado en una primera cavidad para conformar una preforma.

La Figura 5 es un esquema que muestra las etapas intermedias del procedimiento de la invención en un aparato de 2 moldes. Las etapas intermedias comprenden la sobreinyección de un segundo material de recubrimiento sobreinyectado en una segunda cavidad sobre la preforma obtenida en la primeras etapas.

La Figura 6 es un esquema que muestra las etapas finales del procedimiento de la invención en un aparato de 2 moldes. Las etapas finales comprenden la coinyección de un segundo material de recubrimiento con un tercer material espumado en el interior del segundo material para conformar un guarnecido interior.

Descripción de una realización de la invención

Un primer aspecto de la invención se...

1. Un procedimiento para fabricar un guarnecido interior para automoción que tiene acabado de tacto suave, caracterizado porque dicho procedimiento comprende las etapas:

        1a)        desplazar un primer molde (10M) y un segundo molde (20M) hasta una posición de inyección, donde un primer material sustrato (1) es inyectado en una primera cavidad (120C) para conformar una preforma (1');

        1b)        desplazar una pareja de moldes seleccionada entre una primera pareja (10M, 1. 20M) formada por un primer molde (10M) y un segundo molde (20M) y una segunda pareja (30M, 40M) formada por un tercer molde (30M) y un cuarto molde (40M) hasta una posición de sobreinyección, donde:

1b1) un volumen comprendido entre el 65% y el 85% de una segunda cavidad (120C', 340C) es sobreinyectado con un segundo material de recubrimiento (2);

        1c)        desplazar la pareja de moldes de la etapa 1 b) hasta una posición de desmoldeo, en la que el guarnecido interior es extraído.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque

2b2) un núcleo del segundo material de recubrimiento (2) es coinyectado con un tercer material espumado (3) para conformar el guarnecido interior.

3. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque comprende las etapas:

        3a)        desplazar el primer molde (10M) y el segundo molde (20M) hasta una posición de extracción, donde la preforma (1') es extraída;

        3b)        desplazar un tercer molde (30M) y un cuarto molde (40M) hasta una posición de recepción, donde la preforma (1') es recibida;

        3c)        desplazar la preforma (1') desde una posición de extracción a una posición de recepción;

        3d)        desplazar el tercer molde (30M) y el cuarto molde (40M) hasta la posición de sobreinyección;

        3e)        desplazar el tercer molde (30M) y el cuarto molde (40M) hasta la posición de desmoldeo.

4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque comprende las etapas:

        4a)        desplazar el primer molde (10M) y el segundo molde (20M) hasta la posición de sobreinyección;

        4b)        desplazar el primer molde (10M) y el segundo molde (20M) hasta la posición de desmoldeo.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque en la posición de inyección se ejecuta la etapa:

        a)        inyección, donde el primer material (1) es introducido en la primera cavidad (120C) a través de los primeros medios de entrada (120E) mediante primeros medios de introducción (120I).

6. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque en la posición de sobreinyección se ejecuta la etapa:

        b)        sobreinyección, donde el segundo material (2) es introducido en la segunda cavidad (120C', 340C) a través de los segundos medios de entrada (340E) mediante segundos medios de introducción (340I).

7. El procedimiento de la reivindicación 2 caracterizado porque en la posición de sobreinyección se ejecuta la etapa:

        c)        coinyección, donde el tercer material (3) es introducido en la segunda cavidad (120C', 340C) a través de los segundos medios de entrada (340E) mediante terceros medios de introducción (340I').

8. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa a) de inyección comprende:

        a1)        introducir el primer material (1) en la primera cavidad (120C) que está a una primera temperatura T1 comprendida entre 100ºC y 350ºC durante un primer tiempo t1 comprendido entre 0'5s y 10s;

        a2)        finalizar la etapa a) con una primera presión de compactación P1 comprendida entre 0 MPa y 200 MPa en la primera cavidad (120C) durante un segundo tiempo de compactación t2 comprendido entre 0s y 30s.

9. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa b) de sobreinyección comprende:

                introducir el segundo material (2) en la segunda cavidad (120C', 340C) que está a una segunda temperatura T2 comprendida entre 100ºC y 350ºC durante un tercer tiempo t3 comprendido entre 0'5s y 10s.

10. El procedimiento de la reivindicación 2 caracterizado porque la etapa c) de coinyección comprende:

                introducir el tercer material (3) en la segunda cavidad (120C', 340C) que está a una tercera temperatura T3 comprendida entre 100ºC y 350ºC durante un cuarto tiempo t4 comprendido entre 0'5s y 10s.

11. Un guarnecido interior para automoción que tiene acabado de tacto suave, comprendiendo dicho guarnecido:

        11a)        un primer material sustrato (1) conformado según una preforma (1') base del guarnecido;

        11b)        un segundo material de recubrimiento (2) para revestir el guarnecido;

        11c)        un tercer material espumado (3) envuelto por el segundo material de recubrimiento (2) para proporcionar un acolchado al guarnecido.

12. Un aparato para fabricar un guarnecido interior para automoción que tiene acabado de tacto suave, comprendiendo dicho aparato:

        12a)        un primer molde (10M) y un segundo molde (20M) para conformar los primeros medios de contención (120M) que comprenden:

12a1) primeros medios de apertura y cierre configurados para desplazar el primer molde (10M) y el segundo molde (20M) entre una pluralidad de posiciones, siendo:

12a11) una de dichas posiciones, una posición de inyección, cerrada, para definir una primera cavidad (120C) en los primeros medios de contención (120M);

12a2) primeros medios de entrada (120E) para que el primer material sustrato (1) sea introducido en la primera cavidad (120C).

13. El aparato de la reivindicación 12 caracterizado porque:

13a12) una de las posiciones es una posición de extracción, abierta, en la que la preforma (1') es extraída de los primeros medios de contención (120M);

además comprende:

        13b)        un tercer molde (30M) y un cuarto molde (40M) para conformar los segundos medios de contención (340M) que comprenden:

13b1) segundos medios de apertura y cierre configurados para desplazar el tercer molde (30M) y el cuarto molde (40M) entre:

13b11) una posición de sobreinyección, cerrada, para definir una segunda cavidad (120C', 340C) entre los segundos medios de contención (340M) y la preforma (1'), a ser sobreinyectada;

13b12) una posición de recepción, abierta, en la que la preforma (1') es recibida en los segundos medios de contención (340M);

13b13) una posición de desmoldeo, abierta, en la que el guarnecido interior es extraído de los segundos medios de contención (340M);

13b2) segundos medios de entrada (340E) para que el segundo material de recubrimiento (2) y el tercer material espumado (3) sean introducidos en la segunda cavidad (120C', 340C);

        13c)        medios de desplazamiento configurados para desplazar la preforma (1') desde una posición donde los primeros medios de contención (120M) están en la posición de extracción, a una posición donde los segundos medios de contención (340M) están en la posición de recepción.

14. El aparato de la reivindicación 12 caracterizado porque:

14a1) una de las posiciones es una posición de sobreinyección, cerrada, para definir una segunda cavidad (120C', 340C) entre los primeros medios de contención (120M) y la preforma (1'), a ser sobreinyectada;

14a2) una de las posiciones es una posición de desmoldeo, abierta, en la que el guarnecido interior es extraído de los primeros medios de contención (120M);

además comprende:

        14b)        segundos medios de entrada (340E) para que el segundo material de recubrimiento (2) y el tercer material espumado (3) sean introducidos en la segunda cavidad (120C', 340C).