Procedimiento para la obtención de un producto de material termoplástico,

y el producto correspondiente.Proceso para la fabricación de piezas en resina termoplástica, que comprende los pasos de:a) introducir un material termoplástico (2) en una cavidad de molde (11) de un molde (1);b) cerrar el molde (1), comprimiendo y distribuyendo el material termoplástico (2);c) abrir el molde (1) y retirar el producto obtenido.El paso a) comprende los pasos dea1) depositar el material termoplástico (2) sobre un soporte de transporte (4);a2) desplazar el soporte de transporte hacia la cavidad de molde;a3) depositar el material termoplástico (2) dentro de la cavidad de molde (11)

Procedimiento para la obtención de un producto de material termoplástico, y el producto correspondiente.

Campo técnico de la invención

La invención se engloba en el campo de la fabricación de piezas en resinas termoplásticas, por ejemplo, para su uso como componentes de vehículos automóviles.

Antecedentes de la invención

En un proceso convencional de moldeado por inyección ("injection moulding"), la resina termoplástica se inyecta a alta temperatura y alta presión en un molde cerrado, permitiendo la obtención de formas complejas. Con estas técnicas de inyección a alta presión y temperatura se pueden conseguir piezas muy compactas y con alta rigidez, por lo que muchas veces no necesitan elementos de refuerzo. Estos procesos permiten la introducción de insertos o revestimientos decorativos en el interior del molde.

No obstante, estos procesos de inyección presentan ciertos inconvenientes, por ejemplo:

- Es necesario utilizar materiales de alta calidad para alcanzar las características mecánicas y/o estructurales requeridas, así como el aspecto externo deseado. Muchas veces no es posible utilizar materiales reciclados o de baja calidad.

- Es necesario controlar muy bien la temperatura para que el material fluya bien. El plástico al enfriarse se contrae, por lo que es preciso controlar bien la temperatura, especialmente cuando se desea obtener formas complejas.

- La alta temperatura supone un gran gasto energético. Además, la instalación requerida es más compleja puesto que debe ser capaz de calentar el material a esa alta temperatura. Por otro lado, cuando se requiere la utilización de insertos o refuerzos que se introducen en el molde o bien cuando la pieza a obtener debe incorporar un revestimiento, hay que tener en cuenta que no todos los materiales utilizados para constituir insertos, refuerzos o revestimientos pueden aguantar esas altas temperaturas.

- La boquilla de inyección se encuentra en una zona concreta del molde, por lo que para llegar a las zonas más alejadas y/o con formas complejas, el material tiene que fluir mucho. Para conseguir el llenado completo del molde y una buena compactación del material (que permite mejorar el comportamiento mecánico y estructural de la pieza obtenida) se requiere la utilización de grandes presiones. Estas grandes presiones necesarias hacen que se requiera una instalación más compleja.

En algunos casos (como, por ejemplo, en el caso de los guarnecidos de techo o guarnecidos de revestimiento de puertas para vehículos automóviles), la pieza plástica debe incorporar una capa de revestimiento en al menos una de las dos caras de la pieza obtenida (generalmente dispuesta en la "cara vista", es decir, en la cara del producto que queda a la vista del usuario durante el uso convencional del producto). Para que esta capa de revestimiento quede adherida a la pieza plástica, generalmente se coloca la capa de revestimiento en el molde y a continuación se produce la inyección de material termoplástico. Esto presenta el inconveniente de que no es posible utilizar cualquier material para revestimiento, puesto que muchos materiales se pueden degradar (por ejemplo, debido a quemado o por causa de brillos que empeoran su aspecto o suponen la pérdida de sus propiedades iniciales) por las altas temperaturas de la inyección. Por ello, en ocasiones es necesario utilizar una capa auxiliar de protección que se sitúa entre la capa de revestimiento y la superficie del material termoplástico y que hace de aislante frente a la alta temperatura del proceso de inyección, para evitar el deterioro de la capa de revestimiento. Sin embargo, esto aumenta la complejidad y encarece el coste final del proceso. Además, la utilización de la capa auxiliar de protección a veces no es suficiente para resolver completamente estos problemas, lo cual puede requerir la utilización de materiales especiales (y/o caros) para la capa de revestimiento.

Además, la alta presión de la inyección puede llegar a romper el material de revestimiento.

Además, el movimiento del material plástico que fluye desde la boquilla de inyección por todo el molde puede provocar que la capa de revestimiento se mueva, arrugue o desgarre arrastrada por el movimiento del material plástico, pudiendo cambiar el aspecto final de la pieza.

Los procedimientos de inyección se pueden realizar en molde cerrado o en molde abierto (en cuyo caso la inyección se realiza en dos fases: primero se inyecta una parte del material con el molde abierto, luego se cierra el molde y luego se finaliza la inyección).

Otra técnica que puede utilizarse para la producción de piezas termoplásticas es aquella que se puede denominar de compresión en molde abierto. Esta técnica tradicionalmente se basa en introducir el material plástico en un molde abierto, cerrar con el correspondiente molde superior y aplicar una presión de cierre. En esta técnica, las presiones no son tan altas como en los procesos de inyección en molde, y el material plástico se suele encontrar a una temperatura inferior a la que tiene en los procedimientos de inyección.

Estas técnicas de compresión en molde abierto presentan por lo tanto una serie de ventajas frente a los procesos de inyección, por ejemplo:

i) Las técnicas de compresión en molde abierto permiten el uso de una mayor diversidad de materiales plásticos que los procesos de inyección. Se pueden utilizar muchos materiales no idóneos o completamente inadecuados para un proceso de inyección.

ii) No requieren temperaturas de ciclo tan altas como en los procesos de inyección y, por lo tanto, es menor el consumo energético, las instalaciones requeridas son menos complejas y se pueden utilizar materiales más diversos para los insertos, refuerzos o capas de revestimiento.

iii) El material plástico está menos caliente, por lo que la estabilización de la pieza requiere menos tiempo, lo cual deriva en una mayor productividad. Esto significa también que se puede obtener un mayor control de la calidad de las piezas, o dicho de otra manera, para un mismo tiempo de ciclo, la estabilización es mayor y por tanto se obtienen mejores piezas.

iv) Además, por el uso de temperaturas y presiones más bajas, se reduce el riesgo de defectos en el revestimiento. Con temperaturas altas, el material termoplástico puede, por ejemplo, llegar a traspasar los poros del revestimiento o producir rasgaduras en el mismo, a través de las cuales se introducirla el material termoplástico.

v) Muchas veces no es necesario utilizar una capa auxiliar de protección.

vi) Las instalaciones o útiles que se utilizan en estos procesos pueden ser más sencillas y menos aparatosas que los que se utilizan en procesos de inyección.

vii) El uso de temperaturas más bajas puede servir para reducir los tiempos de ciclo.

No obstante, estas técnicas de compresión en molde abierto presentan el inconveniente de que la máquina dosificadora que produce o genera el material termoplástico fundido o reblandecido suele ser una máquina muy voluminosa y pesada, la cual no se puede mover fácilmente para realizar el vertido del material plástico en la cavidad del molde. Es cierto que tal vez no sea necesario mover toda la máquina: este tipo de máquina puede incorporar, por ejemplo, unas tolvas de alimentación de material termoplástico, unos medios de calentamiento de material termoplástico y otros dispositivos que no tienen que moverse y, además, un brazo mediante el cual el material termoplástico se introduce en el molde, brazo que generalmente incorpora medios de calentamiento para evitar que el material se enfríe y un sistema de empuje del material termoplástico, por ejemplo, un tornillo sin-fin. Ahora bien, este brazo se tendría que mover y seguirla siendo un elemento muy voluminoso y pesado. Además, en general, el molde incorpora unas columnas de guiado que dificultan el acceso del brazo de la máquina dosificadora a la cavidad del molde a llenar con el producto termoplástico (las columnas suelen estar dispuestas entre la parte inferior y la parte superior del molde para permitir el movimiento guiado de la parte superior para el cierre a presión del molde).

Estas técnicas de molde abierto presentan además el inconveniente de que la presión de conformado es la presión de cierre del molde y la temperatura del material termoplástico es mas baja que la temperatura utilizada en el proceso de inyección, por lo que se puede producir un mal...

1. Proceso para la fabricación de piezas en resina termoplástica, que comprende los pasos de:

a) introducir un material termoplástico (2) que comprende al menos una resina termoplástico en una cavidad de molde (11) de un molde (1);

b) cerrar el molde (1), comprimiendo y distribuyendo el material termoplástico (2) dentro de la cavidad de molde (11);

c) abrir el molde (1) y retirar un producto (3), obtenido a partir de dicho material termoplástico, de la cavidad de molde;

caracterizado porque

el paso a) comprende los pasos de

a1) depositar el material termoplástico (2) en estado reblandecido sobre un soporte de transporte (4);

a2) desplazar el soporte de transporte (4) hacia la cavidad de molde (11);

a3) depositar el material termoplástico (2) dentro de la cavidad de molde (11).

2. Proceso según la reivindicación 1, en el que, en el paso a1), el material termoplástico se deposita desde un elemento dispensador (5) fijo, y en el que el soporte de transporte (4) se desplaza, mediante un manipulador (6), con respecto a dicho elemento dispensador (5) fijo.

3. Proceso según la reivindicación 1, en el que, en el paso al), el material termoplástico se deposita desde un elemento dispensador (5) desplazable, y en el que el soporte de transporte (4) se desplaza, mediante un manipulador (6), de forma sincronizada con el elemento dispensador (5).

4. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte de transporte (4) se calienta durante los pasos a1) y/o a2).

5. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que adicionalmente comprende el paso de depositar al menos un elemento de refuerzo (7) en la cavidad de molde, de manera que forme parte integral del producto obtenido, teniendo dicho elemento de refuerzo (7) una forma laminar.

6. Proceso según la reivindicación 5, en el que dicho elemento de refuerzo (7) es depositado en la cavidad de molde junto con el material termoplástico (2).

7. Proceso según la reivindicación 6, en el que dicho elemento de refuerzo (7) se deposita sobre el soporte de transporte (4) antes del paso a3).

8. Proceso según la reivindicación 5, en el que dicho elemento de refuerzo (7) es situado en la cavidad de molde (11) antes de que el material termoplástico (2) se deposite en la cavidad de molde (11).

9. Proceso según la reivindicación 5, en el que dicho elemento de refuerzo (7) se introduce en la cavidad de molde (11) después del paso a3) pero antes del paso b).

10. Proceso según la reivindicación 5, en el que el elemento de refuerzo (7) constituye el soporte de transporte (4).

11. Proceso según la reivindicación 10, en el que el elemento de refuerzo (4, 7), junto con el material termoplástico (2), es volteado aproximadamente 180 grados en torno a un eje aproximadamente horizontal entre el paso a1) y el paso a3).

12. Proceso según la reivindicación 10, en el que el elemento de refuerzo (4, 7), junto con el material termoplástico (2), se gira entre el paso a1) y el paso a3) de manera que adopte una posición perpendicular a una dirección de cierre del molde.

13. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 5-12, en el que el elemento de refuerzo (7) tiene una estructura en forma de malla.

14. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 5-13, en el que el elemento de refuerzo comprende una pluralidad de orificios pasantes (71, 72).

15. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 5-12, en el que el elemento de refuerzo comprende, en al menos una superficie, una pluralidad de perforaciones no pasantes (73).

16. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 5-15, en el que el elemento de refuerzo (7) se precalienta antes de entrar en contacto con el material termoplástico.

17. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cavidad de molde está configurada para que, en el paso b), el material termoplástico forme al menos un elemento adicional seleccionado del grupo que comprende: torretas de fijación, clips de fijación de cableado, elementos de refuerzo y estructuras de absorción de impacto.

18. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cavidad de molde está dotada de medios de posicionamiento de piezas adicionales de inserto.

19. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se introduce en el molde, antes del paso b), al menos una capa de revestimiento (8) de manera que llegue a formar parte integral del producto (3) obtenido y de manera que cubra al menos una parte de una cara del producto obtenido.

20. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende el paso de, después del paso c), realizar un recorte de material sobrante del producto obtenido.

21. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para la obtención de un elemento para un automóvil.

22. Proceso según la reivindicación 21, en el que dicho elemento para un automóvil está seleccionado del grupo que comprende: un guarnecido de puerta, una bandeja trasera y un cubrepilar.

23. Producto obtenido con un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.