Procedimiento y dispositivo para fabricar una pieza moldeada con una línea de rotura nominal para una abertura de airbag.

Procedimiento para fabricar una pieza moldeada que presenta una línea de rotura nominal (12) para una abertura de airbag,

con una capa de soporte (8) y una capa decorativa (10), comprendiendo el procedimiento al menos dos ciclos de fundición inyectada en un útil de moldeo (1) de al menos dos etapas, en donde a) en una primera etapa del útil de moldeo (1) con una primera contrapieza de moldeo (3) y una primera cavidad (7) se forma primeramente la capa de soporte (8) por medio de un primer ciclo de fundición inyectada; y b) en una segunda etapa del útil de moldeo (1) con una segunda contrapieza de moldeo (13) y una segunda cavidad (11) se aplica después sobre la capa de soporte terminada (8) una capa decorativa (10) durante un segundo ciclo de fundición inyectada, en donde se forman en la capa de soporte (8) durante el primer ciclo de fundición inyectada unas perforaciones (9) a través de las cuales se introduce en la capa decorativa (10) durante el segundo ciclo de fundición inyectada un elemento de perforación (5, 6) de un útil de perforación (4) integrado en el útil de moldeo (1), caracterizado porque las perforaciones (9) de la capa de soporte (8) son formadas en el primer ciclo de fundición inyectada por unos tetones (17) integrados en el molde de base (2) del útil de moldeo (1) y equipados con un útil de perforación (4).

Procedimiento y dispositivo para fabricar una pieza moldeada con una línea de rotura nominal para una abertura de airbag.

La presente invención concierne a un procedimiento para fabricar una pieza moldeada que presenta una línea de rotura nominal para una abertura de airbag con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La invención concierte también a un dispositivo para fabricar una pieza moldeada con una línea de rotura nominal para una abertura de airbag con las características del preámbulo de la reivindicación 12.

Las piezas moldeadas de plástico se utilizan en muchos sectores de la industria de los vehículos, especialmente como piezas para el revestimiento interior, como, por ejemplo, tableros de instrumentos, revestimientos de columnas, revestimientos de puerta, revestimientos laterales, etc. Usualmente, tales piezas moldeadas de plástico utilizadas como revestimiento interior constan de varias capas de plásticos, poseyendo cada capa unas propiedades específicas. Así, por ejemplo, los tableros de instrumentos constan de una capa de soporte dura que puede estar constituida por un material sintético termoplástico reforzado con fibras de vidrio y sobre la cual está aplicada una capa de espuma, por ejemplo de poliuretano. La capa de espuma está provista frecuentemente de una capa decorativa que forma el lado visto de la pieza moldeada. A este fin, por ejemplo, se une en un útil de laminado el soporte con una lámina espumada por detrás que presenta una estructura decorativa y es ópticamente atrayente.

Sin embargo, es posible también que, mediante una elección adecuada del plástico y de una superficie correspondientemente prefijada en el útil de moldeo, se forme directamente la superficie decorativa al sobreinyectar el soporte con un material sintético termoplástico.

Así, en el documento DE 10 2005 039 124 A1 se describe un procedimiento para fabricar una pieza compuesta de dos capas, en el que se forma el soporte en una primera cavidad a partir de un material sintético termoplástico reforzado con fibras por medio de un procedimiento de fundición inyectada y a continuación se efectúa en una segunda cavidad una sobreinyección con un material sintético termoplástico, sin participación de fibras, por medio de un procedimiento de fundición inyectada. En este caso, la segunda cavidad presenta en su superficie un graneado mediante el cual se genera un graneado en la superficie de la capa de cubierta.

Como ya se ha mencionado al principio, estas piezas compuestas se utilizan como revestimiento interior para vehículos automóviles, tal como, por ejemplo, tableros de instrumentos, revestimientos de columnas, revestimientos de puertas y revestimientos laterales. Los revestimientos interiores sirven hoy en día generalmente al mismo tiempo como cubiertas para módulos de airbag. Para facilitar la apertura de un airbag y su penetración en el interior del vehículo, las capas de soporte de la pieza moldeada correspondiente para el revestimiento interior están provistas frecuentemente de líneas de rotura nominal en la zona de cubierta del airbag. Al activarse un airbag se cumple entonces que el airbag en expansión choca con la capa de soporte, la cual se rompe entonces a lo largo de las líneas de rotura nominal.

Las líneas de rotura nominal para cubiertas de airbag se producen desde el lado posterior en el soporte de la pieza moldeada por medio de un láser o una fresa, generalmente después de la terminación de la pieza moldeada. La desventaja de este modo de proceder estriba en que es necesario un paso de fabricación adicional que, además, tiene que someterse todavía a un preciso control de fabricación para que no se produzcan daños en la pieza moldeada.

En el documento DE 199 58 865 A1 se describe un dispositivo de cubierta de airbag para vehículos automóviles, obtenible por el procedimiento de fundición inyectada, con una capa de soporte que presenta líneas de rotura nominal en la zona de cubierta del airbag. Para formar las líneas de rotura nominal se propone realizar un molde parcial de un útil con al menos un útil de cuchilla desplazable hacia dentro de la cavidad de la parte de moldeo. El molde de fundición inyectada dispone entonces de una parte de base de moldeo en la que está dispuesta en forma desplazable una cuchilla alargada actuante como útil de cuchilla. El útil de fundición inyectada presenta, además, una primera y una segunda contrapiezas de moldeo que están enfrente de la pieza de base del molde, formándose con la primera contrapieza de moldeo una cavidad que está prevista para recibir el material polímero para una protección contra fragmentación, mientras que la segunda contrapieza de moldeo incluye la cavidad para el soporte.

Al inyectar el elastómero que forma la pieza de protección contra fragmentación, el filo de la cuchilla del útil de cuchilla se aproxima hasta la primera contrapieza de moldeo y permanece en esta posición hasta que haya concluido la inyección del elastómero y se haya enfriado parcialmente la pieza de protección contra fragmentación.

A continuación, cambiando la primera contrapieza de moldeo por la segunda contrapieza de moldeo se forma una segunda cavidad en la que se inyecta el material polímero provisto para fabricar la capa de soporte. La inyección del material polímero para la capa de soporte se efectúa mientras está aún caliente el elastómero para la pieza de protección contra fragmentación, el cual presenta aquí típicamente todavía una temperatura comprendida entre 80º y 200º C. Al mismo tiempo, haciendo avanzar la cuchilla hasta cerca de la superficie de la segunda contrapieza de

moldeo se debilita la capa de soporte hasta dejar un pequeño espesor residual del material. Este avance de la cuchilla se efectúa típicamente a una temperatura de la capa de soporte de aproximadamente 100º a 240º C y la cuchilla permanece parada en esta posición hasta que el material de soporte se haya enfriado a aproximadamente 80º C.

Condición previa para que pueda realizarse el procedimiento antes descrito es que la primera capa para la pieza de protección contra fragmentación consista en una capa de elastómero que pueda absorber cargas del material durante la realización de la línea de rotura nominal en la capa de soporte y se desvíe elásticamente ante una presión ejercida por el útil de corte. Para producir líneas de rotura nominal en una pieza moldeada que consta de una capa de soporte rígida y una capa decorativa o capa de espuma inyectada encima, no es adecuado el procedimiento anteriormente descrito, ya que el desplazamiento de la cuchilla desde la capa de soporte solidificada hasta la capa decorativa o capa de espuma conduciría a una destrucción de la pieza moldeada.

En el documento DE 10 2005 050 370 A1 se describe un procedimiento para fabricar un grupo constructivo de equipamiento interior de vehículo automóvil en el que se prefabrica ya una línea de rotura nominal durante el procedimiento de fundición inyectada con ayuda de una corredera deslizante.

Por tanto, sigue existiendo el problema de encontrar un procedimiento que no presente los inconvenientes del estado de la técnica anteriormente descrito.

Este problema se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

Es también misión de la presente invención ofrecer un dispositivo para fabricar una pieza moldeada que presenta una línea de rotura nominal para una abertura de airbag, con el cual se puedan fabricar piezas moldeadas de esta clase evitando los inconvenientes del estado de la técnica.

Este problema se resuelve mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 12.

Formas de realización ventajosa tanto del procedimiento como del dispositivo son objeto de las reivindicaciones subordinadas correspondientes.

Mientras que la fabricación de piezas moldeadas para revestimientos interiores de vehículos automóviles de manera convencional pasa en general por tres etapas que se ejecutan también en tres útiles de moldeo diferentes, se tiene que, según la presente invención, se puede fabricar una pieza moldeada en un proceso de dos etapas en un único útil de moldeo, produciéndose también en la pieza moldeada durante el procedimiento una línea de rotura nominal necesaria para una cubierta de airbag.

En un procedimiento convencional para fabricar un tablero de instrumentos se fabrica primero, por ejemplo, una película decorativa elástica... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para fabricar una pieza moldeada que presenta una línea de rotura nominal (12) para una abertura de airbag, con una capa de soporte (8) y una capa decorativa (10) , comprendiendo el procedimiento al menos dos ciclos de fundición inyectada en un útil de moldeo (1) de al menos dos etapas, en donde a) en una primera etapa del útil de moldeo (1) con una primera contrapieza de moldeo (3) y una primera cavidad (7) se forma primeramente la capa de soporte (8) por medio de un primer ciclo de fundición inyectada; y b) en una segunda etapa del útil de moldeo (1) con una segunda contrapieza de moldeo (13) y una segunda cavidad (11) se aplica después sobre la capa de soporte terminada (8) una capa decorativa (10) durante un segundo ciclo de fundición inyectada, en donde se forman en la capa de soporte (8) durante el primer ciclo de fundición inyectada unas perforaciones (9) a través de las cuales se introduce en la capa decorativa (10) durante el segundo ciclo de fundición inyectada un elemento de perforación (5, 6) de un útil de perforación (4) integrado en el útil de moldeo (1) , caracterizado porque las perforaciones (9) de la capa de soporte (8) son formadas en el primer ciclo de fundición inyectada por unos tetones (17) integrados en el molde de base (2) del útil de moldeo (1) y equipados con un útil de perforación (4) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en el segundo ciclo de fundición inyectada se aplica una capa espumada en calidad de capa decorativa (10) .

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el segundo ciclo de fundición inyectada realiza una carrera de expansión para formar la capa espumada (10) .

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como material para la capa de soporte (8) se utiliza un material sintético termoplástico seleccionado del grupo de polipropileno (PP) , polietileno (PE) , politereftalato de butileno (PBT) , poliamida (PA) , poliestireno (PS) , policarbonato (PC) , polimetacrilato de metilo (PMMA) , acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno/policarbonato (ABS-PC) o polioximetileno (POM) .

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la capa de soporte (8) se refuerza con fibras seleccionadas del grupo de fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras naturales textiles.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como material para la capa decorativa (10) se emplea un elastómero termoplástico (TPE) a base de poliuretano (PU) , polipropileno (PP) , polietileno o poliamida (PA) .

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque como material para la capa decorativa espumada (10) se utiliza un elastómero termoplástico (TPE) , cargado con un agente propulsor, a base de poliuretano (PU) , polipropileno (PP) , polietileno o poliamida (PA) .

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se utiliza un útil de perforación (4) integrado en el útil de moldeo (1) y equipado con una cuchilla de corte (5) .

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se utiliza un útil de perforación (4) integrado en el útil de moldeo (1) y equipado con agujas de perforación (6) .

10. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de perforación (5, 6) del útil de perforación (4) integrado en el molde de base del útil de moldeo (1) es introducido, después del segundo ciclo de fundición inyectada, en el elastómero termoplástico aún no solidificado de la capa decorativa (10) , permaneciendo, en el estado extendido hacia fuera del útil de perforación (4) , una delgada pared residual no debilitada en la capa decorativa (10) .

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2, 3 ó 7, caracterizado porque el elemento de perforación (5, 6) del útil de perforación (4) integrado en el molde de base del útil de moldeo (1) es introducido, durante o después de la carrera de expansión de la contrapieza de moldeo (13) , en la espuma aún no solidificada del elastómero termoplástico de la capa decorativa espumada (10) , permaneciendo, en el estado extendido hacia fuera del útil de perforación (4) , una delgada pared residual no debilitada en la capa espumada (10) .

12. Dispositivo para fabricar una pieza moldeada que presenta una línea de rotura nominal (12) para una abertura de airbag, en donde el dispositivo comprende un útil de moldeo (1) de al menos dos etapas, con una primera contrapieza de moldeo (3) dotada de una primera cavidad (7) para formar una capa de soporte (8) en una primera etapa y con una segunda contrapieza de moldeo (13) dotada de una segunda cavidad (11) para formar una capa decorativa (10) en una segunda etapa, estando integrado en el molde de base (2) del útil de moldeo (1) un útil de

perforación (4) que presenta un elemento de perforación (5, 6) dispuesto en forma desplazable, caracterizado porque el molde de base (2) está equipado con tetones (17) en los que está integrado el útil de perforación (4) .

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la segunda cavidad (11) es expandible para formar una capa espumada (10) .

14. Dispositivo según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el útil de perforación (4) integrado en el útil de moldeo (1) está equipado con una cuchilla de corte (5) que puede introducirse en la capa decorativa (10) .

15. Dispositivo según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el útil de perforación (4) integrado en el útil de moldeo (1) está equipado con agujas de perforación (6) que pueden introducirse en la capa decorativa (10) .