Molde para elementos de composite con espesor variable, del tipo de los utilizados para la fabricación de elementos en composite mediante tecnología RTM (Resin Transfer Molding),

caracterizado porque la cámara de inyección dispone de un fondo desplazable verticalmente mediante una cuña asociada a un husillo movido por un actuador electromecánico.

La invención que se presenta aporta la principal ventaja de permitir realizar, con un único molde, piezas de diferentes alturas, con el consiguiente ahorro económico en moldes.

Molde para elementos de composite con espesor variable

La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un molde para elementos de composite con espesor variable, del tipo de los utilizados para la fabricación de elementos en composite mediante tecnología RTM (Resin Transfer Molding) , caracterizado porque la cámara de inyección dispone de al menos un fondo desplazable verticalmente mediante una cuña asociada a un husillo movido por un actuador electromecánico.

Campo de la invención

La invención se refiere al campo de los moldes para la fabricación de elementos en composite mediante tecnología RTM (Resin Transfer Molding) . Mediante esta tecnología se inyecta dentro de un molde cerrado, en el que previamente se han introducido las distintas capas precortadas de fibra y los insertos y refuerzos metálicos que la pieza requiera, una resina termoendurecible, con la asistencia opcional de vacío. La pieza es curada después de inyectarse en el propio molde, a través de un circuito térmico diseñado anteriormente. Una de la grandes ventajas es su curado en el propio molde, pudiendo conseguir diferentes curados gracias a las variables tiempo y temperatura, evitando por ello la necesidad de realizar un post-curado como por ejemplo, autoclave. El resultado es una pieza de material compuesto con un buen acabado en ambas caras, a diferencia de otros procesos de fabricación de composites, en los que solamente hay una cara en contacto con el molde.

Antecedentes de la invención

En la actualidad son conocidos múltiples procedimientos de fabricación de piezas de composite, algunos de ellos utilizando moldes con tecnología RTM, como podemos encontrar por ejemplo descrito en las Patentes ES2183296 “Procedimiento de fabricación de piezas huecas de material compuesto”, ES-220131 “Aparato para moldear artículos compuestos”, WO200914726 “Molde horno”, y ES-2202765 “Procedimiento de realización de piezas huecas de precisión, de material compuesto”. Si embargo todos estos procedimientos adolecen del problema de que, para obtener piezas de distinto espesor, por ejemplo durante la fase de pruebas de resistencias, es necesario realizar otro molde diferente, o modificar el existente, con el consiguiente coste económico.

Se ha intentado alguna solución alternativa, como la descrita en la Patente EP1243401A1 “Método y dispositivo para controlar el espesor durante la fabricación de componentes en composite”, consistente en introducir en el molde unas galgas o chapas de distinto grosor para compensar o reducir la altura, pero este procedimiento es muy incómodo de uso, tiene poca precisión y es muy propenso a problemas en el molde.

En el campo del moldeo de componentes en material termoplástico se conocen algunos moldes que incorporan un fondo regulable en altura, como por ejemplo el reivindicado en la Patente ES-2324491 “Dispositivo de moldeo con fondo regulable en altura para el moldeo de recipientes termoplásticos de diversas alturas”, pero el tipo de regulación de altura no es aplicable a los moldes para tecnología RTM, ya que están pensados para moldes más reducidos y que tengan que soportar gran presión de inyección, como es el caso de los termoplásticos.

Descripción de la invención

Para solventar la problemática existente en la actualidad en la fabricación de piezas de composite de múltiples espesores utilizando tecnología RTM, mejorando el estado de la técnica actual, se ha ideado el molde para elementos de composite con espesor variable objeto de la presente invención, el cual comprende un cuerpo principal y una tapa de cierre, estando dotado, al menos uno de ellos, con un fondo desplazable verticalmente terminado en su parte inferior con una superficie inclinada que reposa sobre una pieza en forma de cuña, dotada de movimiento horizontal, solidaria con la parte móvil de un husillo mecánicamente asociado a su vez con un actuador electromecánico y un encoder de control de posición, definiendo una cámara de inyección de espesor variable.

El actuador electromecánico proporciona el movimiento de giro que, mediante el husillo se transforma en desplazamiento horizontal de la cuña, la cual origina un desplazamiento vertical del fondo, variando por tanto de forma acorde el espesor de la cámara de inyección.

El molde se complementa con una cámara inferior termoregulada, que permite que el husillo trabaje a una temperatura sensiblemente inferior a la que alcanzan los elementos principales del molde, mejorando su funcionamiento y duración y evitando problemas debidos al exceso de temperatura.

Ventajas de la invención

Este molde para elementos de composite con espesor variable que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite realizar, con un único molde, piezas de diferentes alturas, con el consiguiente ahorro económico en moldes.

Otra de las más importantes ventajas a destacar es la cámara termoregulada en la que se encuentra ubicado el husillo, permitiendo su trabajo a menor temperatura que el resto del molde, facilitando su funcionamiento y alargando su vida útil. Es importante resaltar la gran precisión que se obtiene en la regulación del espesor de la pieza.

Otra importante ventaja es que el molde está temperado, mediante los oportunos elementos calefactores, facilitando el proceso de fabricación de la pieza.

Otra ventaja de la presente invención es que el molde puede incorporar circuito de refrigeración, para bajar la temperatura en el cambio de pieza, acelerando el proceso.

No debemos olvidar citar la gran facilidad de experimentación que permite este molde, propiciando las pruebas con distintos espesores de pieza sin necesidad de realizar nuevos moldes, acelerando y abaratando enormemente el proceso de desarrollo y pruebas de las piezas realizadas en composite.

Descripción de las figuras

Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de un molde para elementos de composite con espesor variable. En dicho plano la figura – 1-muestra una vista seccionada lateral del molde, en una realización en la que el fondo desplazable se encuentra dispuesto en el cuerpo principal.

La figura –2-muestra una vista en perspectiva del molde abierto, sin la tapa de cierre, desde la parte delantera , en una realización en la que el fondo desplazable se encuentra dispuesto en el cuerpo principal..

La figura -3-muestra una vista en perspectiva del molde cerrado, desde la parte delantera, en una realización en la que el fondo desplazable se encuentra dispuesto en el cuerpo principal.

La figura -4-muestra una vista en perspectiva del molde cerrado, desde la parte trasera, en una realización en la que el fondo desplazable se encuentra dispuesto en el cuerpo principal.

Realización preferente de la invención

El molde para elementos de composite con espesor variable objeto de la presente invención, comprende básicamente, como puede apreciarse en el plano anexo, un cuerpo principal (1) y una tapa de cierre (2) , estando dotado al menos uno de ellos de un fondo (3) desplazable verticalmente terminado en su parte inferior con una superficie inclinada que reposa sobre una pieza en forma de cuña (4) , dotada de movimiento horizontal, solidaria con la parte móvil (5) de un husillo (6) mecánicamente asociado a su vez con un actuador electromecánico (7) y un encoder (8) de control de posición, definiendo una cámara de inyección (16) de espesor variable. El actuador electromecánico (7) proporciona el movimiento de giro que, mediante el husillo (6) se transforma en desplazamiento horizontal de la cuña (4) , la cual origina un desplazamiento vertical del fondo (3) , variando por tanto de forma acorde el espesor de la cámara de inyección (16) .

En este ejemplo el fondo (3) desplazable se encuentra dispuesto en el cuerpo principal (1) , pero está previsto que alternativamente pueda estar dispuesto en la tapa de cierre (2) , o en ambos elementos.

El molde se complementa con una cámara inferior (10) termoregulada debajo del cuerpo principal (1) del molde asociada con uno o varios dispositivos de enfriamiento (9) , y que permite que el husillo (6) trabaje a una temperatura sensiblemente inferior a la que alcanzan los...

1 – Molde para elementos de composite con espesor variable, caracterizado porque comprende un cuerpo principal (1) y una tapa de cierre (2) , estando dotado al menos uno de ellos de un fondo (3) desplazable verticalmente terminado en su parte inferior con una superficie inclinada que reposa sobre una pieza en forma de cuña (4) , dotada de movimiento horizontal, solidaria con la parte móvil (5) de un husillo (6) mecánicamente asociado a su vez con un actuador electromecánico (7) y un encoder (8) de control de posición, definiendo una cámara de inyección (16) de espesor variable.

2 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque debajo del cuerpo principal (1) del molde, se encuentra definida una cámara inferior (10) termoregulada, asociada con uno o varios dispositivos de enfriamiento (9) .

3 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque entre el cuerpo principal (1) y la tapa de cierre (2) se encuentra dispuesta al menos una junta de cierre (12) .

4 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque entre el cuerpo principal (1) y el fondo (3) desplazable verticalmente se encuentra dispuesta una junta (11) .

– Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el fondo (3) desplazable verticalmente, el cuerpo principal (1) , o ambos, disponen de medios de calentamiento (17) .

6 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque comprende unos medios de cierre (20) .

7 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la tapa de cierre (2) dispone de fijaciones (15) para medios de elevación externos.

8 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la tapa de cierre (2) dispone de una o varias boquillas de inyección de material (13) y de una o varias boquillas de vacío (14) .

9 – Molde para elementos de composite con espesor variable, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el cuerpo principal (1) , la tapa de cierre (2) , o ambos, disponen de circuito de refrigeración.

- Procedimiento de actuación de un molde para elementos de composite con espesor variable, descrito en cualquiera de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el actuador electromecánico (7) proporciona el movimiento de giro que, mediante el husillo (6) se transforma en desplazamiento horizontal de la cuña (4) , la cual origina un desplazamiento vertical del fondo (3) , variando por tanto de forma acorde el espesor de la cámara de inyección (16) , siendo controlada la posición mediante el encoder (8) .