Procedimiento de solidarización de una primera y una segunda pieza de material termoplástico.

Procedimiento de solidarización de una primera (10) y una segunda (12) pieza de material termoplástico devehículo automóvil,

caracterizado porque la primera pieza (10) incluye una protuberancia (18) en saliente de unacara (16) y la segunda pieza (12) incluye una superficie de agarre (27), incluyendo el procedimiento las siguientesetapas:

- puesta en contacto de la segunda pieza (12) contra dicha cara (16) de la primera pieza (10), estandodispuesta la segunda pieza (12) de manera que el ángulo entre un vector normal con la cara de la primerapieza y un vector normal con la superficie de agarre (27) es agudo y que la superficie de agarre está próximaa la protuberancia,

- calentamiento de la protuberancia (18),

- deformación plástica de la protuberancia (18) hacia la segunda pieza mediante la acción de un medio dedeformación (30) que se desplaza sensiblemente paralelo a la cara (16) de la primera pieza (10), de maneraque por lo menos una parte de extremo (26) de la protuberancia (18) esté en contacto con la superficie deagarre (27).

Procedimiento de solidarización de una primera y una segunda pieza de material termoplástico

La presente invención se refiere al ámbito técnico de la fijación de piezas de material termoplástico, especialmente de piezas de vehículo automóvil.

Se conoce en el estado de la técnica una piel de parachoques de vehículo automóvil en la que se montan y solidarizan distintos elementos tales como un refuerzo o un soporte de sensor. Un método conocido de solidarización de estos distintos elementos es el estampado.

Los documentos JP61084227 y DE102004046516 describen procedimientos de estampado de piezas de plástico.

Por ejemplo, para solidarizar un refuerzo en una piel de parachoques, se dota la piel de parachoques de una protuberancia en saliente de su cara oculta, y se dispone una abertura en el refuerzo. A continuación, se pone en contacto el refuerzo contra la cara de la piel de parachoques de la que forma saliente la protuberancia de manera a que la protuberancia penetre en la abertura dejando sobresalir una parte de extremo. Después, se calienta íntegramente la parte de extremo de la protuberancia, por ejemplo por medio de ultrasonidos generados por un sonotrodo, y se forma una cabeza de remache aplastando la cabeza verticalmente.

Este procedimiento de solidarización conocido obliga generalmente a calentar la protuberancia según su altura. En efecto, el calentamiento y el aplastamiento de la protuberancia suelen realizarse mediante la misma herramienta que, durante el calentamiento, se encuentra a proximidad del extremo superior de la nervadura, de manera a limitar sus movimientos durante el aplastamiento. El tiempo de calentamiento es relativamente largo para que el calor se propague en toda la altura de la protuberancia y para que el material de la protuberancia esté totalmente fundido.

Además, orientando el flujo de calor según la dirección vertical de la protuberancia, se corre el riesgo de calentar la cara del elemento de carrocería del que forma saliente la protuberancia, lo que puede causar defectos de aspecto de dicha pieza de carrocería.

Finalmente, aplastando la protuberancia en dirección a la base de la protuberancia, es decir perpendicularmente al elemento de carrocería, se corre el riesgo de presionar la superficie de dicho elemento y causar de este modo defectos de aspecto.

La invención tiene por objeto proporcionar un procedimiento de solidarización que no presente dichos inconvenientes.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un procedimiento de solidarización de una primera y una segunda pieza de material termoplástico de vehículo automóvil, en el que la primera pieza incluye una protuberancia en saliente de una cara y la segunda pieza incluye una superficie de agarre, incluyendo el procedimiento las siguientes etapas:

- puesta en contacto de la segunda pieza contra dicha cara de la primera pieza, estando dispuesta la segunda pieza de manera que el ángulo entre un vector normal con la cara de la primera pieza y un vector normal con la superficie de agarre es agudo y que la superficie de agarre está próxima a la protuberancia,

- calentamiento de la protuberancia,

- deformación plástica de la protuberancia hacia la segunda pieza mediante la acción de un medio de deformación que se desplaza sensiblemente paralelo a la cara de la primera pieza, de manera que por lo menos una parte de extremo de la protuberancia esté en contacto con la superficie de agarre.

Preferiblemente, durante la etapa de puesta en contacto, la segunda pieza está en tope contra la protuberancia lo que presenta la ventaja de guiar el posicionamiento de ambas piezas la una con relación a la otra.

El hecho de que el ángulo entre los vectores normales con las dos superficies sea agudo significa que las dos superficies están sensiblemente orientadas en la misma dirección. Cuando el ángulo es nulo, ambas superficies son sensiblemente paralelas.

La etapa de calentamiento de la protuberancia es relativamente corta ya que el objetivo de esta etapa es únicamente ablandar suficientemente la protuberancia para que pueda ser deformada plásticamente hacia la segunda pieza por el medio de deformación. Además, solo la base de la protuberancia requiere ser ablandada para permitir la deformación plástica de la protuberancia. En el resto de la descripción, se hablará de plegado de la protuberancia, aunque sea deformada plásticamente. Esta etapa tiene una duración del orden de 3 a 4 segundos, como máximo de 6 segundos. Este tiempo de calentamiento es inferior al necesario para el empleo de un procedimiento clásico de estampado (alrededor de 9 segundos) . En efecto, el estampado requiere una fusión total de la protuberancia para permitir aplastarla verticalmente.

Además, gracias al hecho de que la protuberancia se calienta relativamente poco, el tiempo de enfriamiento es corto.

Dado que el tiempo de ciclo de procedimiento de solidarización es reducido, esto permite robotizar esta operación de solidarización y utilizar un único robot capaz de efectuar sucesivamente varios puntos de solidarización entre ambas piezas. Los aparatos de soldadura del estado de la técnica poseen un tiempo de ciclo largo, lo que obliga a efectuar varias soldaduras simultáneamente y, por lo tanto, a diseñar aparatos complejos especialmente desarrollados para

cada pieza de carrocería a ensamblar.

Finalmente, es posible calentar la protuberancia lateralmente, lo que permite, además de reducir el tiempo de calentamiento, prevenir la formación de rechupes en la superficie de la primera pieza.

El procedimiento de solidarización de la invención puede incluir además una o varias de las siguientes características.

- El ángulo entre los dos vectores es sensiblemente nulo.

- El procedimiento incluye una etapa adicional de prensado de la parte de extremo contra la segunda pieza, de manera a provocar una fusión superficial de las partes del tramo de extremo y de la superficie de toma de contacto, y una mezcla de los materiales fundidos.

- La deformación plástica y el prensado del tramo de extremo contra la segunda pieza se realizan con el medio 15 de deformación. El medio de deformación se desplaza en un plano sensiblemente paralelo a la cara de la primera pieza.

- El medio de deformación es maniobrado por un robot.

- El medio de deformación incluye un rodillo, un prensador, una zapata o un bloque de metal, maniobrado por un robot.

- Se calienta simultáneamente la parte de extremo de la protuberancia y la superficie de agarre, especialmente por medio de una corriente de aire caliente, un láser o una radiación infrarroja.

- La protuberancia es una lengüeta o una nervadura, siendo la protuberancia preferiblemente sensiblemente normal con relación a la cara de la primera pieza.

- La primera pieza es una pieza de carrocería y la segunda pieza es un refuerzo de la pieza de carrocería o un 25 soporte de sensor.

- La segunda pieza incluye un orificio pasante que desemboca en la superficie de agarre, durante la etapa de puesta en contacto, por lo que la protuberancia penetra en el orificio dejando sobresalir la parte de extremo.

La invención se entenderá mejor mediante la lectura de la siguiente descripción, proporcionada únicamente a título de ejemplo y realizada con referencia a los dibujos adjuntos, en los que las figuras 1, 2 y 3 representan tres etapas

sucesivas del procedimiento de solidarización de la invención y la figura 4 representa dos piezas solidarizadas por medio del procedimiento de la invención según una variante.

Se consideran una primera 10 y una segunda 12 pieza de material termoplástico de vehículo automóvil. En el ejemplo representado en las figuras, la primera pieza 10 es una piel 10 de parachoques y la segunda pieza 12 es un refuerzo 12 de piel 10 de parachoques.

La piel 10 de parachoques incluye una cara de aspecto 14 y una cara opuesta 16. La piel 10 de parachoques incluye una nervadura 18 que forma una protuberancia en saliente de la cara opuesta 16. La nervadura 18 viene de una pieza con la piel 10 y es sensiblemente perpendicular a la superficie 16 de la primera... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de solidarización de una primera (10) y una segunda (12) pieza de material termoplástico de vehículo automóvil, caracterizado porque la primera pieza (10) incluye una protuberancia (18) en saliente de una cara (16) y la segunda pieza (12) incluye una superficie de agarre (27) , incluyendo el procedimiento las siguientes etapas:

- puesta en contacto de la segunda pieza (12) contra dicha cara (16) de la primera pieza (10) , estando dispuesta la segunda pieza (12) de manera que el ángulo entre un vector normal con la cara de la primera pieza y un vector normal con la superficie de agarre (27) es agudo y que la superficie de agarre está próxima a la protuberancia,

- calentamiento de la protuberancia (18) ,

- deformación plástica de la protuberancia (18) hacia la segunda pieza mediante la acción de un medio de deformación (30) que se desplaza sensiblemente paralelo a la cara (16) de la primera pieza (10) , de manera que por lo menos una parte de extremo (26) de la protuberancia (18) esté en contacto con la superficie de agarre (27) .

2. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que el ángulo entre ambos vectores es sensiblemente nulo.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye una etapa adicional de prensado de la parte de extremo (26) contra la segunda pieza (12) , de manera a provocar una fusión superficial de las partes (26, 27) de la parte de extremo y de la superficie de agarre (27) en contacto, y la mezcla de los materiales fundidos.

4. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que la deformación plástica y el prensado de la parte de extremo (26) contra la segunda pieza (12) se realizan por medio de deformación.

5. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que el medio de deformación (30) es maniobrado por un robot (32) .

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de deformación incluye un rodillo, un prensador, una zapata o un bloque de metal, maniobrado por un robot.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se calientan simultáneamente la parte de extremo (26) de la protuberancia (18) y la superficie de agarre (27) , especialmente por medio de una corriente de aire caliente (28) , un láser o una radiación infrarroja.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la protuberancia (18) es una lengüeta o una nervadura, siendo la protuberancia preferiblemente sensiblemente normal con relación a la cara (16) de la primera pieza (10) .

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera pieza (10) es una pieza de carrocería y la segunda pieza (12) es un refuerzo de la pieza de carrocería o un soporte de sensor.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la segunda pieza (12) incluye un orificio pasante (24) que desemboca en la superficie de agarre (27) , durante la etapa de puesta en contacto, por lo que la protuberancia penetra en el orificio (24) dejando sobresalir la parte de extremo (26) .