Herramienta de moldeo por soplado con succión para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos, conformadas por soplado con succión y extrusión, procedimiento de producción y utilización.

Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) con una cavidad (3) formada por dos mitades (9) deherramienta para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos (10) conformadas por soplado consucción y extrusión,

mediante el procedimiento por soplado con succión, en cuyo caso una preforma (2) deformableplásticamente y extrudida, en forma de un tubo flexible de masa fundida de material sintético, se introduce dentro dela cavidad cerrada (3) y se llevan a su posición en la cavidad deslizando por lo menos parcialmente sobre unasuperficie de moldeo (5), teniendo por lo menos una parte de la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) unatexturación, caracterizada por que la texturación de la superficie de moldeo (5) tiene en la mayoría de los casosunas cavidades producidas mediante chorreo con arena de la superficie fresada, teniendo esta texturación un valorde Ra comprendido entre 0,8 y 6,3 μm y un valor de Rz comprendido en el intervalo de 6 a 40 μm y poniendo a puntoun rozamiento de deslizamiento disminuido con respecto a la preforma (2).

Herramienta de moldeo por soplado con succión para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos, conformadas por soplado con succión y extrusión, procedimiento de producción y utilización El invento se refiere a una herramienta de moldeo por soplado con succión, que tiene una cavidad para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos, conformadas por soplado con succión y extrusión, mediante el procedimiento de soplado con succión, en cuyo caso una preforma deformable plásticamente y extrudida, en forma de un tubo flexible de masa fundida de material sintético, es introducida dentro de la cavidad cerrada y es llevada a su posición en la cavidad, deslizando por lo menos parcialmente sobre una superficie de moldeo. El invento, además, concierne a un procedimiento para la producción de una de tales herramientas de moldeo por soplado con succión, a la utilización de la misma para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos, conformadas por soplado con succión y extrusión, así como a las correspondientes piezas moldeadas de materiales sintéticos, conformadas por soplado con succión y extrusión.

Los cuerpos huecos a base de materiales sintéticos se producen hoy en día predominantemente según el procedimiento de moldeo por soplado y extrusión así como según el procedimiento por soplado con estiramiento de tipo afín [compárese la obra “Einführung in die Kunststoffverarbeitung” [Introducción en la elaboración de materiales sintéticos] del Prof. Dr. Walter Michaeli, 4ª edición de 1999. aparecida en la editorial Carl Hanser, Múnich, Viena, páginas 101-108]. La denominación de cuerpos huecos no se limita en tal caso solamente a artículos de envasado tales como botellas, bidones o barriles, sino que comprende también piezas técnicas, tales como p.ej. canales de ventilación, tableros de surf, semi-valvas de cofres y maletas, portaequipajes en techos o depósitos de gasolina de vehículos automóviles (en alemán KFZ) con una capacidad de desde unos pocos mililitros (envases de medicamentos) hasta de aproximadamente 13.000 litros (depósitos para aceite de calefacción) . El transcurso en cuanto al principio del procedimiento en el caso de los normales moldes de soplado y extrusión funciona de la siguiente manera: En primer lugar, a partir de una masa de moldeo de material sintético se extrude un tubo flexible (una preforma) con la necesaria longitud. Luego, la herramienta de moldeo por soplado, constituida en la mayor parte de los casos por dos partes, producida preferiblemente a base de aluminio, se cierra en torno al tubo flexible de extrusión deformable plásticamente, en forma de una masa fundida, que luego es separado mediante una cuchilla situada junto a la tobera de extrusión. La herramienta cerrada de moldeo por soplado, con el tubo flexible de masa fundida separado y cerrado por ambos extremos mediante las aristas de aplastamiento de la herramienta, es movida hasta el puesto de soplado, donde un mandril de soplado se sumerge dentro de la herramienta de moldeo por soplado y se introduce aire comprimido dentro del espacio hueco de la preforma, de manera que ésta es soplada a la forma definitiva y adopta el contorno del molde interno de la herramienta. Después de haber transcurrido el período de tiempo de refrigeración, el molde de soplado se abre y el artículo terminado de material sintético se desmoldea. El desmoldeo y la separación de las partes desechables, es decir los bordes sobrantes de material que resultan por arriba y por abajo junto a las aristas de aplastamiento al cerrar el molde de soplado, se efectúan por regla general automáticamente. Según sea la forma de la `pieza moldeada de material sintético pueden resultar unos bordes sobrantes cuyo peso total es desde unos pocos tantos por ciento hasta un múltiplo del peso de la pieza moldeada. Estos bordes sobrantes deben ser aportados lo más inmediatamente que sea posible a unos molinos cortantes, con el fin de poder aportarlos de nuevo a la extrusora como un denominado material regenerado.

La producción de piezas orientadas tridimensionalmente y curvadas con unos criterios de solicitación y función en parte diversos, es posible sólo condicionadamente en el habitual procedimiento de moldeo de soplado con extrusión. Además, las partes aplastadas sobrantes en las zonas (curvadas) de las costuras de separación de los moldes conducen a unas altas proporciones de material de desecho (proporciones de bordes sobrantes) en particular en las zonas longitudinales aplastadas (es decir no solamente por arriba y por abajo) . Unas partes aplastadas sobrantes conducen además (no en último término por medio de las costuras longitudinales en la pared de las piezas) a unas restricciones de la función mediante graves irregularidades en la distribución de los espesores de pared y los sitios débiles vinculados con ellas [compárese la Figura 1 del artículo especializado “Abfallarmes Blasformen komplexer Formteile” [Moldeo por soplado pobre en residuos de complejas piezas moldeadas] de E. Renford-Sasse, Kunststoffe [Materiales sintéticos] 1993/9, editorial Carl Hanser, Múnich; así como la cita de “Trends in der Blasform-Technologie” [Tendencias en la tecnología del moldeo por soplado], Fachtagung des Süddeutschen Kunststoff-Zentrums [Congreso especializado del Centro de Materiales Sintéticos del Sur de Alemania] del 21 de Junio de 1994, Conferencia del señor Dipl. Ing. W. Daubenbüchel: Verfahrens-und Maschinentechnik der 3D-Technologie] [Técnica de procedimientos y máquinas de la tecnología de 3D]. Para la producción de cuerpos curvados pluridimensionalmente (3D) exentos de costuras aplastadas se mencionan en la conferencia citada como perfeccionamiento del moldeo por soplado con extrusión habitual varias vías de solución de los problemas:

a) Extrusión de tubos flexibles y ubicación de la preforma, de un modo correspondiente al contorno del

artículo, dentro de una mitad abierta de molde de soplado,

b) Manipulación de la preforma mediante elementos agarradores, vacío y/o duchas neumáticas, y

c) Una combinación de las vías a) y b) , así como d) Moldeo por soplado con succión (compárese la página 71 de los documentos de la conferencia, con la patente básica de los EE.UU. US 4.645.447 de la entidad Sumitomo) .

Las variantes perfeccionadas del procedimiento se usan no solamente en el caso de la producción de tubos o cuerpos huecos a partir de un único material sintético, sino con frecuencia también en unión con la coextrusión secuencial. La coextrusión secuencial combina diferentes materiales en la dirección longitudinal en el caso de la producción de preformas. En tal caso se combinan materiales con diferentes propiedades en lo que se refiere a la flexibilidad, la estabilidad, la resistencia mecánica y la estabilidad de forma en caliente. En el uso más sencillo, se trata de una combinación de dos materiales con diversa dureza. Así, p.ej. se producen en una sola fase de trabajo unas piezas de base con unas zonas extremas flexibles y una parte central menos flexible (blanda – dura -blanda) . En particular, los tubos de aspiración de aire o los tubos de ventilación solicitan tales combinaciones para que se garanticen un buen montaje y una buena estanqueización de las zonas extremas mediante unas bridas de sujeción y una suficiente estabilidad en la zona central (contra una depresión o respectivamente sobrepresión, dependiendo del caso de uso) . Unas combinaciones de materiales para piezas moldeadas duras/blandas son las de un polipropileno y un EPDM, de una poliamida con una poliamida modificada de modo elastómero, así como de un poli (tereftalato de butileno) con un poliéster modificado de modo elastómero. Ambas técnicas de moldeo por soplado “moldeo por soplado sin costuras aplastadas y por coextrusión secuencial, en la mayor parte de los casos en combinación” son apropiadas por consiguiente en particular para la producción de unas piezas moldeadas, que hasta ahora se producían a base de materiales de caucho. En comparación con los materiales de caucho, en el caso del uso de materiales de TPE (elastómeros termoplásticos) se pueden realizar unos períodos de tiempo de ciclo más cortos. Unos típicos casos de uso son, sobre todo, ciertas piezas para la construcción de automóviles y máquinas, tales como manguitos de ejes, mangueras de aspiración, tubos acodados de aspiración, manguitos de dirección, mangueras para aire limpio, amortiguadores de choques, tubos de conexión, mangueras para aire caliente, etc. Mediante moldeo por soplado con succión se pueden producir ciertas piezas moldeadas curvadas pluridimensionalmente de materiales sintéticos, tales como tubos de conducción de aire oblongos, torcidos... [Seguir leyendo]

1. Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) con una cavidad (3) formada por dos mitades (9) de herramienta para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos (10) conformadas por soplado con succión y extrusión, mediante el procedimiento por soplado con succión, en cuyo caso una preforma (2) deformable plásticamente y extrudida, en forma de un tubo flexible de masa fundida de material sintético, se introduce dentro de la cavidad cerrada (3) y se llevan a su posición en la cavidad deslizando por lo menos parcialmente sobre una superficie de moldeo (5) , teniendo por lo menos una parte de la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) una texturación, caracterizada por que la texturación de la superficie de moldeo (5) tiene en la mayoría de los casos unas cavidades producidas mediante chorreo con arena de la superficie fresada, teniendo esta texturación un valor de Ra comprendido entre 0, 8 y 6, 3 μm y un valor de Rz comprendido en el intervalo de 6 a 40 μm y poniendo a punto un rozamiento de deslizamiento disminuido con respecto a la preforma (2) .

2. Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la texturación de la superficie de moldeo (5) tiene un valor de Ra de aproximadamente 3 μm y un valor de Rz situado en la región de 20 μm.

3. Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que comprende un dispositivo de succión (4) para la introducción de la preforma (2) en las mitades cerradas (9) de la herramienta.

4. Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que comprende dos correderas (6, 7) para el cierre por ambos lados de la cavidad (3) formada por las mitades cerradas (9) de la herramienta.

5. Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que ella está estructurada de una manera atemperable.

6. Herramienta de moldeo por soplado con succión (1) de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que por lo menos la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) está formada a base de aluminio.

7. Procedimiento para la producción de una herramienta de moldeo por soplado con succión (1) con una cavidad (3) formada por dos mitades (9) de la herramienta, para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos (10) conformadas por soplado con succión y extrusión, mediante el procedimiento de soplado con succión, en cuyo caso una preforma (2) deformable plásticamente y extrudida, en forma de un tubo flexible (2) de masa fundida de material sintético, se introduce dentro de la cavidad cerrada (3) y es llevada a su posición en la cavidad deslizando por lo menos parcialmente sobre una superficie de moldeo (5) , por lo menos sobre una parte de la superficie de moldeo de la cavidad (3) se produce una texturación, caracterizado por que la texturación de la superficie de moldeo (5) tiene en la mayoría de los casos unas cavidades, que se producen mediante chorreo con arena de una superficie previamente fresada, teniendo esta texturación un valor de Ra comprendido entre 0, 8 y 6, 3 μm y un valor de Rz situado en el intervalo de 6 a 40 μm y poniendo a punto un rozamiento de deslizamiento disminuido con respecto al tubo flexible de masa fundida de material sintético (2) .

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que el chorreo con arena se lleva a cabo en dos etapas, utilizándose en la primera etapa una arena cuarzosa y en la segunda etapa una arena de mar.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que la arena cuarzosa y la arena de mar tienen una granulometría de 0, 7 a 1 mm.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 hasta 9, caracterizado por que a continuación del chorreo con arena se efectúa un chorreo con perdigones, con perlas de vidrio.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que las perlas de vidrio tienen un diámetro de 100 a 1.000 μm, de manera preferida de aproximadamente 500 μm.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 u 11, caracterizado por que la arena cuarzosa y la arena de mar y/o las perlas de vidrio son sopladas sobre la superficie de moldeo con una presión de aire de 2-8 bares, de manera preferida de 4 bares, durante un período de tiempo de 0, 5-5 minutos, de manera preferida de 2 minutos.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 hasta 12, caracterizado por que solamente unas partes especialmente expuestas de la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) son provistas de una texturación superficial.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 hasta 12, caracterizado por que toda la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) es provista de una texturación superficial.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 hasta 12, caracterizado por que son provistas de

una texturación superficial aquellas partes de la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) que han de ser cubiertas 5 por determinadas partes o segmentos de la preforma (2) .

16. Utilización de una herramienta de moldeo por soplado con succión (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 6, o respectivamente de una herramienta de moldeo por soplado con succión (1) producida según el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 hasta 15, para la producción de piezas moldeadas de materiales sintéticos (10) conformadas por soplado con succión y extrusión mediante el procedimiento de soplado 10 con succión, en cuyo caso una preforma (2) deformable plásticamente y extrudida, en forma de un tubo flexible de masa fundida de material sintético, es introducida dentro de la cavidad (3) cerrada, formada por dos mitades (9) de la herramienta, y es llevada a su posición en la cavidad deslizando parcialmente sobre una superficie de moldeo (5) teniendo por lo menos una parte de la superficie de moldeo (5) de la cavidad (3) una texturación, caracterizada por que la texturación de la superficie de moldeo (5) tiene unas cavidades producidas en la mayoría de los casos mediante chorreo con arena de la superficie fresada, teniendo esta texturación un valor de Ra situado entre 0, 8 y 6, 3 μm y un valor de Rz situado en el intervalo de 6 a 40 μm, y poniendo a punto un disminuido rozamiento por deslizamiento con respecto a la preforma (2) .

17. Utilización de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada por que el tubo flexible de masa fundida de material sintético extrudido (2) , al introducirse en la herramienta de moldeo por soplado con succión (1) , tiene una 20 temperatura de la masa situada en el intervalo de 200 a 285 ºC, de manera preferida en el intervalo de 220 a 250 ºC.

18. Utilización de acuerdo con la reivindicación 16 ó 17, caracterizada por que la herramienta de moldeo por soplado con succión (1) es atemperada a una temperatura situada en el intervalo de 20 a 120 ºC, de manera preferida a una temperatura situada en el intervalo de 60 a 80 ºC.

19. Utilización de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 hasta 18, caracterizada por que por lo menos algunas

partes de la superficie de moldeo (5) de la herramienta de moldeo por soplado con succión (1) son revestidas con un agente de deslizamiento constituido sobre la base de una silicona, antes de la introducción de una preforma (2) .