Procedimiento para la obtención de una pieza de material termoplástico.

Un proceso para la fabricación de piezas de resina termoplástica,

que comprende los pasos de:

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

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

c) abrir el molde (1) y retirar una pieza (3), obtenida a partir de dicho material termoplástico, de la cavidad delmolde;

en el que

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), con el material termoplástico (2), hacia la cavidad (11) del molde(1);

a3) depositar el material termoplástico (2) dentro de la cavidad (11) del molde (1);

caracterizado por que el soporte de transporte es una bandeja, una caja o un recipiente;

y por que

- en el paso a1), el material termoplástico se deposita desde un elemento dosificador fijo (5), y en el que elsoporte de transporte (4) se desplaza, mediante un manipulador (6), con respecto a dicho elementodosificador fijo (5), de manera que el material termoplástico se distribuye de una manera sustancialmentepredeterminada sobre el soporte de transporte (4), o

- en el paso a1), el material termoplástico se deposita desde un elemento dosificador móvil (5), y en el queel soporte de transporte (4) se desplaza, mediante un manipulador (6), de forma sincronizada con elelemento dispensador (5), de manera que el material termoplástico se distribuye de una manerasustancialmente predeterminada sobre el soporte de transporte (4).

Procedimiento para la obtención de una pieza de material termoplástico 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, 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 25 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 muy bien. Para conseguir el llenado completo del molde y una buena compactación del material (que permita 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 paneles 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 quemaduras o por causa de brillos que empeoran su aspecto o suponen la pérdida de sus propiedades iniciales) por las altas 45 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 55 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 procesos 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 65 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, los refuerzos o las capas de revestimiento. ii) 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 los 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, que 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 más baja que la temperatura utilizada en el proceso de inyección, por lo que se puede producir un mal llenado del molde (por ejemplo, si el material está muy frío, aunque se ejerza presión, no se consigue que el material llene completamente el molde) y la pieza obtenida puede quedar menos compactada que la que se consigue utilizando técnicas de inyección y, por tanto, presentar peores características mecánicas. Esto significa que... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la fabricación de piezas de resina termoplástica, que comprende los pasos de:

a) introducir un material termoplástico (2) que comprende al menos una resina termoplástica en una cavidad

(11) de un molde (1) ; b) cerrar el molde (1) , comprimiendo y distribuyendo el material termoplástico (2) dentro de la cavidad (11) del molde (1) ; c) abrir el molde (1) y retirar una pieza (3) , obtenida a partir de dicho material termoplástico, de la cavidad del

molde; en el que 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) , con el material termoplástico (2) , hacia la cavidad (11) del molde (1) ; a3) depositar el material termoplástico (2) dentro de la cavidad (11) del molde (1) ;

caracterizado por que el soporte de transporte es una bandeja, una caja o un recipiente; 20 y por que

- en el paso a1) , el material termoplástico se deposita desde un elemento dosificador fijo (5) , y en el que el soporte de transporte (4) se desplaza, mediante un manipulador (6) , con respecto a dicho elemento dosificador fijo (5) , de manera que el material termoplástico se distribuye de una manera sustancialmente

predeterminada sobre el soporte de transporte (4) , o

- en el paso a1) , el material termoplástico se deposita desde un elemento dosificador móvil (5) , y en el que el soporte de transporte (4) se desplaza, mediante un manipulador (6) , de forma sincronizada con el elemento dispensador (5) , de manera que el material termoplástico se distribuye de una manera sustancialmente predeterminada sobre el soporte de transporte (4) .

2. Un proceso según la reivindicación 1, en el que el soporte de transporte (4) se calienta durante los pasos a1) y/o a2) , de manera que el material termoplástico tiene una temperatura que supera un umbral predeterminado cuando se deposita en la cavidad (11) del molde (1) .

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

4. Un proceso según la reivindicación 3, en el que dicho elemento de refuerzo (7) se deposita en la cavidad del 40 molde junto con el material termoplástico (2) .

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

6. Un proceso según la reivindicación 5, en el que en el paso a1) , una primera parte del material termoplástico (2) se deposita sobre el soporte de transporte (4) , después el elemento de refuerzo (7) se deposita sobre dicha primera parte del material termoplástico, y después una segunda parte del material termoplástico se deposita sobre el elemento de refuerzo.

7. Un proceso según la reivindicación 3, en el que dicho elemento de refuerzo (7) se coloca en la cavidad (11) del molde (1) antes de que el material termoplástico (2) se deposite en la cavidad (11) del molde (1) .

8. Un proceso según la reivindicación 3, en el que dicho elemento de refuerzo (7) se introduce en la cavidad (11) del

molde (1) después del paso a3) pero antes del paso b) . 55

9. Un proceso para la fabricación de piezas de resina termoplástica, que comprende los pasos de:

a) introducir un material termoplástico (2) que comprende al menos una resina termoplástica en una cavidad

(11) de un molde (1) ;

b) cerrar el molde (1) , comprimiendo y distribuyendo el material termoplástico (2) dentro de la cavidad (11) del molde (1) ; c) abrir el molde (1) y retirar una pieza (3) , obtenida a partir de dicho material termoplástico, de la cavidad del molde;

caracterizado por que 65 el paso a) comprende los pasos de a1) depositar el material termoplástico (2) en estado reblandecido sobre un elemento de refuerzo (7) , teniendo dicho elemento de refuerzo (7) una forma laminar; a2) desplazar el elemento de refuerzo (7) , con el material termoplástico (2) , hacia la cavidad (11) del molde (1) ;

a3) depositar el material termoplástico (2) y el elemento de refuerzo (7) dentro de la cavidad (11) del molde (1) , de manera que el elemento de refuerzo (7) se convierta en una parte integrante de la pieza obtenida.

10. Un proceso según la reivindicación 9, en el que, en el paso a1) , el material termoplástico se deposita desde un elemento dispensador fijo (5) , y en el que el elemento de refuerzo (7) se desplaza, mediante un manipulador (6) , con respecto a dicho elemento dispensador fijo (5) , de manera que el material termoplástico se distribuye de una manera sustancialmente predeterminada sobre el elemento de refuerzo (7) .

11. Un proceso según la reivindicación 9, en el que, en el paso a1) , el material termoplástico se deposita desde un elemento dispensador móvil (5) , y en el que el elemento de refuerzo (7) se desplaza, mediante un manipulador (6) ,

de forma sincronizada con el elemento dispensador (5) , de manera que el material termoplástico se distribuye de una manera sustancialmente predeterminada sobre el elemento de refuerzo (7) .

12. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en el que el elemento de refuerzo (7) se calienta durante los pasos a1) y/o a2) , de manera que el material termoplástico tiene una temperatura que supera un umbral 20 predeterminado cuando se deposita en la cavidad (11) del molde (1) .

13. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en el que el elemento de refuerzo (7) , junto con el material termoplástico (2) , se voltea aproximadamente 180 grados alrededor de un eje aproximadamente horizontal entre el paso a1) y el paso a3) .

14. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en el que el elemento de refuerzo (7) , junto con el material termoplástico (2) , se gira entre el paso a1) y el paso a3) de manera que tiene una posición perpendicular a la dirección de cierre del molde.

15. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 3-14, en el que el elemento de refuerzo (7) tiene una estructura en forma de malla.

16. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 3-14, en el que el elemento de refuerzo comprende una pluralidad de orificios pasantes (71, 72) . 35

17. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 3-14, en el que el elemento de refuerzo comprende, sobre al menos una superficie, una pluralidad de orificios no pasantes (73) .

18. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 3-17, en el que el elemento de refuerzo (7) se precalienta 40 antes de ponerlo en contacto con el material termoplástico.

19. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cavidad del molde está provista de medios de posicionamiento para posicionar las piezas de inserción adicionales.

20. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se introduce al menos una capa de revestimiento (8) en el molde antes del paso b) , de manera que es una parte integrante del producto (3) obtenido y de manera que cubre al menos una parte de la cara del producto obtenido.

21. Un proceso según la reivindicación 20, en el que la capa de revestimiento (8) incluye una capa de refuerzo que 50 está embebida dentro del producto (3) obtenido.

22. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente el paso de, después del paso c) , desbastar el material en exceso del producto obtenido.

23. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en el paso a1) , la cantidad de material termoplástico que se deposita sobre el soporte de transporte o el elemento de refuerzo está controlada.

24. Un proceso según la reivindicación 23, en el que en el paso a1) , la cantidad de material termoplástico que se deposita sobre el soporte de transporte o el elemento de refuerzo está controlada de manera que se deposita más 60 material termoplástico por unidad de superficie en al menos un área del soporte de transporte que en otra área del soporte de transporte.

25. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones 23 y 24, en el que la cavidad del molde está configurada de manera que el material termoplástico forma al menos un elemento funcional en el paso b) . 65

26. Un proceso según la reivindicación 25, en el que dicho al menos un elemento funcional incluye al menos una torreta de fijación.

27. Un proceso según la reivindicación 25, en el que dicho al menos un elemento funcional incluye al menos un clip 5 de fijación de cableado.

28. Un proceso según la reivindicación 25, en el que dicho al menos un elemento funcional incluye al menos un elemento de refuerzo.

29. Un proceso según la reivindicación 25, en el que dicho al menos un elemento funcional incluye al menos una estructura de absorción de impactos.

30. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para obtener un elemento para un automóvil.

31. Un proceso según la reivindicación 30, en el que dicho elemento para un automóvil se selecciona entre el grupo que comprende: un panel de puerta, una bandeja trasera y un montante.