Dispositivo de absorción de impactos con dispositivo a modo de cinta unido.

Un método de fabricación de un dispositivo (100) de absorción de impactos,

comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar un volumen de matriz (101, 402);

b) proporcionar un dispositivo a modo de cinta (107, 414, 418', 418'') que comprende elementos alargados de metal;

c) moldear a presión dicho volumen de matriz;

d) tras ello fijar dicho dispositivo a modo de cinta a dicho volumen de matriz moldeado a presión.

E05801371

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de absorción de impactos con dispositivo a modo de cinta unido

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para fabricar un dispositivo de absorción de impactos, tal como una viga de parachoques de vehículo y una viga de puerta de vehículo. La invención también se refiere al dispositivo de absorción de impactos así obtenido.

Antecedentes de la invención

Los dispositivos de absorción de impactos, tales como vigas de parachoques o puertas de absorción de impactos son bien conocidos en la técnica.

En la actualidad, tales dispositivos de absorción de impactos pueden estar provistos de una matriz que es un metal tal como acero o aluminio. Estos dispositivos de absorción de impactos de metal tienen el inconveniente de ser pesados, lo cual es una desventaja a la hora de ser utilizados para aplicaciones de automoción o de transporte. Debido a su método de producción, no son flexibles hacia la integración de funciones. El peso provoca un consumo de combustible adicional debido al peso a transportar junto con el vehículo.

Una alternativa para tales dispositivos de absorción de impactos pesados se encuentra en el uso de material compuesto como material de la matriz, usualmente fibra de vidrio, fibras de aramida, fibras de PET de alto módulo o polímeros reforzados de fibras en C. Tales artículos compuestos tienen la desventaja de su posible dispersión en pequeñas partes una vez que se someten a impactos significativos. A pesar del hecho de que en tales impactos significativos el vehículo puede ser preservado de daños, las partes del material de polímero dispersadas por el dispositivo de absorción de impactos dañado pueden provocar a su vez daños en las partes del vehículo que están presentes detrás del dispositivo de absorción de impactos, tales como, por ejemplo, pinchazo del depósito de gasolina o daños en el bloque del motor.

Aún más, una vez que un compuesto reforzado con fibra ha sido sometido a alguna carga, pueden producirse pequeñas grietas, cuyas grietas disminuyen la seguridad y la capacidad de absorción del dispositivo de absorción de impactos en gran medida. Usualmente, una vez sometido a una cierta fuerza de impacto, todo el dispositivo de absorción de impactos debe ser sustituido debido a razones de seguridad.

También se conoce el uso de elementos alargados de metal, tales como alambres de metal o cables de metal, por ejemplo alambres de acero o cables de acero, como tales o en forma de una rejilla tejida, tal como a partir del documento US-A-5290079, como refuerzo adicional de los materiales compuestos de matriz de polímero y vidrio o fibras en C.

El diseño y la fabricación de dicho alambre de metal o cable de metal que refuerza los medios de absorción de impactos proporcionan, sin embargo, algunos problemas. Como un ejemplo, la fijación de los elementos alargados de metal en el dispositivo durante el prensado de moldeo del dispositivo puede causar dificultades. También la viga debería estar diseñada para no tener recortes, para que sea moldeable, lo que limita en gran medida la libertad de 45 diseño de este tipo de vigas reforzadas.

Además, en caso de que uno desee sustituir un dispositivo de absorción de impactos existente de metal o de material compuesto por un dispositivo de absorción de impactos compuesto reforzado, esta sustitución hace que el volumen de la matriz del dispositivo de absorción de impactos tenga que ser rediseñado, causando el diseño y la 50 producción de nuevos moldes de prensado, y muchos más problemas técnicos y económicos.

Sumario de la invención

Es un objetivo de la presente invención evitar los problemas de la técnica anterior. Es un objetivo adicional de la 55 presente invención aumentar la resistencia al impacto de los dispositivos de absorción de impactos, sin necesidad de rediseñar el volumen de la matriz del dispositivo de absorción de impactos.

También es un objetivo de la presente invención restaurar parcialmente y aumentar la resistencia al impacto de los dispositivos de absorción de impactos que han sido sometidos a fuerzas de impacto, que no causan la rotura de todo 60 el dispositivo. Es aún otro objetivo de la presente invención proporcionar un método para evitar la dispersión del volumen de la matriz de los dispositivos de absorción de impactos compuestos existentes, tales como dispositivos de absorción de impactos de vidrio o de polímero reforzado de fibra en C.

Es otro objetivo de la presente invención aumentar la integridad de los dispositivos de absorción de impactos, en 65 caso de que hayan sido sometidos a una fuerza de impacto.

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Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un aumento de la capacidad de absorción de energía de los dispositivos de absorción de impactos.

Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un aumento de la capacidad de absorción de energía 5 de los dispositivos de absorción de impactos y sin la necesidad de rediseñar el volumen de la matriz del dispositivo de absorción de impactos.

Es finalmente un objetivo de la presente invención proporcionar un método para generar más libertad de diseño en la producción de vigas reforzadas.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para fabricar un dispositivo de absorción de impactos como se reivindica de acuerdo con la reivindicación 1.

El enfoque en dos etapas, a saber, un primer moldeado a presión del volumen de la matriz y, posteriormente, fijar el dispositivo a modo de cinta, permite alcanzar estructuras más complejas que no se pueden hacer por medio de una sola operación de moldeo a presión.

La presencia de elementos metálicos alargados, tal como alambre de metal de acero o cables de metal, tales como alambres de metal de acero y cables de metal de acero, proporcionan una absorción de impactos adicional al volumen de la matriz existente del dispositivo de absorción de impactos. Sin embargo, se evita el rediseño de todo el dispositivo de absorción de impactos.

Se entiende que el volumen de la matriz, como tal, puede servir como un propio dispositivo de absorción de impactos. La colocación de un dispositivo a modo de cinta al volumen de la matriz aumenta la resistencia a los 25 impactos del volumen de la matriz y mejora la capacidad de absorción de impactos del volumen de la matriz. En caso de que el volumen de la matriz se haya utilizado como dispositivo de absorción de impactos como tal, y en caso de que el volumen de la matriz haya sido sometido a una fuerza de impacto, provocando rupturas menores de la matriz, la fijación de un dispositivo a modo de cinta puede restaurar la capacidad de absorción de impactos y la resistencia a los niveles exigidos. Por así decir, restaura las características de absorción de impactos del volumen de 30 la matriz por lo menos a su nivel original. Se entiende que el dispositivo a modo de cinta puede estar unido al volumen de la matriz, por lo que aumenta la resistencia a los impactos del volumen de la matriz y mejora la capacidad de absorción de impactos del volumen de la matriz antes del uso de la viga de impactos, por ejemplo, en caso de que la capacidad de absorción de impactos requerida se deba aumentar debido al cambio de la legislación, o cambios en la expectativa.

Al hacer una elección en las propiedades mecánicas de los elementos alargados de metal, tales como el módulo de Young, la elongación bajo una carga específica, el número de elementos alargados de metal en el dispositivo a modo de cinta, la resistencia específica de la aleación de metal usada, el tipo de revestimiento, cuyo revestimiento puede influir en la adherencia entre los elementos y la matriz polimérica, el anclaje mecánico, la flexibilidad, tal elección puede proporcionar un aumento de la resistencia a los impactos sin estar obligado a modificar las dimensiones de diseño del volumen de la matriz del dispositivo de absorción de impactos. La interacción del volumen de la matriz del dispositivo de absorción de impactos con los elementos alargados de metal no ha de tenerse en cuenta durante la producción del volumen de la matriz.

Además, uniendo en una etapa separada de la fase de producción un dispositivo a modo de cinta a un dispositivo de absorción de impactos, se hace posible tener dispositivos de absorción de impactos con estructuras complejas, por ejemplo, con los llamados recortes. Como ejemplo, un volumen de la matriz en forma de U de un dispositivo de absorción de impactos se puede prever para un dispositivo a modo de cinta, que está unido a los dos extremos de la forma de U, para... [Seguir leyendo]

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1. Un método de fabricación de un dispositivo (100) de absorción de impactos, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar un volumen de matriz (101, 402) ;

b) proporcionar un dispositivo a modo de cinta (107, 414, 418', 418'') que comprende elementos alargados de metal;

c) moldear a presión dicho volumen de matriz;

d) tras ello fijar dicho dispositivo a modo de cinta a dicho volumen de matriz moldeado a presión.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho volumen de matriz es un volumen de matriz de 15 polímero.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho volumen de matriz de polímero se proporciona a partir de poliolefinas, poliamidas, polietileno, polipropileno, poliésteres, policarbonatos, poliacetales, polisulfonas, cetonas de poliéter, poliimidas y poliéter-imidas o poliésteres.

4. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la resistencia a la cizalladura entre dicho dispositivo a modo de cinta y dicho volumen de matriz es mayor que la resistencia a la cohesión del volumen de matriz.

5. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho dispositivo a modo de cinta es una tela tejida que comprende dichos elementos alargados de metal en dirección de urdimbre y/o trama.

6. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho dispositivo a modo de cinta comprende además material de matriz de polímero que envuelve sustancialmente dichos elementos 30 alargados de metal.

7. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho dispositivo a modo de cinta se encola a dicho volumen de matriz.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha etapa de unión se realiza por fusión o reblandecimiento parcialmente de dicho material de matriz de polímero a partir de dicho dispositivo a modo de cinta, y poner dicho material de matriz de polímero parcialmente fundido en contacto con dicho volumen de matriz.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicha etapa de unión se realiza parcialmente fundiendo o ablandando al menos una superficie de dicho volumen de matriz, y poniendo dicho dispositivo a modo de cinta en contacto con la superficie parcialmente fundida de dicho volumen de matriz de dicho dispositivo de absorción de impactos.

10. Un dispositivo (100) de absorción de impactos que comprende un volumen de matriz (101, 402) y un dispositivo 45 a modo de cinta (107, 414, 418', 418") , comprendiendo dicho dispositivo a modo de cinta elementos alargados de metal, y en el que dicho volumen de matriz está moldeado a presión, caracterizado porque dicho dispositivo a modo de cinta está unido al volumen de matriz moldeado a presión.

11. Un dispositivo de absorción de impactos como se reivindica en la reivindicación 10, en el que una interfaz está

presente entre dicho volumen de matriz y dicho dispositivo a modo de cinta, comprendiendo dicha interfaz una cola para la fijación de dicho dispositivo a modo de cinta a dicho volumen de matriz.

12. Un dispositivo de absorción de impactos como se reivindica en la reivindicación 10 u 11, en el que la resistencia a la cizalladura entre dicho dispositivo a modo de cinta y dicho volumen de matriz es mayor que la resistencia a la 55 cohesión de dicho volumen de matriz.

13. Un dispositivo de absorción de impactos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que dicho dispositivo a modo de cinta es una tela tejida que comprende dichos elementos alargados de metal en una dirección de urdimbre y/o trama.

14. Un dispositivo de absorción de impactos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que dicho dispositivo de absorción de impactos es una viga de parachoques de vehículo.

15. Un dispositivo de absorción de impactos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que 65 dicho dispositivo de absorción de impactos es una viga de puerta de vehículo.