Procedimiento para la fabricación de productos realizados en materiales compuestos.

Procedimiento para la fabricación de productos (26) realizados en materiales compuestos,

caracterizado porque comprende las etapas operativas siguientes:

- roscar, por lo menos, un inserto (1) dotado de un orificio roscado (2), en la rosca exterior (10) de, por lo menos, una clavija (8) introducida parcialmente de manera extraíble en un molde (23);

- disponer en el molde (23) una o varias capas de fibra (25) dotadas, por lo menos, de una abertura en la que se dispone el inserto (1);

- endurecer la resina con las capas (25) dispuestas en el molde (23), de tal modo que se obtiene un producto (26) realizado en un material compuesto que incorpora el inserto (1) y las capas (25);

- hacer girar la clavija (8) en el inserto (1) para extraer la clavija (8) del molde (23).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2011/052906.

Solicitante: AUTOMOBILI LAMBORGHINI S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via Modena, 12 40019 Sant'Agata Bolognese ITALIA.

Inventor/es: PASINI,NICOLÒ.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C33/14 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 33/00 Moldes o núcleos; Detalles o accesorios para ellos. › contra la pared del molde.
  • B29C43/18 B29C […] › B29C 43/00 Moldeo por compresión, es decir, aplicando una presión externa para hacer que fluya el material de moldeo; Aparatos a este efecto (conformación o impregnación por compresión de materiales compuestos que contengan refuerzos que no sean fibras de escasa longitud B29C 70/40; prensas en general B30B). › incorporando partes o capas preformadas, p. ej. moldeo por prensado alrededor de elementos insertos o sobre objetos a recubrir.
  • B29C70/30 B29C […] › B29C 70/00 Conformación de materiales compuestos, es decir, materiales plásticos con refuerzos, cargas o partes preformadas, p. ej. inserciones (aspectos químicos C08, p. ej. C08J 5/00). › Conformación por apilado (lay-up), es decir, aplicando fibras, bandas o grandes hojas en un molde, una plantilla o un núcleo; Conformación por pulverización, es decir, pulverizando las fibras sobre un molde, una plantilla o un núcleo.
  • B29C70/68 B29C 70/00 […] › por incorporación o moldeo de partes preformadas, p. ej. inserciones, capas.
  • B29C70/72 B29C 70/00 […] › Inserciones encapsuladas con proyecciones no encapsuladas, p. ej. extremidades, partes terminales de componentes eléctricos.
  • B29C70/86 B29C 70/00 […] › Incorporación en capas de refuerzo impregnadas coherentes.

PDF original: ES-2543175_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de productos realizados en materiales compuestos La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de productos realizados en materiales compuestos. La presente invención se refiere asimismo a un inserto que se puede utilizar para llevar a cabo dicho procedimiento, así como a los productos fabricados con este procedimiento y/o con este inserto.

Los productos conocidos realizados en materiales compuestos incorporan insertos roscados para la sujeción de componentes y/o de estructuras. Estos insertos pueden ser introducidos en estado sin elaborar entre las capas de fibra, y ser mecanizados después del endurecimiento de la resina con máquinas de control digital, que realizan los orificios y las roscas. La precisión requerida por este mecanizado es extremadamente importante dado que es necesario asegurar la posición exacta de los orificios roscados en el producto final. Sin embargo, este mecanizado es costoso, largo y difícil de llevar a cabo.

Para superar este problema, el documento WO 2006/063185 da a conocer insertos que están ya roscados y que son deslizados en clavijas lisas fijadas firmemente en el molde, después de lo cual se disponen y se endurecen las piezas o el polvo de fibras en el molde, de tal modo que incorporan los insertos roscados. Sin embargo, este procedimiento conocido no asegura la disposición exacta en el producto final y además solamente se pueden incorporar insertos que tengan orificios que estén dispuestos en ejes perfectamente paralelos al eje de extracción del producto del molde, o de lo contrario esta extracción sería imposible.

Un extremo del inserto del documento WO 2006/063185 comprende una cavidad cilíndrica no roscada, coaxial con el orificio roscado, mientras que el extremo opuesto comprende un reborde exterior perimetral para impedir que el inserto penetre en el producto final cuando se rosca un tornillo en el orificio roscado del inserto a través del extremo dotado de la cavidad cilíndrica. Sin embargo, solamente el contacto entre las superficies exteriores del inserto y del producto final impide que el inserto se salga en sentido opuesto, por ejemplo si se ejerce una presión excesiva durante el roscado del tornillo.

El documento FR 2664529 da a conocer otro inserto roscado con un reborde perimetral, inserto que es deslizado sobre una clavija lisa que está dotada de un extremo roscado atornillado en un orificio roscado de un molde, mientras que el extremo opuesto de la clavija está dotado de una arandela para mantener el inserto en la clavija. Esta clavija conocida puede ser desenroscada del molde al finalizar el procedimiento, si bien tiene los inconvenientes anteriores del documento WO 2006/063185, en particular la disposición falta de precisión axial y/o radial del inserto con respecto al molde.

Dichos problemas técnicos serían particularmente críticos si dichos insertos conocidos se utilizaran en un procedimiento en el que las fibras estén agrupadas y dispuestas en capas superpuestas en el molde, por lo tanto no en piezas o en polvo, tal como en el documento WO 2006/063185, o en bobinas tal como en el documento FR 2664529.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es dar a conocer un procedimiento que carezca de dichos inconvenientes. Dicho objetivo se consigue con un procedimiento, cuyas características principales se dan a conocer en la reivindicación 1, mientras que en las demás reivindicaciones se dan a conocer otras características.

Gracias a las clavijas específicas roscadas parcialmente que se introducen de manera extraíble en el molde, el procedimiento, según la presente invención, permite no sólo disponer en posiciones extremadamente precisas en el molde insertos que están ya roscados, dado que las clavijas se introducen en orificios que se pueden realizar fácilmente en el molde con máquinas de control digital, sino asimismo orientar éstos insertos a lo largo de ejes que no son paralelos al eje de extracción, dado que las clavijas se pueden retirar fácilmente antes de extraer el producto del molde. Las clavijas pueden además ser reintroducidas fácilmente en el molde para la fabricación de un nuevo producto.

El procedimiento, según la presente invención, permite asimismo disponer algunas capas de fibra entre el inserto y el molde, sin perder la posición exacta del inserto, de tal modo que se obtiene una unión mejor entre el inserto y el producto final.

Los insertos están dotados de rebordes perimetrales específicos que permiten un acoplamiento preciso con las capas de fibra y/o están dotados de una cavidad cilíndrica para cerrar herméticamente el orificio roscado con un tapón complementario específico, de tal manera que el producto final puede ser utilizado, a su vez, como molde para otros productos, en cuyo caso el molde con las clavijas se denomina patrón.

Los insertos pueden estar dotados además de casquillos específicos que se deben introducir en el orificio roscado y deben ser sustituidos una vez están gastados por el uso, para proteger la rosca de los insertos y prolongar la vida útil de los productos dotados de éstos insertos. Para este propósito, los casquillos se mantienen preferentemente en el interior de los insertos mediante medios de tope extraíbles específicos.

Un extractor específico dotado de una rosca inversa permite el acoplamiento mecánico y la extracción subsiguiente de la clavija de una manera sencilla y rápida, dado que se necesita solamente la rotación del extractor en el mismo sentido.

Un conjunto que comprende una o varias clavijas, insertos y/o tapones, así como preferentemente asimismo un extractor, es particularmente útil para la fabricación de productos realizados en materiales compuestos, mediante la adaptación de moldes o patrones utilizados anteriormente con otros procedimientos, también de la clase conocida.

Las ventajas y características adicionales del procedimiento, y del inserto según la presente invención, resultarán evidentes para los expertos en la materia, a partir de la siguiente descripción detallada y no limitativa de una realización de los mismos, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 muestra una sección longitudinal del inserto;

- la figura 2 muestra una vista, en perspectiva, del inserto de la figura 1;

- la figura 3 muestra una sección longitudinal de una clavija;

- la figura 4 muestra una vista, en perspectiva, de la clavija de la figura 3;

- la figura 5 muestra una sección longitudinal de un extractor;

- la figura 6 muestra una vista, en perspectiva, del extractor de la figura 5;

- la figura 7 muestra una sección longitudinal de un tapón;

- la figura 8 muestra una vista, en perspectiva, del tapón de la figura 7; y -las figuras 9 a 15 muestran secciones longitudinales de un conjunto, un molde y el producto durante las etapas operativas del procedimiento.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se observa que un inserto -1-para materiales compuestos comprende, de manera conocida, un orificio pasante -2-dotado de una rosca interior -3-, en la que el diámetro del orificio pasante -2-es mayor o por lo menos igual, en particular igual, al primer diámetro -d1-de la rosca interior -3-. El inserto -1tiene una forma sustancialmente cilíndrica, en la que su pared exterior tiene un segundo diámetro -d2-y, por lo menos, un reborde perimetral -4-, -5-, -6-. La pared exterior del inserto -1-se trata preferentemente, en particular, con un procedimiento de chorros de arena, para eliminar agentes contaminantes, si los hay, y a continuación se limpia. Un primer reborde perimetral -4-tiene un perfil exterior poligonal, en particular hexagonal, y está dispuesto alrededor de un primer extremo -1a-del inserto -1-, en particular el extremo que es accesible desde el exterior cuando el inserto -1-está introducido en un producto realizado en materiales compuestos. Un segundo reborde perimetral -5-está dispuesto alrededor de un segundo extremo -1b-del inserto -1-, situado frente al primer extremo -1a-, y tiene un perfil cilíndrico exterior con un diámetro más pequeño que el primer reborde perimetral -4-, es decir el perfil exterior del segundo reborde perimetral -5-está contenido en el perfil exterior del primer reborde perimetral -4-, tal como se muestra claramente en las figuras 1 y 2. Un tercer reborde perimetral -6-es sustancialmente igual que el segundo reborde perimetral -5-y está dispuesto entre los dos extremos -1a-, -1b-del inserto -1-, es decir entre el primer reborde perimetral -4-y el segundo reborde perimetral -5-. Un extremo del orificio pasante -2-conduce a una cavidad cilíndrica no roscada -7-que es coaxial con el orificio pasante -2-y tiene un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de productos (26) realizados en materiales compuestos, caracterizado porque comprende las etapas operativas siguientes:

- roscar, por lo menos, un inserto (1) dotado de un orificio roscado (2) , en la rosca exterior (10) de, por lo menos, una clavija (8) introducida parcialmente de manera extraíble en un molde (23) ;

- disponer en el molde (23) una o varias capas de fibra (25) dotadas, por lo menos, de una abertura en la que se 10 dispone el inserto (1) ;

- endurecer la resina con las capas (25) dispuestas en el molde (23) , de tal modo que se obtiene un producto (26) realizado en un material compuesto que incorpora el inserto (1) y las capas (25) ;

-hacer girar la clavija (8) en el inserto (1) para extraer la clavija (8) del molde (23) .

2. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la clavija (8) , durante su rotación, es extraída asimismo del inserto (1) .

3. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una o varias capas de fibra (24) dotadas, por lo menos, de un orificio en el que está dispuesta la clavija (8) , se disponen en el molde (23) antes de roscar el inserto (1) en la clavija (8) .

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un casquillo (29) que 25 comprende una rosca exterior y un orificio pasante (30) dotado de una rosca interior se rosca en el orificio roscado (2) del inserto (1) después de que la clavija (8) sea extraída del inserto (1) .

5. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de tope extraíbles (17, 32)

están dispuestos en el orificio pasante (2) para mantener el casquillo (29) en el inserto (1) . 30

6. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dichos medios de tope extraíbles (17, 32) comprenden un anillo de retención (32) introducido en un asiento circular realizado en el orificio pasante (2) .

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho inserto (1) comprende

un orificio pasante (2) dotado de una rosca interior (3) , en el que el diámetro del orificio pasante (2) es mayor o igual que el diámetro (d1) de la rosca interior (3) , en el que un extremo del orificio pasante (2) conduce a una cavidad cilíndrica (7) no roscada que es coaxial con el orificio pasante (2) y tiene un diámetro (d3) mayor o igual que el diámetro (d1) de la rosca interior (3) del orificio pasante (2) , en el que la cavidad cilíndrica (7) conduce, a su vez, a un extremo (1b) del inserto (1) y la pared exterior del inserto (1) tiene, por lo menos, un primer reborde perimetral (4) , en el que, por lo menos, está dispuesto otro reborde perimetral (5, 6) entre los dos extremos (1a, 1b) del inserto (1) y/o alrededor del extremo (1b) del inserto (1) con la cavidad cilíndrica (7) .

8. Procedimiento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el primer reborde perimetral (4) está dispuesto alrededor del extremo (1a) del inserto (1) situado frente al extremo (1b) con la cavidad cilíndrica (7) . 45

9. Procedimiento, según la reivindicación 7 ú 8, caracterizado porque dicho otro reborde perimetral (5) tiene un diámetro menor que el del primer reborde perimetral (4) .


 

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