Dispositivo para la fabricación de un cuerpo de moldeo de materia sintética.

Procedimiento para la fabricación de un cuerpo de moldeo a partir de un perfil de materia sintética (1) reforzado con fibras incorporadas como primer componente de materia sintética,

en el que el perfil de materia sintética de una primera matriz de materia sintética se calienta y se deforma mediante una matriz exterior y/o interior, y en el que

- el perfil de materia sintética (1) presenta zonas en forma de banda de un segundo componente de materia sintética (3) que se extienden preferentemente en sentido longitudinal y que a la temperatura de deformación de la matriz de materia sintética (2) son más duras e inflexibles que la matriz de materia sintética (2) y por lo tanto contrarrestan la desviación ondular lateral de las fibras,

- las zonas (3) en forma de banda están incorporadas quedando situadas en la parte interior, de tal forma que estas zonas en forma de banda se extienden alrededor de la circunferencia del perfil formando una adhesión interlaminar con la matriz de materia sintética (2) cuando los dos componentes de materia sintética se calientan más allá de su punto de fusión durante el conformado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/007252.

Solicitante: THERMOPLAST COMPOSITE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: INDUSTRIESTRASSE 1 91474 LANGENFELD ALEMANIA.

Inventor/es: BÖRGER,HERBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C53/08 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 53/00 Conformación por curvado, doblado, torcido alargado o aplanado; Aparatos a este efecto (B29C 61/10 tiene prioridad). › de tubos.
  • B29C70/20 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). › orientadas en una sola dirección, p. ej. mechas u otras fibras paralelas.
  • B29C70/78 B29C 70/00 […] › Moldeo de materia en un sólo lado del objeto preformado.

PDF original: ES-2544485_T3.pdf

 


Descripción:

Dispositivo para la fabricación de un cuerpo de moldeo de materia sintética

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un cuerpo de moldeo a partir de un perfil de materia sintética reforzado con fibras incorporadas, en el que el perfil de materia sintética se calienta y se deforma 5 mediante una matriz exterior o interior.

Un procedimiento de este tipo se dio a conocer por el documento WO2007/118643.

El procedimiento dado a conocer con anterioridad es adecuado especialmente para la fabricación de cuerpos de 10 moldeo de materia sintética con una curvatura continua constante, como por ejemplo la cabeza de una raqueta de tenis.

Por el documento EP0108652A1 se dio a conocer un procedimiento para la fabricación de un marco de raqueta de tenis, en el que un perfil de materia sintética reforzado con fibras incorporadas se calienta y se deforma mediante 15 una matriz exterior. Las zonas en forma de banda que en la forma de realización según la figura 2 del documento EP0108652A1 están aplicadas sobre paredes frontales laterales del perfil de materia sintética pueden tener entre otras una función de soporte para el perfil de materia sintética y sirven de decoración. Las zonas en forma de banda se pueden fabricar junto al perfil de materia sintética mediante una extrusión conjunta.

Otros cuerpos de moldeo de materia sintética y procedimientos para su fabricación se dieron a conocer por los documentos EP0045176A2, FR2689811A1, US5456591, WO2007/118643A1 y EP0533524A1.

Partiendo de ello, la invención tiene el objetivo de configurar un procedimiento de tal forma que con el se puedan fabricar de manera precisa, rápida y económica incluso cuerpos de moldeo con diseños más complejos. 25

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento de fabricación con las características indicadas en la reivindicación 1.

Para ello, entran en consideración los llamados perfiles de chapa orgánica sobre la base de fibras de alto 30 rendimiento prácticamente no alargadles, en forma de fibras sinfín con ángulos de fibra de 0º a 90º con respecto al eje del perfil. Los productos fabricados según el procedimiento se caracterizan por una eficiencia mecánica especialmente alta con un bajo peso. Preferentemente, se usan perfiles de chapa orgánica de tal tipo que contienen partes esenciales de orientaciones de fibras orientadas axialmente (0º) y por tanto no se componen de estructuras trenzadas. Durante la deformación, el perfil de materia sintética como perfil en bruto se ciñe contra la pared en un 35 molde formado por una matriz exterior y una matriz interior, que conforma la geometría exterior, de tal forma que las fibras sinfín se mantienen estiradas y por tanto se evita el doblado o la abolladura de los haces de fibras en la dirección axial, por lo que las propiedades de la chapa orgánica se mantienen también después de la deformación.

Por lo tanto, según la invención no se usa ninguna estructura trenzada para el refuerzo como ocurre en la mayoría 40 de los casos en el estado de la técnica. Las estructuras trenzadas no permiten establecer una presión antes de cerrar el molde con una puesta bajo presión previa, tal como resulta ventajoso dado el caso en el marco de la invención como se describirá más adelante.

En otra forma de realización de la invención está previsto que las zonas en forma de banda están integradas en el 45 perfil de materia sintética o colocadas sobre este, pudiendo permanecer en la matriz de materia sintética o retirarse de esta después de la conformación definitiva.

En una primera forma de realización ventajosa, está previsto que las zonas en forma de banda están formadas por un segundo componente de materia sintética incorporada que está elegido de tal forma que a la temperatura de 50 deformación de la matriz de materia sintética ha sobrepasado justo su punto de transición vítrea.

Por ejemplo, como matriz de materia sintética entra en consideración poliamida 6 con un punto de fusión de 223º y como segundo componente de materia sintética entran en consideración PES POLIÉTERSULFONA o PES POLIETERIMIDA amorías con temperaturas de transición vítrea de 225ºC o 180ºC. 55

Preferentemente, las zonas en forma de banda están dispuestas dentro del perfil de materia sintética de tal forma que durante la siguiente deformación en caliente siguen las líneas de cresta de las curvaturas del perfil.

En una segunda forma de realización, las zonas en forma de banda pueden estar formadas por bandas metálicas 60 elásticas que se extienden en la dirección circunferencial a lo largo de una zona de menos de 1/8 de la circunferencia del perfil.

En determinadas aplicaciones, estas bandas metálicas elásticas pueden permanecer en el perfil de materia sintética también después de la deformación y tener una funcionalidad, por ejemplo como franja de medición de dilatación, para lograr la conductividad, especialmente para la puesta a tierra o la protección contra rayos, o como 5 sensor de rotura.

Una tercera forma de realización prevé que las zonas en forma de banda quedan formadas por el hecho de que en estas zonas se produce un menor calentamiento que en las zonas circundantes, de forma que quedan como esqueleto más duro que la matriz de materia sintética. Estas zonas más duras pueden formarse por un enfriamiento 10 o sombreado durante el calentamiento.

De manera ventajosa, puede estar previsto que las zonas alargadas presenten transversalmente con respecto a la dirección longitudinal ensanchamientos en forma de nervios o almas que se extiendan en la dirección circunferencial y cuya extensión en la dirección circunferencial mida menos que 1/8 de la circunferencia. 15

En todas las formas de realización descritas aquí puede estar previsto de manera ventajosa que el interior del perfil de materia sintética se someta a una presión de 50 a 500 mbares durante la deformación.

Una variante del procedimiento que ya se ha mencionado, usando dos componentes de materia sintética diferentes, 20 prevé que las zonas en forma de banda están formadas por un segundo componente de materia sintética interior, de tal forma que este se extiende totalmente o en mayor parte alrededor de la circunferencia del perfil formando una adhesión interlaminar con la matriz de materia sintética cuando los dos componentes de materia sintética se calientan durante el conformado más allá de su punto de fusión de por ejemplo 223ºC.

Otra variante del procedimiento según la invención se caracteriza porque para establecer la presión interior del molde, en el interior del perfil de materia sintética se introduce una espuma ligera termorresistente que después del proceso de conformado permanece en el perfil de materia sintética, empleándose preferentemente una espuma dura de poliétersulfona en un intervalo de densidad aparente de 30 a 50 kg/m3.

A continuación, la invención se describe en detalle con la ayuda de un ejemplo de realización preferible en relación con el dibujo. Este muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de un detalle de un perfil de materia sintética según la invención.

Un perfil de materia sintética 1 representado en el dibujo se compone de una matriz de materia sintética 2. 35

En la matriz 2 están incorporadas en el dibujo fibras de refuerzo no representadas en detalle que se extienden en el sentido longitudinal y paralelamente unas respecto a otras.

Además están incorporadas zonas 3 en forma de banda que se extienden en sentido longitudinal y que se 40 componen de un segundo componente de materia sintética con almas 4 que se extienden transversalmente en la dirección circunferencial. El segundo componente de materia sintética presenta un punto de fusión más alto que el primer componente de materia sintética, de manera que al fundirse el primer componente de materia sintética para la deformación, el segundo componente de materia sintética presenta todavía una estabilidad residual y por tanto hace que se evite un desplazamiento ondular de las fibras de refuerzo durante el conformado. 45


 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo de moldeo a partir de un perfil de materia sintética (1) reforzado con fibras incorporadas como primer componente de materia sintética, en el que el perfil de materia sintética de una primera matriz de materia sintética se calienta y se deforma mediante una matriz exterior y/o interior, y en el que 5

- el perfil de materia sintética (1) presenta zonas en forma de banda de un segundo componente de materia sintética (3) que se extienden preferentemente en sentido longitudinal y que a la temperatura de deformación de la matriz de materia sintética (2) son más duras e inflexibles que la matriz de materia sintética (2) y por lo tanto contrarrestan la desviación ondular lateral de las fibras, 10

- las zonas (3) en forma de banda están incorporadas quedando situadas en la parte interior, de tal forma que estas zonas en forma de banda se extienden alrededor de la circunferencia del perfil formando una adhesión interlaminar con la matriz de materia sintética (2) cuando los dos componentes de materia sintética se calientan más allá de su punto de fusión durante el conformado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las zonas en forma de banda están integradas en el perfil de materia sintética.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque las zonas (3) en forma de banda permanecen en la matriz de materia sintética (2) o se retiran de esta después de la conformación definitiva. 20

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segundo componente de materia sintética está elegido de tal forma que, a la temperatura de deformación, la matriz de materia sintética (2) ha sobrepasado justo su punto de transición vítrea.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la matriz de materia sintética (2) es poliamida 6 y el segundo componente es PES P OLIÉTERSULFONA o PES POLIÉTERIMIDA amorías.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las zonas (3) en forma de banda están dispuestas dentro del perfil de materia sintética (1) de tal forma que durante la deformación en caliente siguiente 30 siguen las líneas de cresta de las curvaturas del perfil.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las zonas (3) en forma de banda quedan formadas por el hecho de que en estas zonas se realiza un menor calentamiento que en las zonas circundantes, de manera que quedan como esqueleto más duro que la matriz de materia sintética (2) . 35

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las zonas (3) en forma de banda quedan formadas por refrigeración o sombreado.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las zonas (3) en forma de banda presentan 40 ensanchamientos (4) en forma de nervios o almas en la dirección circunferencial, cuya extensión en la dirección circunferencial mida menos que 1/8 de la circunferencia.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el interior del perfil de materia sintética (1) se somete a una presión de 50 a 500 mbares durante la deformación. 45

11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para establecer una presión interior del molde, en el interior del perfil de materia sintética (1) se introduce una espuma ligera termorresistente que después del proceso de conformado permanece en el perfil de materia sintética (1) .

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la espuma es una espuma dura de poliétersulfona en un intervalo de densidad aparente de 30 a 50 kg/m3.


 

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