Procedimiento para producir una estructura plana en una realización de estructura ligera de tipo sándwich.

Procedimiento para producir una estructura plana en una realización de estructura ligera de tipo sándwich

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir una estructura plana estable en cuanto a la forma, en una realización de estructura ligera de tipo sándwich, así como a una estructura plana según el preámbulo de la reivindicación 11.

Desde hace largo tiempo es conocido el hecho de colocar diferentes materiales en una disposición de tipo sándwich, de unirlos unos con otros y a continuación, mediante herramientas de moldeo, de convertirlos en una estructura modeladora.

En la solicitud DE 102008032730 A1 se describe un procedimiento para producir un componente de múltiples capas en forma de una estructura plana. En este caso, la estructura plana se compone de un componente soporte y de una capa superficial. Los mismos se introducen en una herramienta de moldeo con un espacio intermedio. Entre el componente soporte y la capa superficial debe estar presente un espacio libre en el cual se introduce material esponjado de partículas de EPP.

En la solicitud EP 1097794 A1 se describe una herramienta de moldeo para producir piezas moldeadas de múltiples capas y su utilización; en este caso, la pieza moldeada debe estar proporcionada mediante conformación, en particular mediante un moldeo por estirado de productos semifabricados termoplásticos esencialmente planos, con al menos una herramienta superior y al menos una herramienta inferior, y con piezas de cierre que pueden desplazarse de forma controlada, dispuestas al menos en una de las herramientas, para limitar en todos los lados el espacio del molde, donde las piezas de cierre pueden templarse.

Ha resultado desventajoso el hecho de que los agrupamientos en pares correspondientes, por una parte, influyen en la estabilidad de la estructura plana producida y, por otra parte, afectan el peso propio de la estructura plana. Por ejemplo, si está seleccionado un agrupamiento en pares de diferentes materiales plásticos, con frecuencia el peso propio de la estructura plana es menor que cuando la estructura plana está realizada de un agrupamiento en pares de metal. Mediante la reducción del peso propio, sin embargo, la estructura plana producida pierde estabilidad en cuanto a la forma, de modo que la misma sólo puede usarse para un fin de utilización estrictamente limitado.

Si bien por el estado de la técnica mencionado es conocido el hecho de combinar unos con otros agrupamientos en pares de material esponjado termoplástico y de partículas de EPP, para crear una estructura plana que sea deformable y que presente una cierta estabilidad propia, sin embargo, en el estado de la técnica no puede observarse que los agrupamientos en pares puedan unirse unos con otros en un procedimiento de producción determinado. Por lo tanto, los materiales utilizados están dispuestos de forma no controlada o con frecuencia están distribuidos de forma insuficiente para producir el núcleo, debido a lo cual el núcleo, como soporte, presenta diferentes rangos de resistencia. En las áreas con una disposición de las partículas reducida, pueden producirse roturas u otros daños, puesto que allí el grosor de la pared es más reducido y/o la resistencia es menor que en las áreas contiguas. Una inestabilidad o falta de homogeneidad de esa clase del material EPP utilizado, por tanto, conduce a daños cuando en esas áreas actúan cargas correspondientes.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para producir una estructura plana, mediante el cual, por una parte, pueda fabricarse una realización de estructura ligera de tipo sándwich de esa clase y, por otra parte, que presente una estabilidad propia o resistencia a la flexión muy elevada, de modo que la estructura plana fabricada pueda utilizarse en una pluralidad de las más diversas aplicaciones, por ejemplo, para ruedas de repuestos en vehículos, para utilizarse como estructura inferior o carrocería para vehículo, para formar una cubierta protectora, o similares.

Según la invención, estos objetos se solucionan mediante las características de la reivindicación 1.

Otros perfeccionamientos ventajosos de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes.

Se considera especialmente ventajoso que las capas de cubierta se compongan de un material termoplástico y que el núcleo se componga de un polipropileno expandido (EPP) , de un poliestireno expandido (EPS) o de un polietileno expandido (EPE) , ya que gracias a esto se garantiza que, por una parte, se establezca una unión fija entre la respectiva capa de cubierta y el núcleo y, por otra parte, que la estructura plana realizada de ese modo, en el estado calentado, mediante dos herramientas de moldeo, pueda moldearse en una estructura que, después de endurecerse o de enfriarse, presenta un contorno estable en cuanto a la forma, con una resistencia a la flexión extremadamente elevada. Las capas de cubierta, ciertamente, están unidas una con otra en toda la superficie mediante el núcleo dispuesto entre medio, de modo que se produce una estructura plana de una pieza y, al mismo tiempo, se incrementa la resistencia a la flexión de las capas de cubierta, mediante el núcleo.

Puesto que, mediante un dispositivo de presión negativa en al menos una de las capas de cubierta, se forma una presión negativa que actúa sobre el núcleo dispuesto entre las capas de cubierta o sobre sus partículas de volumen, urante el llenado del espacio intermedio de las dos capas de cubierta, durante el endurecimiento y la distribución de las partículas de volumen que forman el núcleo, de manera ventajosa, se produce una disposición homogénea de las partículas de volumen. De este modo, la distribución de las partículas de volumen es uniforme y no existen irregularidades de ninguna clase, mediante las cuales esté influenciada la estabilidad en cuanto a la forma o la resistencia del núcleo.

Para alcanzar el estado termoplástico para la unión de las capas de cubierta con el respectivo núcleo, es necesario primero calentar las capas de cubierta y a continuación colocar un núcleo en forma de placa entre esas capas de cubierta, o las capas de cubierta se unen unas con otras en su respectiva área del borde o por fuera de la misma, de manera que se produce un espacio intermedio en el cual puede inyectarse o introducirse el núcleo que, para ese proceso de fabricación, está formado por una pluralidad de partes de volumen separadas o unidas unas con otras en forma de una espuma.

Los núcleos insertados o las partes de volumen inyectadas que a continuación forman el núcleo, pueden calentarse mediante vapor de agua, de modo que se aumenta su extensión y las partes de volumen se funden formando un núcleo, debido a lo cual, durante el proceso de conformación, entre las dos herramientas de moldeo puede regularse una estabilidad aumentada o resistencia a la flexión de la estructura plana fabricada de ese modo.

Los materiales que forman la capa de cubierta son permeables al gas, de manera que tanto el vapor de agua proveniente del núcleo puede disiparse a través de la respectiva capa de cubierta, como también una presión negativa puede generarse durante el proceso de inserción o de inyección, mediante la cual los núcleos están reducidos en cuanto a su extensión. Después del proceso de conformación o durante el mismo, una sobrepresión correspondiente puede actuar sobre el núcleo, de manera que las partículas de los materiales que forman el núcleo están expandidas, debido a lo cual puede producirse un aumento de la resistencia a la flexión y/o del grosor de la pared de la estructura plana.

Las estructuras planas fabricadas en base a los materiales indicados, conforme a ello, presentan una estabilidad propia y una resistencia a la flexión elevadas, de manera que las mismas, ventajosamente, pueden utilizarse en una pluralidad de las más diversas aplicaciones. Por ejemplo, las estructuras planas de esa clase pueden utilizarse como cubiertas de protección, como construcción inferior o como carcasas de inserción en carrocerías de vehículos. También es posible utilizar esas estructuras planas como muebles, por ejemplo, como armarios de pared o estructuras de camas. Si esas estructuras planas se exponen a mucha suciedad debido a agua sucia y/o a radiación térmica, por ejemplo, de tubos de escape, se considera ventajoso revestir la superficie orientada hacia el respectivo lado sucio o expuesto al calor de la estructura plana, por ejemplo, mediante una lámina metálica, mediante una alfombra correspondiente o mediante otra capa...