Método y utillaje eficiente en material para moldeo continuo por compresión.

Utillaje para transportar una estratificación de capas (74) de laminado a través de una línea de moldeo continuopor compresión para producir una pieza termoplástica laminada (76),

que comprende:

un cuerpo rígido alargado (86) que tiene una sección central (92) y unos extremos primero y segundo (98,100) y que tiene una sección transversal en forma de U definida por una pared superior (86a) y unas paredeslaterales (86b, 86c) que poseen un grosor (t),

en donde el puesto central (92) del cuerpo rígido (86) tiene un grosor de pared reducido que define un árearebajada (88) en una superficie exterior de la pared superior (86a) y las paredes laterales (86b, 86c) pararecibir y transportar la pieza 876),

extendiéndose los extremos primero y segundo (98, 100) del cuerpo rígido (86) más allá del área rebajada(88).

Método y utillaje eficiente en material para moldeo continuo por compresión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Esta descripción se refiere generalmente a procesos y equipamientos para moldeo continuo por compresión de laminados termoplásticos compuestos y trata más particularmente de un método de moldeo continuo por compresión y un utillaje relacionado que reducen la cantidad de material necesario para fabricar los laminados.

El moldeo continuo por compresión (CCM) es un proceso usado para fabricar laminados compuestos termoplásticos (TPC) en longitudes continuas. Un proceso de CCM se describe en la Solicitud de Patente Alemana DE 4017978 C2, publicada el 30 de septiembre de 1983. Este proceso es capaz de producir TPCs de diversas formas y tamaños de una manera semicontinua. Tramos largos o continuos de capas de laminado son alimentados mediante una operación de preformado en la que las capas se conforman como una preforma continua que se hace pasar posteriormente a través de una operación de consolidación. La operación de consolidación incluye una prensa de compresión continuamente operativa que fuerza las capas una contra otra y las consolida con la forma final de la pieza.

Una desventaja del proceso de CCM anteriormente descrito es el desecho de material en los extremos delantero y trasero de cada lote de producción. Este desecho es el resultado de la posición de la unidad de avance con respecto al punto de comienzo del proceso de consolidación, así como de la necesidad de mantener un hueco consistente en la prensa para lograr una alineación adecuada. Este desecho tiene comúnmente la forma del perfil de la pieza y puede tener una longitud típica de 6 a 8 pies, por ejemplo en algunas aplicaciones. Esta cantidad de desecho puede no considerarse significativa en lotes de producción grandes o lotes de producción que usen materiales menos caros. Sin embargo, en el caso de lotes de producción que usan materiales más caros, o lotes de producción relativamente cortos, el desecho de material puede comprender una cantidad sustancial del coste de producción de las piezas.

El documento US 2005/0053765A1 muestra un panel de forro transparente infundido con resina y un método para fabricar el mismo junto con moldes convencionales.

Además, el documento WO 88/10186 A1 muestra un método y una disposición para la fabricación, en moldes, de componentes a partir de materiales fibrocompuestos.

En consecuencia, existe la necesidad de un método y un utillaje relacionado que reduzcan el desecho de material. Realizaciones de la descripción están dirigidas a satisface esta necesidad.

SUMARIO

Según la invención, se proporciona un utillaje según la reivindicación 1 y un método según la reivindicación 10.

Según una realización de la descripción, se proporciona un utillaje para uso en un proceso continuo a fin de formar piezas de laminado termoplásticos empleando una estratificación de capas de laminado. El utillaje puede incluir un cuerpo rígido que tenga unos extremos primero y segundo. El cuerpo puede incluir un área rebajada en la que se reciba la pieza. Los extremos rimero y segundo del cuerpo rígido se extienden más allá del rebajo y también de los extremos de la pieza. El cuerpo de utillaje forma un soporte usado para mover la pieza a través de operaciones sucesivas en el proceso de formación continua. El rebajo define unos resaltos primero y segundo en el cuerpo para acoplarse respectivamente con extremos opuestos de la pieza a fin de impedir el movimiento de la pieza con respecto al cuerpo de utillaje. La profundidad del rebajo es sustancialmente igual al grosor de la pieza consolidada de modo que las superficies exteriores del cuerpo de utillaje y la pieza formen un perfil continuo a lo largo de la longitud del cuerpo de herramienta. En una aplicación, sin limitación, el cuerpo de utillaje puede tener generalmente una sección transversal en forma de U.

Según otra realización, se proporciona un utillaje para transportar una estratificación de capas de laminado a través de una línea de moldeo continuo por compresión para producir una pieza como la definida en la reivindicación 1. El utillaje puede comprender un cuerpo alargado que tiene unos extremos opuestos primero y segundo, y al menos un rebajo en el cuerpo para recibir la estratificación. Los extremos primero y segundo del cuerpo se extienden respectivamente más allá de los extremos opuestos de la estratificación y tienen superficies exteriores que forman una prolongación del perfil de la pieza cuando la estratificación se comprime según la forma de la pieza. El rebajo puede formarse a lo largo de la longitud del cuerpo, entre los extremos de cuerpo primero y segundo. La profundidad del rebajo puede ser sustancialmente igual al grosor de la pieza. Las superficies exteriores del cuerpo son sustancialmente coplanares con las superficies exteriores de la pieza de modo que la combinación del cuerpo y la pieza forme un perfil liso continuo.

Según otra realización, se proporciona un método para fabricar una pieza de laminado termoplástico usando una línea de moldeo continuo por compresión con la definida en la reivindicación 10. El método incluye los pasos de colocar una estratificación de laminado en un rebajo formado en una herramienta, y mover la herramienta a través de la línea de moldeo. El método puede incluir además los pasos de hacer pasar la herramienta a través de una operación de preformado, conformar la estratificación en una pieza preformada, hacer pasar la herramienta a través de una operación de consolidación, consolidar la pieza preformada y retirar la pieza de la herramienta después de que la pieza haya sido consolidada.

Aún una realización adicional de la descripción proporciona un método para fabricar una pieza de material compuesto, que comprende los pasos de: soportar una estratificación de material compuesto sobre una herramienta; mover la herramienta a través de una línea de moldeo continuo por compresión; conformar la estratificación como una pieza preformada consolidar la pieza preformada; y retirar la pieza de la herramienta después de que la pieza preformada haya sido consolidada.

Según una quinta realización, se proporciona un utillaje para transportar una estratificación de capas de laminado a través de una línea de moldeo continuo por compresión usada para producir una pieza, que comprende:

un cuerpo alargado que tiene extremos opuestos primero y segundo, teniendo el cuerpo al menos un rebajo, extendiéndose respectivamente los extremos primero y segundo del cuerpo rígido más allá de los extremos opuestos del menos un rebajo y de la estratificación y teniendo superficies exteriores que forman una prolongación del perfil de la pieza cuando la estratificación se comprime según la forma de la pieza.

Preferiblemente, el al menos un rebajo tiene la forma general de la pieza y se recibe la estratificación dentro del al menos un rebajo.

Preferiblemente, el rebajo de la quinta realización tiene una profundidad sustancialmente igual a un grosor de la pieza.

Preferiblemente, las estratificaciones exteriores del cuerpo son sustancialmente coplanares con superficies exterior de la pieza conformada.

Preferiblemente, el rebajo de la quinta realización define unos resaltos primero y segundo en el cuerpo, y los resaltos primero y segundo se aplican a extremos opuestos de la pieza.

Preferiblemente, el cuerpo de la quinta realización tiene una forma en sección transversalmente que generalmente casa con la forma en sección transversal de la pieza.

Preferiblemente, en la quinta realización el primer extremo del cuerpo se extiende más allá del rebajo en una longitud suficiente para al menos algunas porciones del primer extremo del cuerpo atraviesen la línea de moldeo antes de que la estratificación entre en la línea de moldeo.

Preferiblemente, en la quinta realización el segundo extremo del cuerpo se extiende más allá del rebajo en una longitud suficiente para que al menos algunas porciones del segundo extremo del cuerpo permanezcan en la línea de moldeo después de que la estratificación haya pasado a través de la línea de moldeo.

Preferiblemente, el al menos un rebajo de la quinta realización tiene una profundidad no uniforme.

Preferiblemente, el cuerpo de la quinta realización incluye características de utillaje dentro del al menos un rebajo para producir formas en la pieza.

Según una sexta realización, se proporciona un método para fabricar una pieza de material compuesto que comprende los pasos de:

(A) soportar una estratificación de material compuesto sobre una herramienta;

(B) mover una porción... [Seguir leyendo]

1. Utillaje para transportar una estratificación de capas (74) de laminado a través de una línea de moldeo continuo por compresión para producir una pieza termoplástica laminada (76) , que comprende:

un cuerpo rígido alargado (86) que tiene una sección central (92) y unos extremos primero y segundo (98, 100) y que tiene una sección transversal en forma de U definida por una pared superior (86a) y unas paredes laterales (86b, 86c) que poseen un grosor (t) , en donde el puesto central (92) del cuerpo rígido (86) tiene un grosor de pared reducido que define un área rebajada (88) en una superficie exterior de la pared superior (86a) y las paredes laterales (86b, 86c) para recibir y transportar la pieza 876) , extendiéndose los extremos primero y segundo (98, 100) del cuerpo rígido (86) más allá del área rebajada (88) .

2. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el área rebajada (88) define unos resaltos (96) primero y segundo en el cuerpo (86) para acoplarse respectivamente con un extremo de la pieza (76) .

3. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el área rebajada (88) tiene una profundidad sustancialmente igual a un grosor de la pieza (76) .

4. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el área rebajada (88) tiene una profundidad tal que algunas superficies exteriores del utillaje son sustancialmente coplanares con superficies exteriores de la pieza.

5. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el cuerpo (86) tiene una forma en sección transversal que generalmente coincide con la forma en sección transversal de la pieza consolidada.

6. El utillaje según la reivindicación 1, en el que los extremos (98, 100) primero y segundo del cuerpo tienen una superficie exterior que se extiende sustancialmente coplanar con una superficie exterior de la pieza.

7. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el área rebajada (88) tiene la forma general de una pieza y la pieza está alojada en el área rebajada.

8. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el área rebajada (88) tiene una profundidad que varía en al menos una dirección a través del área rebajada.

9. El utillaje según la reivindicación 1, en el que el cuerpo (86) incluye características de utillaje dentro del área rebajada para producir formas en una pieza.

10. Un método para fabricar una pieza de laminado termoplástico usando una línea (10) de moldeo continuo por compresión, que comprende los pasos de:

(A) colocar una estratificación de laminado en un rebajo (88) formado en una herramienta (84) ; y

(B) mover la herramienta (84) a través de la línea (10) de moldeo,

(C) pasar la herramienta (84) a través de una operación (20) de preformación;

(D) conformar la estratificación como una pieza preformada (22) cuando la herramienta (84) atraviesa la operación (20) de preformación;

(E) pasar la herramienta (84) a través de una operación (30) de consolidación;

(F) consolidar la pieza preformada (22) cuando la herramienta (84) atraviesa la operación (30) de consolidación; y

(G) retirar la pieza de la herramienta (84) después de haber finalizado el paso (F) .

11. El método según la reivindicación 10, en el que el paso (B) se ejecuta tirando de la herramienta (84) a través de la línea (10) de moldeo.

12. El método según la reivindicación 11, en el que la acción de tirar de la herramienta (84) a través de la línea (10) de moldeo se ejecuta:

agarrando un extremo delantero (98) de la herramienta (84) , y tirando del extremo delantero (98) de la herramienta (84) .

13. El método según la reivindicación 11, en el que la acción de tirar de la herramienta (84) a través de la línea de moldeo se ejecuta usando un mecanismo de accionamiento pulsante (40) para hacer avanzar incrementalmente la herramienta (84) a través de la línea (10) de moldeo.

14. El método según la reivindicación 10, en el que la acción de mover la herramienta (84) incluye usar un extremo trasero (100) de la herramienta (84) para mantener un hueco sustancialmente constante entre la estratificación y los elementos de prensado en la línea (10) de moldeo cuando la herramienta se mueve a través de la línea (10) de moldeo.

15. El método según la reivindicación 10, en el que se impide el movimiento longitudinal de la estratificación usando unos resaltos (96) de la herramienta (84) dentro del rebajo (88) para apoyarse respectivamente en unos extremos opuestos (98, 100) de la estratificación.