Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta que comprende una primera capa,

por lo menos unacapa de fibra impregnada con resina adyacente a la primera capa y por lo menos otra capa adyacente a la capa defibra a base de una espuma de poliolefina de células cerradas reticulada, con las siguientes etapas deprocedimiento:

i) Incorporación de la primera capa, la capa de fibra impregnada con resina y la capa de espuma depoliolefina en una prensa de moldeo calefactable, no habiendo terminado todavía el curado de la resina en lacapa de fibra;

ii) compactación de las capas incorporadas en la etapa i) bajo una presión de >5 bar (0,5 MPa) y a unatemperatura de la pared de la prensa de moldeo entre 50 ºC y 120 ºC, aplastándose la espuma de poliolefinamenos del 15 % de su espesor inicial, curándose la resina y pegándose la superficie completa de la capa defibra impregnada con resina con la capa adyacente a base de la espuma de poliolefina de células cerradasreticulada, así como con la primera capa;

iii) desmoldeo de la pieza compuesta recuperando la espuma de poliolefina por lo menos el 70 % de suespesor original.

Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta que comprende una primera capa, por lo menos una capa de fibra impregnada con resina adyacente a la primera capa y por lo menos otra capa adyacente a la capa de fibra a base de una espuma de poliolefina de células cerradas reticulada.

La invención se refiere especialmente a un procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta con una estructura de panal de abeja como primera capa, una capa de fibra impregnada con resina adyacente con poliuretano como resina que está provista de una capa insonorizante de espuma de poliolefina de células cerradas reticulada para mejorar las propiedades acústicas.

Campo técnico

Piezas compuestas típicas como, por ejemplo, para módulos de techos, capós, puertas del maletero, puertas o placas para piso en el sector del automóvil y que se usan en la zona interior de vehículos, por ejemplo, como pisos de carga y revestimiento interior de puertas están constituidas, por ejemplo, por tres capas: las dos capas externas están constituidas preferiblemente por un tejido de refuerzo (por ejemplo, estera de fibra de vidrio, estera de fibra natural) que se pulveriza en un proceso de pulverización con un sistema de poliuretano (por ejemplo, Baypreg® de la empresa Bayer MaterialScience AG, Leverkusen) . La capa intermedia está constituida preferiblemente por un material de panal de abeja que está fabricado de papel, materiales termoplásticos o metales (por ejemplo, aluminio) . Este elemento de sándwich puede compactarse luego en una herramienta en la geometría deseada a elevada temperatura (aproximadamente 100 -140 ºC) , por ejemplo, dando un piso de carga. La ventaja de este elemento de sándwich es su alta rigidez a la flexión con bajo peso del componente debido a la construcción de sándwich. Aquellas piezas compuestas se describen detalladamente en el informe de estado “Structhan®, ein Faserverbundwerkstoff mit Zukunft” de Bayer AG, nº de pedido PU 52231, y en la separata “PUR-Faserverbundwerkstoffe für den Leichtbau im Fahrzeuginnenraum” de Bayer AG, nº de pedido PU 52248. En el documento EP-A 1 319 503 también se usan los llamados elemento de sándwich.

No obstante, los componentes de este tipo siguen conduciendo al interior del vehículo ruidos acústicos molestos sin resistencia eficaz y, dependiendo de la frecuencia, incluso producen vibraciones.

Estado de la técnica

Por el documento DE 10 2005 016653 A1 se conoce un revestimiento interior insonorizante de medios de transporte, especialmente un revestimiento interior insonorizante de células del fuselaje de aeronaves, con una estructura central especialmente en forma de panal de abeja y capas superficiales aplicadas a ambos lados sobre la estructura central en el que al menos una capa superficial está formada al menos por zonas de forma permeable al aire y está dispuesta al menos por zonas una capa de insonorización. La unión mecánica de la capa de insonorización se realiza en una etapa de trabajo adicional mediante procedimiento de adhesión en caliente o en frío, soldadura, por remachado, cintas de velcro o similares.

Los componentes de sándwich que actualmente se encuentran en el mercado poseen o bien ninguna capa insonorizante o bien una capa insonorizante aplicada posteriormente. Tan pronto como la capa insonorizante deba aplicarse en una segunda etapa posteriormente sobre un material de soporte existente, esto aumenta los costes de fabricación y los tiempos de ciclo en la fabricación. Frecuentemente, la adhesión también es mala, a pesar del pegado.

El documento EP 0 993 937 A1 da a conocer una placa de construcción compuesta con un núcleo de espuma termoplástico.

Objetivo

Por tanto, era objetivo proporcionar un procedimiento para la fabricación de aquellas piezas compuestas con bajo peso, alta rigidez a la flexión y buenas propiedades acústicas, con el que las piezas compuestas pudieran fabricarse al mismo tiempo de manera sencilla y rentable y en cortos tiempos de ciclo.

Descripción de la invención

La invención consigue este objetivo mediante un procedimiento según la reivindicación 1, preferiblemente junto con una o varias características de las reivindicaciones dependientes.

A este respecto, el procedimiento comprende las siguientes etapas de procedimiento: inicialmente se incorpora, por ejemplo, se dispone, en una prensa de moldeo calefactable una primera capa, una capa de fibra impregnada con 2

resina y una capa de espuma de poliolefina, no habiendo terminado todavía el curado de la resina en la capa de fibra. A continuación se realiza una compactación de las capas dispuestas bajo una presión de > 5 bar (0, 5 MPa) , preferiblemente entre 5 bar (0, 5 MPa) y 50 bar (5 MPa) , y a una temperatura de la pared de la prensa de moldeo entre 50 ºC y 120 ºC, preferiblemente entre 60 ºC y 90 ºC, aplastándose la espuma de poliolefina menos del 15 % de su espesor inicial, curándose la resina y pegándose la superficie completa de la capa de fibra impregnada con resina con la capa adyacente a base de la espuma de poliolefina de células cerradas reticulada, así como con la primera capa. A continuación, la pieza compuesta puede desmoldearse recuperando la espuma de poliolefina por lo menos el 70 % de su espesor original.

Por tanto, en el caso del procedimiento según la invención se trata de un proceso de clasificación en el que las capas individuales de la pieza compuesta, concretamente la primera capa, la (s) capa (s) de fibra impregnada (s) con resina adyacente (s) y la capa de espuma de poliolefina se unen entre sí en una etapa de trabajo. Por tanto, se omite un posterior pegado de un recubrimiento superficial insonorizante.

El curado de la resina usada para la impregnación de la capa de fibra se inicia o se acelera mediante un aumento de temperatura en la etapa de procedimiento ii) , la compactación. Para esto, la elevada temperatura de la pared de la prensa de moldeo debe conducirse por la capa de espuma de poliolefina a la capa de fibra. Esto es sorprendentemente posible a pesar de la muy baja conductibilidad térmica de la espuma de poliolefina de células cerradas usada, ya que la espuma de poliolefina de aplasta bajo las condiciones de compresión reivindicadas a menos del 15 % de su espesor inicial, por lo que probablemente se reducirá fuertemente reversiblemente la resistencia al paso del calor.

Como material para la primera capa pueden usarse espumas PUR especialmente temoconformables, panal de abeja de papel, metal o plástico, prefiriéndose estructuras de panal de abeja de papel.

Como material para la capa de fibra pueden usarse esteras de fibra de vidrio, materiales no tejidos de fibra de vidrio, estructuras enmarañadas de fibra de vidrio, tejido de fibra de vidrio, fibras de vidrio o minerales cortadas o molidas, esteras y géneros de mallas de fibra natural, fibras naturales cortadas, así como esteras, materiales no tejidos y géneros de mallas de fibra basados en fibras de polímero, carbono o aramida, así como sus mezclas.

El componente de fibra de la capa de fibra puede disponerse como tejido sobre la primera capa o en el caso de fibras cortadas o molidas incorporarse o pulverizarse con el componente de poliuretano o mediante el componente de poliuretano.

Como resina para la impregnación de la capa de fibra se usa preferiblemente poliuretano. La resina de poliuretano puede obtenerse mediante reacción de

- al menos un componentes de poliol con un índice de OH promedio de 300 a 700 que contiene al menos un poliol de cadena corta y uno de cadena larga, conteniendo los polioles de partida una funcionalidad de 2 - 6,

- al menos un poliisocianato,

- agua,

- activadores,

- estabilizadores, así como

- dado el caso otro coadyuvantes, antiadherentes y aditivos.

Como componentes de poliol son adecuados polioles con al menos dos átomos de H reactivos con grupos isocianato; preferiblemente se usan poliolésteres y polioléteres.

Según la invención se usan preferiblemente isocianatos de mayor número de núcleos de la serie de los difenilmetanodiisocianatos (tipos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta que comprende una primera capa, por lo menos una capa de fibra impregnada con resina adyacente a la primera capa y por lo menos otra capa adyacente a la capa de fibra a base de una espuma de poliolefina de células cerradas reticulada, con las siguientes etapas de

procedimiento:

i) Incorporación de la primera capa, la capa de fibra impregnada con resina y la capa de espuma de poliolefina en una prensa de moldeo calefactable, no habiendo terminado todavía el curado de la resina en la capa de fibra;

ii) compactación de las capas incorporadas en la etapa i) bajo una presión de > 5 bar (0, 5 MPa) y a una

temperatura de la pared de la prensa de moldeo entre 50 ºC y 120 ºC, aplastándose la espuma de poliolefina menos del 15 % de su espesor inicial, curándose la resina y pegándose la superficie completa de la capa de fibra impregnada con resina con la capa adyacente a base de la espuma de poliolefina de células cerradas reticulada, así como con la primera capa;

iii) desmoldeo de la pieza compuesta recuperando la espuma de poliolefina por lo menos el 70 % de su 15 espesor original.

2. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según la reivindicación 1, caracterizado porque sobre la cara de la primera capa opuesta a la capa de fibra se encuentra otra capa de fibra impregnada con resina.

3. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como resina para la impregnación de la capa de fibra o capas de fibra se usa una resina de poliuretano.

4. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como espuma de poliolefina se usa una espuma de polietileno de una densidad de 30 a 120 kg/m3 con una termoestabilidad dimensional > 110 ºC.

5. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la compactación la primera capa se aplasta permanentemente en zonas parciales,

mientras que las otras zonas parciales permanecen esencialmente sin aplastar, de manera que la pieza compuesta presenta una geometría superficial moldeada de manera correspondiente.

6. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, antes de la disposición en la prensa de moldeo, la capa de espuma de poliolefina se somete a un tratamiento superficial, especialmente a un tratamiento corona, sobre su superficie orientada hacia la capa de

fibra.

7. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el pegado de la capa de espuma de poliolefina con la capa de fibra se realiza directamente mediante la impregnación con resina de la capa de fibra y sin adición de otro adhesivo.

8. Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta según una de las reivindicaciones 1 a 7,

caracterizado porque la temperatura de la pared de la prensa de moldeo en la etapa de procedimiento ii) se encuentra entre 60 ºC y 90 ºC.