PROCEDIMIENTO DE UNION DE AL MENOS DOS CUERPOS LAMINARES, CARROCERIA ASI FORMADA Y PRODUCTO FINAL ASI OBTENIDO.

El procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares comprende un solapamiento entre sí de los cuerpos laminares a ser unidos,

unión previa y resistente de ambos cuerpos laminares y aplicación por al menos una de las caras de la unión de estos cuerpos laminares, de una resina de poliuretano de alta densidad que le confiere a la unión previa una resistencia aumentada. La aplicación de una resina de poliuretano de alta densidad comprende a su vez las siguientes etapas, imprimación en al menos una de las caras de los cuerpos laminares a unir de la resina de poliuretano de alta densidad, creando una zona de neblina y proyección con un mayor caudal de la resina de poliuretano de alta densidad. Estas piezas así unidas son adecuadas para la fabricación de una carrocería de automóvil embarcación o aeronave y al producto final así realizado

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800987.

Solicitante: PARRA NAVARRO, JOSE.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BARCELONA.

Inventor/es: PARRA NAVARRO,JOSE.

Fecha de Solicitud: 8 de Abril de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 20 de Diciembre de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B05D7/00N
  • B05D7/00N2C
  • B05D7/16 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05D PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL (transporte de objetos en los baños de líquidos B65G, p. ej.. B65G 49/02). › B05D 7/00 Procedimientos, distintos al "flocage", especialmente adaptados para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, a superficies especiales, o para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, particulares. › utilizando lacas o barnices sintéticos.
  • B32B15/08 B […] › B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 15/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de metal. › de resina sintética.
  • C09D175/04 QUIMICA; METALURGIA.C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 175/00 Composiciones de revestimiento a base de poliureas o poliuretanos; Composiciones de revestimiento a base de tales polímeros. › Poliuretanos.
  • C09J175/04 C09 […] › C09J ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE PEGADO EN GENERAL; PROCEDIMIENTOS DE PEGADO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; EMPLEO DE MATERIALES COMO ADHESIVOS (preparación de cola o gelatina C09H). › C09J 175/00 Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros. › Poliuretanos.

Clasificación PCT:

  • B05D7/00 B05D […] › Procedimientos, distintos al "flocage", especialmente adaptados para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, a superficies especiales, o para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, particulares.
  • B05D7/16 B05D 7/00 […] › utilizando lacas o barnices sintéticos.
  • B32B15/08 B32B 15/00 […] › de resina sintética.
  • C09D175/04 C09D 175/00 […] › Poliuretanos.
  • C09J175/04 C09J 175/00 […] › Poliuretanos.
PROCEDIMIENTO DE UNION DE AL MENOS DOS CUERPOS LAMINARES, CARROCERIA ASI FORMADA Y PRODUCTO FINAL ASI OBTENIDO.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares, carrocería así formada y producto final así obtenido.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es un procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares, carrocería así formada y producto final así obtenido, que incluye la fabricación de una estructura bi-componente, formada esencialmente por una parte metálica o esqueleto y un recubrimiento plástico, aplicable a sectores como electrodomésticos, aeronáutico, ferroviario, eólico, naval, logística (contenedores), publicidad (vallas) y automoción (turismos, camiones, autocares, motocicletas; caravanas, bicicletas) consiguiendo iguales o mayores prestaciones mecánicas con considerables ahorros de peso, de coste, e inversión en medios productivos entre otros.

Antecedentes de la invención

El proceso de fabricación de estructuras metálicas se realiza por unión de sus componentes por medio esencialmente de cinco sistemas de soldadura:

- Soldadura eléctrica continua por rodillos (sin aportación de material), aplicable únicamente a sistemas lineales con chapas planas o de radio constante, con velocidades de aplicación lentas y consumos ele- vados.

- Soldadura eléctrica por puntos (sin aportación de material), de aplicación múltiple, pero no válida para sistemas con importancia estética al dejar marca notablemente visible en cada punto.

- Soldadura eléctrica mig/mag (con aportación de material), solo aplicable a espesores reducidos.

- Soldadura láser (sin aportación de material), solo aplicable a espesores reducidos y con procesos automatizados muy complejos y precisos.

- Soldadura de CO2 (con aportación de material) aplicable solo a chapas gruesas con notable emisión de gases nocivos, lo que obliga en muchos casos a automatizar el proceso.

Todos ellos provocan emisiones tóxicas y oxidación en los materiales a unir, lo que obliga a instalar sistemas de aspiración y posterior tratamiento antioxidante de los elementos soldados y en los casos de aportación de material dejan huella muy visible.

Además los procesos de soldadura tienen algunos condicionantes que no son parametrizables como la limpieza, polvo, grasa y pequeñas deformaciones en las zonas de unión de los elementos, que hacen que en algunos casos no cumplan al 100 por 100 con los requisitos preestablecidos. Tanto es así que en general se incrementa un porcentaje de zonas o puntos de soldadura para compensar esa deficiencia.

Además existe el problema en los procesos de soldadura del tiempo y energía invertidos en efectuar la soldadura entre dos metales, aumentando con ello el coste de las piezas a fabricar y con ello encareciendo el precio final del producto.

Descripción de la invención

Para mejorar los procesos arriba mencionados se presenta el procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares, carrocería así formada y. producto final así obtenido, que incluye la fabricación de una estructura soporte bicomponente, objeto de la presente patente de invención, donde se trata de aplicar una resina de poliuretano de alta densidad sobre elementos metálicos aprovechando las propiedades adhesivas de la resina y la estructura agujereada de los elementos metálicos, mediante técnicas y medios industriales específicos pero no complejos de forma que el nuevo producto resultante iguale o supere las características técnicas, mecánicas, de durabilidad y servicio que el producto inicial, pero con un considerable ahorro de peso y de coste.

Se trata de aplicar una resina de poliuretano de alta densidad, en estado no compuesto, es decir, los dos componentes fundamentales se pulverizan sobre y dentro de la estructura metálica simultáneamente. Al mezclarse los dos componentes se producen una serie de reacciones químicas que producen la exotermia que eleva la temperatura hasta unos 40ºC y donde, a los pocos segundos de terminar la aplicación, el poliuretano ya se ha endurecido.

Se puede aplicar esta resina sobre estructuras metálicas de aluminio, acero, mixtas y todo tipo de aleaciones, siendo preferente el huso de aluminio para reducir el peso de las mismas. Además utilizando chapa de aluminio expandida se consigue una mejor unión entre el propio aluminio y el poliuretano a través de los agujeros, aumentando la superficie de contacto. Finalmente con el aluminio evitamos los tratamientos antioxidantes utilizados actualmente en las chapas de acero como son el galvanizado y la cataforesis.

El procedimiento objeto de la presente invención comprende, al menos, las siguientes etapas:

- Una primera consistente en calentar los componentes metálicos a una temperatura próxima a unos 40ºC. De esta manera la reacción de exotermia es homogénea así como su enfriamiento, con lo que se consigue una perfecta unión molecular entre resina y la estructura.

- Una segunda etapa de imprimación donde se aplicará la resina creando una zona de neblina que llegará a todos los recovecos de la estructura metálica incluidos los agujeros de la chapa.

- Una tercera etapa de relleno que consiste en proyectar la resina con mayor caudal, a fin de dar grosor con rapidez y uniformidad.

Etapas que pueden incrementarse, opcionalmente, con las siguientes:

- Una cuarta etapa de personalización que consiste en aplicar la resina de forma selectiva a zonas que lo requieran en función de conseguir una mayor rigidez.

- Una quinta etapa de finalización que consiste en aplicar la resina como en la fase inicial, creando una atmósfera de neblina muy fina que dará un mejor aspecto de acabado superficial.

Este procedimiento no es exclusivo de aplicar sobre la estructura completa, sino que es perfectamente válido para aplicar sobre cualquier pieza, grupo o subgrupo, tanto a nivel superficial como relleno de estructuras cerradas o semicerradas tanto de manera automatizada (robots o similares), semiautomatizada o manual.

El nuevo procedimiento objeto de la presente patente de invención culmina con la unión de dos materiales existentes en el mercado, chapa agujereada y resina de poliuretano de alta densidad, pero que nunca hasta ahora se habían combinado para la fabricación de estructuras.

La chapa expandida de aluminio se obtiene de láminas o bobinas de aluminio donde, por diferentes medios, se realizan unos cortes uniformes y alineados para después estirar la lámina y generar unos agujeros, generalmente en forma de rombos. Cada fila de agujeros se realiza a partir de la anterior. Después de expandir el aluminio es necesario pasarlo por un proceso de aplanado o planchado para corregir las irregularidades surgidas durante este proceso. La chapa expandida se define por material, espesor, anchura de bobina o plancha, densidad de agujeros, y dimensión de los mismos.

Algunas de las ventajas de este nuevo procedimiento objeto de la presente invención son:

- Reducción de las zonas de soldadura o del número de puntos, de las secciones o de las zonas de embutición porque el producto obtenido con el procedimiento objeto de la presente invención y debido a su rigidez permite sustituir parte de las zonas de soldadura o parte de los puntos de unión Y parte de la embutición o de las zonas de embutición.

- Reducción de instalaciones y medios productivos.

- Reducción de superficie empleada.

- Reducción de consumos energéticos de los medios productivos.

- Reducción de los materiales aportado a la soldadura (electrodos, hilo, gas, etc.)

- Reducción de emisiones nocivas y por consiguiente de sistemas de aspiración, y también reducción de residuos industriales.

- Reducción de peso del producto final, así como de sus fases de elaboración y almacenamiento.

- Supresión de tratamientos antioxidantes ya que aparte del propio aluminio el recubrimiento con resina hace innecesario el tratamiento.

-...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares que comprende:

- Solapamiento entre si de los cuerpos laminares a ser unidos.

- Unión previa y resistente de ambos cuerpos laminares

- Aplicación por al menos una de las caras de la unión de estos cuerpos laminares, de una resina de poliuretano de alta densidad que le confiere a la unión previa una resistencia aumentada.

2. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1, caracterizado porque los mencionados cuerpos laminares se encuentran pretratados superficialmente para un mejor agarre de la (espuma) resina de poliuretano de alta densidad.

3. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el tratamiento previo de las superficies consiste en un tratamiento físico con desbaste de material.

4. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el tratamiento previo de las superficies consiste en un tratamiento químico por reacción con un compuesto que aumente la rugosidad superficial de los cuerpos laminares.

5. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el tratamiento previo de las superficies consiste en un tratamiento electroquímico que aumente la rugosidad superficial de los cuerpos laminares.

6. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1 caracterizado porque al menos uno de los cuerpos laminares se encuentra perforado o microperforado.

7. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1 caracterizado porque al, menos uno de los cuerpos laminares tiene estructura expandida.

8. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la unión previa de los mismos se efectúa mediante soldadura.

9. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la unión previa de los mismos se efectúa mediante adhesivado.

10. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la unión previa de los mismos se efectúa mediante engrapado.

11. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la unión previa de los mismos se efectúa mediante clinchado.

12. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la unión previa de los mismos se efectúa mediante remachado.

13. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según las reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque la aplicación por al menos una de las caras de la unión de estos cuerpos laminares, de una resina de poliuretano de alta densidad comprende las siguientes etapas:

- imprimación en al menos una de las caras de los cuerpos laminares a unir de la resina de poliuretano de alta densidad, creando una zona de neblina.

- Proyección con un mayor caudal de la resina de poliuretano de alta densidad

14. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 13 caracterizado porque incluye una etapa de personalización que consiste en aplicar la resina de forma selectiva a zonas que lo requieran para conseguir una mayor rigidez.

15. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque incluye un acabado final mediante la aplicación de la resina de poliuretano de alta densidad en forma de neblina fina.

16. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicación 1 caracterizado porque dichos cuerpos laminares se someten a un precalentamiento cercano a los 40ºC que potencia ala sujeción sobre los mismos de la (espuma) resina de poliuretanos de alta densidad.

17. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque el metal base de estos cuerpos laminares es aluminio.

18. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según la reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque el metal base de estos cuerpos laminares es chapa de acero.

19. Procedimiento de unión de al menos dos cuerpos laminares según las reivindicaciones 1 a 18 caracterizado porque la resina de poliuretano de alta densidad es bicomponente.

20. Carrocería de vehículo formada por la unión de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente entre si por un procedimiento tal y como se describe en las reivindicaciones 1 a 19.

21. Carrocería de vehículo automóvil formada por la unión de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente entre si por un procedimiento tal y como se describe en las reivindicaciones 1 a 19.

22. Carrocería de aeronave formada por la unión de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente entre si por un procedimiento tal y como se describe en las reivindicaciones 1 a 19.

23. Carrocería de embarcación formada por la unión de piezas o cuerpos laminares, unidos total o parcialmente entre si por un procedimiento tal y como se describe en las reivindicaciones 1 a 19.

24. Vehículo automóvil que comprende una carrocería según se reivindica en las reivindicaciones 20 y 21.

25. Aeronave que comprende una carrocería según se reivindica en las reivindicaciones 20 y 22.

26. Embarcación que comprende una carrocería según se reivindica en las reivindicaciones 20 y 23.


 

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