BRPI0710678A2 - acabamento decorativo para veìculo - Google Patents
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Abstract
ACABAMENTO DECORATIVO PARA VEICULO é revelado um método de formar um elemento de acabamento para veículos. O método inclui colocar um elemento decorativo em um molde; formar um substrato e ligar o substrato ao elemento decorativo, e desmoldar o elemento de acabamento para veículo. A etapa de formar o substrato compreende as etapas de introduzir um primeiro material de resina, líquido, (por exemplo, isocianato) e um segundo material de resina, liquido, (poliol) a uma cabeça misturadora para formar um material de resina, misto, e introduzir o material de resina, misto, em um molde e contra o elemento decorativo, O elemento decorativo podeser formado a partir de alumínio, ligas, termoplásticos, resina de consolidação a quente, elastómero, metal,madeira, couro, ou tecido.
Description
ACABAMENTO DECORATIVO PARA VEICULOReferência Cruzada a Pedidos Relacionados
Esse pedido reivindica o beneficio do PedidoProvisório dos Estados Unidos 60/790.420, depositado em 7de abril de 2006 que é aqui incorporado por intermédiodessa referência.
Antecedentes
Essa revelação se refere a um elemento deacabamento decorativo para um interior de veículo. Arevelação se refere mais especificamente a um elemento deacabamento decorativo para veículo formado mediantemoldagem por injeção de reação de um material de uretanocontra um elemento decorativo tal como metal, madeira,couro, tecido, cortiça ou outros materiais usados para usono interior de um veículo.
É sabido prover um elemento de acabamentodecorativo que possa ser usado para o interior de umveículo. Tais elementos de acabamento decorativo conhecidospodem ser fabricados mediante fixação de um elementodecorativo, tal como alumínio, a um substrato de plásticopreviamente moldado por intermédio de uma operação decrimpagem, uma operação de repuxo térmico, prendedores, ououtra técnica de fixação física. Também é conhecidofabricar tais elementos de acabamento decorativo mediantemoldagem por injeção de um plástico contra o acabamentodecorativo. Contudo, tais técnicas conhecidas são defabricação dispendiosa, não realizam certas característicasvantajosas (e/ou combinações de características) . Porexemplo, crimpagem, repuxo térmico, e outras operações defixação requerem investimento em ferramentas e inspeções dequalidade, adicionais. Um substrato moldado por injeçãoencolherá a partir do elemento decorativo. Em ambos oscasos, o elemento de acabamento será separado do substrato.É conhecido o uso de moldagem por injeção de reação deuretano como uma espuma para estofamento e como um"revestimento" de superfície de aparência falsa. Contudo,não se conhece o uso de tais materiais e métodos como umelemento estrutural que carrega a peça de acabamento para oveículo.
Prover um elemento de acabamento decorativo não-dispendioso, confiável, e amplamente adaptável que evite osproblemas mencionados acima e outros representaria umavanço significativo na técnica.
Sumário
É revelado um método de formar um elemento deacabamento para veículo compreendendo colocar um elementodecorativo em um molde; formar um substrato e ligar osubstrato ao elemento decorativo, e desmoldar o elemento deacabamento para veículo. A etapa de formar o substratocompreende as etapas de introduzir um primeiro material deresina líquida (por exemplo, isocianato) e um segundomaterial de resina líquida (poliol) em uma cabeçamisturadora para formar um material de resina, misto, eintroduzir o material de resina, misto, em um molde e outravez o elemento decorativo. O elemento decorativo pode serformado de alumínio, metais, ligas, termoplástico, resinade consolidação a quente, elastômero, madeira, couro outecido.
Também é provido um elemento de acabamento paraveículo compreendendo um elemento decorativo e um substratoacoplado ao elemento decorativo. 0 substrato é mantido naposição mediante bordas viradas para dentro do elementodecorativo. 0 substrato pode ser composto de uma resina deuretano.
Essa revelação se refere adicionalmente às váriascaracterísticas e combinações de características mostradase descritas nas modalidades reveladas. Outras formas nasquais os objetos e características das modalidadesreveladas são realizadas serão descritas no relatóriodescritivo a seguir, ou se tornarão evidentes para aquelesversados na técnica após eles terem lido esse relatóriodescritivo. Tais outras formas são consideradas comoabrangidas pelo escopo das modalidades reveladas se elasestiverem compreendidas no escopo das reivindicações aseguir.
Descrição dos Desenhos
A Figura 1 é uma vista em perspectiva dointerior de um veículo incluindo elementos de acabamentodecorativo.
A Figura 2 é uma vista superior ou frontal de umelemento de acabamento decorativo de acordo com umamodalidade exemplar.
A Figura 3 é uma vista inferior ouposterior/traseira do elemento de acabamento decorativo daFigura 2.
A Figura 4A é uma vista fragmentária do elementode acabamento decorativo da Figura 3.
A Figura 4B é uma vista fragmentária do elementode acabamento da Figura 2.
A Figura 5 é uma representação esquemática de umaparelho para fabricar um elemento de acabamento decorativoutilizando moldagem por injeção de reação de acordo com umamodalidade exemplar.
As Figuras 6A a 6D ilustram várias etapas deprocesso para fabricar um elemento de acabamento decorativoutilizando moldagem por injeção de reação de acordo com umamodalidade exemplar.
A Figura 7 é um diagrama de fluxo de processoesquemático de um método de fazer o elemento de acabamentodecorativo de acordo com uma modalidade exemplar.
Descrição DetalhadaAntes de explicar algumas das modalidadesexemplares e alternativas dos acabamentos decorativos paraveiculo, em detalhe, deve ser entendido que essa revelaçãonão é limitada aos detalhes de construção e ao arranjo doscomponentes apresentados na descrição a seguir, ouilustrados nos desenhos. O acabamento decorativo é capaz deoutras modalidades ou de ser praticado ou realizado devárias formas. Também é entendido que a fraseologia eterminologia aqui empregadas têm o propósito de descrição enão devem ser consideradas como limitadoras. Por exemplo,embora os componentes das modalidades aqui reveladas sejamilustrados como um elemento de acabamento para veículo eprojetado para uma porta, as características dasmodalidades reveladas têm aplicabilidade muito mais ampla.Por exemplo, o modelo do elemento de acabamento paraveículo é adaptável a outros exemplos onde um elementodecorativo deve ser adicionado à outra estrutura tal comoem qualquer um de uma variedade de ambientes comerciais,industriais, para escritórios, residências, oueducacionais. Além disso, o tamanho dos vários componentese o tamanho do elemento de acabamento decorativo podem seramplamente variados. Além disso, é importante observar queos termos: "decorativo", "acabamento", e "substratos", pretendem ser termos amplos e não termos de limitação.Esses componentes podem ser usados com qualquer um de umavariedade de produtos ou arranjos e não pretendem serlimitados ao uso com aplicações em veículos.
Com referência à Figura 1, um interior de veículo 4 é mostrado com uma porta 6 e um painel de instrumentoparcial 8. A porta e o painel de instrumento incluemindividualmente um elemento de acabamento decorativo 10acoplado à porção estrutural da porta ou do painel deinstrumento. A porta e o painel de instrumento sãomostrados apenas como exemplo e não como limitação. Aquelesversados na técnica analisando essa revelação considerariamque o elemento de acabamento decorativo poderia ser montadoem qualquer uma de uma variedade de áreas no interior de umveículo além de no painel de porta e de instrumentos, incluindo, mas não limitado a um sistema na parte de cima,quebra-sóis, pilares, áreas de carga, bancos, consoles, esemelhantes. O elemento de acabamento decorativo incluigeralmente pelo menos um elemento decorativo 12, umsubstrato 14, e abas de montagem 16.
O elemento decorativo 12 geralmente compreende umcorpo de invólucro com bordas viradas no sentido paradentro 18 (vide Figura 4A) . As bordas viradas para dentro18 podem estar em um ângulo de aproximadamente 90 graus emrelação à porção adjacente do corpo de invólucro.
Alternativamente, as bordas viradas para dentro podem estarem qualquer um de uma variedade de ângulos em relação àporção adjacente do corpo de invólucro e podem depender deexeqüibilidade de ferramentas e a vontade do produtor emeliminar as exigências de ligação. As bordas viradas nosentido para dentro não são necessárias em cada modalidade,mas quando incluídas de modo que uma condição de travamentomecânico é criada entre o substrato curado e o acabamento,então quaisquer exigências de adesão entre o substrato e oacabamento são removidas e/ou minimizadas.
De acordo com uma modalidade preferida mostradanas Figuras 4A e 4B, o elemento decorativo 12 compreendeuma pluralidade de aberturas (por exemplo, furos,orifícios, etc.). Alumínio é o material preferido parafazer o elemento decorativo. Contudo, outros materiaispodem ser usados, incluindo termoplástico, resina deconsolidação a quente, elastômero, metal, madeira, couro,tecido, ou qualquer um de uma variedade de outros materiaisdesejáveis para uso como um elemento decorativo.
0 elemento decorativo 12 é acoplado ao substrato14 substancialmente através de sua superfície total e/oumediante moldagem com bordas viradas no sentido para dentro18 do elemento decorativo 12 (por exemplo, capturadas,detidas, confinadas, encapsuladas, estendidas, seguras,presas, etc.) . De acordo com uma modalidade exemplar,conforme mostrado nas Figuras 4A e 4B, o material plásticousado para o substrato 14 forma uma ligação mecânica com aomenos uma porção das várias aberturas no elementodecorativo 12.
As abas de montagem 16 são moldadas por inserçãoe proporcionam uma estrutura para montagem do elemento deacabamento decorativo 10 na porta, painel de instrumento,sistema na parte de cima, outra parte do interior doveículo, etc. De acordo com uma modalidade exemplar, asabas de montagem 16 são de metal, mas poderiam ser dequalquer um de uma variedade de materiais em modalidadesalternativas (por exemplo, plástico, etc.). As abas demontagem 16 podem ter o formato de "L", formato de "U",curvas, arqueadas, lineares, ou qualquer uma de umavariedade de formas e configurações de acordo com o arranjode montagem e coincidência desejado.
De acordo com uma modalidade exemplar, osubstrato 14 é um elemento estrutural e é formado por ummaterial plástico. De acordo com uma modalidade preferida,o substrato 14 é formado mediante operação de moldagem porinjeção de reação (RIM). RIM é o método preferido de formaro substrato porque ele injeta em uma pressão inferior e emuma temperatura inferior, tem ferramentas menosdispendiosas, é adaptável para ferramentas de inserção (porexemplo, as abas de inserção), e utiliza materiais menosdispendiosos do que a moldagem por injeção. Além disso, umsubstrato moldado por injeção pode se desprender doelemento decorativo 12 devido a encolhimento do plásticoquando ele esfria e solidifica-se, o que pode causarzumbido, rangido, ou ruído de chocalho do elemento deacabamento decorativo 10. De acordo com uma modalidadeparticularmente preferida, o substrato 14 compreendepoliuretano reagido ou PUR formado a partir de resina deuretano de pré-polímero. Ao contrário das aplicações deuretano RIM, conhecidas (as quais utilizam o uretano comouma espuma para estofamento e como um "revestimento" desuperfície de aparência falsa), o uretano RIM forma oelemento estrutural que carrega a peça de acabamento para oveículo. De acordo com modalidades alternativas, osubstrato 14 compreende outras resinas de uretano esistemas para RIM.
A Figura 7 mostra um método 20 de formar umelemento de acabamento decorativo 10 de acordo com umamodalidade preferida. Nesse processo, a peça ou elementodecorativo 12 (por exemplo, metal, madeira, couro, etc.) érecebido (etapa 22) e a ferramenta é preparada (porexemplo, aplicação de liberação de molde, limpeza deferramenta, etc.) (etapa 24) . O elemento decorativo 12 écarregado na ferramenta (etapa 26) . Um inserto tal comoabas de montagem 18 também pode ser colocado na ferramenta(etapa 28) . A ferramenta é fechada (etapa 30) e a cabeçamisturadora é colocada na ferramenta (etapa 31) senecessário. Alternativamente, a ferramenta é fechada após ouretano ser injetado (isto é, processo de "despejamentoaberto"). A resina plástica (por exemplo, PUR) é, então,injetada (etapa 32) para formar o substrato 14 e ar e/oudióxido de carbono é ventilado a partir da ferramenta demolde (etapa 33). A resina plástica é deixada curar(parcialmente ou completamente) (etapa 34), a ferramenta éaberta (etapa 35), e o elemento de acabamento decorativo 10é removido/desmoldado (etapa 36). Se necessário, o elementode acabamento decorativo 10 é rebarbado e/ou limpo (etapa37). O elemento de acabamento decorativo pode então sermontado ou instalado no interior do veículo ou fixado emoutro componente interior do veículo (etapa 38) utilizandoas abas de montagem 18 se providas.As Figuras 5 e 6A a 6D são ilustraçõesesquemáticas de um processo para fabricar elemento deacabamento decorativo 10. De acordo com uma modalidadepreferida, um processo de moldagem por injeção de reação("RIM") para formar o elemento de acabamento decorativo 10é mostrado de acordo com uma modalidade exemplar. Épreferido utilizar um processo RIM para controle dasespessuras de parede das bordas e projeções de ressalto.Conforme mostrado na Figura 5, um molde 4 0 tendo umacavidade 42 é provido para receber os componentes injetadosusados para formar o elemento de acabamento decorativo 10(por exemplo, o substrato). Conforme ilustrado na Figura6A, o molde 4 0a compreende uma superfície de molde ouinterior 46 (por exemplo, lado da cavidade) que éconfigurado para se acoplar a uma superfície de núcleo 44do núcleo 4 9 em uma relação de vibração para definir umacavidade 42 (vide Figura 6C). De acordo com uma modalidadeexemplar, a superfície de núcleo 44 compreende um perfil(denteado) 48 tendo o formato de projeções (vide Figura6A). Os recessos 45 no perfil 48 formam o contorno desejadono substrato 14 (por exemplo, elementos estruturais,nervuras, ressaltos, etc.). Um núcleo 49 (incluindo asuperfície de núcleo 44, perfil 48, e recessos 45) define aconfiguração de superfície e o formato global do elementode acabamento decorativo 10 quando o material injetado nacavidade de molde 42 adquire o formato conforme definidopelo perfil 48 e superfície 44. Para fins de ilustração,uma modalidade exemplar do perfil 48 da superfície denúcleo 44 é mostrada na Figura 6A. Ao contrário dasaplicações de uretano RIM conhecidas (que usam o uretanocomo uma espuma para estofaraento e como "revestimento" desuperfície de aparência falsa) o uretano RIM forma oelemento estrutural que carrega a peça de acabamento para oveículo.
O processo RIM utiliza poliuretanos para produzirpeças moldadas. Os poliuretanos começam como doiscomponentes líquidos - isocianato e poliol. 0 materialisocianato pode ser um material aromático (geralmente não-estável sob luz) ou um material alifático (geralmenteestável sob luz), ou uma combinação de materiais aromáticose alifáticos. Ao utilizar um material aromático, uma tintaou outro revestimento pode ser aplicado para proteçãocontra a luz. Em modalidades exemplares, dependendo de comoo sistema RIM de poliuretano é formulado, as partesmoldadas com o mesmo podem ser uma espuma ou um sólido, eelas podem variar de flexíveis a extremamente rígidas.
0 processo RIM é uma reação química entre doiscomponentes líquidos, os quais são mantidos em tanques dealimentação separados de temperatura controlada 50, 52
2 0 conforme mostrado na Figura 5. Com referência à Figura 5, o
isocianato e o poliol são alimentados a partir dessestanques 50, 52 através de linhas de fornecimento separadas54, 56 para dispositivos de medição 58, 60 em uma cabeçamisturadora 64. De acordo com uma modalidade exemplar,quando começa a injeção dos líquidos no molde 40, asválvulas da cabeça misturadora 64 se abrem. Os reagenteslíquidos entram em uma câmara na cabeça misturadora 64 emuma pressão predeterminada (por exemplo, inferior a 20,68MPa) e são misturadas mediante colisão de alta velocidade.
3 0 A partir da câmara de misturar, o líquido flui para dentrodo molde 4 0 em pressão aproximadamente atmosférica. Dentrodo molde 40, o líquido é submetido a uma reação químicaisotérmica que forma o polímero de poliuretano no molde 40.De acordo com várias modalidades exemplares, os tempos deciclo variam dependendo dos tamanhos das partes e dascondições de reação. Em muitos casos, o molde 4 0 pode serinjetado com material e curado em aproximadamente 90segundos. A desmoldagem vem então a seguir.
As Figuras 6A a 6D mostram como o molde é formadona cavidade em maior detalhe. Com referência à Figura 6A,um spray de liberação 66 é aplicado dentro da cavidade e/ouna cavidade 4 0a. Conforme mostrado na Figura 6A, o spray deliberação 66 é aplicado à superfície de molde 46. 0 sprayde liberação 66 tem a finalidade de facilitar a remoção doelemento de acabamento decorativo a partir do molde após adesmoldagem. Com referência à Figura 6B, um spray de tinta6 8 pode ser aplicado dentro da cavidade 4 0a e/ou nacavidade 4 0a. Conforme mostrado na Figura 6B, o spray detinta 68 também pode ser aplicado na superfície de molde46. O spray de tinta 68 provê estabilidade sob luz para omaterial de base aromática (isocianato) assim comocaracterísticas de cor e aparência apropriadas para oproduto acabado (por exemplo, elemento de acabamentodecorativo) em certas modalidades (não mostradas). 0 sprayde liberação 66 e/ou o spray de tinta 68 pode ser aplicadomanualmente ou mediante um aparelho de pulverização. Deacordo com várias modalidades alternativas, o spray deliberação e/ou spray de tinta não é aplicado dentro dacavidade e/ou na cavidade. Com referência à Figura 6C, onúcleo 4 9 é posicionado sobre o molde 4 0a para formar acavidade 42 entre a superfície de molde 46 e a superfíciede núcleo 44. Uma região ou porção de injeção 70 é providaatravés do núcleo 49 para permitir a injeção de material 72para dentro da cavidade 42. Com referência à Figura 6D, omaterial 72 é injetado na cavidade 42 entre a superfície denúcleo 44 do núcleo 49 e a superfície de molde 46, do molde40a. De acordo com uma modalidade exemplar, o materialinjetado 72 é injetado em um ângulo na faixa deaproximadamente 80 a 100 graus em relação à superfície demolde 46. De acordo com uma modalidade preferida, omaterial injetado 72 é injetado em um ângulo deaproximadamente 90 graus com relação à cavidade 40a. Apósser injetado na cavidade 42, o material injetado 72 écurado e é desmoldado após um período de tempo que dependede um número de fatores tal como temperatura,características do material componente, etc. De acordo comuma modalidade exemplar, o material injetado 72 é curado edesmoldado em uma temperatura acima de 37,8°C. De acordocom várias modalidades exemplares, a superfície da cavidade(para formar a superfície A) e a superfície de núcleo (paraformar a superfície B) podem compreender invólucro deníquel (por exemplo, deposição a vapor de níquel,eletrogalvanizado, etc.), aço (usinado, etc.), alumínio(usinado, fundido, etc.), ligas de metal de pulverização,etc. De acordo com modalidades alternativas, os materiaisde ferramenta podem ser "macios", tal como silicone, parauso em aplicações de pouco volume.
Também é importante observar que são apenasilustrativos a construção e o arranjo dos elementos domembro de acabamento decorativo, conforme mostrado nasmodalidades preferidas, e em outras modalidades exemplares.Embora apenas umas poucas modalidades do acabamentodecorativo de veículo da presente invenção tenham sidodescritas em detalhe nessa revelação, aqueles versados natécnica que analisem essa revelação considerarãoprontamente que muitas modificações são possíveis (porexemplo, variações em tamanhos, dimensões, estruturas,formatos e proporções dos vários elementos, valores deparâmetros, arranjos de montagem, uso de materiais, cores,orientações, etc.) sem se afastar materialmente dosensinamentos e vantagens novéis da matéria apresentada. Porexemplo, elementos mostrados como integralmente formadospodem ser construídos de múltiplas partes ou elementosmostrados como múltiplas partes podem ser formadosintegralmente, a operação das interfaces pode ser invertidaou de outra forma variada, o comprimento ou largura dasestruturas e/ou elementos ou conectores ou outros elementosdo sistema podem ser variados, a natureza ou o número deposições de ajuste providas entre os elementos podem servariadas (por exemplo, mediante variações no número defendas de engate ou tamanho das fendas de engate ou tipo deengate). Deve ser observado que os elementos e/ou conjuntosdo sistema podem ser construídos de qualquer um de umavariedade de materiais que proporcionam resistência oudurabilidade suficiente, em qualquer uma de uma amplavariedade de cores, texturas e combinações.
Conseqüentemente, todas as tais modificações devem serincluídas. Outras substituições, modificações, alterações eomissões podem ser feitas no modelo, condições de operaçãoe arranjo das modalidades preferidas e outras modalidadesexemplares sem se afastar do espírito da presenterevelação.
Claims (14)
1. Método de formar um elemento de acabamentopara veículo caracterizado por compreender:colocar um elemento decorativo em um molde;formar um substrato e ligar o substrato aoelemento decorativo mediante:introduzir um primeiro material de resinalíquida e um segundo material de resina líquida em umacabeça misturadora para formar um material de resina,misto;introduzir o material de resina, misto, emum molde e outra vez o elemento decorativo; edesmoldar o elemento de acabamento para veículo.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o primeiro material deresina, líquido, é isocianato.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o segundo material deresina, líquido, é poliol.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o substrato é uma resina deuretano.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o processo compreende umprocesso de moldagem por injeção de reação.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda adicionar abas demontagem ao molde antes de introduzir o material de resina,misto.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o elemento decorativo éselecionado de um grupo compreendendo ao menos um ou umacombinação de alumínio, metais, ligas, materialtermoplástico, resina de consolidação a quente, elastômero, metal madeira, couro, ou tecido.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o substrato é mantido nolugar pelo fato de ser ligado ao elemento decorativo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato é retido dolugar pelo fato de ser capturado pelas bordas viradas nosentido para dentro no elemento decorativo.
10. Elemento de acabamento para veículocaracterizado por compreender: um elemento decorativo; eum substrato acoplado ao elemento decorativo, emque o substrato é mantido em posição por intermédio dasbordas viradas no sentido para dentro do elementodecorativo.
11. Elemento de acabamento para veículo, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deque o substrato é composto de material de resina.
12. Elemento de acabamento para veículo, deacordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que material de resina é a resina de uretano.
13. Elemento de acabamento para veículo, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deque o elemento decorativo é selecionado de um grupocompreendendo ao menos um de alumínio, metais, ligas,termoplástico, resina de consolidação a quente, elastômero,metal, madeira, couro, tecido, e combinações de taismateriais.
14. Elemento de acabamento para veículo, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluirabas de montagem acopladas ao elemento decorativo esubstrato.
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