BRPI0923465B1 - Processo de fabricação de um elemento de guarnição destinado a ser fixado sobre um bloco suporte de um molde para pneumático e elemento intermediário. - Google Patents

Processo de fabricação de um elemento de guarnição destinado a ser fixado sobre um bloco suporte de um molde para pneumático e elemento intermediário. Download PDF

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Description

(54) Título: PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM ELEMENTO DE GUARNIÇÃO DESTINADO A SER FIXADO SOBRE UM BLOCO SUPORTE DE UM MOLDE PARA PNEUMÁTICO E ELEMENTO INTERMEDIÁRIO.
(51) lnt.CI.: B22F 3/105; B29C 33/38; B29D 30/00 (30) Prioridade Unionista: 24/12/2008 FR 0859070 (73) Titular(es): COMPAGNIE GENERALE DES ETABLISSEMENTS MICHELIN (72) Inventor(es): OLIVIER LAUWERS; ARKADIUSZ WASZKIEWICZ “PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM ELEMENTO DE GUARNIÇÃO DESTINADO A SER FIXADO SOBRE UM BLOCO SUPORTE DE UM MOLDE PARA PNEUMÁTICO E ELEMENTO INTERMEDIÁRIO”
A invenção refere-se ao domínio dos moldes de vulcanização de pneumáticos, notadamente dos moldes de tipo em setores.
Um molde em setores compreende várias peças separadas que, por aproximação relativa, delimitam um espaço de moldagem quase toroidal. Em particular, um molde com setores comporta dois envoltórios laterais para a moldagem dos flancos do pneumático, e vários setores periféricos situados entre os envoltórios para a moldagem da banda de rodagem do pneumático. A aproximação de todas as peças é assegurada com a ajuda de uma cinemática apropriada por um mecanismo desejado. O esboço cru do futuro pneumático deve ser aplicado firmemente e mantido contra o molde para obter dimensões geométricas e uma arquitetura precisa, e para imprimir a escultura da banda de rodagem.
Para formar as esculturas da banda de rodagem, os setores do molde compreendem elementos em projeção da superfície radialmente interna dos setores, estes elementos formando um negativo das esculturas a modelar sobre a banda de rodagem do pneumático.
De modo que um mesmo molde possa ser utilizado para fabricar pneumáticos compreendendo formas de esculturas diferentes, é conhecido, por exemplo, do documento EP 0.523.958, que um sector do molde seja realizado em vários elementos: por um lado um bloco suporte tendo uma forma genérica que define a curvatura geral da banda de rodagem do pneumático, e por outro lado uma pluralidade de elementos de guarnição fixados sobre o bloco suporte e destinados a formar as esculturas da banda de rodagem do pneumático.
O elemento de guarnição descrito neste documento é obtido por moldagem, por exemplo, por moldagem de aço. Assim, trata-se de um elemento maciço, pesado e dispendioso a fabricar.
A invenção tem notadamente por objetivo propor um processo de fabricação de um elemento de guarnição mais econômico e mais simples de realizar.
Para esse efeito, a invenção tem por objeto um processo de fabricação de um elemento de guarnição destinado a ser fixado sobre um bloco suporte de um molde para pneumático, compreendendo as etapas seguintes:
- fabricação, por fusão seletiva de camadas sobrepostas de pó, de um elemento intermediário compreendendo o elemento de guarnição e pelo menos um elemento de sustentação local do elemento de guarnição, o elemento de guarnição e o elemento de sustentação local sendo realizados em uma única peça,
- separação do elemento de guarnição e o elemento de sustentação.
O elemento de guarnição é realizado por fusão seletiva de camadas sobrepostas de pó. Quando a fusão seletiva é realizada por laser, fala-se mais geraimente sinterização por laser ou sinterização laser. O interesse desta técnica de fabricação de peças é que a forma da peça pode ser modelada por computador e a peça pode ser fabricada facilmente por sinterização com base nesta modelização. Com efeito, o laser pode ser pilotado por um computador compreendendo uma modelização da peça e se pode então fabricar a peça por sinterização sucessiva de camadas de pó sobrepostas. No caso da fabricação de uma guarnição de molde, esta técnica é particularmente bem adaptada bem porque permitir fabricar elementos de guarnição de pequenas dimensões como lâminas ou cordões.
No entanto, sendo dado que o elemento de guarnição é destinado a ser fixado sobre um bloco suporte de um molde para pneumático, cuja curvatura é sensivelmente idêntica à do pneumático, é necessário que o elemento de guarnição compreenda uma superfície de base apresentando uma curvatura complementar à do bloco suporte. Em outros termos, a superfície de base do elemento de guarnição não é plana, mas curva.
Ora, a técnica de sinterização a laser impõe fabricar o elemento de guarnição camada após camada, sobrepondo camadas de pó fundido a uma sobre as outras. Um meio de compactação permite conferir a densidade desejada a cada camada de pó. As camadas de pó fundido são consequentemente camadas planas.
Para realizar um elemento de guarnição cuja superfície de base é curva e não plana é, portanto, necessário em certos casos que as camadas superiores estendam-se por um espaço maior que o definido pelas camadas inferiores o que implica que certas camadas encontram-se em suportes em falso, sem sustentação inferior, em particular quando da ação do meio de compactação. Existe então um risco que a solidarização das camadas umas nas outras seja de má qualidade e que o elemento de guarnição assim obtido seja defeituoso.
O processo da invenção permite livrar-se deste problema graças à utilização de pelo menos um elemento de sustentação local do elemento de guarnição para formar um elemento intermediário. Este elemento de sustentação é destinado a ser separado do elemento de guarnição após a etapa de sinterização laser.
O elemento de guarnição é disposto para sustentar as partes do elemento de guarnição que correm o risco de encontrar-se em suportes em falso quando da fabricação por sinterização laser.
O elemento de guarnição assim obtido é muito de boa qualidade e pode apresentar a forma desejada, complementar à do bloco suporte.
Um processo de acordo com a invenção pode, além disso, compreender uma ou várias das características seguintes.
- O elemento de sustentação é disposto de maneira a sustentar o elemento de guarnição ao longo de uma direção sensivelmente paralela à direção da superposição das camadas de pó fundido. Como indicado previamente, as camadas de pó fundido são sobrepostas umas sobre as outras ao longo de uma direção de superposição. Geralmente, as camadas são sensivelmente horizontais de modo que a direção da superposição seja sensivelmente vertical. Portanto, se partes do elemento de guarnição estão em suportes em falso, os esforços impostos pela gravidade ou pela ação mecânica do meio de compactação sobre as partes em suportes em falso são sensivelmente verticais, portanto, paralelos à direção de superposição. É, portanto, vantajoso que o elemento de suporte seja disposto de maneira a sustentar o elemento de guarnição ao longo de uma direção sensivelmente paralela à direção de superposição das camadas de pó fundido.
- Antes de separação, o elemento de sustentação local compreende uma extremidade em contato com o elemento de guarnição e uma extremidade oposta que pertence a uma camada de base das camadas de pó fundido. Fala-se de camada de base das camadas de pó fundido para designar a primeira camada de pó fundido, ou seja, a camada inferior sobre a qual repousa o conjunto do elemento intermediário sinterizado. De modo que os esforços devido ao suporte em falso sejam retomados por esta camada de base, é, portanto, preferível que o elemento de suporte ligue o elemento de guarnição à camada de base.
- O elemento intermediário compreende uma superfície de base sensivelmente plana. A superfície de base definida pela primeira camada de pó fundido, esta é sensivelmente plana.
- Cada camada de pó fundido está situada integralmente sensivelmente à direta da camada fundida diretamente inferior. Em outros termos, a projeção de uma camada fundida sobre a camada diretamente inferior, ao longo da direção de superposição, é incluída na camada inferior.
Assim, tem-se a segurança de que nenhuma camada do elemento intermediário está em suporte em falso dado que cada camada é sustentada integralmente pela camada inferior.
- O elemento intermediário compreende meios para facilitar a separação do elemento de guarnição e do elemento de sustentação. Como o processo compreende uma etapa de separação do elemento de guarnição do elemento de sustentação, é preferível prever meios para facilitar esta separação.
- Os meios para facilitar a separação compreendem uma diminuição local de espessura do elemento intermediário, uma divisória fina em relação à espessura do elemento intermediário, ou um pré-corte do elemento intermediário.
- O elemento de guarnição compreende uma rede de nervuras, cada nervura sendo sensivelmente normal aos planos definidos pelas camadas sobrepostas. As nervuras do elemento de guarnição são destinadas a formar ranhuras na banda de rodagem do pneumático.
- O processo compreende, além disso, uma etapa final de polimento da superfície do elemento de guarnição inicialmente ligado ao elemento de sustentação.
A invenção tem igualmente por objeto um elemento intermediário obtido por realização do processo tal como previamente foi definido.
A invenção será compreendida melhor na leitura da descrição a seguir, dada unicamente, por exemplo, e feita se referindo aos desenhos anexos nos quais:
A figura 1 é uma vista em perspectiva de um segmento de um molde para pneumático, compreendendo um bloco suporte e um conjunto de elementos de guarnição obtidos por realização do processo da invenção,
- a figura 2 é uma vista detalhada de um elemento de guarnição representado na figura 1,
- a figura 3 é uma vista em perspectiva de um elemento intermediário de acordo com a invenção, compreendendo o elemento de guarnição da figura 2,
- a figura 4 é uma vista de detalhes do elemento da figura 3,
- a figura 5 é uma vista de detalhes do elemento da figura 4,
Representou-se na figura 1 um setor, designado pela referência geral 10, de um molde de vulcanização (não representado) para pneumático, em uma fase preliminar da sua fabricação.
Um molde com setores para a vulcanização de um pneumático compreende uma pluralidade de setores idênticos ou semelhantes aos representados na figura 1. Os setores são dispostos uns aos lados dos outros de maneira circunferencial, e definindo assim um cilindro para a moldagem da banda de rodagem do pneumático.
Um setor 10 dado, portanto, é destinado a formar uma parte da banda de rodagem do pneumático.
O setor 10 compreende um bloco suporte 12 e um conjunto 14 de cobertura fixado sobre o bloco suporte 12.
O bloco suporte 12, realizado, por exemplo, de aço maciço, compreende notadamente uma superfície radialmente interna 16 formando suporte para o conjunto 14 de guarnição. A superfície 16 é sensivelmente lisa e a sua forma geral é sensivelmente idêntica à da parte da banda de rodagem do pneumático que está diante deste bloco suporte quando da moldagem. Em outros termos, a superfície 16 apresenta curvaturas num plano radial compreendendo o eixo do pneumático e um plano radial normal ao eixo do pneumático, sensivelmente idêntico ao do pneumático.
O conjunto 14 de guarnição compreende uma pluralidade de elementos 18 de guarnição destinados a formar das esculturas da parte da banda de rodagem do pneumático, defronte do setor 10.
Diferentes tipos de elementos de guarnição 18 compõem o conjunto 14: por exemplo, conjunto 14 tal como foi representado na figura 1 compreende lamelas 20 orientadas sensivelmente circunferencialmente ao pneumático e destinadas a formar ranhuras dispostas na superfície da banda de rodagem, ou pentes 22 comportando um cordão 24 orientado circunferencialmente e um conjunto de aletas 26 orientadas de maneira axial em relação ao pneumático. As aletas 26 são destinadas a formar ranhuras situadas em cercadura da banda de rodagem do pneumático, no nível do ombro.
A maior parte dos elementos de guarnição 18 são ligados uns aos outros e formam uma treliça, como, por exemplo, os cordões 24 com as aletas 26.
Representou-ser na figura 2 um detalhe do pente 22. Constatase que as aletas 26 do pente 22 compreendem uma borda 28 destinada a entrar em contato com a superfície 16 do bloco 12. Para isto, a forma da borda 28 das aletas 26 é curva e sensivelmente complementar à da superfície 16.
O cordão 24 é sensivelmente ortogonal às aletas 26 e estendese ao longo de uma direção circunferencial do molde. Assim, o cordão 24 compreende uma base 30 destinada a entrar em contato com a superfície 16 do bloco 12, a base do cordão compreendendo então uma curvatura próxima da curvatura circunferencial do pneumático.
O conjunto da base 30 e as bordas 28 das aletas 26 forma uma superfície 32 de base do pente 22 destinada a estar em contato do bloco suporte. Esta superfície não é plana mas apresenta uma curvatura sensivelmente idêntica à da superfície 16 do bloco 12.
O pente 22 formando o elemento de guarnição 18 é fabricado graças ao processo da invenção por sinterização laser sucessiva de camadas de pó, passando pela fabricação de um elemento intermediário 34 representado sobre as figuras 3, 4 e 5.
O elemento intermediário 34 é realizado em uma única peça por sinterização laser. Este elemento intermediário compreende, por um lado o elemento de guarnição 18, no caso o pente 22, e por outro lado elementos de sustentação 36 dispostos de modo que o elemento intermediário 34 compreenda uma superfície de base 38 incluída num plano de base de base imaginária 40. A superfície de base 38 é, portanto, plana e ortogonal a uma direção D normal ao plano 40.
O elemento intermediário 34 é realizado por fusão seletiva de camadas de pó sobrepostas de acordo com a direção D. A superfície de base 38 do elemento 34 é a primeira camada fundida.
Cada elemento de sustentação 36 compreende uma borda superior 42 em contato com a borda inferior 28 das aletas 26 e uma borda inferior oposta 44 que pertence a superfície de base 38 do elemento intermediário 34. Os elementos de sustentação 36 apresentam uma forma de nervura ou de divisória vertical compreendidas num plano normal ao plano 40.
Os elementos de sustentação 36 são dispostos de modo que seção dada de qualquer um dos elementos intermediários 34, num plano paralelo ao plano de base 40, está integralmente sensivelmente à direita da seção qualquer do elemento intermediário situada entre a seção dada e o plano de base 40.
Assim, nenhuma parte do elemento intermediário 34 está em suporte falso de acordo com a direção D contrariamente ao elemento de guarnição 22. Em outros termos, qualquer ponto do elemento intermediário é sustentado segundo a direção D por uma parte do elemento 34 que transmite os esforços sobre a superfície de base 38.
Para facilitar a separação dos elementos de sustentação 36 com o elemento de guarnição 22, no caso o pente 22, a junção entre a borda 28 do elemento de guarnição 22 e a borda superior 42 do elemento de sustentação compreende meios adaptados para facilitar esta separação.
De acordo com um primeiro modo de realização representado nas figuras 4 e 5, os meios de separação compreendem uma diminuição de espessura das divisórias 36 no nível da sua junção com o elemento 22. Esta diminuição de espessura forma uma linha de ruptura do elemento intermediário 34.
De acordo com um segundo modo de realização representado sobre as figuras 2 e 3, a junção entre a borda 28 do elemento de guarnição 22 e a borda superior 42 do elemento de sustentação 36 compreende perfurações contíguas ao longo de uma linha de corte. Estas perfurações formam meios de pré-corte. Além disso, linhas de cortes verticais 50 estão previstas igualmente sobre os elementos de sustentação 36 para facilitar seu corte em vários pedaços. Após a etapa de corte, pode ser necessário polir a borda 28 do elemento 22 para suprimir as irregularidades devido às perfurações.
A invenção foi descrita em referência um molde para pneumático de tipo com setor. Naturalmente, a invenção não se limita aos moldes de tipos com setores, mas pode ser aplicada a um molde de qualquer tipo compreendendo um bloco suporte sobre o qual são fixados elementos de guarnição.
Além disso, no exemplo descrito, os elementos de suporte apresentam uma forma de divisória ou nervura. Estes elementos podem ter uma forma qualquer, notadamente uma forma bloco de sustentação.
Por último, no exemplo descrito, a totalidade do elemento de guarnição é sustentada por elementos de sustentação, mas se permanece no âmbito da invenção quando os elementos de suporte sustentam local ou pontualmente o elemento de guarnição, o que pode ser o caso quando o elemento de suporte é um bloco de sustentação.
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Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo de fabricação de um elemento de guarnição (18, 22) destinado a ser fixado sobre um bloco suporte (12) de um molde para pneumático, çaractenzado pelo fato de compreender as etapas seguintes:
    - fabricação, por fusão seletiva de camadas sobrepostas de pó, de um elemento intermediário (34) compreendendo o elemento de guarnição (18,22) e pelo menos um elemento (36) de sustentação local do elemento de guarnição (18, 22), o elemento de guarnição (18, 22) e o elemento de sustentação local (36) sendo realizados em uma peça única,
    - separação do elemento de guarnição (18, 22) e do elemento de sustentação (36).
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de suporte (36) é disposto de maneira a sustentar o elemento de guarnição (18, 22) ao longo de uma direção (D) paralela à direção de superposição das camadas de pó fundido.
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, antes de separação, o elemento de sustentação local (36) compreende uma extremidade (42) em contato com o elemento de guarnição e uma extremidade oposta (44) pertencendo a uma camada de base das camadas de pó fundido.
  4. 4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento intermediário (34) compreende uma superfície de base (38) plana.
  5. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada camada de pó fundido está situada integralmente à direita da camada fundida diretamente inferior.
  6. 6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o elemento intermediário (34) compreende meios para facilitar a separação do elemento de guarnição (18, 22) e do elemento de sustentação (36).
  7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os meios para facilitar a separação compreendem uma diminuição local de
    2/2 espessura do elemento intermediário (34), uma divisória fina em relação à espessura do elemento intermediário (34), ou um pré-corte do elemento intermediário.
  8. 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o elemento de guarnição (18, 22) compreende uma rede de nervuras, cada nervura sendo normal aos planos definidos pelas camadas sobrepostas.
  9. 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma etapa final de polimento da superfície (28) do elemento de guarnição (18, 22) inicialmente ligada ao elemento de suporte (36).
  10. 10. Elemento intermediário (34) caracterizado pelo fato de ser obtido por realização do processo do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
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BRPI0923465-9A 2008-12-24 2009-12-21 Processo de fabricação de um elemento de guarnição destinado a ser fixado sobre um bloco suporte de um molde para pneumático e elemento intermediário. BRPI0923465B1 (pt)

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