ES2265614T3 - Cubierta de carroceria inferior de automovil asi como procedimiento para la elaboricacion del mismo. - Google Patents
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Abstract
En las figuras se representa, fundamentalmente en su estado original, una cubierta de carrocería inferior de automóvil 10, que es un elemento esencialmente plano. La cubierta de la carrocería inferior 10 presenta una geometría rectangular en vista en planta, disponiendo en las zonas de las esquinas o márgenes externos de perforaciones 14, 16, 18 y/o hendiduras 20, para sujetar la cubierta de la carrocería inferior 10 al suelo de un vehículo. Además, se prevén nervaduras ahorquilladas 22, 24 en la zona central, para obtener la rigidez deseada. Por otro lado, se adapta/ajusta la geometría de la cubierta de la carrocería inferior 10 a la de la carrocería inferior del vehículos a revestir y/o a la de las estructuras internas del vehículo que se extienden a lo largo de la carrocería inferior, como el tubo de escape. La correspondiente cubierta de la carrocería inferior 10 representada en las figuras, fundamentalmente en su estado original, presenta por ejemplo un espesor de
Description
Cubierta de carrocería inferior de automóvil así
como procedimiento para la elaboración del mismo.
La presente invención hace referencia a una
cubierta de carrocería inferior de automóvil de extensión
esencialmente plana con áreas estructuradas para el aumento de la
estabilidad y/o para la sujeción al vehículo, donde el material
base de la cubierta de la carrocería inferior es polipropileno, al
que se añade al menos un aditivo que afecta a la densidad, módulo
elástico de flexión y/o resiliencia de la cubierta de la carrocería
inferior. La invención también hace referencia a un procedimiento
para la elaboración de una cubierta aerodinámica de carrocería
inferior de automóvil de extensión esencialmente plana con áreas
estructuradas para el aumento de la estabilidad y/o para la
sujeción al vehículo, empleando polipropileno como material
base.
En creciente escala se usan piezas de carrocería
de plástico en el sector del automóvil. Así, es cosa sabida, la
preparación de piezas de carrocería de poliamida. Como ejemplo se
citan las bandejas. Los fuelles de tubo ondulado para suspensiones
neumáticas, especialmente para utilitarios, se pueden elaborar de
caucho de policloropreno. Las cubiertas en la carrocería inferior
pueden consistir en polipropileno, con lo que, por motivo de la
resiliencia y del módulo de elasticidad deseado, aunque también
debido a las altas temperaturas que aparecen en la zona del tubo de
escape, deben contener largas fibras de vidrio. Las correspondientes
cubiertas de carrocería inferior de automóvil se elaboran mediante
prensado o estampado por inyección. Las correspondientes cubiertas
de carrocería inferior de automóvil presentan una alta rigidez.
Resulta, sin embargo, un inconveniente, que, debido a las fibras de
vidrio existentes en la posterior mecanización de las piezas
elaboradas, se origina una carga sanitaria debido a las partículas
de fibra de vidrio producidas. Las correspondientes cubiertas no son
tampoco reciclables en la medida deseada debido a la proporción de
fibra de vidrio. Si las cubierta de la carrocería inferior se
elaboran mediante prensado, deben efectuarse además operaciones de
estampado para la formación de hendiduras u otras perforaciones,
surgiendo el inconveniente, de que se producen fisuras iniciales en
el borde, con lo que se reduce la vida útil. Además, el estampado
origina considerables costes, y aunque no sólo mediante el
adicional paso operacional de estampado por sí mismo, sino mediante
los mismos instrumentos, ya que su contorno debe corresponder al
del área, en la que debería estamparse la perforación, para eliminar
las variaciones de forma de la pieza prensada.
No obstante, en el estampado por inyección surge
el inconveniente de que son necesarios instrumentos con costosos
mecanismos de resorte.
El procesamiento de fibras de vidrio, bien
mediante mezcla en el material base propileno, bien mediante
circumprensado de esteras de fibra de vidrio, sin embargo se
considera necesario no sólo debido a las deseadas propiedades del
material, sino debido a la necesaria rigidez de la cubierta del
suelo en sí misma.
Gracias a la
EP-A-1 362 886 se conoce una mezcla
polimérica para la elaboración de piezas de automóvil como los
parachoques, para mejorar la esmaltabilidad.
La DE-A-198 17
567 hace referencia a un revestimiento de pasarruedas, que consta de
una primera área plana de material plástico termoplástico y una
segunda de área plana de material plástico textil, combinadas. El
material plástico puede contener además un reciclado.
La presente invención se basa en el problema de
perfeccionar una cubierta de carrocería inferior de automóvil, así
como un procedimiento para la elaboración de la misma de manera que
se conserven las ventajas en referencia a las propiedades del
material de las conocidas cubiertas del suelo y, sin embargo se
eviten sus inconvenientes. Con todo esto, deberían evitarse
especialmente la mecanización posterior mediante estampado así como
el peligro para la salud. Además, debería obtenerse una alta
precisión dimensional. El instrumento necesario para la elaboración
de la cubierta del suelo debería presentar una construcción
sencilla.
Debería obtenerse una mejora del aislamiento
acústico. También la resistencia a la rotura por desprendimiento de
piedras debería aumentar. Debería poderse emplear un material base
económico para la elaboración de la cubierta de carrocería inferior
de automóvil, debiéndose también proporcionar una
reciclabilidad.
Para la resolución del problema se recomienda
conforme a la invención una cubierta de carrocería inferior de
automóvil de los tipos citados al principio, que se caracteriza
porque la cubierta de carrocería inferior de automóvil (10) es una
pieza moldeada por inyección, porque el material base es
polipropileno molido, reciclado y libre de fibra de vidrio, al que
se añade al menos un elastómero, así como al menos un mineral
aditivo como aditivo, y porque la cubierta de la carrocería
inferior del automóvil presenta un módulo elástico de flexión E de
1.000 MPa \geq E \geq 1.280 MPa, una densidad \rho de 1,00
g/cm^{3} \leq \rho \leq 1,16 g/cm^{3} y/o una resiliencia
K a 23°C de 25 KJ/m^{2} \leq K \leq 44 KJ/m^{2}.
A diferencia de las ya conocidas cubiertas de
carrocería inferior y en contra de los requisitos del mundo
técnico, se usa como material base un polipropileno libre de fibra
de vidrio, además reciclado. Por tanto, se emplea un material base
económico, moldeado por inyección, de forma que en comparación, por
ejemplo, con el estampado por inyección, se pueden emplear
instrumentos económicos. Al mismo tiempo se asegura, que la
cubierta de la carrocería inferior presenta el deseado espesor de
material dentro de estrechas tolerancias, ventaja que no existe en
el caso del prensado de cubiertas de la carrocería inferior. Además,
se añade al menos un aditivo como especialmente talco o tiza, para
ajustar las propiedades del material especialmente en referencia a
los módulos de flexión y elasticidad, densidad y resiliencia, de
forma que resulten las mismas o incluso mejores propiedades que en
el caso de las ya conocidas cubiertas de suelo que contienen fibras
de vidrio. Así, no resulta inconveniente, que la cubierta de
carrocería inferior moldeada por inyección sea bastante flexible, o
sea que presente una escasa rigidez particular, ya que mediante la
sujeción al vehículo se asegura la deseada precisión dimensional.
Realmente se origina debido a la flexibilidad, es decir, la
movilidad de la cubierta de la carrocería inferior, la ventaja de
que se amortiguan las histéresis incidentes, de forma que se lleva
a cabo una atenuación del ruido.
Así con todo, presentan las cubiertas de
carrocería inferior un aerodinamismo preestablecido, o sea un valor
de Cw tal que se evitan turbulencias no deseadas.
A decir verdad, se conoce el empleo de
polipropileno reciclado en el sector del automóvil. El polipropileno
indicado reemplaza sin embargo exclusivamente las piezas de
vehículo, que por otro lado se elaboran a partir de artículos
originales de polipropileno, que es sin embargo relativamente caro y
condicionado por la elaboración.
En particular se prevé que el material base del
polipropileno se elabore a partir de o contenga material molido de
la carcasa de la batería.
Para obtener la deseada flexibilidad, se prevé
que el elastómero como, especialmente, el EPDM consista en o sea
desechos de producción y/o material reciclado de vehículo. Por lo
tanto, puede añadirse un aditivo económico al asimismo económico
polipropileno reciclado libre de fibra de vidrio disponible, para
obtener las deseadas propiedades del material. Como aditivo se
prevé especialmente tiza y/o talco, cuya proporción en peso debería
valer menos del 3%. Mediante el correspondiente aditivo se influye
positivamente, especialmente, sobre la resiliencia y el módulo
elástico de flexión. También se origina una buena desmoldabilidad de
la herramienta de moldeo por inyección.
En el caso de empleo de talco, éste debería
presentar un diámetro medio de partícula d de 0,5 Pm \leq d \leq
15 Pm, especialmente de 0,5 Pm \leq d \leq 5 Pm.
Como datos adicionales de identificación para la
cubierta de carrocería inferior de automóvil conforme a la
invención se mencionan un esfuerzo de flexión Sp de 12 MPa \leq Sp
\leq 15 MPa y/ o una deformación de flexión Sd de 3% \leq Sd
\leq 5% y/o un esfuerzo de rotura Bs de 9 MPa \leq Bs \leq 13
MPa y/o una deformación nominal de rotura Bd de 50% \leq Bd
\leq 60%. Además, la cubierta de carrocería inferior de automóvil
debería presentar una dureza Shore D de entre 60 y
65.
65.
El esfuerzo de flexión, la deformación tensil y
el esfuerzo de rotura se comprueba acorde a la EN ISO
527-2. Los métodos de ensayo para la densidad se
basan en la DIN 53 479; para el módulo elástico de flexión la EN
ISO 178, para la dureza Shore D la DIN 53 505 (3s) y para la
resiliencia la ISO 179/1eA.
Para el eventual aumento de la rigidez de la
cubierta de carrocería inferior se prevé además, que se dé una
estructuración mediante nervaduras huecos, que presentan aberturas
en puntos bajos. Así se asegura que se pueda desaguar el condensado
acumulado eventualmente.
Independientemente de esto, la cubierta de la
carrocería inferior presenta en la medida deseada perforaciones
como aberturas o hendiduras, formadas durante el moldeo por
inyección, de forma que no se requiera una mecanización
posterior.
Conforme a la invención se dispone una cubierta
de la carrocería inferior, cuyo espesor del material y geometría
corresponden a los del polipropileno endurecido con fibra de vidrio.
Por lo tanto, no son necesarias modificaciones constructivas del
mismo vehículo para sujetar las cubiertas de carrocería inferior
conformes a la invención.
Un procedimiento para la elaboración de una
cubierta de carrocería inferior de automóvil de extensión
esencialmente plana con áreas estructuradas para el aumento de la
estabilidad y/o para la sujeción al vehículo, empleando
polipropileno como material base, se caracteriza por los pasos
procedimentales:
- mezcla de material molido, reciclado y libre
de fibra de vidrio que contiene polipropileno con al menos un
aditivo elevador de la estabilidad térmica,
- compuestamiento de la mezcla así elaborada
y
- moldeo por inyección del material compuestado,
donde se usa un instrumento que tiene un área perfilada que
determina una geometría de la cubierta de la carrocería inferior del
automóvil, cuya superficie interna se ajusta independientemente del
contorno a la misma, o esencialmente la misma, temperatura durante
el moldeo por inyección.
Conforme a la invención se elabora una cubierta
de carrocería inferior de automóvil mediante moldeo por inyección
de polipropileno reciclado y libre de fibra de vidrio, añadiéndose
un aditivo, que conlleva el aumento de la estabilidad térmica. Por
lo tanto, es también posible un empleo sin problemas en el ámbito de
las piezas que desprenden calor en la zona de la carrocería
inferior, o sea especialmente en el ámbito de los tubos de
escape.
Para asegurar una suficiente precisión
dimensional, se prevé además conforme a la invención, que el área
perfilada del instrumento por el lado de su superficie interna se
ajuste a la misma o casi a la misma temperatura, de forma que se
asegura en la medida deseada un flujo de material polipropileno
plastificado conteniendo al menos un aditivo y, por consiguiente,
se pueden cumplir también los espesores de material dados
anteriormente. Así, se prevé especialmente, que el instrumento se
subdivida en sectores, cuya temperatura se regula independientemente
unos de otros, para asegurar el deseado perfil de temperatura.
Además, la presente invención se caracteriza por
el empleo de material polipropileno reciclado con al menos un
aditivo que afecte a las propiedades del material para la
elaboración de una cubierta aerodinámica de carrocería inferior de
automóvil mediante moldeo por inyección. Así, se usa especialmente
material molido de la carcasa de la batería como material
polipropileno. Como aditivo se puede añadir talco y/o tiza. También
se puede usar mica u otro estabilizador térmico como aditivo, para
mejorar la estabilidad térmica.
Otras especificaciones, ventajas y
características de la invención se deducen no sólo de las
Reivindicaciones, que presentan estas características a deducir
-por sí mismas y/o en combinación-, sino también de la siguiente
descripción de un ejemplo de ejecución preferido a deducir del
dibujo.
Muestran:
Fig. 1 una vista en planta de una cubierta de
carrocería inferior de automóvil,
Fig. 2 una sección a lo largo de la línea
A-A en la Fig. 1 y
Fig. 3 una sección a lo largo de la línea
B-B en la Fig. 1.
En las figuras se representa, fundamentalmente
en su estado original, una cubierta de carrocería inferior de
automóvil 10, que es un elemento esencialmente plano. La cubierta de
la carrocería inferior 10 presenta una geometría rectangular en
vista en planta, disponiendo en las zonas de las esquinas o márgenes
externos de perforaciones 14, 16, 18 y/o hendiduras 20, para
sujetar la cubierta de la carrocería inferior 10 al suelo de un
vehículo. Además, se prevén nervaduras ahorquilladas 22, 24 en la
zona central, para obtener la rigidez deseada. Por otro lado, se
adapta/ajusta la geometría de la cubierta de la carrocería inferior
10 a la de la carrocería inferior del vehículos a revestir y/o a la
de las estructuras internas del vehículo que se extienden a lo
largo de la carrocería inferior, como el tubo de escape.
La correspondiente cubierta de la carrocería
inferior 10 representada en las figuras, fundamentalmente en su
estado original, presenta por ejemplo un espesor de 2 mm, pudiendo
valer la extensión plana 1400 x 800 mm^{2}. La cubierta de la
carrocería inferior 10 se elabora mediante moldeo por inyección,
empleándose como material base polipropileno molido, reciclado y
libre de fibra de vidrio. En este contexto puede tratarse de
material reciclado de la carcasa de la batería. Al material base se
le añade un 2,8% en peso de talco y un 1% en peso de mica como
aditivo. A través de esto se condicionan las propiedades del
material de cubierta de la carrocería inferior 10 en comparación
con aquellas mejoradas, consistentes en polipropileno endurecido
con fibra de vidrio y/o esteras de fibra de vidrio
circumprensadas.
Las horquillas y/o nervaduras de refuerzo 22, 24
se extienden especialmente por la parte interna, de forma que no
pueden crear turbulencias. Por lo tanto, mediante los refuerzos del
valor de Cw no se empeora una correspondiente cubierta de
carrocería inferior en comparación con las conocidas.
Claims (17)
1. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
(10) de extensión esencialmente plana con áreas estructuradas para
el aumento de la estabilidad y/o para la sujeción al vehículo, donde
el material base de la cubierta de la carrocería inferior es
polipropileno, al que se añade al menos un aditivo que afecta a la
densidad, módulo elástico de flexión y/o resiliencia de la cubierta
de la carrocería inferior, caracterizada porque la cubierta
de carrocería inferior de automóvil (10) es una pieza moldeada por
inyección, porque el material base es polipropileno molido,
reciclado y libre de fibra de vidrio, al que se añade al menos un
elastómero, así como al menos un mineral aditivo como aditivo, y
porque la cubierta de la carrocería inferior del automóvil presenta
un módulo elástico de flexión E de 1.000 MPa \geq E \geq1.280
MPa, una densidad \rho de 1,00 g/cm^{3} \leq \rho \leq
1,16 g/cm^{3} y/o una resiliencia K a 23°C de 25 KJ/m^{2}
\leq K \leq 44 KJ/m^{2}.
2. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
acorde a la Reivindicación 1, caracterizada porque el
material base del polipropileno se elabora a partir de o contiene
material molido de la carcasa de la batería.
3. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
acorde a la Reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el
elastómero como, especialmente, el EPDM consiste en o es desechos de
producción y/o material reciclado de vehículo.
4. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada porque contienen tiza y/o talco como
aditivo.
5. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada porque la proporción de tiza y/o talco
asciende a \leq 3% en peso.
6. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada porque como aditivo se añade talco finamente
molido con un diámetro medio de partícula d de 0,5 Pm \leq d
\leq 15 Pm, especialmente de 0,5 Pm \leq d \leq 5 Pm.
7. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada por un esfuerzo de flexión Sp de 12 MPa \leq
Sp \leq 15 MPa y/ o una deformación de flexión Sd de 3% \leq Sd
\leq 5% y/o un esfuerzo de rotura Bs de 9 MPa \leq Bs \leq 13
MPa y/o una deformación nominal de rotura Bd de 50% \leq Bd \leq
60%.
8. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada por presentar una dureza Shore D de entre 60 y
65.
9. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada por presentar una resiliencia K_{1} a -30°
de 3 KJ/m^{2} \leq K1 \leq 8 KJ/m^{2}.
10. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada por estructurarse mediante nervaduras huecos
(22, 24), que presentan aberturas en puntos inferiores.
11. Cubierta de carrocería inferior de automóvil
según al menos una de las anteriores Reivindicaciones,
caracterizada por presentar perforaciones (14, 16, 18, 20)
como aberturas o hendiduras, formadas durante el moldeo por
inyección.
12. Procedimiento para la elaboración de una
cubierta aerodinámica de carrocería inferior de automóvil según al
menos la Reivindicación 1, donde la cubierta de carrocería inferior
de automóvil de extensión esencialmente plana con áreas
estructuradas para el aumento de la estabilidad y/o para la sujeción
al vehículo, empleando polipropileno como material base,
caracterizado por los pasos del procedi-
miento:
miento:
- mezcla de material molido, reciclado y libre
de fibra de vidrio que contiene polipropileno con al menos un
aditivo elevador de la estabilidad térmica,
- compuestamiento de la mezcla así elaborada
y
- moldeo por inyección del material compuestado,
donde se usa un instrumento que tiene un área perfilada que
determina una geometría de la cubierta de la carrocería inferior del
automóvil, cuya superficie interna se ajusta independientemente del
contorno a la misma, o esencialmente la misma, temperatura durante
el moldeo por inyección.
13. Procedimiento según la Reivindicación 12,
caracterizado porque el instrumento se subdivide en sectores,
cuya temperatura se regula independientemente unos de otros.
14. Empleo de material de polipropileno
reciclado con al menos un aditivo que afecta a las propiedades del
material para la elaboración de un elemento de construcción
elaborado mediante moldeo por inyección dispuesto en el área del
suelo de un vehículo, caracterizado porque el elemento de
construcción es una cubierta de carrocería inferior de automóvil
aerodinámica y libre de fibra de vidrio según al menos la
Reivindicación 1.
15. Empleo según la Reivindicación 14, donde el
material molido de la carcasa de la batería es el material
polipropileno.
16. Empleo según la Reivindicación 13, donde el
aditivo es talco y/ o tiza.
17. Empleo según la Reivindicación 14 o 15,
donde el aditivo o un aditivo adicional es mica.
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