ES3049654T3 - Tool for making foam parts - Google Patents

Tool for making foam parts

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ES3049654T3 ES22703371T ES22703371T ES3049654T3 ES 3049654 T3 ES3049654 T3 ES 3049654T3 ES 22703371 T ES22703371 T ES 22703371T ES 22703371 T ES22703371 T ES 22703371T ES 3049654 T3 ES3049654 T3 ES 3049654T3
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Abstract

La invención se refiere a una herramienta (10) para la fabricación de piezas de espuma, que comprende varias paredes (12) que encierran una cavidad (14) que se adapta a la forma de las piezas de espuma a fabricar. Cada pared (12) presenta una superficie interior (16) adyacente a la cavidad (14). Según la invención, al menos una de las paredes (12) presenta al menos una sección de pared filamentosa (18) que comprende al menos una parte de la superficie interior (16) de la pared respectiva (12) y que presenta varias capas (20) de filamentos (22) paralelos entre sí. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Molde para fabricar piezas de espuma
[0005] La invención se refiere a un molde para fabricar piezas de espuma de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
[0007] Los moldes (véase el documento WO 2019/009704 A1) que sirven la fabricación de piezas de espuma, por ejemplo piezas de polipropileno expandido (EPP), se fabrican habitualmente de aluminio. Durante el proceso de fabricación, las partículas de espuma se introducen en la cavidad del molde y se espuman por medio de solicitación con calor. Para este fin están previstas aberturas en las paredes del molde o entre las paredes adyacentes para insuflar vapor para calentar o expulsar el aire desplazado por el vapor. Incorporar estas aberturas en las paredes es complejo. Como alternativa, se utilizan moldes de material metálico sinterizado, que son permeables al aire o bien al vapor, de modo que el vapor caliente y el aire desplazado pueden pasar directamente a través de las paredes. En ambos casos, sin embargo, el metal que forma las paredes se calienta primero o las paredes enfrían el vapor entrante, de modo que el procedimiento tiene una escasa eficiencia energética. Por el documento DE 100 07 911 A1 se conoce un molde del tipo mencionado anteriormente, cuyos filamentos están formados por hilos. Se conocen moldes similares por el documento DE 10231567 A1, el documento DE 102006056228 A1, el documento DE 29924215 U1 y el documento DE 19907279 A1.
[0009] Por lo tanto, el objetivo de la invención es perfeccionar un molde del tipo mencionado al principio de tal manera que al menos evite en gran medida las desventajas mencionadas anteriormente.
[0011] Este objetivo se soluciona de acuerdo con la invención mediante un molde con las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos ventajosos de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
[0013] La invención se basa en la idea de configurar las paredes del molde para que sean al menos parcialmente permeables al vapor o al aire, de modo que el vapor pueda introducirse en la cavidad y el aire desplazado pueda ser conducido fuera de la cavidad. Esto se consigue debido a que al menos una de las paredes no se realiza de manera sólida, sino que tiene al menos una porción de pared de filamento que comprende al menos una parte de la superficie interior de la pared en cuestión y que presenta varias capas de filamentos en forma de hilos, que discurren de manera paralela uno con respecto a otro. En particular, si los filamentos están constituidos por un plástico, por ejemplo por una polieterimida, una poliamida, un poliéster o por una mezcla de materiales que presenta al menos dos de estos materiales, el molde no sólo es ligero, sino que la porción de pared de filamento absorbe menos calor que una porción de pared metálica cuando se introduce vapor caliente y enfría menos el vapor, de modo que el molde es más eficiente desde el punto de vista energético.
[0015] Se prefiere que los filamentos de las capas adyacentes una con respecto a otra discurran en direcciones espaciales diferentes. En particular, pueden discurrir en direcciones espaciales que discurren de manera perpendicular una con respecto a otra, de modo que los filamentos estén dispuestos de forma cruzada y de manera transversal. Las capas de los filamentos están dispuestas a este respecto convenientemente en paralelo una con respecto a otra y abarcan planos paralelos uno con respecto a otro que están definidos por los ejes longitudinales centrales de los filamentos de una capa. Además, se prefiere que cada porción de pared de filamento presente de 2 a 30 capas y preferentemente de 10 a 20 capas de filamentos y/o tenga de 1 mm a 10 mm de grosor.
[0017] Por regla general, los filamentos no están tan juntos que impidan el paso del vapor o del aire. Sin embargo, el paso del vapor o del aire mejora aún más si los filamentos de cada capa están dispuestos al menos parcialmente a distancia uno con respecto a otro y/o presentan interrupciones. Si está presente una pluralidad de estas fugas inducidas deliberadamente, esto permite un paso de vapor y una entrada de calor muy eficientes, así como una eliminación muy eficiente del aire desplazado de la cavidad.
[0019] En el lado opuesto a la cavidad de al menos una de las porciones de pared de filamento, y preferentemente de cada porción de pared de filamento, está dispuesta convenientemente una estructura de soporte, que preferentemente está constituida por el mismo material que la porción de pared de filamento. Para facilitar el paso de vapor o aire a través de la porción de pared de filamento correspondiente, puede estar previsto que partes de la estructura de soporte se extiendan a través de las capas de filamentos y preferentemente hasta la superficie interior de la pared correspondiente. La estructura de soporte presenta preferentemente una pluralidad de filamentos de soporte en forma de hilo, en donde al menos algunos de los filamentos de soporte se extienden convenientemente a través de las capas de los filamentos. De este modo, las aberturas de paso descritas ya anteriormente pueden crearse al separarse los filamentos adyacentes uno con respecto a otro al pasar un filamento de soporte. Convenientemente, los extremos de algunos de los filamentos de soporte se extienden hasta la superficie interior, de modo que se facilite el paso del vapor a través de todas las capas de filamentos.
[0021] Los filamentos de soporte presentan ventajosamente una sección transversal mayor que la de los filamentos. Además, presentan un desarrollo curvado convenientemente al menos parcialmente y preferentemente en toda su longitud. De este modo, se crean aberturas y canales de paso de vapor en la estructura de soporte, que permiten una buena conducción del vapor caliente a través de la estructura de soporte hasta la porción de pared de filamento y una buena desviación del aire desplazado. Estas aberturas o canales son entonces también mayores que las aberturas o canales que se extienden a través de la porción de pared de filamento, cuyos filamentos presentan una sección transversal más pequeña y pueden apoyarse unos contra otros a grandes distancias debido a su disposición paralela. La estructura de soporte puede designarse como una estructura abierta en todas direcciones.
[0023] Puede estar previsto que sólo una de las paredes presente una porción de pared de filamento. Sin embargo, se prefiere que cada una de las paredes presente al menos una porción de pared de filamento. Además, se prefiere que la porción de pared de filamento de al menos una de las paredes comprenda toda su superficie interior, de modo que se posibilite una introducción extensa de vapor caliente y una descarga extensa de aire desplazado.
[0025] Para fabricar la herramienta, se prefiere el uso de un procedimiento de impresión 3D, que se utiliza de acuerdo con la invención para la fabricación de los filamentos. Con un procedimiento de impresión 3D de este tipo pueden fabricarse de manera precisa también estructuras de filigrana como las porciones de pared de filamento.
[0027] A continuación se explica en más detalle la invención mediante un ejemplo de realización representado esquemáticamente en el dibujo. Muestran
[0029] Fig. 1 un molde en configuración de una forma de fabricación para la fabricación de piezas de espuma en vista en perspectiva;
[0031] Fig. 2 una sección a través del molde de acuerdo con la figura 1;
[0033] Fig. 3 una vista superior de una superficie interior del molde de acuerdo con las figuras 1 y 2;
[0035] Fig. 4a-c una porción de pared de filamento en representación esquemática en vista en perspectiva, en vista superior y en vista lateral y
[0037] Fig. 5a, b una estructura de soporte en representación esquemática en vista en perspectiva y en vista superior.
[0039] El molde 10 representado en el dibujo sirve para la fabricación de piezas moldeadas de espuma. Presenta paredes 12 que encierran una cavidad 14, cuya forma y tamaño corresponden a la forma y tamaño de la pieza moldeada que se va a fabricar y, por consiguiente representa su negativo. La cavidad 14 está limitada a este respecto por las superficies interiores 16 de las paredes 12.
[0041] Cada una de las paredes 12 presenta una porción de pared de filamento 18, que en cada caso comprende toda o la mayor parte de la superficie interior 16 de la pared 12 correspondiente. Cada porción de pared de filamento se compone de una pluralidad de capas 20, veinte en el ejemplo de realización mostrado, de filamentos 22 en forma de hilo de un plástico, en donde los filamentos 22 de cada capa 20 discurren de manera paralela uno con respecto a otro y de manera que están en contacto uno con otro. Los filamentos 22 de la capa 20 adyacente discurren perpendicularmente a los filamentos 22 de la capa 20 mencionada en primer lugar, de modo que los filamentos 22 de las capas adyacentes una con respecto a otra discurren siempre en direcciones espaciales diferentes, que se encuentran de manera perpendicular una con respecto a otra. Las capas 20 abarcan planos que discurren en paralelo uno con respecto a otro. La figura 3 muestra la capa 20 superior orientada hacia la cavidad 14. En el lado de cada porción de pared de filamento, alejado de la superficie interior 16 está dispuesta una estructura de soporte 24, que se compone de filamentos de soporte 26, que igualmente son en forma de hilo, sin embargo en cada caso tienen por toda su longitud un desarrollo curvado y una sección transversal mayor que la de los filamentos 22. Algunos de los filamentos de soporte 26 se extienden a través de la porción de pared de filamento 18 asociada y terminan en la superficie interior 16 correspondiente. Debido a ello se producen huecos 28 entre los filamentos 22 en la porción de pared de filamento 18, en los que los filamentos 22 adyacentes uno con respecto a otro están dispuestos a distancia uno con respecto a otro en algunos puntos.
[0043] Para fabricar una pieza moldeada, la cavidad 14 se rellena con partículas de espuma. El vapor caliente se introduce en la cavidad 14 a través de las paredes 12 y el aire que se encuentra en la cavidad 14 se desplaza a través de las paredes 12. A este respecto, debido a los filamentos de soporte 26 curvados y entrelazados, las estructuras de soporte 24 forman canales de paso para el vapor y el aire, mientras que los huecos 28 forman otros canales de paso a continuación de éstos para el paso del vapor y el aire a través de las porciones de pared de filamento 18.
[0045] El molde 10 se fabrica a partir de un plástico o una mezcla de plásticos mediante impresión 3D. A este respecto, las estructuras de pared de filamento 18 y las estructuras de soporte 24 están constituidas del mismo material.
[0047] En resumen, cabe señalar lo siguiente: la invención se refiere a un molde 10 para fabricar piezas de espuma que presenta varias paredes 12 que encierran una cavidad 14 que corresponde a la forma de las piezas de espuma que van a fabricarse, en donde cada pared 12 presenta una superficie interior 16 adyacente a la cavidad 14. De acuerdo con la invención, está previsto que al menos una de las paredes 12 presente al menos una porción de pared filamentosa 18 que comprende al menos una parte de la superficie interior 16 de la pared 12 correspondiente y que presenta varias capas 20 de filamentos 22 en forma de hilo, que discurren de manera paralela uno con respecto a otro.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Molde para fabricar piezas de espuma, que presenta varias paredes (12) que encierran una cavidad (14) correspondiente a la forma de las piezas de espuma que se van a fabricar, en donde cada pared (12) presenta una superficie interior (16) adyacente a la cavidad (14), en donde al menos una de las paredes (12) presenta al menos una porción de pared de filamento (18) que comprende al menos una parte de la superficie interior (16) de la pared (12) correspondiente, y en donde la al menos una porción de pared de filamento (18) presenta varias capas (20) de filamentos (22) en forma de hilos, que discurren de manera paralela uno con respecto a otro, caracterizado por que los filamentos (22) se han fabricado por medio de un procedimiento de impresión 3D.
2. Molde según la reivindicación 1, caracterizado por que los filamentos (22) de las capas (20) adyacentes una con respecto a otra discurren en diferentes direcciones espaciales y en particular en direcciones espaciales que discurren de manera perpendicular una con respecto a otra.
3. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las capas (20) están dispuestas de manera paralela una con respecto a otra y abarcan planos paralelos uno con respecto a otro.
4. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada porción de pared de filamento (18) presenta de dos a treinta capas (20) y preferentemente de diez a veinte capas (20) de filamentos (22).
5. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada porción de pared de filamento (18) tiene un espesor de 1 mm a 10 mm.
6. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los filamentos (22) están constituidos por una polieterimida, una poliamida, un poliéster, por un material que contiene metal o por una mezcla de materiales que presenta al menos dos de estos materiales.
7. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los filamentos (22) de cada capa (20) están dispuestos al menos parcialmente a distancia uno con respecto a otro y/o presentan interrupciones.
8. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una estructura de soporte (24), que preferentemente está constituida por el mismo material que la porción de pared de filamento (18), está dispuesta en el lado opuesto a la cavidad (14) de al menos una de las porciones de pared de filamento (18) y preferentemente de cada porción de pared de filamento (18).
9. Molde según la reivindicación 8, caracterizado por que partes de la estructura de soporte (24) se extienden a través de las capas (20) de los filamentos (22) y preferentemente hasta la superficie interior (16) de la pared (12) correspondiente.
10. Molde según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que la estructura de soporte (24) presenta una pluralidad de filamentos de soporte (26) en forma de hilo.
11. Molde según la reivindicación 10, caracterizado por que al menos algunos de los filamentos de soporte (26) se extienden a través de las capas (20) de filamentos (22) y por que en particular al menos los extremos de algunos de los filamentos de soporte (26) se extienden hasta la superficie interior (16) de la pared (12) correspondiente.
12. Molde según una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que los filamentos de soporte (26) presentan una sección transversal mayor que los filamentos (22).
13. Molde según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que los filamentos de soporte (26) presentan un desarrollo curvado al menos parcialmente y preferentemente en toda su longitud.
14. Molde según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada una de las paredes (12) presenta al menos una porción de pared de filamento (18) y/o por que la porción de pared de filamento (18) de al menos una de las paredes (12) comprende toda su superficie interior (16) y/o porque los filamentos de soporte (26) se han fabricado por medio de un procedimiento de impresión 3D.
15. Procedimiento para fabricar una herramienta según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los filamentos (22) y dado el caso los filamentos de soporte (26) se fabrican por medio de un procedimiento de impresión 3D.
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