PT821643E - Processo para formar artigos com camadas de espessura controlada - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"PROCESSO PARA FORMAR ARTIGOS COM CAMADAS DE ESPESSURA CONTROLADA" O processo de moldar plasíissol ou PVC em pó ou outros materiais elastoméricos, termoplásticos ou de endurecimento térmico numa matriz inferior é do conhecimento geral. Esse processo de moldar numa matriz inferior consiste, em resumo, em encher um molde de metal previamente aquecido com o material polimérico em forma líquida ou em pó, removendo o excesso de material sólido ou líquido e, subsequentemente, aquecer o molde para completar a congelação ou a fusão e/ou a ligação cruzada do material aderente ao referido molde. O molde é então arrefecido e o artigo acabado é retirado do molde. A obtenção de couro de imitação com duas ou mais cores por meio de técnicas de moldagem em matrizes inferiores também é conhecido, por exemplo, a partir dos processos revelados na patente europeia 476.742 e WO 94/12331 da mesma Requerente.

Em particular na indústria automóvel são conhecidos artigos manufacturados que exibem uma superfície que reproduz perfeitamente a superfície de um couro natural, os quais são finalmente obtidos na sua forma desejada, de acordo com o padrão do projectista, dentro de um molde de espuma adequado, a partir de poliuretano mole em espuma, e uma camada do referido poliuretano é interposta entre o couro de imitação e um meio de suporte. Esse meio de suporte pode ser aço, resina termoplástica ou termo-endurecida, materiais compósitos ou ainda outros. A superfície do artigo resultante tem um toque macio, atraente e apreciado para artigos de guarnição e para mobiliário em geral. Além disso, a camada de material em espuma 2 amortece o impacto contra o artigo acabado e, consequentemente, desempenha também uma função de segurança. A técnica de obter, por meio de compressão, um couro de imitação plano e macio, acoplado a um material em espuma, e, a partir desse couro de imitação, termoformar o artigo acabado e, utilizando colas, aplicá-lo sobre o meio de suporte ou acoplá-lo durante o passo de termoformação com o meio de suporte, previamente revestido com colas activáveis por calor, é também conhecida. Neste último caso, o calor contido no artigo termoformado é suficiente para fazer com que a acoplagem se dê. Contudo, o artigo acabado produzido por meio desta técnica terá zonas com uma superfície estirada (incluindo a porção de espuma) e, consequentemente, podem encolher, oferecendo menor resistência à abrasão e valores de espessura diferentes apresentando-se mais finos em regiões críticas. O objectivo da técnica de moldagem numa matriz inferior é o de se obter esse couro de imitação do tipo macio, em particular para revestir painéis de instrumentos e outras peças de guarnição, sem os inconvenientes que afectam a técnica de termoformagem, ou seja, espessura não uniforme do couro de imitação e aparecimento de tensões congeladas e consequentes encolhimento e tendência a fender sob condições de temperatura elevada. O pedido de patente JP-A-02 197443 revela um processo de fazer espuma no qual é utilizado um meio de suporte para evitar que o material em espuma escorra para fora do molde. O pedido de patente DE-A-35 24 214 revela um processo e um dispositivo em que é usado um contra-mnlde para definir a forma das camadas de um artigo fabricado em espuma. O objecto da presente invenção é o de fornecer painéis de instrumentos, portas ou outras peças dc guarnição para automóveis revestidas com couro dc imitação obtido por meio 3 da referida técnica de moldagem numa matriz inferior, sem a necessidade de ter de transformar o couro de imitação em espuma, em instalações adequadas, utilizando poliuretano em espuma. Esse tipo de operação é, com efeito, dispendioso e, além de dar origem a aparas e desperdícios, requer características particulares de tensão mecânica e de resistência para o couro de imitação, que aumentam o seu custo.

Para se conseguir essa finalidade e outras vantagens que se tomarão mais claras a partir da revelação que se segue, a presente invenção propõe um processo de formar esses artigos manufacturados como couro de imitação ou afins, a partir de materiais termoplásticos, materiais termo-endurecidos ou elastómeros, tendo pelo menos uma camada de espuma, caracterizados pelo facto de o referido processo compreender os passos que se seguem: a) formar, dentro de um molde para moldagem numa matriz inferior, uma primeira camada de material que constituirá a camada superior, isto é, a camada visível, do artigo manufacturado acabado, b) por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, na referida primeira camada, c) sob condições de temperatura elevada, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e transformar em espuma a referida segunda camada, por meios adequados, de maneira a se obterem espessuras e formas pré-determinadas da referida camada de espuma. com o material em camadas assim formado um meio de suporte fabricado num material rígido a ser acoplado, onde o referido meio adequado para se obter espessuras e formas pré-determinadas da referida camada de espuma é constituído quer por um contra-molde quer pelo referido meio de suporte fabricado em material rígido.

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Os referidos materiais termoplásticos, termo-endurecidos ou elastoméricos podem ser seleccionados a partir de uma vasta gama de resinas, quer em forma líquida quer em pó. A referida segunda camada de material transformável em espuma será obtida partindo de um material análogo ou compatível formulado com agentes promotores da transformação em espuma como, por exemplo, azodicarbonamida, hidrogeno-carbonato de sódio, ácido cítrico ou quaisquer outros agentes adequados. A referida primeira camada pode ser formada numa só cor, ou com duas ou mais cores, por exemplo, usando adequadamente os processos divulgados nas patentes de propriedade comum que atrás recordámos, a saber, a patente europeia 476.742 ou a patente WO 94/12331.

No processo de acordo com a presente invenção, a segunda camada - isto é, a camada de espuma - é formada sobre a face da primeira camada que, no artigo acabado, será a superfície que não ficará à vista.

De acordo com os objectivos da presente invenção, é essencial que no passo c) da formação da segunda camada de material em espuma, essa camada se desenvolva pela transformação em espuma do material transformável em espuma de acordo com uma espessura controlada, homogénea, de um valor pré-determinado e seleccionado de tempos a tempos de acordo com os requisitos que o produto deva cumprir.

Devido a essa razão, o processo da presente invenção pode definir o uso de um contra-molde cujo recorte reproduza o contorno do referido meio de suporte em material rígido, de maneira que o referido contra-molde seja capaz de reproduzir o recorte do referido meio de suporte na superfície da segunda camada, de material em espuma, que fica no lado oposto ao referido contra-molde. Portanto, essa superfície será oca e complementar à superfície do meio de suporte que se destina a recebê-lo. 5

De acordo com um primeiro modelo de realização do processo de acordo com a presente invenção, usando o referido contra-molde, o processo consiste nos passos seguintes, efectuados sequencialmente: a) formar, dentro de um molde para moldagem numa matriz inferior, uma primeira camada de material que constituirá a camada superior, isto é, a camada visível, do artigo manufacturado acabado, b) logo a seguir a a), por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, sobre a referida primeira camada, b’)acoplar o referido contra-molde com o referido molde, c) sob condições de temperatura elevada, por exemplo, dentro de um fomo, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e a transformação em espuma da referida segunda camada, d) desacoplar os referidos molde e contra-molde, e) arrefecer o referido molde, f) retirar do molde o artigo manufacturado (couro de imitação com uma camada de espuma tendo um recorte complementar ao recorte do meio de suporte), g) acoplar o referido meio de suporte de material rígido com o resultante material em camadas, fazendo entrar o referido sistema de suporte dentro da correspondente cavidade gerada pelo referido contra-molde sobre a superfície da camada de espuma do lado oposto, utilizando um sistema de aderência adequado.

De acordo com outro modelo de realização do processo que acabámos de divulgar, depois do referido passo b), o referido molde é introduzido num fomo para se efectuar o referido passo c), sendo o referido molde então extraído do fomo e o referido contra-molde acoplado ao referido molde de acordo com o passo b’), então, o molde e o contra-molde são arrefecidos e são desacoplados, actuando-se como se divulgou nos passos f) e g) atrás referidos. 6

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A utilização do contra-molde como atrás definimos, é necessária de acordo com o processo da presente invenção sempre que o molde formador, utilizado como matriz inferior para moldar os vários materiais, apresente sulcos ou sempre que existam problemas para remover o artigo acabado do referido molde.

Se. pelo contrário, esse molde não apresentar sulcos nem houver qualquer problema desse tipo, de acordo com um outro modelo de realização da presente invenção, o referido meio de suporte de material rígido que deve ser unido ao couro de imitação para produzir o artigo acabado pode ser utilizado directamente com funções de contra-molde.

Com efeito, nesse caso, o referido meio de suporte rígido pode ser acoplado com o material em camadas directamente dentro do molde e, então, todo o artigo é retirado do molde.

Nesse caso, o processo de acordo com a presente invenção pode, portanto, implicar num modelo de realização compreendendo os seguintes passos: a) formar, dentro de um molde para moldagem numa matriz inferior, uma primeira camada de material que constituirá a camada superior, isto é, a camada visível, do artigo manufacturado acabado, a’)introduzir no referido molde o referido meio de suporte fabricado em material rígido, b) por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, sobre a referida primeira camada, de maneira que a referida segunda camada incorpore substancialmente o referido meio de suporte de material rígido, c) sob condições de temperatura elevada, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e a transformação em espuma da referida segunda camada, d) arrefeccr o referido molde c retirar do molde o artigo manufacturado assim acabado contendo o referido meio de suporte rígido aí incorporado. 7 acabado contendo o referido meio de suporte rígido aí incorporado.

De acordo com uma via alternativa, é fornecido um modelo de realização diferente do processo de acordo com a presente invenção, que implica os passos sequenciais que se seguem: a) formar, dentro de um molde para moldagem numa matriz inferior, uma primeira camada de material que constituirá a camada superior, isto é, a camada visível, do artigo manufacturado acabado, b) por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, sobre a referida primeira camada, b’)sobre essa segunda camada, posicionar o referido meio de suporte de material rígido, adequadamente tratado com um sistema promotor de aderência como, por exemplo, colas activadas por calor (“fusão a quente”), sobre a superfície dessa segunda camada, c) completar, a temperatura elevada, por exemplo, dentro de um fomo, a consolidação por congelação das referidas camadas e a transformação em espuma da referida segunda camada, d) arrefecer o referido molde e retirar do molde o artigo manufacturado assim acabado, contendo o referido meio de suporte rígido aí incorporado.

De acordo com ainda outro modelo de realização do processo da invenção, relativamente ao modelo de realização que acabámos de divulgar, o passo c) poderia ser efectuado em primeiro lugar, e o passo b’) poderia ser efectuado depois.

Para melhor se compreenderem as características e vantagens da presente invenção, tal como é atrás divulgada, um modelo de realização da mesma, não limitativo, é, a título de exemplo, relatado como segue, fazendo-se referência às figuras dos desenhos em anexo. 8

Esse modelo de realização exemplificativo refere-se a um dos modelos de realização da invenção como atrás definido. A Figura 1 mostra uma vista em corte transversal de um molde de acordo com a presente invenção na altura em que é ligado a um tanque contendo o material polimérico. A Figura 2 mostra uma vista em corte transversal com o sistema molde-tanque virado a 180° (isto é, de cabeça para baixo) para efectuar a moldagem numa matriz inferior. A Figura 3 mostra uma vista em corte transversal do molde a que aderiu a primeira camada, de volta à sua posição de partida. A Figura 4 mostra uma vista em corte transversal, semelhante, depois de ter sido efectuada a segunda operação de moldagem numa matriz inferior, com a camada de material em espuma aderente à primeira camada. A Figura 5 mostra, com uma vista esquemática em corte transversal, a montagem do molde/contra-molde. A Figura 6 mostra uma vista em corte transversal do artigo em couro de imitação acabado. A Figura 7 mostra uma vista em corte transversal do couro de imitação a que se fez aderir um meio de suporte.

Relativamente à Figura 1, o numeral de referência (1) indica um tanque a sor usado na moldagem numa matriz inferior, no qual é montado um molde (2) na sua posição de funcionamento. Esse molde provém de um fomo para aquecimento prévio, ou pode ser aquecido por meio de óleo de circulação que flua dentro de uma folga entre os invólucros interior e exterior. Depois de o molde ter sido ligado ao tanque, onde um veio para rotação (3) está apresentado numa linha em tracejado curto, o material polimérico (que pode ser um material líquido ou em pó) (4), por meio de uma rotação de 180° (ou outra forma de rotação adequada), é colocado em contacto com o molde como apresentado na Figura 2, durante o tempo necessário para que a quantidade de material desejado adira ao molde quente. 9

Depois de outra rotação de 180° (ou outra forma de rotação adequada), o conjunto molde-tanque regressa à sua posição iniciai e a situação será como apresentada na Figura 3, na qual a primeira camada do compósito de couro de imitação está assinalada com o numeral de referência (5). Imediatamente a seguir, o molde (2) é ligado ao tanque de moldagem (1) contendo um material transformável em espuma (9), a montagem resultante é virada a 180°, é mantida na sua posição de cabeça para baixo durante o tempo necessário e, então, é mais uma vez virada a 180° para fazer com que o fluido em excesso se escoe; no fim, a situação será como esquematicamente apresentada na Figura 4, na qual, acoplada com a primeira camada sólida do compósito de couro de imitação (5), se fez com que aderisse uma segunda camada em espuma (6). Agora, para se obterem espessuras regulares e uma conformação homogénea da camada em espuma (6), será adequadamente aplicado um contra-molde (8) fornecido com uma superfície que descole, como esquematicamente apresentado na Figura 5. O molde (2) suportando o contra-molde (8) será agora introduzido num forno de congelação (ou, de acordo com uma via alternativa, o operador aguardará até o óleo quente de circulação completar esta operação) de maneira a completar a fusão do material e a transformação da camada em espuma (6).

Quando o passo de moldagem e transformação em espuma tiver terminado, é possível adoptar várias formas de funcionamento alternativas de acordo com o particular método que o operador deseje utilizar: molde e contra-molde podem ser desacoplados para retirar do molde o couro de imitação produzido, depois de arrefecer o molde, com uma operação subsequente de acoplamento com um meio de suporte (7), por meio de um sistema promotor de aderência adequado (tratamento com primário, ou ligação com uma cola de fusão a quente sob pressão, ou ainda outros sistemas); de acordo com uma via alternativa, tal como atrás divulgado, o couro de imitação em camadas (5)-(6) c acoplado com o meio dc suporte, tirando vantagem do calor fornecido pelo mesmo couro de 10 / (ϊ Λ suporte, tirando vantagem do calor fornecido pelo mesmo couro de imitação e pela congelação, depois do tratamento preliminar do referido meio de suporte com adesivos especiais de fusão a quente. O molde é, então, arrefecido e o artigo acabado é retirado do molde, pronto para ser montado, e ficará como esquematicamente apresentado na Figura 6, na qual está apresentado o meio de suporte (7).

Como atrás referimos, o processo de acordo com a presente invenção exige o uso do referido contra-molde, em particular na eventualidade de o referido molde apresentar sulcos. Com efeito, esses sulcos fariam com que não se conseguisse retirar do molde o couro de imitação em espuma, dentro do qual já está incorporado o meio de suporte.

Nesse caso, o referido contra-molde pode ser adequadamente provido com peças retractáveis e extensíveis.

Por exemplo, um contra-molde será adequado se tiver uma pluralidade de inserções feitas de um material rígido de acordo com uma distribuição pré-determinada, com cada uma das referidas inserções sendo controladas e accionadas por um accionador que seja capaz de avançar ou retrair as peças do referido contra-molde em direcção à parede interior da cavidade oposta aos referidos sulcos, de maneira a ser capaz de, adequadamente, entrar neles e, subsequentemente, sair deles.

Para descrever uma estrutura mecânica desse tipo de contra-molde, faz-se referência, por exemplo, à divulgação da patente WO 94/12331 de propriedade comum que atrás citámos.

Um contra-molde desse tipo pode, adequadamente, ser fornecido com uma superfície que descole, que fique virada para a camada de material em espuma com a qual é acoplada. 11 O contra-molde pode, então, ser adequadamente ligado a um termostato, de maneira a poder controlar constantemente as condições de temperatura a que o referido contra-molde funcione. A invenção, como atrás substancialmente divulgámos, pode ser implementada de acordo com uma vasta gama de modelos de realização, além dos modelos de realização que estão referidos supra.

Por exemplo, pode fazer-se com que se utilize um único tipo de material termoplástico ou termo-endurecido ou elastomérico, para produzir tanto a camada exterior, ou seja, a primeira camada de pele, como a camada em espuma, ou seja, a segunda camada do couro de imitação.

De acordo com um modelo de realização alternativo, o material usado para produzir a primeira camada e o material transformável em espuma usado para formar a segunda camada podem ser diferentes. A camada superior, isto é, a camada visível, como atrás resumidamente referimos, pode também ser formada em duas ou mais cores, implementando-se, neste caso, por exemplo, o processo divulgado na patente europeia de propriedade comum 476.742.

Lisboa,

Maria Silvina Ferreira ADVOGADA

Agente Oficial de Propriedade industrial R. Castilho, 50-5?- 1250 - 071LIS80A Tel.2138150 50-Faz. 21363 1130

Claims (8)

1. ι 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para formar artigos manufacturados como couro de imitação ou afins, a partir de materiais termoplásticos, materiais termo-endurecidos ou elastómeros, tendo pelo menos uma camada de espuma, caracterizado pelo facto de o referido processo compreender os passos que se seguem: a) formar, dentro de um molde para moldagem numa matriz inferior, uma primeira camada de material que constitui a camada superior, isto é, a camada visível, do artigo manufacturado acabado, b) por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, sobre a referida primeira camada, c) sob condições de temperatura elevada, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e transformar em espuma a referida segunda camada, por meios adequados, de maneira a se obterem espessuras e formas pré-determinadas da referida camada de espuma. sendo acoplado ao material da camada assim formada um meio de suporte fabricado num material rígido, onde o referido meio adequado para obter espessuras e formas pré-determinadas da referida camada de espuma é constituído por meio de um contra-molde ou pelo referido meio de suporte fabricado em material rígido.
2. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a referida segunda camada de material transformável em espuma ser formada por moldagem numa matriz inferior dentro do referido molde, enquanto a espessura da referida camada que se desenvolve pela formação de espuma é mantida sob controlo por meio de um contra-molde cujo contorno reproduz a forma do referido meio de suporte em material rígido, de mancara que o referido contra-molde seja capaz de reproduzir o referido contorno sobre a 2 referido contra-molde seja capaz de reproduzir o referido contorno sobre a superfície da referida segunda camada de espuma que lhe fica oposta.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de compreender os seguintes passos depois do referido passo b): b’)acoplar o referido contra-molde com o referido molde, c) sob condições de temperatura elevada, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e a transformação em espuma da referida segunda camada que, em consequência, adoptará a forma do referido contra-molde, d) desacoplar os referidos molde e contra-molde, possivelmente arrefecendo o contra-molde ligado a um termostato, e) arrefecer o referido molde, f) retirar do molde o artigo manufacturado, g) acoplar o referido meio de suporte de material rígido com o resultante material em camadas, fazendo entrar e, se necessário, fazendo aderir o referido sistema de suporte dentro do contorno oco gerado pelo referido contra-molde sobre a superfície da camada de espuma que lhe fica oposta.
4. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de compreender os passos seguintes depois do referido passo c): c’)remover o referido molde do fomo e acoplar o referido molde ao referido contra-molde, d) arrefccer os referidos molde e contra-molde, e) desacoplar os referidos molde e contra-molde, f) remover o material em camadas do referido molde, g) acoplar o referido meio de suporte de material rígido ao resultante material em camadas. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender os passos seguintes depois do referido passo a): a’)introduzir no referido molde o referido meio de suporte fabricado em material rígido, b) por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, sobre a referida primeira camada, de maneira que a referida segunda camada incorpore substancialmente o referido meio de suporte de material rígido, c) sob condições de temperatura elevada, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e a transformação em espuma da referida segunda camada, d) arrefecer o referido molde e retirar do molde o artigo manufacturado assim acabado contendo o referido meio de suporte rígido aí incorporado. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de compreender os passos seguintes depois do referido passo ): b’) numa posição pré-estabelecida dentro da cavidade do molde, introduzir o referido meio de suporte de material rígido, adequadamente tratado com meios promotores de aderência como, por exemplo, colas activáveis por calor, colocando-o sobre o lado oposto da referida segunda camada, c) sob condições de temperatura elevada, por exemplo, dentro de um fomo, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e transformar em espuma a referida segunda camada, que irá aderir à respectiva face da inserção, d) arrefecer o referido molde e retirar do molde o artigo manufacturado assim acabado contendo o referido meio de suporte rígido aí incorporado. Processo, dc acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto dc compreender os seguintes passos: 4 compreender os seguintes passos: a) formar, dentro de um molde para moldagem numa matriz inferior, uma primeira camada de material que constitui a camada superior do artigo manufacturado acabado, b) por meio de outro passo de moldagem numa matriz inferior, formar uma segunda camada, de material transformável em espuma, sobre a referida primeira camada, c) sob condições de temperatura elevada, completar a consolidação por congelação das referidas camadas e a transformação em espuma da referida segunda camada, d) inserir o meio de suporte rígido, conformando, desse modo, a superfície da camada de espuma ainda quente e fazer com que essa camada de espuma adira, por meio de colas adequadas, ao referido meio de suporte inserido, e) arrefecer e retirar do molde o artigo acabado.
5. 8. Dispositivo para efectuar o processo de acordo com uma ou mais das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto de o referido dispositivo compreender um molde para moldagem numa matriz inferior e um contra-molde, possivelmente ligado a um termostato, cujo recorte reproduza a forma do referido meio de suporte de material rígido, de maneira que o referido contra-molde reproduza a referida forma sobre a superfície do referido segundo material de espuma virado para o mesmo.
6. 9. Contra-molde para um dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de estar provido de uma superfície que descole.
7. 10. Contra-molde para um dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de ser móvel.
8. 11. Contra-molde para um dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de estar equipado com uma pluralidade de peças caracterizado pelo facto de estar equipado com uma pluralidade de peças1· que podem ser quer avançadas quer retraídas sob a acção de accionadores mecânicos ou pneumáticos. X-\ Ί*--

   Maria Silvina Ferreira ADVOGADA Agente Oficial de Propriedade Industrial R. Castilho. 50-5?- 1250 - 071 LISBOA Tel. 21 381 50 50 - Fax. 21 383 1150