ITTO950982A1

ITTO950982A1 - PROCEDURE FOR MAKING COMPONENT ELEMENTS FOR VEHICLES AND COMPONENT ELEMENT MADE USING THE SAME PROCESS.

Info

Publication number: ITTO950982A1
Application number: IT95TO000982A
Authority: IT
Inventors: Salvatore Russo
Original assignee: Saturno Spa
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1997-06-07
Also published as: IT1281061B1; ITTO950982A0

Abstract

Procedimento di realizzazione di elementi componenti (19) per veicoli comprendente le fasi di predisporre un'anima pre-sagomata (3) realizzata in materiale espanso, disporre almeno uno strato di materiale in foglio (6) reso plastico affacciato ad una porzione (3a) della anima (3) realizzando una struttura stratificata (8) e stampare la struttura stratificata (8) ottenendo l'adesione dello strato di materiale in foglio (6) sull'anima (3) ed almeno la sagomatura parziale dello strato di materiale in foglio (6). L'anima (3) è realizzata in polipropilene espanso ed lo strato di materiale in foglio (6) comprende polipropilene miscelato con una fibra di rinforzo, in particolare una fibra di origine naturale.(Figura 1b).Method of manufacturing component elements (19) for vehicles comprising the steps of preparing a pre-shaped core (3) made of expanded material, arranging at least one layer of sheet material (6) made plastic facing a portion (3a) of the core (3) realizing a layered structure (8) and printing the layered structure (8) obtaining the adhesion of the layer of sheet material (6) on the core (3) and at least the partial shaping of the layer of sheet material (6). The core (3) is made of expanded polypropylene and the sheet material layer (6) comprises polypropylene mixed with a reinforcing fiber, in particular a fiber of natural origin (Figure 1b).

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per invenzione Industriale of the patent for industrial invention

La presente invenzione è relativa ad un procedimento di realizzazione di elementi componenti per veicoli e ad un elemento componente realizzato mediante il procedimento stesso. The present invention relates to a process for manufacturing component elements for vehicles and to a component element made by means of the process itself.

Sono noti procedimenti di realizzazione di elementi componenti per veicoli (quali alette parasole, pannelli ricopertura porta, cappelliere, ecc. .) comprendenti le fasi di predisporre un'anima pre-sagomata realizzata in materiale espanso, disporre uno strato di materiale in foglio affacciato ad una porzione dell'anima realizzando una struttura stratificata e stampare a caldo la struttura stratificata ottenendo l'adesione dello strato di materiale in foglio sull'anima. Processes for manufacturing component elements for vehicles are known (such as sun visors, door covering panels, parcel shelves, etc.) comprising the steps of providing a pre-shaped core made of expanded material, arranging a layer of sheet material facing a a portion of the core creating a layered structure and hot stamping the layered structure obtaining the adhesion of the layer of sheet material on the core.

L'anima e lo strato di materiale in foglio esterno sono normalmente realizzati in materiali sintetici presentanti struttura chimica diversa tra di loro; per tale motivo l'adesione dello strato di materiale in foglio sull'anima può essere non del tutto soddisfacente e l'elemento componente realizzato con i procedimenti noti può risultare non completamente affidabile. Gli elementi componenti realizzati secondo i procedimenti noti presentano inoltre struttura non omogenea e non sono di facile riciclaggio in quanto i diversi materiali costituenti devono essere meccanicamente separati tra di loro in fase di riciclaggio. The core and the layer of external sheet material are normally made of synthetic materials having a chemical structure different from each other; for this reason the adhesion of the layer of sheet material on the core may not be entirely satisfactory and the component element made with known methods may not be completely reliable. The component elements made according to known processes also have a non-homogeneous structure and are not easy to recycle since the various constituent materials must be mechanically separated from each other during the recycling phase.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un procedimento di realizzazione di elementi componenti per veicoli il quale superi gli inconvenienti dei procedimenti noti. The object of the present invention is to provide a process for manufacturing component elements for vehicles which overcomes the drawbacks of the known processes.

Tale scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad un procedimento del tipo descritto nella rivendicazione 1. This object is achieved by the present invention as it relates to a process of the type described in claim 1.

La presente invenzione è inoltre relativa ad un elemento componente per veicoli del tipo descritto nella rivendicazione 12. The present invention also relates to a component element for vehicles of the type described in claim 12.

L'invenzione verrà ora illustrata con riferimento ai disegni allegati in cui : The invention will now be illustrated with reference to the attached drawings in which:

- le figure la, lb, le ed ld rappresentano fasi successive del procedimento della presente invenzione; e - figures la, lb, l and ld represent successive phases of the process of the present invention; And

- le figure 2a, 2b rappresentano due varianti al procedimento della presente invenzione. - figures 2a, 2b represent two variants of the process of the present invention.

Secondo il procedimento della presente invenzione viene predisposta (figura la) un'anima pre-sagomata 3 realizzata in materiale espanso, in particolare in polipropilene espanso formato a vapore; l'anima 3 presenta forma sostanzialmente schiacciata ed è limitata da due superfici 3a, 3b opposte. L'anima 3 può anche presentare forma fortemente sagomata e comprendere strutture interne 4 (ad esempio inserti metallici o inserti realizzati in materiale plastico) aventi funzioni di rinforzo strutturale oppure realizzanti sedi di aggancio per consentire il successivo posizionamento del componente sul veicolo. According to the process of the present invention, a pre-shaped core 3 made of expanded material, in particular of steam-formed expanded polypropylene, is provided (figure la); the core 3 has a substantially flattened shape and is limited by two opposite surfaces 3a, 3b. The core 3 can also have a strongly shaped shape and comprise internal structures 4 (for example metal inserts or inserts made of plastic material) having structural reinforcement functions or providing coupling seats to allow the subsequent positioning of the component on the vehicle.

Secondo il procedimento della presente invenzione viene sovrapposto almeno uno strato di materiale in foglio 6 sulla faccia 3a dell'anima 3 realizzando una struttura stratificata 8. Lo strato di materiale in foglio 6 è reso plastico, ad esempio mediante preventivo riscaldamento. Lo strato di materiale in foglio 6 è realizzato nello stesso polimero che realizza l'anima 3 e può eventualmente anche comprendere una fibra di rinforzo, in particolare una fibra di origine naturale. Ad esempio, lo strato di materiale in foglio 6 può essere realizzato in polipropilene mescolato con fibre di legno. According to the process of the present invention, at least one layer of sheet material 6 is superimposed on the face 3a of the core 3, creating a layered structure 8. The layer of sheet material 6 is made plastic, for example by means of prior heating. The layer of sheet material 6 is made of the same polymer that makes the core 3 and can optionally also comprise a reinforcing fiber, in particular a fiber of natural origin. For example, the layer of sheet material 6 can be made of polypropylene mixed with wood fibers.

La struttura stratificata 8 viene successivamente disposta in una pressa 10 (rappresentata schematicamente in figura lb} comprendente un semistampo superiore 13 ed un semistampo inferiore 14 mobili sotto la spinta di mezzi attuatori (non rappresentati) e presentanti rispettive superfici interne sagomate 16, 17 affacciate. La superfici 16 e 17 definiscono rispettive cavità dei semistampi 13, 14 che presentano sezione complementare al profilo dell'anima 3 come definito dalle superfici 3a, 3b. The layered structure 8 is subsequently placed in a press 10 (schematically represented in Figure 1b) comprising an upper half-mold 13 and a lower half-mold 14 movable under the thrust of actuator means (not shown) and having respective internal shaped surfaces 16, 17 facing each other. The surfaces 16 and 17 define respective cavities of the half-molds 13, 14 which have a section complementary to the profile of the core 3 as defined by the surfaces 3a, 3b.

I semistampi 13, 14 sono quindi chiusi (figura le) e la struttura stratificata 8 viene stampata ottenendo l'adesione dello strato di materiale in foglio 6 sull'anima 3 ed almeno la sagomatura parziale dello strato in materiale in foglio 6 che viene compresso all'interno della cavità delimita dalla superficie 16. Lo strato di materiale in foglio 6 viene compresso sull' anima 3 e ricopre la faccia 3a copiando il profilo dell'anima 3; a causa dell'elevata temperatura dello strato di materiale in foglio e della composizione chimica simile delle parti viene realizzato un collegamento a livello molecolare (e perciò estremamente stabile) tra lo strato di materiale in foglio 6 e 1'anima 3. The half-molds 13, 14 are then closed (figure le) and the layered structure 8 is molded obtaining the adhesion of the layer of sheet material 6 on the core 3 and at least the partial shaping of the layer of sheet material 6 which is compressed at the The interior of the cavity delimits the surface 16. The layer of sheet material 6 is compressed on the core 3 and covers the face 3a copying the profile of the core 3; Due to the high temperature of the sheet material layer and the similar chemical composition of the parts, a molecularly (and therefore extremely stable) connection is established between the sheet material layer 6 and the core 3.

I semistainpi 13, 14 vengono successivamente aperti (figura ld) e l'elemento componente per veicoli 19 finito viene estratto dalla pressa. L'elemento componente per veicoli 19 finito comprende l'anima 3 e 10 strato di materiale in foglio 6 sagomato ad essa solidale e ricoprente completamente (o parzialmente) la faccia 3a. The halves 13, 14 are subsequently opened (Figure 1d) and the finished component element for vehicles 19 is extracted from the press. The finished component element for vehicles 19 comprises the core 3 and 10 layer of shaped sheet material 6 integral with it and completely (or partially) covering the face 3a.

Il procedimento descritto permette di realizzare un elemento componente 19 avente composizione chimica omogenea; per tale motivo il prodotto realizzato secondo 11 presente procedimento è di facile e completa riciclabilità (prodotto ecologico). The described process allows to realize a component element 19 having a homogeneous chemical composition; for this reason the product made according to the present process is easy and complete recyclable (ecological product).

L'elemento componente realizzato presenta inoltre elevata leggerezza e contemporaneamente elevata rigidezza strutturale. L'elevata rigidezza strutturale è data dall'aggancio (di tipo chimico) che si stabilisce tra l'anima interna 3 e lo strato di materiale in foglio-6 che sono realizzati nello stesso polimero. In particolare, un'elevata rigidezza strutturale viene ottenuta costampando l'anima 3 con uno strato di materiale in foglio 6 presentante spessore di qualche millimetro e miscelando il materiale costituente lo strato di materiale in foglio 6 con la fibra di rinforzo. Ad esempio, grazie alla elevata rigidezza dell'elemento componente finito, il procedimento della presente invenzione può essere vantaggiosamente utilizzato per realizzare un rinforzo anti sfondamento atto ad essere disposto nella portiera di un veicolo oppure per realizzare un paraurti per veicoli. In particolare, l'elemento componente finito, nel caso in cui l'anima 3 sia provvista di un inserto interno di irrobustimento, può realizzare una barra anti intrusione inseribile nella portiera di un veicolo. The component element produced also has high lightness and at the same time high structural rigidity. The high structural rigidity is given by the coupling (of a chemical type) which is established between the internal core 3 and the layer of sheet material-6 which are made of the same polymer. In particular, a high structural rigidity is obtained by co-molding the core 3 with a layer of sheet material 6 having a thickness of a few millimeters and mixing the material constituting the layer of sheet material 6 with the reinforcing fiber. For example, thanks to the high stiffness of the finished component element, the process of the present invention can be advantageously used to make an anti-break-in reinforcement suitable to be arranged in the door of a vehicle or to make a bumper for vehicles. In particular, the finished component element, in the case in which the core 3 is provided with an internal strengthening insert, can realize an anti-intrusion bar which can be inserted in the door of a vehicle.

Lo strato di materiale in foglio 6 può anche presentare spessore estremamente ridotto (ad esempio pochi decimi di millimetro) in modo tale che l'elemento componente finito sia esternamente soffice, in quanto la cedevolezza dell'anima presagomata realizzata in materiale espanso può essere percepita premendo l'elemento in foglio che si inflette presentando spessore ridotto. Anche in tale caso viene comunque assicurata un'elevata solidità dell'elemento componente finito ed una perfetta adesione tra le sue parti. The layer of sheet material 6 can also have an extremely reduced thickness (for example a few tenths of a millimeter) so that the finished component element is externally soft, since the compliance of the pre-shaped core made of expanded material can be perceived by pressing the sheet element that bends with reduced thickness. Even in this case, however, a high solidity of the finished component element and perfect adhesion between its parts is ensured.

La forma esterna del prodotto è inoltre molto precisa in quanto il materiale in foglio 6 può essere sagomato con grande precisione. Il procedimento descritto presenta inoltre un basso dispendio energetico e permette di realizzare materiali aventi elevata rigidezza strutturale, basso peso e ottime caratteristiche fonoassorbenti. L'elemento componente finito è inoltre impervio all'acqua e può pertanto essere vantaggiosamente utilizzato come elemento di rinforzo e riparo acqua, ad esempio all'interno di una portiera di un veicolo. The external shape of the product is also very precise since the sheet material 6 can be shaped with great precision. The described process also has a low energy expenditure and allows to produce materials having high structural rigidity, low weight and excellent sound-absorbing characteristics. The finished component element is moreover impervious to water and can therefore be advantageously used as a reinforcing element and water shelter, for example inside a vehicle door.

Risulta infine chiaro che modifiche e varianti possono essere apportate al procedimento descritto senza peraltro uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione. La superficie dell'anima 3 non ricoperta dallo strato di materiale in foglio 6 potrebbe essere successivamente accoppiata (mediante un successivo ciclo di stampaggio) con un altro strato di materiale in foglio oppure ricoperta con un foglio di tessuto. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the described process without however departing from the protective scope of the present invention. The surface of the core 3 not covered by the layer of sheet material 6 could be subsequently coupled (by means of a subsequent molding cycle) with another layer of sheet material or covered with a sheet of fabric.

La struttura stratificata 8 potrebbe comprendere uno strato di finitura esterna 20, ad esempio uno strato dì tessuto o di finta pelle, (rappresentato col tratteggio in figura la) sovrapposto allo strato di materiale in foglio 6. Tale strato di finitura 20 viene stampato congiuntamente alle altre parti della struttura stratificate 8 ed aderisce allo strato di materiale in foglio 6 donando particolare pregio estetico all'elemento componente finito. The layered structure 8 could comprise an external finishing layer 20, for example a layer of fabric or imitation leather, (represented by the hatching in figure la) superimposed on the layer of sheet material 6. This finishing layer 20 is printed together with the other parts of the structure are layered 8 and adheres to the layer of sheet material 6 giving particular aesthetic value to the finished component element.

Lo strato finitura esterna 20 potrebbe inoltre comprendere uno strato di tessuto o di finta pelle sovrapposto e solidale ad un film di polipropilene che fonde durante le operazioni di stampaggio assicurando un ottimo fissaggio dello strato di tessuto o finta pelle all'anima 3 o allo strato 6 (se presente). The external finishing layer 20 could also comprise a layer of fabric or imitation leather superimposed and integral with a polypropylene film which melts during the molding operations ensuring an excellent fixing of the fabric or imitation leather layer to the core 3 or to the layer 6. (if present).

La struttura stratificata 8 (figura 2a) potrebbe anche comprendere l'anima sagomata interna 3, due strati di materiale in foglio 6a, 6b disposti da bande opposte all'anima 3 e due fogli di tessuto 20a, 20b sovrapposti rispettivamente agli strati di materiale in foglio 6a, 6b. Stampando tale struttura stratificata si realizza un elemento componente avente elevata rigidezza strutturale (l'anima 3 è racchiusa tra due strati di materiale in foglio irrigiditi) e notevole pregio estetico in quanto l'elemento componente finito è completamente ricoperto di tessuto. The layered structure 8 (Figure 2a) could also comprise the internal shaped core 3, two layers of sheet material 6a, 6b arranged on opposite bands to the core 3 and two sheets of fabric 20a, 20b respectively superimposed on the layers of material in sheet 6a, 6b. By printing this layered structure, a component element is obtained having high structural rigidity (the core 3 is enclosed between two stiffened sheet material layers) and considerable aesthetic value since the finished component element is completely covered with fabric.

La struttura stratificata 8 (figura 2b) potrebbe anche comprendere l'anima sagomata interna 3, uno strato inferiore di materiale in foglio 6a ed uno strato di polipropilene 6b disposti da bande opposte all'anima 3 ed un foglio di tessuto 20 sovrapposto allo strato di polipropilene 6b. Stampando tale struttura stratificata si realizza un elemento componente avente elevata rigidezza strutturale (l'anima 3 è collegata allo strato inferiore di materiale in foglio irrigidito) e contemporaneamente elevata morbidezza in quanto la cedevolezza dell'anima interna 3 è percepibile attraverso lo strato di polipropilene 6b e di tessuto 20. The layered structure 8 (Figure 2b) could also comprise the internal shaped core 3, a lower layer of sheet material 6a and a layer of polypropylene 6b arranged on opposite bands to the core 3 and a sheet of fabric 20 superimposed on the layer of polypropylene 6b. By printing this layered structure, a component element is obtained having high structural rigidity (the core 3 is connected to the lower layer of stiffened sheet material) and at the same time high softness since the compliance of the internal core 3 is perceptible through the polypropylene layer 6b and fabric 20.

Claims

R IV E N D I C A Z I O N I 1-- Process for manufacturing a component element (19) for vehicles characterized in that it comprises the steps of: - prepare a pre-shaped core (3) made of expanded material; - arranging at least one layer of sheet material (6) facing a portion (3a) of said core (3) creating a layered structure (8); said layer of sheet material (6) being made plastic; And - placing said stratified structure (8) in a press (10) and printing the stratified structure itself (8) obtaining the adhesion of the sheet material (6) on the said core (3) and at least the partial shaping of the sheet material ( 6) which copies the profile of the said soul (3), said core (3) comprising at least one polymer and said layer of sheet material (6) comprising the same polymer. 2. Process according to Claim 1, characterized in that the said layer of sheet material (6) comprises the same polymer making said core (3) and at least one reinforcing fiber, in particular a fiber of natural origin. 3. Process according to Claim 1 or 2, characterized in that said core (3) is made of a steam-formed expanded polymer. 4.- Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the said core (3) is made of expanded polypropylene and the said layer of sheet material (6) is made of polypropylene. 5.- Process according to any one of claims 2 to 4, characterized in that said reinforcing fiber comprises wood fiber. 6.- Process according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises the step of arranging an external finishing layer (20) on said layer of sheet material (6) and of printing the layered structure (8) comprising the core (3) the sheet material layer (6) and the external finishing layer (20). 7.- Process according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises the step of providing an external finishing element comprising an external finishing sheet superimposed and integral with a polypropylene film and of printing the layered structure (8) comprising the core (3) and at least said external finishing element. 8.- Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the said layered structure (8) comprises the said pre-shaped core (3), a first and a second layer of sheet material (6a, 6b) arranged by bands opposite to said core (3). 9.- Process according to Claim 8, characterized in that the said stratified structure further comprises a first and a second external finishing sheet (20a, 20b) superimposed respectively on the said first and the second layer of material m sheet (6a, 6b ). 10.- Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the said layered structure (8) comprises the said shaped core (3), a lower layer of sheet material (6a) and a layer of polypropylene (6b) arranged from bands opposite to said core (3); said structure further comprising an external finishing sheet (20) superimposed on said polypropylene layer (6b). 11. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the said core (3) comprises at least one internal stiffening portion (4). 12.- Component element for vehicles characterized by the fact of comprising an internal core (3) made of expanded material and at least one layer of sheet material (6) shaped integral with said core (3) and covering at least partially one of its faces ( 3a), the said core (3) being made of at least one polymer and the said layer of sheet material (6) comprising the same polymer. 13.- Component element according to claim 12, characterized in that said layer of sheet material (6) comprises the same polymer forming said core (3) and at least one reinforcing fiber, in particular a fiber of natural origin . 14.- Component element according to Claim 12 or 13, characterized in that said core (3) is made of expanded polypropylene and said layer of sheet material (6) comprises polypropylene. 15.- Element according to Claim 12, characterized in that the said layered structure (8) comprises the said pre-shaped core (3) and a first and a second layer of sheet material (6a, 6b) arranged on opposite bands to the said soul (3). 16.- Component element according to Claim 15, characterized in that it comprises a first and a second external finishing sheet (20a, 20b) superimposed respectively on said first and second layer of sheet material (6a, 6b). 17.- element according to claim 12, characterized in that said layered structure (8) comprises said shaped core (3), a lower layer of sheet material (6a) and a layer of polypropylene (6b) arranged by bands opposite to said core (3); said structure further comprising an external finishing sheet (20) superimposed on said polypropylene layer (6b). 18.- Process for manufacturing a component element for vehicles and component element for vehicles substantially as described and illustrated with reference to the attached drawings.