PT83662B

PT83662B - Processo para a moldacao de produtos de plastico reforcado com fibras

Info

Publication number: PT83662B
Application number: PT83662A
Authority: PT
Inventors: Bronislaw Radvan; Anthony John Willis; Terence Haley Skelding
Original assignee: Wiggins Teape Group Ltd
Priority date: 1985-11-01
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1993-07-30
Also published as: FI864383A0; KR870004805A; NO864340D0; PT83662A; NO170265B; GB8527023D0; ZA868264B; IE57920B1; EP0223450B1; AU593848B2; AU6457086A; DK166717B1; NO170265C; GR3005410T3; FI92565C; DK516886D0; ES2033238T3; DE3686024T2; JPS62161529A; EP0223450A1

Description

Processo para a moldação de produtos de plástico reforçado com fibras

A presente invenção refere-se a produtos de material plástico reforçado com fibras e a um processo para a moldação desses produtos.

pedido de patente de invenção europeia Ne 85 300 034,7 (rublicação Ne 0 148 763 A2) descreve e reivindica um processo rara a moldação de artigos de material plástico reforçado com fibras que tira partido das tensões geradas nas fibras durante a consolidação para nroduzir um nroduto moldado expandido e po roso.

produto resultante possui uma grande resistência à flexão e uma superfície coerente relativamente lisa.

A presente invenção refere-se também a um processo de utilização do material expe.ndido para produzir artigos moldados com porções com densidades diferentes, aumentando assim a versatilidade do rroduto produzido.

Segundo a presente invenção, um processo para a moldação de artigos de material plástico reforçado com fibras inclui 0 pré-aquecimento de uma folha de material termoplástico conso lidado que tem nele dispersos 20 70 a 70 %, em peso, de fibras de reforço, que possuem um modulo de elasticidade elevado (tal como aqui se define) e entre cerca de 7 e cerca de 50 mm de comprimento, para fazer com que a folha se expanda devido ao al£ vio das tensões nas fibras de reforço, a colocação da folha expandida num molde de compressão e o fecho do molde para formar um produto com uma forma pré-determinada com porções de densida des diferentes.

Um módulo de elasticidade elevado deve considerar-se cq, mo significando um módulo de elasticidade substancialmente mais elevado do que o da folha. As fibras que se classificam nesta categoria incluem as fibras de vidro, de carbono e de cerâmica, tais como as fibras de aramida vendidas com a designação comercial de Kevlar e Nomex, e incluirão em geral quaisquer fibras com um módulo de elasticidade superior a 10 000 MPa,

A diferença de densidades pode obter-se formando o material da folha com espessuras diferentes e/ou o processo pode incluir a configuração da ferramenta de moldação para comprimir a folha de maneira a compactá-la completamente na área de maior densidade.

As porções com a maior densidade do produto moldado as sim produzido podem ser utilizadas para localizar uma peça inclusa, por exemplo um casquilho ou um grampo metálico, incluindo assim a presente invenção também a incorporação de una peça inclusa na porção de maior densidade, durante o processo de moldação.

De preferência, o material termoplástico tem pelo menos 30 %, em peso, de fibras de vidro e, portanto, pode ter 50 %, em peso, de fibras de vidro.

De preferência, as fibras têm a forma de fibras discrg. tas isoladas. Assim, quando se utilizam fibras de vidro, rece bidas sob a forma de feixes de fios cortados em pedaços, desfibram-se os feixes para se obter fibras isoladas antes de se for mar a estrutura.

A folha pode ser formada por duas ou mais camadas de material plástico com composições diferentes, laminadas conjun tamente no processo de moldação. Podem assim incorporar-se três ou mais camadas, tendo as camadas exteriores um teor menor de fibras, em peso, do que a camada interior ou as camadas inte riores.

Os materiais termoplásticos podem, por exemplo, ser de polietileno, polipropileno, poliestireno, acrilonitrilestirenobutadieno, tereftalato de polietileno ou cloreto de polivinilo, plastificados e não plastificados. Outros materiais termoplásticos apropriados incluem o éter de polifenileno ou policarhona tos ou carbonatos de poliésteres ou polímeros ou polieterimidas termoplásticos ou acrilonitrilo - acrilato de burilo - polímeros de estireno ou nylon amorfo ou poliarileno-éter-cetona ou ligas e misturas destes materiais entre si ou com outros materiais poliméricos.

A presente invenção pode ser realizada de várias manei ras, mas vai descrever-se a seguir, a título de exemplo, uma forma de realização, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, uma perspectiva isométrica de uma folha de material plástico reforçado com fibras, com uma configuração apropriada, pronta para a moldação;

A fig. 2, a mesma folha depois de aquecida;

A fig. 3, uma vista de lado esquemática de um molde cora duas peças no qual se molda a folha representada nas fig. 1 e 2;

A fig, 4, um alçado lateral da folha depois da moldação; e

A fig. 5, uma perspectiva isométrica do produto moldado, tal como sai do molde.

No processo para a realização da presente invenção tal como aqui se descreve, utiliza-se uma folha de material plástico reforçado com fibras (1) com comprimentos compreendidos entre cerca de 7 θ cerca de 50 mm. A preparação precisa da folha pode ser feita como se descreve no pedido de patente de invenção europeia N9 85 300 034.7. A folha pré-consolidada (1) é cortada com dimensões pré-determinadas, como se mostra na fig. 1, e é aquecida até aproximadamente 180° a 200°C, de uma maneira conveniente, por exemplo utilizando o aquecimento por raios infravermelhos em um forno do tipo descrito no pedido de patente de invenção europeia referido anteriormente.

aquecimento produz uma peça em bruto quente (2),que se dilatou até cerca de duas ou três vezes a espessura original, como se mostra na fig. 2, tendo portanto uma densidade menor.

Esta peça, original (2) quente é depois colocada num mol de de corpressao (3), que compreende porções superior e inferior (4) e (5). 0 molde e desenhado de modo tal que, quando completamente fechado, o espaço entre a porção superior (4) e a porção inferior (5) varia. Assim, há um espaço mais largo na porção indicada pela referência numérica (6) do que nos bordos indicados com as referências numéricas (7) e (8). Isso assegura

que as áreas (7) e (8) se fecham para compactar completamente o material quente nessa área e outras fecham-se para ccmpactar apenas parcialmente o material, como na área (6).

A peça original (2) quente é colocada no molde juntamente com quaisquer parafusos de fixação, charneiras, casqui- . lhos ou outras peças inclusas e o molde recebe uma configuração tal que há uma maior densidade e uma maior resistência nas áreas onde se colocam as peças inclusas, por exemplo nas áreas 7 e 8.

A ferramenta e pois concebida de modo tal que se produ zem zonas fechadas com densidades diferentes na peça original. Na disposição que se está a descrever, as áreas de grande densidade são produzidas nos bordos da ferramenta em torno do local onde se encontram as peças inclusas.

Obtêm-se áreas de menor densidade no material na área (6).

Compreender-se-á que 0 grau de compactação terá influência sobre a porosidade da folha e pode, portanto, ser usa do como meio de determinação da porosidade do produto moldado.

Pela compactação completa da folha nas áreas em que se prevêm as peças inclusas elas são fixadas firmemente no seu lugar.

A fig. 4 representa o produto moldado, tal como sai do molde com casquilhos inclusos indicados pela referência numéri. c.a (10). A fig. 5 representa mais uma vez 0 componente compri mido e poderá ver-se claramente que as áreas compactadas (11) e (12) suportam as peças inclusas (10) e a área menos compacta da indicada pela referência numérica (13) em ambas as fig. 4 e

60$00 I

-65 é mais espessa mas tem uma densidade menor. A área central maior de baixa densidade uroporciona rigidez, enquanto as áreas compactadas (11) e (12) proporcionam meios de montagem fixos e rígidos para as peças inclusas (10).

A forma do molde e da folha (2) pode ser escolhida de.

tal modo que haja espaço para as peças inclusas no molde e para o material compactado fluir em torno das peças inclusas e fixar as mesmas. Assim, na disposição apresentada anteriormente os ' dois braços (14) que estão indicados na fig. 2 e que fazem pa£ te da peça em bruto aquecida aumentamde comprimento durante a compressão do molde para fluir em torno das peças inclusas (10). Isso será evidente por comparação dos comprimentos dos braços (14) na fig. 2 e como se representa na fig. 5, na qual estes braços (14) se transformam nas áreas compactadas.

As fibras usadas na folha de material plástico reforça do podem ser fibras de vidro, de carvão e de cerâmica, fibras

Λ Λ metalicas elasticas, tais como fibras de aramida vendidas com as designações comerciais Kevlar e Nomex.

Claims

1. - Processo para a moldação de produtos de material plástico reforçado com fibras, caracterizado por incluir o pré-aquecimento de uma folha de material termoplástico consolidado no qual estão dispersos entre 20 % e 70 % em peso de fibras de reforço que possuem um módulo de elasticidade elevado e com comprimentos de cerca de 7 a cerca de 50 mm, para fazer com que a folha se expanda devido ao alívio das tensões nas fibras de reforço, a colocação da folha expandida num molde de compressão e o fecho do molde para formar um artigo com uma forma pré-determinada, com porções com densidades diferentes.

2. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir a compressão da folha no molde para a compactar completamente em pelo menos uma parte da mesma.

3. - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por se incorporar uma peça inclusa na porção de maior densidade durante o processo de moldação.

4. - Processo de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por o material termoplástico ter pelo menos 30 % em peso de fibras de vidro.

5. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o material termoplástico ter 50 % em peso de fibras de vidro.

6. - Processo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por a folha ser formada por duas ou mais camadas de material plástico com composições diferentes que são laminadas conjuntamente no processo de moldação.

7.- Processo de acordo com a reivindicação 6 do por se incorporarem três ou mais camadas, tendo as camadas exteriores um teor de fibras em peso, menor do que a camada ou as camadas interiores.

Lisboa, 31 de Outubro de 1986

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Resumo

Processo para a moldação de produtos de plástico reforçado com fibras

A invenção refere-se a um processo para a moldação de produtos de material plástico reforçado com fibras, que inclui o pré-aquecimento de uma folha de material termoplástico consolidado que tem nele dispersas entre 20 % e 70 % em peso de fibras de reforço que possuem um elevado módulo de elasticidade e entre cerca de 7 e cerca de 50 mm de comprimento para fazer com que a folha se expanda devido ao alívio das tensões nas fibras de reforço, a colocação da folha expandida num molde de compressão e o fecho do molde para moldar um produto com uma forma pré-determinada com porções de densidades diferentes.

Lisboa, 31 de Outubro de 1986

O Ag ente Oficial da Propriedade Industrial t

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F/G.2

3 Fig.3