ES2323677T3 - Procedimiento de fabricacion de monturas para gafas y/o sus partes. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de monturas de gafas que presentan uno o varios componentes, o sus partes, realizadas a partir de una aleación con memoria de forma a base de NiTi, estando comprendido el contenido en níquel en la aleación entre 49 y 52% atómico y estando comprendido el contenido en titanio en la aleación entre 48 y 51% atómico, caracterizado porque dicho procedimiento comprende las siguientes etapas siguientes: a) endurecer por deformación la aleación mediante estirado con un endurecimiento por deformación residual no inferior al 30%, b) posteriormente endurecer de nuevo por deformación dicha aleación a un valor de al menos un 40% por medio de laminación en frío, forjado con una estampadora giratoria o uso de dobladora; c) conformar en frío dichos componentes, o parte de los mismos, en su forma final por medio de una nueva deformación plástica, presentando dichos componentes, o sus partes, una elasticidad superior al 2% dentro de un intervalo de temperatura comprendido entre -40ºC y 50ºC.
Description
Procedimiento de fabricación de monturas para
gafas y/o sus partes.
La presente invención se refiere a monturas para
gafas y/o sus partes. En particular, estas monturas para gafas y/o
partes están fabricadas a partir de aleaciones de NiTi con memoria
de forma, adecuadamente procesadas.
La fabricación de monturas para gafas, con
materiales elásticos adecuados, ha sido ya realizada en la técnica
anterior y se han encontrado numerosas y variadas soluciones.
Las monturas, de hecho, comercializadas por los
ópticos suelen tener una estructura estándar, que posteriormente el
óptico puede adaptar a las características faciales del usuario con
el objetivo de obtener un producto que sea perfectamente adaptado
para dichas características faciales, por medio de operaciones de
curvado específicas efectuadas en dichas monturas.
En la fabricación de monturas para gafas, se
utilizan aleaciones de acero inoxidable, por ejemplo, o aleaciones
a base de cobre o de cuproníquel o níquel-plata.
Esta selección se debe a la fácil formación y procesamiento de
estas aleaciones. Una limitación reconocida de estas aleaciones, sin
embargo, radica en su elasticidad deficiente. Durante el uso
normal, de hecho, se pueden curvar, de forma fácil y permanente,
creando una geometría distorsionada de las monturas. Estas
deformaciones permanentes producen, además, una incomodidad general
para el usuario puesto que no es uniforme la distribución del peso
de las gafas sobre la cara, perdiendo, en consecuencia, la
distancia correcta entre lentes y ojos.
En vista de estas consideraciones, numerosos
artículos y patentes han propuesto el uso de aleaciones con memoria
de forma en la fabricación de monturas, con una mayor elasticidad.
Las aleaciones con memoria de forma, en realidad, presentan la
propiedad de tolerar deformaciones considerables sin sufrir una
deformación plástica permanente. Se afirma, por ejemplo, que la
deformación máxima que puede soportarse por un metal o aleación con
memoria de forma es aproximadamente 10 veces mayor que la de un
metal tradicional. Esta característica varía según los materiales y
el procesamiento termo-mecánico, pero justifica
evidentemente el interés por estos materiales.
La primera solicitud de patente para el uso de
aleaciones con memoria de forma, en monturas para gafas, se remonta
al año 1979 y desde entonces, se presentaron numerosas solicitudes
de patente al respecto. El motivo de esta larga lista de
solicitudes radica en la naturaleza bastante compleja del mecanismo
que es responsable del efecto con memoria de forma y las
propiedades pseudoelásticas de aleaciones con memoria de forma.
Las aleaciones con memoria de forma son, en
realidad, materiales metálicos en los que tiene lugar una
transformación de fase al estado sólido. Esta transformación se
denomina "transformación martensítica termoelástica" (TMT) y
es una transformación termodinámica del primer orden al estado
sólido, que se puede favorecer por los cambios de temperatura o por
la aplicación y retirada de un estado de esfuerzo mecánico (a partir
del cual se deriva el término termoplástico). Una TMT transforma
una estructura cristalográfica cúbica, normalmente ordenada (que
suele indicarse como Austenita) en una estructura cristalográfica
con una simetría más baja, que se suele indicar como Martensita.
Resulta bastante difícil proporcionar una explicación detallada del
mecanismo que proporciona a las aleaciones con memoria de forma sus
propiedades mecánicas inusuales, pero se realiza una simple mención
y se proporciona una ilustración en la Figura 1. Cuando la
martensita termoelástica se forma en un metal con memoria de forma,
la disposición cristalográfica de los átomos pasa desde una
estructura ordenada cúbica a una forma más compleja con numerosas
interfases internas (generalmente constituidas por estructuras de
maclación (Figura 1b), que presentan la propiedad característica de
movimiento muy fácil. Cuando se impone una deformación sobre esta
estructura martensítica, las interfases de los planos de maclación
tienden a expandirse y asentarse para reducir al mínimo, de este
modo, la deformación a un nivel microscópico (Figura 1(c)).
Un cambio en la estructura macroscópica tiene lugar sin causar
ningún daño permanente en la estructura interna. Desde el punto de
vista del material, por lo tanto, no se produce ningún cambio a un
nivel microscópico y una vez que se calienta el metal de nuevo a la
fase austenítica, es capaz de reconstruir, con bastante facilidad,
la forma macroscópica original (Figura 1(d)). Este ejemplo
describe lo que se suele denominar "efecto de memoria de forma
unidireccional".
Fue anteriormente indicado que la temperatura y
un estado externo de esfuerzo mecánico pueden activar igualmente
una TMT. Si un metal con memoria de forma se somete a esfuerzos
externos (por ejemplo, si se somete a estiramiento), la martensita
comienza a formarse, dentro de un intervalo de temperatura adecuado.
El mecanismo de admisión de deformaciones microestructurales de
esta martensita inducido por esfuerzos mecánicos es completamente
equivalente a la anteriormente descrita y en consecuencia, una vez
que se elimina el estado de esfuerzo mecánico, el metal de la
memoria de forma recupera su forma inicial. Este caso ilustra
evidentemente el efecto "pseudoelástico".
Como resultado de los efectos energéticos y de
los mecanismos microestructurales activos durante la TMT, la
transformación inducida por la temperatura y la inducida por el
esfuerzo mecánico presentan un fenómeno de histéresis. En la Figura
2, se indica una comparación entre dos ejemplos de un ciclo
termodinámico completo en el plano de
deformación-temperatura (\varepsilon, T) (Figura
2a) y en el plano de esfuerzo-deformación
(\sigma, \varepsilon) (Figura 2b). Estos ejemplos proporcionan
una evidencia experimental de un ciclo inducido por la temperatura
(T) y un ciclo de transformación inducido por el esfuerzo mecánico
(\sigma). Las dos representaciones gráficas ilustran el efecto de
memoria de forma y el efecto pseudoelástico. En la Figura
2(a), un metal con memoria de forma se enfría originando la
transformación TMT. La transformación desde austenita a martensita
tiene lugar entre la temperatura inicial de la martensita Ms y la
temperatura final de la martensita Mf. Ninguna deformación
macroscópica se produce espontáneamente durante la transformación
de fase, pero el material en la fase de martensita es capaz de
tolerar una deformación considerable sin producirse daños
microestructurales.
La deformación se aplica a la fase martensítica
originando una deformación permanente evidente. Cuando se calienta
la muestra, la transformación desde martensita a austenita tiene
lugar entre la temperatura inicial de la austenita As y la
temperatura final de la austenita Af. La muestra vuelve a su forma
inicial dentro de este intervalo de temperatura.
En la Figura 2(b), un metal con memoria
de forma se estira a una temperatura constante. Esta temperatura
debe estar comprendida dentro del margen de Af-Md,
en el que Af es la temperatura final de la austenita antes definida,
mientras que Md es la temperatura máxima a la que la martensita
puede ser inducida aplicando esfuerzos mecánicos. Por regla
general, el intervalo de temperatura de Af-Md suele
poder variar desde 10 a 50ºC, dependiendo de la selección de
aleación y del procesamiento del material. Al aumentar el grado de
esfuerzo (que, en una cierta medida, es lo mismo que reducir la
temperatura en el caso anterior), la martensita comienza a formarse
en la muestra. Una evidencia experimental de que está teniendo
lugar una transformación de fase, en el material, se proporciona
por la sección de curva en la que la deformación prosigue con un
esfuerzo constante (meseta pseudoelástica) de \sigmaL (esfuerzo
de carga típico). Al final de la meseta, la totalidad del material
ha sido transformado a la fase martensítica y es únicamente estable
a un determinado grado de esfuerzo. Al eliminar el esfuerzo
(descarga), la transformación TMT, desde martensita a austenita,
tiene lugar a un más bajo grado de esfuerzo \sigmaU (esfuerzo de
descarga típico) de nuevo demostrado por la presencia de una meseta
en la curva de esfuerzo-deformación.
Se realizó una propuesta para aprovechar el
efecto de memoria de forma y el efecto pseudoelástico en la
fabricación de monturas para gafas. En el primer caso, las monturas
se comportarían del siguiente modo. Si las monturas son
accidentalmente curvadas, calentándolas dentro del intervalo de
temperatura en el que la austenita es estable, se puede regenerar
su forma original. En el último caso, las monturas se comportarán de
la misma forma que las monturas elásticas. Si se curva, el metal
con memoria de forma admitirá la deformación que forma la
martensita y, cuando se elimine el esfuerzo que causa la
deformación, recuperarán su forma original.
Por razones termodinámicas, el intervalo de
temperatura dentro del cual el metal con memoria de forma es capaz
de presentar propiedades pseudoelásticas es bastante estrecho y fue
generalmente considerado como demasiado estrecho para permitir el
uso adecuado en la fabricación de monturas. Se han propuesto
patentes, que han intentado superar esta limitación.
En la descripción anterior, el término
"pseudoelasticidad" fue definido como la recuperación de forma
en el caso de transformación TMT activada por esfuerzo mecánico.
Sin embargo, se puede demostrar fácilmente que este término es muy
frecuentemente confundido en la documentación técnica con el término
"superelasticidad", con el objeto de resaltar el excepcional
grado de elasticidad de estos materiales. El término
"pseudoelasticidad" debe considerarse como siendo más preciso,
desde un punto de vista científico, puesto que subraya el hecho de
que el mecanismo que explica el comportamiento elástico macroscópico
no es el mecanismo elástico estándar (ley de Hook). Este mecanismo
es, en realidad, un mecanismo diferente en correlación con la
presencia de la transformación TMT y en consecuencia, el
comportamiento macroscópico debe ser correctamente definido como
"pseudoelasticidad" y no como una elasticidad normal.
Además, debe aclararse otro factor para ser
capaz de entender completamente el alcance de la presente invención.
Es conocido de la técnica anterior (G.R. Zadno, T.W. Duering en
"Engineering Aspects of Shape Memory Alloys" - Butterworth -
Heinemann, 414-419, 1990) que por el estirado de una
aleación de NiTi, es posible obtener propiedades elásticas
mejoradas sin que tenga lugar ninguna transformación martensítica.
En este caso, la propiedad de esfuerzo-deformación
es similar a la indicada en la Figura 3(a). No existe ningún
signo de una meseta de esfuerzo pseudoelástico constante y se
produce una deformación prácticamente lineal. Este comportamiento,
además, sólo depende de la temperatura en una pequeña medida y no
está en correlación con el grado de endurecimiento por deformación.
En este caso, este efecto se refiere como un efecto de
superelasticidad o de superelasticidad lineal. La elección de la
nomenclatura en este caso parece ser más apropiada. En este caso, en
realidad, el material se comporta como un material elástico
mejorado y no existe indicio de la presencia de una transformación
TMT.
Las monturas para gafas fabricadas con
aleaciones con memoria de forma, sin embargo, no permiten a los
ópticos efectuar todos los ajustes necesarios para adaptar las
monturas a las características faciales del usuario, debido a su
naturaleza particular. Su memoria de forma, en realidad, solamente
permite la fabricación de estas monturas en una determinada forma y
posición, que son las que han sido registradas y memorizadas.
Otro procedimiento para mejorar las propiedades
elásticas de las aleaciones con memoria de forma y en particular,
las aleaciones de NiTi, era aplicar una combinación adecuada de
endurecimiento por deformación y tratamiento térmico del material
con el objeto de incrementar el intervalo de temperatura [Af, Md].
Este resultado fue obtenido aumentando la dureza de la fase
austenítica permitiendo, de este modo, que la fase austenítica
resista un más alto grado de esfuerzo antes de la activación de
mecanismos de deformación permanente. El procesamiento de las
aleaciones con memoria de forma, desde este punto de vista, no es
una tarea fácil ni obvia y se han sugerido diferentes
procedimientos, en patentes y artículos, para controlar las
propiedades pseudoelásticas.
El documento de patente
EP-A-0 310 628 describe cómo
optimizar las propiedades deseadas dentro de un intervalo de
temperatura bastante amplio, que está comprendido entre -20ºC y
40ºC, que se indica como óptimo. En este caso, se recomienda el uso
de una combinación de propiedades pseudoelásticas y superelásticas.
Mediante un procesamiento cuidadoso de las aleaciones con memoria
de forma, con un intervalo de temperatura pseudoelástica
intrínseca, que está comprendido entre 10ºC y 40ºC, aproximadamente,
es posible introducir un bajo nivel de superelasticidad dentro de
un intervalo de temperatura más baja (por ejemplo, desde -20ºC a
10ºC). El cambio en la temperatura, en consecuencia, cambia el
mecanismo de recuperación de la forma con un comportamiento
macroscópico general que permite la obtención de monturas elásticas
para gafas. Si las monturas tuvieron que someterse a una
deformación aparentemente permanente, dentro del intervalo de
temperatura más baja, se podrían recuperar rápidamente por
calentamiento a continuación. Las propiedades de transformación, en
realidad, de la aleación no serían eliminadas por el procesamiento
anterior y permitirían la recuperación de la forma normal. Esto se
demuestra por la presencia de una meseta pseudoelástica evidente en
las curvas mecánicas de las aleaciones procesadas según se describe
en el documento EP-A-0 310 628.
El procesamiento de las aleaciones con memoria
de forma, según el documento EP-A-0
310 628, es obviamente bastante complejo, puesto que el objetivo es
obtener una combinación exacta de pseudoelasticidad y
superelasticidad. Como es evidente para los expertos en la materia,
la fabricación de monturas para gafas implica numerosos pasos de
deformación plástica para poder obtener la forma definitiva. Esto
hace que la aplicación de esta técnica sea inviable y difícil de
controlar. Por ejemplo, cada etapa de procesamiento debe tenerse en
cuenta con respecto al grado de endurecimiento por deformación
final, que permanecerá en el elemento de las monturas.
Otras monturas para gafas de aleación de NiTi
son conocidas a partir de los documento WO93/18429 y EP 668
523.
El objetivo de la presente invención es
identificar una aleación con memoria de forma adecuadamente
procesada, que supere los inconvenientes de la técnica conocida y
en particular, para proporcionar aleaciones con memoria de forma,
junto con su procesamiento, que reducen la complejidad de la
fabricación de componentes para monturas de gafas y permiten que se
obtengan componentes, que sean perfectamente adaptables a la cara
del usuario por medio de deformación plástica.
El objetivo de la presente invención se refiere
a un procedimiento para fabricar monturas para gafas, según se
describe en las reivindicaciones 1 y 2.
La principal ventaja de las monturas para gafas
y/o sus componentes, según la presente invención, es que presentan
un alto grado de elasticidad y se pueden utilizar, de forma
ventajosa, dentro de un amplio intervalo de temperatura. Al mismo
tiempo, estas monturas para gafas y/o sus partes, según la presente
invención, se pueden deformar plásticamente de modo que se puedan
adaptar a la morfología facial particular de todos los usuarios, que
es una característica esencial para las monturas de gafas.
El procedimiento de deformación, descrito en la
presente invención, permite la obtención de un material, con
propiedades superelásticas que se puede considerar ideal para una
fabricación económica de monturas para gafas. Además, estas
monturas presentan, además, otras características tales como uso
confortable, fácil manejabilidad, después de la fabricación,
rigidez suficiente y resistencia a un curvado accidental.
Además, es posible aplicar una deformación
plástica considerable durante la fabricación de estas monturas o de
sus partes.
El intervalo de temperatura comprendido entre
-40ºC y 50ºC es el intervalo normal utilizado en las monturas para
gafas.
Según la reivindicación 1, el contenido en
titanio en la aleación de NiTi puede variar desde 48 a 51 en
porcentaje atómico.
Según la reivindicación 2, la aleación a base de
NiTi es una modificación ternaria de NiTi, tal como NiTiX, donde X
es igual a Cu, Fe, Nb, V, Mo, Co, Ta, Cr y Mn. X es preferentemente
igual a Cu, Nb y Fe.
Según la reivindicación 2, el porcentaje de X
puede variar desde 1 a 25 en porcentaje atómico.
Los componentes de las monturas fabricadas según
la presente invención pueden ser puentes, partes de nariz y/o
patillas.
El tratamiento de la elección particular de
aleaciones, según la presente invención, es una modificación del
tratamiento normalmente utilizado. En realidad, diferentes
procedimientos de preparación de aleaciones tienden a obtener
productos, en particular alambres de NiTi, con diferencias
considerables en las propiedades finales. Estas propiedades se
pueden optimizar con miras al uso de elementos de NiTi en la
fabricación de monturas para gafas.
Ningún estudio de investigación anterior ha
proporcionado información sobre cómo dar propiedades de
superelasticidad a las aleaciones con memoria de forma de NiTi.
Solamente era conocido, en la técnica anterior, que los alambres
estirados de NiTi presentan un incremento sustancial en su
elasticidad.
Por otro lado, se conoce por los expertos en la
materia que como NiTi es un compuesto intermetálico no es capaz de
tolerar importantes deformaciones debidas al proceso de
endurecimiento por deformación considerable y suele ser difícil
exceder un límite máximo del 45 al 50% aproximadamente. Si se
superara este límite, el material sufriría un proceso de fractura
frágil, típico de los compuestos intermetálicos.
En consecuencia, es evidente que el
procesamiento de material según la presente invención debe
realizarse teniendo cuidado de no superar el límite de
manejabilidad máximo de la aleación. Al mismo tiempo, se debe
asegurar un grado de endurecimiento por deformación, que permita
eliminar completamente de la aleación la transformación
martensítica termoelástica.
Un ejemplo del procedimiento para obtener el
objetivo esencial de la presente invención, se inicia a partir de
un alambre estirado de NiTi convencional, con un endurecimiento por
deformación no inferior al 30% aproximadamente. Este material
presenta una distribución irregular del grado de endurecimiento por
deformación desde la superficie a la parte central, una
irregularidad debida a la falta de homogeneidad inherente en el
proceso de estirado.
El núcleo interno del alambre presenta un grado
de endurecimiento por deformación un poco más bajo. Debe resaltarse
que el grado de endurecimiento por deformación se suele estimar como
la reducción porcentual de la sección de la muestra. Por lo tanto,
solamente representa una estimación media de la modificación real
inducida en el material.
El alambre es posteriormente sometido a un
proceso de deformación capaz de redistribuir más uniformemente el
endurecimiento por deformación por medio de un procesamiento
mecánico adecuado, por ejemplo, produciendo deformaciones fuertes y
repetidas al material con solamente unas pequeñas modificaciones de
la sección transversal. Un procedimiento preferido consiste en
curvar el alambre a un valor próximo al límite de rotura y
liberarlo, siendo repetida esta operación varias veces y cada vez
sometiendo a torsión el alambre con respecto al eje principal.
Un procedimiento alternativo de alcanzar el
mismo resultado es aumentar ligeramente el nivel de endurecimiento
por deformación total por medio del forjado con una estampadora
giratoria para aumentar la deformación total hasta un valor de al
menos 35 al 40%. Otro sistema equivalente, aunque algo menos eficaz,
es la laminación en frío de la sección redonda del alambre hasta
que se obtenga una sección cuadrada que presente la misma área.
El motivo para esta equivalencia no ha sido
todavía completamente explicado debido a las dificultades para
efectuar una evaluación completa de las relaciones entre las
deformaciones microestructurales y las propiedades macroscópicas de
las aleaciones de NiTi. En cualquier caso, se cree que la textura
específica desarrollada durante el proceso de estirado puede estar
condicionada por la posterior reducción por martilleo o laminación
que aumenta las propiedades de elasticidad y ductilidad del
alambre.
Al final del procesamiento, según la presente
invención, el alambre presenta una distribución más regular del
grado de endurecimiento por deformación. El efecto de este proceso
es obtener un metal que mantenga un alto grado de endurecimiento
por deformación y al mismo tiempo, que presente un bajo módulo de
elasticidad y un aumento en el alargamiento de rotura.
En la Figura 3, se comparan las propiedades
mecánicas de un alambre de NiTi estirado y un alambre de NiTi
procesado según la presente invención. Las curvas indicadas
representan una media entre las diferentes muestras. El módulo de
Young del material cambia desde aproximadamente 50 - 55 GPa a
aproximadamente 35 - 50 GPa y la aleación puede alcanzar fácilmente
una deformación del 5%. A partir de la Figura 3, se puede observar,
con claridad, que la recuperación elástica del alambre estirado
hasta un 5% no es completa. Al efectuar pruebas sucesivas de
esfuerzo -deformación, y aumentar la deformación máxima, se obtiene
el resultado indicado en la Figura 4.
Resulta evidente que la presente invención
permite que se obtenga un recuperación elástica perfecta de
aproximadamente 2 a 2,5%, pero la deformación permanente es
inferior al 0,8% incluso con una deformación máxima del 5%.
En la Figura 4(b) se compara la curva de
esfuerzo - deformación de un alambre de NiTi procesado según la
presente invención y una aleación pseudoelástica de NiTi estándar.
Es evidente que, a pesar de la disminución en el valor del módulo
de Young, la aleación de NiTi superelástica, en cualquier caso,
presenta una mayor rigidez. Además, después de este procesamiento,
el alambre es capaz de tolerar importantes deformaciones plásticas
adicionales presentes en la fabricación de monturas para gafas.
Las propiedades fundamentales de los alambres de
aleación de NiTi, sometidos al proceso según la presente invención,
fueron probadas y los resultados se examinan a continuación de forma
concisa.
\newpage
Ante todo, fue comprobado que no había tenido
lugar la transformación TMT. Este es un punto esencial para evitar
la dependencia de las propiedades mecánicas con respecto a la
temperatura, es decir, para evitar cualquier propiedad
pseudoelástica. Según la caracterización estándar de las aleaciones
con memoria de forma, este ensayo fue realizado por medio de DSC
(calorimetría de barrido diferencial). Con esta técnica, es posible
medir el calor intercambiado por una muestra con el entorno
circundante durante un ciclo térmico completo. La Figura
5(a) representa la curva calorimétrica de una muestra tomada
de un alambre de NiTi procesado según la presente invención.
Resulta evidente que no tuvo lugar ninguna transformación
martensítica, puesto que no existe ningún pico de transformación en
la parte de la curva relacionada con la fase de enfriamiento o en la
parte de la curva relacionada con la fase de calentamiento. A modo
de comparación, la Figura 5(b) indica la curva calorimétrica
de una muestra sometida a recocido completo tomada del mismo
material. En este caso, como estaba previsto, existe una clara
evidencia de picos de transformaciones y se pueden identificar, con
facilidad, las temperaturas de Ms, Mf, As y Af.
Algunas muestras lineales de alambres de NiTi
procesados según la presente invención, fueron posteriormente
sometidas a un esfuerzo de tracción en una máquina de ensayos
electromecánicos, provista de una cámara térmica para poder probar
las propiedades mecánicas a diferentes temperaturas. Los ensayos se
efectuaron a las temperaturas de -40ºC, -20ºC, 0ºC, 30ºC y 50ºC. En
la Figura 6 se resumen los resultados obtenidos. El comportamiento
superelástico del alambre de NiTi se puede observar claramente a
todas las temperaturas de los ensayos. No existe ninguna evidencia
de una meseta pseudoelástica constante y en cada caso, la
recuperación de la forma inicial es casi completa.
Por lo tanto, esto demuestra que la aleación
procesada según la presente invención satisface los requisitos
básicos. Se ha descrito un proceso que permite la obtención de
monturas para gafas económicas y/o sus partes habida cuenta de un
proceso de fabricación bastante sencillo. Este procesamiento permite
la redisposición de la estructura de defectos microestructurales
inducidos en el material por un procedimiento de procesamiento
convencional.
Por medio de esta técnica de procesamiento es
posible obtener un aumento en el valor del alargamiento de rotura
de alambres de NiTi y una disminución en el valor del módulo de
Young. Esto es de gran utilidad en la fabricación de monturas para
gafas y/o sus partes.
Según se especificó anteriormente, las monturas
para gafas y/o sus partes fabricadas con este material presentan
otras ventajas tales como comodidad para el usuario, manejabilidad
posfabricación, rigidez suficiente y una buena resistencia al
curvado accidental. Proporciona más comodidad al usuario puesto que
la rigidez aumentada (véase Figura 4(b)) permite la
fabricación de monturas más finas, y por lo tanto más ligeras, con
respecto a un material pseudoelástico estándar. Existe una
excelente manejabilidad después de la fabricación puesto que, por
ejemplo, cuando sea necesario, la patilla se puede curvar poco a
poco para superar el límite superelástico y conservar la
deformación plástica adicional. De este modo, las monturas se pueden
adaptar a la cara y una vez modificadas, siguen manteniendo sus
propiedades elásticas anteriores.
La Figura 7 representa partes de las monturas
para gafas que se pueden fabricar utilizando el material
suministrado por la presente invención. Las monturas para gafas
comprenden el marco de la lente (4), el puente (1), las charnelas
(3) y las patillas (2).
Existen evidentemente protocolos de
procesamiento para preparar las partes de las monturas para gafas,
de modo que el puente o las patillas, utilizando el material según
la presente invención. Un ejemplo típico se proporciona a
continuación.
Después de estirar un alambre al diámetro
deseado, teniendo cuidado en que esta operación sea interrumpida
cuando se haya alcanzado un endurecimiento por deformación total de
aproximadamente 30%, el alambre se curva varias veces en diferentes
direcciones haciéndole pasar a través de una máquina especial.
Cuando se haya obtenido un alambre perfectamente recto, se puede
conformar en frío a su forma final, por ejemplo, forzándole al
interior de un molde. Muestras del alambre procesado, comprobado
por medio de DSC, no debe presentar ningún pico de transformación.
La medición de la deformación por tracción del alambre procesado o
componente no debe presentar ninguna dependencia de las propiedades
mecánicas o temperatura y no debe estar presente ninguna meseta
pseudoelástica.
Claims (3)
1. Procedimiento de fabricación de monturas de
gafas que presentan uno o varios componentes, o sus partes,
realizadas a partir de una aleación con memoria de forma a base de
NiTi, estando comprendido el contenido en níquel en la aleación
entre 49 y 52% atómico y estando comprendido el contenido en titanio
en la aleación entre 48 y 51% atómico, caracterizado porque
dicho procedimiento comprende las siguientes etapas siguientes:
- a)
- endurecer por deformación la aleación mediante estirado con un endurecimiento por deformación residual no inferior al 30%,
- b)
- posteriormente endurecer de nuevo por deformación dicha aleación a un valor de al menos un 40% por medio de laminación en frío, forjado con una estampadora giratoria o uso de dobladora;
- c)
- conformar en frío dichos componentes, o parte de los mismos, en su forma final por medio de una nueva deformación plástica, presentando dichos componentes, o sus partes, una elasticidad superior al 2% dentro de un intervalo de temperatura comprendido entre -40ºC y 50ºC.
2. Procedimiento de fabricación de monturas de
gafas que presentan uno o más componentes, o sus partes, realizadas
a partir de una aleación con memoria de forma a base de NiTi,
estando comprendido el contenido en níquel en la aleación entre 49
y 52% atómico, siendo la aleación a base de NiTi una modificación
ternaria de NiTi, tal como NiTiX, siendo X igual a Cu, Fe, Nb, V,
Mo, Co, Ta, Cr y Mn, estando comprendida X entre 1 y 25 en
porcentaje atómico, caracterizado porque dicho procedimiento
comprende las siguientes etapas siguientes:
- a)
- endurecer por deformación la aleación sometiéndola a estiramiento con un endurecimiento por deformación residual no inferior al 30%;
- b)
- posteriormente endurecer de nuevo por deformación dicha aleación a un valor de al menos un 40% por medio del proceso de laminación en frío, forjado con una estampadora giratoria o curvado;
- c)
- conformar en frío dichos componentes, o sus partes, en su forma final por medio de una nueva deformación plástica, presentando dichos componentes, o sus partes, una elasticidad superior al 2% dentro de un intervalo de temperatura comprendido entre -40ºC y 50ºC.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque X es igual a Cu, Fe y Nb.
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