ES2369729T5 - Procedimiento para la producción de una pieza de lámina conformada por embutición profunda de plástico termoplástico - Google Patents

Procedimiento para la producción de una pieza de lámina conformada por embutición profunda de plástico termoplástico Download PDF

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Description

DESCRIPCION
Procedimiento para la produccion de una pieza de lamina conformada por embuticion profunda de plastico termoplastico
La presente invencion se refiere a un procedimiento para la produccion de una pieza de lamina conformada por embuticion profunda al menos parcialmente estampada, metalizada y/o recubierta de otro modo de poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato (PMMA).
En funcion de su aplicacion, las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda o piezas de embuticion profunda que pueden obtenerse segun la invencion presentan normalmente una configuracion grafica, funcional y/o decorativa que sigue un diseno predeterminado con secciones de diferente color y opcionalmente ademas con una o varias seccion/secciones transparentes. Estas piezas de embuticion profunda pueden utilizarse por ejemplo como cubiertas para lamparas, como letreros luminosos, como partes de carcasas, como botones de contacto o de interruptores iluminados, como unidades de visualizacion, como paneles indicadores de fondos de medicion, de accesorios y/o de instrumentos, asf como como cuadrantes e indicadores de senal de distinto tipo. Un importante campo de aplicacion se refiere a los paneles indicadores o elementos indicadores de los instrumentos, fondos de medicion e indicadores en el tablero de instrumentos de vehuculos; en este caso, por ejemplo, el panel indicador del dispositivo indicador de la velocidad de conduccion o tacometro; en el area tecnica, estos tacometros-paneles indicadores se denominan tambien como “discos de tacometro”. Sin pretender limitar con ello la presente invencion, a continuacion se explica el procedimiento segun la invencion por medio de la produccion de tales discos de tacometro.
El procedimiento fundamental para la transformacion de una placa o lamina de plastico en un cuerpo moldeado en la mayona de los casos conformado de manera relativamente sencilla es el termoconformado o “thermoforming". En este caso, el material de partida liso se calienta a una temperatura de conformado tan elevada que se vuelve blando y ductil, y en este estado, bajo la influencia de fuerzas de moldeo relativamente bajas, puede formarse el contorno de una herramienta de moldeo. Estas fuerzas de moldeo pueden aplicarse por ejemplo mediante la aplicacion de vacfo (procedimiento de vacfo), sometiendo a un medio de presion fluido a una presion de medio de presion de hasta aproximadamente 0,4 hasta 0,6 MPa (procedimiento de aire comprimido) o mediante una combinacion de ambas medidas. Para laminas de PMMA, en este caso Plexiglas® XT (de ROHM GMBH) se indica por el fabricante una temperatura de conformado desde 160 °C hasta 170 °C. Para el termoconformado de laminas de PC, en este caso Makrofol® (de BAYER AG) la lamina debe templarse previamente en un horno de calentamiento al menos durante 8 h a al menos 80 °C, para eliminar restos de disolvente. A continuacion se calienta la lamina templada hasta la temperatura de conformado por encima de 220 °C, por ejemplo se mantiene durante 15 a 20 s entre un calentamiento superior con una temperatura superficial de radiador de 600 °C y un calentamiento inferior con una temperatura superficial de radiador de 400 °C. Sin un tratamiento de templado previo, los restos de disolvente provocanan una formacion de burbujas durante el calentamiento hasta la temperatura de conformado y durante la posterior embuticion profunda. Debido a que durante el termoconformado solo se trabaja con fuerzas de moldeo relativamente pequenas, el material para transformacion debe ser muy blando y ductil. Normalmente se obtienen de este modo cuerpos moldeados conformados de manera relativamente sencilla tales como carcasas y recipientes. No es posible una reproduccion precisa de una configuracion grafica y/o un moldeado genuino y preciso de estructuras angulosas de la lamina de partida lisa en el cuerpo moldeado acabado.
Por el contrario la presente invencion se refiere a un procedimiento para la produccion de una pieza de lamina conformada por embuticion profunda al menos parcialmente estampada, metalizada y/o recubierta de otro modo con al menos las siguientes etapas de procedimiento:
- se proporciona un pedazo de lamina de poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato (PMMA) liso, al menos parcialmente estampado o metalizado y/o recubierto de otro modo sobre una o sobre las dos superficie(s), que comprende al menos una seccion de lamina, que con respecto al tamano y estampacion, metalizacion y/o recubrimiento corresponde a la pieza de embuticion profunda que va a producirse;
- se coloca este pedazo de lamina en una disposicion definida en un bastidor, apoyandose sobre el bastidor unicamente las secciones de borde del pedazo de lamina;
- se introduce el pedazo de lamina sostenido en el bastidor en una zona de calefaccion, y se calienta en la misma al menos la seccion de lamina a una temperatura predeterminada; y
- se introduce el pedazo de lamina calentado de este modo a continuacion rapidamente en una zona de conformado y en la misma se somete inmediata y directamente a un medio de presion fluido a una presion de medio de presion superior a 2 MPa y se transforma de manera isostatica en la pieza de embuticion profunda deseada en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 5 s.
Un procedimiento similar de este tipo se conoce por el documento EP 0 371 425 B1; este procedimiento se denomina tambien en el area tecnica como “conformado a alta presion o transformacion a alta presion” de laminas de plastico o como “procedimiento de ultrapresion” o como “conformado en frio de laminas segun el conformado a alta presion” o como procedimiento HPF (de High Pressure Forming). Segun este procedimiento conocido se calienta por ejemplo una lamina de PC transparente, que presenta un grosor de capa de 125 |im (Makrofol®, adquirido de BAYER AG) con una temperatura de reblandecimiento de aproximadamente 150 °C a una temperatura de trabajo en el intervalo de 90 a 120 °C y a continuacion se transforma con ayuda de aire comprimido de 150 bar. Esta temperatura de trabajo se refiere a toda la lamina.
El documento DE 41 13 568 C1 describe un dispositivo para el conformado a alta presion de laminas de plastico segun este procedimiento de HPF. Un dispositivo de funcionamiento automatico de este tipo presenta al menos: - una cadena sin fin de paletas de tipo bastidor, desplazables, que se conducen por un mecanismo transportador paso a paso a traves de las diversas estaciones de trabajo del dispositivo;
- una estacion de carga, en la que se dispone un pedazo de lamina liso correspondiente que va a conformarse en una disposicion definida sobre una paleta;
- una estacion de calefaccion, en la que cada pedazo de lamina se calienta a una temperatura predeterminada; - una estacion de moldeo con una herramienta de moldeo, en cuya cavidad del molde se forma el pedazo de lamina;
- una estacion de extraccion, en la que el pedazo de lamina conformado por embuticion profunda, conformado en la estacion de moldeo se separa de la paleta que lo sostiene y se lleva a un recipiente colector; y
- una fuente para el medio de presion fluido mantenido bajo presion elevada, especialmente aire comprimido, al que se somete y con el que se conforma el pedazo de lamina dispuesto en la herramienta de moldeo.
Una estacion de calefaccion descrita en detalle en ese documento presenta tres campos termicos orientados uno al lado del otro en un plano comun, que estan dispuestos a una distancia por encima de la trayectoria de la cadena de paletas. Cada campo termico presenta una serie de radiadores de superficie de infrarrojo, de los cuales algunos pueden controlarse independientemente. Preferentemente pueden controlarse independientemente los radiadores de superficie de infrarrojo de los bordes. Un radiador piloto esta dotado de sensores para la deteccion de la temperatura del entorno y su temperatura superficial. La temperatura superficial del radiador piloto se mantiene constante en lfmites estrechos. El radiador piloto suministra senales para regular los radiadores de superficie de infrarrojo que pueden controlarse independientemente, para mantener su superficie de calentamiento asimismo a una temperatura predeterminada.
Durante el avance paso a paso el pedazo de lamina que va a calentarse permanece durante un intervalo de tiempo determinado a una distancia de estas termicos y se calienta hasta la temperatura de trabajo prevista. Con ayuda de los radiadores de superficie de infrarrojo que presentan una mayor temperatura puede garantizarse que las secciones de borde del pedazo de lamina adoptan tambien la misma temperatura que la seccion central, de modo que todo pedazo de lamina presenta una temperatura de trabajo uniforme, determinada, predefinida.
Una particularidad de este conformado de alta presion conocido de laminas de plastico consiste en que el conformado se efectua a una temperatura de trabajo por debajo de la temperatura de reblandecimiento del plastico del respectivo material de lamina. Por ejemplo el material de policarbonato usado en ese caso a base de bisfenol A (Makrolon® de BAYER AG) tiene una temperatura de reblandecimiento, de aproximadamente 150° C; y la transformacion de alta presion se realiza a una temperatura de trabajo de toda la lamina calentada de aproximadamente 120 °C.
La experiencia practica muestra que en piezas de lamina conformadas por embuticion profunda en tales condiciones aparecen con frecuencia tambien ciertas fuerzas de retroceso. Las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda asf generadas se han retroinyectado con frecuencia ademas con plastico transparente adicional, para proporcionar productos con estabilidad de forma. Estos procedimientos se denominan tambien en el area tecnica como moldeo por insercion. Para el moldeo por retroinyeccion o el moldeo por insercion se inserta la pieza de lamina conformada por embuticion profunda y estampada en una herramienta de moldeo por inyeccion de modo que la estampacion esta orientada hacia el lado de la boquilla, y se retroinyecta por ejemplo con una capa de 0,5 a 3,0 mm de grosor de un plastico termoplastico. Es muy adecuada por ejemplo una herramienta de canal caliente con entrada oclusiva de aguja. Para el moldeo por retroinyeccion son adecuados plasticos termoplasticos tales como por ejemplo PC, mezclas de PC con copolfmeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) y materiales de PMMA. El material fundido usado para el moldeo por retroinyeccion se encuentra con una temperatura de aproximadamente 220 °C a 300 °C sobre la lamina estampada. Para evitar en este caso danos en la decoracion, la lamina puede estar dotada de un elemento protector en la zona de los canales de inyeccion; vease por ejemplo el documento DE 103 12610 A1.
El documento EP 1023 150 B1 se refiere, entre otras cosas, a un procedimiento para la produccion de un cuerpo moldeado. En este procedimiento se dispone una lamina lisa, opcionalmente coloreada, que puede estar compuesta por ejemplo por PC, sobre una cavidad del molde. Sobre esta lamina se dispone plastico fluido, por ejemplo asimismo PC. Debido a que la lamina, al contacto con la masa fundida de plastico se vuelve ya blanda y ductil, en la cavidad del molde puede formarse una presion de gas moderada, que soporta el peso de la lamina y la masa fundida de plastico, para impedir un combado de la lamina bajo el peso del plastico fundido. A continuacion se mete a presion, con ayuda de una matriz o de un punzon la combinacion de lamina y masa fundida de plastico en la cavidad del molde, y se lleva la lamina a la instalacion sobre la pared de la cavidad del molde. Tras el enfriamiento se obtiene un cuerpo moldeado opcionalmente de pared delgada, cuya capa externa esta compuesta por la laminaopcionalmente coloreada.
Segun un procedimiento alternativo de este tipo (vease el documento US 6506334 B1) el pedazo de lamina cubre la cavidad del molde en un molde inferior. Sobre este pedazo de lamina se apoya un pedazo de plastico adicional cortado de manera correctamente adaptada, que se ha calentado previamente a una temperatura determinada. Habitualmente se trata en este caso de la temperatura de fusion del plastico del que esta compuesto el pedazo de plastico, o de una temperatura aun mas elevada. El pedazo de plastico puede calentarse hasta esta temperatura con ayuda de calentamiento por infrarrojo, de calentamiento por conveccion, de calentamiento por alta frecuencia o con ayuda de otra medida de calentamiento. A continuacion se mete a presion en la cavidad del molde la disposicion de doble capa de lamina opcionalmente coloreada y el pedazo de plastico caliente con ayuda de un punzon, o de un molde superior. Estos procedimientos mencionados en ultimo lugar se denominan como moldeo por compresion. Los procedimientos mencionados, tales como por ejemplo moldeo por insercion, moldeo por compresion y otros procedimientos de este tipo, suministran cuerpos moldeados de varias capas, opcionalmente de pared delgada, en los que la lamina decorativa forma un capa externa, la propia decoracion se encuentra sin embargo dentro de la masa del cuerpo moldeado y por tanto esta protegida frente al desgaste. El contacto con la masa de plastico fundido puede perjudicar la decoracion en la capa decorativa.
Con el moldeo por compresion normalmente no puede obtenerse una elevada precision de la imagen en el orden de magnitud de ± 0,1 mm, porque toda la lamina durante la transformacion ya es blanda y ductil. El modo de procedimiento que requiere al menos dos etapas de trabajo es costoso. La industria correspondiente exige sin embargo cada vez mas piezas de lamina conformadas por embuticion profunda, de una sola capa y con estabilidad de forma este tipo, para evitar asf la etapa de trabajo adicional de moldeo por retroinyeccion con plastico.
Partiendo de esto, el objetivo de la presente invencion consiste en especificar, un procedimiento de tipo generico (vease el documento EP 0 371 425 B1) con el que puedan obtenerse piezas de lamina de una sola capa, conformadas por embuticion profunda y con estabilidad de forma de al menos un plastico termoplastico, a saber de poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato (PMMA), que esten practicamente libres de tensiones internas y fuerzas de retroceso y que tras la transformacion de alta presion presenten una colocacion invariable, extremadamente precisa de la configuracion grafica, funcional y/o decorativa original en un orden de magnitud de preferentemente ± 0,1 mm.
Partiendo de un procedimiento para la produccion de una pieza de lamina conformada por embuticion profunda al menos parcialmente estampada, metalizada y/o recubierta de otro modo, la invencion es definida por las caractensticas de la reivindicacion 1.
En el caso de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 de un plastico termoplastico se trata de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 segun la norma ISO 306 (50 N; 50 °C/h).
Preferentemente pueden calentarse segmentos de pedazo de lamina individuales, preferentemente segmentos individuales de la seccion de lamina, tambien a una temperatura elevada, que supera esta temperatura superficial de lamina en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C, y transformarse con esta temperatura de lamina, en las demas condiciones del procedimiento segun la invencion.
El procedimiento segun la invencion ofrece frente a los procedimientos segun el estado de la tecnica la ventaja, de que con este procedimiento pueden obtenerse piezas de lamina conformadas por embuticion profunda, en las que las fuerzas de retroceso y tensiones internas estan minimizadas o que estan practicamente libres de tensiones internas y fuerzas de retroceso. Ademas, en las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda producidas segun la invencion se consigue una elevada precision de la imagen en el orden de magnitud de preferentemente ± 0,1 mm. Esto se logra sorprendentemente mediante la combinacion segun la invencion de las etapas de procedimiento individuales, sin que mediante el calentamiento a una temperatura superficial de lamina en el intervalo indicado por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 la lamina se vuelva ductil y fluid y se perjudique la precision de la imagen durante el proceso de conformado posterior.
Segun la invencion se calienta o bien toda la seccion de lamina o bien la parte predominante de la seccion de lamina hasta la temperatura superficial de lamina correspondiente. A este respecto, por la parte predominante de la seccion de lamina en el contexto de la invencion ha de entenderse al menos el 60 %, preferentemente al menos el 70 %, de manera especialmente preferente al menos el 80 %, de manera muy especialmente preferente al menos el 90 % de la seccion de lamina, que con respecto al tamano y estampacion, metalizacion y/o recubrimiento corresponde a la pieza de embuticion profunda que va a producirse.
Por rapida introduccion del pedazo de lamina a la zona de conformado en el sentido de la presente invencion ha de entenderse que el pedazo de lamina tras el calentamiento hasta la temperatura superficial de lamina prevista en cada caso se transfiere a la zona de conformado en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 10 s, preferentemente inferior a 5 s, de manera especialmente preferente inferior a 2 s, de manera muy especialmente preferente inferior a 1 s.
Normalmente se utilizan pedazos de lamina en el intervalo de grosor desde 100 |im hasta 2.000 |im, preferentemente en el intervalo de grosor desde 125 hasta 750 |im, de manera especialmente preferente en el intervalo de grosor desde 125 hasta 600 |im y de manera muy especialmente preferente en el intervalo de grosor desde 200 hasta 500 |im en el procedimiento segun la invencion.
Para aplicaciones determinadas puede ser ventajoso y por consiguiente preferente, utilizar un plastico termoplastico transparente.
Segun la invencion, plasticos termoplasticos adecuados son poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato (PMMA). Como poli((met)acrilato de metilo) pueden utilizarse tanto poli((met)acrilato de metilo) (PMMA) como PMMA modificado con respecto a la resistencia a los choques (sz-PMMA), combinaciones de PMMA o de sz-PMMA. Pueden obtenerse bajo la marca Plexiglas de Rohm GmbH. Por poli((met)acrilato de metilo) se entienden tanto polfmeros de acido metacnlico y sus derivados, por ejemplo sus esteres, como polfmeros de acido acnlico y sus derivados como tambien mezclas de los dos componentes citados anteriormente.
Se prefieren plasticos de poli((met)acrilato de metilo) con un porcentaje de monomeros de metacrilato de metilo de al menos el 80 % en peso, preferentemente al menos el 90 % en peso y opcionalmente del 0 % en peso al 20 % en peso, preferentemente del 0 % en peso al 10 % en peso de otros monomeros vimlicamente copolimerizables tales como por ejemplo esteres alqmlicos de C1 a Ca de acido acnlico o de acido metacnlico, por ejemplo acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, metacrilato de butilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de ciclohexilo, ademas estireno y derivados de estireno, tales como por ejemplo [alfa]-metilestireno o p-metilestireno. Otros monomeros pueden ser acido acnlico, acido metacnlico, antudrido del acido maleico, hidroxiesteres de acido acnlico o hidroxiesteres de acido metacnlico.
Los plasticos termoplasticos pueden contener ademas cargas, opcionalmente de manera preferente en una cantidad de hasta el 30 % en peso. El experto conoce tales cargas. Pueden utilizarse por ejemplo cargas inorganicas tales como por ejemplo pigmentos inorganicos.
A los pigmentos inorganicos adecuados pertenecen por ejemplo oxidos, tales como dioxido de silicio, dioxido de titanio, dioxido de zirconio, oxido de hierro, oxido de zinc y oxido de cromo (III), sulfuros, tales como sulfuros de zinc y sulfuros de cadmio, y sales, tales como sulfato de bario, seleniuro de cadmio, ultramarino y titanato de mquelcromo. Asimismo, adecuados como pigmentos en el presente contexto son carbonatos, tales como carbonato de calcio y carbonato de bario, y negro de humo. Un pigmento de color muy especialmente preferido es sulfato de bario. Estos pigmentos se incorporan en la composicion de la invencion en una cantidad desde el 0,1 hasta el 30 % en peso, preferentemente del 2 al 15 % en peso, con respecto al peso de la composicion.
Los plasticos termoplasticos pueden contener ademas pigmentos de dispersion como cargas, que son muy conocidos para el experto y se describen por ejemplo en el documento WO-A 2007/045380.
Estas cargas pueden utilizarse preferentemente con tamanos medios de partfcula desde 0,01 |im hasta 50 |im. En el caso de los pedazos de lamina de al menos un plastico termoplastico que van a conformarse segun la invencion puede tratarse tambien de una lamina de coextrusion de varias capas de al menos dos plasticos termoplasticos diferentes. Preferentemente se trata en este caso de una lamina de coextrusion de al menos dos capas, con una construccion de capas que comprende
(1) al menos una capa superior de un plastico termoplastico con una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (Tvicat1) y
(2) al menos una capa debajo de la anterior de un plastico termoplastico con una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (Tvicat2), que es superior a la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (Tvicat-i). De manera especialmente preferente, en el caso de la lamina de coextrusion de varias capas, se trata de una lamina de extrusion de al menos tres capas, preferentemente una lamina de coextrusion de tres capas, con una estructura de capas que comprende
(1) al menos una capa superior y una inferior de un plastico termoplastico con una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (Tvicat-i) y
(2) al menos una capa, preferentemente una capa que se encuentra entre las dos anteriores de un plastico termoplastico con una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (TVicat2), que es superior a la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (TVicat1).
En el procedimiento segun la invencion se calienta de manera ventajosa el lado de la seccion de lamina de la lamina de coextrusion del plastico termoplastico con la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (Tvicati) hasta la temperatura superficial de lamina indicada. Preferentemente la temperatura, en este lado de la seccion de lamina se encuentra entre TVicat1 y Tvicat2.
En lugar de las laminas de coextrusion expuestas anteriormente, en el caso de las laminas usadas puede tratarse tambien de laminas de material compuesto laminado de varias capas, en lo sucesivo se denomina abreviado tambien como lamina de material laminado, en las que puede laminarse una sobre otra al menos dos capas de al menos dos plasticos termoplasticos diferentes con Tvicati y Tvicat2.
La utilizacion de tales laminas de coextrusion o laminas de material laminado en el procedimiento segun la invencion ofrece la ventaja adicional de que incluso en el caso de un calentamiento mas largo hasta la temperatura correspondiente por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat de la capa superior debido a la capa inferior o central con mayor temperatura de reblandecimiento Vicat toda la lamina no se vuelve ductil y puede evitarse o reducirse mejor el riesgo del combado visible bajo el propio peso de la lamina. Especialmente en el caso de la utilizacion de las laminas de coextrusion de al menos tres capas o laminas de material laminado, el nucleo de una lamina de coextrusion o lamina de material laminado de este tipo en el sentido de la capa intermedia de un plastico termoplastico con una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (TVicat2), durante la realizacion del procedimiento segun la invencion permanece de manera ventajosa a temperaturas por debajo de la temperatura de reblandecimiento Vicat (TVicat2).
En el contexto de la presente invencion es suficiente cuando solo un lado de toda la seccion de lamina o de la parte predominante de la seccion de lamina se calienta a una temperatura superficial de lamina en el intervalo mencionado. El otro lado opuesto de toda la seccion de lamina o de la parte predominante de la seccion de lamina puede permanecer a una baja temperatura superficial de lamina, por ejemplo a una temperatura superficial de lamina baja de hasta aproximadamente 10 °C.
Si este calentamiento se efectua con ayuda de calefaccion superficial, por ejemplo con ayuda de aire caliente o con ayuda de radiadores de calefaccion, entonces la zona del nucleo del pedazo de lamina, tambien al alcanzar la temperatura superficial de lamina en el intervalo mencionado presentara aun una temperatura de zona de nucleo mas baja que esta temperatura superficial de lamina; preferentemente esta temperatura de zona de nucleo puede ser hasta aproximadamente 30 °C, preferentemente hasta 20 °C mas baja que esta temperatura superficial de lamina.
La zona de nucleo comprende de manera preferente aproximadamente del 60 al 80 % de la seccion transversal de lamina, o en el caso de las laminas de coextrusion de tres capas preferentemente la zona de la capa central.
Las realizaciones citadas anteriormente con respecto a la temperatura superficial de lamina sirven tambien para los datos siguientes con respecto a la temperatura superficial de lamina en la descripcion que sigue y las reivindicaciones.
Si solo se calienta a una temperatura superficial de lamina por debajo del intervalo mencionado, en las formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento no segun la invencion con el uso de policarbonato hasta menos de 180 °C, en la pieza de lamina conformada por embuticion profunda pueden aparecer todavfa fuerzas de retroceso y arriostramientos, que perjudican la estabilidad de forma de una pieza de lamina de una sola capa. Si por el contrario se calienta toda la seccion de lamina a una temperatura superficial de lamina claramente por encima del intervalo mencionado, en las formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento no segun la invencion con el uso de policarbonato hasta por encima de 200 °C, entonces puede ya aparecer fluencia puntual, que compromete la precision de la imagen.
Preferentemente se calienta toda la seccion de lamina o la parte predominante de la seccion de lamina en las formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento no segun la invencion con el uso de policarbonato a una temperatura superficial de lamina en el intervalo de 185 °C a 195 °C. En este caso se prefiere especialmente una temperatura superficial de lamina de aproximadamente 190 °C. Una temperatura superficial de lamina de aproximadamente 190 °C es suficiente para las laminas de PC tfpicas comercialmente disponibles, preferentemente aquellas a base de bisfenol A, proporciona buenos resultados.
En el caso de otras formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento segun la invencion con el uso de un pedazo de lamina de poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato (PMMA) se preve una temperatura superficial de lamina en el intervalo de 25 °C a 50 °C por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50, de manera muy especialmente preferente desde 130 °C hasta 150 °C. Si el pedazo de lamina de PMMA en este caso se calienta solo a una temperatura superficial de lamina inferior a 130 °C, entonces en la pieza de lamina conformada por embuticion profunda pueden aparecer todavfa fuerzas de retroceso y arriostramientos, que perjudican la estabilidad de forma de una pieza de lamina de una sola capa de PMMA. Si por el contrario se calienta toda la seccion de lamina a una temperatura superficial de lamina claramente por encima de 150 °C, entonces puede aparecer ya fluencia puntual, que pone en peligro la precision de la imagen. Preferentemente se calienta la seccion de lamina de material de PMMA hasta la temperatura superficial de lamina en el intervalo de 135 °C a 145 °C. En este caso se prefiere especialmente una temperatura superficial de lamina de aproximadamente 140 °C. Una temperature superficial de lamina de aproximadamente 140 °C es suficiente para las laminas de PMMA tipicas habituales y proporciona buenos resultados.
Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos del procedimiento segun la invencion se desprenden de las reivindicaciones dependientes y/o se describen en lo anterior y a continuacion.
El inventor designado para la presente solicitud ha realizado amplias investigaciones y ensayos, para solucionar el objetivo mencionado anteriormente. A este respecto se muestra: que las fuerzas de retroceso que aparecen en las piezas de lamina, conformadas por embuticion profunda, segun el procedimiento de HPF conocido, se basan en tensiones internas que se genera durante la produccion de la lamina, mediante extrusion y durante el calandrado posterior, y que durante la transformacion de alta presion que tiene lugar mas tarde, por debajo de la temperatura de reblandecimiento no se descompusieron ni compensaron suficientemente. El inventor ha calentado una lamina de PC de 300 |im de grosor lisa no estampada, sostenida sobre un bastidor (Makrofol® de Makrolon® de BAYER MATERIALSCIENCE AG) poco a poco por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 de 145 °C. La medicion de la temperatura de lamina tuvo lugar por medio de la temperatura superficial de lamina con ayuda de una camara de imagenes termicas. Tiene lugar un aumento de superficie, en cada caso en la direccion del recorrido y en direccion transversal; de manera correspondiente al coeficiente de dilatacion lineal (aproximadamente 70 x 10-6 K-1). En el caso una temperatura superficial de lamina de aproximadamente 170 °C la lamina previamente lisa que terna aspecto ondulado, presumiblemente debido a que se congelo previamente, se liberan ahora tensiones mecanicas que resultan del proceso de produccion y se conforma la lamina. Al calentar adicionalmente desaparece esta ondulacion. Al alcanzar una temperatura superficial de lamina de aproximadamente 190 °C la lamina esta suspendida en plano y evidentemente libre de tension sobre el bastidor. Toda la lamina no es todavfa ductil de manera fluida y no se observa combado en el centro sostenido por el bastidor. Este estado se mantiene inalterado al menos aproximadamente durante de 4 a 5 s. Sin embargo, si la lamina se mantiene durante mas de aproximadamente 10 s a esta temperatura superficial de lamina de aproximadamente 190 °C, entonces la lamina comienza a combarse visiblemente por su propio peso en el centro no sostenido por el bastidor. Evidentemente ahora se calienta tambien la zona de nucleo hasta esta temperatura y comienza a volverse ductil. Si en el caso de un calentamiento rapido con ayuda de radiadores de calefaccion se alcanza una temperatura superficial de lamina de aproximadamente 220 °C, entonces la lamina comienza a combarse visiblemente en el centro no sostenido por el bastidor. Evidentemente se alcanza el intervalo de fluencia, y la resistencia a la rotura por traccion ha disminuido tanto que la estructura y la forma de la lamina original ya no se mantienen. A temperaturas en el intervalo de fluencia la resistencia mecanica disminuye rapidamente segun lo determinando en el modulo de cizalladura G del material de lamina, y el conformado de ultrapresion o el conformado de alta presion (High Pressure Forming) o procedimiento HPF deja de ser posible por falta de resistencia suficiente del material del lamina.
De todo esto se desprende que: el conformado a alta presion conocido o procedimiento HPF puede realizarse de manera evidente a una temperatura de lamina esencialmente superior que lo realizado hasta ahora, concretamente en el caso de una temperatura superficial de lamina claramente mayor que la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 del material de lamina respectivo. En este sentido parece conveniente mantener el tiempo de tratamiento de la lamina a la temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion lo mas corto posible, es decir llevar el pedazo de lamina tras alcanzar por primera vez la temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion, en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 10 s, preferentemente inferior a 5 s, de manera especialmente preferente inferior a 2 s a la zona de conformado y allf realizar inmediatamente una transformacion repentina. Para ello, en el caso del calentamiento con una zona de calefaccion equipada con radiadores de calefaccion, se impide un calentamiento de la seccion de lamina por encima de la temperatura superficial de lamina prevista, y la zona de nucleo de la lamina permanece a una temperatura de zona de nucleo por debajo de esta temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion. Esto mejora la precision de imagen de cualquier configuracion grafica, funcional y/o decorativa sobre la superficie de lamina durante la transformacion posterior.
Basandose en estos resultados, se ha desarrollado el procedimiento no segun la invencion. En formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento no segun la invencion se calientan laminas de PC comercialmente disponibles, tales como por ejemplo distintas variantes de Makrofol®, preferentemente aquellas a base de 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano (bisfenol A) como compuesto de dihidroxiarilo, preferentemente a una temperatura superficial de lamina en el intervalo de 20 °C a 65 °C, preferentemente de 30 °C a 60 °C por encima de, de manera especialmente preferente de 35 °C a 60 °C por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50, de manera muy especialmente preferente desde 180 °C hasta 200 °C, pudiendo calentarse segmentos de pedazo de lamina individuales tambien a una temperatura elevada, que supera esta temperatura superficial de lamina en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C, y transformarse con esta temperatura de lamina en las condiciones del procedimiento de HPF.
A este respecto se obtienen piezas de embuticion profunda de lamina con estabilidad de forma, que estan libres de cualquier fuerza de retroceso. Estos productos pueden usarse en forma de una sola capa, no reforzada adicionalmente o en forma de cuerpos moldeados por retroinyeccion como cubiertas de visualizadores e instrumentos.
Del mismo modo, en formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento segun la invencion se calientan laminas de PMMA comercialmente disponibles, tales como por ejemplo distintos tipos de laminas de Plexiglas® y laminas de otras variantes de PMMA a una temperatura superficial de lamina en el intervalo de 20 °C a 65 °C, preferentemente de 25 °C a 50 °C por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50, de manera muy especialmente preferente desde 130 °C hasta 150 °C, pudiendo calentarse segmentos de pedazo de lamina individuales tambien a una temperatura elevada, que supera esta temperatura superficial de lamina en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C, y se transforma con esta temperatura de lamina en las condiciones del procedimiento de HPF. A este respecto se obtienen piezas de embuticion profunda de lamina con estabilidad de forma, que estan libres de cualquier fuerza de retroceso. Estos productos pueden usarse en forma de una sola capa, no reforzada adicionalmente o en forma de cuerpos moldeados por retroinyeccion como cubiertas de visualizadores e instrumentos.
A continuacion se explica mas en detalle el procedimiento segun la invencion.
Como policarbonatos (PC) para la produccion no segun la invencion de piezas de embuticion profunda de lamina se tienen en cuenta las laminas de PC conocidas y laminas de PC comercialmente disponibles. A este respecto se trata normalmente de poliesteres de acido carbonico con componentes de dihidroxilo aromaticos, especialmente a base de bisfenol A y sus derivados. En este caso se selecciona muy adecuadamente laminas de Makrofol® (de Makrolon® de BAYER MATERIALSCIENCE AG). Makrolon® a base de bisfenol A tiene una temperatura de transicion vftrea de 145 °C, una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (50 N; 50 °C/h; segun la norma ISO 306) de aproximadamente 144 a 146 °C y presenta una indeformabilidad por calor bajo una carga de 0,45 MPa (segun la norma ISO 75-1, -2) de aproximadamente 137 °C. Para la aplicacion en formas de realizacion muy especialmente preferidas del procedimiento no segun la invencion son especialmente bien adecuadas las laminas de Makrofol® Makrofol® DE, en este caso preferentemente opacificadas por un lado, y la lamina de dispersion luminosa Makrofol® BL.
Normalmente estas lamina se utilizan en el intervalo de grosor desde 100 |im hasta 2.000 |im, preferentemente en el intervalo de grosor desde 125 |im hasta 750 |im, de manera especialmente preferente en el intervalo de grosor desde 125 |im hasta 600 |im y de manera muy especialmente preferente en el intervalo de grosor desde 200 |im hasta 500 |im.
Como poli(metacrilatos de metilo) o poli(met)acrilatos (PMMA) para la produccion segun la invencion de piezas de embuticion profunda de lamina en formas de realizacion muy especialmente preferidas adicionales del procedimiento segun la invencion se tienen en cuenta las laminas de PMMA conocidas y laminas de PMMA comercialmente disponibles y de variantes de PMMA modificadas, especialmente modificadas con respecto a la resistencia a los choques [poli(met)acrilatos]. En este caso son muy adecuadas laminas de Plexiglas ® extruido y laminado (marca comercial de Rohm GmbH & Co. KG, Darmstadt, Alemania), que se adquieren con el nombre comercial Plexiglas® XT (XT significa extruido). Plexiglas® XT tiene una temperatura de transicion vftrea de 110 °C, una temperatura de reblandecimiento Vicat B/50 (segun la norma ISO 306) de 103 °C y bajo una carga de 0,45 MPa presenta una indeformabilidad por calor B (segun la norma ISO 75 HDT/B) de 100 °C. Para la aplicacion en el caso del procedimiento segun la invencion son especialmente bien adecuadas las laminas de Plexiglas® laminas de Plexiglas® 99524 y laminas de Plexiglas® 99526.
Para laminas de PMMA de PMMA modificado con respecto a la resistencia a los choques se tienen en cuenta por ejemplo poli(met)acrilatos, que estan compuestos por del 80 al 99,9 % en peso de metacrilato de metilo y del 0,1 al 20 % en peso de otros comonomeros. Comonomeros adecuados son por ejemplo esteres del acido metacnlico (por ejemplo metacrilato de etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de ciclohexilo), esteres del acido acnlico (por ejemplo acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de ciclohexilo) o estireno y derivados de estireno, tales como por ejemplo a-metilestireno o p-metilestireno. Los agentes de modificacion de la resistencia frente a los choques para plasticos de poli(met)acrilatos se conocen suficientemente. Como modificadores de la resistencia frente a los choques para poli(met)acrilatos pueden utilizarse poftmeros de emulsion de una o varias capas, que consisten por ejemplo en polibutilacetato reticulado. Las laminas de PMMA modificadas con respecto a la resistencia a los choques de este tipo se encuentran tambien suficientemente disponibles.
Normalmente, estas laminas de PMMA se utilizan en el intervalo de grosor desde 100 |im hasta 2000 |im, preferentemente en el intervalo de grosor desde 125 |im hasta 600 |im, y de manera especialmente preferente en el intervalo de grosor desde 200 |im hasta 500 |im.
Debido a que segun el procedimiento segun la invencion se obtienen ya piezas de embuticion profunda de lamina con estabilidad de forma a partir de laminas de una sola capa, se utilizan preferentemente laminas de una sola capa del tipo descrito anteriormente. “De una sola capa” se refiere en este caso solo a la lamina o al cuerpo de lamina y no incluye capas y revestimientos aplicados adicionales de otros materiales. “De una sola capa” comprende ademas las laminas de coextrusion de varias capas descritas anteriormente, que se producen de una sola capa y que se utilizan en el procedimiento, asf como las laminas de material laminado, que asimismo se utilizan como lamina total en el sentido de “una sola capa” en el procedimiento. Una “lamina de una sola capa” puede en consecuencia estamparse, metalizarse y/o recubrirse de otro modo, comprendiendo recubrirse de otro modo por ejemplo tambien la aplicacion de al menos otra capa por medio de pegado y/o laminacion sin limitarse a esto. Al menos una capa adicional aplicada por medio de pegado y/o laminacion puede ser tambien una capa de un material no termoplastico.
Estas laminas de una sola capa se han estampado, metalizado y/o recubierto de otro modo, al menos parcialmente, antes de realizarse el conformado de alta presion segun la invencion a temperatura superficial de lamina elevada. Las laminas pueden haberse recubierto por ejemplo tambien con una capa de proteccion conformable, tal como por ejemplo un recubrimiento resistente al rasgado conformable, o una capa de efecto haptica conformable, tal como por ejemplo un recubrimiento Soft-Touch conformable (vease el documento EP-A 1647399), antes de realizarse el conformado de alta presion segun la invencion a temperatura superficial de lamina elevada.
La pieza de embuticion profunda conformada de manera tridimensional, que puede obtenerse segun la invencion, esta dotada por ejemplo de una configuracion grafica, funcional y/o decorativa que sigue un diseno predeterminado, que normalmente se aplica como fondo sobre el lado posterior de una lamina transparente, por ejemplo como estampacion, metalizacion y/u otros recubrimientos y puede percibirse a traves de la capa de lamina. Por tanto preferentemente se utilizan materiales de lamina transparentes. Tambien puede dotarse una lamina transparente en la superficie opuesta a la estampacion, metalizacion y/u otro recubrimiento de una opacificacion superficial o de una capa de barniz de dispersion.
El procedimiento segun la invencion es especialmente bien adecuado para la generacion de las escalas de medicion, partes de escalas de medicion y medios indicadores fijos previstos en el tablero de instrumentos de un vehffculo, de los instrumentos y unidades de visualizacion alff previstos, asf como otros sfmbolos, imagenes y pictogramas, que en caso de necesidad se iluminan por luz incidente o que se filtra y asf proporcionan una indicacion opticamente perceptible. A estos instrumentos pertenecen el indicador de velocidad del vehffculo, o el tacometro, cuyos elementos indicadores presentan con frecuencia una disposicion elevada, en forma de anillo con lmeas de escala de medicion, que tienen asociados dfgitos que indican la velocidad. Una aguja indicadora pivotante, dispuesta en el centro, se dirige a una lmea de escala de medicion determinada por medio de la velocidad del vehffculo actual, para indicar asf por medio del dfgito asociado la velocidad del vehffculo actual (km/h o mph). Debido a esta disposicion en forma de anillo, a modo de esfera, se habla en este caso tambien de discos de tacometro. De manera similar, el elemento indicador esta configurado para la indicacion del numero de revoluciones del motor; en este caso tiene lugar normalmente una indicacion en dfgitos x 100 por min. Medios indicadores configurados de manera similar con estructura anular semicircular, elevada, sirven para la indicacion del nivel del deposito y la presion del aceite en el compartimento del motor. En lugar de las estructuras en forma de anillo elevadas estos elementos indicadores pueden introducirse tambien en elementos superficiales en forma de anillo, que decrecen en forma de cono con respecto al plano principal (con angulos de conicidad de 160° y mas). Adicionalmente pueden preverse con frecuencia regletas metalizadas elevadas y otros elementos decorativos. Un producto generado segun la invencion, a modo de ejemplo, esta previsto para un instrumento de combinacion y presenta en el centro una seccion transparente para una visualizador de navegacion, a la derecha de esta un disco de tacometro y a la izquierda de esta el indicador del numero de revoluciones.
Las lmeas de escala de medicion, dfgitos, leyendas, sfmbolos, imagenes, pictogramas y similares que pertenecen a estos elementos indicadores se aplican sobre una superficie de la lamina inicialmente lisa; esto puede tener lugar por ejemplo en un procedimiento de serigraffa en varias etapas y/o mediante la aplicacion de un recubrimiento, que se aplica en varias etapas sucesivas en cada caso en cada capa ffquida. Para esta aplicacion alternativa se propone por ejemplo impresion offset, impresion en hueco grabado, impresion por transferencia o impresion digital. Preferentemente se prefiere aplicar una estampacion que sigue un diseno predeterminado mediante serigraffa. En el caso de procedimientos de serigraffa en varias etapas se aplica con frecuencia al principio en primer lugar una capa de pintura negra, en la que en impresion negativa se dejan en blanco las lmeas de escala de medicion, dfgitos, leyendas, sfmbolos, imagenes, pictogramas y similares posteriormente visibles; en etapas de impresion posteriores, se depositan capas de color de distintos colores en estas posiciones en blanco.
Para la aplicacion de esta capa de pintura sirven normalmente lacas colorantes a base de policarbonato o poliesterpoliuretano. Pinturas de impresion flexibles resistentes a temperaturas elevadas para el estampado de laminas de plastico, que resisten expffcitamente las condiciones del procedimiento de ultrapresion previsto en este caso y opcionalmente un moldeo por insercion posterior, se describen por ejemplo en el documento DE 19832570 C2. El documento DE 101 51 281 A1 describe lacas colorantes que son especialmente bien adecuadas para la impresion por serigraffa de laminas de PMMA, y resisten las condiciones de la transformacion ultrapresion asf como posiblemente un posterior moldeo por insercion. Procedimientos de serigraffa ffquida especialmente adecuados para estas aplicaciones se distribuyen por ejemplo comercialmente por la empresa PROLL KG, 91781 WeiUenburg, Alemania.
Asimismo pueden aplicarse capas de metal y metalizaciones mas gruesas en el procedimiento de serigraffa. Las capas de metal mas delgadas con grosores de capa desde 5 nm hasta 250 nm, especialmente desde 15 nm hasta 60 nm, que por un lado confieren un brillo metalico y por otro lado son translucidas, pueden aplicarse con ayuda de deposicion ffsica de vapor (Physical Vapor Deposition) (PVD) o deposicion qrnmica de vapor (Chemical Vapor Deposition) (CVD) o con ayuda de una combinacion adecuada de estos procedimientos. Las secciones de capa de metal superfluas, no deseadas para la generacion de funciones determinadas (por ejemplo conexion electrica) o para patrones de configuracion grafica o decorativa determinados, pueden eliminarse mediante tratamiento con laser. A los metales adecuados pertenecen en este caso por ejemplo aluminio, titanio, cromo, cobre, oro, plata, molibdeno, indio e iridio asf como aleaciones de metales, tales como por ejemplo aleaciones de indio, de estano o de estano, preferentemente aleaciones de indio-estano, de manera especialmente preferente aleaciones de indioestano-cobre (vease por ejemplo el documento US-A 2008/0020210).
Sobre las capas de metal puede aplicarse ademas al menos otra capa de uno o varios compuestos electroluminiscentes. Tales compuestos electroluminiscentes son conocidos para el experto (vease por ejemplo el documento EP-A 1647399). Como compuesto electroluminiscente puede utilizarse por ejemplo sulfuro de zinc, que esta dopado con plata o cobre.
Ademas, en el pedazo de lamina que va a conformarse pueden quedar tambien secciones transparentes, en las que mas tarde podra verse el visualizador de cualquiera de los indicadores de cristal lfquido. Sobre la otra superficie que se encuentra frente a la capa de pintura se aplica con frecuencia una laca estructurada incolora, que confiere al producto acabado una superficie opaca, no reflectante. Segun la disposicion determinada, prevista para el proposito, de la pieza de embuticion profunda, desde la perspectiva del observador, la capa de laca estructurada se encuentra en el lado anterior de la pieza de embuticion profunda, y las capas de pintura de la configuracion grafica se encuentran en el lado posterior de la pieza de embuticion profunda.
Una forma de realizacion preferida del procedimiento segun la invencion se refiere a la produccion de discos de tacometro y/o discos de medidor de revoluciones, que presentan la configuracion grafica, funcional y opcionalmente decorativa explicada anteriormente. Para la produccion de tales discos de tacometro o discos de medidor de revoluciones se proporcionan pedazos de lamina transparente y se transforman segun la invencion, que se han estampado, metalizado y/o recubierto de otro modo de manera correspondiente a un diseno predefinido para discos de tacometro o discos de medidor de revoluciones.
Una lamina lisa, que esta prevista sobre una superficie con la configuracion grafica, funcional y/o decorativa de varias capas explicada anteriormente, y que sobre la otra superficie puede presentar una capa de laca estructurada incolora, se transforma con ayuda del procedimiento segun la invencion dando una pieza de embuticion profunda conformada tridimensionalmente de manera duradera y con estabilidad de forma. En este caso, los consumidores exigen que tales piezas de embuticion profunda una posicionamiento extremadamente preciso de la configuracion grafica, funcional y/o decorativa en la pieza de embuticion profunda acabada. Las desviaciones entre esta configuracion en la lamina originalmente lisa y la configuracion correspondiente en la pieza de embuticion profunda acabada preferentemente no ascienden a mas de ±0,1 mm.
Las laminas, al menos parcialmente estampadas, metalizadas y/o recubiertas de otro modo, mencionadas anteriormente, se utilizan en el procedimiento segun la invencion en forma de pedazos de lamina individuales, correctamente cortadas. Para tales pedazos de lamina de menor tamano, preferentemente rectangulares, se preven por ejemplo dimensiones con una longitud desde 160 mm hasta 450 mm y con una anchura desde 160 mm hasta 305 mm. Los pedazos de lamina de este tamano superficial pueden procesarse de manera especialmente sencilla con ayuda de aparatos comercialmente disponibles (por ejemplo, empresa HDVF KUNSTSTOFFMASCHINEN GMBH, 82377 Penzberg, Alemania) para dar las piezas de embuticion profunda de lamina objetivo en este caso. Mayores pedazos de lamina pueden presentar normalmente una longitud hasta como maximo 1.200 mm y una anchura hasta como maximo 700 mm.
Segun el tamano de la pieza de embuticion profunda acabada y las maquinas de produccion que se encuentran disponibles puede preverse un modo de trabajo multiusos. Para discos de tacometro de alta calidad y cubiertas para visualizadores similares se trabaja preferentemente con tamanos de lamina de un solo uso, porque en este caso con el modo de trabajo de un solo uso puede conseguirse una mayor precision de imagen.
Para el procesamiento segun la invencion se coloca el pedazo de lamina liso en una disposicion definida sobre un soporte a modo de bastidor, una paleta a modo de bastidor o similar, que en lo sucesivo se denomina abreviado como bastidor. Es bastante adecuado un bastidor con una anchura de travesano desde 50 mm hasta 100 mm. Las secciones de borde del pedazo de lamina se encuentran normalmente con una anchura desde 20 mm hasta 30 mm sobre los mismos travesanos que forman el bastidor. Espigas de posicionamiento redondas proporcionan la disposicion definida, espigas que destacan de los travesanos y encajan en orificios alargados, que estan libres en las secciones de borde del pedazo de lamina. Los orificios alargados consideran el aumento de superficie del pedazo de lamina durante el calentamiento hasta la temperatura prevista segun la invencion superficial de lamina. El pedazo de lamina sostenido sobre tal bastidor se introduce en una zona de calefaccion y en la misma se calienta hasta la temperatura superficial de lamina. Para este calentamiento pueden preverse las medidas de calentamiento habituales y conocidas, tales como por ejemplo calefaccion por conveccion con ayuda de aire caliente o lfquido caliente o bano caliente como fuente de calor o calefaccion por radiacion por ejemplo con ayuda de radiacion infrarroja o radiadores de cuarzo. En el contexto de la invencion se prefieren las medidas de calentamiento para el calentamiento sin contacto; se prefiere especialmente la calefaccion por radiacion ayuda de radiacion infrarroja. Es menos deseable la calefaccion de alta frecuencia, porque en este caso la zona de nucleo se calienta tambien hasta la temperatura superficial de la lamina. Preferentemente se preve una zona de calefaccion, que presenta dos campos termicos, de igual superficie, orientados en horizontal y dispuestos a una distancia uno del otro asf como alineadas entre sf. El pedazo de lamina sostenido sobre el marco se mantiene durante un tiempo en el centro entre y a la misma distancia de los dos campos termicos. Normalmente, cada campo termico tiene una superficie mayor que la disposicion de bastidor y pedazo de lamina alineados entre sf. Por ejemplo, para un pedazo de lamina con dimensiones de 450 mm x 250 mm puede preverse un campo termico con dimensiones de 486 mm x 455 mm, para calentar tambien las zonas de borde de la seccion de lamina dentro del bastidor, que no se apoyan sobre el bastidor, de manera segura hasta la temperatura superficie de lamina prevista.
Cada campo termico consiste en una serie de radiadores de superficie de infrarrojo o radiadores de cuarzo que limitan unos con otros y que pueden controlarse individualmente. Para poder efectuar un calentamiento, a continuacion explicado en mayor detalle, preferentemente previsto, diferencial, de segmentos de pedazo de lamina individuales en la seccion de lamina, se utilizan preferentemente radiadores de superficie de infrarrojo o radiadores de cuarzo en un formato del menor tamano posible. En este caso son muy adecuados por ejemplo radiadores de ceramica con dimensiones de 60 mm x 60 mm, que en el caso de un consumo de potencia de 125 W adquieren una temperatura superficial de aproximadamente 300 °C. Los radiadores de superficie de infrarrojo de este tipo se ofrecen y distribuyen por ejemplo por la empresa FRIEDRICH FREEK GMBH, 58708 Menden, Alemania.
Normalmente esta previsto una distancia entre una superficie de radiador y la otra superficie de radiador que se encuentra en frente de aproximadamente 50 mm a 100 mm. Mediante esto se consigue la radiacion termica procedente de las zonas de borde respectivas, que limitan entre sf de radiadores de superficie de infrarrojo o radiadores de cuarzo adyacentes. Las consecuencias de los lfmites de radiadores de superficie se minimizan, y se consigue una distribucion uniforme de la temperatura en la superficie de lamina.
Para el procedimiento segun la invencion son muy adecuados y se preven preferentemente campos termicos, que en la direccion del recorrido de la lamina presentan una disposicion de 7 filas de radiadores de ceramica de este tipo, asf como en direccion transversal una disposicion de 6 filas de radiadores de ceramica de este tipo. Con ello puede construirse una campo termico individual de 42 radiadores de ceramica de este tipo.
La temperatura superficial media de campo termico se mantiene a aproximadamente 300 °C. Con ello puede tener lugar un control a nivel macroscopico de la temperatura superficial de lamina a lo largo del tiempo de tratamiento de un pedazo de lamina indicado en la zona de calefaccion. Normalmente, el pedazo de lamina que va a calentarse, segun el grosor de capa, se mantiene durante aproximadamente 4 s a 12 s en una zona de calefaccion de este tipo. Por ejemplo se calienta un pedazo de lamina de PC de 300 |im de grosor, que presenta una temperatura del entorno (aproximadamente 20 °C) en una zona de calefaccion del tipo descrito anteriormente en el plazo de un intervalo de tiempo de aproximadamente 6 s hasta la temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion de aproximadamente 190 °C.
Cada radiador de superficie de infrarrojo o radiador de cuarzo de este tipo puede controlarse individualmente. El control tiene lugar a traves del consumo de energfa electrica. Un mayor consumo de potencia genera una mayor temperatura superficial en un radiador de superficie de infrarrojo o radiador de cuarzo indicado. Con ello puede tener lugar adicionalmente, a traves del control del consumo de potencia de los distintios radiadores de superficie de infrarrojo o radiadores de cuarzo, un control fino de la distribucion de la temperatura en la superficie de segmentos de pedazo de lamina individuales, que en cada caso estan asociados a un radiador de superficie de infrarrojo o radiador de cuarzo determinado. El efecto de este control fino es tanto mayor, cuanto menor es la temperatura superficial media. Por este motivo, segun la invencion el calentamiento del pedazo de lamina se realiza en una zona de calefaccion que esta delimitada por dos campos termicos alineados entre sf, que en cada caso presentan una temperatura superficial media de campo termico de aproximadamente 300 °C.
Para obtener resultados optimos, el procedimiento segun la invencion requiere una regulacion y un control comparativamente precisos de la temperatura superficial de lamina en la seccion de lamina. Segun una forma de realizacion preferida adicional del procedimiento segun la invencion esta prevista, por este motivo, una deteccion de la temperatura superficial, hasta la que se ha calentado la seccion de lamina en la zona de calefaccion.
Esta configuracion preferida adicional del procedimiento segun la invencion se caracteriza porque el pedazo de lamina para el calentamiento de la zona de calefaccion durante un intervalo de tiempo se mantiene a una distancia de al menos un campo termico, construido por una serie de radiadores de superficie de infrarrojo o radiadores de cuarzo que pueden controlarse individualmente; y el pedazo de lamina calentado de este modo en el camino desde la zona de calefaccion hasta la zona de conformado atraviesa una estacion de medicion de la temperatura, en la que con ayuda de una camara de imagenes termicas se explora la distribucion de la temperatura en una superficie de lamina, se hace visible y/o se representa de otra manera.
Ademas puede efectuarse un calentamiento diferencial, para lo cual cada radiador de superficie de infrarrojo individual o radiador de cuarzo se controla asf individualmente,
- para minimizar las diferencias de temperatura que pueden observarse a partir de la distribucion de la temperatura en la seccion de lamina, y
- para calentar al menos un lado de la seccion de lamina predominante a una temperatura superficial de lamina en el intervalo mencionado anteriormente para el material de lamina correspondiente, y
- para calentar opcionalmente segmentos de pedazo de lamina seleccionados individuales a una temperatura superior, que supera esta temperatura superficial de lamina en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C.
Con esta configuracion del procedimiento segun la invencion se obtienen las siguientes ventajas:
Los radiadores ceramicos de infrarrojos de este tipo emiten su radiacion termica en el intervalo de longitud de onda desde 2,5 hasta 10 |im. El calentamiento de la lamina depende del comportamiento de absorcion y del comportamiento de reflexion en este intervalo de longitud de onda. Especialmente la estampacion, metalizacion y/u otro recubrimiento que se encuentra sobre la seccion de lamina en este caso determinante, que determina el uso previsto posterior, influye en este comportamiento de absorcion y comportamiento de flexion. Una seccion de recubrimiento de oscura a negra refuerza en este caso la absorcion de calor. Una ventana transparente en la seccion de lamina o una seccion de recubrimiento clara reducen la absorcion de calor. Un recubrimiento metalico reduce de manera especialmente intensa, en este caso por ejemplo Al, Ti o Cr, la absorcion de calor. La temperatura superficial de lamina que puede alcanzarse en una disposicion dada con los radiadores de superficie de infrarrojo dados depende por tanto tambien del tipo y del tamano de la estampacion, metalizacion y/u otro recubrimiento de la seccion de lamina. Para una regulacion y un control precisos de la temperatura de lamina es por tanto deseable detectar y representar la temperatura en la superficie de lamina. Esto puede conseguirse con este modo de trabajo preferido.
Para una pieza de embuticion profunda dada, por ejemplo una cubierta para instrumentos con un tacometro dispuesto a la derecha, un medidor del numero de revoluciones dispuesto a la derecha y un visualizador de navegacion dispuesto en el centro, los distintos segmentos de la seccion de lamina deben conformarse intensamente de manera diferente. Normalmente las conformaciones geometricas mas marcadas necesitan una mayor flexibilizacion del segmento de pedazo de lamina respectivo, que puede conseguirse con un mayor calentamiento puntual del o de los segmento(s) de pedazo de lamina en cuestion, en el presente ejemplo por ejemplo para las zonas exteriores parciales para el tacometro y el medidor del numero de revoluciones. En la zona central que va a conformase pequena, por ejemplo para el visualizador de navegacion, mediante un templado reducido puede reducirse el comportamiento de contraccion, y con ello puede mejorarse la tolerancia de tola la esfera. Tambien un moldeado exacto de los contornos angulosos y/o la reproduccion exacta de grabados y cinceladuras finos, que opcionalmente pueden estar dotados de pequenas rupturas, puede hacer posible una flexibilizacion mas intensa de un segmento de pedazo de lamina dado con respecto al material de lamina que lo rodea. En consecuencia, el tamano puntualmente distinto de la conformacion de segmentos de pedazo de lamina individuales puede requerir un calentamiento puntualmente distinto de segmentos de pedazo de lamina individuales, lo que puede garantizarse con ayuda de una deteccion de la temperatura superficial en los segmentos de pedazo de lamina individuales y el control correspondiente de los misirnsimos radiadores de superficie de infrarrojo que calientan estos segmentos de pedazo de lamina.
Por ultimo, mediante un control y un ajuste correspondientes de las distintas temperaturas de calentamiento en distintos radiadores de superficie de infrarrojo individuales, puede obtenerse un “desplazamiento” del patron o del diseno impreso en la seccion de lamina. En los segmentos de pedazo de lamina, que se calientan a una temperatura moderadamente superior a la temperatura superficial de lamina regular, uniforme, tiene lugar una extension longitudinal mas intensa con respecto a los segmentos de pedazo de lamina, que solo se calientan hasta la temperatura superficial de lamina regular uniforme. El lado que se extiende mas (porque se templa en mayor medida) desplaza el patron o diseno impreso hacia el lado que menos se extiende, porque esta mas fno. De esta manera pueden corregirse desviaciones de posicion en cuanto al impresion entre 0,1 mm y 1,5 mm tambien durante el proceso de conformado. Esta medida requiere tambien el conocimiento preciso de la distribucion de la temperatura en la superficie de la seccion de lamina calentada, para poder regular de manera controlada los radiadores de superficie de infrarrojo, que calentaran los segmentos de pedazo de lamina individuales a una temperatura superior que la temperatura superficial de lamina regular uniforme.
Segun otra configuracion del procedimiento segun la invencion, tiene lugar por tanto un calentamiento de los segmentos de pedazo de lamina individuales a una temperatura superior que la temperatura superficial de lamina regular uniforme en los segmentos de pedazo de lamina seleccionados, en los que ha de conseguirse una mayor flexibilizacion del material de lamina. Especialmente en este caso pueden seleccionarse aquellos segmentos de pedazo de lamina, en los que tendra lugar una transformacion intensa de las laminas originalmente lisas.
Ademas, esta mayor flexibilizacion puede ser deseable debido al moldeado exacto de los contornos angulosos y/o debido a la reproduccion exacta de grabados y/o cinceladuras especialmente finos asf como para la correccion de las desviaciones de posicion provocadas por la presion. En este caso se seleccionan tales segmentos de pedazo de lamina para el calentamiento hasta la temperatura elevada, en los que se conseguira un moldeado exacto de los contornos angulosos, una reproduccion exacta de grabados y/o cinceladuras especialmente finos, asf como una correccion de las desviaciones de posicion provocadas por la presion.
Con respecto a las temperaturas que se tienen en cuenta por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50, en formas de realizacion especialmente preferidas, alrededor de aproximadamente 140 °C para las piezas de embuticion profunda de poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato (PMMA) se tiene en cuenta como camara de imagenes termicas normalmente una camara lineal infrarroja, que esta disenada para el intervalo de temperatura de 0 °C a 400 °C y detecta y valora radiacion de temperatura en la gama de ondas desde 8 |im hasta 14 |im. La deteccion de la radiacion termica tiene lugar con ayuda de un sensor lineal que puede presentar por ejemplo 128 o 256 elementos de medicion. Las camaras lineales infrarrojas de este tipo con un circuito de valoracion y software de valoracion estan comercialmente disponibles. En el contexto de la presente invencion ha dado buenos resultados en este caso una camara infrarroja, que se vende por DIAS INFRARED GMBH, 01217 Dresden, Alemania con el nombre comercial INFRALINE ®.
La camara infrarroja INFRALI.NE® sirve para registrar sin contacto, de manera cuantitativa y en su mayor parte independiente de la eliminacion de las distribuciones de la temperatura en objetos fijos y moviles. Se desarrollo para el uso estacionario en entornos industriales y puede utilizarse para soluciones de sistema para el control y regulacion de procesos automatizado asf como para el tratamiento de los datos de medicion en maquinas e instalaciones.
La camara consiste en una cabeza de camara que contiene los grupos de construccion necesarios para el funcionamiento. Debido al montaje en general depositado en las proximidades del proceso que ha de supervisarse o de los objetos que han de supervisarse, la camara no tiene ningun elemento de funcionamiento. Para el control, la supervision y la transmision de los valores de medicion, esta integrada en la camara una interfaz de datos. En relacion con un PC puede tener lugar la programacion y la deteccion de los datos de medicion.
Para la representacion y la valoracion de los datos de medicion pueden utilizarse convenientemente software de visualizacion conocidos PYROSOFT® de MICROSOFT INC. disponibles que pueden ejecutarse en ordenadores con el sistema operativo MS-Windows. Por medio de codificacion por colores y/o datos numericos, puede indicarse la temperatura medida con una precision de 1/10 °K.
Por medio de los conocimientos asf alcanzados sobre la distribucion real, “verdadera”, de la temperatura en la superficie de lamina calentada, preferentemente en el lado inferior de la lamina, pueden dirigirse de manera controlada aquellos radiadores de superficie de infrarrojo con un consumo de potencia electrica mayor, que calientan tales segmentos de pedazo de lamina, que hasta ahora, por ejemplo debido a las particularidades de la estampacion, metalizacion y/u otro recubrimiento que se encuentra en los mismos, todavfa no han alcanzado la temperatura superficial de lamina prevista, o que calientan los otros segmentos de pedazo de lamina seleccionados, en los que se alcanzara una mayor flexibilizacion del material de lamina, y se calentara por tanto a una temperatura superior a la temperatura superficial de lamina regular uniforme.
En el caso de los dos campos termicos explicados anteriormente, que en cada caso estan constituidas por 42 radiadores de superficie de infrarrojo alineados entre sf, por ejemplo este software PYROSOFT® puede programarse y valorarse de tal modo que cada par de radiadores de superficie de infrarrojo alineados entre sf, tenga asociado una ventana o campo sobre una pantalla. El pedazo de lamina completo se dividina entonces en 42 segmentos de pedazo de lamina, y un segmento de pedazo de lamina determinado se calentana moderadamente por un par de radiadores de superficie de infrarrojo asociado determinado. La codificacion por colores en una ventana determinada en la pantalla y/o los correspondientes datos de temperatura numericos muestra la temperatura superficial en el regento de pedazo de lamina asociado, y en el caso de necesidad de correccion podna modificarse la potencia electrica, que se alimenta a un radiador de superficie de infrarrojo o a los dos radiadores de superficie de infrarrojo de este par de radiadores de superficie de infrarrojo de asociados al segmento de pedazo de lamina determinado.
Segun el tipo y la particularidad de la pieza de embuticion profunda de lamina que va a producirse, el calentamiento diferencial previsto segun la invencion de la seccion de lamina puede realizarse de manera que obligatoriamente se calienten un segmento de pedazo de lamina seleccionado o varios segmentos de pedazo de lamina seleccionados hasta la temperatura elevada, que supera la temperatura superficial de lamina para el material de lamina correspondiente en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C.
En el contexto de la presente invencion normalmente se preve que no mas del 20 % de todos los segmentos de pedazo de lamina se calienten hasta la temperatura elevada, que supera la temperatura superficial de lamina prevista para un material del lamina determinado en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C.
No es necesario realizar la etapa de procedimiento “medicion y valoracion de la distribucion de la temperatura en una superficie de lamina” durante todo el procedimiento de produccion para la produccion de todas las piezas de embuticion profunda de un tipo dado. Con frecuencia es suficiente cuando esta etapa de procedimiento se realiza durante el ajuste de una produccion, y a continuacion se repite a intervalos regulares o tras la generacion de un numero dado de piezas de embuticion profunda, para garantizar y asegurar la calidad uniforme consistente de estas piezas de embuticion profunda.
En consecuencia, en el contexto de la presente invencion se preve tambien una forma de realizacion del procedimiento segun la invencion, para la produccion de un numero de piezas de lamina conformadas por embuticion profunda del mismo tipo, en las que solo durante la produccion de una parte de todas las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda de este tipo se realiza la etapa de procedimiento de medicion y valoracion de la distribucion de la temperatura en una superficie de lamina, y durante la produccion de la proporcion restante de la pieza de lamina conformada por embuticion profunda de este tipo no se realiza esta etapa de procedimiento. Con frecuencia es suficiente cuando esta etapa de procedimiento se realiza solo durante la produccion de al menos el 20 % de todas las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda de un tipo dado. Con frecuencia es suficiente cuando esta etapa de procedimiento se realiza solo durante la produccion de al menos el 20 % de todas las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda de un tipo dado.
El pedazo de lamina, tras alcanzar la temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion se transporta rapidamente desde de la zona de calefaccion a la zona de conformado, sin que tenga lugar un enfriamiento notable del pedazo de lamina. Preferentemente, el pedazo de lamina tras el calentamiento hasta la temperatura superficial de lamina prevista en cada caso se transporta inmediatamente y en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 2 s a la zona de conformado y en ella se conforma inmediatamente y de golpe. En este caso se persiguen y se consiguen dos objetivos. Por un lado, al menos un lado de la seccion de lamina en el caso de este conformado que tiene lugar de golpe, bajo alta presion de medio de presion, presentara aun esencialmente la temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion. Por otro lado es ventajoso cuando la zona de nucleo de la seccion de lamina en le caso de esta conformacion de golpe presenta una temperatura de zona de nucleo, que es menor que esta temperatura superficial de lamina. Preferentemente, en el caso de esta conformacion de golpe, la temperatura de zona de nucleo puede ser inferior en al menos 10 °C que la respectiva temperatura superficial de lamina. Aun mas preferentemente el pedazo de lamina, tras el calentamiento hasta la temperatura superficial de lamina prevista en cada caso se transporta inmediatamente y en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 5 s, de manera especialmente preferente inferior a 2 s, de manera muy especialmente preferente inferior a 1 s a la zona de conformado y en la misma se conforma inmediatamente y de golpe. Mediante esto puede conseguirse una mejora de la precision de imagen durante el conformado de golpe.
Tambien cuando el pedazo de lamina calentado en el camino desde la zona de calefaccion hasta la zona de conformado atraviesa la estacion de medicion de temperatura y a este respecto con ayuda de la camara de imagenes termicas se registra la distribucion de la temperatura en la superficie de lamina, se hace visible y/o se representa de otra manera, el pedazo de lamina tras el calentamiento hasta la temperatura superficial de lamina prevista en cada caso inmediata y se transporta preferentemente en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 5 s, de manera especialmente preferente inferior a 2 s, de manera muy especialmente preferente en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 1 s a la zona de conformado y en la misma se conforma inmediatamente y de golpe. En la zona de conformado se efectua la transformacion de alta presion conocida o el conformado de alta presion conocido en el pedazo de lamina asf calentado. Para ello pueden emplearse las medidas conocidas a partir del documento EP 037142581 asf como usarse los dispositivos descritos en el mismo. Con esta referencia explfcita, el contenido en este caso relevante de este documento, en tanto que ayuda a comprender y realizar el procedimiento segun la invencion, tambien se hace parte componente de la presente documentacion.
Ademas, la transformacion de alta presion del pedazo de lamina asf calentado puede realizarse tambien en una estacion de moldeo con ayuda de una herramienta de moldeo, que se describen en el documento DE 41 13568 C1. Con esta referencia explfcita, tambien el contenido en este caso relevante del documento mencionado en ultimo lugar, en tanto que ayuda a comprender y realizar el procedimiento segun la invencion, se hara tambien parte componente de la presente documentacion.
En la zona de conformado puede preverse una prensa de manera correspondiente al tipo de construccion conocido por el documento DE 41 13 568 C1. El bastidor que sostiene el pedazo de lamina calentado se introduce en la herramienta de moldeo abierta y se fija exactamente en la mitad de la herramienta. La mesa de moldeo inferior se levanta hasta que se cierra la herramienta de moldeo. En el molde que se encuentra sobre el pedazo de lamina que va a conformarse, se introduce medio de presion fluido, normalmente aire comprimido. Normalmente se conforma de golpe a una presion de medio de presion desde 2 MPa hasta 30 MPa. Preferentemente se conforma con ayuda de aire comprimido calentado, que al entrar en contacto con el pedazo de lamina presenta una temperatura desde aproximadamente 60 °C hasta 80 °C. A continuacion se descarga el molde, se baja la mesa de moldeo inferior, se abre la herramienta de moldeo, se separa o se desmolda la lamina conformada de la herramienta, se separa el bastidor que sostiene ademas el pedazo de lamina enfriado y conformado de la mitad de herramienta inferior y se devuelve a la posicion de partida. Allf se separa el pedazo de lamina conformado del bastidor a mano o automaticamente y segun sea necesario se corta correctamente, para obtener la pieza de embuticion profunda deseada.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos y ejemplos de comparacion sirven para explicar adicionalmente la presente invencion sin limitar la misma.
Los dibujos muestran con
la figura 1 por medio de una vista lateral esquematica, una forma de realizacion de un dispositivo para la realizacion del procedimiento segun la invencion;
la figura 2 una pieza de embuticion profunda de PC no producida segun la invencion para un instrumento de combinacion con disco de tacometro y con esfera para un medidor del numero de revoluciones, esencialmente en el tamano original, en la que estan indicados graficamente los distintos colores de sfmbolos y elementos adicionales; y
la figura 3 un cuadrante de PMMA producido segun el procedimiento segun la invencion para un medidor del numero de revoluciones o un “disco de medidor del numero de revoluciones”, esencialmente en el tamano original, en la que estan indicados graficamente los distintos colores de sfmbolos y elementos individuales.
En el dispositivo segun la figura 1 estan formadas en cada caso de una forma en sf conocida, una zona de carga y descarga 10, una zona de calefaccion 20, una estacion de medicion de la temperatura 30 y una zona de conformado 40. Un carro 3 guiado sobre un carril 2 transporta un bastidor rectangular 4 desde la zona de carga y descarga 10 a traves de la zona de calefaccion 20 y la estacion de medicion de la temperatura 30 hasta la zona de conformado 40 y de vuelta. Para accionar el carro 3 se utiliza un motor paso a paso, no representado, para aceleraciones elevadas y velocidades de recorrido elevadas; por ejemplo el carro 3 puede desplazarse con una velocidad de 1.400 mm/s. En la zona de carga y descarga 10 se coloca a mano o automaticamente un pedazo de lamina 5 liso, que va a conformarse, estampado, metalizado y/o recubierto de otro modo, en una disposicion definida en el bastidor 4. El pedazo de lamina 5 esta apoyado unicamente con sus secciones de borde en el bastidor 4.
La zona de calefaccion 20 esta delimitada por un campo termico superior 21 y por un campo termico inferior 22. Ambos campos termicos 21 y 22 estan configurados con la misma superficie, orientados en horizontal y dispuestos a una distancia de aproximadamente 100 mm entre sf asf como alineadas entre sf Cada campo termico 21, 22 presenta por ejemplo cuarenta y dos radiadores de superficie de infrarrojo 23, que en cada caso tienen dimensiones de 60 x 60 mm y pueden controlarse individualmente en cada caso.
En la estacion de medicion de la temperatura 30 se encuentra una camara de imagenes termicas 31, que detecta y valora la radiacion de temperatura 32 indicada en este caso esquematicamente, emitida desde el lado inferior del pedazo de lamina calentado 5. La distribucion de la temperatura asf obtenida puede representarse sobre una pantalla (no representada), pudiendo estar asociado a cada par de radiadores infrarrojos alineados entre sf 23723” en cada caso un campo sobre la pantalla. La distribucion de la temperatura en la superficie del lado inferior del pedazo de lamina puede indicarse por medio de una codificacion de color y/o numerica.
La zona de conformado 40 puede estar dotada de una prensa 41 con herramienta de moldeo 42, tal como se describe en el documento DE 41 13568 C1. A esta herramienta de moldeo 42 esta conectado un recipiente de aire comprimido 43, a partir del cual se proporciona el aire comprimido. El bastidor 4 introducido por el carro 3 en la herramienta de moldeo abierta 42 se dispone de manera exacta dentro de la herramienta de moldeo 42. La herramienta de moldeo 42 se cierra con ayuda de la prensa 41, y el pedazo de lamina 5 sostenido en el bastidor se somete inmediata y directamente a aire comprimido calentado a una presion de medio de presion de por ejemplo 160 bar y se forma de golpe de manera isostatica en el perfil de la herramienta de moldeo 42. En el caso de esta conformacion, al menos un lado de la seccion de lamina del pedazo de lamina 5 sostenido en el bastidor 4 presenta temperatura superficial de lamina prevista segun la invencion.
Tras este conformado se abre la herramienta de moldeo 42, y el carro 3 transporta el bastidor 4 con pedazo de lamina conformado o pieza de embuticion profunda de vuelta hacia la zona de carga y descarga 10. Allf puede separarse del bastidor 4 la pieza de embuticion profunda automaticamente o a mano y extraerse del dispositivo 1.
Ejemplos no segun la invencion y ejemplos de comparacion para el conformado de lamina de PC
La pieza de embuticion profunda representada en la figura 2 tiene una longitud de 360 mm y una altura de 105 mm. El disco de tacometro y el disco de medidor del numero de revoluciones tienen en cada caso un diametro de 113 mm. La placa del disco es negra, los dfgitos son blancos sobre un fondo gris, y el segmento de borde entre los dfgitos “5” y “6” del disco de medidor de revoluciones es rojo. Los pictogramas dispuestos entre ambos discos son translucidos y seran visibles en cada caso con la activacion de una iluminacion del fondo asociada. Es llamativo un incremento al principio escalonado y a continuacion conico del plano de la placa hasta un aro de borde plateado, que termina aproximadamente 12 mm por encima del plano de la placa. En este aro de borde plateado, las marcas blancas, que apuntaran a los dfgitos, estan delimitadas por bordes negros muy finos.
Como material de partida sirvio una lamina de PC de 375 |im de grosor, finamente opacificada en una superficie (Makrofol® OE de BAYER MATERIALSCIENCE AG), que se habfa estampado sobre la superficie no opacificada en el procedimiento de serigraffa de varias etapas con las lacas colorantes resistentes a altas temperaturas y flexibles, mencionadas anteriormente. El anillo plateado se aplico con ayuda de una suspension de Al-bronce.
Los pedazos de lamina lisos, asf estampados se calentaron, sin tratamiento de templado previo, en la zona de calefaccion hasta las temperaturas superficiales de lamina indicadas en la tabla 1 siguiente; el tiempo de permanencia en la zona de calefaccion controla la temperatura superficial de lamina alcanzada. La temperatura superficial de lamina se midio con ayuda de la camara de imagenes termicas en el lado inferior de la lamina. En el caso del ejemplo 3 no segun la invencion se calentaron los segmentos de pedazo de lamina que forman el aro de borde a una temperatura elevada que supera la temperatura superficial de lamina en aproximadamente 5 °C; para ello, los pares de radiador de superficie de infrarrojo asociados a estos segmentos de pedazo de lamina seleccionados, se activan con un mayor consumo de potencia electrica.
Tras alcanzar la temperatura superficial de lamina indicada en cada caso, se transporto la lamina inmediata y rapidamente (en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 1 s) a la zona de conformado y alU se transformo inmediatamente y de golpe. Para la transformacion se sometio el pedazo de lamina que presenta ademas la temperatura superficial de lamina respectiva a aproximadamente 70 °C de aire comprimido caliente bajo una presion de aire comprimido de 16 MPa. La fase de alta temperatura desde el momento de alcanzar la temperatura superficial de lamina hasta la finalizacion del conformado de un pedazo de lamina dado duro menos de 5 s.
Los resultados se representan en la tabla 1.
Ejemplos segun la invencion y ejemplos de comparacion para la conformacion de una lamina de PMMA El disco de medidor de revoluciones representado en la figura 3 tiene un diametro de 100 mm. La placa es negra, la leyenda incluyendo los dfgitos es blanca, y los segmentos de borde entre los dfgitos 40 y 60 son rojos. Los pictogramas agrupados en torno a la abertura central son translucidos y seran visibles en cada caso con la activacion de una iluminacion del fono asociada en cada caso. Es llamativo el aro de borde plateado, que se eleva en forma de cono, que termina 5 mm por encima del plano de la placa. En este aro de borde plateado, las marcas blancas, que apuntaran a los dfgitos, estan delimitadas por bordes negros muy finos.
Como material de partida sirvio una lamina de PMMA transparente, de 250 |im de grosor, (Plexiglas® Film “Clear 99524” de Rohm GmbH & Co. KG), que se habfa estampado sobre una superficie en varias etapas con lacas colorantes resistentes a la temperatura y flexibles de manera correspondiente a la configuracion grafica del cuadrante del medidor del numero de revoluciones segun la figura 3. El anillo plateado se habfa aplicado con ayuda de una suspension de Al-bronce. Sobre la otra superficie, el posterior lado anterior, se habfa aplicado una capa de laca estructurada, para conseguir un “efecto mate” o la haptica necesaria. Adicionalmente, sobre este posterior lado anterior se habfa aplicado un recubrimiento Hardcoat (recubrimiento duro), que provoco una mejora adicional de la resistencia al rasgado de la superficie de la pieza de embuticion profunda.
Los resultados se representan en la tabla 2.
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Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la produccion de una pieza de pelfcula conformada por embuticion profunda, al menos parcialmente estampada, metalizada y/o recubierta de otro modo, con al menos las siguientes etapas de procedimiento:
- se proporciona un pedazo de lamina liso de al menos un plastico termoplastico al menos parcialmente estampado, metalizado y/o recubierto de otro modo sobre una o sobre las dos superficie(s), que comprende al menos una seccion de lamina, que con respecto al tamano y estampacion, metalizacion y/o recubrimiento corresponde a la pieza de embuticion profunda que va a producirse;
- se coloca este pedazo de lamina en una disposicion definida en un bastidor, apoyandose sobre el bastidor unicamente las secciones de borde del pedazo de lamina;
- se introduce en una zona de calefaccion el pedazo de lamina que se apoya de este modo sobre el bastidor, y se calienta en la misma al menos la seccion de lamina a una temperatura predeterminada; y
- el pedazo de lamina calentado de este modo se introduce a continuacion rapidamente en una zona de conformado y en la misma se somete inmediata y directamente a un medio de presion fluido a una presion de medio de presion superior a 2 MPa y en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 5 segundos se conforma de manera isostatica dando la pieza de embuticion profunda deseada,
caracterizado porque se efectua sin contacto un calentamiento tal que con el al menos un lado de toda la seccion de lamina o de la parte predominante de la seccion de lamina presente una temperatura superficial de lamina en el intervalo de 20 a 50 °C por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat B/50, siendo el plastico termoplastico poli(metacrilato de metilo) o poli(met)acrilato y realizandose el calentamiento mediante radiacion con ayuda de radiacion infrarroja.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el pedazo de lamina para el calentamiento en la zona de calefaccion se mantiene durante un intervalo de tiempo a una distancia de al menos un campo termico, constituido por una serie de radiadores de superficie de infrarrojo que pueden controlarse individualmente; y el pedazo de lamina calentado de este modo en el camino desde la zona de calefaccion hasta la zona de conformado atraviesa una estacion de medicion de la temperatura, en la que con ayuda de una camara de imagenes termicas se explora la distribucion de la temperatura en una superficie de lamina, se hace visible y/o se representa de otra manera; y porque se efectua un calentamiento diferencial, para lo cual cada radiador de superficie de infrarrojo individual se controla asf individualmente,
- para minimizar las diferencias de temperatura que pueden observarse a partir de la distribucion de la temperatura en la seccion de lamina, y
- para calentar al menos un lado de la seccion de lamina predominante a una temperatura superficial de lamina en el intervalo mencionado anteriormente para el material de lamina correspondiente, y
- para calentar opcionalmente segmentos de pedazo de lamina seleccionados individuales a una temperatura superior, que supere esa temperatura superficial de lamina en al menos 3 °C y no en mas de 10 °C.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado porque se seleccionan aquellos segmentos de pedazo de lamina en los que ha de conseguirse una mayor flexibilizacion del material de lamina.
4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque se seleccionan aquellos segmentos de pedazo de lamina en los que ha de tener lugar una transformacion especialmente intensa de la lamina originalmente lisa o en los que ha de conseguirse un moldeado exacto de los contornos angulosos, una reproduccion exacta de grabados y/o cinceladuras especialmente finos, asf como una correccion de las desviaciones de posicion provocadas por la presion.
5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se produce una serie de piezas de lamina conformadas por embuticion profunda del mismo tipo; y solo durante la produccion de una parte de todas las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda de este tipo se realiza la etapa de procedimiento de medicion y valoracion de la distribucion de la temperatura en una superficie de lamina; y durante la produccion de la parte restante de las piezas de lamina conformadas por embuticion profunda de este tipo no se realiza esta etapa de procedimiento.
6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el pedazo de lamina que se apoya sobre el bastidor se introduce en una zona de calefaccion, que presenta dos campos termicos de igual superficie, orientados en horizontal, dispuestos en paralelo a una distancia uno del otro y alineados entre sf; y el pedazo de lamina para el calentamiento hasta la temperatura superficial de lamina prevista en cada caso se dispone aproximadamente en el centro entre estos dos campos termicos y se mantiene durante un tiempo.
7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el pedazo de lamina tras el calentamiento hasta la temperatura superficial de lamina prevista en cada caso se transfiere a la zona de conformado en el plazo de un intervalo de tiempo inferior a 5 s, preferentemente inferior a 2 s.
8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se procesan pedazos de lamina transparente que, de manera correspondiente a un diseno predeterminado, se han estampado, metalizado y/o recubierto de otro modo.
9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se procesan pedazos de lamina de una sola capa que, de manera correspondiente a un diseno predeterminado, se han estampado, metalizado y/o recubierto de otro modo.
10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el caso de los pedazos de lamina que van a conformarse se trata de una lamina de coextrusion de varias capas o lamina de material laminado de al menos dos plasticos termoplasticos diferentes.
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