ES2955694T3 - Proceso para transferir un material en un patrón específico sobre una superficie de sustrato - Google Patents

Proceso para transferir un material en un patrón específico sobre una superficie de sustrato Download PDF

Info

Publication number
ES2955694T3
ES2955694T3 ES14787327T ES14787327T ES2955694T3 ES 2955694 T3 ES2955694 T3 ES 2955694T3 ES 14787327 T ES14787327 T ES 14787327T ES 14787327 T ES14787327 T ES 14787327T ES 2955694 T3 ES2955694 T3 ES 2955694T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
membrane
channel
substrate
dfl
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14787327T
Other languages
English (en)
Inventor
Adam Hunt
Thomas Lewis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Praxair ST Technology Inc
Original Assignee
Praxair ST Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair ST Technology Inc filed Critical Praxair ST Technology Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2955694T3 publication Critical patent/ES2955694T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • B05D1/286Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers using a temporary backing to which the coating has been applied
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/02Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to separate articles
    • B05C1/027Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to separate articles only at particular parts of the articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • B41F17/001Pad printing apparatus or machines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/56Boundary lubrication or thin film lubrication
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Abstract

Método de aplicación de materiales en varias piezas para crear un patrón predefinido con espesor y control mejorados. Se aplica una cantidad controlada de material en una superficie compuesta seleccionada para producir un patrón predeterminado que se construye incrementalmente en una región específica de una superficie. La repetibilidad mejorada del proceso facilita una mayor utilización del material, una reducción del desperdicio de material y una exposición mínima del personal al manejo de materiales potencialmente peligrosos. El material a aplicar puede ser un lubricante de película seca (DFL). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Proceso para transferir un material en un patrón específico sobre una superficie de sustrato
Campo de la invención
La presente invención se refiere a métodos novedosos para aplicar una cantidad controlada de material para producir un patrón predeterminado en una región específica de una superficie de sustrato.
Antecedentes de la invención
El fretting es un tipo de desgaste por contacto de metal a metal que es prevalente en muchas industrias y aplicaciones. El fretting puede producirse cuando se fuerzan piezas metálicas entre sí, produciéndose una acción de fricción entre las piezas. Se genera calor de fricción que puede potencialmente desgarrar y/o arrancar fragmentos de las superficies metálicas. Las piezas metálicas eventualmente se bloquean entre sí como resultado de una falta de lubricación entre las piezas metálicas.
Los lubricantes de película seca (en lo sucesivo, denominados “ DFL” ) han surgido como un medio para reducir el fretting. Los DFL son una alternativa superior a las grasas y aceites, donde se requiera una adherencia limpia a componentes y reducción de la fricción. Los DFL pueden reducir la tendencia de los componentes de metal o de aleación de metal a sufrir desgaste por fretting cuando entren en contacto deslizante o vibratorio entre sí, o con otros materiales de aleación. Son eficaces en la prevención del bloqueo de las piezas que se fuercen entre sí por una acción de fricción.
Los DFL son útiles en diversas aplicaciones. A modo de ejemplo, los DFL pueden aplicarse a regiones selectivas de numerosas piezas para reducir las fuerzas de fricción y mejorar la resistencia a la abrasión. Ejemplos de piezas sobre las que pueden aplicarse incluyen una pala de compresor, la parte de enganche de un eje o de un pasador a una cavidad receptora, o una cara deslizante de una pista de listones. En términos generales, los DFL se aplican únicamente sobre un área predefinida de la pieza, con el área circundante inmediata preferiblemente enmascarada para no causar una sobrepulverización involuntaria del DFL en estas áreas donde no se permita el material DFL.
Actualmente, los DFL se aplican generalmente de forma manual mediante cepillado, cepillado de aire, pulverización o inmersión. Sin embargo, la aplicación manual de tales DFL tiene numerosos inconvenientes. Por ejemplo, la aplicación manual de un DFL o cualquier otro tipo de lubricante o agente enmascarante u otro material, se ve gravemente comprometida por la incapacidad de aplicar DFL a un espesor controlado para cubrir solo una sección deseada de una pieza. La variación en las piezas recubiertas de película lleva con frecuencia a una mala repetibilidad, lo que en última instancia se traduce en pérdidas de material, reprocesado de piezas y pérdidas de producción. La aplicación manual de los DFL también puede llevar a una exposición prolongada a disolventes, creando de este modo riesgos de seguridad para el personal de producción.
Para superar los inconvenientes de la aplicación manual, han surgido procesos automatizados, tales como la pulverización automatizada, como medio alternativo para aplicar películas sobre piezas. Sin embargo, los procesos de pulverización automatizados que se utilizan actualmente en diversas industrias siguen padeciendo muchos de los problemas asociados con la aplicación manual, incluyendo el control del espesor, la calidad de la película resultante producida sobre la pieza, y la repetibilidad. Además, el deficiente flujo de material a través del sistema de pulverización automatizado es un problema para muchos de los procesos de pulverización automatizados actuales.
En los documentos US-4.896.598 A y GB 2361 882 A se describen procesos de tampografía convencionales que utilizan una placa de impresión con canales que en el proceso de impresión se llenan de tinta, inundando la placa con tinta, en donde el exceso de tinta de la almohadilla de impresión se retira de la placa limpiando la placa con una rasqueta.
En vista de los problemas asociados a los procesos convencionales de aplicación de lubricantes de película seca, existe una necesidad insatisfecha de un proceso mejorado para la aplicación de DFL, que pueda aplicarse selectivamente a un espesor y forma controlados, sobre regiones seleccionadas de un sustrato. Otras ventajas y aplicaciones de la presente invención resultarán evidentes para un experto en la técnica.
Resumen de la invención
La presente invención es un método para producir un patrón predefinido sobre una superficie de sustrato como se define en la reivindicación 1.
Las realizaciones preferidas de dicho método se definen en las reivindicaciones dependientes.
De forma ventajosa, la presente invención puede aplicar de forma selectiva diversos materiales a un espesor y forma controlados, para formar un patrón predefinido sobre un lugar específico de un sustrato, a un nivel de personalización que no era alcanzable previamente con métodos convencionales. El tiempo de producción puede reducirse sin sacrificar calidad, precisión y exactitud del patrón predefinido.
Breve descripción de los dibujos
Los objetivos y ventajas de la invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas de la misma en relación con las figuras adjuntas, en donde los números indican las mismas características en toda la descripción y en donde:
La Figura 1 muestra un depósito de material DFL que se desliza a lo largo de una placa de definición de geometría (GDP) hasta que se posiciona directamente sobre un canal que se extiende a la GDP;
la Figura 2 muestra al depósito de la Figura 1 deslizarse a lo largo de la superficie de la GDP hasta situarse lo suficientemente lejos del canal;
la Figura 3 muestra una membrana no porosa bajada hacia el canal de la GDP de la Figura 2, para la transferencia del material desde el canal a una superficie compuesta seleccionada de la membrana;
la Figura 4 muestra la membrana no porosa que eleva el material alejándolo de la GDP;
la Figura 5 muestra que el depósito de DFL se desplaza y vuelve a su posición sobre el canal de la Figura 3, para evitar una evaporación adicional o una evaporación instantánea del disolvente del material DFL;
la Figura 6 muestra que la membrana no porosa de la Figura 4 se baja sobre la superficie del sustrato;
la Figura 7 muestra a la membrana de la Figura 5 siendo elevada lejos del sustrato;
la Figura 8 muestra una membrana no porosa ilustrativa según los principios de la presente invención;
la Figura 9 muestra varios ciclos de DFL transferidos desde la GDP a un sustrato de papel de destino;
la Figura 10 muestra varios ciclos de DFL transferidos desde la GDP a un sustrato de placa metálico; y
la Figura 11 muestra un ejemplo de una pieza a la que puede aplicarse material DFL para producir un patrón de película según los principios de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Los objetivos y ventajas de la invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas, en conexión de las mismas. La presente descripción se refiere a procesos novedosos para la aplicación de lubricantes y otros materiales sobre una variedad de sustratos. Los métodos de la presente invención son especialmente adecuados para la aplicación de materiales sobre una raíz de pala de turbina (es decir, cola de milano). La descripción se expone en la presente memoria en diversas realizaciones y con referencia a diversos aspectos y características de la invención.
La relación y el funcionamiento de los diversos elementos de esta invención se comprenden mejor mediante la siguiente descripción detallada.
Una realización de la presente invención se describirá ahora en relación con las Figuras 1-7. Las figuras muestran un proceso mejorado y novedoso para aplicar DFL sobre una superficie de un sustrato. El DFL puede aplicarse a un espesor controlado a lo largo de una superficie y región seleccionadas de la superficie del sustrato. Como se describirá, la precisión y repetibilidad de aplicación del DFL a un espesor y forma controladas elimina la necesidad de enmascarar esas superficies y regiones del sustrato para las que no estén previstas que se les aplique el material.
Con referencia a la Figura 1, un depósito 10 de material DFL se desliza a lo largo de una placa 20 de definición de geometría (GDP) hasta que se posiciona directamente sobre un canal 30 que se extiende a la GDP 20. Cuando el depósito 10 se haya situado sobre el canal 30, el material DFL 40 puede introducirse en el depósito 10. Puede emplearse cualquier medio adecuado para cargar el material DFL 40 al depósito 10. Por ejemplo, el depósito 10 puede invertirse como una estructura en forma de taza, para exponer la abertura del depósito 10 y permitir de este modo que el material 40 se introduzca en el mismo. Posteriormente, la GDP 20 puede sujetarse en su sitio sobre el depósito 10 lleno. El conjunto de depósito-GDP posteriormente vuelve a invertirse como una estructura unitaria, para producir la configuración que se muestra en la Figura 1. De forma alternativa, puede utilizarse un procedimiento de recarga automática por el cual el material DFL 40 se introduzca a través de un conjunto de válvula que esté conectado a la parte superior 80 del depósito 10. De este modo, el depósito 10 no necesita invertirse.
El depósito 10 tiene un fondo abierto 85, de modo que a medida que el DFL 40 entra en el depósito 10, el material DFL 40 fluye y llena el canal 30 de la GDP 20. El depósito 10 está completamente cerrado para minimizar que el material d Fl 40 fluya sobre las superficies de la GDP 20. Además, sellos 50 a lo largo de la periferia del depósito 10 confinan el DFL 40 dentro de la región interior del depósito 10. El canal 30 se llena hasta un volumen suficiente para humedecer las superficies de un patrón inscrito y predefinido, contenido dentro del canal 30. El patrón se define con la forma deseada a aplicar sobre el sustrato 100.
Con referencia a la Figura 2, después de que el DFL 40 se haya llenado en el canal 30, el depósito 10 se desliza a lo largo de la superficie de la GDP 20 hasta que se posicione suficientemente lejos del canal 30. El depósito 10 se aleja del canal 30 en la dirección mostrada por la flecha en la Figura 2. A medida que el depósito 10 se desliza a lo largo de las superficies de la GDP 20, sus superficies 50 selladas endurecidas raspan y limpian cualquier exceso de DFL 40 que pueda haber rebosado del canal 30 a las superficies de la GDP 20. De este modo, un volumen de nivel de material DFL 40 está confinado completamente dentro de la región interior del canal 30.
Al haber alejado del canal 30 el depósito 10 de DFL, la Figura 2 muestra que el material DFL 40 se expone a la atmósfera durante suficiente tiempo. La exposición permite que la evaporación instantánea se produzca desde la superficie del material DFL, formando de este modo una superficie viscosa o una capa pegajosa.
Todavía en referencia a la Figura 2, se monta una membrana 60 no porosa con una punta distal 65 en la parte superior 80 del depósito 10. A medida que el depósito 10 se desliza lejos del canal 30 de la GDP 20, la membrana 60 se sitúa sobre la GDP 20. Se selecciona una membrana adecuada de modo que sea comprimible, pero de modo que mantenga una suficiente dureza como para asegurar la transferencia del material a y de una superficie 90 compuesta seleccionada de la membrana 60. El término “ superficie compuesta” , como se utiliza en la presente memoria, pretende significar una superficie compleja que pueda incluir una combinación de líneas simples, planos, superficies onduladas o mezcladas oblicuas, o cualquier combinación de las mismas, para componer un perfil de superficie continuo o entrelazado. La membrana 60 se sitúa sobre el canal 30 en una localización tal que la punta distal 65 esté separada de los bordes del canal 30 por una distancia predeterminada.
En esta localización seleccionada, la membrana 60 puede acoplarse al material DFL 40 contenido en el canal 30. La Figura 3 muestra que la membrana 60 se baja hacia el canal 30. La membrana 60 puede bajarse, como se indica por la flecha hacia abajo, hasta que la punta distal 65 esté muy cerca de, o se apoye en, la superficie de la placa 20. La punta distal 65 no hace contacto con el material DFL 40 contenido en el canal 30. Solo una superficie 90 compuesta seleccionada de la membrana 60 entra en contacto y se acopla a la superficie viscosa del material DFL 40 contenido dentro del canal 30. La membrana 60 se comprime y altera su forma para aceptar el material DFL 40 del área grabada o inscrita del canal 30. La mayor viscosidad del material DFL 40 en su superficie, permite que una parte predeterminada de la misma se transfiera del depósito 10 a la superficie 90 compuesta seleccionada de la membrana 60. El material 40 se adhiere a la membrana 60 no porosa para adaptarse al patrón predefinido. De este modo, la presente invención impide la distorsión involuntaria del patrón creado en la superficie compuesta de la membrana 60, asegurando de este modo mantener la integridad del patrón resultante para cada ciclo.
Al haber transferido el material 40 viscoso DFL sobre la superficie 90 compuesta seleccionada de la membrana 60, la membrana 60 se eleva lejos del canal 30 y la placa 20, como se indica en la Figura 4 mediante la flecha ascendente. Con el canal 30 expuesto, el depósito 10 de DFL se desliza y vuelve a su posición sobre el canal 30 (como indica la flecha en la Figura 5), para evitar una evaporación adicional o una evaporación instantánea del disolvente del material DFL 40, como se muestra en la Figura 5. Además, a medida que se sitúa el depósito 10 sobre el canal 30 de la GDP 20, la membrana 60 se sitúa por encima del sustrato 100, en una localización predeterminada. En la localización predeterminada, la Figura 6 muestra que la membrana 60 se baja sobre la superficie del sustrato 100. La membrana 60 se acopla a la superficie del sustrato 100 con una presión adecuada, y el material DFL 40 se transfiere de la superficie compuesta 90 de la membrana 60 a la superficie del sustrato 100, para producir un patrón 110 de película funcional, con las propiedades de lubricación deseadas. La compresibilidad de la membrana 60 permite que se aplique una presión adecuada sobre el sustrato 100 sin dañarlo. En una realización, el material 40 se transfiere de forma laminar y controlada para producir un patrón 110 de película con espesor uniforme.
La Figura 7 muestra que la membrana 60 se eleva lejos del sustrato 100. Debido a que la adhesión entre el sustrato 100 y el material 40 es mayor que la adhesión entre la membrana 60 y el material 40, la superficie 90 compuesta seleccionada de la membrana 60 no contiene ningún material residual. De este modo, sobre el sustrato 100 se produce una película funcional con un patrón predefinido 110.
Puede aplicarse una segunda capa de material DFL 40 en un segundo ciclo según las etapas mencionadas anteriormente descritas en las Figuras 1-7. El proceso puede repetirse hasta que se consiga el espesor deseado del patrón 110 de película. El disolvente y/o el material DFL 40 adicional pueden añadirse de forma intermitente al canal 30, si fuera necesario. Cada capa siguiente se aplica directamente sobre la capa previa, sin solapamiento prácticamente de cada una de las capas. Cada capa puede situarse con precisión sobre la capa previa, para asegurar que se acumule y produzca un patrón bien definido. De este modo, la presente invención ofrece una mejor repetibilidad para cada capa de DFL a aplicar sobre el sustrato 100, con la misma geometría, tamaño, posición y espesor, permitiendo de este modo que un patrón 110 de película se acumule y se produzca gradualmente, con una precisión de espesor y de geometría controladas, previamente no alcanzables con las técnicas convencionales. A diferencia de los métodos convencionales para aplicar materiales 40 de DFL, la presente invención permite que el patrón 110 de película se acumule sobre el sustrato 100 a un espesor incremental de no más de 100 micrómetros por cada acoplamiento de la membrana 60 con el sustrato 100. Dicho control en la creación del patrón 110 de película deseado no es posible con la aplicación manual o automatizada del DFL 40 mediante métodos tales como cepillado, pulverización, inmersión y similares. Controlando varias variables, incluyendo, a modo de ejemplo y sin pretender ser limitativo, la cantidad de DFL 40 pegajosa formada como resultado de la evaporación instantánea de disolvente a través de la exposición atmosférica dentro del depósito 10 por cada ciclo, y la presión mediante la cual la membrana 60 se acopla al canal 30 y, posteriormente, al sustrato 100, la presente invención elimina o reduce sustancialmente el riesgo de aplicar material 40 de DFL en exceso, más allá de un límite superior prescrito.
Además, el material 40 de DFL se extrae preferiblemente de la parte inferior del depósito 10 de DFL, para asegurarse de que cualquier sedimentación sólida aumente favorablemente la concentración de sólidos en el DFL 40 contenido dentro del canal 30 en cada ciclo. Como resultado de ello, la presente invención elimina la necesidad de volver a dispersar periódicamente el sedimento del material DFL que pueda formarse fácilmente en la sedimentación.
El depósito 10, la membrana 60 no porosa, y la GDP 20 pueden interconectarse mediante cualquier medio adecuado, tal como un enlace mecánico, un movimiento electromecánico integrado o mediante dispositivos programables de posicionamiento. El desplazamiento de los diversos componentes puede autorregularse mediante un sistema de control, como se conoce en la técnica.
La Figura 11 muestra un ejemplo de una pieza 1100 a la que puede aplicarse material DFL 40 para producir un patrón 1110 según los principios de la presente invención. La Figura 11 muestra una raíz 1100 de pala de turbina (es decir, cola de milano) a la que se le aplicó un DFL 40 mediante los métodos de la presente invención, para producir un patrón 1110 rectangular de película bien definido con un espesor final que se acumula gradualmente utilizando uno o más ciclos. Ventajosamente, y en contraste con técnicas convencionales, la precisión y exactitud mejoradas de la presente invención eliminan la necesidad de enmascarar aquellas regiones de la raíz 1100 de pala de turbina que rodean el material DFL 40. El patrón 1110 lo puede crear la presente invención sin el riesgo de que el material DFL 40 residual entre en contacto con las regiones de la pieza 1100 en donde no se pretenda aplicar material DFL 40.
La capacidad de aplicar un patrón 1110 de película personalizado que tenga propiedades protectoras con una forma y espesor específicos sobre una pieza 1100, tal como se muestra en la Figura 11, mediante los métodos de la presente invención, es un avance significativo sobre las aplicaciones manuales y las automatizadas. Un lubricante de película seca (DFL) u otro material, tal como un agente de enmascaramiento de recubrimiento (CMA), una película delgada cerámica metálica, una película delgada cerámica-cerámica o una película delgada organometálica, se aplicarían de forma típica a una pieza, tal como la de la Figura 11, ya sea de forma manual con un cepillo o con otro aplicador adecuado, o automáticamente con un dispositivo de pulverización. Dichos métodos convencionales crean patrones inferiores porque el área a la que se aplicaría el material estaría vagamente definida por la incapacidad del operario o del dispositivo de aplicación de aplicar material dentro de una región restringida. Además, los beneficios del proceso de eficiencia y seguridad del material no se han realizado mediante los métodos convencionales, porque dichos métodos deben regularse mediante algún otro material de entramado, que posteriormente debe eliminarse.
Eliminar el enmascaramiento de regiones seleccionadas de la pieza se traduce en cantidades reducidas de material generado como residuo. No solo se eliminan agentes de enmascaramiento, sino que se genera menos material de DFL de desecho, por la capacidad de acumular el patrón en un espesor incremental, y de confinar el material de DFL exclusivamente dentro del volumen interior del canal. Además, la eliminación de agentes de enmascaramiento y la eliminación del personal que deba cepillar o pulverizar de forma manual materiales disolventes peligrosos sobre la pieza durante cada ciclo, reduce la exposición a materiales peligrosos, creando de este modo un entorno más seguro.
Debe entenderse que puede utilizarse cualquier material adecuado, además de DFL, con la presente invención. La selección de un material adecuado se basa al menos en asegurarse de que las propiedades del material resultante sean compatibles con el entorno operativo al que se expone la pieza. En una realización, cualquier película funcional puede aplicarse directamente sobre una superficie seleccionada del sustrato, tal como, por ejemplo, agentes de enmascaramiento de recubrimiento, películas cerámicas metálicas delgadas, películas organometálicas delgadas o películas cerámicas-cerámicas delgadas. Dichas películas pueden encontrar uso en diversas industrias, incluyendo la aeroespacial y la energética. El tipo de material seleccionado para ser aplicado sobre una pieza, puede determinar, al menos en parte, el tipo y diseño de membrana no porosa que se emplee durante el ciclo, para asegurar que el material pueda transferirse adecuadamente a, y desde, la membrana.
Puede aplicarse a las piezas cualquier material adecuado, incluyendo los mencionados en la presente memoria. En una realización, puede aplicarse una película funcional delgada cerámica metálica a una pala de compresor mediante el método de la presente invención, para producir un patrón específico en lugares seleccionados de la pala. Debe entenderse que las superficies de las piezas pueden tener cualquier forma, tal como, por ejemplo, superficies planas, cilíndricas, esféricas, de ángulos compuestos, texturizadas, o cóncavas y/o convexas. La capacidad de la presente invención de transferir diversos materiales que sean adherentes o no adherentes de una superficie plana de GDP a una superficie compuesta, sin distorsión y/o pérdida del patrón de la película resultante, es una mejora significativa respecto a los procesos convencionales.
Ejemplo 1
Se llevaron a cabo pruebas para aplicar un patrón predefinido de película de DFL sobre un sustrato de papel de destino, según los métodos de la presente invención. El material DFL era Molydag®, disponible comercialmente, fabricado y vendido por Indestructible Paint, con sede en Birmingham, Reino Unido. Se construyó una placa de definición de geometría siguiendo el patrón predefinido. El patrón predefinido tenía forma rectangular para probar las capacidades de transferencia de Molydag® DFL, de la GDP a la membrana, y posteriormente la transferencia de Molydag® DFL, de la membrana al sustrato de papel de destino.
Se seleccionó una membrana compresible de silicona para transferir el DFL Molydag® de la GDP al papel objetivo. La membrana se muestra en la Figura 8. Se observó que la membrana transfirió con éxito todo el DFL Molydag® al papel de destino al llegar al ciclo número 5. Los patrones se muestran en la Figura 9. Se observó, a partir de los resultados de las pruebas, que 5 ciclos garantizan que los patrones rectangulares se produjeran adecuadamente sobre el papel de destino.
Todos los patrones estaban bien definidos. El DFL Molydag® se transfirió, de forma consistente y precisa, de la GDP a la membrana de silicona, y luego al papel de destino. El espesor incremental se acumuló de forma controlada. Durante los ciclos, el espesor se controló mediante la profundidad del canal en la GDP o mediante el número de capas aplicadas o mediante una combinación de ambos.
Ejemplo 2
Después de la creación con éxito de los patrones rectangulares sobre el papel de destino, se realizaron las siguientes series de pruebas sobre un sustrato de placa metálica. La superficie de la pieza era una barra de forma rectangular de acero laminado en frío, que se preparó granallando la superficie ligeramente con un medio 46 de óxido de aluminio de mallas. Se utilizó Molydag® como DFL. La membrana de silicona de la Figura 8 se empleó en estas pruebas. Se produjeron los mismos patrones que en el Ejemplo 1.
Se observó que la membrana transfirió con éxito todo el DFL Molydag®a la placa metálica. Se observó, a partir de los resultados de las pruebas, que 5 ciclos garantizan que los patrones rectangulares se produjeran adecuadamente sobre el papel de destino. Sobre la base de los resultados del Ejemplo 1, el número de ciclos empleados para crear los patrones fue 3, 4 y 5, respectivamente.
Los resultados se muestran en la Figura 10. Todos los patrones estaban bien definidos. El DFL Molydag® se transfirió de forma consistente y precisa, de la GDP a la membrana de silicona, y luego al papel de destino. El espesor incremental se acumuló de forma controlada. Durante los ciclos, el espesor se controló mediante la profundidad del canal en la GDP o mediante el número de capas aplicadas o mediante una combinación de ambos.
Aunque se ha mostrado y descrito lo que se consideran determinadas realizaciones de la invención, se entenderá, por supuesto, que pueden hacerse diversas modificaciones y cambios en la forma o en los detalles, sin por ello desviarse del ámbito de la invención definido en las reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un método para producir un patrón predefinido sobre una superficie de sustrato, que comprende:
proporcionar una membrana (60) no porosa compresible que comprende una punta distal (65) y conectada operativamente a un depósito (10) de material cerrado;
proporcionar una placa (20) con un canal (30) con el patrón inscrito en la misma;
llenar dicho canal con un material seleccionado
cargando el material al depósito (10) de material cerrado;
posicionar el depósito (10) de material cerrado sobre la placa (20); transferir material del depósito (10) al canal de la placa (20);
mover el depósito (10) de material cerrado lejos del canal (30) lleno de material, para así exponer el canal al acoplamiento posterior a la membrana (60) no porosa; y limpiar cualquier exceso de material a lo largo de la placa (20);
mover dicha membrana (60) no porosa a una primer lugar por encima del canal (30), a medida que el depósito (10) de material cerrado se aleje del canal;
bajar la membrana (60) no porosa hacia la placa (20), de modo que una superficie seleccionada de la membrana (60) no porosa se acople a dicho material, y dicho material se transfiera desde el canal (30) sobre la superficie de la membrana (60), en donde dicho material se adhiere a la membrana de forma que se adapte al patrón predefinido contenido dentro de dicho canal, en donde en dicho primer lugar se impide que la punta distal (65) se sumerja en el canal (30); elevar la membrana (60) no porosa;
mover la membrana (60) a un segundo lugar por encima del sustrato (100), a medida que el depósito (10) de material cerrado se sitúa sobre la placa (20);
bajar la membrana (60) no porosa y acoplar la superficie seleccionada de la membrana (60) al sustrato (100);
transferir dicho material de la membrana (60) al sustrato (100), produciendo de este modo el patrón sobre el sustrato; y
elevar la membrana (60) lejos de dicho sustrato (100).
2. El método de la reivindicación 1, en donde dicho patrón se acumula sobre dicho sustrato (100) a un espesor incremental de no más de aproximadamente 100 micrómetros por cada acoplamiento de la membrana (60) al sustrato.
3. El método de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de seleccionar el material para que tenga propiedades compatibles con un entorno operativo del sustrato (100).
4. El método de la reivindicación 3, en donde el material se selecciona del grupo que consiste en lubricantes de película seca, agentes enmascarantes del recubrimiento, películas cerámicas metálicas delgadas, películas organometálicas delgadas, películas cerámicas-cerámicas delgadas, y combinaciones de los mismos.
5. El método de la reivindicación 1, en donde dicha superficie seleccionada es una superficie compuesta.
6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el material en dicho depósito (10) cerrado de material es un lubricante de película seca (DFL); y
en donde dicho patrón se produce sin enmascarar ninguna parte del sustrato (100).
7. El método de la reivindicación 6, que comprende además transferir dicho DFL de una superficie geométrica plana en dicho canal a una superficie compuesta seleccionada de la membrana (60).
8. El método de la reivindicación 6, en donde dicho DFL se aplica sobre una región del sustrato (100), a la que se le aplica un material seleccionado del grupo que consiste en lubricantes de película seca, agentes de enmascaramiento de recubrimiento, películas cerámicas metálicas delgadas, películas organometálicas delgadas, películas cerámicas-cerámicas delgadas, y combinaciones de los mismos.
ES14787327T 2013-10-07 2014-10-03 Proceso para transferir un material en un patrón específico sobre una superficie de sustrato Active ES2955694T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361887756P 2013-10-07 2013-10-07
PCT/US2014/059032 WO2015054054A1 (en) 2013-10-07 2014-10-03 Process for transferring a material in a specific pattern onto a substrate surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2955694T3 true ES2955694T3 (es) 2023-12-05

Family

ID=52777170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14787327T Active ES2955694T3 (es) 2013-10-07 2014-10-03 Proceso para transferir un material en un patrón específico sobre una superficie de sustrato

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20150099100A1 (es)
EP (1) EP3055077B1 (es)
JP (2) JP6759098B2 (es)
KR (1) KR20160067155A (es)
ES (1) ES2955694T3 (es)
HR (1) HRP20230919T1 (es)
HU (1) HUE062441T2 (es)
PL (1) PL3055077T3 (es)
WO (1) WO2015054054A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11717728B1 (en) * 2022-02-28 2023-08-08 Acushnet Company Golf ball having markings spaced from a centerline plane

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822353B2 (ja) * 1980-10-20 1983-05-09 日本曲面印刷機株式会社 パッド式凹版オフセット印刷装置
US4896598A (en) * 1989-02-27 1990-01-30 Automated Industrial Systems Pad printing process using thixotropic ink
US5266142A (en) * 1991-11-01 1993-11-30 Decc Technology Partnership A Limited Partnership Coated piston and method and apparatus of coating the same
JPH0668834U (ja) * 1993-03-12 1994-09-27 ナビタス株式会社 パッド印刷機
JPH08276155A (ja) * 1995-02-09 1996-10-22 Navitas Kk ペースト物塗布方法
US5694847A (en) * 1995-05-24 1997-12-09 Trans Tech America, Inc. Ink cups for pad printing machines, methods of their manufacturing and machines including same
JPH11173263A (ja) * 1997-10-09 1999-06-29 Toyota Autom Loom Works Ltd 斜板式圧縮機
JP2001317549A (ja) * 2000-05-02 2001-11-16 Daido Metal Co Ltd 摺動部材の表層形成方法
FR2825661B1 (fr) * 2001-06-06 2006-11-24 Bourgogne Grasset Dispositif de pose pour jeton et installations de tampographie incorporant de tels dispositifs
JP4287098B2 (ja) * 2002-07-18 2009-07-01 日本電産サンキョー株式会社 軸受装置及びその製造方法
US7516547B2 (en) * 2005-12-21 2009-04-14 General Electric Company Dovetail surface enhancement for durability
DE102007028603B4 (de) * 2007-06-19 2011-04-14 Dakor Melamin Imprägnierungen Gmbh Laminat mit einer abriebfesten Dekorfolie und dessen Herstellungsverfahren, insbesondere mit einem Overlay mit besonderem optischen Effekt
DE102010036700A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Siegfried Burgemeister Farbbehälter für Tampondruckmaschine, Reinigungsvorrichtung für Farbbehälter und Tampondruckmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
HRP20230919T1 (hr) 2024-01-19
HUE062441T2 (hu) 2023-11-28
US20150099100A1 (en) 2015-04-09
JP2020006370A (ja) 2020-01-16
EP3055077B1 (en) 2023-07-26
KR20160067155A (ko) 2016-06-13
JP2016536110A (ja) 2016-11-24
EP3055077A1 (en) 2016-08-17
JP6759098B2 (ja) 2020-09-23
WO2015054054A1 (en) 2015-04-16
PL3055077T3 (pl) 2023-09-18
EP3055077C0 (en) 2023-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10442176B2 (en) Additive layer manufacturing
ES2955694T3 (es) Proceso para transferir un material en un patrón específico sobre una superficie de sustrato
EP1076107A1 (en) Process of plugging cooling holes of a gas turbine component
DE4102260A1 (de) Vorrichtung zur herstellung beliebig geformter koerper
TWI665078B (zh) 製造圖案化印模以圖案化輪廓表面之方法、供在壓印微影製程中使用之圖案化印模、壓印微影方法、包括圖案化輪廓表面之物件及圖案化印模用於壓印微影之用法
WO2003025783A3 (en) Porously coated open-structure substrate and method of manufacture thereof
JP2016203425A (ja) 三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置および三次元造形物
US9604401B2 (en) Tool for producing a layer with micro structured outer surface on a substrate surface
CN102666684A (zh) 橡胶表面的加工方法及密封构件
CN114829020A (zh) 用于制作边缘保护涂层的装置和方法
CN109196725B (zh) 润滑接触元件及其制造方法
JPS59501102A (ja) 表面に層をコ−テイングする方法
FR3073170A1 (fr) Dispositif et procede de fabrication additive d’une structure architecturale comprenant au moins une piece encastree
US20090158947A1 (en) Stamp Comprising a Nanostamping Structure, Device and Method for the Production Thereof
EP1727210A3 (de) Verfahren zur Herstellung eines gehäuseabdichtenden Fensterelementes und entsprechende Vorrichtung
EP3259226B1 (fr) Adaptateur et procédé de remplissage d'un circuit fluidique
DE102008024409B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur teilweisen Benetzung der Oberfläche eines Werkstückes mittels Maske und Zerstäuber
Jeong et al. Super-hydrophobicity of PMMA and PDMS surfaces structured by femtosecond laser pulses
CN109127263B (zh) 用于将流体施加至表面的设备和方法
DE102014014012B4 (de) Vorrichtungen und Verfahren zur teilweisen Beschichtung der Oberfläche eines Werkstückes durch Vergießen
HK40070072A (en) Device and methods for producing edge protection coatings
EP2094405A1 (de) Entschichtungsvorrichtung für rotationssymmetrische bauteile, insbesondere aus flugzeugtriebwerken
CN114216103A (zh) 一种微型发光二极管灯板的快速封胶方法
JP3825340B2 (ja) 粉体塗布装置及び塗布方法
DE602005018995D1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Dichtung