ES2965943T3 - Objeto compuesto que comprende un cuerpo y una espuma, y método para la producción de este - Google Patents

Abstract

Un objeto compuesto (1, 2) comprende un cuerpo (10, 20) y una espuma sólida (301). El cuerpo (10, 20) se produjo mediante un método de producción aditivo y está conectado al menos de forma entrelazada con la espuma (301). El material del cuerpo (10, 20) difiere del de la espuma (301). El cuerpo (10, 20) comprende preferiblemente una red espacial de puntos nodales (200) conectados entre sí mediante puntales (100) y un espacio (300) entre los puntales (100). Al menos parcialmente está presente una espuma (301) en el espacio entre los puntales (100). El objeto compuesto es adecuado para su uso como elemento de soporte y/o elemento de soporte. Un método para producir un objeto compuesto (1, 2) de este tipo comprende los siguientes pasos: I) producir un cuerpo (10, 20) mediante un método de producción aditivo; II) poner el cuerpo (10, 20) en contacto con una composición formadora de espuma, donde la composición penetra al menos parcialmente en el interior del cuerpo (10, 20); III) formar una espuma para obtener el objeto compuesto (1, 2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Objeto compuesto que comprende un cuerpo y una espuma, y método para la producción de este

La presente invención se refiere a un artículo compuesto que comprende un cuerpo y una espuma, al uso de este como un elemento de soporte o elemento de montaje y a un proceso para producir tal artículo compuesto.

Los elementos de soporte o los elementos de montaje pueden tener forma de colchones, por ejemplo. Tales colchones típicamente consisten en materiales de espuma, en donde los colchones en particular pueden consistir en una pluralidad de capas de espuma superpuestas. Con el fin de aumentar la comodidad de reclinación de tales colchones, es habitual llevar a cabo la denominada división en zonas en los colchones. Tal división en zonas comprende formar zonas que tienen propiedades elásticas variables, es decir, elasticidad variable, distribuidas sobre el área del colchón. Esto tiene en cuenta el hecho de que un colchón debe tener una elasticidad diferente en la región de las piernas, por ejemplo, que en la región de la espalda. Para formar tales divisiones en zonas en colchones de múltiples capas, típicamente se incorporan cavidades locales en una capa intermedia del colchón con láminas oscilantes. Luego, se aplican capas superiores e inferiores de colchón completamente cerradas a cada uno de los lados superior e inferior de esta capa intermedia del colchón.

DE 102015100816 B3 describe un proceso para producir un elemento de soporte del cuerpo formado por un colchón, un almohadón, un asiento o parte de un asiento, que comprende las etapas del proceso de definir los datos de impresión que forman una estructura de soporte tridimensional específica de persona y la producción del elemento de soporte del cuerpo mediante el uso de los datos de impresión por medio de una impresora 3D. Mediante el uso de los datos de impresión, es posible producir regiones de diferente elasticidad a través de la formación de cavidades de diferentes tamaños y/o diferentes números por medio de la impresora 3D.

Se afirma que, en el proceso de acuerdo con DE 102015 100 816 B3, la producción del elemento de soporte del cuerpo puede lograrse mediante el uso de materiales elásticos que, en el proceso de impresión realizado con la impresora 3D, se mezclan con un aglutinante. Los materiales elásticos que se pueden emplear incluyen materiales elastoméricos, especialmente plásticos. La impresora 3D puede tener medios de pulverización, en donde los materiales elásticos se pulverizan desde los primeros medios de pulverización y los aglutinantes se pulverizan desde los segundos medios de pulverización. Los materiales elásticos pueden estar en forma de polvo.

DE 102015 100816 B3 no da indicaciones de si el material elastomérico forma un cuerpo poroso. Se afirma que, por medio de la impresora 3D, de acuerdo con los datos de impresión, se generan regiones de diferente elasticidad del elemento de soporte del cuerpo a través de la formación de cavidades de diferentes tamaños y/o diferentes números. Con el fin de obtener la variación espacial de la elasticidad del colchón, se pueden incorporar específicamente 3 cavidades en la impresora 3D en ciertos sitios en el colchón. Una cavidad en un sitio particular se genera cuando no se pulveriza ningún aglutinante a través del segundo medio de pulverización, de manera que el material elastomérico pulverizado a través del primer medio de pulverización no puede unirse con el aglutinante para proporcionar una estructura de material allí. También es alternativamente posible no pulverizar ningún material elastomérico a través del primer medio de pulverización, de manera que no se desperdicie material elastomérico pulverulento.

DE 102015 100816 B3 establece que las cavidades generadas con la impresora 3D pueden tener cualquier geometría deseada y estas pueden tener especialmente forma de inclusiones que pueden rodearse por todos los lados por la estructura de material del colchón. También se sugiere que las cavidades pueden generarse en diferentes tamaños, y en particular también pueden generarse cavidades muy pequeñas y, por lo tanto, se dice que es posible lograr una resolución espacial particularmente alta de la variación en las propiedades elásticas del colchón.

Tradicionalmente, las espumas de poliuretano flexibles se han usado en grandes cantidades para la producción de colchones, almohadones y similares, y esto se documenta en numerosas publicaciones de patentes y en publicaciones que no son de patentes. Por el contrario, los informes relacionados con materiales que podrían caracterizarse como espumas producidas por procesos aditivos son menos comunes.

La publicación de Maiti, A. et al. “3D printed cellular solid outperforms traditional stochastic foam in long-term mechanical response”, Sci. Rep. 6, 24871; doi: 10.1038/srep24871 (2016) describe materiales formados a partir de elastómero de polidimetilsiloxano (PDMS) que se producen por medio del método de escritura directa de tinta. El material se construyó en forma de capas y cada capa se compuso por cilindros de PDMS igualmente separados de 250 |jm de diámetro.

WO 2012/028747 A1 se refiere a un proceso para producir un artículo tridimensional a partir de un material de construcción mediante un proceso de construcción de capa aditiva, en el que, al proceder de las características del material del material de construcción y de las propiedades definidas del artículo a fabricar, se calcula una estructura interna del objeto que comprende una estructura de rejilla y el objeto tridimensional que tiene esta estructura interna se produce mediante el proceso de construcción de capa aditiva y, por lo tanto, tiene las propiedades definidas.

La introducción de funcionalidades en un material de matriz se pone en práctica en muchos campos de la tecnología. Las funcionalidades suelen asumir aquí tareas de refuerzo mecánico de todo el cuerpo. Un ejemplo es un hormigón reforzado con acero en el que las rejillas de acero introducidas en el hormigón pueden absorber las fuerzas de tracción.

Las resinas plásticas reforzadas con fibra de vidrio o fibra de carbono son otro ejemplo de tales materiales compuestos.

En el campo de las espumas poliméricas, se conoce (DE 4446450 C1) que para la producción de partes de espuma para respaldos, áreas de asiento y similares de asientos de vehículos, se inyecta poliuretano líquido en un molde que posteriormente se cierra y calienta de manera que las espumas de poliuretano y la parte de espuma adquieran la forma deseada. Para que las cubiertas puedan unirse al asiento/la parte de espuma, los denominados alambres de inserción o corte se espuman en la parte de espuma, a la cual se pueden unir los alambres correspondientes proporcionados en las cubiertas mediante anillos sujetables o similares. Los alambres de corte se insertan en el molde antes de la introducción del poliuretano líquido y se mantienen en los lugares apropiados del molde a través de imanes y clavijas de sujeción de manera que no se desplacen durante la inyección y la formación de espuma del poliuretano. Los alambres de corte, en este caso, están completamente espumados en la parte de espuma y los huecos permanecen solo en los puntos de sujeción que permiten el acceso a los alambres para la unión posterior de las cubiertas.

EP 0 991 514 A1 describe un artículo que absorbe energía que comprende una superficie en la que se desea resistencia al impacto; en el artículo que absorbe energía se incorpora una espuma termoplástica extruida que es una espuma extruida fusionada que tiene una mayor resistencia en una primera dirección que en cualquier otra dirección; en donde la espuma termoplástica extruida se orienta de manera que la primera dirección en la que la resistencia es mayor se alinee aproximadamente con la dirección en la que se desea la resistencia al impacto. La espuma termoplástica puede ser un coextruido que incluye extruidos de espuma y un perfil uniforme de un material termoplástico no espumado colocado entre estos.

Los cuerpos poliméricos que tienen funcionalidades incorporadas también pueden considerarse en ciertos casos como redes poliméricas interpenetrantes (IPN). Tales redes en la aplicación de una pelota de golf forman el objeto de la solicitud de patente US 2002/187857 A1.

Finalmente, la solicitud de patente CN 1331010 A describe una lámina compuesta multiusos con fines de decoración de interiores. La lámina es una lámina espumada construida a partir de un armazón de refuerzo y un material espumado que rodea el armazón de refuerzo. Las ventajas descritas incluyen una alta resistencia y combinación simple.

US 2015/0040428 A1 describe una suela extruida para un artículo de calzado, en donde porciones seleccionadas de la suela pueden extrudirse y llenarse con materiales similares o diferentes, por ejemplo, con espuma de uretano. De esta manera, una “estructura de esqueleto” de materiales extrudidos (por ejemplo, TPU) puede formarse y llenarse con otros materiales (tal como espuma de uretano dosificada).

A partir de US 2010/0119792 A1, se conocen estructuras auxéticas, especialmente estructuras auxéticas tridimensionales. Estas estructuras auxéticas se forman, entre otros, a partir de celdas unitarias con cuatro puntos base A, B, C, D que definen esquinas de un cuadrado que se encuentra dentro de un plano horizontal. Cuatro rellenos se extienden desde uno de los puntos base respectivos hasta un punto E separado del plano, y cuatro tendones, en donde cada tendón se extiende desde uno de los puntos base respectivos hasta un punto F entre el punto E y el plano. Los rellenos y tendones pueden formarse a partir de cualquier material rígido adecuado, que incluye metales, cerámicas y plásticos. El espacio alrededor de las celdas unitarias puede llenarse con un material tal como espuma.

US 2014/0101816 A1 describe una vestimenta que incluye, entre otros, al menos un panel que incluye un primer borde y un segundo borde opuesto. El al menos un panel incluye una estructura auxética que define una dirección de alargamiento primaria y una dirección de alargamiento secundaria. El al menos un panel puede comprender una capa base y una capa auxética. La capa auxética puede formarse a partir de cualquier material adecuado para el fin descrito y formarse a partir de un proceso de fabricación aditiva tal como sinterización selectiva por láser. Una capa de espuma sólida puede extenderse a través de los huecos de la capa auxética, de manera que la superficie de la capa auxética se acople generalmente a la superficie superior de la capa de espuma.

US 2016/0135537 A1 describe un calzado que consiste en un material superior y una suela que comprende una media suela. La media suela puede comprender una estructura de red en la que puede inyectarse un material tal como una espuma ligera para llenar las cavidades abiertas, proporcionando de esta manera soporte estructural adicional. El calzado puede formarse mediante un proceso de fabricación aditiva tal como sinterización selectiva por láser. Los materiales ilustrativos que pueden usarse para la fabricación de los componentes de zapato comprenden, por ejemplo, TPU.

Es un objetivo de la presente invención superar al menos parcialmente al menos una desventaja de la técnica anterior. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un artículo que puede ser comparable en términos de su comodidad percibida para un usuario con un colchón convencional o un almohadón convencional. Es aún un objetivo adicional de la invención ser capaz de producir tal artículo de una manera que sea tan rentable y/o individualizada y/o que ahorre recursos como sea posible.

El objetivo se logra de acuerdo con la invención mediante un artículo compuesto como se reivindica en la reivindicación 1, un uso como se reivindica en la reivindicación 8 y un proceso como se reivindica en la reivindicación 9. Los desarrollos ventajosos se especifican en las reivindicaciones secundarias. Pueden combinarse según se desee, a menos que lo opuesto sea evidente a partir del contexto.

Un artículo compuesto de acuerdo con la invención comprende un cuerpo y una espuma sólida. El cuerpo se produjo por medio de un proceso de sinterización de fabricación aditiva y tiene al menos un ajuste positivo a la espuma, en donde el material del cuerpo es diferente del de la espuma.

Como se sugerirá adicionalmente en el contexto del proceso de acuerdo con la invención, el cuerpo se produce por medio de un proceso de sinterización de fabricación aditiva. El material del cuerpo puede comprender, por ejemplo, un metal, una cerámica, que incluye hormigón, un polímero o, en el caso de procesos de laminación aditiva, papel. El ajuste positivo y opcionalmente la unión de materiales de la espuma con el cuerpo hace posible lograr propiedades mecánicas sinérgicas para el artículo compuesto. En el contexto de la invención, el ajuste positivo debe entenderse como que el cuerpo y la espuma están en contacto directo en al menos un lugar. Preferentemente, el ajuste positivo debe entenderse además como que el cuerpo y la espuma evitan que el otro se mueva en una dirección espacial por separado, es decir, solo pueden moverse juntos en una dirección espacial. Las uniones de materiales deben entenderse como todas las uniones en donde los componentes de unión, es decir, el cuerpo y la espuma, se mantienen unidos mediante fuerzas atómicas o moleculares. Son simultáneamente uniones insolubles que se pueden separar solamente mediante la destrucción de los medios de unión. Los métodos para obtener uniones de materiales incluyen, por ejemplo, soldadura, unión adhesiva, vulcanización o una combinación de al menos dos de estos. Los posibles ejemplos del sector de la construcción son cavidades (parciales) impresas en 3D tales como paredes que están rellenas al menos parcialmente de espuma.

La invención se refiere a un artículo compuesto que comprende un cuerpo y una espuma sólida. El cuerpo comprende una red espacial de puntos de nodo unidos entre sí mediante puntales y un espacio presente entre los puntales. El espacio presente entre los puntales está ocupado al menos parcialmente por una espuma de poliuretano en forma sólida. El cuerpo se forma al menos parcialmente a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico diferente de la espuma polimérica y con una densidad de > 1 kg/l y una dureza Shore (DIN ISO 7619-1) de > 50A a < 98A.

Por ejemplo, una espuma viscoelástica junto con un cuerpo elástico pueden formar un elemento de amortiguación a medida o un colchón a medida.

En el artículo compuesto de acuerdo con la invención, es preferible que al menos dos puntales, con mayor preferencia >10 % de los puntales a <99,9 % de los puntales, en particular, preferentemente > 70 % de los puntales a < 99,9 % de los puntales se unan entre sí mediante la espuma polimérica. Esto hace posible lograr un anclaje de la espuma dentro del cuerpo o un ajuste positivo al cuerpo que sea lo más ajustado posible.

Es preferible además que haya una unión de materiales (por ejemplo, con una adhesión de > 0,5 N/mm) entre la espuma polimérica y los puntales. Esto puede lograrse, por ejemplo, cuando el cuerpo se forma al menos parcialmente a partir de un polímero de poliuretano y la espuma es una espuma de poliuretano.

La espuma polimérica es una espuma polimérica sólida, en donde “sólida” debe entenderse como que es distinta de “fluible”. La espuma puede ser de celda abierta o de celda cerrada. Las espumas integrales que tienen una superficie cerrada también son concebibles.

La relación del volumen de la espuma con respecto al volumen del cuerpo definido por sus dimensiones externas puede ser <1, 1 o >1. Por ejemplo, la espuma puede estar dentro del cuerpo y el cuerpo puede tener regiones que no están llenas de espuma. Sin embargo, el cuerpo también puede estar completamente incorporado en la espuma de manera que ninguna parte sobresalga de la espuma.

En una modalidad preferida, el cuerpo está completamente incorporado en la espuma. Es preferible que la espuma se extienda alrededor del cuerpo en cada punto del artículo compuesto en al menos 0,1 cm, o preferentemente en al menos 0,5 cm, o preferentemente en al menos 1 cm. Es preferible que la espuma se extienda alrededor del cuerpo en cada punto del artículo compuesto en un intervalo de 0,5 a 50 cm, o preferentemente en un intervalo de 1 a 40 cm del cuerpo, o preferentemente en un intervalo de 2 a 30 cm, o preferentemente en un intervalo de 3 a 20 cm, o preferentemente en un intervalo de 4 a 10 cm.

De acuerdo con la invención, se proporciona que el cuerpo se forma al menos parcialmente a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico diferente de la espuma polimérica. La diferencia puede basarse en propiedades físicas (por ejemplo, una densidad diferente) y/o en propiedades químicas (por ejemplo, materiales químicamente distintos).

El cuerpo puede fabricarse en un proceso de fabricación aditiva sin elementos de soporte externos durante la construcción vertical de su estructura.

El espacio entre los puntales del cuerpo representa > 60 % a < 90 % del volumen del cuerpo. Cuando se conoce la densidad del material de inicio para el cuerpo y la densidad del propio cuerpo, este parámetro se puede determinar fácilmente.

La densidad espacial promedio de los puntos de nodo en el cuerpo es > 5000 puntos de nodo/m3 a < 100.000 puntos de nodo/m3.

Los materiales adecuados para el cuerpo son en particular elastómeros tales como elastómeros de poliuretano. Los elastómeros pueden ser generalmente materiales termoestables o termoplásticos, o mezclas de estos. En el cuerpo, es preferible emplear materiales que a una densidad de > 1 kg/l tengan una dureza Shore A (DIN ISO 7619-1) de > 40 Shore A y < 100 Shore A, preferentemente > 50 Shore A y < 98 Shore A, con mayor preferencia > 60 Shore A y < 95 Shore A. Se prefieren elastómeros de poliuretano termoplásticos.

El material del cuerpo en una primera región del cuerpo puede ser diferente del material en una segunda región del cuerpo. A diferencia de la invención reivindicada, pueden usarse diferentes materiales con propiedades mecánicas correspondientemente diferentes para producir el cuerpo en un proceso de capas de fusión con cabezales de impresión para más de un material. No solo son adecuados dos materiales diferentes de una clase de sustancia, tal como, por ejemplo, dos elastómeros de poliuretano termoplásticos que tienen diferentes módulos elásticos, sino también dos materiales de diferentes clases de sustancias.

El cuerpo se forma al menos parcialmente a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico que tiene una densidad de > 1 kg/l y una dureza Shore (DIN iSo 7619-1) de > 50A a < 98A.

En una modalidad preferida adicional, el elastómero de poliuretano termoplástico tiene un intervalo de fusión (DSC, calorimetría de barrido diferencial; segundo calentamiento a una velocidad de calentamiento de 5 K/min) de > 20 °C a < 240 °C (preferentemente > 40 °C a < 240 °C, con mayor preferencia > 70 °C a < 240 °C), una dureza Shore de acuerdo con DIN ISO 7619-1 de > 60 Shore A a < 98 Shore A y una velocidad de volumen de fusión (MVR) de acuerdo con ISO 1133 (240 °C, 10 kg) de > 25 a < 250 (preferentemente > 30 a < 180, con mayor preferencia > 40 a < 150) cm3/10 min.

En este análisis de DSC, el material se somete al siguiente ciclo de temperatura: 1 minuto a menos 60 °C, luego se calienta a 250 °C a 5 kelvin/minuto, luego se enfría a menos 60 °C a 5 kelvin/minuto, luego 1 minuto a menos 60 °C, luego se calienta a 250 °C a 5 kelvin/minuto.

En una modalidad preferida adicional, el elastómero de poliuretano termoplástico tiene un intervalo de fusión (DSC, calorimetría de barrido diferencial; segundo calentamiento a una velocidad de calentamiento de 5 K/min) de > 20 °C a < 240 °C (preferentemente > 40 °C a < 240 °C, con mayor preferencia > 70 °C a < 240 °C), una dureza Shore de acuerdo con DIN ISO 7619-1 de > 60 Shore A a < 98 Shore A; una velocidad de volumen de fusión (MVR) a una temperatura T de acuerdo con ISO 1133 (10 kg) de 5 a 15 (preferentemente > 6 a < 12, con mayor preferencia > 7 a < 10) cm3/10 min y presenta un cambio en la velocidad de volumen de fusión (10 kg) a un aumento de esta temperatura T en 20°C de < 90 (preferentemente < 70, con mayor preferencia < 50) cm3/10 min.

También en este análisis de DSC, el material se somete al siguiente ciclo de temperatura: 1 minuto a menos 60 °C, luego se calienta a 250 °C a 5 kelvin/minuto, luego se enfría a menos 60 °C a 5 kelvin/minuto, luego 1 minuto a menos 60 °C, luego se calienta a 250 °C a 5 kelvin/minuto.

Este elastómero de poliuretano termoplástico preferentemente tiene características de fusión uniformes. Las características de fusión se determinan mediante el cambio en MVR (velocidad de volumen de fusión) de acuerdo con ISO 1133 con un tiempo de precalentamiento de 5 minutos y 10 kg en función de la temperatura. Las características de fusión se consideran "uniformes" cuando la MVR a una temperatura de inicio Tx tiene un valor de inicio de 5 a 15 cm3/10 min y aumenta en no más de 90 cm3/10 min como resultado de un aumento de temperatura en 20 °C hasta Tx+20.

El elastómero de poliuretano termoplástico puede obtenerse de la reacción de los siguientes componentes:

a) al menos un diisocianato orgánico

b) al menos un compuesto que tiene grupos reactivos hacia grupos isocianato y que tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de > 500 g/mol a < 6000 g/mol y una funcionalidad promedio en número de la totalidad de los componentes cubiertos por b) de > 1,8 a < 3,0

c) al menos un extensor de cadena que tiene un peso molecular (Mn) de 60-450 g/mol y una funcionalidad promedio en número de la totalidad de los extensores de cadena cubiertos por c) de 1,8 a 2,5.

Para la síntesis de este elastómero de poliuretano termoplástico (TPU), los ejemplos específicos del componente de isocianato cubierto por a) incluyen: diisocianatos alifáticos tales como diisocianato de etileno, tetrametilen 1,4-diisocianato, pentametilen 1,5-diisocianato, hexametilen 1,6-diisocianato, dodecan 1,12-diisocianato, diisocianatos cicloalifáticos tales como diisocianato de isoforona, ciclohexan 1,4-diisocianato, 1-metilciclohexan 2,4-diisocianato y 1-metilciclohexan 2,6-diisocianato y las mezclas de isómeros correspondientes, diciclohexilmetan 4,4'-diisocianato, diciclohexilmetan 2,4'-diisocianato y diciclohexilmetan 2,2'-diisocianato y las mezclas de isómeros correspondientes, y también diisocianatos aromáticos tales como tolilen 2,4-diisocianato, mezclas de tolilen 2,4-diisocianato y tolilen 2,6-diisocianato, difenilmetan 4,4'-diisocianato, difenilmetan 2,4-diisocianato y difenilmetan 2,2'-diisocianato, mezclas de difenilmetan 2,4-diisocianato y difenilmetan 4,4'-diisocianato, líquido modificado con uretano difenilmetan 4,4'-diisocianatos o difenilmetan 2,4'-diisocianatos, 4,4'-diisocianato-1,2-difeniletano y naftileno 1,5-diisocianato. Se da preferencia al uso de hexametilen 1,6-diisocianato, ciclohexan 1,4-diisocianato, diisocianato de isoforona, diisocianato de diciclohexilmetano, mezclas de isómeros de diisocianato de difenilmetano que tienen un contenido de difenilmetan 4,4'-diisocianato de más de 96 % en peso y especialmente difenilmetan 4,4'-diisocianato y naftilen 1,5-diisocianato. Estos diisocianatos pueden usarse individualmente o en forma de mezclas entre sí. También pueden usarse juntos con hasta 15 % mol (en función del diisocianato total) de un poliisocianato, pero la cantidad máxima de poliisocianato que puede agregarse es tal como para dar como resultado un producto que aún se puede procesar termoplásticamente. Los ejemplos de poliisocianatos son trifenilmetan 4,4',4"-triisocianato y poliisocianatos de polifenilpolimetileno.

Los ejemplos de compuestos reactivos al isocianato de cadena más larga cubiertos por b) incluyen aquellos que tienen en promedio al menos 1,8 a 3,0 átomos de hidrógeno activos según la determinación de Zerewitinoff y un peso molecular promedio en número de 500 a 10.000 g/mol. Estos incluyen, además de compuestos que tienen grupos amino, grupos tiol o grupos carboxilo, especialmente compuestos que tienen de dos a tres, preferentemente dos, grupos hidroxilo, específicamente aquellos que tienen pesos moleculares promedio en número Mn de 500 a 6000 g/mol, en particular, preferentemente aquellos que tienen un peso molecular promedio en número Mn de 600 a 4000 g/mol, por ejemplo, polioles de poliéster que contienen grupos hidroxilo, polioles de poliéter, polioles de policarbonato y poliamidas de poliéster. Los dioles de poliéster adecuados pueden producirse mediante la reacción de uno o más óxidos de alquileno que tienen de 2 a 4 átomos de carbono en el radical de alquileno con una molécula de inicio que contiene dos átomos de hidrógeno activos en forma unida. Los ejemplos de óxidos de alquileno incluyen: óxido de etileno, óxido de 1,2-propileno, epiclorhidrina y óxido de 1,2-butileno y óxido de 2,3-butileno. Se da preferencia al uso de óxido de etileno, óxido de propileno y mezclas de óxido de 1,2-propileno y óxido de etileno. Los óxidos de alquileno pueden usarse individualmente, en sucesión alterna o como mezclas. Las moléculas de inicio contempladas incluyen, por ejemplo, agua, alcoholes amino tales como N-alquildietanolaminas, por ejemplo, N-metildietanolamina, y dioles tales como etilenglicol, 1,3-propilenglicol, butan-1,4-diol, pentan-1,5-diol y hexan-1,6-diol. También es opcionalmente posible emplear mezclas de moléculas de inicio. Los dioles de poliéter adecuados incluyen además los productos de polimerización que contienen el grupo hidroxilo de tetrahidrofurano. También es posible usar poliéteres trifuncionales en proporciones de 0 % a 30 % en peso, en función de los dioles de poliéter bifuncionales, pero como máximo en una cantidad tal que de como resultado un producto que aún se puede procesar termoplásticamente. Los dioles de poliéter esencialmente lineales tienen preferentemente pesos moleculares promedio en número n de 500 a 6000 g/mol. Pueden usarse individualmente o en forma de mezclas entre sí.

Los dioles de poliéster adecuados pueden producirse, por ejemplo, a partir de ácidos dicarboxílicos que tienen de 2 a 12 átomos de carbono, preferentemente de 4 a 6 átomos de carbono, y alcoholes polihídricos. Los ácidos dicarboxílicos contemplados incluyen, por ejemplo: ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido sucínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico y ácido sebácico, o ácidos dicarboxílicos aromáticos tales como ácido Itálico, ácido isofálico y ácido tereftálico. Los ácidos dicarboxílicos pueden usarse individualmente o como mezclas, por ejemplo, en forma de una mezcla de ácido succínico, glutárico y adípico. Para producir los dioles de poliéster, puede ser ventajoso en algunos casos no emplear los ácidos dicarboxílicos, sino los derivados de ácido dicarboxílico correspondientes tales como diésteres carboxílicos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono en el radical alcohol, anhídridos carboxílicos o cloruros de carbonilo. Los ejemplos de alcoholes polihídricos incluyen glicoles que tienen de 2 a 10, preferentemente de 2 a 6, átomos de carbono, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, 1,4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-hexandiol, 1,10-decandiol, 2,2-dimetil-l,3-propandiol, 1,3-propandiol o dipropilenglicol. Según las propiedades deseadas, los alcoholes polihídricos pueden usarse solos o en mezclas entre sí. También son adecuados los ésteres de ácido carbónico con los dioles mencionados, especialmente aquellos que tienen de 4 a 6 átomos de carbono, tales como butan-1,4-diol o hexan-1,6-diol, productos de condensación de ácidos w-hidroxicarboxílicos tales como ácido w-hidroxicaproico, o productos de polimerización de lactonas, por ejemplo, w-caprolactona opcionalmente sustituida. Los dioles de poliéster empleados preferentemente son poliadipatos de etandiol, poliadipatos de butan-1,4-diol, poliadipatos de etandiol butan-1,4-diol, poliadipatos de hexan-1,6-diol neopentilglicol, poliadipatos de hexan-1,6-diol butan-1,4-diol y policaprolactonas. Los dioles de poliéster preferentemente tienen pesos moleculares promedio en número Mn de 450 a 6000 g/mol y pueden emplearse individualmente o en forma de mezclas entre sí.

Los extensores de cadena cubiertos por c) tienen en promedio 1,8 a 3,0 átomos de hidrógeno activos según la determinación de Zerewitinoff y tienen un peso molecular de 60 a 450 g/mol. Esto debe entenderse como compuestos que tienen grupos amino, grupos tiol o grupos carboxilo, pero también aquellos que tienen de dos a tres, preferentemente dos, grupos hidroxilo.

Preferentemente, los extensores de cadena empleados son dioles alifáticos que tienen de 2 a 14 átomos de carbono, por ejemplo, etandiol, propan-1,2-diol, propan-1,3-diol, butan-1,4-diol, butan-2,3-diol, pentan-1,5-diol, hexan-1,6-diol, dietilenglicol y dipropilenglicol. Sin embargo, también son adecuados los diésteres de ácido tereftálico con glicoles que tienen de 2 a 4 átomos de carbono, por ejemplo, ácido tereftálico bis-etilenglicol o ácido tereftálico bis-butan-1,4-diol, éteres de hidroxialquileno de hidroquinona, por ejemplo, 1,4-di(b-hidroxietil)hidroquinona, bisfenoles etoxilados, por ejemplo, 1,4-di(b-hidroxietil)bisfenol A, (ciclo)diaminas alifáticas, tales como isoforondiamina, etilendiamina, propilen-1,2-diamina, propilen-1,3-diamina, N-metilpropilen-1,3-diamina, N,N'-dimetiletilendiamina y diaminas aromáticas tales como tolilen-2,4-diamina, tolilen-2,6-diamina, 3,5-dietiltolilen-2,4-diamina o 3,5-dietiltolilen-2,6-diamina o 4,4'-diaminodifenilmetanos primarios sustituidos con mono-, di-, tri- o tetraalquilo. Los extensores de cadena usados con particular preferencia son etandiol, butan-1,4-diol, hexan-1,6-diol, 1,4-di(p-hidroxietil)hidroquinona o 1,4-di(phidroxietil)bisfenol A. También pueden emplearse mezclas de los extensores de cadena mencionados anteriormente.

Además, también pueden agregarse cantidades relativamente pequeñas de trioles.

Los compuestos monofuncionales con respecto a los isocianatos pueden emplearse como los denominados terminadores de cadena bajo f) en proporciones de hasta 2 % en peso en función de TPU. Los ejemplos adecuados incluyen monoaminas tales como butil- y dibutilamina, octilamina, estearilamina, N-metilestearilamina, pirrolidina, piperidina o ciclohexilamina, monoalcoholes tales como butanol, 2-etilhexanol, octanol, dodecanol, alcohol estearílico, los diversos alcoholes amílicos, ciclohexanol y etilenglicol monometiléter.

Las sustancias reactivas al isocianato deben elegirse preferentemente de manera que su funcionalidad promedio en número no exceda significativamente dos si deben producir elastómeros de poliuretano que se pueden procesar termoplásticamente. Si se usan compuestos de mayor funcionalidad, la funcionalidad general debe reducirse en consecuencia mediante el uso de compuestos que tienen una funcionalidad de < 2.

Las cantidades relativas de grupos isocianato y grupos reactivos a isocianato se eligen preferentemente de manera que la relación sea de 0,9: 1 a 1,2:1, preferentemente de 0,95:1 a 1,1:1.

Los elastómeros de poliuretano termoplásticos usados de acuerdo con la invención pueden comprender como sustancias auxiliares y/o aditivas hasta un máximo de 20 % en peso, en función de la cantidad total de TPU, de sustancias auxiliares y aditivas habituales. Las sustancias auxiliares y aditivas típicas son catalizadores, agentes antibloqueantes, inhibidores, pigmentos, colorantes, retardadores de llama, estabilizadores contra los efectos del envejecimiento y desgaste y contra la hidrólisis, luz, calor y decoloración, plastificantes, lubricantes y agentes desmoldantes, sustancias bacteriostáticas y fungistáticas, agentes de refuerzo y rellenos inorgánicos y/u orgánicos, y mezclas de estos.

Los ejemplos de sustancias aditivas son lubricantes, tales como ésteres de ácidos grasos, jabones metálicos de estos, amidas de ácidos grasos, amidas de ésteres de ácidos grasos y compuestos de silicona, y agentes de refuerzo, por ejemplo, agentes de refuerzo fibrosos, tales como fibras inorgánicas, que se producen de acuerdo con la técnica anterior y también pueden tratarse con un tamaño. Se puede encontrar más información sobre las sustancias auxiliares y aditivas mencionadas en la bibliografía especializada, por ejemplo, en la monografía de J.H. Saunders y K.C. Frisch "High Polymers", Volumen XVI, Polyurethane, Parte 1 y 2, Interscience Publishers 1962/1964, en "Taschenbuch für Kunststoff-Additive" de R. Gachter y H. Müller (Hanser Verlag Munich 1990) o en DE-A 2901 774.

Los catalizadores adecuados son las aminas terciarias habituales conocidas de la técnica anterior, por ejemplo, trietilamina, dimetilciclohexilamina, N-metilmorfolina, N,N'-dimetilpiperazina, 2-(dimetilaminoetoxi)etanol, diazabiciclo[2.2.2]octano y similares, y también en particular compuestos metálicos orgánicos tales como ésteres de titanato, compuestos de hierro o compuestos de estaño tales como diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de dialquilestaño de ácidos carboxílicos alifáticos tales como diacetato de dibutilestaño o dilaurato de dibutilestaño o similares. Los catalizadores preferidos son compuestos metálicos orgánicos, en particular, ésteres de titanato, compuestos de hierro y compuestos de estaño. La cantidad total de catalizadores en los TPU empleados es generalmente de alrededor de 0 % a 5 % en peso, preferentemente de 0 % a 2 % en peso, en función de la cantidad total de TPU.

Los elastómeros de poliuretano termoestables descritos adecuados pueden incluir, por ejemplo, elastómeros moldeados de 2 componentes. Estos pueden obtenerse mediante métodos conocidos a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato orgánico

b) al menos un compuesto que comprende grupos reactivos al isocianato y que tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de > 500 g/mol a < 6000 g/mol y una funcionalidad promedio en número de la totalidad de los componentes cubiertos por b) de >2.1

c) opcionalmente al menos un extensor de cadena que tiene un peso molecular (Mn) de 60 - 450 g/mol.

Para más detalles sobre poliisocianatos y compuestos reactivos al NCO se hace referencia a lo que se indicó anteriormente.

En una modalidad preferida adicional, el elastómero de poliuretano termoplástico tiene un intervalo de fusión (DSC, calorimetría de barrido diferencial; 2do calentamiento a una velocidad de calentamiento de 5 K/min) de > 20 °C a < 100 °C y una magnitud de viscosidad compleja |^*| (determinada mediante medición de viscometría en la fusión con un viscosímetro de cizallamiento de oscilación de cono y placa a 100 °C y una velocidad de cizallamiento de 1/s) de > 10 Pas a < 1.000.000 Pas.

Este elastómero termoplástico tiene un intervalo de fusión de > 20 °C a < 100 °C, preferentemente de > 25 °C a < 90 °C y con mayor preferencia de > 30 °C a < 80 °C. En el análisis de DSC para la determinación del intervalo de fusión, el material se somete al siguiente ciclo de temperatura: 1 minuto a -60 °C, luego se calienta a 200 °C a 5 kelvin/minuto, luego se enfría a -60 °C a 5 kelvin/minuto, luego 1 minuto a -60 °C, luego se calienta a 200 °C a 5 kelvin/minuto.

Es posible que el intervalo de temperatura entre el inicio de la operación de fusión y el final de la operación de fusión determinado de acuerdo con el protocolo de DSC anterior sea < 20 °C, preferentemente < l0 °C y con mayor preferencia < 5 °C.

Este elastómero termoplástico tiene además una magnitud de viscosidad compleja |^*| (determinada mediante medición de viscometría en la fusión con un viscosímetro de oscilación de placa y placa de acuerdo con ISO 6721-10 a 100 °C y una velocidad de cizallamiento de 1/s) de > 10 Pas a < 1.000.000 Pas. |^*| es preferentemente > 100 Pas a < 500.000 Pas, con mayor preferencia > 1000 Pas a < 200.000 Pas.

La magnitud de la viscosidad compleja |^*| describe la relación de los módulos viscoelásticosG'(módulo de almacenamiento) yG”(módulo de pérdida) con respecto a la frecuencia de excitaciónwen un análisis de material dinámico-mecánico:

Este elastómero termoplástico es preferentemente un elastómero de poliuretano termoplástico.

En una modalidad preferida adicional, el elastómero de poliuretano termoplástico puede obtenerse de la reacción de un componente de poliisocianato y un componente de poliol, en donde el componente de poliol comprende un poliol de poliéster que tiene un punto de no flujo (ASTM D5985) de > 25 °C.

Opcionalmente, también se pueden emplear dioles como extensores de cadena en la reacción para proporcionar este poliuretano en el intervalo de peso molecular de > 62 a < 600 g/mol.

Este componente de poliisocianato puede comprender un poliisocianato simétrico y/o un poliisocianato asimétrico. Los ejemplos de poliisocianatos simétricos son 4,4'-MDI y HDI.

En el caso de los poliisocianatos asimétricos, el entorno estérico de un grupo NCO en la molécula es diferente del entorno estérico de un grupo NCO adicional. Un grupo isocianato reacciona entonces más rápidamente con grupos reactivos al isocianato, por ejemplo, grupos OH, mientras que el grupo isocianato restante es menos reactivo. Una consecuencia de la estructura asimétrica del poliisocianato es que los poliuretanos formados con estos poliisocianatos también tienen una estructura menos lineal.

Los ejemplos de poliisocianatos asimétricos adecuados son 2,2,4-trimetilhexametilen diisocianato, etiletilen diisocianato, isómeros asimétricos de diciclohexilmetan diisocianato (H<12>-MDI), isómeros asimétricos de 1,4-diisocianatociclohexano, isómeros asimétricos de 1,3-diisocianatociclohexano, isómeros asimétricos de 1,2-diisocianatociclohexano, isómeros asimétricos de 1,3-diisocianatociclopentano, isómeros asimétricos de 1,2-diisocianatociclopentano, isómeros asimétricos de 1,2-diisocianatociclobutano, 1-isocianatometil-3-isocianato-1,5,5-trimetilciclohexano (isoforon diisocianato, IPDI), 1-metil-2,4-diisocianatociclohexano, 1,6-diisocianato-2,2,4-trimetilhexano, 1,6-diisocianato-2,4,4-trimetilhexano, 5-isocianato-1-(3-isocianatoprop-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 5-isocianato-1-(4-isocianatobut-1-il)-1,3,3-trimetilciclohexano, 1-isocianato-2-(3-isocianatoprop-1-il)ciclohexano, 1-isocianato-2-(2-isocianatoet-1-il)ciclohexano, 2-heptil-3,4-bis(9-isocianatonil)-1-pentilciclohexano, norbornan diisocianatometilo, difenilmetan 2,4'-diisocianato (MDI), tolilen 2,4 y 2,6-diisocianato (TDI), y derivados de los diisocianatos mencionados, especialmente los tipos dimerizados o trimerizados.

Se prefieren como el componente de poliisocianato 4,4'-MDI o una mezcla que comprende IPDI y HDI.

Este componente de poliol comprende un poliol de poliéster que tiene un punto de no flujo (ASTM D5985) de > 25 °C, preferentemente > 35 °C, con mayor preferencia > 35 °C a < 55 °C. Para determinar el punto de no flujo, un recipiente de prueba que contiene la muestra se establece en rotación lenta (0,1 rpm). Un cabezal de medición montado de manera flexible se sumerge en la muestra y, al alcanzar el punto de no flujo, se aleja de su posición como resultado del aumento abrupto de la viscosidad; el movimiento basculante resultante activa un sensor.

Los ejemplos de polioles de poliéster que pueden tener tal punto de no flujo son productos de reacción de ácido ftálico, anhídrido ftálico o a,u>-C<4>- a C-i<0>-ácidos dicarboxílicos simétricos con uno o más C<2>- a C-i<0>-dioles. Tienen preferentemente un peso molecular promedio en número Mn de > 400 g/mol a < 6000 g/mol. Los dioles adecuados son especialmente monoetilenglicol, butan-1,4-diol, hexan-1,6-diol y neopentilglicol.

Los polioles de poliéster preferidos se especifican en la presente descripción a continuación al informar sus componentes de ácido y diol: ácido adípico monoetilenglicol; ácido adípico monoetilenglicol butan-1,4-diol; ácido adípico butan-1,4-diol; ácido adípico hexan-1,6-diol neopentilglicol; ácido adípico hexan-1,6-diol; ácido adípico butan-1,4-diol hexan-1,6-diol; ácido ftálico (anhídrido) monoetilenglicol trimetilolpropano; ácido ftálico (anhídrido) monoetilenglicol. Los poliuretanos preferidos se obtienen de una mezcla que comprende IPDI y HDI como el componente de poliisocianato y un componente de poliol que comprende un poliol de poliéster preferido mencionado anteriormente. Para construir los poliuretanos, se prefiere particularmente la combinación de una mezcla que contiene IPDI y HDI como el componente de poliisocianato con un poliol de poliéster formado de ácido adípico butan-1,4-diol hexan-1,6-diol.

Se prefiere además que estos polioles de poliéster tengan un número OH (DIN 53240) de > 25 a < 170 mg de KOH/g y/o una viscosidad (75 °C, DIN 51550) de > 50 a < 5000 mPas.

Un ejemplo es un poliuretano que puede obtenerse de la reacción de un componente de poliisocianato y un componente de poliol, en donde el componente de poliisocianato comprende un HDI e IPDI y en donde el componente de poliol comprende un poliol de poliéster que puede obtenerse de la reacción de una mezcla de reacción que comprende ácido adípico y además hexan-1,6-diol y butan-1,4-diol con una relación molar de estos dioles de > 1:4 a < 4:1 y que tiene un peso molecular promedio en número Mn (GPC, contra los estándares de poliestireno) de > 4000 g/mol a < 6000 g/mol. Tal poliuretano puede tener una magnitud de viscosidad compleja |^*| (determinada mediante medición de viscometría en la fusión con un viscosímetro de oscilación de placa/placa de acuerdo con ISO 6721-10 a 100 °C y una velocidad de cizallamiento de 1/s) de > 4000 Pas a < 160.000 Pas.

Un ejemplo adicional de un poliuretano adecuado es:

1. Poliuretanos de poliéster sustancialmente lineales que tienen grupos hidroxilo terminales como se describe en EP 0192946 A1, producidos mediante la reacción de

a) dioles de poliéster que tienen un peso molecular por encima de 600 y opcionalmente

b) dioles en el intervalo de peso molecular de 62 a 600 g/mol como extensores de cadena con

c) diisocianatos alifáticos,

mientras que se observa una relación equivalente de los grupos hidroxilo de los componentes a) y b) con respecto a los grupos isocianato del componente c) de 1:0,9 a 1:0,999, en donde el componente a) consiste en una extensión de al menos 80 % en peso de dioles de poliéster en el intervalo de peso molecular de 4000 a 6000 en función de (i) ácido adípico y (ii) mezclas de 1,4-dihidroxibutano y 1,6-dihidroxihexano en una relación molar de los dioles de 4:1 a 1:4.

En los poliuretanos de poliéster mencionados en 1., se prefiere que el componente a) consista en una extensión de 100 % de un diol de poliéster en el intervalo de peso molecular de 4000 a 6000 en donde la producción de este empleó como la mezcla de diol una mezcla de 1,4-dihidroxibutano y 1,6-dihidroxihexano en una relación molar de 7:3 a 1:2.

En los poliuretanos de poliéster mencionados en 1., se prefiere además que el componente c) comprenda IPDI y también HDI.

En los poliuretanos de poliéster mencionados en 1., se prefiere además que la producción de estos comprendida use conjuntamente como componente b) de alcandioles seleccionados del grupo que consiste en 1,2-dihidroxietano, 1,3-dihidroxipropano, 1,4-dihidroxibutano, 1,5-dihidroxipentano, 1,6-dihidroxihexano y cualquier mezcla deseada de estos dioles en una cantidad de hasta 200 por ciento equivalente de hidroxilo en función del componente a).

Es posible además que después de calentar hasta 100 °C y enfriar hasta 20 °C a una velocidad de enfriamiento de 4 °C/min en un intervalo de temperatura de 25 °C a 40 °C durante > 1 minuto (preferentemente > 1 minuto a < 30 minutos, con mayor preferencia > 10 minutos a < 15 minutos) el elastómero termoplástico tenga un módulo de almacenamiento G' (determinado a la temperatura respectivamente predominante con un viscosímetro de oscilación de placa/placa de acuerdo con ISO 6721-10 a una velocidad de cizallamiento de 1/s) de > 100 kPa a < 1 MPa y después de enfriarse hasta 20 °C y el almacenarse durante 20 minutos tenga un módulo de almacenamiento G' (determinado a 20 °C con un viscosímetro de oscilación de placa/placa de acuerdo con ISO 6721-10 a una velocidad de cizallamiento de 1/s) de > 10 MPa.

La espuma se forma al menos parcialmente a partir de una espuma de poliuretano. Las espumas de poliuretano adecuadas pueden obtenerse mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica. Por lo tanto, la mezcla de reacción puede contener los poliisocianatos y polioles mencionados anteriormente y, adicionalmente, agentes de soplado químicos y/o físicos.

En una modalidad preferida adicional, el artículo compuesto tiene un endurecimiento por compresión después de compresión de 10 % (DIN ISO 815-1) de < 2 %, preferentemente < 1 %, con mayor preferencia < 0,5 %.

En una modalidad preferida adicional, el material polimérico es un poliacrilato reticulado por medio de reticulación de radicales libres que procede de productos de inicio líquidos en presencia de fotoiniciadores mediante la acción de radiación actínica.

Los puntales tienen una longitud promedio de > 500 pm a < 50 mm y preferentemente > 750 pm a < 20 mm. Los puntales tienen un grosor promedio de > 500 pm a < 2,5 mm y preferentemente > 750 pm a < 1 mm. Si en el curso de un puntal individual cambia el grosor de este, lo cual muy posiblemente puede ser intencional con fines de construcción, el grosor promedio se determina inicialmente para el puntal individual y luego este valor se usa para el cálculo del grosor promedio de la totalidad de los puntales. En al menos una dirección espacial, el cuerpo tiene una resistencia a la compresión (compresión de 40 %, DIN EN ISO 3386-1:2010-09) de > 20 a < 70 kPa y preferentemente > 30 a < 40 kPa.

En el cuerpo, los puntos de nodo se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en al menos una porción del volumen del cuerpo. Si los puntos de nodo se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en un volumen, esto puede describirse mediante el uso de los términos de cristalografía. Los puntos de nodo pueden disponerse de acuerdo con las 14 redes de Bravais: cúbica simple (sc), cúbica centrada en el cuerpo (bcc), cúbica centrada en las caras (fcc), tetragonal simple, tetragonal centrada en el cuerpo, ortorrómbica simple, ortorrómbica centrada en la base, ortorrómbica centrada en el cuerpo, ortorrómbica centrada en las caras, hexagonal simple, romboédrica, monoclínica simple, monoclínica centrada en la base y triclínica. Se prefieren las redes cúbicas sc, fcc y bcc.

En una modalidad preferida adicional, el espacio en el cuerpo tiene forma de interpenetrar el primer, segundo y tercer grupos de canales, en donde una multiplicidad de canales individuales dentro de cada grupo de canales respectivo se extienden paralelamente entre sí y el primer grupo de canales, el segundo grupo de canales y el tercer grupo de canales se extienden en diferentes direcciones espaciales.

En una modalidad preferida adicional, el ángulo mínimo promedio entre los puntales adyacentes en el cuerpo es > 30° a < 140°, preferentemente > 45° a < 120°, con mayor preferencia > 50° a < 100°. Este ángulo siempre se determina cuando el cuerpo está en un estado de relajación. Los puntales adyacentes son puntales del tipo que tienen un punto de nodo común. El ángulo mínimo entre dos puntales adyacentes debe entenderse como que cuando se observa un puntal que tiene una pluralidad de puntales adyacentes que forman diferentes ángulos con el puntal observado, se selecciona el más pequeño de estos ángulos. Un ejemplo de esto, expresado en terminología química, es un punto de nodo coordinado octahedramente. Hay seis puntales que emanan de este punto de nodo, en donde los puntales opuestos forman un ángulo de 180° entre sí y los puntales directamente adyacentes en un plano forman un ángulo de 90° entre sí. En este ejemplo, el ángulo mínimo entre los puntales adyacentes sería de 90°.

En el cuerpo, la densidad espacial de los puntos de nodo en una primera región del cuerpo es diferente de la densidad espacial de los puntos de nodo en una segunda región del cuerpo. En términos de geometría, el centro de los puntos de nodo se considera aquí. La densidad espacial de los puntos de nodo en la primera región del cuerpo puede ser, por ejemplo, > 1 punto de nodo/cm3 a < 200 puntos de nodo/cm3, preferentemente > 2 puntos de nodo/cm3 a < 100 puntos de nodo/cm3, con mayor preferencia > 3 puntos de nodo/cm3 a < 60 puntos de nodo/cm3. Siempre y cuando sea diferente de la densidad en la primera región, la densidad espacial de los puntos de nodo en la segunda región del cuerpo puede ser, por ejemplo, > 2 puntos de nodo/cm3 a < 200 puntos de nodo/cm3, preferentemente > 5 puntos de nodo/cm3 a < 100 puntos de nodo/cm3, con mayor preferencia > 10 puntos de nodo/cm3 a < 60 puntos de nodo/cm3.

También es posible expresar las diferencias de densidad espacial ya que la densidad espacial de los puntos de nodo en una primera región del cuerpo es > 1,1 veces a < 10 veces, preferentemente >1,5 veces a < 7 veces, con mayor preferencia > 2 veces a < 5 veces la densidad espacial de los puntos de nodo en una segunda región del cuerpo.

Un ejemplo específico sería un cuerpo que tiene una densidad de los puntos de nodo en una primera región de > 39 puntos de nodo/cm3 a < 41 puntos de nodo/cm3 y una densidad de los puntos de nodo en una segunda región de > 19 puntos de nodo/cm3 a < 21 puntos de nodo/cm3.

La presente invención se refiere además al uso de un artículo compuesto de acuerdo con la invención como un elemento de soporte y/o como un elemento de montaje. Para el uso del artículo compuesto de acuerdo con la invención como un almohadón, colchón y similares puede ser ventajoso que tenga regiones de diferentes propiedades mecánicas y especialmente regiones que tengan diferentes durezas de compresión y opcionalmente diferentes valores de tan 8. Por lo tanto, se puede configurar un colchón en la región de las áreas de los hombros para permitir que una persona acostada sobre su lado se hunda por debajo del resto del cuerpo de la persona, para que la persona en general aún se encuentre recta con respecto a la columna vertebral.

Se describe además un proceso para producir un artículo compuesto que comprende las etapas de:

I) producir un cuerpo por medio de un proceso de fabricación aditiva;

II) poner en contacto el cuerpo con una composición formadora de espuma, en donde la composición penetra al menos parcialmente en el interior del cuerpo;

III) formar una espuma para obtener el artículo compuesto.

La presente invención proporciona además un proceso para producir un artículo compuesto de acuerdo con la invención que comprende las etapas de:

I') producir un cuerpo por medio de un proceso de sinterización de fabricación aditiva al menos parcialmente a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico que tiene una densidad de > 1 kg/l y una dureza Shore (DIN ISO 7619-1) de > 50A a < 98A, en donde el cuerpo comprende una red espacial de puntos de nodo unidos entre sí mediante puntales y un espacio presente entre los puntales;

II') poner en contacto el cuerpo con una mezcla de reacción que reacciona para proporcionar una espuma de poliuretano, en donde la mezcla de reacción penetra al menos parcialmente en el espacio entre los puntales del cuerpo;

III') hacer reaccionar la mezcla de reacción para proporcionar una espuma de poliuretano para obtener el artículo compuesto,

en donde el cuerpo comprende una red espacial de puntos de nodo (200) conectados entre sí mediante puntales (100) y un espacio presente entre los puntales, en donde el espacio entre los puntales (100) del cuerpo (10, 20) representa > 60 % a < 90 % del volumen del cuerpo, en donde los puntales dentro del cuerpo tienen una longitud promedio de > 500 |jm bis < 50 mm y un grosor promedio de > 500 jm bis < 2,5 mm, y en donde el cuerpo tiene una resistencia a la compresión (compresión de 40%, DIN EN ISO 3386-1:2010-09) de > 20 a < 70 kPa en al menos una dimensión espacial,

en donde los puntos de nodo (200) se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en al menos una porción del volumen del cuerpo (10, 20),

en donde la densidad espacial de los puntos de nodo (200) en una primera región del cuerpo (20) es diferente de la densidad espacial de los puntos de nodo (200) en una segunda región del cuerpo (20),

y en donde la densidad espacial promedio de los puntos de nodo (200) dentro del cuerpo (10, 20) es de > 5000 puntos de nodo/m3 a < 100.000 puntos de nodo/m3.

De acuerdo con la etapa I) o I'), el cuerpo se produce por medio de un proceso de fabricación aditiva. Un proceso de fabricación aditiva permite la adaptación individualizada de, por ejemplo, las propiedades de amortiguación de un cuerpo. La individualización debe entenderse aquí no solo como que es posible producir artículos únicos sino también como que es posible, por ejemplo, ajustar las propiedades de amortiguación de un elemento de soporte o montaje en diferentes puntos según se desee y como parte del proceso. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, crear un colchón individualmente para un cliente de acuerdo con los requisitos o necesidades anatómicas. Por ejemplo, para lograr una distribución óptima de la presión al acostarse sobre el colchón, es posible registrar inicialmente un perfil de presión del cuerpo en una superficie de sensor y usar los datos así obtenidos para la individualización del colchón. Luego, los datos se envían al proceso de fabricación aditiva de una manera conocida per se.

El proceso de fabricación aditiva de acuerdo con la invención es un proceso de sinterización.

En el contexto de la presente invención, los procesos de sinterización son procesos que en particular utilizan polvos termoplásticos para construir artículos en forma de capas. En este caso, un denominado recubrimiento aplica capas delgadas de polvo que luego se someten a fusión selectiva por medio de una fuente de energía. El polvo circundante soporta la geometría del componente en este caso. Por lo tanto, las geometrías complejas pueden fabricarse de forma más económica que en el método FDM. Además, pueden disponerse o fabricarse diferentes artículos de una manera bien empaquetada en el denominado lecho de polvo. Debido a estas ventajas, los procesos de fabricación aditiva basados en polvo se encuentran entre los procesos de fabricación aditiva más viables económicamente del mercado. Por lo tanto, son usados predominantemente por usuarios industriales. Los ejemplos de procesos de fabricación aditiva basados en polvo incluyen la denominada sinterización selectiva por láser (SLS) o sinterización de alta velocidad (HSS). Se diferencian entre sí en el método para introducir la energía para la fusión selectiva en el plástico. En el proceso de sinterización por láser, la entrada de energía se lleva a cabo a través de un haz láser desviado. En los denominados procesos de sinterización de alta velocidad (HSS), la entrada de energía se lleva a cabo a través de fuentes infrarrojas (IR) en combinación con un absorbente de IR impreso selectivamente en el lecho de polvo. La denominada sinterización selectiva por calor (SHS) utiliza la unidad de impresión de una impresora térmica convencional para fundir selectivamente los polvos termoplásticos. Se prefieren los procesos de sinterización selectiva por láser (SLS).

El término "proceso de capas de fusión" se refiere a un proceso de fabricación del campo de la fabricación aditiva, con el que se forma una pieza de trabajo en forma de capas, por ejemplo, a partir de un plástico que se puede fundir. El plástico puede usarse con o sin adiciones adicionales tales como fibras. Las máquinas para FFF pertenecen a la clase de máquina de impresoras 3D. Este proceso se basa en la licuefacción de un plástico en forma de alambre o material de cera mediante calentamiento. El material se solidifica en el curso del enfriamiento final. La aplicación de material se lleva a cabo mediante extrusión con una boquilla de calentamiento que se puede mover libremente en relación con un plano de fabricación. Aquí es posible que el plano de fabricación se fije y que la boquilla se pueda mover libremente o que una boquilla se fije y que una tabla de sustrato (con un plano de fabricación) se pueda mover, o que ambos elementos, la boquilla y el plano de fabricación, se puedan mover. La velocidad con la que el sustrato y la boquilla se pueden mover con respecto al otro está preferentemente dentro de un intervalo de 1 a 200 mm/s. El grosor de la capa está dentro de un intervalo de 0,025 y 1,25 mm según la aplicación y el diámetro de salida del chorro de material (diámetro de salida de la boquilla) de la boquilla es típicamente al menos 0,05 mm.

Por lo tanto, al modelar en capas, las capas individuales se unen para formar una parte compleja. La construcción de un cuerpo se lleva a cabo habitualmente al trazar repetidamente un plano de trabajo línea por línea (formando una capa) y luego mover el plano de trabajo hacia arriba de manera "apilada" (formando al menos una capa adicional sobre la primera capa) para formar una forma en forma de capas. La temperatura de salida de las mezclas de material de la boquilla puede ser de 80 °C a 420 °C, por ejemplo. Además, es posible calentar la tabla de sustrato, por ejemplo, hasta 20 °C a 250 °C. Esto puede evitar el enfriamiento excesivamente rápido de la capa aplicada de manera que una capa adicional aplicada en esta se una de manera suficiente a la primera capa.

En la etapa II) del proceso descrito, la puesta en contacto del cuerpo se lleva a cabo con una composición formadora de espuma, en donde la composición penetra al menos parcialmente en el interior del cuerpo. Luego, la formación de una espuma para obtener el artículo compuesto puede llevarse a cabo de acuerdo con la etapa III).

En la etapa II') del proceso, el cuerpo se pone en contacto con una mezcla de reacción que reacciona para proporcionar una espuma polimérica. La mezcla de reacción en cuestión reacciona para proporcionar una espuma de poliuretano en combinación con un cuerpo cuyo material contiene un elastómero de poliuretano termoplástico. La puesta en contacto se lleva a cabo de manera que la mezcla de reacción penetre al menos parcialmente en el espacio entre los puntales del cuerpo. Luego, la mezcla de reacción puede reaccionar para proporcionar la espuma polimérica de acuerdo con la etapa III'). La espuma puede ser de celda abierta o de celda cerrada. La puesta en contacto en la etapa II) puede llevarse a cabo en moldes cerrados o abiertos. El cuerpo cubierto de espuma también puede formar parte de la forma delimitadora de la espuma. El posprocesamiento de los productos cubiertos de espuma mediante la eliminación dirigida del exceso de espuma o de partes del cuerpo, tales como, por ejemplo, estructuras de soporte, es igualmente concebible.

La puesta en contacto en la etapa II') puede llevarse a cabo en moldes cerrados o abiertos. El cuerpo cubierto de espuma también puede formar parte de la forma delimitadora de la espuma. El posprocesamiento de los productos cubiertos de espuma mediante la eliminación dirigida del exceso de espuma o de partes del cuerpo, tales como, por ejemplo, estructuras de soporte, es igualmente concebible.

El proceso de acuerdo con la invención que comprende las etapas I'), II') y III') también proporciona la formación al menos parcialmente del cuerpo a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico diferente a la espuma polimérica. La diferencia puede basarse en propiedades físicas (por ejemplo, una densidad diferente) y/o en propiedades químicas (por ejemplo, materiales químicamente distintos).

La presente invención se dilucida más particularmente mediante el uso de las figuras más adelante y con referencia a modalidades preferidas, pero sin limitarse a estas. En los dibujos:

La Figura 1 muestra un cuerpo en una primera vista

La Figura 2 muestra el cuerpo de la Figura 1 en otra vista

La Figura 3 muestra un artículo compuesto descrito

La Figura 4 muestra un cuerpo adicional

La Figura 5 muestra un artículo compuesto de acuerdo con la invención

La Figura 1 muestra un cuerpo 10 tal como se puede emplear para la producción de un artículo compuesto de acuerdo con la invención en una vista en perspectiva con una red espacial de puntos de nodo 200 unidos entre sí mediante los puntales 100. El espacio 300 está presente entre los puntales 100. Los puntos de nodo truncados 201 cuyos puntales se proyectan solamente hacia el interior del cuerpo 10 están presentes en los bordes del cuerpo 10. La Figura 2 muestra el mismo cuerpo 10 en una vista isométrica.

Los puntos de nodo 200 pueden distribuirse uniformemente en el cuerpo 10 en al menos una porción del volumen de este. Igualmente, dichos puntos de nodo 200 pueden distribuirse de manera no uniforme en al menos una porción del volumen de este. También es posible que el cuerpo 10 comprenda uno o más subvolúmenes en los que los puntos de nodo 200 se distribuyen uniformemente y que comprenda uno o más subvolúmenes en los que los puntos de nodo 200 se distribuyen de manera no uniforme.

Según la construcción de la red de puntales 100 y los puntos de nodo 200 en el cuerpo 10, ciertas propiedades mecánicas también pueden ser una función de la dirección espacial en la que se determinan en el cuerpo. Este es el caso, por ejemplo, del cuerpo 10 que se muestra en las Figuras 1 y 2. A lo largo de las direcciones espaciales correspondientes a los vectores base de la celda elemental, la resistencia a la compresión y el valor de tan 8 en particular pueden ser diferentes que, por ejemplo, a lo largo de una dirección espacial que incluye los tres vectores base como componentes.

El espacio 300 representa > 60 % a < 90 % del volumen del cuerpo 10. Cuando se conoce la densidad del material de inicio para el cuerpo y la densidad del propio cuerpo, este parámetro se puede determinar fácilmente.

Los puntos de nodo 200 se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en al menos una porción del volumen del cuerpo 10. Cuando los puntos de nodo 200 se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en un volumen, esto puede describirse mediante el uso de los términos de cristalografía. Los puntos de nodo pueden disponerse de acuerdo con las 14 redes de Bravais: cúbica simple (sc), cúbica centrada en el cuerpo (bcc), cúbica centrada en las caras (fcc), tetragonal simple, tetragonal centrada en el cuerpo, ortorrómbica simple, ortorrómbica centrada en la base, ortorrómbica centrada en el cuerpo, ortorrómbica centrada en las caras, hexagonal simple, romboédrica, monoclínica simple, monoclínica centrada en la base y triclínica. Se prefieren las redes cúbicas sc, fcc y bcc.

Siguiendo con la perspectiva cristalográfica, el número de puntales 100 por medio del cual un punto de nodo 200 se conecta a otros puntos de nodo puede considerarse como el número de coordinación del punto de nodo 200. El número promedio de puntales 100 que emanan de los puntos de nodo 200 puede ser > 4 a < 12 pero también es posible lograr números de coordinación que son inusuales o imposibles en cristalografía. Para la determinación de los números de coordinación, se ignoran los puntos de nodo truncados en la cara exterior del cuerpo, como se etiqueta con los números de referencia 201 en la Figura 1.

La presencia de números de coordinación inusuales o números de coordinación que son imposibles en cristalografía puede lograrse en particular cuando el cuerpo se produce por medio de técnicas de fabricación aditiva. Del mismo modo, es posible que un primer grupo de puntos de nodo 200 tenga un primer número promedio de puntales 100 y un segundo grupo de puntos de nodo tenga un segundo número promedio de puntales 100, en donde el primer número promedio es diferente del segundo número promedio.

En el cuerpo 10 que se muestra en las Figuras 1 y 2, los puntos de nodo 200 se disponen en una red cúbica centrada en el cuerpo. El número de coordinación de este y, por lo tanto, el número promedio de puntales que emanan de este es 8.

El ángulo mínimo promedio entre los puntales adyacentes 100 puede ser > 30° a < 140°, preferentemente > 45° a < 120°, con mayor preferencia > 50° a < 100°. En el caso del cuerpo 10 que se muestra en las Figuras 1 y 2, el ángulo mínimo entre los puntales 100 es de alrededor de 70,5° en todos los puntos (arccos (1/3)) como puede derivarse de consideraciones trigonométricas del ángulo entre las diagonales espaciales de un cubo.

La Figura 3 muestra una vista en planta de un artículo compuesto descrito 1. Partiendo del cuerpo que se muestra en las Figuras 1 y 2, una espuma polimérica 301 está presente ahora en el interior del cuerpo en el espacio entre los puntales 100. Las superficies externas del artículo compuesto 1 que se muestra en la Figura 3 continúan mostrando puntos de nodo truncados que tienen los números de referencia 201 y 202.

La construcción del cuerpo también puede describirse, al menos en los casos de disposición uniforme de los puntos de nodo 200 en el espacio, como un resultado de la penetración de canales vacíos a través de un cuerpo previamente sólido 20. Por lo tanto, con referencia a la Figura 4, el espacio 300 puede tener forma de interpenetrar el primer 310, segundo 320 y tercer 330 grupos de canales, en donde una multiplicidad de canales individuales 311, 321, 331 se extienden paralelamente entre sí dentro de su grupo de canales respectivo y el primer grupo de canales 310, el segundo grupo de canales 320 y el tercer grupo de canales 330 se extienden en diferentes direcciones espaciales.

El cuerpo 20 que se muestra en la Figura 4 tiene una mayor densidad espacial de los puntos de nodo 200 en la sección de este que se muestra en el lado izquierdo de la figura que en la sección de este que se muestra en el lado derecho de la figura. Para mayor claridad, la modalidad mencionada anteriormente se analiza con referencia a la sección que se muestra en el lado derecho. Una matriz 310 de canales individuales 311, cuya dirección se indica mediante flechas, se extiende a través del cuerpo perpendicularmente a la superficie del cuerpo que se orienta hacia esta. Se apreciará que no solo se hace referencia a los tres canales identificados mediante los números de referencia sino a todos los canales que se extienden a través del cuerpo en ángulos rectos con respecto a la cara especificada.

Lo mismo se aplica a los canales 321 del grupo de canales 320 y los canales 331 del grupo de canales 330 que se extienden perpendicularmente entre sí y perpendicularmente a los canales 311 del primer grupo de canales 310. El material del cuerpo restante entre los canales interpenetrantes 311, 321, 331 forma los puntales 100 y los puntos de nodo 200.

Es posible que los canales individuales 311,321, 331 tengan una sección transversal poligonal o circular. Los ejemplos de secciones transversales poligonales son secciones transversales triangulares, cuadrangulares, pentagonales y hexagonales. La Figura 4 muestra secciones transversales cuadradas de todos los canales 311, 321, 331. También es posible que dentro del primer 310, el segundo 320 y el tercer 330 grupos de canales, cada uno de los canales individuales 311, 321, 331 tenga la misma sección transversal. Esto se muestra en la Figura 4.

Además, es posible que la sección transversal de los canales individuales 311 del primer grupo de canales 310, la sección transversal de los canales individuales 321 del segundo grupo de canales 320 y la sección transversal de los canales individuales 331 del tercer grupo de canales 330 sean diferentes entre sí. Por ejemplo, los canales 311 pueden tener una sección transversal cuadrada, los canales 321 pueden tener una sección transversal circular y los canales 331 pueden tener una sección transversal hexagonal. La sección transversal de los canales determina la forma de los puntales 100, de manera que, en el caso de diferentes secciones transversales, también puedan lograrse diferentes características del cuerpo 20 de acuerdo con direcciones espaciales.

La densidad espacial de los puntos de nodo 200 en una primera región del cuerpo 20 es diferente de la densidad espacial de los puntos de nodo 200 en una segunda región del cuerpo 20. Esto se muestra esquemáticamente en el cuerpo de una pieza 20 de acuerdo con la Figura 4. Como se mencionó anteriormente, el cuerpo 20 que se muestra en esta tiene una mayor densidad espacial de los puntos de nodo 200 en la sección de este que se muestra en el lado izquierdo de la figura que en la sección de este que se muestra en el lado derecho de la figura. Solo cada segundo punto de nodo 200 de la sección izquierda forma un puntal 100 a un punto de nodo 200 de la sección derecha.

La Figura 5 muestra una vista en planta de un artículo compuesto 2 de acuerdo con la invención. Partiendo del cuerpo que se muestra en la Figura 4, una espuma de poliuretano 301 está presente ahora en el interior del cuerpo en el espacio entre los puntales 100. Las superficies externas del artículo compuesto 2 que se muestra en la Figura 5 continúan mostrando puntos de nodo truncados que tienen los números de referencia 201 y 202.

Un ejemplo adicional de un artículo compuesto de acuerdo con la invención que no se muestra en las figuras sería una pelota tal como, por ejemplo, un balón. Un cuerpo producido por impresión 3D como la estructura interna que tiene una red de ramificación tipo árbol de puntales y puntas de nodo está relleno de espuma en un molde esférico de espuma para formar una espuma integral que tiene una superficie cerrada. La espuma puede tener una resistencia a la compresión (compresión de 40 %, DIN EN ISO 3386-1:2010-09) de < 100 kPa y una densidad de < 30 g/l.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un artículo compuesto (1, 2) que comprende un cuerpo (10, 20) y una espuma sólida (301), en donde

el cuerpo (10, 20) se produjo por medio de un proceso de sinterización de fabricación aditiva y tiene al menos un ajuste positivo a la espuma, en donde el material del cuerpo (10, 20) es diferente del de la espuma (301),

en donde el cuerpo (10, 20) se forma al menos parcialmente a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico que tiene una densidad de > 1 kg/l y una dureza Shore (DIN ISO 7619-1) de > 50A a < 98A,

en donde la espuma (301) se forma al menos parcialmente a partir de una espuma de poliuretano,

en donde el cuerpo (10, 20) comprende una red espacial de puntos de nodo (200) conectados entre sí mediante puntales (100) y un espacio (300) presente entre los puntales, en donde la espuma de poliuretano está comprendida, en forma sólida, al menos parcialmente dentro del espacio entre los puntales (100);

en donde el espacio entre los puntales (100) del cuerpo (10, 20) representa > 60 % a < 90 % del volumen del cuerpo,

en donde los puntales dentro del cuerpo tienen una longitud promedio de > 500 pm a < 50 mm y un grosor promedio de > 500 pm a < 2,5 mm, y en donde, en al menos una dimensión espacial, el cuerpo tiene una resistencia a la compresión (compresión de 40 %, DIN EN ISO 3386-1:2010-09) de > 20 a < 70 kPa,

en donde, dentro del cuerpo (10, 20), los puntos de nodo (200) se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en al menos una porción del volumen del cuerpo (10, 20),

en donde, dentro del cuerpo (20), la densidad espacial de los puntos de nodo (200) en una primera región del cuerpo (20) es diferente de la densidad espacial de los puntos de nodo (200) en una segunda región del cuerpo (20), y

en donde la densidad espacial promedio de los puntos de nodo (200) dentro del cuerpo (10, 20) es de > 5000 puntos de nodo/mI) *3 a < 100.000 puntos de nodo/m3.

2. El artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el elastómero de poliuretano termoplástico tiene un intervalo de fusión (DSC, calorimetría de barrido diferencial; segundo calentamiento a una velocidad de calentamiento de 5 K/min) de > 20 °C a < 240 °C, y una velocidad de volumen de fusión (MVR) de acuerdo con ISO 1133 (240 °C, 10 kg) de > 25 a < 250 cm3/10 min.

3. El artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en donde el elastómero de poliuretano termoplástico tiene un intervalo de fusión (DSC, calorimetría de barrido diferencial; segundo calentamiento a una velocidad de calentamiento de 5 K/min) de > 20 °C a < 240 °C, una velocidad de volumen de fusión (MVR) de acuerdo con ISO 1133 (10 kg) a una temperatura T de 5 a 15 cm3/10 min, y presenta un cambio en la velocidad de volumen de fusión (10 kg) a un aumento de esta temperatura T en 20 °C de < 90 cm3/10 min.

4. El artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el elastómero de poliuretano termoplástico tiene un intervalo de fusión (DSC, calorimetría de barrido diferencial; 2do calentamiento a una velocidad de calentamiento de 5 K/min) de > 20 °C a < 100 °C y una magnitud de viscosidad compleja |^*| (determinada mediante medición de viscometría en la fusión con un viscosímetro de cizallamiento de oscilación de cono y placa a 100 °C y una velocidad de cizallamiento de 1/s) de > 10 Pas a < 1.000.000 Pas.

5. El artículo compuesto (1,2) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el elastómero de poliuretano termoplástico puede obtenerse de la reacción de un componente de poliisocianato y un componente de poliol, en donde el componente de poliol comprende un poliol de poliéster que tiene un punto de no flujo (ASTM D5985) de > 25 °C.

6. El artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el artículo compuesto (1,2) tiene un endurecimiento por compresión después de compresión de 10 % (DIN ISO 815-1) de < 2 %.

7. El artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el cuerpo (20) está completamente incorporado en la espuma de manera que ninguna parte del cuerpo sobresalga de la espuma.

8. El uso de un artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, como un elemento de soporte y/o elemento de montaje.

9. Un proceso para producir un artículo compuesto (1, 2) como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende las etapas de:

I) producir un cuerpo (10, 20) por medio de un proceso de sinterización de fabricación aditiva, al menos parcialmente a partir de un elastómero de poliuretano termoplástico que tiene una densidad de > 1 kg/l y una dureza Shore (DIN ISO 7619-1) de > 50A a < 98A, en donde el cuerpo (10, 20) comprende una red espacial de puntos de nodo (200) unidos entre sí mediante puntales (100) y un espacio (300) presente entre los puntales;

II) poner en contacto el cuerpo (10, 20) con una mezcla de reacción que reacciona para formar una espuma de poliuretano, en donde la mezcla de reacción penetra al menos parcialmente en el espacio (300) entre los puntales (100) del cuerpo (10, 20);

III) hacer reaccionar la mezcla de reacción para formar una espuma de poliuretano para obtener el artículo compuesto (1, 2),

en donde el cuerpo (10, 20) comprende una red espacial de puntos de nodo (200) unidos entre sí mediante puntales (100) y un espacio (300) presente entre los puntales,

en donde el espacio entre los puntales (100) del cuerpo (10, 20) representa > 60 % a < 90 % del volumen del cuerpo,

en donde, dentro del cuerpo, los puntales tienen una longitud promedio de > 500 pm bis < 50 mm y un grosor promedio de > 500 pm a < 2,5 mm, y en donde el cuerpo tiene una resistencia a la compresión (compresión de 40 %, DIN EN ISO 3386-1:2010-09) de > 20 a < 70 kPa en al menos una dimensión espacial,

en donde, dentro del cuerpo (10, 20), los puntos de nodo (200) se distribuyen de una manera que se repite periódicamente en al menos una porción del volumen del cuerpo (10, 20),

en donde, dentro del cuerpo (20), la densidad espacial de los puntos de nodo (200) en una primera región del cuerpo (20) es diferente de la densidad espacial de los puntos de nodo (200) en una segunda región del cuerpo (20), y

en donde la densidad espacial promedio de los puntos de nodo (200) dentro del cuerpo (10, 20) es de > 5000 puntos de nodo/m3 a < 100.000 puntos de nodo/m3.