ES2976640T3 - Procedimiento y sistema para producir un relieve sobre un sustrato - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un método y sistema para producir un relieve sobre un sustrato (1), comprendiendo el método la aplicación sobre el sustrato (1) de un recubrimiento y un producto en relieve que entran en contacto entre sí y la sublimación del producto de alivio (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y sistema para producir un relieve sobre un sustrato
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para producir un relieve o estructura superficial 3D sobre un sustrato, en particular, mediante impresión digital por inyección de tinta.
La invención es de especial aplicación en el ámbito de la fabricación de productos para la construcción y mobiliario, tales como paneles para muebles, puertas y suelos, perfiles para marcos de puertas y ventanas, etc.
La producción de relieves sobre sustratos hace posible reproducir texturas o superficies hápticas de materiales naturales, tales como madera o piedra, en correspondencia con imágenes impresas sobre el sustrato.
Estado de la técnica
En la actualidad son conocidas distintas técnicas para producir relieves sobre sustratos mediante impresión digital por inyección de tinta. Estas técnicas presentan la ventaja de que permiten obtener relieves con mucha mayor flexibilidad y precisión frente a otras técnicas conocidas de producción de relieves sobre sustratos tales como gravado o moldeado. El documento EP3109056A1 es un documento de la técnica anterior que divulga un método para producir un relieve sobre un sustrato que comprende: aplicar un revestimiento sobre el sustrato, aplicar un líquido mediante impresión, que puede ser impresión digital por inyección de tinta, sobre el revestimiento, de modo que el líquido y el revestimiento entren en contacto entre sí cuando el revestimiento es líquido, deformando así el revestimiento, y solidificar el revestimiento formando así un relieve.
En las técnicas conocidas para producir relieves sobre sustratos mediante impresión digital por inyección de tinta se imprimen gotas de un producto de relieve sobre un recubrimiento. Las gotas impresas generan una superficie positiva o realces sobre el recubrimiento, al añadir producto de relieve al recubrimiento. Alternativamente, las gotas impresas generan una superficie negativa o rebajes en el recubrimiento, por impacto, inmiscibilidad o desplazamiento de las gotas de producto de relieve inyectadas en el recubrimiento líquido, o bien, una vez mezclado o disuelto el producto de relieve con el recubrimiento, al retirar el material mezclado o la disolución.
La producción de superficies positivas mediante impresión digital por inyección de tinta presenta el inconveniente de la limitada resistencia a abrasión del relieve obtenido. Por su parte, la producción de superficies negativas mediante impresión digital por inyección de tinta presenta el inconveniente de la dificultad de controlar el proceso para obtener una definición adecuada de los relieves debido a la existencia de complejos mecanismos físicos y químicos de interacción entre las gotas de producto de relieve y el recubrimiento. En estos mecanismos intervienen distintas variables tales como la tensión superficial, densidad y viscosidad del producto de relieve o del recubrimiento, así como la velocidad y volumen de las gotas del producto de relieve.
A la vista de las soluciones conocidas existentes en la actualidad, la presente invención tiene como objetivo proporcionar un procedimiento y sistema de producción de relieves sobre sustratos alternativo que permita obtener relieves con una resistencia a abrasión y definición de los relieves adecuadas de forma flexible.
Objeto de la invención
Con la finalidad de cumplir este objetivo y solucionar los problemas técnicos comentados hasta el momento, además de aportar ventajas adicionales que se pueden derivar más adelante, la presente invención proporciona un procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2.
Como producto de relieve se utilizan las tintas denominadas de sublimación o sublimables, disponibles comercialmente para otros usos conocidos, tales como serigrafía. En particular, se contempla que el producto de relieve sea transparente, lo que permite obtener un relieve perceptible con un acabado limpio, que no requiere eliminar manchas de producto de relieve.
El producto de relieve, en estado sólido, es sublimado dejando huecos en el recubrimiento correspondientes a las zonas que ocupaba el producto de relieve en contacto con el recubrimiento, determinando los huecos el relieve.
De acuerdo con la invención se contempla que el recubrimiento y/o el producto de relieve sea solidificado durante el procedimiento, siendo suministrado al procedimiento en estado líquido. La solidificación del producto de relieve y/o del recubrimiento de acuerdo con la invención puede realizarse, por ejemplo, mediante curado o secado.
De acuerdo con la invención el producto de relieve puede aplicarse mediante impresión digital por inyección de tinta, inyectando tinta en forma de gotas de producto de relieve. Esto permite producir relieves con una gran flexibilidad, rapidez y definición propias de la tecnología de impresión digital por inyección de tinta.
Dado que el producto de relieve se encuentra en estado sólido para realizar la sublimación, el relieve queda condicionado por variables del propio proceso de sublimación y en menor medida por las distintas variables indicadas anteriormente de interacción entre el producto de relieve y el recubrimiento, especialmente cuando el producto de relieve se aplica mediante impresión digital por inyección de tinta. De este modo se hace posible obtener relieves con alta definición de forma controlada.
De acuerdo con la invención, el recubrimiento y el producto de relieve contactan entre sí cuando el recubrimiento está líquido o parcialmente solidificado, en especial, si el producto de relieve se aplica por impresión digital por inyección de tinta. Esto facilita la introducción del producto de relieve en el recubrimiento, por ejemplo, por impacto, inmiscibilidad o desplazamiento, o bien la mezcla o disolución del producto de relieve en el recubrimiento. En este sentido, de acuerdo con la invención la capacidad de producir relieves por sublimación es compatible con las técnicas de producción de relieves conocidas pudiendo ser utilizada en combinación con las mismas.
La invención contempla tanto que el producto de relieve a sublimar quede al menos parcialmente cubierto por o embebido en el recubrimiento como que el producto de relieve a sublimar quede al menos parcialmente mezclado con el recubrimiento. Al sublimar el producto de relieve y, por tanto, pasar de sólido a gas, el producto de relieve se volatiliza hacia el exterior del recubrimiento.
Al abrirse camino el gas de producto de relieve a través del recubrimiento durante la sublimación se genera un volumen poroso o cavernoso en el recubrimiento. Este volumen poroso del recubrimiento afectado por la sublimación resulta fácilmente retirable por su fragilidad respecto al volumen del recubrimiento no atravesado por el gas de producto de relieve sublimado. El relieve puede obtenerse retirando el material del recubrimiento afectado por la sublimación. Asimismo, se contempla que tras la sublimación pueda retirarse un residuo de producto de relieve, en particular, con el material del recubrimiento afectado por la sublimación. La retirada de material puede realizarse, por ejemplo, con medios mecánicos tales como cepillado o aspiración y/o medios químicos tales como lavado o enjuagado.
Preferentemente, de acuerdo con la invención el recubrimiento termina de solidificar más tarde que el producto de relieve. De este modo se facilita la evacuación del gas de producto de relieve sublimado a través del recubrimiento. Para conseguir dicho retardo en la solidificación del recubrimiento respecto al producto de relieve, el material del producto de relieve y/o del recubrimiento pueden seleccionarse con una composición adecuada que influya, por ejemplo, en su curado o secado.
De acuerdo con la invención, el relieve puede aplicarse de forma coordinada o en correspondencia con una imagen sobre el sustrato, que es aplicada sobre el sustrato antes o después de producir el relieve. La producción del relieve y de la imagen correspondiente puede realizarse sincronizadamente mediante impresión digital por inyección de tinta del relieve y la imagen.
El segundo aspecto de la invención proporciona un sistema para producir un relieve sobre un sustrato. De acuerdo con la invención el sistema comprende medios de aplicación de recubrimiento sobre el sustrato, medios de aplicación de producto de relieve, medios de sublimación de producto de relieve, y medios de control de los medios de aplicación de recubrimiento, de los medios de aplicación de producto de relieve y de los medios de sublimación. El sistema está configurado para realizar un procedimiento según se ha descrito anteriormente.
El sistema puede comprender medios de retirada de material para producir el relieve, que pueden ser, por ejemplo, mecánicos tales como cepillado o aspiración y/o químicos tales como lavado o enjuagado. También se contempla que el sistema incluya medios de aspiración del gas del producto de relieve que se genera durante la sublimación.
Asimismo, el sistema puede incluir medios de transporte, que comprenden, por ejemplo, una cinta transportadora, para transportar el sustrato entre las distintas estaciones en las que se realizan las correspondientes etapas del procedimiento según se ha descrito anteriormente.
Descripción de las figuras
Se incluyen las siguientes figuras que sirven para ilustrar distintas formas de realización práctica de la invención que se describen a continuación a modo de ejemplo y sin carácter limitativo.
La figura 1 muestra esquemáticamente la sección transversal de un sustrato sobre el que se obtiene un relieve, en las etapas (A) a (C) según una primera realización del procedimiento o sistema de la invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente la sección transversal de un sustrato sobre el que se obtiene un relieve, en las etapas (D) a (G) según una primera variante de la primera realización del procedimiento o sistema de la invención.
La figura 3 muestra esquemáticamente la sección transversal de un sustrato sobre el que se obtiene un relieve, en las etapas (D) a (G) según una segunda variante de la primera realización del procedimiento o sistema de la invención.
La figura 4 muestra esquemáticamente la sección transversal de un sustrato sobre el que se obtiene un relieve, en las etapas (A) a (C) de una segunda realización del procedimiento o sistema de la invención.
La figura 5 muestra esquemáticamente la sección transversal de un sustrato sobre el que se obtiene un relieve, en las etapas (D) a (G) según una primera variante de la segunda realización del procedimiento o sistema de la invención.
La figura 6 muestra esquemáticamente la sección transversal de un sustrato sobre el que se obtiene un relieve, en las etapas (D) a (G) según una segunda variante de la segunda realización del procedimiento o sistema de la invención.
Descripción detallada de la invención
Los sustratos (1) pueden estar configurados a modo de paneles o perfiles. El material de los sustratos (1) puede seleccionarse, por ejemplo, de entre madera (aglomerado, fibras de media densidad “MDF”, de fibras de alta densidad “HDF” o contrachapada), plástico (PVC), materiales con base de celulosa (papel o cartón) o metal.
El recubrimiento (2) puede ser aplicado en estado líquido por cualquier método de aplicación de productos líquidos, por ejemplo, mediante rodillo, rociado, pulverización o impresión por inyección de tinta. El material del recubrimiento (2) puede seleccionarse, por ejemplo, de entre barniz o resina polimerizable.
En las realizaciones de la invención que se muestran en las figuras y describen en detalle a continuación el producto de relieve (3) se imprime digitalmente por inyección de tinta, aplicándose en forma de gotas de tinta de sublimación. De acuerdo con una primera realización de la invención mostrada en las figuras 1 a 3, se parte de un sustrato (A) sobre el que se aplica (B) un recubrimiento (2), aplicándose (C) sobre el recubrimiento (2) el producto de relieve (3). De acuerdo con una segunda realización de la invención mostrada en las figuras 4 a 6, se parte de un sustrato (A) sobre el que se aplica (B, C) un producto de relieve (3) directamente sobre el sustrato (1).
Haciendo referencia a la figura 2, en una primera variante de la primera realización mostrada en las figuras 1 a 3, existe un impacto, inmiscibilidad o desplazamiento de las gotas del producto de relieve (3) en el recubrimiento (2) para producir el relieve.
Haciendo referencia a la figura 3, en una segunda variante de la primera realización mostrada en las figuras 1 a 3, existe una mezcla o disolución de las gotas del producto de relieve (3) en el recubrimiento (2) para producir el relieve. Haciendo referencia a la figura 5, en una primera variante de la segunda realización mostrada en las figuras 4 a 6, existe un impacto, inmiscibilidad o desplazamiento de las gotas del producto de relieve (3) en el recubrimiento (2) para producir el relieve.
Haciendo referencia a la figura 6, en una segunda variante de la segunda realización mostrada en las figuras 4 a 6, existe una mezcla o disolución de las gotas del producto de relieve (3) en el recubrimiento (2) para producir el relieve. Tras contactar (D) el recubrimiento (2) con el producto de relieve (3), el recubrimiento (2) y el producto de relieve (3) son curados (E), juntos o por separado, obteniendo la solidificación de al menos el producto de relieve (3). Para el curado pueden emplearse medios de curado (10) convencionales, tales como lámparas de calentamiento o emisión de radiación electromagnética, por ejemplo, de luz UV, IR o de emisión de electrones.
Una vez solidificado el producto de relieve (3), este se sublima (F). Para la sublimación (F) pueden emplearse medios de sublimación (20) convencionales, tales como por calentamiento, en particular, mediante aire caliente o mediante lámparas de calentamiento como, por ejemplo, lámparas de calentamiento por IR. También se contempla que la sublimación (F) pueda efectuarse por reacción del producto de relieve (3) con un producto de activación de sublimación, por ejemplo, aplicando dicho producto de activación de sublimación sobre el producto de relieve (3). La sublimación (F) puede realizarse, por ejemplo, simultáneamente a la solidificación del recubrimiento.
Finalmente, pueden utilizarse medios de retirada de material (30) para retirar (G) material de recubrimiento en las zonas afectadas por la sublimación. Estos medios (30) pueden ser, por ejemplo, mecánicos tales como de cepillado o aspiración, o químicos tales como de lavado o enjuagado de dichas zonas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato (1), que comprende:
aplicar sobre el sustrato (1) un recubrimiento (2),
aplicar un producto de relieve (3), que es una tinta de sublimación, mediante impresión digital por inyección de tinta, sobre el recubrimiento (2), de manera que el producto de relieve (3) y el recubrimiento (2) contacten entre sí cuando el recubrimiento (2) es líquido o está parcialmente solidificado, y el producto de relieve (3) quede, al menos parcialmente, cubierto por, embebido en o mezclado con el recubrimiento (2),
sublimar el producto de relieve (3), dejando huecos en el recubrimiento (2), huecos que determinan el relieve, y solidificar al menos el recubrimiento (2).
2. Un procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato (1), que comprende:
aplicar un producto de relieve (3), que es una tinta de sublimación, mediante impresión digital por inyección de tinta, sobre el sustrato (1),
aplicar un recubrimiento (2) sobre el producto de relieve (3), de manera que el producto de relieve (3) y el recubrimiento (2) contacten entre sí y el producto de relieve (3) quede, al menos parcialmente, cubierto por, embebido en o mezclado con el recubrimiento (2),
sublimar el producto de relieve (3), dejando huecos en el recubrimiento (2), huecos que determinan el relieve.
3. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato (1) según la reivindicación 2, en el que al menos el recubrimiento (2) está solidificado.
4. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato según una de las reivindicaciones 1 o 3, en el que el producto de relieve (3) también está solidificado.
5. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato (1) según la reivindicación 4, en el que el recubrimiento (2) termina de solidificar más tarde que el producto de relieve (3).
6. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el producto de relieve (3) es transparente.
7. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende, después de sublimar el producto de relieve, retirar el recubrimiento afectado por la sublimación del producto de relieve y/o un residuo de producto de relieve.
8. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el relieve se aplica de forma coordinada con una imagen sobre el sustrato.
9. El procedimiento para producir un relieve sobre un sustrato según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el recubrimiento (2) es un barniz o resina polimerizable.
10. Un sistema para producir un relieve sobre un sustrato (1), que comprende medios para aplicar un recubrimiento (2) sobre el sustrato,
medios para aplicar un producto de relieve (3), que es una tinta de sublimación,
medios para sublimar el producto de relieve, y
medios para controlar los medios para aplicar el recubrimiento, los medios para aplicar el producto de relieve y los medios para sublimar el producto de relieve,
configurados para realizar un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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