ES3054414T3 - Press tool and method for producing a press plate - Google Patents

Press tool and method for producing a press plate

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ES3054414T3
ES3054414T3 ES22809098T ES22809098T ES3054414T3 ES 3054414 T3 ES3054414 T3 ES 3054414T3 ES 22809098 T ES22809098 T ES 22809098T ES 22809098 T ES22809098 T ES 22809098T ES 3054414 T3 ES3054414 T3 ES 3054414T3
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ceramic
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pressing
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Ali Kaouk
Thorsten Hagedorn
Berthold Thölen
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Hueck Rheinische GmbH
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Hueck Rheinische GmbH
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Abstract

La invención se refiere a una herramienta de prensado con una superficie de prensado (2) para la producción de una pieza. La herramienta de prensado comprende una estructura principal (10) y al menos dos capas cerámicas (11, 12) dispuestas sobre la superficie (31), una sobre la otra, formando la superficie de prensado (2). Una de las capas cerámicas es una capa cerámica de superficie completa (12) con un grado de brillo, y la otra es una capa cerámica de superficie parcial (11) con un segundo grado de brillo diferente al de la capa cerámica de superficie completa (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Herramienta de prensado y procedimiento para fabricar una lámina de prensado
[0003] La invención se refiere a una herramienta de prensado con una superficie de prensado y un procedimiento para fabricar la herramienta de prensado.
[0004] Las herramientas de prensado, por ejemplo en forma de láminas de prensado, correas sin fin o rodillos de gofrado, se utilizan sobre todo en la industria de la madera para fabricar muebles, laminados o paneles, es decir, piezas de trabajo en general. Las piezas se prensan con la superficie de prensado de la herramienta de prensado, de modo que las piezas adquieren superficies que se corresponden con la superficie de prensado.
[0005] El documento WO 2009/062488 A2 desvela un procedimiento para mecanizar una superficie de prensado estructurada de una herramienta de estampación. La superficie está provista de una primera capa de cromo en la superficie completa, sobre la que se dispone al menos otra capa de cromo en zonas predeterminadas. Los grados de brillo de las dos capas de cromo son diferentes. La superficie de prensado puede utilizarse para producir una pieza de trabajo en forma de placa de material con una superficie estructurada que presenta diferentes grados de brillo. Debido al uso de capas de cromo la producción de esta herramienta de prensado es relativamente perjudicial para el medio ambiente. El documento US 6,190,514 B1 desvela un procedimiento para producir una superficie de prensado plana para producir un laminado decorativo a partir de papel impregnado de resina. Esto se consigue produciendo un acabado deseado en una superficie de prensado plana, eliminando las impurezas de la superficie plana, y recubriendo la superficie plana con diboruro de hafnio, diboruro de molibdeno, diboruro de tántalo, diboruro de titanio, diboruro de wolframio, diboruro de vanadio, diboruro de circonio, o mezclas de estos materiales en un sistema de recubrimiento por pulverización catódica con magnetrón de superficie hasta una dureza Vickers de al menos 2000 HV, moviendo entre sí la superficie plana y un cabezal de pulverización catódica del sistema de revestimiento por pulverización catódica de magnetrón de superficie a una velocidad de barrido suficiente para producir un gradiente térmico de 27,78°C o menos en la superficie plana de prensado.
[0006] El documento EP 1063085 A1 desvela una herramienta de prensado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
[0007] El objeto de la invención es proporcionar una herramienta de prensado con una superficie de prensado con diferentes grados de brillo en algunas zonas, cuya fabricación sea relativamente respetuosa con el medio ambiente.
[0008] El problema de la invención se resuelve mediante una herramienta de prensado para producir una pieza de trabajo, de acuerdo con la reivindicación 1 y un procedimiento para producir una herramienta de prensado de acuerdo con la reivindicación 8.
[0009] La herramienta de prensado de acuerdo con la invención consiste en superficie de prensado, una estructura base, y al menos dos capas cerámicas que están dispuestas una encima de la otra en la superficie y forman la superficie de prensado, de las cuales una de las capas cerámicas es una capa cerámica de superficie completa con un grado de brillo y la otra es una capa cerámica parcial con otro grado de brillo que difiere del grado de brillo de la capa cerámica de superficie completa.
[0010] La herramienta de prensado de acuerdo con la invención es, por ejemplo, una cinta sin fin o un rodillo de estampación. Preferentemente, la herramienta de prensado de acuerdo con la invención es una lámina de prensado.
[0011] La superficie de prensado es lisa, por ejemplo, pero también puede diseñarse como una superficie de prensado texturizada. En particular, la superficie de prensado puede tener así una estructura de elevaciones y depresiones, y la estructura base puede tener una superficie estructurada correspondiente a la estructura de la superficie de prensado Otro aspecto de la invención es un procedimiento de fabricación de la herramienta de prensado de acuerdo con la invención, que comprende los siguientes pasos del procedimiento:
[0012]  Proporcionar una estructura de apoyo a una estructura base,
[0013]  Aplicación de una capa cerámica sobre la superficie de la estructura base, y
[0014]  Aplicación de otra capa cerámica a la capa cerámica aplicada sobre la superficie estructurada con lo que los grados de brillo de las dos capas cerámicas difieren,
[0015] En consecuencia, la herramienta de prensado de acuerdo con la invención consiste en la estructura base que, de acuerdo con una variante, tiene una superficie estructurada correspondiente a la superficie de prensado que puede diseñarse como una superficie de prensado estructurada. La estructura base comprende, por ejemplo, varias capas metálicas parciales dispuestas una sobre otra, que forman la superficie de la estructura base, como se conoce, por ejemplo, del documento WO 2009/062488 A2 mencionado en la introducción.
[0016] Sin embargo, para obtener una superficie de prensado relativamente dura, esta superficie está provista de las capas cerámicas en lugar de una capa de cromo de acuerdo con la invención. La cerámica también puede ser relativamente dura y puede, por ejemplo, tener una dureza Vickers de al menos 2000 HV. Los materiales cerámicos adecuados para las capas cerámicas son, por ejemplo, diboruro de hafnio, diboruro de molibdeno, diboruro de tántalo, diboruro de titanio, diboruro de wolframio, diboruro de vanadio, diboruro de circonio o mezclas de estos materiales cerámicos. La aplicación o recubrimiento de las capas cerámicas es significativamente más respetuosa con el medio ambiente que la aplicación o recubrimiento con la capa de cromo.
[0017] Además, la herramienta de prensado de acuerdo con la invención comprende al menos dos capas cerámicas dispuestas una encima de la otra, preferentemente exactamente dos capas cerámicas dispuestas una encima de la otra. Una de las capas cerámicas es una capa cerámica parcial y la otra es una capa cerámica de superficie completa. Debido al hecho de que, de acuerdo con la invención, los grados de brillo de la capa cerámica de superficie completa difieren de la capa cerámica parcial, la superficie prensada tiene diferentes grados de brillo en diferentes áreas, como resultado de lo cual la superficie de la pieza de trabajo producida con la lámina de prensado también tiene correspondientemente diferentes grados de brillo en ciertas áreas. Esto puede mejorar la calidad de las piezas producidas por prensado con la superficie de prensado. Las piezas de trabajo son, por ejemplo, placas de material, en particular laminados o paneles.
[0018] En particular, también es posible retirar una capa cerámica desgastada o dañada de la estructura base con relativa facilidad para dotar a la estructura base de nuevas capas cerámicas. Esto hace que sea relativamente barato reparar una herramienta de prensado desgastada o dañada.
[0019] Las capas cerámicas pueden aplicarse utilizando, por ejemplo, un sistema de recubrimiento superficial por pulverización catódica de magnetrón.
[0020] Los espesores de las dos capas cerámicas se sitúan preferentemente entre 1µm y 2µm.
[0021] Para obtener los diferentes grados de brillo de las capas cerámicas de superficie completa y parcial, el espesor de la capa cerámica de superficie completa es preferentemente diferente del espesor de la capa cerámica parcial. Es posible ajustar el grado de brillo de la capa cerámica correspondiente mediante su espesor. En este caso, las dos capas cerámicas están hechas preferentemente del mismo material cerámico, lo que puede tener un efecto positivo en los costos de fabricación de la herramienta de prensado de acuerdo con la invención. El espesor requerido de las capas cerámicas puede conseguirse durante la producción de la lámina de prensado, por ejemplo, controlando adecuadamente el sistema de recubrimiento superficial por pulverización catódica de magnetrón.
[0022] El grado de brillo de las dos capas cerámicas también puede ajustarse utilizando diferentes materiales cerámicos para las capas cerámicas parcial y completa. De acuerdo con una variante de la lámina de prensado según la invención, los materiales cerámicos de las dos capas cerámicas pueden por tanto diferir para obtener los diferentes grados de brillo de la capa cerámica de superficie completa y de la capa cerámica parcial. En este caso, el espesor de la capa cerámica de superficie completa en particular es igual al espesor de la capa cerámica parcial.
[0023] Preferentemente, la capa cerámica parcial está dispuesta entre la capa cerámica de superficie completa y la superficie de la estructura base. Esta forma de realización de la lámina de prensado de acuerdo con la invención puede producirse, por ejemplo, mediante
[0024]  Aplicación de una máscara parcial a la superficie de la estructura base,
[0025]  Aplicación de una capa cerámica sobre la superficie provista de la máscara en las zonas no cubiertas por ésta,
[0026]  Retirada de la máscara, de modo que la capa parcial de cerámica quede dispuesta sobre la superficie estructurada, y
[0027]  Aplicación de la capa cerámica de superficie completa sobre la capa cerámica parcial.
[0028] Sin embargo, la capa cerámica parcial también puede producirse, por ejemplo, controlando adecuadamente el sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón de superficie.
[0029] Dado que la capa cerámica de superficie completa se aplica a la capa cerámica parcial de acuerdo con esta variante de la herramienta de prensado, se puede producir una superficie de prensado relativamente lisa de forma relativamente sencilla. En este caso, sin embargo, la capa cerámica de superficie completa debe ser tal que no cubra completamente el grado de brillo de la capa cerámica parcial subyacente. En particular, en este caso la capa cerámica de superficie completa es más fina que la capa cerámica parcial, es decir, el espesor de la capa cerámica de superficie completa es menor que el espesor de la capa cerámica parcial.
[0030] Sin embargo, la herramienta de prensado de acuerdo con la invención también puede diseñarse de forma que la capa cerámica de superficie completa se disponga entre la capa cerámica parcial y la superficie estructurada de la estructura base, es decir, que la capa cerámica parcial se aplique sobre la capa cerámica de superficie completa. Esta forma de realización de la herramienta de prensado de acuerdo con la invención puede fabricarse, por ejemplo, mediante  Aplicación de la capa cerámica de superficie completa a la superficie de la estructura base,  Aplicación de una máscara parcial sobre la capa cerámica de superficie completa,
[0031]  Aplicación de una capa cerámica sobre la capa cerámica de superficie completa proporcionada con la máscara en zonas no cubiertas por la máscara,
[0032]  Retirada de la máscara para que la capa cerámica parcial se coloque sobre la capa cerámica de superficie completa.
[0033] Sin embargo, la capa cerámica parcial también puede producirse, por ejemplo, controlando adecuadamente el sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón superficial.
[0034] Los grados de brillo de las capas cerámicas parciales y de superficie completa también pueden conseguirse mediante un tratamiento posterior de la capa cerámica aplicada correspondiente con el fin de obtener un grado de brillo predeterminado de la capa cerámica correspondiente. El postratamiento puede incluir, por ejemplo, el pulido o el tratamiento con láser de la capa cerámica correspondiente.
[0035] De acuerdo con una realización de la herramienta de prensado de acuerdo con la invención, la superficie de la estructura base puede tener diferentes grados de brillo en diferentes áreas, que difieren en particular de los grados de brillo de la superficie completa y de la capa cerámica parcial. El ajuste de los diferentes grados de brillo de la superficie de la estructura base puede llevarse a cabo utilizando un láser, por ejemplo, o es conocido por el documento WO 2009/062488 A2 en el caso de la estructura d base formada por varias estructuras dispuestas una sobre otra.
[0036] En las figuras esquemáticas adjuntas se muestran realizaciones ejemplares de la invención. Se muestra:
[0037] Fig.1 una lámina de prensado con una superficie de prensado en una vista en perspectiva,
[0038] Fig.2 una sección de una vista lateral de la lámina de prensado en vista seccionada,
[0039] Fig.3 etapas intermedias de la lámina de prensado durante su fabricación,
[0040] La Fig.1 muestra una vista en perspectiva de una herramienta de prensado, que en el caso del presente ejemplo de realización está diseñada como una lámina de prensado 1 La lámina de prensado 1 comprende una superficie de prensado 2. La fig.2 muestra una vista en sección de una vista lateral de la lámina de prensado 1 en vista seccionada. La superficie de prensado 2 puede ser lisa, pero en el caso del presente ejemplo de realización comprende una estructura formada por las elevaciones 4 y las depresiones 3.
[0041] La estructura de la superficie de prensado 2 está particularmente asociada a un material natural, en el caso de la presente realización, madera.
[0042] La lámina de prensado 1 puede utilizarse para producir una pieza de trabajo, por ejemplo, una lámina de material como un laminado, mediante prensado. Tras el prensado, la pieza tiene una superficie texturizada correspondiente a la estructura de la superficie de prensado 2.
[0043] En el caso del presente ejemplo de realización, la lámina de prensado 1 comprende una estructura base 10 mostrada en la Fig.3A con una superficie estructurada 31 asociada a la estructura de la superficie de prensado 2.
[0044] En la presente realización, la lámina de prensado 1 comprende una capa cerámica 11 parcial dispuesta sobre la superficie estructurada 31 de la estructura base 10 y una capa cerámica 12 de superficie completa dispuesta sobre la capa cerámica 11 parcial, que forma la superficie de prensado 2.
[0045] En la presente realización, la estructura base 10 es de metal.
[0046] En el caso del presente ejemplo de realización, la lámina de prensado 1 comprende un soporte de base, en particular una placa base de soporte 14, por ejemplo de metal, sobre la que está dispuesta la estructura base 10.
[0047] En el caso del presente ejemplo de realización, la estructura base 10 comprende varias capas 15 de metal base superpuestas. Las capas 15 de metal base son preferentemente de níquel y son al menos parcialmente parciales y forman la estructura de capas en relieve 16 junto con las capas cerámicas 11, 12.
[0048] La estructura base 10 puede producirse, por ejemplo, aplicando una máscara no mostrada en detalle al menos una vez a una capa 15 de metal base en función de los datos de imagen asociados a la estructura de la superficie de prensado estructurada 2 con el fin de cubrir zonas, y aplicando a continuación otra capa 15 de estructura de base a las zonas no cubiertas por esta máscara. Esto se repite hasta crear la estructura base 10. La estructura base 10 se produce en particular en función de la estructura de la superficie de prensado 2, es decir, en función de los datos de imagen asociados a las elevaciones 4 y depresiones 5, aplicando sucesivamente las máscaras y las capas 15 de metal base en función de estos datos de imagen, por ejemplo mediante un procedimiento galvánico o químico.
[0049] En el caso de la presente realización, se aplica entonces a la superficie estructurada 31 de la estructura base 10 una máscara 32 mostrada en la Fig.3B, que cubre parcialmente la superficie estructurada 31 de la estructura base 10. Posteriormente, en el caso de la presente realización, se aplica una capa cerámica a las zonas de la superficie estructurada 31 de la estructura base 10 no cubiertas por la máscara 32 mediante un sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón superficial 33. A continuación, se retira la máscara 32 de modo que sólo las zonas de la superficie estructurada 31 de la estructura base 10 no cubiertas por la máscara 32 se cubren con la capa cerámica, lo que da lugar a la capa cerámica 11 parcial, véase la Fig.3c. Mediante el control adecuado del sistema de recubrimiento superficial por pulverización catódica de magnetrón 33, la capa cerámica 11 parcial adquiere un espesor predeterminado, lo que le confiere un grado de brillo predeterminado.
[0050] A continuación, en el caso de la presente realización, la capa cerámica 12 de superficie completa se aplica a la capa cerámica 11 parcial utilizando el sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón de superficie 33. Para ajustar el grado de brillo de la capa cerámica 12 de superficie completa, se le da un espesor predeterminado controlado por el sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón de superficie 33.
[0051] En el caso del presente ejemplo de realización, las dos capas cerámicas 11, 12 están hechas del mismo material cerámico, por ejemplo, diboruro de hafnio, diboruro de molibdeno, diboruro de tántalo, diboruro de titanio, diboruro de wolframio, diboruro de vanadio, diboruro de circonio o mezclas de estos materiales cerámicos.
[0052] Para garantizar que las capas cerámicas 11 y 12 tengan diferentes grados de brillo, los espesores de las dos capas cerámicas difieren en la presente realización. En particular, la capa cerámica 12 de superficie completa es más fina que la capa cerámica 11 parcial. En particular, las dos capas cerámicas 11, 12 están hechas del mismo material cerámico.
[0053] Los espesores de las dos capas cerámicas 11, 12 están preferentemente comprendidos entre 1µm y 2µm.
[0054] Las capas cerámicas tienen preferentemente una dureza Vickers de al menos 2000 HV.
[0055] Las capas cerámicas 11, 12 también pueden estar hechas de diferentes materiales cerámicos para conseguir diferentes grados de brillo.
[0056] Para ajustar los grados de brillo de las capas cerámicas 11, 12, éstas también pueden someterse a un tratamiento posterior, por ejemplo, pulido o tratamiento con láser.
[0057] También es posible dotar primero a la superficie estructurada 31 de la estructura base 10 de la capa cerámica de superficie 12 completa y, a continuación, aplicar sobre ella la capa cerámica 11 parcial.
[0058] También es posible producir la capa cerámica 11 parcial controlando adecuadamente el sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón superficial 33

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES
1. Herramienta de prensado para producir una pieza de trabajo, que comprende una superficie de prensado (2), una estructura base (10) que tiene una superficie (31), y
al menos dos capas cerámicas (11, 12) dispuestas una sobre la otra sobre la superficie (31) que forman la superficie de prensado (2), de las cuales una de las capas cerámicas es una capa cerámica de superficie completa (12) con un grado de brillocaracterizada porquela otra es una capa cerámica parcial (11) con un grado de brillo adicional que difiere del grado de brillo capa cerámica de superficie completa (12).
2. Herramienta de prensado de acuerdo con la reivindicación 1 en la que la superficie de prensado (2) tiene una estructura de elevaciones (4) y depresiones (3), y la estructura base (10) tiene una superficie estructurada (31) correspondiente a la estructura de la superficie de prensado (2),en la que, en particular la estructura de base (12) comprende una pluralidad de capas metálicas parciales (15). que forman la superficie estructurada (31) de la estructura base (10).
3. Herramienta de prensado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que el espesor de la capa cerámica de superficie completa (12) difiere del espesor de la capa cerámica parcial (11) para obtener los diferentes grados de brillo de la capa cerámica de superficie completa y de la capa cerámica parcial (11, 12), en la que en particular las dos capas cerámicas (11, 12) consisten en el mismo material cerámico.
4. Herramienta de prensado de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que el material cerámico de las dos capas cerámicas (11, 12) difiere para obtener los diferentes grados de brillo de la capa cerámica de superficie completa y la capa cerámica parcial (11,12), en la que en particular el espeso de la capa cerámica de superficie completa (12) es igual al espesor de la capa cerámica parcial (11).
5. Herramienta de prensado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la capa cerámica parcial (11) está dispuesta entre la capa cerámica de superficie completa (12) y la superficie estructurada (31) de la estructura base (10) ) o en la que la capa cerámica parcial (11) está dispuesta sobre la capa cerámica de superficie completa (12),
6. Herramienta de prensado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el espesor de las capas cerámicas (11, 12) se encuentra en el área de 1m y 2m, y el material cerámico de las capas cerámicas (11, 12) es diboruro de hafnio, diboruro de molibdeno, diboruro de tántalo, diboruro de titanio, diboruro de wolframio, diboruro de vanadio, diboruro de circonio o mezclas de estos materiales cerámicos.
7. Herramienta de prensado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la superficie (31) de la estructura de base (10) presenta en distintas zonas distintos grados de brillo, que difieren en particular de los grados de brillo de la capa cerámica de superficie total y parcial (11, 12).
8. Procedimiento para la fabricación de una herramienta de prensado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende los siguientes pasos del procedimiento:
- Proporcionar la estructura base (10),
- Aplicación una de las capas cerámicas (11, 12) a la superficie (31) de la estructura base (10), y
- Aplicación de otra de las capas cerámicas (11, 12) sobre la superficie estructurada (10) en las que los grados de brillo de las dos capas cerámicas (11, 12) difieren.
9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende
- Aplicación de una máscara parcial a la superficie estructurada (31) de la estructura base (10),
- Aplicación de una de una capa cerámica (11) sobre la superficie estructurada (31) provista de la máscara en las áreas que no están cubiertas por la máscara.
- Retirada de la máscara (32) de modo que la primera capa cerámica parcial (11) quede dispuesta sobre la superficie estructurada (31), y
- Aplicación de la capa cerámica de superficie completa (12) sobre la capa cerámica parcial (11).
10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende
- Aplicación de la capa cerámica de superficie completa (12) a la superficie estructurada (31) de la estructura base (10).
- Aplicación de una máscara parcial sobre la capa cerámica de superficie completa (12),
- Aplicación de una capa cerámica sobre la primera capa cerámica de superficie completa (12) provista de la máscara en las áreas que no están cubiertas por la máscara.
-Retirada dela máscara de modo que la capa cerámica parcial (11) quede dispuesta sobre la capa cerámica de superficie completa (12)
11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, que comprende el postratamiento de la correspondiente capa cerámica aplicada (11, 12) para obtener un grado de brillo predeterminado de la correspondiente capa cerámica.
12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 11, que comprende aplicar las capas cerámicas (11, 12) mediante un sistema de recubrimiento por pulverización catódica de magnetrón superficial (33), en el que en particular la producción de la capa cerámica parcial (11) se realiza controlando adecuadamente el sistema de revestimiento por pulverización catódica de magnetrón superficial (33).
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