PT1987395E

PT1987395E - Processo de estruturação de superfície de uma chapa metálica prensada ou de uma banda contínua

Info

Publication number: PT1987395E
Application number: PT07845254T
Authority: PT
Inventors: Jordi Fred Reichert
Original assignee: Hueck Engraving Gmbh & Co Kg
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2012-03-22
Also published as: US9529264B2; CN106125513A; PL1987395T3; WO2007147376A1; JP2009536983A; RU2008148965A; ATE539378T1; CN101443703A; ES2379118T3; RU2412814C2; SI1987395T1; US10507475B2; DE102006022722B4; US20100006542A1; EP1987395A1; DK1987395T3; DE102006022722A1; US20170065989A1; JP5052600B2; EP1987395B1

Description

ΕΡ1987395Β1

DESCRIÇÃO

PROCESSO DE ESTRUTURAÇÃO DE SUPERFÍCIE DE UMA CHAPA METÁLICA PRENSADA OU DE UMA BANDA CONTÍNUA 0 invento refere-se a um processo para estruturação de superfície de uma chapa metálica prensada ou de uma banda contínua em que uma estrutura de superfície é predeterminada através da aplicação de uma máscara para passivação parcial por meio de um dispositivo, e produzida por meio de tratamento químico subsequente da superfície, assim como a um dispositivo para utilização do processo.

Chapas metálicas prensadas e bandas contínuas segundo o estado técnica são produzidas de forma que uma chapa metálica pré-tratada, por exemplo, por meio de um processo de serigrafia ou de uma camada fotográfica seguida de decapagem dá origem a uma estrutura de superfície. A serigrafia é aplicada em chapas metálicas de grande formato e seguidamente as chapas metálicas são submetidas a uma decapagem da superfície. Todas as regiões que formam a estrutura da superfície saliente são, neste caso, cobertas com uma máscara, de modo que só se verifica a decapagem da superfície nas regiões que podem ser atacadas directamente pelo líquido decapante. As regiões endurecidas formam em seguida os sulcos do perfil da estrutura pretendida. Depois de executada a decapagem, a superfície é limpa e principalmente a máscara eliminada, de modo que através de outras operações, a superfície possa ser submetida a um outro processo de melhoramento, por exemplo, uma cromagem ri ja. 1 ΕΡ1987395Β1

Como alternativa existe a possibilidade de utilizar um processo de fotografia, no qual é aplicada primeiro uma camada fotossensível. Em seguida esta tem que receber uma exposição em conformidade com a máscara prevista para produção da estrutura de superfície. Depois disto é necessário um desenvolvimento da camada fotográfica e entretanto têm que verificar-se profundas operações de lavagem para que a superfície possa ser preparada e limpa para a fase de trabalho seguinte. Depois da revelação da camada fotográfica forma-se uma máscara que pode ser utilizada como matriz de decapagem. Portanto, neste processo em primeiro lugar é aplicada uma camada da superfície global, depois esta é exposta, e seguidamente é libertada dos componentes não combinados e só depois a máscara revelada pode ser utilizada para decapagem de uma estrutura. A reprodutibilidade das máscaras produzidas desta forma é muito difícil e problemática, porque o negativo ou o positivo para exposição da camada sensível à luz tem que ser posicionado com exactidão na mesma posição relativamente à camada fotossensível, no caso de ter que ser executada mais do que uma operação de exposição e decapagem seguida, para aplicação de estruturas tridimensionais tão complexas na superfície de uma chapa metálica prensada. Isto já não poderá acontecer, por exemplo, se o negativo ou o positivo para exposição da camada sensível à luz for aplicado directamente nela e o negativo ou positivo não apresentar em qualquer ponto da camada fotossensível exactamente a mesma distância em relação a esta. Por isso, a reprodutibilidade da aplicação da máscara tem especial importância no processo de fotografia para obtenção de uma elevada precisão da imagem. Neste caso, as dificuldades podem aumentar, se tiver que ser obtida uma estrutura tridimensional através de várias operações de exposição e decapagem seguidas e, para 2 ΕΡ1987395Β1 isto, tiverem que ser aplicadas várias máscaras seguidas, sendo que entre cada aplicação da máscara tem que ser executada uma operação de decapagem. Assim, a produção das chapas metálicas prensadas ou das bandas continuas através do posicionamento exacto e da quantidade necessária de máscaras correspondentes é muito trabalhosa e de elevado custo. Neste caso, a dissolução das máscaras a aplicar é fortemente dependente do processo utilizado e, para isso, é necessária uma quantidade elevada de fases de trabalho que, principalmente devido ao tamanho das chapas prensadas, designadamente das bandas continuas, exigem um manuseamento.

Além disso, é conhecido do estado da técnica, em vez de um processo de serigrafia produzir uma máscara através da aplicação de cera, a qual é quimicamente resistente aos meios decapantes utilizados e, com isto, possibilita uma decapagem nas regiões em que a superfície não é coberta pela cera. Neste processo uma cabeça de impressão, que espalha a cera sobre a superfície, é deslocada ao longo de um eixo X ou Y para aplicar a estrutura necessária através de uma série de fases de trabalho individuais. Neste processo a máscara é aplicada directamente na placa prensada e sem desvios sobre exposição, revelação e eliminação dos componentes da camada não revelados. Em princípio as cabeças de impressão utilizadas podem ser construídas de modo semelhante a uma impressora de jacto de tinta, só que em vez de tinta é espalhada cera, a qual endurece na superfície das chapas prensadas ou das bandas contínuas e depois pode ser executada a decapagem necessária. Embora com este processo no estado da técnica possa ser conseguido um enorme progresso, na prática constatou-se, no entanto, que a eliminação da camada de cera se torna muito problemática, porque não é possível eliminar a cera com um tratamento 3 ΕΡ1987395Β1 químico e, assim, a limpeza das chapas depois da operação de decapagem é extremamente difícil só podendo, por exemplo, ser executada com uma máquina de limpeza a alta pressão. Também neste tratamento é necessária uma elevada perda de tempo e, se tiverem que ser aplicadas várias camadas de cera seguidas, sendo executada entre cada aplicação da máscara uma operação de decapagem para se conseguir, por exemplo, uma estrutura profunda, não são obtidas vantagens substanciais. Devido às características da cera é estabelecido um limite à precisão e à elegância da estrutura da máscara, de modo que não podem ser dissolvidas principalmente estruturas delicadas. Os limites são predefinidos pela aderência puramente física provocada pelo humedecimento. De facto, na pulverização da cera quente e líquida sobre a placa prensada fria ela solidifica demasiado rapidamente e forma estruturas de humedecimento imperfeito como um "ponto de soldadura fria". Também o aquecimento da placa prensada não proporciona êxito, porque a cera líquida se dilui e reduz a dissolução pretendida.

Através da patente WO 01/17794 AI é conhecido um processo para tratamento de superfície para uma placa estampada, no qual é utilizado um verniz UV para aplicação de uma máscara. 0 verniz UV é endurecido por meio de uma fonte de luz UV, de modo que se pode processar uma decapagem da placa estampada.

Através da patente US 5,495,803 é também conhecido um dispositivo que prevê a possibilidade da aplicação de, por exemplo, um verniz UV sobre uma superfície para tratar de pequeno formato. Neste dispositivo uma cabeça de impressão é deslocada em sentido x e y através de elementos de 4 ΕΡ1987395Β1 accionamento, de modo que pode ser aplicada uma máscara na superfície a imprimir.

Partindo deste estado da técnica, coloca-se ao presente invento o objectivo de apresentar um processo e um dispositivo com o qual podem ser evitadas as desvantagens oriundas do estado da técnica conhecido e a reprodutibilidade, bem como a dissolução das máscaras objectivadas, é claramente melhorada.

De acordo com o invento, o objectivo proposto será solucionado por um método com as seguintes fases individuais que se apresentam como segue:

Fixação da placa prensada ou banda contínua sobre uma mesa de trabalho com uma superfície plana para aplicação e endurecimento de uma máscara, - aplicação de uma máscara existente formada, pelo menos parcialmente, por um verniz UV para passivação parcial, através de um dispositivo adequado por meio de um processo de impressão digitalizada, - o qual abrange uma cabeça de impressão que é conduzida numa distância reduzida de 0,1 até 0,4 mm para a superfície da placa prensada ou da banda contínua, - irradiação pelo menos parcial da máscara com uma fonte de luz UV directamente para endurecimento após a aplicação, de preferência num prazo de tempo de até 60 segundos, 5 ΕΡ1987395Β1 - tratamento químico da superfície da placa prensada ou da banda contínua.

Outros aperfeiçoamentos vantajosos resultam das reivindicações dependentes.

Para aplicação do verniz UV é utilizada, de preferência, uma cabeça de injectores, em que a cabeça de injectores apresenta vários injectores que estão dispostos em forma de uma matriz e podem ser excitados individualmente. A própria cabeça de injectores é mantida deslocável num plano em sentido X ou Y, de modo que através de uma unidade de comando apoiada por um processamento electrónico de dados (=EDV), principalmente um computador, semelhante a um "Plotter" a cabeça de injectores pode ser deslocada aleatoriamente em qualquer sentido.

De acordo com o invento a cabeça de pulverização pode ser mantida sempre à mesma distância do substrato através de um motor de ajuste, para compensar ligeiros empenamentos da placa prensada de grande dimensão. Para este fim a cabeça de pulverização pode ser deslocada em altura, ou seja no sentido z. Neste caso, tem-se em conta que a cabeça de injectores é conduzida a uma distância mais reduzida de 0,1 - 4 mm, de preferência 0,8 mm em relação à superfície das chapas prensadas ou bandas contínuas. Neste caso o tratamento pode processar-se numa posição horizontal ou vertical, eventualmente também numa posição inclinada, em que as chapas prensadas ou as bandas contínuas estão apoiadas numa mesa de trabalho que apresenta uma superfície plana e as chapas prensadas são aspiradas adicionalmente por um processo de vácuo, de modo que é garantida uma posição inalterável das chapas prensadas durante a operação global 6 ΕΡ1987395Β1 de tratamento. Neste caso deve principalmente ter-se em consideração que as chapas prensadas actualmente podem atingir até 3 m de largura e até 8 m de comprimento, e com isto uma aplicação da máscara necessita de um espaço de tempo determinado.

Além disso prevê-se a utilização de um verniz UV endurecedor pelo menos parcialmente para a máscara, em que o verniz UV aplicado com o dispositivo e pelo menos parcialmente com a luz UV directamente após a aplicação, de preferência num espaço de tempo de até 60 segundos, é exposto a irradiação para endurecimento, sendo que as chapas prensadas ou as bandas contínuas estão apoiadas para tratamento numa mesa de trabalho com uma superfície plana.

Através da utilização de um verniz UV endurecedor e de um dispositivo adequado previsto para aplicação, a máscara necessária pode ser aplicada directamente nas chapas prensadas ou nas bandas contínuas, de preferência num, ou eventualmente em vários processos de impressão e decapagem, e existe a possibilidade de, através da fonte de luz UV, se alcançar um endurecimento, pelo menos parcial, do verniz UV, de modo que se garante uma fixação especialmente boa na superfície do metal. Além disso, em operações de transporte das chapas prensadas ou das bandas contínuas é salvaguardado que a ligação entre o verniz e a superfície do metal garante uma elevada aderência, de modo que na operação seguinte de decapagem evita-se uma sub-decapagem e desvios previstos em relação à estrutura da superfície. Por meio de uma cabeça de impressão é possível aplicar o verniz endurecedor com maior exactidão e especialmente, com precisão na superfície e logo após a aplicação do verniz resistente a UV pode ser executado um endurecimento parcial, pelo que é evitado o 7 ΕΡ1987395Β1 desaparecimento da máscara. Em inglês o endurecimento parcial é designado por "freezing".

Uma outra vantagem especial reside no facto de se poder conseguir uma decapagem substancialmente mais profunda do que a que é possível com cera ou máscaras tradicionais, por exemplo através de um processo de serigrafia. Assim, é possível produzir uma superfície de estrutura substancialmente melhorada das chapas prensadas ou das bandas contínuas, a qual eventualmente inclui também uma estrutura de profundidade tridimensional. As chapas prensadas ou as bandas continuas assim produzidas colocam também o comprador das chapas prensadas em posição de estampar estruturas de superfície mais exactas que, além disso, devido à existente digitalização das máscaras, são idênticas aos papéis decorativos utilizados, pelo que pode conseguir uma qualidade da superfície que possibilita uma estampagem convergente para os papéis decorativos. Através de várias operações de impressão e de decapagem existe também a possibilidade de se obter uma estrutura de profundidade tridimensional que se aproxima muito de uma superfície natural, conforme é definida, por exemplo, por uma estrutura de madeira. 0 especial do processo de acordo com o invento é também que duas tecnologias podem formar um conjunto, que até agora eram consideradas incompatíveis. Com a tecnologia da cera a máscara era aplicada directamente e sem desvios na placa prensada, onde, em contrapartida a máscara de serigrafia, que é produzida com o auxilio de uma cera UV desenvolvida, que exige o revestimento integral dos materiais a tratar e após aplicação de uma máscara, uma exposição e revelação do revestimento UV numa outra fase da parte não revelada da 8 ΕΡ1987395Β1 cera UV tem que ser removida, antes de ser executada a gravação a ácido. Através do processo de acordo com o invento são combinadas conjuntamente as vantagens de ambos os processos e conseguida uma boa resolução da estrutura da superfície.

Durante a produção da máscara as chapas prensadas ou as bandas contínuas são mantidas numa posição plana, de modo que principalmente seja salvaguardado que a distância da cabeça de pulverização em relação à superfície das chapas prensadas ou das bandas contínuas seja mantida constante.

De acordo com o invento, pouco depois da impressão ou pulverização pela cabeça de impressão a cera recebe uma exposição tão longa que a cera endurece parcialmente. Assim a cera encontra-se flexível para manuseamento, não escorre e pode ser endurecida através de nova exposição para finalizar o processo. Para evitar um escorrimento do verniz UV, é utilizado, de preferência, um verniz UV com reduzida percentagem de solventes.

Para evitar a formação de pérolas sobre a superfície e para conservar a capacidade de fluxo livre até à produção de secções individuais de máscaras, prevê-se também que o verniz UV seja pré-aquecido antes da aplicação e seja depois aplicado a temperatura constante. Uma temperatura controlada de 50°C a 100°C demonstrou ser vantajosa neste caso. Uma experiência especialmente boa foi conseguida com uma temperatura de 65°C até 75°C.

Numa forma especial do processo de acordo com o invento o verniz, de preferência um verniz UV da firma americana 9 ΕΡ1987395Β1 "Markem", é pré-aquecido até 70°C e opcionalmente aplicado numa placa prensada temperada por meio de pressão relativa.

Para produção da máscara pode ser utilizada uma cabeça de impressão que é essencialmente formada por uma cabeça de pulverização com uma matriz de injectores, ou o verniz UV pode ser aplicado por meio de processo de impressão, em que depois da aplicação da máscara tem lugar uma irradiação, pelo menos parcial da máscara com uma luz UV. A irradiação pode processar-se imediatamente após a aplicação, especialmente com a utilização de uma cabeça de pulverização, em que num espaço de tempo de até 60 segundos, o verniz UV é primeiro endurecido parcialmente, ou seja, é endurecido na superfície sem que se verifique um endurecimento completo do verniz UV, de modo que se mantém flexível e na continuação de manejamento ainda possui suficiente elasticidade para não rebentar em operações de dobragem das chapas. Por este motivo o verniz UV só é endurecido parcialmente, podendo o grau de dureza ser comandado pela duração da irradiação UV e, com isto, pela intensidade de luz aplicada.

Para evitar um escorrimento do verniz UV da máscara numa zona, devido a uma aplicação excessiva do verniz numa fase de trabalho, prevê-se que a máscara a produzir seja formada em várias fases de trabalho alternadas, em que principalmente vários injectores individuais da matriz são activados na passagem sobre a superfície, de modo que os pontos pulverizados se complementam pouco a pouco originando uma guia de linhas e formam a máscara pretendida. Neste caso, uma matriz bidimensional é conduzida sobre o substrato. Esta matriz é activada de modo que a matriz global passa várias vezes sobre um ponto mais pequeno a 10 ΕΡ1987395Β1 imprimir. Neste caso, cada ponto para imprimir é impresso por um ponto da matriz seleccionado aleatoriamente. Se por exemplo, uma cabeça de impressão apresentar 256 cabeças de injectores que são formadas como matriz de 16x16 e a cabeça de impressão passar duas vezes sobre um ponto a imprimir de modo que é detectado por várias linhas da matriz, resulta disto que existem 32 possibilidades do ponto de impressão ser impresso por um injector seleccionado por acaso. Se o avanço das linhas adicionalmente variar por acaso, resultam neste caso 16x16 iguais a 256 possibilidades do ponto ser impresso por um único injector. 0 número pode ainda ser aumentado se mais que um injector pulverizar tinta ou verniz UV para um ponto a imprimir. Através desta selecção condicionada pelo acaso da válvula de injector de facto para imprimir é evitado que surjam tiras ou erros de impressão sobre a placa prensada que se podem formar através de uma mecânica deficiente ou através de oscilações mínimas durante a impressão.

Uma problemática especial é consequência da impressão de um motivo sobre a superfície polida da placa prensada. Jactos vagabundos de UV surgem na cabeça de impressão durante a exposição e deste modo destruir a cabeça de impressão através da formação de presa do verniz UV. Para evitar este problema existem várias soluções que conduzem ao sucesso.

Primeiro é possível tornar quimicamente rugosa a placa prensada, de modo que esta apresenta um aspecto embotado. Através disto a luz é melhor absorvida e não vagabundeia na cabeça de impressão. 11 ΕΡ1987395Β1

Uma outra possibilidade consiste na utilização de um filtro que só deixa passar esta radiação UV que é totalmente absorvida pelo substrato da placa prensada.

Ainda outra solução demonstrou ter sucesso actuando contra o entupimento da cabeça de impressão. Neste caso são utilizados díodos de laser ou diodos UV que num breve espaço de tempo emitem um impulso luminoso, durante o qual a cabeça de impressão executa um impulso de bomba. Durante este tempo a irradiação embora absorva o verniz aderente na cabeça, este é, no entanto, imediatamente expelido e não permanece na válvula onde o verniz forma presa e destrói a cabeça. Porque na cabeça de impressão utilizada todos os injectores executam regularmente impulsos de bomba, não existe qualquer válvula que possa entupir.

Além disso, existe a possibilidade de utilização de uma máscara negra que impede uma reflexão regressiva da luz UV, a utilização de um quebra-luz que é conduzido muito próximo sobre a superfície do substrato a endurecer parcialmente e um arrasto da lâmpada UV, que é comandada de forma que a lâmpada UV e a cabeça de impressão não estão activas em proximidade imediata, em que a lâmpada UV é conduzida expressamente e passa contrária ou acompanha a cabeça de impressão.

Para aplicação da máscara prevê-se na continuação do aperfeiçoamento do invento que as chapas prensadas ou as bandas contínuas sejam submetidas a um pré-tratamento, por exemplo a uma limpeza mecânica seguida de uma limpeza com isopropanol, etanol ou álcool etílico e eventualmente a um pré-tratamento com um elemento primário, por exemplo, com uma combinação de sililo orgânico. Com isto consegue-se que 12 ΕΡ1987395Β1 se forme uma aderência da superfície especialmente boa e o verniz UV pode ser aplicado directamente sobre as chapas prensadas ou as bandas contínuas. Adicionalmente na superfície das chapas prensadas ou das bandas contínuas pode iniciar-se a decapagem. A própria cabeça de impressão, na produção da máscara é deslocada ao longo da aresta longitudinal das chapas prensadas ou das bandas contínuas a serem produzidas, em que se trata, de preferência, do eixo X e adicionalmente do eixo Y, portanto perpendicular a isto, é movimentada para lá e para cá, em que a amplitude de passo do movimento na direcção do eixo X corresponde à largura da matriz deduzindo ou aumentando a distância dos injectores adjacentes da matriz dividido pela quantidade das linhas da matriz, de modo que durante o deslocamento ao longo do eixo Y através dos injectores individuais, a máscara é construída parcialmente e seguidamente tem lugar um movimento correspondente à amplitude de passo para o eixo X, de modo que após uma quantidade de passos ao longo do eixo X pode ter lugar a estrutura completa da máscara com uma elevada dissolução.

No seguimento da produção da máscara é aplicada uma técnica de decapagem tradicional já conhecida e depois de concluída a operação de decapagem a superfície pode ser tratada por meio de lavagem com um elemento de limpeza e de neutralização, em que simultaneamente pode processar-se a eliminação da máscara aplicada sem qualquer dificuldade. Para eliminação do verniz UV localizado nos vales da estrutura é utilizado adicionalmente um oscilador de ultra-sons que através de cavitação liberta os resíduos de verniz dos vales da estrutura. 13 ΕΡ1987395Β1

As chapas prensadas ou as bandas contínuas foram dotadas de um revestimento para tratamento posterior, sendo que as chapas prensadas ou as bandas contínuas para tratamento posterior são cromadas abrangendo toda a superfície, de preferência com cromado rijo, ou são revestidas com carbono semelhante a diamante ou com boreto de titânio.

Para execução do processo de acordo com o invento está previsto um dispositivo para aplicação e endurecimento de uma máscara produzida de um verniz UV endurecedor sobre uma superfície de uma placa prensada ou de uma banda contínua para um tratamento posterior da superfície, conforme está definido na reivindicação 25. Neste caso, a unidade de comando serve, com o auxílio dos elementos de accionamento, para deslocar a cabeça de pulverização para a posição determinada, que é pré-estabelecida pela imagem digitalizada da máscara a produzir. Neste caso prevê-se, de preferência, uma guia de cursor que garante uma elevada exactidão reprodutível para arranque para a posição respectiva e simultaneamente assegura que é possível um deslocamento da cabeça de pulverização tanto em sentido x como y. Para manutenção de uma distância constante em relação à superfície dos materiais a tratar, esta guia de cursor, tomando em consideração o tamanho máximo previsto, é construída de modo que uma dobragem provocada pelo próprio peso da cabeça de pulverização está completamente excluída. Para compensar mínimas variações de distância provocadas por oscilações de temperatura, dobragens mínimas da guia de cursor ou empenamento das chapas prensadas ou das bandas contínuas, está previsto por meio de um dispositivo de nivelamento que a cabeça de impressão seja mantida a uma distância constante em relação à superfície da placa prensada, através de um deslocamento em sentido z, para 14 ΕΡ1987395Β1 assim obter uma qualidade de impressão constante. Através disto é assegurado principalmente que a distância da cabeça de pulverização em relação à superfície dos materiais a tratar, seja mantida constante. A própria cabeça de injectores está equipada com uma quantidade de injectores em forma de matriz, os quais são excitáveis individualmente e são conduzidos a uma reduzida distância em relação à superfície dos materiais a tratar de 0,1 - 4 mm, de preferência, de 0,8 mm.

Para que o material a tratar não possa deslizar durante a aplicação e seja mantido numa posição exacta, o dispositivo de assentamento previsto é dotado com uma superfície plana, sendo que o material a tratar é adicionalmente aspirado através de vácuo. A máscara de acordo com o processo previsto, será construída por meio de várias operações desencontradas, em que a cabeça de injectores é deslocada por fases ao longo do eixo x e depois de cada fase de deslocamento tem lugar um deslocamento da cabeça de injectores no sentido do eixo y, antes de se efectuar outro movimento ao longo do eixo x. Para este fim os injectores da cabeça de injectores são dispostos paralelos num sentido x e y, sendo que os injectores estão concentrados em grupos funcionais mínimos de, respectivamente, dois injectores e em que os injectores e/ou as chapas prensadas ou as bandas contínuas, após o tratamento são deslocáveis no sentido de um eixo x para uma nova posição e a amplitude do movimento no sentido do eixo x corresponde à largura de grupos deduzindo ou adicionando a distância de injectores adjacentes dos grupos dividida pela quantidade de grupos. 15 ΕΡ1987395Β1

Para endurecimento parcial do verniz UV aplicado, a cabeça de injectores está equipada com uma lâmpada UV, a qual imediatamente após finalização da máscara aplicada por fases expõe a secção finalizada, de modo que primeiro é endurecido parcialmente o verniz UV. Consegue-se assim a vantagem essencial, em que é impedido o corrimento do verniz UV e, para além disso, é obtida uma resistência a esfregar que evita a destruição da máscara aplicada durante as posteriores operações. Para se evitar o rebentar seguido de desprendimento do verniz UV da superfície das chapas prensadas ou das bandas contínuas está previsto que, neste caso, não se efectue o endurecimento completo. 0 dispositivo de posicionamento para os materiais a tratar é mantido em posição aproximadamente horizontal ou vertical, em que, eventualmente e de acordo com o fim de utilização previsto, também pode ser seleccionada uma posição inclinada em sentido vertical.

Para manter a forma plana da superfície de posicionamento o dispositivo de posicionamento está equipado com superfícies parciais planas independentes, em que dentro das superfícies parciais está disponível uma abertura de aspiração que está directamente ligada a um dispositivo de vácuo, de modo que cada superfície parcial pode ser utilizada simultaneamente como superfície de posicionamento e superfície de aspiração para o material a tratar e é assegurado um posicionamento uniforme e plano sobre a superfície global da peça a tratar. Com isto são evitadas as indesejadas faltas de planura. A cabeça de injectores apresenta também uma blindagem, a qual impede que a máscara aplicada incompleta ou pontos 16 ΕΡ1987395Β1 individuais da estrutura da máscara sejam expostos durante o tratamento e assim podem endurecer. Como lâmpada UV está prevista uma lâmpada de vapor de mercúrio ou uma lâmpada Xénon, sendo que também podem ser utilizados LEDs de elevada potência UV que, devido ao seu ângulo de irradiação fortemente limitado podem expor uma região exactamente definida da máscara e, assim, possibilitam um seguimento automático directo depois da execução da máscara conjuntamente com a cabeça de pulverização. Também é possível utilizar laser com impulsos, díodos de laser, LEDs UV ou lâmpadas simples com um filtro de interferências ou de actuação igual. A vantagem especial do processo reside no facto de poder ser aplicada uma máscara com elevada precisão e reprodutibilidade sobre a placa prensada ou banda continua pré-tratada com o auxílio do dispositivo de acordo com o invento e através do verniz UV utilizado é garantida uma limpeza rápida da placa prensada ou banda contínua para posterior tratamento. 0 próprio verniz UV é resistente à maioria dos ácidos e, por isso, é indicado de forma excelente para passivação da superfície, para executar uma operação de decapagem seguinte. Com o auxílio de um movimento apoiado por computador da cabeça de pulverização é neste caso garantida a exactidão e a reprodutibilidade de forma abrangente, sendo que principalmente devido a um projecto digitalizado que é idêntico à imagem de impressão de um papel decorativo para posterior utilização das chapas prensadas, torna possível uma estampagem convergente, a qual dá origem a uma excelente estrutura das superfícies tratadas com as chapas prensadas ou bandas contínuas. 17 ΕΡ1987395Β1 0 invento será a seguir clarificado mais uma vez com o auxilio das figuras, nas quais:

Figura 1 - mostra um dispositivo de acordo com o invento em vista de cima para tratamento de uma placa prensada, e

Figura 2 - mostra, numa apresentação em corte, uma placa prensada em diferentes fases de trabalho. A figura 1 mostra numa vista de cima um dispositivo 1 para utilização do processo de acordo com o invento. 0 dispositivo consiste numa mesa de posicionamento 2 com uma superfície de posicionamento 4 produzida a partir de uma quantidade de superfícies planas 3 individuais, sobre a qual assenta uma placa prensada 5. Nas superfícies planas 3 é formada, respectivamente, uma abertura de aspiração 6, que com o auxílio de uma bomba de vácuo não apresentada puxa a placa prensada para as superfícies planas 3 e assim assegura uma posição irremovivel da placa prensada 5 durante o processo global de trabalho.

No exemplo de execução mostrado o dispositivo 1 está ordenado numa posição horizontal, embora exista a possibilidade sem problema deste ser ordenado numa posição vertical ou numa posição inclinada para a vertical, para executar o tratamento da placa prensada. Ao longo da maior dilatação da placa prensada 5 são formadas calhas de guia 7, 8, sobre as quais são deslocáveis longitudinalmente guias deslizantes 9, 10 com o auxilio de um motor de selecionada 11, 12, as quais são excitáveis por meio de uma unidade de comando 13, de preferência, uma unidade de comando apoiada por computador. Com o auxílio dos motores de selecionada 11, 18 ΕΡ1987395Β1 12, a cabeça de pulverização 14 é deslocada gradualmente no sentido do eixo X e do eixo Y, sendo que com o auxilio de um outro motor de selecionada 15 ocorrem outros movimentos em relação ao eixo Z para nivelamento da cabeça de pulverização 14. A própria cabeça de pulverização consiste, essencialmente, na matriz de injectores 16, num reservatório 17 para o verniz a ser pulverizado, bem como pelo menos, num elemento luminoso 18, o qual expõe a máscara pelo menos parcialmente construída segundo um espaço de tempo predefinido por um determinado tempo e, assim dá origem a um endurecimento pelo menos parcial do verniz UV. A figura 2 mostra uma placa prensada 5 numa representação ampliada em corte com uma máscara 20, a qual é aplicada através do processo descrito e do dispositivo de acordo com a figura 1. Da apresentação ampliada de acordo com a figura parcial esquerda é visível que o verniz 21 resistente a UV foi aplicado parcialmente na placa prensada 5. Depois de executada a operação de decapagem, a qual é apresentada pela figura parcial central, a máscara 20 ainda se encontra sobre a superfície da placa prensada 5, no entanto as regiões 22 que não estão cobertas pela máscara, foram parcialmente cauterizadas, pelo que se formou uma reentrância. Depois de concluída a limpeza, conforme é apresentada, por exemplo, na figura parcial direita, a placa prensada 5 no exemplo apresentado possui num dos lados uma estrutura de superfície 23, que depois de efectuada a limpeza e remoção da máscara 22 corresponde às especificações do cliente. Esta estrutura de superfície 23 pode, eventualmente, através de outras operações de decapagem ser estruturada em profundidade, ou seja, executada tridimensional. Adicionalmente ambos os lados da placa prensada 5 podem ser tratados desta forma. 19 ΕΡ1987395Β1

Para se alcançar uma dissolução máxima na produção da máscara é utilizado um outro processo para comando dos injectores em cada operação de impressão, em que os injectores são compostos em grupos funcionais. Estes grupos podem abranger 2 - 4 ou um múltiplo destes injectores que são excitados segundo um esquema unitário. Para isto é regulada num determinado momento uma sobreposição entre o primeiro grupo de injectores e a peça, onde a cabeça de pulverização se desloca ao longo da peça, uma vez sobre todo o comprimento em sentido Y relativamente à peça e simultaneamente é injectado o verniz UV endurecedor proveniente dos injectores. Seguidamente a cabeça de pulverização é movimentada posteriormente em sentido Y, de modo que um outro grupo seleccionado de injectores se sobrepõe com a superfície da peça, sendo que a amplitude de movimento é selecionada de modo que a largura do grupo corresponde aos injectores deduzindo a distância de injectores adjacentes dividida pela quantidade dos grupos. Através disto garante-se que no segundo movimento relativo entre a cabeça de impressão e a peça não se verifica qualquer sobreposição entre a amostra produzida pelo segundo grupo e a amostra produzida pelo primeiro grupo, mas sim que estas se complementam com a máxima resolução. No seguimento disto a cabeça de impressão volta a ser deslocada em torno da largura do grupo deduzindo a distância de injectores adjacentes em sentido do eixo X. Depois disto verifica-se de novo um movimento relativo entre a cabeça de impressão e a peça sobre a largura global da peça no sentido do eixo Y, através do que com máxima resolução uma amostra adjacente é pulverizada sobre a peça com o verniz UV endurecedor. Logo que o último grupo de injectores, depois de concluído o movimento relativo entre a cabeça de impressão e a peça, foi deslocado numa amplitude de passo no sentido do eixo X, a 20 ΕΡ1987395Β1 máscara formada pelo verniz UV endurecedor é concluída em conformidade com a primeira largura de grupo em resolução máxima. Várias destas larguras de grupo ligam-se entre si e dão origem à máscara final.

Lista de símbolos de referência 1 Dispositivo 2 Mesa de assento 3 Superfície plana 4 Superfície de posicionamento 5 Placa prensada 6 Abertura de aspiração 7 Calha de guia 8 Calha de guia 9 Guia deslizante 10 Guia deslizante 11 Motor de accionamento 12 Motor de accionamento 13 Unidade de comando 14 Cabeça de pulverização 15 Motor de accionamento 16 Matriz de injectores 17 Reservatório 18 Elemento luminoso 20 Máscara 21 Verniz 22 Região 23 Estrutura de superfície

Lisboa, 9 de Março de 2012 21

Claims

ΕΡ1987395Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo de estruturação de superfície de uma chapa metálica prensada (5) ou banda contínua, compreendendo as seguintes fases: posicionamento da placa prensada (5) ou da banda contínua sobre uma mesa de trabalho (2) com uma superfície plana para aplicação e endurecimento de uma máscara (20), aplicação de uma máscara formada pelo menos parcialmente por um verniz UV endurecedor para passivação parcial por meio de um dispositivo apropriado (1) por meio de um processo de impressão digitalizada, - o qual compreende uma cabeça de pulverização (14), que é conduzida a uma reduzida distância constante de 0,1 a 4 mm em relação à superfície das chapas prensadas (5) ou das bandas contínuas, - irradiação pelo menos parcial da máscara (20) com uma fonte luminosa de UV imediatamente após a aplicação e o endurecimento, de preferência num espaço de tempo de até 60 segundos, - tratamento químico da superfície da placa prensada (5) ou da banda contínua.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o verniz UV ser pré-aquecido antes da aplicação e ser aplicado a uma temperatura constante, sendo o verniz UV 1 ΕΡ1987395Β1 mantido de preferência entre 50°C a 100°C, preferencialmente entre 65°C a 75°C.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o verniz UV conter percentagens reduzidas de solventes.
4. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por se utilizar uma cabeça de pulverização (14) com a forma de uma cabeça de injector para aplicação do verniz UV.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a cabeça de injectores (14) apresentar vários injectores, que estão dispostos sob a forma de uma matriz e serem excitados individualmente.
6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por se efectuar uma selecção aleatória do injector da matriz para impressão de um ponto predeterminado do motivo a imprimir, em que este injector, quando detecta a região a imprimir, imprime o ponto e em que também mais que um injector seleccionado aleatoriamente aplica o verniz UV no mesmo ponto a imprimir.
7. Processo de acordo com uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado por a cabeça de injectores (14) ser formada de modo deslocável no sentido x e/ou y num plano e oposto ao plano no sentido z ou a cabeça de injectores (14) mantida estacionária só ser deslocável no sentido z, enquanto as chapas prensadas (5) ou as bandas contínuas podem ser deslocadas em relação à cabeça de injectores (14). 2 ΕΡ1987395Β1
8. Processo de acordo com uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado por a cabeça de injectores (14) ser conduzida a uma distância de 0,8 mm em relação à superfície das chapas prensadas ou das bandas contínuas, em que um dispositivo de nivelamento automático conduz a cabeça de injectores com a distância seleccionada para a placa prensada (5) ou banda contínua.
9. Processo de acordo com uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado por a cabeça de injectores (14) confeccionar a máscara (20) a aplicar em várias fases de trabalho alternadas.
10. Processo de acordo com uma das reivindicações 4 a 9, caracterizado por os injectores da cabeça de injectores (14) estarem dispostos lado a lado num sentido X e Y e a cabeça de injectores (14) ser movimentada no sentido de um eixo X e Y, em que os injectores, em termos funcionais, são concentrados em grupos, respectivamente, de dois injectores e em que os injectores e/ou as chapas prensadas (5) ou as bandas contínuas são movimentados, após o tratamento, no sentido do eixo Y para uma nova posição em relação ao eixo X e a amplitude de passo do movimento no sentido do eixo X corresponde à largura da matriz de injectores deduzindo ou aumentando a distância dos injectores adjacentes da matriz dividida pela quantidade dos injectores numa fila.
11. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por uma fonte luminosa UV, que emite luz UV exclusivamente no momento em que a cabeça de injectores também pulveriza material para impressão da máscara. 3 ΕΡ1987395Β1
12. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela utilização de uma máscara preta para a lâmpada UV e/ou de um quebra-luz para impedir quaisquer reflexões.
13. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pela utilização de um filtro de luz para a lâmpada UV que não deixa passar a luz de ondas curtas, em que o bordo de absorção é seleccionado de modo que a luz que passa é completamente absorvida pelo material da placa prensada (5) ou da banda contínua.
14. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por as chapas prensadas (5) ou as bandas contínuas serem tratadas numa posição horizontal ou vertical.
15. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por as chapas prensadas (5) serem aspiradas por um vácuo.
16. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por as chapas prensadas (5) ou as bandas contínuas serem submetidas a um tratamento prévio.
17. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por se processar uma limpeza mecânica e uma limpeza com isopropanol, etanol, ou álcool etílico e/ou um tratamento com um primário, por exemplo uma combinação de sililo orgânico para o tratamento prévio.
18. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado por a superfície das chapas prensadas (5) ou 4 ΕΡ1987395Β1 das bandas contínuas ser decapada antes da aplicação da máscara.
19. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por a placa prensada ser submetida a um tratamento químico prévio, o que produz uma superfície baça para evitar reflexões da luz.
20. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por ser aplicada uma técnica de decapagem para estruturação química da superfície.
21. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado por, após finalização da operação de decapagem a máscara ser removida por meio de um solvente.
22. Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por um a remoção da máscara ser auxiliada através de ultra-sons .
23. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado por as chapas prensadas (5) ou as bandas continuas serem dotadas de um revestimento para pós- tratamento.
24. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado por as chapas prensadas (5) ou as bandas continuas serem cromadas em toda a superfície, de preferência com cromado rijo, ou revestidas com carbono semelhante a diamante ou com boreto de titânio, para o pós-tratamento. 5 ΕΡ1987395Β1
25. Dispositivo para aplicação e endurecimento de uma máscara produzida a partir de um verniz UV endurecedor sobre uma superfície de uma placa prensada ou banda contínua metálica para posterior tratamento de superfície, compreendendo uma mesa de trabalho (2) com uma superfície plana para as chapas prensadas ou bandas contínuas a tratar, uma cabeça de pulverização, em que a cabeça de pulverização é deslocável por meio de uma unidade de comando (13) e guia deslizante (10) para movimento da cabeça de pulverização para uma posição aleatória dentro de um plano estendido numa coordenada x e y, assim como elementos de accionamento (11, 12, 15) para avanço de posição, em que cabeça de pulverização consiste numa cabeça de injectores para aplicação de um verniz UV endurecedor e a cabeça de injectores está equipada com uma fonte luminosa UV, a qual, após totalmente concluída a máscara aplicada por secções, irradia a região já produzida, em que a cabeça de pulverização em relação à superfície a tratar estendida pela coordenada x e y e adicionalmente em sentido z é conduzida por um dispositivo de nivelamento a uma distância reduzida constante de 0,1 até 4 mm em relação à superfície das chapas prensadas ou das bandas contínuas através de deslocamento em sentido z .
26. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por a cabeça de injectores (14) apresentar vários injectores dispostos em forma de matriz e excitáveis individualmente.
27. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado por a cabeça de injectores (14) ser conduzida 6 ΕΡ1987395Β1 a uma distância de 0,8 mm em relação à superfície das chapas prensadas (5) ou das bandas contínuas, em que a condução é apoiada por um dispositivo de nivelamento automático.
28. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25, 26 ou 27, caracterizado por a cabeça de injectores (14) formar a máscara (20) a aplicar por meio de várias operações alternadas.
29. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 28, caracterizado por os injectores da cabeça de injectores estarem disposto paralelos num sentido x e Y e a cabeça de injectores (14) ser móvel em sentido de um eixo X e Y, em que os injectores em termos funcionais estão concentrados em grupos de, respectivamente, dois injectores pelo menos e em que os injectores e/ou as chapas prensadas (5) ou as bandas contínuas após o tratamento serem móveis em sentido do eixo Y para uma nova posição em relação ao eixo X e a amplitude de passo do movimento no sentido do eixo X corresponde à largura da matriz dos injectores deduzindo ou aumentando a distância de injectores adjacentes da matriz (20) , dividida pela quantidade das linhas de grupos.
30. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 29, caracterizado por a cabeça de injectores (14) apresentar uma blindagem, a qual impede que a máscara (20) aplicada incompleta ou pontos isolados da estrutura da máscara endureçam durante o tratamento.
31. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 30, caracterizado por a mesa de trabalho (2) estar alinhada, pelo menos aproximadamente, numa posição horizontal ou vertical. 7 ΕΡ1987395Β1
32. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 31, caracterizado por a mesa de trabalho (2) apresentar uma superfície plana (3) , que está subdividida numa quantidade de superfícies parciais e dentro das superfícies parciais dispõe de aberturas de aspiração (6) para um dispositivo de aspiração por vácuo,
33. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 32, caracterizado por como fonte luminosa UV estar previsto uma lâmpada de vapor de mercúrio, uma lâmpada xénon ou LEDs de alta potência de UV, díodos laser ou um laser.
34. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 33, caracterizado por estar previsto um laser com impulsos que emite luz exclusivamente quando a cabeça de impressão pulveriza material para impressão da máscara.
35. Dispositivo de acordo com um das reivindicações 24 a 34, caracterizado por estar previsto uma máscara preta e/ou um quebra-luz para blindagem da cabeça de impressão a qual impede reflexões de luz indesejadas para a cabeça de impressão.
36. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 24 a 35, caracterizado por a fonte luminosa UV ou a lâmpada UV seguir a cabeça de impressão a uma certa distância ou movimentar-se em sentido contrário, em que a fonte luminosa UV ou a lâmpada UV na proximidade da cabeça de impressão está desligada quando a cabeça de impressão e a fonte luminosa se encontram. Lisboa, 9 de Março de 2012 8