ES2281269B1 - Procedimiento y equipo de obtencion de un producto laminar, y el producto obtenido. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y equipo de obtención de un producto laminar, y el producto obtenido. La invención se refiere a un procedimiento de obtención de un producto laminar con al menos una superficie con relieves a partir de un material moldeable (por ejemplo, compuesto de lámina moldeable/SMC), que comprende los pasos de: a) colocar el material moldeable (3A) en un molde (1) rígido; b) comprimir dicho material moldeable (3A) en caliente entre el molde (1) y un contramolde (2) rígido; y c) retirar un producto (3), moldeado a partir del material moldeable (3A), del molde (1). En el paso a), el material moldeable (3A) se coloca sobre un elemento flexible y elástico(4)(por ejemplo, una lámina de silicona) dispuesto en el molde (1). Este elemento flexible y elástico tiene una superficie con una configuración complementaria a una configuración de relieve que se desea imprimir en una superficie del material moldeable. La invención también se refiere a un equipo para realizar el proceso, y al producto obtenido.
Description
Procedimiento y equipo de obtención de un
producto laminar, y el producto obtenido.
La invención se engloba en el campo de la
fabricación de revestimientos decorativos por moldeo.
Se conoce un gran número de métodos de obtención
de revestimientos decorativos que imitan muros, paredes, tejados o
vigas de materiales tradicionales como la piedra, ladrillo,
pizarra, arcilla o madera. En general, dichos procedimientos suelen
partir de un molde con al menos una superficie complementaria a la
superficie que se desea reproducir en la cara vista del
revestimiento. A veces también se utiliza un contramolde con una
superficie complementaria a la forma que se quiere dar a la cara no
vista del revestimiento.
Un proceso de este tipo se describe en
ES-A-2211262 (correspondiente a
EP-A-1319525), que se refiere a un
proceso de obtención de revestimientos en molde abierto, mediante
un proceso de laminado manual o proyección sobre un modelo o molde
de silicona. Este tipo de procesos suelen implicar una serie de
problemas:
- Se trata de procesos difíciles de automatizar
y que suelen implicar muchas tareas que deben realizarse
manualmente.
- Estos procesos de obtención en molde abierto
suelen implicar importantes emisiones de estireno, un compuesto
orgánico volátil que pasa a estado gaseoso durante las etapas de
manipulación y moldeo. El estireno es un material peligroso para la
salud y el medio ambiente, por lo que existen diversas directivas
dirigidas a reducir la emisión de estireno.
- Estos procesos suelen implicar un
aprovechamiento poco eficiente de la materia prima, ya que los
procesos no permiten obtener las piezas con las dimensiones exactas
finales, por lo que se requiere una etapa posterior de mecanizado
en la que se elimina parte del material, normalmente una proporción
de unos 2-8% en peso del material producido, o
incluso más.
- Las formulaciones que se utilizan en estos
procesos para lograr un buen comportamiento contra el fuego (M1/F2,
de acuerdo a las normativa española UNE 23727-1990
-que clasifica los materiales según su comportamiento al fuego, de
M0 a M4- y la norma francesa NFF 16101 -que clasifica los
materiales respecto a su densidad y toxicidad de gases de
combustión, de F1 a F5-), es decir, para hacer los productos
obtenidos ignífugos, son caras debido a que las características
inherentes a los procesos hacen que no sea posible utilizar
formulaciones de alta viscosidad, lo cual impide el empleo de
porcentajes altos de cargas inorgánicas. En consecuencia, se tienen
que utilizar aditivos especiales que implican costes adicionales
elevados.
Por otra parte, se conoce la fabricación de
revestimientos decorativos basada en la comprensión de un material
denominado SMC ("Sheet Moulding Compound": "Compuesto de
Lámina Moldeable"), que puede estar preimpregnado con un
producto o con varios productos que hacen que el material sea
ignífugo (de acuerdo con los requisitos que correspondan a la
aplicación prevista del revestimiento). El SMC es un compuesto
moldeable totalmente elaborado con todos los componentes de la
formulación (resina, fibra, carga, aditivos, etc.), que se presenta
habitualmente en forma de lamina enrollada (bobina), lista para la
obtención de piezas por compresión en molde cerrado mediante la
aplicación de presión y temperatura.
Para la transformación del material SMC en el
revestimiento correspondiente, se conoce el uso de moldes metálicos
calefactados, habitualmente de acero cromado, aunque también es
posible utilizar moldes de otros materiales.
Ahora bien, también estos procesos implican
ciertos problemas:
- El moldeado para la obtención de
revestimientos decorativos de SMC en este tipo de moldes requiere
presiones elevadas, del orden de 30-120 bares.
- Estos moldes suelen ser muy costosos.
- El uso de moldes rígidos puede implicar
problemas para el desmoldeo, por ejemplo, cuando las piezas
obtenidas tienen una configuración geométrica que implica
contrasalidas. Cuando se usan moldes rígidos, tal configuración
geométrica puede requerir moldes divisibles, algo que encarece
sustancialmente los moldes.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
un procedimiento de obtención de un producto laminar con al menos
una superficie con relieves a partir de un material moldeable. El
procedimiento comprende los pasos de:
a) colocar el material moldeable en un molde
rígido;
b) comprimir dicho material moldeable en
caliente entre el molde y un contramolde rígido; y
c) retirar un producto, moldeado a partir del
material moldeable, del molde.
De acuerdo con la invención, en el paso a), el
material moldeable se coloca sobre un elemento flexible y elástico
dispuesto en el molde. El elemento flexible y elástico se dispone
de manera que tenga una superficie en contacto con el material
moldeable durante el paso b), teniendo dicha superficie una
configuración complementaria a una configuración de relieve que se
desea imprimir en una superficie del material moldeable. La
obtención de un elemento flexible y elástico de estas
características puede ser fácil y puede realizarse de acuerdo con
técnicas convencionales. Lógicamente, el elemento flexible debe ser
de un material que soporte las condiciones de trabajo (por
ejemplo, en muchas aplicaciones, temperaturas superiores a 100ºC
-por ejemplo, en el intervalo de 110 a 140ºC-, y presiones del orden
de 10 bares) y que sea compatible con el material moldeable para
que dicho material moldeable y el elemento flexible no se
peguen.
El uso de este elemento, piel, modelo o huella
flexible y elástica representa una serie de ventajas. Por ejemplo,
el coste de la obtención del molde se reduce, ya que el elemento
flexible y elástico puede presentar el relieve que se desea dar al
producto, por lo que el propio molde no tiene que presentar dicho
relieve.
Por otra parte, se reduce la presión con la que
se debe aplicar el material moldeable al molde, probablemente
debido a que el elemento flexible y elástico tiende a ceder al paso
del material moldeable, con lo que este material tiende a fluir
mejor en su entrada y adaptación a la superficie con relieve. Esto
puede ser especialmente relevante si el material moldeable es un
compuesto de lámina moldeable (SMC: "sheet moulding
compound"), que es un material de escasa fluidez. Se ha
comprobado que se puede obtener resultados satisfactorios con
presiones del orden de 10 bares. A saber, la flexibilidad y la
elasticidad del elemento flexible y elástico (por ejemplo, una
funda de silicona) permite que el material se adapte a la geometría
del molde mediante la aplicación de presiones inferiores respecto a
las necesarias en moldes rígidos.
Además, el uso de un elemento flexible y
elástico facilita el paso del desmoldeo, es decir, la retirada del
producto moldeado del molde, especialmente cuando el producto
moldeado presenta contrasalidas. La propia flexibilidad del
elemento flexible y elástico facilita este desmoldeo.
Por otra parte, este procedimiento implica un
bajo nivel de emisiones de estireno.
Además, se ha comprobado que este procedimiento
permite obtener piezas homogéneas con variaciones mínimas de
espesor y peso, algo que permite reducir la cantidad de material
utilizado. También se consiguen reducir los tiempos de ciclo.
El material moldeable puede ser un compuesto de
lámina moldeable (SMC: "sheet moulding compound"), por
ejemplo, de poliéster o fenólico (la resina que se emplee para la
fabricación del SMC puede ser, por ejemplo, poliéster ó fenólico)
y/o preimpregnado ignífugo (por ejemplo, puede comprender un nivel
elevado de cargas inorgánicas, por ejemplo, de alúmina
hidratada).
El procedimiento de acuerdo con la invención se
ha mostrado especialmente eficiente y eficaz cuando el material
moldeable es SMC. SMC es un material que suele presentar una escasa
fluidez, algo que dificulta la correcta alimentación del material
al molde, por lo que tradicionalmente se ha tenido que aplicar el
material bajo alta presión. El uso de un elemento flexible y
elástico de acuerdo con la invención permite reducir la presión.
Esto puede deberse a que la flexibilidad del elemento hace que
ceda parcialmente ante el avance del material moldeable,
facilitando el paso de dicho material moldeable.
El elemento flexible y elástico puede ser
silicona. Por ejemplo, el elemento flexible y elástico puede ser
una lámina de silicona. Puede ser conveniente utilizar una
silicona de elevada dureza (por ejemplo, con una dureza en el
intervalo 50-95 (Shore A)).
El elemento flexible y elástico puede ser de un
material flexible y elástico reforzado por una estructura de
refuerzo (como, por ejemplo, un velo, un tejido o similar).
El molde y/o el contramolde pueden ser de, por
ejemplo, de acero, aluminio, composite o de un material rígido
apropiado.
El contramolde puede presentar una superficie
interior con una configuración complementaria a la configuración de
la superficie del elemento flexible y elástico (pero, al menos
preferiblemente, eliminando contrasalidas).
El procedimiento puede comprender el paso de,
antes del paso a), colocar el elemento flexible y elástico en el
molde.
\newpage
El procedimiento puede comprender el paso de,
antes del paso a), aplicar pigmentos sobre el elemento flexible y
elástico. De esta manera, se pude dar una pigmentación deseada al
producto moldeado.
El paso c) puede comprender el paso de separar
el contramolde del molde y posteriormente separar el producto
moldeado del elemento flexible y elástico, algo que puede resultar
fácil incluso en el caso de que existan contrasalidas; aquí la
flexibilidad del elemento flexible y elástico sirve de ayuda.
En el paso b), el molde puede tener una primera
temperatura y el contramolde puede tener una segunda temperatura,
siendo dicha segunda temperatura superior a dicha primera
temperatura. Esto puede ser así para permitir un calentamiento
rápido del material moldeable, sin calentar en exceso el elemento
flexible y elástico. Si este elemento es de, por ejemplo, silicona,
un calentamiento excesivo puede causar deterioro del elemento
flexible y elástico.
Por ejemplo, la primera temperatura puede ser de
entre 90ºC y 120ºC, y la segunda temperatura puede ser de entre
100ºC y 150ºC. En el paso b), el elemento flexible y elástico
puede, por ejemplo, tener una temperatura de entre 95ºC y
105ºC.
El producto puede ser una pieza de revestimiento
decorativo; de hecho, se considera que la invención resulta
especialmente útil para la obtención de este tipo de
revestimientos, ya que mejora mucho los rendimientos en comparación
con los procesos convencionales conocidos.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
equipo para la obtención de un producto laminar con al menos una
superficie con relieves a partir de un material moldeable,
comprendiendo el equipo un molde y un contramolde configurados para
moldear un producto a partir de un material moldeable mediante
compresión en caliente. De acuerdo con la invención, el equipo
comprende además un elemento flexible y elástico configurado para
disponerse en el molde. El elemento flexible y elástico tiene una
superficie con una configuración complementaria a una configuración
de relieve que se desea imprimir en una superficie del material
moldeable. Lo que se ha dicho más arriba con respecto al
procedimiento también es aplicable al equipo, mutatis
mutandis.
Por ejemplo, el material moldeable puede ser un
compuesto de lámina moldeable (SMC), tal y como se ha indicado más
arriba. El elemento flexible y elástico puede ser de silicona, por
ejemplo, una lámina de silicona. El elemento flexible y elástico
puede ser de un material flexible y elástico reforzado por una
estructura de refuerzo (como un velo, un tejido o similar).
El contramolde puede presentar una superficie
interior con una configuración complementaria a la configuración de
la superficie del elemento flexible y elástico.
El equipo puede estar configurado para calentar
el molde y el contramolde de manera que el molde tenga una primera
temperatura y el contramolde una segunda temperatura, siendo dicha
segunda temperatura superior a dicha primera temperatura. Por
ejemplo, dicha primera temperatura puede ser de entre 90ºC y 120ºC,
y dicha segunda temperatura puede ser de entre 100ºC y 150ºC. El
equipo puede estar configurado para calentar el molde de manera que
el elemento flexible y elástico tenga una temperatura de entre 95ºC
y 105ºC durante el proceso de moldeo.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
producto moldeado que ha sido obtenido con un procedimiento según
lo que se ha descrito más arriba, y/o que es obtenible con dicho
procedimiento.
Para complementar la descripción y con objeto de
ayudar a una mejor comprensión de las características de la
invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización
práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha
descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Las figuras 1-5. Vistas
esquemáticas de diferentes pasos sucesivos del procedimiento, y del
equipo que se utiliza.
En la figura 1 se ilustra esquemáticamente el
equipo que se utiliza y que comprende un molde 1 y un contramolde
2 (que pueden ser de acero cromado), así como un elemento flexible
y elástico 4 que comprende una lámina de silicona con una
superficie que presenta un relieve que se quiere imprimir al
producto moldeado. Tal y como se ha ilustrado esquemáticamente en
la figura 1, el molde 1 tiene una superficie interior lisa, es
decir, sin relieve. El relieve lo presenta el elemento flexible y
elástico 4 y el contramolde (que presenta una configuración de
relieve complementario al del elemento flexible y elástico 4).
En la figura 2 se ilustra como se aplica, sobre
el elemento flexible y elástico 4 ya colocado en el molde 1,
pigmentos 5 destinados a conferir una pigmentación adecuada al
producto. Los pigmentos pueden ser de los tipos habitualmente
utilizados en este tipo de procedimientos, por ejemplo, pigmentos
inorgánicos basados en óxidos de hierro naturales, en tonos
amarillos, marrones y negros.
En el siguiente paso (figura 3), se coloca el
material moldeable 3A, que comprende un compuesto de lámina
moldeable (SMC) de poliéster que comprende cargas inorgánicas que
aumentan su resistencia al fuego, sobre la capa de pigmentos. El
material moldeable se obtiene cortando una pieza de una manta de
SMC, con dimensiones ligeramente inferiores a las del producto
final.
Se comprime el material moldeable (con prensas
convencionales) en caliente (figura 4), con el molde 1 a una
temperatura ligeramente superior a 100ºC y con el contramolde 2 a
una temperatura algo superior (del orden de 120ºC), manteniéndose
el elemento flexible y elástico de silicona a una temperatura de
aproximadamente 100ºC, para que no se deteriore.
En la figura 5 se ilustra cómo, una vez
terminado el moldeado, se retira el producto 3 obtenido.
Con este procedimiento se pueden obtener tiempos
de ciclo muy cortos (del orden de unos 5-6 minutos
cuando se usa SMC como materia prima), a la vez que se obtienen
piezas con medidas casi exactamente como las deseadas, algo que
reduce la necesidad de mecanizado posterior y el consumo de materia
prima.
En esta realización preferida se utiliza una
silicona de elevada dureza y resistencia al desgarro, utilizable en
aplicaciones de moldeo a alta temperatura. Para aumentar la
durabilidad del elemento flexible y elástico, se puede incorporar
un velo, tejido o mat en la silicona.
Se han obtenido resultados satisfactorios con un
elemento flexible y elástico de silicona con las siguientes
características:
- Viscosidad: mPas 130000
- Mezclada con el agente de curado: mPas
90000
- Dureza (Shore A): 59
- Resistencia a la tracción: Mpa 4,5
- Alargamiento de rotura: % 250
- Resistencia al desgarre: kN/m 16
- Densidad relativa a 25ºC (77ºF): 1,29 gramos
por centímetro cúbico
- Contracción lineal %: <0,1.
En cuanto al material moldeable, se han obtenido
buenos resultados utilizando un material SMC de poliéster, con la
siguiente composición:
| - | Resina de poliéster | 60 partes en peso |
| - | Aditivo termoplástico | 40 partes en peso |
| - | Aditivo humectante | 3 partes en peso |
| - | Est Zn | 4 partes en peso |
| - | Alúmina hidratada | 250 partes en peso |
| - | Catalizador de tipo peróxido | 1,3 partes en peso |
| - | Decabromo difenileter | 30 partes en peso |
| - | Triox. Antimonio | 10 partes en peso. |
En este texto, la palabra "comprende" y sus
variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse
de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo
descrito incluya otros elementos, pasos etc.
Por otra parte, la invención no está limitada a
las realizaciones concretas que se han descrito sino abarca
también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por
el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la
elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración,
etc.), dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.
Claims (23)
1. Procedimiento de obtención de un producto
laminar, con al menos una superficie con relieves, a partir de un
material moldeable, que comprende los pasos de:
- a)
- colocar el material moldeable (3A) en un molde (1) rígido;
- b)
- comprimir dicho material moldeable (3A) en caliente entre el molde (1) y un contramolde (2) rígido; y
- c)
- retirar un producto (3), moldeado a partir del material moldeable (3A), del molde (1);
caracterizado porque
en el paso a), el material moldeable (3A) se
coloca sobre un elemento flexible y elástico (4) dispuesto en el
molde (1) de manera que dicho elemento flexible y elástico tenga
una superficie en contacto con el material moldeable (3A) durante
el paso b), teniendo dicha superficie una configuración
complementaria a una configuración de relieve que se desea imprimir
en una superficie del material moldeable (3A).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el material moldeable (3A) es un
compuesto de lámina moldeable.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el elemento flexible y elástico (4) es
de silicona.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el elemento flexible y elástico (4) es
una lámina de silicona.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
elemento flexible y elástico es de un material flexible y elástico
reforzado por una estructura de refuerzo.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
contramolde (2) presenta una superficie interior con una
configuración complementaria a la configuración de la superficie
del elemento flexible y elástico (4).
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
el paso de, antes del paso a), colocar el elemento flexible y
elástico (4) en el molde (1).
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
el paso de, antes del paso a), aplicar pigmentos (5) sobre el
elemento flexible y elástico (4).
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el paso c)
comprende separar el contramolde (2) del molde (1) y posteriormente
separar el producto (3) moldeado del elemento flexible y elástico
(4).
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el paso
b), el molde tiene una primera temperatura y el contramolde (2)
tiene una segunda temperatura, siendo dicha segunda temperatura
superior a dicha primera temperatura.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicha primera temperatura es de entre
90ºC y 120ºC, y dicha segunda temperatura es de entre 100ºC y
150ºC.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el paso
b), el elemento flexible y elástico (4) tiene una temperatura de
entre 95ºC y 105ºC.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
producto (3) es una pieza de revestimiento decorativo.
14. Equipo para la obtención de un producto
laminar, con al menos una superficie con relieves, a partir de un
material moldeable, comprendiendo el equipo un molde (1) rígido y
un contramolde (2) rígido configurados para moldear un producto a
partir de un material moldeable mediante compresión en caliente,
caracterizado porque el equipo comprende además un elemento
flexible y elástico (4) configurado para disponerse en el molde
(1), teniendo dicho elemento flexible y elástico (4) una superficie
con una configuración complementaria a una configuración de relieve
que se desea imprimir en una superficie del material
moldeable.
15. Equipo según la reivindicación 14,
caracterizado porque el material moldeable es un compuesto
de lámina moldeable.
16. Equipo según la reivindicación 14 ó 15,
caracterizado porque el elemento flexible y elástico (4) es
de silicona.
17. Equipo según la reivindicación 14 ó 15,
caracterizado porque el elemento flexible y elástico (4) es
una lámina de silicona.
18. Equipo según cualquiera de las
reivindicaciones 14-17, caracterizado porque
el elemento flexible y elástico es de un material flexible y
elástico reforzado por una estructura de refuerzo.
19. Equipo según cualquiera de las
reivindicaciones 14-19, caracterizado porque
el contramolde (2) presenta una superficie interior con una
configuración complementaria a la configuración de la superficie del
elemento flexible y elástico (4).
20. Equipo según cualquiera de las
reivindicaciones 14-19, caracterizado porque
está configurado para calentar el molde (1) y el contramolde (2) de
manera que el molde (1) tenga una primera temperatura y el
contramolde (2) una segunda temperatura, siendo dicha segunda
temperatura superior a dicha primera temperatura.
21. Equipo según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicha primera temperatura es de entre
90ºC y 120ºC, y dicha segunda temperatura es de entre 100ºC y
150ºC.
22. Equipo según cualquiera de las
reivindicaciones 14-22, caracterizado porque
está configurado para calentar el molde (1) de manera que el
elemento flexible y elástico (4) tenga una temperatura de entre
95ºC y 105ºC durante el proceso de moldeo.
23. Producto moldeado, caracterizado
porque ha sido obtenido con un procedimiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1-13.
Priority Applications (3)
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| ES200502962A ES2281269B1 (es) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Procedimiento y equipo de obtencion de un producto laminar, y el producto obtenido. |
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| EP06380307A EP1792746B1 (en) | 2005-11-30 | 2006-11-22 | Procedure for making a sheet-like product. |
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| ES200502962A ES2281269B1 (es) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Procedimiento y equipo de obtencion de un producto laminar, y el producto obtenido. |
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ID=37852335
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