BR112015032012B1 - Método e dispositivo para a produção de uma estrutura de superfície tridimensional de um molde de compressão - Google Patents

Abstract

método e dispositivo para a produção de uma estrutura de superfície tridimensional de um molde de compressão. a presente invenção se refere a um método para a produção de uma estrutura de superfície de um molde de compressão, em particular, chapa prensada ou tira contínua, para a compressão de placas de material, folhas de material sintético, folhas de separação, superfície de pvc e lvt (luxury vinyl tiles), cartões de banco, passaportes, cartões de crédito ou cartões de plástico que compreende as etapas seguintes: - disponibilizar e utilizar dados digitalizados de uma topografia 3d de uma estrutura de superfície, - produzir dados digitalizados de camadas 2d individuais da topografia 3d, - utilizar dados digitalizados das camadas 2d para conduzir uma cabeça de acabamento e/ou posicioná-la em um plano xy ou para o ajuste de uma mesa de trabalho no plano fixado por uma coordenada x e y oposto a uma cabeça de acabamento mantida estacionaria, para unir um material de camada a um material de suporte disponível ou a uma camada já acabada dependente dos dados digitalizados das camadas 2d. figura 3

Description

[001] A invenção se refere a um método para a produção de uma estrutura de superfície de um molde de compressão, em particular, chapa prensada ou tira contínua, para a compressão de placas de material, folhas de material sintético, folhas de separação, superfície de PVC, LVT (luxury vinyl tiles), cartões de banco, passaportes, cartões de crédito ou cartões de plástico.

[002] Placas de material, por exemplo, placas de material de madeira, são utilizadas pela indústria moveleira e de interiores, por exemplo, para pisos laminados. As placas de material apresentam um núcleo de MDF ou HDF, sendo que diversos apoios de material são apoiados pelo menos unilateralmente, por exemplo, uma camada decorativa e uma camada de proteção (camada Overlay). Para evitar uma deformação das placas de material produzidas, é utilizado, geralmente, em ambos os lados das placas de material, um mesmo número de apoios de material, sendo que, em uma prensa, as placas de material sob aplicação das chapas prensadas ou tiras contínuas são comprimidas entre si e ocorre, ao mesmo tempo, uma moldagem de superfície. Se trata, geralmente, de prensas a quente, para unir diferentes suportes de material de resinas duroplásticas, por exemplo, resina melamina, sob reação de calor através de uma fusão dos materiais plásticos com a superfície do núcleo.

[003] Através das camadas decorativas, pode haver, por meio disso, uma influência sobre o modelo e a configuração da cor, e pelas chapas prensadas ou tiras contínuas, sobre a estruturação da superfície. Por exemplo, uma madeira ou azulejo de decoração pode ser comprimido sobre o papel para decoração, ou podem ser utilizadas estruturas as quais são artisticamente concebidas de acordo com o uso pretendido. Aqui, os papéis para decoração consistem, do mesmo modo, em uma camada Overlay que apresenta uma impressão no lado superior e inferior.

[004] Para o aprimoramento de uma cópia fiel ao original, em particular, em ornamentos em madeira, ornamentos em azulejo ou superfícies de pedra natural, as chapas prensadas ou tiras continuas são previstas com uma estrutura de superfície que é formada em conformidade de cobertura à camada decorativa e apresentam uma imagem negativa da estrutura de superfície. Por essa razão, as chapas prensadas ou tiras contínuas apresentam uma estruturação de profundidade que, por exemplo, correspondem aos veios da madeira de uma superfície de madeira visível da camada decorativa. Em outras camadas, a estruturação de profundidade pode ser formada, do mesmo modo, em conformidade de cobertura à estruturação profunda. Além disso, há a possibilidade de produzir as chapas prensadas ou tiras contínuas com uma estruturação menor, para realizar uma prensagem de superfície parcial maior, sem que sejam formadas estruturas profundas.

[005] Para o aprimoramento contínuo de imagens fiéis ao original, em particular, em ornamentos em madeira, ornamentos em azulejo ou superfícies de pedra natural, são utilizadas as chapas prensadas ou tiras contínuas que disponibilizam, além disso, um certo nível de brilho. Com o auxílio de técnica de impressão digitalizada para papéis decorativos e a produção digitalizada das superfícies de chapas prensadas, é obtida, por meio disso, uma elevada conformidade de cobertura, a qual, por conta de um alinhamento de encaixe preciso, se aproxima muito de um painel de madeira natural ou materiais semelhantes. Através da regulação de um determinado nível de brilho, é criada, além disso, a possibilidade de gerar eventuais reflexos ou sombreamentos que transmitem a um observador a impressão de uma superfície de madeira natural ou outros materiais.

[006] Para a obtenção da moldagem das placas de material em conformidade de cobertura é necessário um padrão de qualidade mais elevado para a produção das chapas prensadas e tiras contínuas, as quais, em particular, preveem um acabamento de encaixe preciso com as camadas decorativas previstas. As chapas prensadas ou tiras contínuas são, nessa ocasião, utilizadas como moldes superiores e inferiores em prensas de ação curta, as quais são cobertas com as chapas prensadas, ou prensas de tira dupla ou tiras contínuas, sendo que são realizados, ao mesmo tempo, a moldagem e aquecimento das camadas Overlay, de modo que as resinas duroplásticas possam ser unidas ao núcleo através de fundição e endurecimento.

[007] Os dados digitalizados disponíveis de um modelo de decoração são aqui utilizados para aplicar uma resistência de corrosão para a estruturação das chapas prensadas ou tiras contínuas. Para esse fim, a resistência de corrosão é depositada sobre as chapas prensadas ou tiras contínuas com o auxílio, por exemplo, de uma impressora digital para realizar, por fim, um processo de corrosão. Após a remoção da resistência de corrosão, pode ocorrer um aperfeiçoamento, sendo que, preferencialmente, em estruturações de superfície particularmente profundas, vários procedimentos de corrosão em sequência podem ser realizados.

[008] Para isso, sobre a chapa prensada ou tira contínua já corroída é aplicada novamente uma resistência de corrosão e uma nova corrosão é realizada até que a estrutura de profundidade desejada seja obtida. Nos procedimentos de corrosão individuais, pode ser realizada, além disso, uma estruturação bruta ou refinada, conforme o motivo das camadas decorativas que se tem por base. A produção da resistência de corrosão descrita se baseia na tecnologia mais avançada, enquanto que, em produções anteriores das resistências de corrosão, um método de serigrafia, por exemplo, era utilizado antes que o processo de corrosão ocorresse.

[009] De acordo tanto com os métodos de produção novos quanto os antigos, são aplicadas resistências de corrosão nas chapas para copiar, através das áreas cobertas da resistência de corrosão, as estruturas de superfície obtidas, enquanto os espaços intermediários sofrem uma corrosão da superfície. As áreas corroídas formam, nesse caso, os vales do perfil da estrutura desejada, que resulta como forma negativa. A superfície é limpa a cada corrosão e, se for o caso, uma nova máscara é aplicada, de modo que outras corrosões possam ocorrer ou, através de outros processos de trabalho, a superfície possa ser submetida a um outro processo de melhoramento, por exemplo, uma cromagem dura, regulagem de nível de brilho, etc.

[010] A aplicação da resistência de corrosão com o auxílio de um processo de serigrafia ou de técnica de impressão digital com subsequente corrosão é relativamente demorada, de modo que a produção das chapas prensadas está relacionada a custos elevados.

[011] Enquanto, em particular, placas de material devem ser prensadas, moldes de compressão de grande formato são utilizados na forma de chapas prensadas ou tiras contínuas, as quais apresentam pelo menos um comprimento de aresta de mais de um metro.

[012] Além disso, os moldes de compressão podem também ser utilizados para compressão de folhas de material sintético, folhas de separação, superfícies de PVC, LVT, sendo que o molde de compressão maior é ajustado no produto final. Ademais, há a possibilidade de, com o auxílio dos moldes de compressão, comprimir cartões de banco, passaportes, cartões de crédito ou cartões de plástico, sendo que, nesse caso, em geral, as características relacionadas à segurança são importantes. Enquanto as características de segurança são aplicadas nas camadas decorativas, ocorre uma compressão, em geral, com um molde de compressão liso ou levemente estruturado. De forma alternativa, há a possibilidade integral de características relacionadas à segurança da camada decorativa serem adicionalmente impressas na superfície com o auxílio do molde de compressão.

[013] A presente invenção tem por objetivo revelar um método novo, com o qual a superfície da estrutura dos moldes de compressão possa ser produzida de modo a não agredir o meio ambiente e que permita uma racionalização da produção.

[014] De acordo com a invenção, é previsto para a solução do objetivo do método a produção de uma estrutura de superfície de um molde de compressão, em particular, de uma chapa prensada ou tira contínua que ocorre com o auxílio de uma formação de camada 3D, sendo que o método compreende as seguintes etapas:

[015] - disponibilizar e utilizar dados digitalizados de uma topografia 3D de uma estrutura de superfície,

[016] - produzir dados digitalizados de camadas 2D individuais da topografia 3D,

[017] - utilizar os dados digitalizados das camadas 2D, conduzir uma cabeça de acabamento e/ou de posicioná-la em um plano xy ou para o ajuste de uma mesa de trabalho no plano fixado por uma coordenada x e y oposta a uma cabeça de acabamento mantida estacionária, para unir um material de camada a um material de suporte disponível ou uma camada já acabada dependente dos dados digitalizados das camadas 2D.

[018] Outras modalidades vantajosas da invenção são reveladas nas reivindicações dependentes.

[019] A produção das chapas prensadas ou tiras contínuas deve ocorrer de acordo com o novo método com o auxílio de uma formação de camada 3D. Para esse fim, são utilizados dados digitalizados disponibilizados em uma topografia 3D, para produzir, com o auxílio dos dados digitalizados da topografia 3D, camadas 2D individuais. O número de camadas 2D depende, nesse caso, da profundidade de estrutura desejada, ou seja, do ponto que se encontra mais alto até o mais profundo da estrutura a ser produzida. Em geral, são obtidas, para a produção de uma estruturação da superfície em chapas prensadas ou tiras contínuas com o auxílio de da técnica de corrosão de uma estruturação de profundidade de 80 μ. Em casos individuais, essa estrutura pode se estender, contudo, até uma profundidade de 400 μ. Se comporta de forma semelhante na produção de chapas prensadas ou tiras contínuas com o auxílio de uma formação de camada 3D. Quanto mais elevada à profundidade de penetração posterior do molde de compressão dever ocorrer, mais elevada precisa ser selecionada a diferença entre o ponto mais profundo e o mais alto, de modo que, em casos isolados, uma pluralidade de camadas 2D individuais precisem ser produzidas com o auxílio de uma cabeça de acabamento.

[020] Com o auxílio dos dados digitalizados das camadas 2D, há a possibilidade de se conduzir uma cabeça de acabamento e/ou de posicioná-la em um plano xy ou para o ajuste de uma mesa de trabalho no plano fixado por uma coordenada x e y oposta a uma cabeça de acabamento mantida estacionária, para unir um material de camada a um material de suporte disponível ou uma camada já acabada dependente dos dados digitalizados das camadas 2D.

[021] Através da cabeça de acabamento, dependente do material de camada utilizado, uma área de superfície selecionada é acabada de tal modo que o material de camada se una à base disponível, seja um material de suporte ou uma camada já acabada. Dependendo de qual cabeça de acabamento for utilizada, pode ocorrer uma condução, por exemplo, de um raio laser ou de um feixe de elétrons. Em caso de uma cabeça de acabamento com pressão semelhante, essa pode ser movimentada pelo molde de compressão em um plano xy, caso a mesa de trabalho seja fixa. De forma alternativa, a mesa de trabalho pode ser movida em um plano xy, quando, em determinadas casos de aplicação, a cabeça de acabamento for mantida em uma posição fixa. Isso não exclui que, para um acabamento rápido, tanto a cabeça de acabamento quanto a mesa de trabalho podem ser movidas. Em uma mesa de trabalho fixa várias cabeças de acabamento independentes podem, por exemplo, ser utilizadas e movidas. Dessa maneira, é possível realizar, com o auxílio dos dados digitalizados das camadas 2D colocados à disposição, um controle da cabeça de acabamento, sendo que, essencialmente, o contorno da estrutura de superfície a ser produzida é retirado para produzir uma ligação ao novo material de camada aplicado.

[022] Através dos dados digitalizados há aqui a possibilidade de um controle exato da cabeça de acabamento, de modo que uma reprodução quase idêntica da estrutura de superfície possa ser realizada de forma múltipla ou que várias camadas possam se for o caso, ser dispostos umas sobre as outras, em forma escalonada. Para isso, há apenas a necessidade de disponibilizar os dados digitalizados de uma topografia 3D, os quais reproduzem a estrutura de superfície moldada de forma natural. As camadas 2D calculadas a partir dos dados digitalizados da topografia 3D são então utilizados para o controle da cabeça de acabamento no plano, que são fixados através de uma coordenada x e y, de modo que, com o auxílio dos dados digitalizados da cabeça de acabamento podem ser conduzidos em uma da posição determinada. Por meio disso, há a possibilidade, com o auxílio da cabeça de acabamento, aplicar uma disposição de camadas parcial para reproduzir a estruturação da superfície desejada.

[023] A vantagem, em particular, da presente invenção, consiste em que o endurecimento do material de camadas ocorre com elevada precisão estável e, dessa maneira, poros ou sobreposições indesejadas da estrutura podem ser evitadas. Através do método, de acordo com a invenção, pode ser realizada tanto uma estruturação bruta quanto refinada da superfície, de modo que um procedimento de corrosão seja, eventualmente, integralmente dispensável. Uma outra vantagem consiste no fato de que os dados digitalizados permitem a qualquer frequência uma capacidade de reprodução da superfície e isso sem medidas de controle dispendiosas, pelo que, uma atividade de monitoramento do pessoal de operação pode ser limitada a um mínimo. Como outra vantagem particular é possível mencionar que métodos de corrosão utilizados danosos ao meio ambiente, de acordo com ao estado da técnica, podem ser amplamente evitados. O tipo de método indicado acima é vantajoso, em particular, para a produção de moldes de compressão de grandes formatos, como chapas prensadas ou tiras contínuas. Moldes de compressão de grande formato significam nesse caso um molde de compressão com pelo menos um comprimento de aresta de mais de um metro. Tipicamente, as chapas prensadas são fabricadas em uma dimensão de 3 x 6 metros.

[024] Para a formação de camada, é utilizado um material de camada o qual está disponível em forma sólida, líquida, pastosa, gasosa ou em pó, sendo que ocorre um endurecimento com o corpo de suporte disponível ou camadas anteriormente aplicadas com o auxílio da cabeça de acabamento. No caso de material de camada líquido ou pastoso, é possível partir de uma impressora 3D.

[025] Em uma outra modalidade do método é previsto que a cabeça de acabamento ser prevista pela produção de radiação eletromagnética, sendo que, em particular, radiação infravermelha ou luz a laser são utilizadas com um ou dois comprimentos de onda, e/ou que a cabeça de acabamento emite um feixe de elétrons. Com o auxílio de radiação eletromagnética ou de um feixe de elétrons, o material de camada aplicado é endurecido, sendo que a cabeça de acabamento pode consistir em uma lâmpada infravermelha, um laser ou uma fonte de feixe de elétrons.

[026] Na medida em que um feixe de elétrons é utilizado para a cabeça de acabamento, esse pode ser flexionado através de uma cabeça de acabamento disposta pelo menos parcialmente de forma semelhante a um CRT, sendo que os dados digitalizados das camadas 2D podem ser utilizados.

[027] Conforme o tipo de cabeça de acabamento utilizada, podem ser utilizados, nessa ocasião, diferentes materiais de camadas, por exemplo, metais, como ferro, ouro, cobre titânio, etc. ou materiais plásticos, como ABS ou resinas ou um pó. A ligação dos materiais de camada pode ocorrer, por exemplo, através de sinterização ou polimerização com dissolução elevada em um material de suporte que é possível até uma escala nanométrica. Por material de suporte se trata de um molde de compressão, por exemplo, uma chapa prensada ou tira contínua.

[028] A formação de camada tridimensional pode, por exemplo, ocorrer com materiais sólidos, fluidos ou gasosos, que são parcialmente aplicados em camadas e endurecidos, sendo que, em materiais fluidos, a polimerização ocorrer em primeiro plano, enquanto em materiais gasosos, uma reação química é suprimida. Nos materiais sólidos, podem ser utilizados filamentos, pó de múltiplos componentes ou componentes individuais, assim como folhas. Na medida em que se parte de materiais sólidos, por exemplo, um filamento, o mesmo pode ser fundido e solidificado em um corpo de suporte. Os pós de múltiplos componentes ou componentes individuais são endurecidos através de um aglutinante ou são utilizados para fundição com solidificação posterior, sendo que, nesse caso, laser é utilizado, de acordo com a "sinterização a laser seletiva" (SLS). Na medida em que folhas são usadas, essas podem, através de cortes e junções ou polimerização ser endurecidas com o corpo de suporte. Posteriormente, o restante das folhas é removido e o método é determinado com pelo menos uma outra folha. Materiais fluidos são preferencialmente polimerizados, sendo que isso ocorre com o auxílio de calor, luz de comprimento de onda duplo ou luz de um comprimento de onda. A luz com um comprimento de onda pode ser utilizada, por exemplo, a partir de uma lâmpada, um raio laser ou por meio de holografia.

[029] Um método conhecido é o Additive Layer manufacturing, pelo qual é utilizado pó como base para a formação de camada tridimensional, por exemplo, através de uma impressora 3D. Uma tal impressora 3d disponibiliza mais de uma ou mais cabeças de impressão que funcionam como em uma impressora de jato de tinta comum. Ao invés de tinta, através das cabeças de impressão, contudo, é possível aplicar um adesivo fluido (meio aglutinante) sobre a camada de pó. Como base, servem, nessa ocasião, as camadas 2D de uma topografia 3D. Na impressora 3D, com pó, o adesivo fluido é aplicado sobre a camada de pó na camada mais inferior por uma cabeça de impressão móvel. A impressora 3D registra, nessa ocasião, uma imagem 2D da primeira camada do material de suporte com camada de pó e cola, assim, as partículas individuais do material entre si, sobre o material de suporte. A seguir, uma nova camada de pó recoberta por uma fina película é atraída sobre a primeira camada e o procedimento de repete com a segunda camada. Desse modo, é aplicada camada por camada, até que resulte na topografia 3D desejada. Uma vez que a estrutura 3D pode crescer de baixo para cima, a camada de pó é aplicada respectivamente sobre a camada endurecida.

[030] A quantidade de material é, nesse caso, calculada de tal forma que as camadas se unem, em particular, se colam. O pó e a cola podem consistir em diferentes materiais. Por exemplo, pó de material plástico ou vidro cerâmico e outros materiais em pó podem ser trabalhados. Por esse procedimento, se trata da possibilidade mais fácil de se obter uma formação de camada tridimensional.

[031] Para o método previsto para a produção de chapas prensadas ou tiras contínuas é considerado, preferencialmente, um método de sinterização (selective laser sinting; SLS). Nesse caso, são trabalhados materiais de pó metálico, que, diferentemente da impressora 3D, não são unidos a um material plástico fluido, mas que são fundidos com o auxílio de um laser de alta potência. Com isso, é possível trabalhar, além de materiais plásticos, também cerâmicas e areia.

[032] Um outro método de sinterização (selective laser melting; SLM)é realizado do mesmo modo, com o auxílio de materiais em pó e um laser, sendo que os materiais em pó se fundem, ou seja, são integralmente fundidos, de modo que uma espessura muito elevada da estrutura de superfície produzida possa ser obtida. Pela fundição por feixe de elétrons (electronic beam melting; EBM), de acordo com um princípio semelhante, são fundidos metais em pó entre si, através de um feixe de elétrons bem controlado, sendo que o controle do feixe de elétrons é facilmente manejável e uma elevada precisão de dissolução é atingida.

[033] Além disso, a impressora 3d é desconsiderada em função dos materiais fundidos (fuse deposition modelling; FDM). Aqui, se trata dos métodos mais populares de impressão com materiais fundidos, sendo que, todos os materiais plásticos como ABS ou PLA são utilizados para uma impressora 3D com materiais fluidos, preferencialmente, materiais plásticos sensíveis a UV (fotopolímeros) podem ser utilizados.

[034] Conhecida aqui é a estereolitografia (STL; SALA). Nesse procedimento uma resina epóxi fluida é preenchida em um recipiente, sendo que esse material plástico especial contém determinadas propriedades, que o mesmo se solidifica após um determinado tempo através de exposição à luz. Para produzir, com isso, um objeto 3D, as camadas individuais de um modelo 3D são projetadas, com o auxílio de um laser, em uma superfície do material fluido, assim que a primeira camada esteja solidificada, o corpo de suporte é movido para baixo em torno da altura de uma formação de camada, para que, novamente, resina fluida ou material plástico possa se acumular ou ser aplicado com o auxílio de um braço mecânico. A seguir, a camada posterior é projetada e a resina fluida, por exemplo, uma resina epóxi, é endurecida. Após a conclusão da formação de camadas o objeto não inteiramente endurecido é removido do banho e frequentemente expostos posteriormente em uma câmara de iluminação até endurecimento total. Outros métodos são o digital light processing (DLP) e multi jet modelling (MJM). De forma alternativa, há a possibilidade de se utilizar o método film transer imaging (FTI), sendo que uma folha de transporte registra um material plástico sensível à luz o qual, por meio da cabeça de acabamento é endurecido à estrutura correspondente.

[035] Dos métodos acima mencionados, se sugere, para a produção de chapas prensadas, preferencialmente, a sinterização, visto que, nesse caso, metais podem ser formados em camadas, que, por si só, disponibilizam estabilidade suficiente. Entretanto, materiais plásticos tão bons quanto podem ser utilizados, que são fundidos nos corpos metálicos. Antes da deposição eletrolítica, o material plástico não condutor de eletricidade precisa ser previsto na superfície de suporte com uma camada condutora de eletricidade. Isso pode ocorrer, por exemplo, através de aspersão de uma solução que contém prata ou de uma solução que contém um meio de redução. O material plástico previsto com condensação de prata é, então, tratado em um banho galvânico, de modo que, na superfície de suporte estruturada, uma camada de metal se deponha a partir de um metal NE, por exemplo, cobre níquel ou latão. Em seguida, uma camada de cromo com pelo menos um nível de brilho pode ser aplicada.

[036] Para o acabamento exato da estrutura de superfície a ser produzida no material de suporte, é previsto que o ajuste da cabeça de acabamento ocorre em uma distância de 1 cm a 20 cm contra a superfície. Aqui, é previsto, além disso, que a cabeça de acabamento seja automaticamente ajustada em dependência de uma alteração de distância resultante, por exemplo, de irregularidades do material de suporte, entre a superfície e a cabeça de acabamento. Por meio disso, é obtido que, senão por dados de controle constantes da cabeça de acabamento, a amplitude da superfície a ser trabalhada não seja alterada por conta de uma distância que se altera.

[037] Em uma outra modalidade do método, é previsto que, preferencialmente, a utilização de dados digitalizados de uma estrutura de superfície de matérias-primas de cultivo natural, como, por exemplo, superfícies de madeira ou minérios naturais, em particular, superfícies de pedras naturais, ou de estruturas produzidas artificialmente, por exemplo, superfícies de cerâmica, é aplicada como fundamento. Com o auxílio da formação de camadas tridimensional, todas as estruturas de superfície desejadas podem ser aplicadas nas chapas prensadas ou tiras contínuas, para utilizar, posteriormente, as mesmas para a compressão de placas de material. Na medida em que folhas de material sintético, folhas de separação, superfícies de PVC ou LVT são comprimidas com o auxílio de os moldes de compressão, essas podem, do mesmo modo, se basearem em estruturas de superfície ou estruturas de superfície artificiais. Na medida em que cartões de banco, passaportes, cartões de crédito ou outros cartões de plástico são comprimidos, características de segurança permanecem, em geral, em segundo plano, que são aplicadas ou através de uma compressão externa apenas sobre a camada decorativa ou, eventualmente, do mesmo modo, com o auxílio do molde de compressão, podem ser adicionalmente impressos na camada mais externa. Nesse caso, pode se tratar de emblemas de madeira, assinatura de empresas ou símbolos gráficos específicos.

[038] Em uma outra modalidade do método, é prevista a utilização de um scanner 3D para a determinação da estrutura de superfície e cálculo dos dados digitalizados para a definição de uma topografia 3D, a qual, com o auxílio de um espelho articulável digitaliza toda a superfície do modelo de forma fiel ao original, ou registra através da análise de toda a estrutura de superfície com o auxílio de um feixe de laser articulado por pelo menos um espelho e os reflexos obtidos a partir do mesmo. Do mesmo modo, um microscópio 3D poderia ser utilizado, o qual fornece, adicionalmente, dados suficientes e aprimorados da estrutura de profundidade. De forma alternativa, podem ser utilizadas formações de escalas de cinza de uma estrutura de superfície. Os dados digitalizados aqui obtidos da topografia 3D são posteriormente convertidos na estrutura de camada 2D, de modo que a cabeça de acabamento possa ser controlada.

[039] Para simplificar o registro dos dados digitalizados 3D existentes e, em particular, o processamento contínuo, é previsto, em uma outra modalidade do método, que uma conversão dos dados digitais 3D, em particular, através de interpolação e redução de dados seja utilizada para a determinação dos dados digitalizados das camadas 2D e controle do cabeça de acabamento.

[040] Para a formação de camadas tridimensional para a estruturação da superfície pode ser previsto, por exemplo, que a estrutura de superfície seja subdividida em subáreas de forma independente de um rapport que se repete, as quais são acabadas respectivamente em sequência ou, pelo menos, parcialmente a partir de várias cabeças de acabamento de forma paralela. Os limites das subáreas podem, nessa ocasião, ser selecionados livremente e são, preferencialmente, fixos, de modo que os limites coincidem com as áreas inacabadas da superfície, de modo que imprecisões, que são de condições técnicas, não ocorram na estruturação da superfície. Dependendo da cabeça de acabamento, as subáreas fixadas podem apresentar um comprimento de aresta de 10 cm a 100 cm, preferencialmente 50 cm.

[041] Pela utilização do método, é previsto, além disso, que os raios laser e um laser ou de um feixe de elétrons de uma fonte de feixe de elétrons ocorram sob um ângulo em posição vertical (coordenada z) à superfície. Nessa ocasião, é possível uma focagem do laser ou feixe de elétrons em um diâmetro de 2 nm a 10 nm.

[042] Para poder utilizar interrupções condicionadas à técnica da estruturação da superfície, ou seja, a aplicação do material de camadas utilizado e executar um outro acabamento em seguida, é previsto em outra modalidade vantajosa do método, que sejam previstos pontos de medição sobre a superfície, os quais permitem um controle da posição da cabeça de acabamento a qualquer momento, de modo que um controle de correção possa ocorrer e a cabeça de acabamento possa novamente ser recebida de forma exata em sua posição de trabalho, onde a mesma, anteriormente, teria sido interrompida.

[043] As chapas prensadas ou tiras contínuas acabadas podem, após estruturação ocorrida, sofrer outros métodos de tratamento. Por exemplo, várias camadas de cromo com diferentes níveis de brilho podem ser aplicadas, sendo que, primeiramente, ocorre uma cromagem em toda a superfície e as áreas ou elevadas ou que se encontram na superfície da estruturação da superfície são cobertas com uma máscara, para aplicar, posteriormente, pelo menos uma segunda camada de cromagem.

[044] De forma alternativa, há a possibilidade de influenciar o nível de brilho através de banhos de brilho, tratamento final mecânico ou corrosão de superfície. Após a conclusão dessas outras etapas do método, a chapa prensada ou tira contínua é finalizada e podem ser utilizadas para os fins a que se destinam.

[045] A presente invenção tem por objetivo revelar, além disso, um dispositivo com o qual uma formação de camada tridimensional pode ser aplicada em chapas prensadas de grande formato ou tiras contínuas, conforme o método de acordo com a invenção.

[046] De acordo com a invenção, o objetivo do dispositivo é solucionado pelo fato de que o dispositivo compreende pelo menos um dispositivo de apoio para o material a ser acabado, pelo menos, uma cabeça de acabamento e uma guia corrediça para a condução e/ou movimento da cabeça de acabamento em uma posição qualquer ou ajuste de uma mesa de trabalho dentro de um plano fixado por uma coordenada x e y, assim como elementos de acionamento independentes para iniciar a posição e uma unidade de controle, a qual está prevista para a condução, posicionamento e controle da cabeça de acabamento ou da mesa de trabalho. Nessa ocasião o direcionamento das coordenadas x e y ocorre através dos dados individuais digitalizados da camada 2D da topografia 3D e, com o auxílio de pelo menos uma cabeça de acabamento, o material da camada utilizado ser compactado.

[047] O dispositivo previsto para a aplicação do método consiste, primeiramente, em um dispositivo de apoio sobre o qual as chapas prensadas ou tiras contínuas podem ser apoiadas. Devido ao tamanho das chapas prensadas ou tiras contínuas a serem trabalhadas com pelo menos um comprimento de aresta de mais de um metro, esse dispositivo de apoio precisa ser formado em grande formato e permitir um apoio das chapas prensadas ou tiras contínuas. Com o auxílio de uma guia de deslizamento, o movimento da cabeça de acabamento é permitido em um plano fixado através das coordenadas x e y, sendo que elementos de acionamento independentes são previstos para a direção da posição.

[048] Por uma unidade de controle, à qual os dados digitalizados das camadas 2D individuais da topografia 3D são alimentados, ocorre, nessa ocasião, a condução, posicionamento e controle da cabeça de acabamento ou mesa de trabalho, quando a cabeça de acabamento estiver posicionada de forma fixa. A cabeça de acabamento aqui utilizada serve para solidificar o material de camada em forma pastosa, gasoso, em pó ou fluida.

[049] Em outra modalidade da reivindicação do dispositivo é previsto que uma ou mais cabeças de acabamento são dispostas em uma direção de coordenadas no plano e podem ser conduzidas juntas na direção das outras coordenadas. As cabeças de acabamento podem ser dispostas, nessa ocasião, a uma distância de 1 cm a 20 cm em oposição a superfície, sendo que uma superfície com um comprimento de aresta de 10 cm a 100 cm, preferencialmente 50 cm, pode ser acabada através de uma cabeça de acabamento.

[050] Em uma outra modalidade da reivindicação do dispositivo é previsto que o dispositivo de apoio apresente uma superfície de plano plana, a qual se subdivide em uma pluralidade de sub-superfícies e dentro das sub-superfícies disponibiliza uma instalação de sucção a vácuo. Com o auxílio da instalação de sucção a vácuo, a chapa prensada ou tira contínua é sugada de modo que essa possa repousar sobre o dispositivo de apoio de forma plana e possa ser mantida em uma posição fixa para as outras etapas de acabamento através da cabeça de acabamento, para evitar deslocamentos das chapas prensadas ou tiras contínuas para a estruturação da superfície por meio de um desalinhamento.

[051] As chapas prensadas ou tiras contínuas acabadas podem como já mencionado no método, após estruturação ocorrida, sofrer outros métodos de tratamento. Por exemplo, várias camadas de cromo com diferentes níveis de brilho podem ser aplicadas, sendo que, primeiramente, ocorre uma cromagem em toda a superfície e as áreas ou elevadas ou que se encontram na superfície da estruturação da superfície são cobertas com uma máscara, para aplicar, posteriormente, pelo menos uma segunda camada de cromagem. De forma alternativa, há a possibilidade de influenciar o nível de brilho através de banhos de brilho, tratamento final mecânico ou corrosão de superfície. Após a conclusão dessas outras etapas do método, a chapa prensada ou tira contínua é finalizada e podem ser utilizadas para os fins a que se destinam.

[052] A estruturação de superfície do molde de compressão produzido com o auxílio de uma formação de camada tridimensional, em particular, uma chapa prensada metálica ou tira contínua, são previstas, portanto, para que as mesmas sejam utilizadas para a compressão e/ou moldagem de placas de material, lâminas de material sintético, folhas de separação, superfícies de PVC, LVT (luxury vinyl tiles), cartões de banco, passaportes, cartões de crédito ou cartões de plástico, sendo que, através do procedimento de compressão, é obtida uma estrutura de superfície fiel ao original até uma profundidade de 500 μm, e sendo que na estruturação da superfície do molde de compressão para o direcionamento das coordenadas x e y, são utilizados dados digitalizados de uma camada 2D de uma topografia 3D de uma estrutura de superfície e sendo que ocorre o acabamento parcial e uma reprodução de uma topografia 3D predeterminada de uma estrutura de superfície ou de seu negativo sobre a superfície do molde de compressão através da aplicação de um material de camada.

[053] A invenção se refere, além disso, a uma placa de material, com uma superfície pelo menos parcialmente moldada, a qual é produzida sob o uso de uma chapa prensada ou tira contínua, a qual foi produzida segundo uma das reivindicações do método e sob o uso de um dispositivo segundo uma das reivindicações do dispositivo.

[054] Em uma modalidade vantajosa do método de acordo com a invenção, são utilizados como padrão dados digitalizados de uma topografia 3D de uma estrutura de superfície matérias-primas de cultivo natural, como, por exemplo, superfícies de madeira ou minérios naturais, em particular, superfícies de pedras naturais, ou de estruturas produzidas artificialmente, por exemplo, superfícies de cerâmica. Os dados digitalizados podem ser registrados, por exemplo, com o auxílio de um scanner, o qual, com o auxílio de um espelho articulável registra toda a topografia 3D de uma estrutura de superfície de forma fiel ao original ou através da análise de toda a topografia 3D de uma estrutura de superfície de um modelo com o auxílio de um feixe de laser articulado por pelo menos um espelho e pelos reflexos obtidos a partir do mesmo. De forma preferida, um microscópio 3D com uma resolução de profundidade aprimorada pode ser utilizado. Para a estruturação da superfície, além disso, os dados digitalizados de imagens em escala cinza de uma estrutura de superfície podem ser utilizados. Nesse caso a escala de cores é subdividida entre branco e preto em um número desejado de intervalos. Em seguida, um valor numérico é atribuído a cada intervalo. O número zero é atribuído ao intervalo a que corresponde à cor branca ou ao intervalo que corresponde à cor preta. Os intervalos são, então, numerados de forma crescente, até as extremidades que se encontram opostas da escala de cores. A coordenada z pode aceitar os valores numéricos correspondentes aos intervalos ou múltiplos quaisquer dos mesmos e podem ser utilizados para o acabamento das camadas 2D.

[055] A vantagem, em particular, da presente invenção consiste em que corpos de suporte simples, por exemplo, chapas de aço, podem ser utilizadas na formação de camada tridimensional para a estruturação da superfície seja polimerizada ou sinterizada. Por meio disso, os métodos de corrosão dispendiosos com aplicação anterior de uma resistência de corrosão (máscara) são dispensáveis. Esse método se destaca, dessa maneira, como um método extremamente não agressivo ao meio ambiente, mesmo quando é previsto, eventualmente, para a finalização da aplicação de outras camadas de material, em particular, camadas de cromo endurecido.

[056] A invenção é esclarecida em mais detalhas a seguir, com base nas Figuras. Mostra-se

[057] Figura 1 em uma vista superior, uma chapa prensada com uma estruturação de superfície,

[058] Figura 2 em uma vista detalhada fortemente aumentada, a formação de camadas da estruturação da superfície da chapa prensada, de acordo com a Figura 1, e

[059] Figura 3 em uma vista superior de uma vista esquemática de um dispositivo para a produção das chapas prensadas.

[060] A Figura 1 mostra, em uma representação em perspectiva, uma chapa prensada 1, a qual pode ser utilizada para a produção de placas de material. No exemplo de modalidade, a chapa prensada 1 possui uma estruturação da superfície 2 que corresponde a um veio de madeira. A chapa prensada 1foi produzida conforme o método de acordo com a invenção sob utilização dos dados digitalizados de uma topografia 3D, pela qual a estruturação foi produzida através da aplicação de uma pluralidade de camadas individuais 2D. Após a conclusão da estruturação da superfície é aplicada, seja integralmente ou parcialmente, uma camada de cromo, se for o caso. Com isso, a chapa prensada 1 pode ser utilizada para a compressão de placas de material.

[061] A Figura 2 mostra em uma representação fortemente aumentada o corte transversal da chapa prensada 1 com estruturação da superfície 2. Uma pluralidade de camadas individuais 4 é aqui aplicada em uma chapa de suporte 3 que correspondem em sua forma à estruturação de superfície desejada. As camadas individuais 4 são endurecidas com o auxílio de uma cabeça de acabamento e, em seguida, são fornecidas com uma camada de cromo 5. De forma alternativa, várias camadas de cromo podem ser utilizadas que, por exemplo, podem resultar nas elevações 6 ou áreas que se encontram e profundidade 7 de diferentes níveis de brilho.

[062] A Figura 3 mostra uma vista superior de um dispositivo 20, que é previsto para a produção da estruturação da superfície de uma chapa prensada 1. A chapa prensada 1 é apoiada em uma mesa de trabalho 21, a qual está equipada com uma pluralidade de depressões em forma de funil 22, que são conectadas a uma bomba a vácuo, de modo que a chapa prensada 1 possa ser fixada quase integralmente plana na mesa de trabalho 21. Ao longo da chapa prensada 1 estão dispostos trilhos guia 23, 24, nos quais, guias de deslizamento 25, 26 estão dispostos de forma móvel, sendo que as guias de deslizamento 25, 26 são disponibilizadas respectivamente por um motor de acionamento. As guias de deslizamento 25, 26 estão unidas entre si por uma travessa 27, a qual é prevista para a recepção de uma cabeça de acabamento 28. A cabeça de acabamento 28 é móvel, do mesmo modo, por motores de acionamento, transversal à extensão longitudinal dos trilhos guia 23, 24, de modo que a cabeça de acabamento 28 possa atingir cada posição acima da chapa prensada 1. Por cabeça de acabamento 28 se trata, e acordo com a presente invenção, e uma cabeça de acabamento 28 que gera radiação eletromagnética ou uma cabeça de acabamento 28 que emite feixes de elétrons, com cujo auxílio, a estruturação desejada da superfície da chapa prensada 1 é realizada. Para esse fim, uma pluralidade de camadas individuais é aplicada umas sobre as outras e são endurecidas conforme o método, de acordo com a invenção, de modo que as camadas adiram ao material de suporte 3 da chapa prensada 1 e possam sofrer a aplicação de uma camada de cromo, após a finalização.

[063] A cabeça de acabamento 28 é movida aqui pela aplicação das camadas, através de uma unidade de controle 29, que, com base na topografia 3D e nas camadas 2D digitalizadas registradas conduzem a cabeça de acabamento 28 na posição desejada com o auxílio de motores de acionamento da guia de deslizamento 25, 26. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 1 chapa prensada 2 estruturação da superfície 3 material de suporte 4 camadas 5 camada de cromo 6 elevações 7 área que se encontra em profundidade 20 dispositivo 21 mesa de trabalho 22 depressões em forma de funil 23 Trilhos guia 24 Trilhos guia 25 guia de deslizamento 26 guia de deslizamento

Claims (14)

1. Método para a produção de uma estrutura de superfície (2) de um molde de compressão de grande formato com pelo menos um comprimento de aresta de mais de um metro, em particular, chapa prensada (1) ou tira contínua, para a compressão de placas de material, folhas de material sintético, folhas de separação, superfície de PVC e LVT (luxury vinyl tiles), cartões de banco, passaportes, cartões de crédito ou cartões de plástico caracterizado por compreender pelo menos as etapas de: - disponibilizar e utilizar dados digitalizados de uma topografia 3D de uma estrutura de superfície (2), - produzir dados digitalizados de camadas 2D (4) individuais da topografia 3D, - utilizar dados digitalizados das camadas 2D (4) para conduzir uma cabeça de acabamento (28) e/ou posicioná-la em um plano xy ou para o ajuste de uma mesa de trabalho (21) no plano fixado por uma coordenada x e y oposto a uma cabeça de acabamento (28) mantida estacionaria, para unir um material de camada a um material de suporte disponível ou a uma camada já acabada dependente dos dados digitalizados das camadas 2D (4), sendo que a estrutura de superfície é subdividida, independentemente de um registro que se repete, em áreas de divisão, as quais são acabadas respectivamente de forma sequencial ou são acabadas pelo menos parcialmente de forma paralela por várias cabeças de acabamento e/ou que os limites das áreas de divisão sejam livremente selecionáveis e/ou que as áreas de divisão fixadas dependentes da cabeça de acabamento (28) utilizadas apresentem um comprimento de arestas de 10 cm a 100 cm.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado poro material de camada ser utilizado em forma sólida, líquida, pastosa, gasosa ou em pó.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a cabeça de acabamento (28) ser prevista pela geração de radiação eletromagnética, sendo que, em particular, radiação infravermelha ou luz a laser são utilizadas com um ou dois comprimentos de onda, e/ou que a cabeça de acabamento (28) emite um feixe de elétrons.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado poro ajuste da cabeça de acabamento (28) ocorrer em uma distância de 1 cm a 20 cm oposta à superfície e/ou que a cabeça de acabamento (28) é ajustada em dependência de uma modificação de distância que resulta entre a superfície e a cabeça de acabamento (28).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pora utilização de dados digitalizados de uma estrutura de superfície (2) se basear em matérias-primas de cultivo natural como, por exemplo, superfícies de madeira ou minérios naturais, em particular, superfícies de pedras naturais, ou de estruturas produzidas artificialmente, por exemplo, superfícies de cerâmica e/ou que os dados digitalizados estão em conformidade de cobertura com uma situação decorativa.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pora utilização de um scanner 3D para a determinação da estrutura de superfície (2) e cálculo dos dados digitalizados para a definição de uma topografia 3D, a qual, com o auxílio de um espelho articulável digitaliza toda a superfície do modelo de forma fiel ao original, ou registra através da análise de toda a estrutura de superfície (2) com o auxílio de um feixe de laser articulado por pelo menos um espelho e os reflexos obtidos a partir do mesmo ou de um microscópio 3D ou através da utilização de cópias escalonadas em cinza de uma estrutura de superfície (2).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado poruma conversão dos dados digitais 3D ser realizada, em particular, através de interpolação e redução de dados para a determinação dos dados digitalizados das camadas 2D (4) e controle cabeça de acabamento (28).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado poros limites das áreas de divisão serem fixados de tal modo que os limites coincidam com áreas inacabadas da superfície, e/ou que as áreas de divisão fixadas dependentes da cabeça de acabamento (28) utilizada apresentem um comprimento de arestas de 50 cm.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado poro material de camada consistir em um pó metálico, como titânio, o qual é sinterizado, e/ou que o material de camada consiste em um material sintético ou resina líquida ou pastosa, a qual é polimerizada e/ou que o material de camada consiste em uma substância gasosa a qual é compactada e/ou que o material de camada consiste em um pó de vários ou um único componente, o qual é compactado, polimerizado ou derretido através de uma aglutinante ou endurecedor, e/ou que o material de camada consiste em uma folha, a qual é parcialmente polimerizada.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado poros raios de um laser ou de um feixe de elétrons de uma fonte de feixe de elétrons ocorrer sob um ângulo vertical (coordenada z) sobre a superfície, e/ou que um foco dos raios laser ou feixe de elétrons ocorrer em um diâmetro de 2 a 10 nm.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado porpontos de medição estarem disponíveis na superfície, os quais permitem um controle da posição da cabeça de acabamento (28) a qualquer momento, de modo que um controle para correção possa ocorrer.

12. Dispositivo (20) para a utilização do método, tal como descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, que compreende pelo menos um dispositivo de apoio para o material a ser acabado, pelo menos, uma cabeça de acabamento (28) e uma guia corrediça para a condução e/ou movimento da cabeça de acabamento (28) em uma posição qualquer ou ajuste de uma mesa de trabalho (21) dentro de um plano fixado por uma coordenada x e y, assim como elementos de acionamento independentes para iniciar a posição e uma unidade de controle (29), a qual está prevista para a condução, posicionamento e controle da cabeça de acabamento (29) ou da mesa de trabalho (21), caracterizado poro dispositivo (20) ser projetado para o direcionamento das coordenadas x e y ocorrer através dos dados individuais digitalizados da camada 2D (4) da topografia 3D e que o dispositivo (20) é projetado para, com o auxílio de pelo menos uma cabeça de acabamento (28), compactar o material da camada utilizado, sendo que o dispositivo (20) é adicionalmente projetado para subdividir a estrutura de superfície, independentemente de um registro que se repete, em áreas de divisão e acabar as mesmas respectivamente de forma sequencial ou pelo menos parcialmente de forma paralela por várias cabeças de acabamento e/ou que o dispositivo é projetado para que os limites das áreas de divisão sejam livremente selecionáveis e/ou que o dispositivo seja projetado para que as áreas de divisão fixadas dependentes da cabeça de acabamento (28) utilizada apresentem um comprimento de arestas de 10 cm a 100 cm.

13. Dispositivo (20), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado poruma ou mais cabeças de acabamento estarem dispostas em uma direção de coordenadas no plano e serem móveis de forma conjunta na direção das outras coordenadas, e/ou que as cabeças de acabamento estejam dispostas em uma distância de 1 cm a 20 cm opostas à superfície e oferecem acabamento a uma superfície com um comprimento de aresta de 10 cm a 100 cm ou, preferencialmente, 50 cm.

14. Dispositivo (20), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado poro dispositivo de apoio apresentar uma superfície plana, a qual é subdividida em uma pluralidade de superfícies parciais e disponibilizada dentro das superfícies parciais pela abertura de admissão para uma instalação de sucção a vácuo, e/ou que a cabeça de acabamento (28) compreende uma lâmpada infravermelho, uma lâmpada UV, um laser ou uma fonte de feixe de elétrons.

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