BR112016005150B1 - Processo para fabricar uma estrutura de superfície numa ferramenta de prensagem através da aplicação de revestimentos de metal - Google Patents

Abstract

processo para fabricar uma estrutura de superfície numa ferramenta de prensagem através da aplicação de revestimentos de metal. a invenção refere-se a um processo para fabricar uma estrutura de superfície numa ferramenta de prensagem, sobretudo uma chapa de pressão (1), correia sem fim ou cilindro de gravação. para evitar um processo de gravação moroso, propõe-se em conformidade com a invenção fabricar a estrutura da superfície através de camadas de metal sobrepostas. para isso realiza-se pelo menos uma aplicação única de uma máscara para cobrir áreas parciais e pelo menos uma aplicação única de uma camada de metal sobre as áreas não cobertas (5, 6), para montar uma estrutura de superfície composta por elevações. os dois passos de processo individuais são, assim, repetidos as vezes necessárias até alcançar a profundidade desejada da estrutura. através de um processo de tratamento final, a superfície pode ser por exemplo arredondada ou provida de uma camada de crómio dura (7).

Description

[001] A invenção refere-se a um processo para fabricar uma estrutura de superfície numa ferramenta de prensagem, sobretudo uma chapa prensadora, correia sem fim ou rolo de gravação.

[002] As ferramentas de estampagem em forma de chapas prensadoras, correias sem fim ou cilindros de prensagem são amplamente utilizadas na indústria transformadora de madeira. Pode tratar-se aqui do fabrico de móveis, mas também do fabrico de painéis para acabamentos, em que os painéis podem ser usados em paredes, tetos e chão. Com a ajuda das ferramentas de estampagem, a superfície visível das placas de material é estampada até obter um motivo desejado, preferencialmente uma pós-formação realista de uma estrutura de superfície natural. A constituição da superfície é livremente selecionável, de modo a poderem-se também selecionar estruturas gráficas ou modelos. Para fabricar as placas de material são colocadas folhas de papel impregnadas de resina sobre uma camada de substrato, podendo tratar-se de contraplacados ou aglomerados de HDF, MDF, USB. As folhas de papel são compostas pelo menos por um papel decorativo e um papel Overlay, que está disposto acima do papel decorativo. A quantidade de camadas de papel pode ser livremente selecionada e orienta-se pela finalidade prevista, por exemplo podem ser colocados vários papéis Overlay sobre a camada decorativa, ou podem ser colocados vários papéis Underlay por baixo da camada decorativa.

[003] Para evitar curvaturas das placas de material, preferencialmente os dois lados são revestidos com mais ou menos a mesma quantidade de papéis Overlay e Underlay e prensados com a camada de substrato.

[004] Como resina são usadas resinas termofixas, por exemplo em forma de resinas de melamina, fenol, amino ou melamina/ureia, que fazem com que a camada de papel pareça transparente, de modo a aparecer bem visível apenas a pressão da camada decorativa ou de uma camada de papel colorida no produto acabado.

[005] Em sistemas de prensagem, por exemplo em prensas de um andar, as placas de material são aquecidas e prensadas com papéis. O tempo de prensagem e a temperatura determinam o grau de reticulação das resinas e a qualidade da sua superfície. Decorrido o tempo de prensagem, a resina atingiu o grau de reticulação desejado e encontra-se numa fase fixa. Neste processo, a superfície da resina recebe a estrutura da superfície da ferramenta de estampagem.

[006] Para além disso, as camadas de papel impregnadas de resina, que são por exemplo compostas por papel Kraft e de pasta nobre, estão prensadas entre si como camada HPL. Podem ser aqui impressas ou dobradas a uma cor camadas individuais de papel, sendo que, devido à transparência das camadas de papel depois da impregnação com a resina, o modelo decorativo ou as tonalidades ficam bem visíveis. As variantes constitutivas são aqui, tal como nas placas de material, muito elevadas devido aos papéis decorativos, podendo por exemplo apresentar imitações de pedra, pele, tecido ou madeira, e podendo ser providas, depois do processo de prensagem, com uma estrutura síncrona graças aos moldes de pressão. No fabrico dos pisos de laminado, as estruturas decorativas são, por exemplo, prensadas com uma estrutura contínua na chapa prensadora, realçando sobretudo muito intensamente a autenticidade da imitação de madeira. Os papéis decorativos utilizados são aqui sobrepostos pela estrutura estampada, ou seja, realiza-se uma estampagem conforme a cobertura, de modo a que as depressões sigam por exemplo o curso do motivo, destacando assim o realismo das placas de material ou camada HPL. A camada HLP pode ser unida a uma camada de substrato por exemplo através de um agente adesivo.

[007] Para constituir a superfície usa-se aqui como ferramenta de estampagem uma chapa prensadora metálica estruturada ou correia sem fim, preferencialmente uma chapa de aço. Se forem utilizados cilindros de prensagem, estes podem também apresentar uma estrutura na superfície exterior ou podem ser revestidos com uma chapa de estampagem. Para melhorar a resistência ao desgaste e as características de separação da superfície de metal, as ferramentas de estampagem são adicionalmente providas de um revestimento. No revestimento pode tratar-se, por exemplo, de um revestimento de cromo.

[008] A fabricação dos moldes de pressão era feito no passado mediante serigrafia ou em alternativa através da aplicação de uma foto-camada, que era depois submetida a uma exposição para que, concluída a foto-camada, as chapas prensadoras ou as correias sem fim sejam sujeitas a um processo de limpeza, de modo a preservar apenas as peças da foto-camada que formam a máscara para o processo de gravação posterior. Em alternativa existe a possibilidade de a necessária máscara ser aplicada com a ajuda de uma técnica de impressão digitalizada, para submeter o ferramenta de prensagem previamente tratado a um processo de gravação. Para a aplicação da máscara podem ser utilizados exatamente os dados dos papéis decorativos, de modo a poder obter-se uma estampagem conforme cobertura particularmente estampada na placa de material acabada. No último caso mencionado, a máscara é aplicada com a ajuda de uma cabeça de impressão, sendo que uma cabeça de impressão pode ser deslocada ao longo de um eixo X e Y ou sendo que, no caso de uma cabeça de impressão fixa, a mesa pode ser deslocada por baixo da cabeça de impressão com a ferramenta de prensagem exposto.

[009] Como outra alternativa, existe a possibilidade de proceder a uma estruturação direta através de um processo de jato de água ou com a ajuda da técnica laser. Neste caso, não é preciso aplicar anteriormente nenhuma máscara para a estruturação da superfície.

[010] Independentemente da forma como a estruturação das superfícies dos moldes de pressão foi conseguida, estas são submetidas a vários processos de limpeza e podem ser ainda revestidos com uma camada de níquel, latão ou cobre, para depois refinar a superfície com mais revestimentos metálicos. Para isso usa-se preferencialmente uma camada de cromo. Os revestimentos metálicos dão à superfície um brilho desejado e uma necessária dureza da superfície. O brilho é responsável pelo facto de, após a prensagem das placas de material a processar e com a ajuda dos moldes de pressão, a estrutura aqui prensada obter diferentes tonalidades e reflexos de cor. 4.

[011] Todas as técnicas de processo apresentadas levam a um processamento dispendioso dos moldes de pressão, o que se reflete por fim nos custos de fabrico. Sobretudo a gravação múltipla dos moldes de pressão requer longos tempos de processamento.

[012] Pelas razões mencionadas, a presente invenção tem, por isso, por objetivo proporcionar um processo inovador, no qual se pode quase prescindir totalmente do processo de gravação.

[013] O objetivo acima mencionado é resolvido por um método de acordo com a reivindicação 1.

[014] Outras constituições vantajosas do processo resultam das subreivindicações.

[015] Para fabricar a estrutura de superfície, prescinde-se de uma gravação de acordo com o processo proposto. Em vez disso, aplica-se pelo menos uma vez uma máscara no molde pressão preparado, tratando-se aqui primeiramente de uma chapa de aço, para cobrir áreas parciais da superfície. Concluída a máscara, através da aplicação, pelo menos uma vez, de uma camada de metal sobre as áreas não cobertas, é aplicada uma primeira camada metálica para motar uma estrutura de superfície composta por elevações.

[016] Logo com a aplicação de um primeiro revestimento metálico realiza- se uma leve estruturação da superfície, que através de várias repetições de cada etapa do processo, tal como a nova aplicação de uma máscara e nova aplicação de uma camada metálica, leva a uma montagem das elevações camada a camada. O número das camadas assim a aplicar é assim unicamente determinado pela profundidade de cada estrutura de superfície. Em caso de necessidade podem aplicar-se várias camadas individuais umas sobre as outras, em que para a aplicação de uma nova camada metálica tem de ser anteriormente aplicada uma nova máscara. Pelo facto de com este modo de disposição de várias camadas metálicas sobrepostas se formar quase uma estrutura em forma de pirâmide, consegue-se, na situação mais simples, prescindir da remoção da máscara anteriormente aplicada. É, aliás, possível aplicar outra máscara diretamente sobre a máscara existente e outras áreas parciais da camada metálica. Assim que o número das camadas aplicadas corresponder à profundidade da estrutura mais tarde desejada, pode-se remover várias máscaras em uma etapa de trabalho. Em alternativa, existe naturalmente a possibilidade de remover a máscara anterior antes de aplicar uma nova máscara.

[017] A vantagem de um procedimento destes consiste no facto de se poder prescindir totalmente de uma gravação dos moldes de pressão nestas etapas de processo. O fabrico da estrutura de superfície realiza-se somente pela aplicação de mais camadas metálicas, que estão sobrepostas. Para a camada metálica pode ser, por exemplo, aplicada uma camada de níquel, de cobre ou de cromo. Concluída a estruturação da superfície pode aplicar-se adicionalmente uma camada de cromagem dura.

[018] Para a aplicação da máscara está prevista uma técnica de impressão digital em conformidade com a invenção, em que é preferencialmente usada uma laca UV que é irradiada, depois da aplicação, por uma fonte UV para curar. A aplicação da máscara é aqui feita numa mesa de trabalho com a ajuda de uma cabeça de impressão, que se encontra de forma movível no nível expandido pelo componente X e Y. Em alternativa, existe a possibilidade de ser aplicada uma cabeça de impressão fixa e de a mesa de trabalho ser deslocada juntamente com a ferramenta de prensagem na direção X e Y.

[019] Para a estruturação da superfície está previsto noutro modelo do processo que as máscaras seguintes sejam aplicadas em quase as mesmas áreas parciais. Com a primeira máscara aplicada é quase determinada a área que forma as depressões posteriores, enquanto nas áreas não cobertas se forma sucessivamente a estrutura de superfície através da aplicação de várias camadas metálicas. Por essa razão, cada uma das máscaras está sobreposta, quando anteriormente as máscaras mais antigas não são removidas, ou as mesmas áreas e áreas marginais do revestimento metálico são cobertas com as máscaras para possibilitar os seguintes procedimentos de revestimento apenas nas áreas em relevo. As camadas metálicas são assim aplicadas sobrepostas, o que forma uma estrutura em relevo camada a camada perpendicular à superfície da ferramenta de prensagem. Para realizar a superfície em forma de pirâmide, as máscaras a seguir aplicadas caracterizam-se por uma maior largura de traço, que aumenta continuamente até, por fim, serem apenas produzidas as áreas estreitas das elevações com uma última camada de metal.

[020] Para uma melhor aderência das máscaras a aplicar ou para um pré- tratamento necessário dos moldes de pressão, outro modelo da invenção prevê que a superfície da ferramenta de prensagem seja pré-tratada de modo galvânico, químico ou mecânico antes da primeira aplicação de máscara para, por exemplo, obter uma abrasão da superfície metálica.

[021] Depois de cada uma das camadas metálicas terem sido sobrepostas em forma de pirâmide, outro modelo da invenção prevê que a superfície da ferramenta de prensagem seja submetido a um tratamento galvânico, químico ou mecânico depois da aplicação da última camada de metal. Aqui podia ser usado um processo de gravação para arredondar as camadas de metal aplicadas camada a camada. Além disso, pode-se conseguir um acabamento da ferramenta de prensagem com a ajuda de mais etapas de tratamento, em que o processamento seguinte da superfície é, por exemplo, obtido pelo polimento eletrolítico ou mecânico, para assim obter um determinado brilho. Em alternativa existe a possibilidade de obter o brilho pela gravação ou gravação mate num processamento posterior da superfície. Neste procedimento, o brilho reflete-se por norma uniformemente por toda a superfície da ferramenta de prensagem.

[022] Para obter um brilho diferente, outro modelo da invenção prevê a obtenção de brilho em toda a superfície e/ou parcial como tratamento posterior da superfície, em que o brilho é ajustado por um processo químico ou mecânico pela aplicação de um revestimento metálico. Em alternativa existe também neste caso a possibilidade ajustar o brilho com a gravação ou gravação mate. Essencialmente, o que importa aqui é a finalidade das placas de material, pois se as placas de material produzidas forem utilizadas na indústria do mobiliário, realiza-se um processo de tratamento químico ou mecânico para ajustar o brilho e posterior cromação dura. Se as placas de material forem utilizadas para fabricar painéis para pavimentos, pode-se facilmente aplicar mais revestimentos metálicos para ajustar o brilho, podendo ser logo na estruturação da superfície ajustado um primeiro brilho na área da elevação dos moldes de pressão.

[023] Outro modelo da invenção prevê a realização de um ajuste do brilho em toda a superfície e/ou parcial como tratamento posterior da superfície. Através da formação de camadas parciais de cromo duro existe aqui também a possibilidade de influenciar o brilho e, por exemplo, deixar aparecer as depressões noutro brilho diferente do das elevações, primeiramente como impressão negativa na ferramenta de prensagem e, por fim, após a compressão da superfície da placa de material. Quais as áreas devem aqui apresentar um brilho baixo e quais as áreas devem apresentar um brilho alto fica ao critério do cliente de como ele quer produzir o produto final. As etapas de procedimento apresentados permitem basicamente qualquer possibilidade de formação no que diz respeito ao brilho.

[024] A ideia essencial da invenção do presente processo consiste no facto de se prescindir de uma gravação para produzir a estrutura da superfície e de, após a aplicação de cada uma das máscaras, se realizar um revestimento parcial com a ajuda de uma camada metálica, em que isto se pode repetir várias vezes até se formar a estrutura desejada da superfície camada a camada.

[025] Passamos a explicar em pormenor a invenção por meio das figuras.

[026] Nomeadamente:

[027] a Fig. 1 é uma vista de perspetiva de uma chapa prensadora com uma estruturação de superfície,

[028] a Fig. 2 é uma vista de corte transversal muito ampliada da chapa prensadora conhecida da Figura 1 com uma estrutura de superfície aplicada camada a camada, e

[029] a Fig. 3 é uma vista de cima de um dispositivo para executar o processo em conformidade com a invenção.

[030] A Figura 1 mostra, numa vista de perspetiva, uma chapa prensadora 1 com uma estruturação de superfície, que pode ser composta por uma chapa de aço ou de latão. Na superfície 2 da chapa prensadora 1 existem veios de madeira 3, que foram por exemplo fabricados através da aplicação múltipla de uma máscara e revestimento metálico final. Basicamente pode ser fabricada qualquer estruturação de superfície, por exemplo, a formação posterior de uma superfície de pedra natural de um modelo geográfico ou estruturas de madeira alternativas.

[031] Um bordo circundante 4 serve para receber e captar dentro de uma prensa hidráulica de um ou vários andares, que não está ilustrada.

[032] A Figura 2 mostra, numa vista de corte muito ampliada, a chapa prensadora 1, da qual se pode ver que a chapa prensadora 1 é composta por um corpo de suporte 8, no qual estão sobrepostas camadas individuais 9 de metal. A estrutura de camadas forma-se assim pela aplicação de uma máscara nas áreas parciais do corpo do suporte 8 e consequente revestimento de metal, que pode ser repetido várias vezes. Isso requer aplicar uma nova máscara e um novo revestimento de metal até à profundidade desejada da estrutura, que é formada pelas áreas elevadas 5 e pelas áreas mais profundas 6. Na vista de cima, as áreas 5 e 6 resultam numa estrutura, como surgiu por exemplo da Figura 1 com uma imitação de uma decoração de madeira. O processo em conformidade com a invenção prevê, assim, prescindir-se da gravação da estrutura da superfície e, em vez disso, a aplicação de camadas de metal individuais após cada aplicação. O perfil de profundidade pode ser ajustado através do número de camadas de metal 3. Por fim, aplica-se nas camadas de metal 3 uma camada de cromagem dura 10, que se pode por exemplo estender por toda a superfície da chapa prensadora 1. Em alternativa existe porém também a possibilidade de aplicar a camada de cromagem dura 10 apenas na zona das áreas mais profundas 6, enquanto as áreas elevadas 5 são cobertas com uma camada de cromo, que por exemplo apresenta um outro brilho. Esta medida possibilita não apenas a estruturação, mas também um ajuste do brilho das placas de material a fabricar com as chapas prensadoras 1.

[033] A Figura 3 mostra, numa vista de cima, um dispositivo 40 para realizar o processo em conformidade com a invenção com uma cabeça de impressão 46. O dispositivo 40 é composto por uma mesa de apoio 41 com uma área de trabalho plana 42. Dentro da área de trabalho 42 existem depressões 43, que estão ligadas a uma bomba de vácuo, de modo a aspirar uma chapa prensadora 1 pousada na área de trabalho 42, podendo assim ser fixada para os próximos procedimentos de processamento. Através de uma travessa 45, uma cabeça de impressão 46 pode ser movida na direção da coordenada Y. A travessa 45 pode ser movida na direção da coordenada X, de modo a que a cabeça de impressão 46 possa alcançar cada ponto da superfície da chapa prensadora 1. Em vez do movimento da cabeça de impressão 46 podia ser também utilizada uma cabeça de impressão fixa 46 e mover-se a área de trabalho 42 com a chapa prensadora exposta 1 na direção X e Y.

[034] Através de uma unidade de comando 47 procede-se à mobilidade da travessa 45 e da cabeça de impressão 46, sendo esta acionada através de dados digitalizados de uma estrutura 3D moldada. Após conclusão da máscara, a chapa prensadora 46 pode ser provida de uma camada de metal.

[035] Lista de símbolos de referência 1 Chapa prensadora 2 Superfície 3 Veios de madeira 4 Bordo 5 Área 6 Área Camada de cromagem dura Corpo de suporte Camada Cromação dura Dispositivo Mesa de apoio Área de trabalho Depressão Travessa Cabeça de impressão Unidade de comando

Claims (12)

1. Processo para fabricar uma estrutura de superfície em uma ferramenta de prensagem, sobretudo uma chapa prensadora (1), uma correia sem fim ou um rolo de gravação, compreeendendo pelo menos as etapas: - aplicar pelo menos uma vez uma máscara para cobrir áreas parciais, e - pelo menos uma aplicação única de uma camada de metal sobre as áreas não cobertas (5, 6) para montagem de uma estrutura de superfície composta por elevações, caracterizado por a máscara e a camada de metal serem aplicadas várias vezes, camada por camada, e que a gravação da chapa prensadora (1), da correia sem fim e / ou do rolo de gravação é totalmente dispensada durante essas etapas do processo.

2. Processo de acordo a reivindicação 1, caracterizado por a máscara ser aplicada através de uma técnica de impressão digital.

3. Processo de acordo a reivindicação 2, caracterizado por ser usada uma laca UV, que é irradiada depois da aplicação, por uma fonte UV para curar.

4. Processo de acordo com uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por as máscaras seguintes serem aplicadas nas áreas parciais quase iguais (5, 6).

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4 caracterizado por as camadas de metal serem aplicadas sobrepostas, pelo que fica montada uma estrutura elevada camada a camada perpendicular à superfície da ferramenta de prensagem.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5 caracterizado por as máscaras conforme cobertura que se seguem apresentarem uma largura do traço que aumenta continuamente.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6 caracterizado por as camadas de metal que se seguem estarem sobrepostas em forma de pirâmide.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7 caracterizado por a superfície da ferramenta de prensagem ser previamente tratada de modo galvânico, químico ou mecânico, antes da primeira aplicação de máscara.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8 caracterizado por a superfície da ferramenta de prensagem ser sujeita a um tratamento galvânico, químico ou mecânico depois da aplicação da última camada de metal.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 caracterizado por uma superfície seguinte ser processada por polimento eletrolítico ou mecânico, ou por uma superfície seguinte ser processada por gravação ou gravação mate.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 caracterizado por ser realizado um ajuste do brilho em toda a superfície e/ou parcial como tratamento posterior da superfície, em que o brilho é ajustado por um processo químico ou mecânico pela aplicação de um revestimento metálico.

12. Processo de acordo com qualquer uma reivindicações das de 1 a 11, caracterizado por ser realizada uma cromação dura (10) em toda a superfície e/ou parcial da estrutura da superfície como tratamento posterior da superfície.

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