ES2211807T3 - Dispositivo para la realizacion de placas destinadas a un procedimiento de creacion rapida de prototipos, procedimiento de mecanizacion y de montaje de las citadas placas y prototipos de piezas asi obtenidos. - Google Patents

Dispositivo para la realizacion de placas destinadas a un procedimiento de creacion rapida de prototipos, procedimiento de mecanizacion y de montaje de las citadas placas y prototipos de piezas asi obtenidos.

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ES2211807T3 ES01936503T ES01936503T ES2211807T3 ES 2211807 T3 ES2211807 T3 ES 2211807T3 ES 01936503 T ES01936503 T ES 01936503T ES 01936503 T ES01936503 T ES 01936503T ES 2211807 T3 ES2211807 T3 ES 2211807T3
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Abstract

Dispositivo para la realización de placas de metal, de material plástico o compuesto, metalo-plástico, que sean no limitativamente del tipo termofusibles, termoplásticas o termoendurecibles, destinadas más particularmente a ser mecanizadas por medio de un útil de mecanización en el marco de un procedimiento de formación de prototipos rápida, que consiste en un molde de placas integrado en la máquina de prototipo, siendo el citado molde apto para recibir un material que se adapta a la forma del molde tras haber sido sometido a un ciclo recalentamiento/enfriamiento por un medio de calentamiento/enfriamiento integrado en el cuerpo del molde, comprendiendo el citado molde esencialmente: - una cuba (2) - una placa de fondo de cuba (3) - un circuito de calentamiento (4) - un circuito de circulación de los fluidos (5), estando la placa de fondo de cuba (3) perforada y atravesada longitudinalmente por resistencias calefactoras (4) y un circuito de recalentamiento (5), con orificios (8) dispuestos transversalmente en la placa (3) y que ponen en comunicación la cara libre de la cuba con un depósito inferior de fluido (9).

Description

Dispositivo para la realización de placas destinadas a un procedimiento de creación rápida de prototipos, procedimiento de mecanización y de montaje de las citadas placas y prototipos de piezas así obtenidos.
La presente invención tiene por objeto un dispositivo para la realización de placas de metal, de material plástico o material compuesto, metalo-plástico, que sean no limitativamente de tipo termofusibles, termoplásticas o termoendurecibles, destinadas más particularmente a ser mecanizadas por medio de un útil de mecanización en el marco de un procedimiento de formación de prototipos rápida.
La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de mecanización de una placa, así como una pieza prototipo.
De manera general, se hará referencia, en el contexto de la presente solicitud, al procedimiento de formación de prototipo rápida conocido bajo el nombre de STRATOCONCEPTION (marca registrada), que es el objeto en particular de la patente europea EP 0585 502-B1, de la cual es titular el depositante de la presente solicitud.
Se hará igualmente referencia a las solicitudes de patentes francesas no publicadas 98 14687 y 98 14688, de las cuales es igualmente titular el depositante de la presente solicitud.
Se recordará que el procedimiento de STRATOCONCEPTION consiste en un procedimiento de realización de piezas mecánicas y objetos en particular de prototipos a partir de un diseño asistido por ordenador específico del tipo que comprende las fases sucesivas de:
-
descomposición virtual en estratos elementales; puesta en panoplia;
-
fabricación de las piezas en capas o estratos elementales;
-
reconstitución del conjunto de capas;
-
ensamble de las capas,
procediendo los citados estratos de una descomposición previa de la pieza según planos y uno o varios pasos determinados.
El principio de base consiste en descomponer el volumen que se va a reproducir en forma de prototipo en una multitud de estratos, realizados por mecanizado, por ejemplo micro-fresado rápido de un material en forma de placa, pudiendo ser el citado material de madera, de material compuesto, de material plástico o metálico.
La elección del material en el grupo anterior implica necesariamente una pérdida importante de materia, no redhibitoria en sí misma durante el desarrollo del procedimiento, pero, no obstante perjudicial en cuanto a la economía de éste, siendo las virutas, caídas de material y residuos de fresado producidos, inutilizables.
Se hace pues sentir la necesidad de un procedimiento de mecanización que permita emplear un material para mecanizar cuyos residuos de mecanización puedan ser reciclados, tan eventualmente como las piezas mecanizadas mismas cuando son de calidad no satisfactoria o ya no son útiles.
De acuerdo con la invención, se obtiene este resultado con un dispositivo tal como el descrito en la reivindicación 1.
El material utilizado para la realización del dispositivo anterior podrá presentarse bajo la forma de un líquido, de gránulos o de elementos sólidos.
El material podrá ser del tipo termofusible y podrá ser termoplástico o termoendurecible.
En el caso de la utilización de un material termoplástico, el proceso de calentamiento/enfriamiento será reversible.
En el caso de la utilización de un material en forma de gránulos, el ciclo comprenderá una fase de plastificación por termocompresión o inyección.
Se ha de comprender que la invención tiene aplicación para cualquier material que pueda, en un intervalo de temperaturas razonable, pasar del estado líquido al estado sólido, eventualmente de manera reversible.
Según la invención, la mecanización de la placa que constituye un estrato o un conjunto de estratos en panoplia será llevado a cabo directamente en el molde como se describe en la reivindicación 4, siendo las virutas así generadas recuperadas y eventualmente recicladas, manteniéndose la pieza en el molde en frío y liberada de éste por ligero recalentamiento de su parte inferior, justo lo suficiente para despegar la placa del fondo de molde.
Con relación a los procedimientos y dispositivos de la técnica anterior, el dispositivo propuesto permite grandes facilidades de aprovisionamiento de material.
Por otra parte, permite optimizar la automatización del proceso general de formación de prototipos. Una pieza prototipo según la invención se describe en la reivindicación 7.
Se comprenderá mejor la invención con la ayuda de la descripción que sigue en referencia a los dibujos anejos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática en corte parcial de un dispositivo de acuerdo con la invención, según su principio de base,
- la figura 2 es una variante del dispositivo de la figura 1.
Se hará referencia en primer lugar a la figura 1.
El dispositivo (1) según la invención comprende esencialmente:
-
una cuba (2)
-
una placa de fondo (3)
-
un circuito de calentamiento (4)
-
un circuito de circulación de los fluidos (5).
El dispositivo (1) es fijado por ejemplo mediante tuercas (6, 7) sobre una superficie plana, por ejemplo superficie de mesa de máquina-herramienta.
El fondo de cuba comprende una placa (3) perforada, atravesada longitudinalmente por resistencias calefactoras (4) y un circuito de recalentamiento (5).
Unos orificios (8) están dispuestos transversalmente en la placa y ponen en comunicación la cara libre de la cuba con un depósito inferior de fluido (9).
El movimiento del fluido es accionado por un pistón (10) que funciona con aire comprimido o por cualquier otro sistema mecánico funcionalmente equivalente y compatible con las condiciones de utilización.
Una placa superior (13) retráctil podrá asegurar el cierre temporal del molde durante la inyección del material o la fase de endurecimiento.
Según una variante de realización, se podrá prescindir de la utilización de la placa (13) de cierre del molde. En este caso, la materia excederá del plano superior del molde. La puesta a nivel será efectuada por enrase, por ejemplo empleando los medios de fresado ya dispuestos en la estación de formación de prototipo rápida, o cualquier otro procedimiento de
raspado.
El exceso de líquido será evacuado por unos rebosaderos (11, 12) situados por ejemplo en la parte superior del molde.
Según variantes posibles de realización:
- las canalizaciones de refrigeración servirán igualmente de red de circulación de un fluido de calentamiento,
- los canales de alimentación podrán estar situados únicamente en las partes laterales del molde para facilitar la ruptura de los canales durante la extracción del estrato.
El principio de base es la realización de placas expulsadas, eventualmente por un sistema adecuado de pistón, tras enfriamiento.
Pueden preverse múltiples variantes de realización sin salir del marco de la invención.
Así, como se representa en la figura 2, la placa superior retráctil (13) permite la inyección de una placa o pieza (14). La expulsión es manejada por un medio neumático y/o mecánico (15) que expulsará la pieza (14) tras ligero recalentamiento. La cuba o huella propiamente dicha del molde será dispuesta para facilitar el desmoldeo y la extracción de la pieza (14).
Se podrá igualmente servir de la materia plástica licuada de nuevo en el depósito para expulsar la placa (14) que permanece sólida.

Claims (7)

1. Dispositivo para la realización de placas de metal, de material plástico o compuesto, metalo-plástico, que sean no limitativamente del tipo termofusibles, termoplásticas o termoendurecibles, destinadas más particularmente a ser mecanizadas por medio de un útil de mecanización en el marco de un procedimiento de formación de prototipos rápida, que consiste en un molde de placas integrado en la máquina de prototipo, siendo el citado molde apto para recibir un material que se adapta a la forma del molde tras haber sido sometido a un ciclo recalentamiento/enfriamiento por un medio de calentamiento/enfriamiento integrado en el cuerpo del molde, comprendiendo el citado molde esencialmente:
-
una cuba (2)
-
una placa de fondo de cuba (3)
-
un circuito de calentamiento (4)
-
un circuito de circulación de los fluidos (5),
estando la placa de fondo de cuba (3) perforada y atravesada longitudinalmente por resistencias calefactoras (4) y un circuito de recalentamiento (5), con orificios (8) dispuestos transversalmente en la placa (3) y que ponen en comunicación la cara libre de la cuba con un depósito inferior de fluido (9).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el movimiento del fluido está accionado por un pistón (10) o un medio neumático
(15).
3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque comprende una placa superior retráctil (13) que asegura el cierre temporal del molde.
4. Procedimiento para la mecanización de una placa que constituye un estrato o en un conjunto de estratos en panoplia en el marco de un procedimiento de formación de prototipo rápida por descomposición en estratos asistida por ordenador, en el que la mecanización de la placa es llevada a cabo directamente en un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 tras moldeo de la placa.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el material utilizado para la realización del estrato es un material metálico, plástico o compuesto metalo-plástico, que puede pasar de una fase líquida a una fase sólida.
6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el material utilizado para la realización del estrato es un material termoendurecible o termoplástico.
7. Pieza prototipo obtenida por puesta en práctica del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6.
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