ES2212654T3 - Hilo de acero con superficie de aspecto brillante. - Google Patents
Hilo de acero con superficie de aspecto brillante.Info
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Abstract
Un hilo de acero revestido (10) que presenta una superficie de aspecto brillante, presentando dicho hilo de acero (10) un núcleo de acero (12), siendo recubierto dicho núcleo de acero (12) con una capa de revestimiento intermedio (14), e inmediatamente después de ello con un poliéster termoplástico (16), siendo dicho poliéster transparente y estando coloreado.
Description
Hilo de acero con superficie de aspecto
brillante.
La presente invención se refiere a un hilo de
acero revestido que presenta una superficie coloreada de aspecto
brillante y a un procedimiento para la fabricación de un hilo de
acero revestido que presenta una superficie coloreada de aspecto
brillante.
Se han realizado ya algunos intentos para
proporcionar a un hilo de acero una superficie de aspecto brillante
y mantener un nivel de brillo aceptable durante la vida útil del
hilo. Todos estos intentos, sin embargo, presentan algunos
inconvenientes importantes.
Uno de dichos intentos ha consistido en
galvanizar un hilo de acero y esmaltar el hilo de acero galvanizado
con el fin de obtener un hilo lacado. Dicho hilo lacado tiene la
ventaja de presentar una excelente resistencia a la corrosión debido
a la doble capa de "zinc + laca" y la ventaja de ofrecer una
diversidad de colores. La experiencia, sin embargo, ha mostrado que
para aplicaciones en las que el hilo está sometido a altas
deformaciones mecánicas, la laca no se adhiere sobre la superficie
del hilo debido a su intrínseca falta de tenacidad.
Todavía otro problema consiste en el coeficiente
de rozamiento relativamente alto de los revestimientos de laca. Eso
reduce considerablemente la velocidad de tratamiento aguas abajo del
hilo de acero lacado.
El documento
US-A-4.358.887 da a conocer un tubo,
sumergido en caliente con zinc y revestido con plástico del tipo de
poliéster. Entre el revestimiento de zinc y el revestimiento de
poliéster existe un compuesto de cromato.
El documento
EP-A-0.791.453 da a conocer una
banda galvanizada. Sobre el revestimiento de zinc existe una capa
adhesiva y sobre la capa adhesiva existe un revestimiento de
polímero tal como un revestimiento de poliéster con un
colorante.
Constituye un objeto de la presente invención
proporcionar un hilo de acero resistente a la corrosión con una
superficie brillante, con preferencia coloreada.
Constituye otro objeto de la presente invención
proporcionar un hilo de acero con un color de aspecto metálico
típico.
Constituye asimismo un objeto de la presente
invención proporcionar un hilo de acero con un revestimiento
coloreado transparente que conserva su transparencia.
Constituye todavía otro objeto de la presente
invención proporcionar un revestimiento adherente a un hilo de acero
brillante sin reducir mucho el grado original de brillo del hilo de
acero.
Constituye todavía otro objeto de la presente
invención proporcionar un procedimiento respetuoso con el medio
ambiente para proporcionar un color de aspecto metálico brillante a
un hilo de acero.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un hilo de acero con una superficie de
aspecto brillante y coloreada. El hilo de acero se recubre con una
capa de revestimiento intermedia que proporciona el brillo al hilo
de acero y se reviste además inmediatamente con un poliéster
termoplástico. Dicho poliéster es transparente. El poliéster está
coloreado, p.ej. al comprender un agente colorante transparente, que
se puede añadir al poliéster en forma de pequeños granos en un
vehículo del tipo de un poliéster similar o del mismo poliéster. El
agente colorante puede ser orgánico. Una ventaja inmediata consiste
en que es posible una diversidad de realizaciones que dependen de la
concentración y del tipo de agente colorante. De este modo, se
pueden aplicar colores de aspecto semejante a los metálicos y
colores fluorescentes al hilo de acero.
En comparación con un revestimiento de laca,
dichos poliésteres transparentes son más tenaces y presentan un
coeficiente de rozamiento inferior. Un ensayo de fuerza de
rozamiento demuestra que un revestimiento de poli(tereftalato
de etileno) proporciona una resistencia al rozamiento que es tres
veces inferior a la resistencia al rozamiento de un revestimiento de
zinc.
Con preferencia, el revestimiento consiste en un
poliéster termoplástico tal como poli(tereftalato de etileno)
("PET"), poli(tereftalato de butileno) ("PBT") y
poli(naftenato de etileno) ("PEN").
La realización más preferida entre éstas consiste
en poli(tereftalato de etileno), ya que combina las mejores
propiedades tales como una alta tenacidad y una baja absorción de
humedad con un coste relativamente bajo.
En el contexto de la presente invención, la
expresión "poli(tereftalato de etileno)" o el término
"PET" designan, no solamente homopolímeros de tereftalato de
etileno, sino también copolímeros de tereftalato de etileno que no
contienen más del 20% de otras unidades copolimerizadas, p.ej.
derivadas de otros ácidos distintos del ácido tereftálico, tales
como ácido isoftálico o de otros glicoles distintos de
etilen-glicol. El polímero puede contener asimismo
mezclas de polímeros con el fin de modificare ciertas propiedades
del mismo.
El revestimiento de poli(tereftalato de
etileno) es amorfo en una proporción superior al 50%, y con
preferencia amorfo en una proporción superior al 70%. Esto se puede
conseguir mediante un enfriamiento rápido después del procedimiento
de extrusión. En comparación con una estructura cristalina del
revestimiento, un revestimiento de poli(tereftalato de
etileno) amorfo, por ejemplo, presenta un lustre más pronunciado y
es más flexible. Sin embargo, puede tener lugar una recristalización
con el transcurso del tiempo. En comparación con un revestimiento de
PBT, la recristalización tiene lugar mucho más lentamente con un
revestimiento de poli(tereftalato de etileno). Esto
constituye una ventaja para un revestimiento de
poli(tereftalato de etileno) con respecto a un revestimiento
de PBT.
En comparación con revestimientos de poliamidas,
tales como nilón-6 (PA6), un revestimiento de
poli(tereftalato de etileno) presenta una mejor adherencia y
conservación de la adherencia, presenta una superior resistencia a
la corrosión, presenta una mejor resistencia contra la luz
ultravioleta (= mejor resistencia a la intemperie) y presenta una
inferior absorción de agua o de humedad y, como consecuencia de
ello, mantiene mucho mejor su grado original de transparencia y
lustre. Más particularmente, un revestimiento de
poli(tereftalato de etileno) absorbe únicamente un décima
parte de la cantidad de humedad absorbida por un revestimiento de
nilón-6 en las mismas circunstancias. Además, la
aplicación de un revestimiento de poli(tereftalato de
etileno) se puede realizar de una manera respetuosa con el medio
ambiente, es decir, con un pretratamiento mucho más sencillo sin la
utilización de ácidos crómicos que reducirían de otro modo el grado
de brillo, y sin la utilización de imprimaciones que podrían poner
en peligro asimismo el grado original de brillo.
Una manera de proporcionar el brillo original al
hilo de acero consiste en aplicar un revestimiento metálico
intermedio tal como un revestimiento de cobre, un revestimiento de
aleación de cobre tal como bronce o latón, un revestimiento de zinc,
un revestimiento de aleación de zinc tal como una aleación del 95%
de zinc y el 5% de aluminio, un revestimiento de níquel, un
revestimiento de aleación de níquel, un revestimiento de estaño o un
revestimiento de aleación de estaño.
Otra manera de proporcionar el brillo original al
hilo de acero consiste en aplicar un revestimiento intermedio tal
como un revestimiento de sulfato de
cobre-estaño o un revestimiento de sulfato de cobre.
cobre-estaño o un revestimiento de sulfato de cobre.
El grado de brillo del hilo de acero se puede
cuantificar sobre el revestimiento intermedio brillante del hilo de
acero, ya sea antes del revestimiento con el polímero transparente,
o después de la eliminación del polímero transparente. Dicha
cuantificación presenta la ventaja de ser independiente del color
del polímero y del espesor del polímero. El grado de brillo del hilo
de acero se pueden cuantificar asimismo sobre el hilo de acero
final, es decir, revestido con el polímero transparente, pero puede
presentar el inconveniente de depender del color del polímero, si lo
tiene, y del espesor del polímero.
La cuantificación se puede realizar, ya sea
determinando la rugosidad periférica del hilo de acero o
determinando el denominado índice L del hilo de acero.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de un
hilo de acero que presenta una superficie de aspecto brillante
coloreada. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
(a) proporcionar un hilo de acero;
(b) revestir el hilo de acero con una capa de
revestimiento intermedio;
(c) proporcionar un grado de brillo al
revestimiento intermedio;
(d) colorear un polímero, p.ej. añadiendo un
agente colorante al polímero, en el que el polímero es un poliéster
termoplástico;
(e) revestir adicionalmente el hilo de acero
brillante con el polímero (16).
El revestimiento del hilo de acero con la capa de
revestimiento intermedio se puede realizar por medio de una
operación de inmersión en caliente, o por medio de un procedimiento
de revestimiento electrolítico.
Se puede proporcionar un grado requerido de
brillo a la capa de revestimiento intermedio mediante un estirado en
húmedo del hilo de acero con revestimiento intermedio en un
lubricante adecuado.
Sin embargo, el estirado en húmedo no es
necesario para obtener el grado requerido de brillo. Dicho grado
requerido de brillo se puede obtener asimismo sobre un hilo de acero
con su diámetro final enfriando adecuadamente el alambre
inmediatamente después de que salga del baño en una operación de
galvanización por inmersión en caliente, o mediante electrochapado
del hilo de acero.
El revestimiento adicional con un polímero
transparente se puede realizar por medio de un procedimiento de
extrusión.
La invención se puede aplicar particularmente a
hilos de acero que están sometidos a altas deformaciones
mecánicas.
Para un hilo de acero de bajo contenido de
carbono, que es un hilo de acero con un contenido de carbono
inferior al 0,20%, los siguientes tipos de alambres están sometidos
a altas deformaciones mecánicas: alambre para encuadernación de
libros, alambre para engrapado de cajas de cartón, alambre para
tejeduría, alambre para colchones, alambre para sujetapapeles,
alambre para perchas, alambre para cangilones, alambre para
ligaduras, alambre para pantallas de lámparas, alambre para
decoración, alambre para trenzar, alambre para máquinas de coser de
encuadernación, etc.
Un intervalo de diámetros típico de alambre para
encuadernación de libros es de 0,60 mm a 1,80 mm.
Para hilo de acero de alto contenido de carbono,
que es hilo de acero con un contenido de carbono superior al 0,25%,
un alambre para rayos de rueda puede estar sometido a una alta
deformación mecánica. Un alambre para rayos de rueda de acuerdo con
la invención y que presenta un color fluorescente puede ser
particularmente ventajoso con respecto a la seguridad.
La invención se describirá a continuación con más
detalle con referencia al dibujo adjunto, que es la
- Figura 1, que muestra una sección transversal
de un hilo de acero de acuerdo con la invención.
La Figura 1 representa una sección transversal de
un hilo de acero 10 de acuerdo con la invención. El hilo de acero 10
comprende un núcleo de acero 12, un revestimiento delgado 14 de zinc
estirado en húmedo de tal manera que se obtiene un aspecto brillante
y un revestimiento exterior 16 de poli(tereftalato de
etileno) transparente. El revestimiento 16 de
poli(tereftalato de etileno) transparente comprende un agente
colorante orgánico transparente que proporciona al hilo de acero 10
un aspecto brillante y semejante al metálico.
Dicho hilo de acero de acuerdo con la invención
se puede fabricar como sigue.
El material de partida es una varilla redonda de
bajo contenido de carbono con un diámetro de aproximadamente 5,5 mm.
Dicha varilla redonda se estira en seco hasta un diámetro intermedio
de 3,0 mm. El hilo de acero así estirado se somete a un tratamiento
térmico y se galvaniza por inmersión en caliente con dicho diámetro
intermedio de 3,0 mm. El hilo de acero galvanizado se estira a
continuación en una solución de jabón hasta un diámetro final de 1,2
mm. Dicho estirado en húmedo proporciona al hilo de acero
galvanizado su aspecto brillante. El hilo de acero estirado se
desengrasa con el fin de eliminar todos los lubricantes de estirado
remanentes a partir de la superficie del hilo de acero. Finalmente,
se aplica al hilo de acero un revestimiento de
poli(tereftalato de etileno) transparente con agentes
colorantes orgánicos transparentes. El espesor del revestimiento de
poli(tereftalato de etileno) es de aproximadamente 35
micrómetros (35 \mum). Convenientemente, dichos espesores varían
de 10 \mum a 200 \mum, con preferencia de 25 \mum a 50 \mum.
Los valores típicos son de 35 \mum para alambre para
encuadernación de libros y de 50 \mum para alambre para rayos de
rueda.
El hilo de acero de la invención así obtenido es
adecuado para su utilización como alambre para encuadernación de
libros. El revestimiento de poli(tereftalato de etileno) se
adhiere bien al hilo de acero y puede soportar las deformaciones
mecánicas a las que un alambre tal como un alambre para
encuadernación de libros está normalmente sometido.
Claims (12)
1. Un hilo de acero revestido (10) que presenta
una superficie de aspecto brillante, presentando dicho hilo de acero
(10) un núcleo de acero (12), siendo recubierto dicho núcleo de
acero (12) con una capa de revestimiento intermedio (14), e
inmediatamente después de ello con un poliéster termoplástico (16),
siendo dicho poliéster transparente y estando coloreado.
2. Un hilo de acero según la reivindicación 1, en
el que dicha capa de revestimiento intermedio (14) ha sido estirada
en húmedo con el fin de proporcionar dicha superficie de aspecto
brillante.
3. Un hilo de acero según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho poliéster
termoplástico se selecciona entre el grupo que consiste en
poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de
butileno) y poli(naftenato de etileno).
4. Un hilo de acero según la reivindicación 3, en
el que dicho poliéster termoplástico es poli(tereftalato de
etileno).
5. Un hilo de acero según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho poliéster
termoplástico comprende un agente colorante transparente.
6. Un hilo de acero según la reivindicación 5, en
el que dicho agente colorante es orgánico.
7. Un hilo de acero según una cualquiera de la
reivindicaciones precedentes, en el que dicho revestimiento
intermedio es un revestimiento metálico tal como un revestimiento de
cobre, un revestimiento de aleación de cobre, un revestimiento de
zinc, un revestimiento de aleación de zinc, un revestimiento de
níquel, un revestimiento de aleación de níquel, un revestimiento de
estaño o un revestimiento de aleación de estaño.
8. Un hilo de acero según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho revestimiento intermedio es
un revestimiento tal como un revestimiento de sulfato de
cobre-estaño o un revestimiento de sulfato de
cobre.
9. Un procedimiento para la fabricación de un
hilo de acero revestido (10) que presenta una superficie de aspecto
brillante, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes
etapas:
(a) proporcionar un núcleo de acero (12);
(b) revestir dicho núcleo de acero (12) con una
capa de revestimiento intermedio (14);
(c) proporcionar un grado de brillo al
revestimiento intermedio (14);
(d) utilizar un poliéster termoplástico
transparente y coloreado (16);
(e) revestir adicionalmente dicho hilo de acero
brillante con dicho poliéster (16) inmediatamente sobre dicha capa
de revestimiento intermedio (14).
10. Un procedimiento según la reivindicación 9,
en el que dicho revestimiento con dicha capa de revestimiento
intermedio se realiza por medio de una operación de inmersión en
caliente.
11. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 ó 10, en el que dicho método de proporcionar un
grado de brillo a dicho revestimiento intermedio se realiza mediante
estirado en húmedo del hilo de acero revestido.
12. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11, en el que dicho revestimiento adicional con
un polímero se realiza mediante un procedimiento de extrusión.
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