ES2223921T3 - Metodo para acabar un articulo fabricado mediante pintura en polvo. - Google Patents
Metodo para acabar un articulo fabricado mediante pintura en polvo.Info
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Abstract
Un método para acabar un artículo fabricado mediante pintura de polvo, comprendiendo los pasos de: proveer un artículo fabricado (1) adaptado para actuar completamente o parcialmente como un electrodo de referencia para un campo electrostático y teniendo una superficie (4) a ser decorada; producir una condición de contacto sólido entre dicho electrodo de referencia (1) y dicha superficie (4) a ser decorada; proveer una fuente (3) para dispensar partículas de polvo (2) hacia la superficie (4) de un artículo fabricado (1) a ser decorado con el fin de formar al menos una capa decorativa sobre dicha superficie (4) que es obtenible a través de la transferencia mediante migración controlada de partículas de polvo (2) que están diseñadas para adherirse a dicha superficie (4); proveer entre dicha fuente (3) y dicha superficie (4) a ser decorada, una matriz gráfica (7) teniendo formado allí incisiones (10) dispuestas según una configuración adecuada para formar dicha capa decorativa; proveer un campo electrostático (E, E¿), que comprende líneas de fuerza (L, L¿) que son incidentes en ángulos rectos a la superficie a ser decorada, para forzar a dichas partículas de polvo (2) a que pasen a través de dichas incisiones (10) y se adhieran a dicha superficie (4) a ser decorada.
Description
Método para acabar un artículo fabricado mediante
pintura en polvo.
La presente invención hace referencia a un método
para acabar un artículo fabricado mediante pintura de polvo.
El acabado mediante pintura de polvo es en la
actualidad ampliamente utilizado en la decoración, con el fin de
imitar la fibra de un tipo de madera, elementos metálicos perfilados
para ser utilizados en particular para partes de puertas y
ventanas.
Los elementos metálicos perfilados, después de
ser preparados adecuadamente para pintar, son sometidos a un ciclo
de tratamiento que provee los siguientes pasos operativos: en primer
lugar, una primera capa de pintura de polvo o imprimación es
depositada en el elemento perfilado; entonces se provee la
polimerización parcial de la primera capa de pintura; entonces una
segunda capa de pintura de polvo, teniendo un color o tonalidad
diferente que la capa subyacente, es aplicada según una
configuración gráfica preestablecida; y la cocción final es
realizada para polimerizar por completo la primera y segunda capa de
pintura.
El proceso de pintura descrito anteriormente, sin
embargo, tiene inconvenientes que limitan de modo drástico su
aplicabilidad industrial, tanto en términos de producción en masa
como de coste final del producto acabado. El paso más crítico de tal
ciclo de tratamiento es la aplicación de la segunda capa de pintura,
es decir, la capa decorativa, y esta tarea a menudo se encarga a la
experiencia y habilidad de personal cualificado capaz de reproducir
una configuración gráfica particular, como por ejemplo una imitación
de fibra, sobre cualquier substrato metálico o no metálico,
trabajando manualmente con la ayuda de herramientas tradicionales
tales como por ejemplo pinceles y brochas.
De la descripción anterior resulta fácil de
entender que no es posible proveer un proceso industrial que incluya
una operación realizada enteramente a mano, ya que esta operación
constituye un callejón sin salida inevitable e insostenible
económicamente que provoca la ralentización grave de todo el ciclo
de producción.
Aunque los intentos para convertir el proceso
para acabar productos fabricados desde un tratamiento estrictamente
manual a uno automatizado han resultado en la mejora de la velocidad
del ciclo de producción, no han sido exitosos cualitativamente en
términos de semblanza con el original, requiriendo de este modo la
intervención manual continua de personal especializado corriente
abajo en el ciclo de tratamiento.
Ejemplos de dispositivos de pintura de polvo
están disponibles en los resúmenes de la Patente de Japón, Volumen
008 núm. 104 y JP-A-16771 y de
US-A-3 295-440.
El objetivo de la presente invención es proveer
un método para acabar artículos fabricados mediante pintura de polvo
que sea capaz de eliminar o sustancialmente reducir los
inconvenientes mencionados anteriormente relacionados con los
métodos de pintura convencionales.
Un objeto de la presente invención es proveer un
método que permita reproducir automáticamente cualquier imagen
deseada en la superficie de un artículo fabricado con una alta
definición y repetibilidad.
Otro objeto de la presente invención es proveer
un método que sea capaz de asegurar una velocidad de ejecución y un
resultado cualitativo que permita introducirlo en un ciclo de
tratamiento completamente automatizado, requiriendo ninguna
intervención manual por parte de personal especializado.
Otro objeto de la presente invención es proveer
un método que permita acabar, por ejemplo mediante pintura imitación
madera, artículos fabricados a un coste que sea altamente
competitivo debido tanto al incremento de productividad del sistema
completo como a la reducción de los costes de la mano de obra
especializada.
Otro objeto de la presente invención es proveer
un aparato que sea capaz de reproducir automáticamente cualquier
imagen elegida en la superficie de un artículo fabricado con una
alta definición y repetibilidad.
Otro objeto de la presente invención es proveer
un aparato que permita reproducir imágenes con una gran definición
gráfica y fidelidad incluso en superficies irregulares, es decir en
superficies que tengan porciones redondeadas o inclinadas de modo
diferente.
Según un primer aspecto de la presente invención,
se provee un método para acabar un artículo fabricado mediante
pintura de polvo con los pasos de la reivindicación 1. El método
generalmente provee la aplicación, sobre una superficie a ser
decorada de dicho artículo fabricado, de una capa decorativa
obtenida mediante transferencia a través de la migración controlada
de partículas de polvo que se originan en una matriz gráfica
dispuesta delante de la superficie a ser decorada y diseñada para
adherirse a ella, dicha transferencia y dicha adhesión estando
provistas mediante un primer campo electrostático comprendiendo
líneas de fuerza que son incidentes en ángulos rectos a dicha
superficie a ser decorada, dicho artículo fabricado actuando
completa o parcialmente como electrodo de referencia para dicho
primer campo electrostático, de modo que produzca una condición de
contacto sólido entre dicho electrodo y dicha superficie a ser
decorada.
De modo ventajoso, el método según la invención
conlleva disponer la matriz gráfica a una distancia preestablecida
de la superficie a ser decorada, de modo que delimite ahí un hueco
en el cual las fuerzas electrostáticas del primer campo eléctrico
sean predominantes.
Un segundo aspecto de la presente invención hace
referencia a un aparato que comprende al menos una matriz gráfica y
teniendo las características establecidas en la reivindicación 17.
La matriz gráfica está provista con una configuración gráfica que es
equivalente a una imagen a ser transferida a la cara a ser decorada,
y al menos una fuente de un campo electrostático es provista que es
adecuada para generar, entre dicha matriz gráfica y dicha cara a ser
decorada, un campo de fuerza electrostático que tiene líneas de
fuerza que son incidentes en ángulos rectos a dicha cara a ser
decorada y que son de una intensidad tal como para causar la
migración controlada de dichas partículas de polvo desde dicha
matriz gráfica a dicha cara a ser decorada con el fin de obtener en
dicha cara a ser decorada una imagen equivalente a dicha
configuración gráfica determinada por dicha matriz gráfica.
De modo ventajoso, dicha matriz gráfica está
dispuesta, en uso, a una distancia preestablecida de dicha
superficie a ser decorada, para delimitar allí un hueco en el que
las fuerzas electrostáticas de dicho campo eléctrico sean
predominantes.
Otras características y ventajas de la presente
invención resultarán aparentes mejor a partir de la siguiente
descripción detallada de algunos ejemplos de realización suyos
preferidos en la actualidad, dados meramente a título de ejemplo no
limitador con referencia a los dibujos que acompañan, en los
que:
La Figura 1 es una vista esquemática del
principio sobre el cual el proceso de acabado según la presente
invención está basado;
La Figura 2 es una vista elevada lateral de un
aparato adaptado para realizar el método mostrado esquemáticamente
en la figura 1;
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una
matriz gráfica utilizada en el aparato de la figura 2;
La figura 4 es una vista de sección a escala
ampliada de un detalle de la matriz gráfica de la figura 3 cuando,
durante el uso, es cruzado por partículas de polvo;
La figura 5 es una vista lateral elevada de un
aparato para pintar una matriz gráfica del tipo mostrado en la
figura 3;
La figura 6 es una vista lateral elevada de un
segundo ejemplo de realización del aparato de la figura 5;
La figura 7 es una vista lateral elevada de un
segundo ejemplo de realización del aparato de la figura 2, adaptado
para realizar el método mostrado esquemáticamente en la figura
1;
La figura 8 es una vista a escala ampliada del
aparato de la figura 7;
La figura 9 es una vista lateral elevada
parcialmente de sección de otro ejemplo de realización del aparato
de la figura 7;
La figura 10 es una vista lateral elevada
parcialmente de sección de otro ejemplo de realización del aparato
de la figura 2, adaptado para realizar el método mostrado
esquemáticamente en la figura 1; y
La figura 11 es una vista lateral elevada de un
dispositivo para recoger y recuperar partículas de polvo, que pueden
estar asociadas con cualquiera de los ejemplos de realización del
aparato de la figura 2.
En los dibujos, partes o componentes idénticas o
similares han sido designadas mediante los mismos números de
referencia.
Como se muestra esquemáticamente en la figura 1,
el método para acabar un artículo fabricado 1 mediante pintura de
polvo según la presente invención está basado en la transferencia
controlada de partículas de polvo 2, preferiblemente realizadas en
material dieléctrico, que originan de una fuente 3 y están diseñadas
para adherirse a la superficie a ser decorada 4 del artículo
fabricado 1 mediante un campo electrostático E que tiene líneas de
fuerza L que son perpendiculares a la superficie a ser decorada
4.
Para la realización práctica del método anterior,
la existencia concurrente de algunas condiciones fundamentales es
preferiblemente requerida; es decir, el artículo fabricado 1 debe
estar completa o parcialmente realizado en material conductor
eléctrico y debe estar cargado eléctricamente durante el uso, para
actuar como un electrodo de referencia para el campo electrostático
E, y debe haber contacto sólido entre dicho electrodo de referencia,
constituido por el artículo fabricado 1, y la superficie a ser
decorada 4.
De hecho, cuando el artículo fabricado 1 está
enteramente hecho de material conductor así como cuando el material
conductor está cubierto con una capa de superficie, siempre y cuando
dicha capa sea permeable al campo electrostático E, la condición de
continuidad sólida entre la superficie a ser decorada 4 y el
electrodo de referencia del campo electrostático E, que actúa al
mismo tiempo como un objetivo en el proceso de pintura, es
mantenido.
La fuente 3 que puede estar constituida mediante
una pistola provista con un pulverizador 5 diseñada para estar
dispuesta delante del artículo fabricado 1, es adecuada para
dispensar, durante el uso, una mezcla uniforme 6 compuesta de aire y
partículas de polvo 2 hacia el artículo fabricado 1.
De modo ventajoso, la pistola 3 está cargada
eléctricamente, con el fin de generar, en el espacio delante de
ella, un segundo campo electrostático E', que tiene un efecto
sinergético junto con el campo electrostático E, formando una
pluralidad de líneas de fuerza L' que, en virtud de los bien
conocidos principios electrostáticos, tienden a cerrar dentro del
artículo fabricado 1, en ángulos rectos ahí. En la práctica, los
campos electrostáticos E y E' pueden coincidir con un único campo
electrostático que está designado a partir de ahora con la letra de
referencia E.
Las partículas de polvo 2 expelidas por la
pistola 3 están por lo tanto sometidas tanto a fuerzas
fluido-dinámicas como electrostáticas en una
proporción diferente a medida que viajan desde la pistola 3 a la
superficie a ser decorada 4. La figura 1 de hecho muestra que uno
puede definir dos superficies imaginarias, designadas como
s-s y p-p, que delimitan
respectivamente, junto con la pistola 3, una región A, en que las
fuerzas fluido-dinámicas predominan y, junto con la
superficie a ser decorada 4, una región B en que las partículas de
polvo 2 son afectadas por la influencia de fuerzas electrostáticas
solamente.
Sobre la base de los comentarios realizados
anteriormente, un aparato 11 es provisto que es adaptado para
realizar el acabado de un artículo fabricado 1 utilizando la
influencia de un campo electrostático E y la condición de contacto
sólido entre el electrodo de referencia del campo electrostático,
constituido por el artículo fabricado 1 en sí mismo, y la superficie
a ser decorada 4.
Tal y como se muestra en las figuras 2 a 4,
resulta de hecho ventajoso disponer, en la superficie imaginaria
p-p, es decir, a una distancia preestablecida de la
superficie a ser decorada 4, interponiendo espaciadores 22
apropiados, una matriz gráfica 7 que comprende un marco 8 y una
pantalla 9, preferiblemente realizados en material dieléctrico, en
las que se han formado incisiones 10 de antemano según una
configuración gráfica siendo equivalente a la imagen a ser
reproducida, tal y como por ejemplo la fibra de un tipo de madera
(véase figura 3).
La figura 4 muestra en particular que las
incisiones 10 son más anchas que el tamaño de distribución de las
partículas de polvo 2, con el fin de permitir que pasen, durante el
uso, a través de la matriz gráfica 7 y alcancen la región B, en la
que migran debido tan sólo al campo electrostático E.
La matriz gráfica 7 interpuesta entre la pistola
3 y la superficie a ser decorada 4 por lo tanto actúa como un patrón
respecto a la mezcla aire-polvo 6 pulverizada por la
pistola 3, permitiendo a dicha mezcla pasar en una cantidad
controlada y de una manera localizada hacia la región B. Las
partículas de polvo 2 que pasan a través de la matriz gráfica 7 de
este modo se encuentran bajo la influencia del campo electrostático
E, que las transfiere a la superficie a ser decorada 4, forzando a
cada partícula de polvo 2 a seguir un camino que coincide con una
línea de fuerza L respectiva.
Mediante el uso del campo electrostático E como
medio para transportar las partículas de polvo 2, incluso si el
artículo fabricado 1 tiene una superficie irregular a ser decorada
4, como por ejemplo la superficie mostrada en la figura 1, esto no
sería obstáculo para reproducir cualquier imagen elegida allí,
puesto que las fuerzas electrostáticas que actúan a lo largo de las
líneas de fuerza L proyectan las partículas de polvo 2 sobre la
superficie a ser decorada 4 según la imagen formada en la matriz
gráfica 7, afectando también a las regiones de la superficie a ser
decorada 4 que de otro modo apenas serían alcanzadas con los métodos
de pintura actuales (tal y como por ejemplo la porción cóncava
4a).
Tal y como se muestra en la figura 2, la pistola
3 está ventajosamente conectada a un sistema 12 para suministrar la
mezcla aire-polvo 6, que está diseñada para formar
una suspensión uniforme de partículas de polvo 2 en un medio fluido,
tal y como por ejemplo aire, generando un lecho fluido 14 dentro de
un depósito recolector 13 provisto de modo apropiado. Dentro del
depósito recolector 13 una partición porosa 15 está provista la cual
está diseñada para ser cruzada en una dirección ascendente mediante
una corriente de aire a presión 16 y para delimitar, en una región
superior, una cámara 17 dentro de la cual las partículas de polvo 2,
introducidas por un alimentador 18, son mezcladas con aire y luego
atraídas por un aspirador 19 constituido por ejemplo por un tubo
Venturi y entonces son enviadas a la pistola 3 con una tasa de flujo
de masa controlada.
Un segundo ejemplo de realización 20 del aparato
11 descrito anteriormente es mostrado en las figuras 5, 6 y 7 y está
preferiblemente compuesto de un dispositivo de pintura 21 (véase
figuras 5 y 6) y por una unidad de pintura 23, que están adaptados
para realizar, en dos pasos sucesivos, respectivamente la pintura de
una matriz gráfica 7 y la transferencia de las partículas de polvo 2
desde la matriz gráfica 7 pintada a la superficie a ser decorada 4
de un artículo fabricado 1.
El proceso de acabado a ser realizado por el
aparato 20 utiliza una matriz gráfica 7 que tiene las mismas
características que la mostrada en la figura 3, excepto por el hecho
de que sus incisiones 10 son lo suficientemente estrechas para
impedir, durante el uso, el paso de la mayoría de las partículas de
polvo 2.
Inicialmente, de hecho, una pistola 3 está
dispuesta delante de una matriz gráfica 7 provista con la
configuración gráfica pretendida, dicha pistola estando adaptada
para pulverizar una mezcla aire-polvo 6 contra ella
y para generar, en el espacio delante de dicha matriz, un tercer
campo electrostático E'' al igual que en la situación descrita
anteriormente. Además, en la matriz gráfica 7 y en el lado opuesto
respecto de la pistola 3, hay un elemento base 24 realizado en
material conductor que está diseñado, durante el uso, para ser
conectado al suelo de modo que permita a las líneas de fuerza L''
del campo electrostático E'' cruzar la matriz gráfica 7
sustancialmente en ángulos rectos. En este caso también, la
coexistencia de fuerzas fluido-dinámicas aplicadas
por la pistola 3 y de fuerzas electrostáticas obtenidas cargando
eléctricamente la pistola 3 permite obtener una transferencia
controlada de las partículas de polvo 2 pulverizadas por la pistola
3 sobre la matriz gráfica 7. La mayoría de las partículas de polvo 2
de hecho migran a través del medio fluido, es decir, el aire, hasta
que preferiblemente se disponen en las incisiones 10, en donde son
bloqueadas y forzadas a adherirse sustancialmente sueltas a la
matriz gráfica 7.
Tal y como se muestra en la figura 6, con el fin
de conseguir una distribución más precisa y dirigida de las
partículas de polvo 2 sobre la matriz gráfica 7, la pistola 3 puede
ventajosamente estar dispuesta de modo que pulverice la mezcla
aire-polvo 6 en una dirección que sea
sustancialmente paralela a la matriz gráfica 7. Puesto que el campo
electrostático E''' generado en este caso por la pistola 3 cargada
eléctricamente tiene líneas de fuerza L''' que se desvían respecto
de la dirección inicial de la mezcla aire-polvo 6
expulsada por dicha pistola, el resultado es la provisión de una
especie de selección entre las partículas de polvo 2, permitiendo
solamente a las partículas que tienen una carga eléctrica
preestablecida alcanzar las regiones preestablecidas de la matriz
gráfica 7, mientras que las otras son eliminadas debido a la
prevalencia de las fuerzas fluido-dinámicas sobre
las fuerzas electrostáticas.
De modo ventajoso, el dispositivo de pintura 21
comprende además una capucha de succión 25, que está dispuesta
corriente abajo del elemento base 24, en el lado opuesto respecto de
la pistola 3, y está conectada a un ventilador 26 mediante un tubo
27 con el fin de asegurar, durante el uso, la recuperación de las
partículas de polvo muy finas 2 que son capaces de pasar a través de
la matriz gráfica 7.
Una vez que ha finalizado la operación para
pintar la matriz gráfica 7, la matriz gráfica es retirada del
dispositivo 21 y aplicada, mediante espaciadores 29 apropiadamente
provistos, al artículo fabricado 1 con su lado pintado de cara a la
cara a ser decorada 4. En este punto la unidad de transferencia 23
es utilizada que comprende una pistola 30 adaptada para pulverizar
una corriente controlada de aire 31 dirigida hacia la matriz gráfica
7 y para generar un campo electrostático E cuyas líneas de fuerza L
terminan en el artículo fabricado 1 en ángulos rectos ahí, dicho
artículo fabricado estando conectado al suelo como se muestra en la
figura 7.
La corriente de aire 31 generada, en el uso, por
la pistola 30 es de este modo diseñada para pasar a través de la
matriz gráfica 7, pasando a través de las incisiones 10 de modo que
separen las partículas de polvo 2 de la matriz gráfica 7 y las
introduzcan en la región B, en la que la influencia del campo
electrostático E es predominante. Tal y como se muestra en
particular en la figura 8, las partículas de polvo 2 son forzadas de
este modo, mediante fuerzas electrostáticas que actúan en la
dirección de las líneas de fuerza L, a transferir de la incisión 10
respectiva de la matriz gráfica 7, donde han sido aplicadas mediante
el proceso de pintura, a una posición correspondiente en la
superficie a ser decorada 4, de modo que proyecten allí una imagen
que es equivalente a la configuración gráfica provista en la matriz
gráfica 7.
En otra configuración 34 de la unidad de
transferencia 23, una segunda matriz gráfica 35, cuya configuración
gráfica es equivalente a la formada en la matriz gráfica 7, pero con
incisiones 36 más anchas que las incisiones 10, es superpuesta sobre
la matriz gráfica 7 pintada.
De modo ventajoso, la corriente de aire 31
generada por la pistola 30 es de este modo adaptada para penetrar,
durante el uso, en las incisiones 10 de la matriz gráfica 7 y
empujar contra las partículas de polvo 2 que bloquean su salida.
Cuando la fuerza aplicada por la corriente 31 se sobrepone a las
fuerzas eléctricas que mantienen a las partículas de polvo 2
adheridas a la matriz gráfica 7, las partículas de polvo son
introducidas en la región B por dicha corriente 31 y dirigidas hacia
una dirección predefinida por las incisiones 36 de la matriz gráfica
35.
Además, si es posible cargar eléctricamente las
matrices gráficas 7 y 35 con el mismo signo que las partículas de
polvo 2, dichas partículas reciben, además del empuje mecánico de la
corriente 31, también un empuje electrostático que permite
transferirlas sobre la superficie a ser decorada 4 más rápidamente y
precisamente.
La figura 10 ilustra una aplicación particular
del método de pintura de polvo según la invención, que utiliza un
campo electrostático F en lugar de la acción mecánica de un medio
fluido, tal como aire, como vehículo para transferir las partículas
de polvo 2 desde la matriz gráfica 7 a la superficie a ser decorada
4 de un artículo fabricado 1.
En este caso, tras colocar la matriz gráfica 7
pintada, acoplada a la matriz gráfica 35, delante de y a una
distancia preestablecida del artículo fabricado 1, un electrodo 38
es colocado cerca de la matriz gráfica 7 en el lado opuesto respecto
del artículo fabricado 1, dicho electrodo teniendo una carga opuesta
respecto de las partículas de polvo 2 de modo que se produzca un
campo electrostático F que es adecuado para producir fuerzas
electrostáticas que actúan sobre las líneas de fuerza H. Puesto que
las líneas de fuerza H tienden a concentrarse en las incisiones 10
de la matriz gráfica 7, en dichas incisiones las fuerzas
electrostáticas tienen una intensidad tal que eliminan las
partículas de polvo 2 de la matriz gráfica 7, haciendo que migren a
través de la región B hasta alcanzar la superficie a ser decorada
4.
Con el fin de reducir la pérdida en el ambiente
de las partículas de polvo 2 que no están involucradas en el proceso
de pintura, corriente abajo del artículo fabricado 1 y en el lado
opuesto respecto de la pistola 3 para dispensar una mezcla
aire-polvo 6, se provee de modo ventajoso un
dispositivo 40 para recoger y recuperar las partículas de polvo 2.
Tal y como se muestra en la figura 11, el dispositivo 40 puede estar
constituido por uno o más filtros de malla fina 41, mediante un
marco 42 para soportar y manejar el o cada filtro 41, y por medios
de succión 43 que están adaptados para aspirar las partículas de
polvo 2 atrapadas en las mallas de cada filtro 41.
El marco de apoyo y manejo 42 preferiblemente
comprende dos poleas 45a y 45b, una de las cuales es una polea
motriz, alrededor de las cuales el o cada filtro 41 es enrollado con
el fin de ser girado a una velocidad predefinida.
Los medios de succión 43 están dispuestos
ventajosamente corriente arriba de la polea inferior 45b, de modo
que limpien el o cada filtro 41 antes de que contacte con dicha
polea. El o cada filtro 41 de este modo siempre afecta a la
corriente de partículas de polvo 2 que llega de los aparatos de
pintura con mallas limpias y es así capaz de capturar y retener una
gran cantidad de partículas de polvo 2.
El método de pintura de polvo y el aparato para
realizarlo tal y como se ha descrito anteriormente son susceptibles
de numerosas modificaciones y variaciones, todas las cuales están
dentro del ámbito protector definido por el contenido de las
reivindicaciones anexas.
De este modo, por ejemplo, los mismos resultados
en términos de resolución de imagen y reproducción de imagen sobre
superficies irregulares obtenidas mediante el método de pintura
descrito anteriormente también se pueden conseguir colocando la
matriz gráfica 7 en contacto con la superficie a ser decorada 4.
Además, sobreponiendo la matriz gráfica 7 en el
artículo fabricado 1 y procediendo tal y como se describe
anteriormente, la transferencia de las partículas de polvo 2 de la
matriz gráfica 7 a la superficie a ser decorada 4 ocurre de nuevo
bajo el efecto de un campo electrostático. En este caso, sin
embargo, en vez de causar una migración física de las partículas de
polvo 2 a través un hueco B, el campo electrostático provoca que
dichas partículas se adhieran a la superficie a ser decorada 4 y a
separarse de la matriz gráfica 7 cuando dicha matriz es
eliminada.
Por ejemplo, antes de aplicar la capa decorativa,
también es posible inducir sobre la capa base, una ionización
positiva realizada con cualquier medio adecuado y/o sustancias
conductoras eléctricas múltiples, tales como vapor, opcionalmente en
una atmósfera controlada, con el fin de aumentar el campo
electrostático entre el artículo fabricado a ser decorado y la
matriz gráfica, dicho campo electrostático estando parcialmente
debilitado por la presencia de la capa base hecha de material
aislante.
En la práctica, los materiales y las dimensiones
pueden ser varias según los requisitos.
Claims (37)
1. Un método para acabar un artículo fabricado
mediante pintura de polvo, comprendiendo los pasos de:
proveer un artículo fabricado (1) adaptado para
actuar completamente o parcialmente como un electrodo de referencia
para un campo electrostático y teniendo una superficie (4) a ser
decorada;
producir una condición de contacto sólido entre
dicho electrodo de referencia (1) y dicha superficie (4) a ser
decorada;
proveer una fuente (3) para dispensar partículas
de polvo (2) hacia la superficie (4) de un artículo fabricado (1) a
ser decorado con el fin de formar al menos una capa decorativa sobre
dicha superficie (4) que es obtenible a través de la transferencia
mediante migración controlada de partículas de polvo (2) que están
diseñadas para adherirse a dicha superficie (4);
proveer entre dicha fuente (3) y dicha superficie
(4) a ser decorada, una matriz gráfica (7) teniendo formado allí
incisiones (10) dispuestas según una configuración adecuada para
formar dicha capa decorativa;
proveer un campo electrostático (E, E'), que
comprende líneas de fuerza (L, L') que son incidentes en ángulos
rectos a la superficie a ser decorada, para forzar a dichas
partículas de polvo (2) a que pasen a través de dichas incisiones
(10) y se adhieran a dicha superficie (4) a ser decorada,
caracterizado por el hecho de que
comprende además los pasos de
cargar eléctricamente dicha fuente (3) y dicha
superficie (4) a ser decorada de modo que se obtenga en una primera
región (B) enfrente de la superficie a ser decorada un primer campo
electrostático (E) y en una segunda región (A) enfrente de dicha
fuente (3) un segundo campo electrostático (E'), dichas primera (B)
y segunda (A) regiones estando separadas por una superficie
imaginaria (p-p) y dichos primer (E) y segundo (E')
campos electrostáticos teniendo un efecto sinergético; y
proveer dicha matriz gráfica (7) hecha de un
material dieléctrico y dispuesta en dicha superficie imaginaria
(p-p).
2. El método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dispone dicha matriz
gráfica (7) a una distancia preestablecida de dicha superficie (4) a
ser decorada, de modo que delimite con ella un hueco correspondiente
a dicha primera región (B) en la que las fuerzas electrostáticas de
dicho primer campo electrostático (E) son predominantes.
3. El método según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por el hecho de que comprende la aplicación
sobre dicha superficie (4) a ser decorada y la conversión, aplicando
energía, de un estado en polvo a un estado en forma de gel con
polimerización controlada, de una capa base de pintura de polvo
teniendo un color y/o tonalidad y/o propiedades organolépticas
elegidas, antes de aplicar dicha capa.
4. El método según la reivindicación 3
caracterizado por el hecho de que comprende la creación de
una ionización positiva sobre dicha capa base antes de aplicar dicha
capa decorativa.
5. El método según la reivindicación 3 o 4,
caracterizado por el hecho de que comprende la pulverización
de al menos un vapor de un material que es relativamente conductor
eléctrico sobre dicha capa de fundación antes de aplicar dicha capa
decorativa.
6. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por el hecho de que
comprende el tratamiento final de dicha capa base y de dicha capa
decorativa.
7. El método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que dicha migración de dichas partículas de polvo (2) de dicha
matriz gráfica (7) a dicha superficie (4) a ser decorada de dicho
artículo fabricado ocurre en aire ambiente controlado.
8. El método según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que comprende los pasos de:
- - proveer como dicha fuente dispensadora
una pistola (3) para dispensar una mezcla controlada (6) de aire y
polvo enfrente de dicha matriz gráfica (7) y en el lado opuesto
respecto de dicho artículo fabricado (1);
- - hacer que dicha pistola (3) dispense
dicha mezcla controlada (6) de aire y polvo hacia dicha matriz
gráfica (7) y con un empuje que es al menos suficiente para permitir
a dichas partículas de polvo (2) alcanzar dicha matriz gráfica (7) y
pasar a través de ella de modo que entren en dicha primera región
(B) donde dicho primer campo electrostático (E) es activo.
9. El método según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que dicha pistola (3) es
mantenida a un potencial eléctrico preestablecido, de modo que actúe
como una fuente del segundo campo electrostático (E') que tiene un
efecto sinergético con dicho primer campo electrostático (E).
10. El método según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que comprende los pasos de:
- - disponer una matriz gráfica (7)
provista con una superficie que es pintada mediante dichas
partículas de polvo (2) enfrente de dicha superficie (4) a ser
decorada de dicho artículo fabricado (1), de modo que dicha
superficie pintada de la matriz (7) es dirigida hacia dicha
superficie (4) a ser decorada;
- - mantener dicho artículo fabricado (1) a
un potencial preestablecido, de modo que se genere entre dicha
matriz gráfica (7) y dicha superficie (4) a ser decorada dicho
primer campo electrostático (E), que tiene líneas de fuerza (L) que
son incidentes en ángulos rectos a dicha superficie (4) a ser
decorada;
- - disponer una pistola de aire (3)
enfrente de dicha matriz gráfica (7) y en el lado opuesto respecto
de dicho artículo fabricado (1);
- - activar dicha pistola de aire (3) de
modo que se genere una corriente de aire que es dirigida hacia
dicha matriz gráfica (7) y cuyo empuje es al menos suficiente para
separar dichas partículas de polvo (2) de dicha matriz gráfica (7) y
hacer que migren hacia la región donde dicho primer campo
electrostático (E) es activo.
11. El método según la reivindicación 10,
caracterizado por el hecho de que dicha pistola de aire (3)
es mantenida a un potencial eléctrico predefinido, de modo que se
genere un segundo campo electrostático (E') que tiene un efecto
sinergético junto con dicho primer campo electrostático (E).
12. El método según la reivindicación 10 o 11,
caracterizado por el hecho de que comprende antes del paso de
disponer dicha matriz gráfica (7) enfrente de dicha superficie a ser
decorada, el paso de pintar dicha matriz gráfica (7) con dichas
partículas de polvo, dicha matriz gráfica (7) teniendo dichas
incisiones (10) que forman una configuración equivalente a la imagen
a ser transferida y que tienen una anchura que retiene la mayoría de
dichas partículas de polvo (2);
13. El método según la reivindicación 12,
caracterizado por el hecho de que comprende los pasos de:
- - disponer enfrente de dicha matriz
gráfica (7) a ser pintada una segunda pistola (30) para dispensar
una mezcla controlada (6) de aire y polvo;
- - operar dicha segunda pistola (30) para
obtener una corriente de aire y polvo que es dirigida hacia dicha
matriz gráfica (7) y que tiene un empuje que es al menos suficiente
para permitir a dichos gránulos de polvo (2) alcanzar dicha matriz
gráfica (7) y adherirse sueltamente a ella.
14. El método según la reivindicación 12 o 13,
caracterizado por el hecho de que dicha segunda pistola (30)
es mantenida a un potencial eléctrico preestablecido, de modo que se
genere un tercer campo electrostático (E''), que es independiente de
dicho primer (E) y segundo (E') campos electrostáticos.
15. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por el hecho de que
dicha segunda pistola (30) está adaptada para pulverizar dicha
mezcla (6) de aire y polvo en una dirección sustancialmente paralela
a dicha matriz gráfica (7), que está sometida a la influencia de
dicho tercer campo electrostático, de modo que la matriz gráfica
capture las partículas de polvo (2) pulverizadas que tienen una
carga electrostática preestablecida.
16. El método según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que comprende el paso de
disponer un elemento conductor (24) a una distancia preestablecida
de dicha matriz gráfica (7) y en el lado opuesto respecto de la
dicha segunda pistola (30), de modo que dicho tercer campo
electrostático (E'') tiene líneas (L'') de fuerza que están
sustancialmente perpendiculares a dicha matriz gráfica (7).
17. Un aparato para realizar el método según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo: una
fuente dispensadora (3) para dispensar material de polvo (2); al
menos una matriz gráfica (7, 35) que está adaptada para estar
dispuesta enfrente de una superficie (4) a ser decorada de un
artículo fabricado (1), dicho artículo fabricado estando
completamente o parcialmente hecho de material conductor eléctrico y
dicha matriz (7) estando provista con incisiones (10) que forman una
configuración gráfica equivalente a una imagen a ser transferida
sobre dicha superficie (4) a ser decorada; y al menos una fuente de
campo electrostático adecuada para generar una fuerza de campo
electrostático (E, E') que tiene líneas (L, L') de fuerza que son
incidentes en ángulos rectos a dicha superficie (4) a ser decorada y
que tienen una intensidad tal como para causar la migración
controlada de dichas partículas de polvo (2) de dicha matriz gráfica
(7) a dicha superficie (4) a ser decorada con el fin de obtener, en
la superficie a ser decorada, una imagen que es equivalente a dicha
configuración gráfica impartida por dicha matriz gráfica (7),
caracterizado por el hecho de que dicha fuente dispensadora
(3) y dicha superficie (4) a ser decorada están cargadas
eléctricamente de modo que se obtenga en una primera región (B)
enfrente de la superficie a ser decorada un primer campo
electrostático (E) y en una segunda región (A) enfrente de dicha
fuente (3) un segundo campo electrostático (E'), dichas primera (B)
y segunda (A) regiones estando separadas por una superficie
imaginaria (p-p) y dichos primer (E) y segundo (E')
campos electrostáticos teniendo un efecto sinergético, y por el
hecho de que dicha matriz gráfica (7) está hecha de un material
dieléctrico y está dispuesta en dicha superficie imaginaria
(p-p).
18. El aparato según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que dicho artículo fabricado
(1) que está total o parcialmente hecho de un material conductor
eléctrico es mantenido a un potencial preestablecido, de modo que
actúe, durante el uso, como un electrodo referencia para dicho campo
electrostático (E, E') y de este modo producir una condición de
contacto sólido entre dicho electrodo referencia para dicho campo
electrostático y dicha superficie (4) a ser decorada.
19. El aparato según la reivindicación 17 o 18,
caracterizado por el hecho de que dicha matriz gráfica (7)
está dispuesta, en el uso, a una distancia preestablecida de dicha
superficie (4) a ser decorada, de modo que defina ahí un hueco
correspondiente a dicha primera región (B) dentro de la cual las
fuerzas electrostáticas de dicho primer campo electrostático (E) son
predominantes.
20. El aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 17 o 19, caracterizado por el hecho de que
opera en un medio fluido.
21. El aparato según la reivindicación 20,
caracterizado por el hecho de que dicho medio fluido es
constituido por un flujo de aire ambiente controlado.
22. El aparato según la reivindicación 21,
caracterizado por el hecho de que comprende al menos una
pistola (3, 30) para dispensar una mezcla (6) de aire y polvo que
está dispuesta delante de dicha matriz gráfica (7, 35) y en el lado
opuesto respecto de dicha superficie (4) a ser decorada, de modo que
pulverice, en el uso, dicha mezcla (6) de aire y polvo hacia la
matriz gráfica (7) con una intensidad que es al menos suficiente
para permitir a dichas partículas de polvo (2) alcanzar y cruzar
dicha matriz gráfica (7) y entrar en la región (B) donde dicho
primer campo electrostático (E) es activo, dicha matriz gráfica (7)
teniendo las incisiones (10) y su anchura provista de modo que
permita a la mayoría de las partículas de polvo (2) cruzar dichas
incisiones (10).
23. El aparato según la reivindicación 22,
caracterizado por el hecho de que dicha pistola (3) es
mantenida a un potencial preestablecido, de modo que genere el
segundo campo electrostático (E') que es sinergético con dicho
primer campo electrostático (E).
24. El aparato según la reivindicación 22 o 23,
caracterizado por el hecho de que comprende medios de
alimentación (12) para alimentar dicha mezcla (6) de aire y polvo
que pueden ser conectados a dicha pistola (3) y son adecuados para
enviar a dicha pistola (3) una tasa de flujo de masa controlada de
dicha mezcla (6).
25. El aparato según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que dichos medios de
alimentación (12) comprenden al menos un depósito (13) que es
adecuado para contener una cantidad predefinida de dichas partículas
de polvo (2) en un lecho (14) fluidificado con aire y al menos un
elemento de bombeo (19) adaptado para aspirar dicha mezcla (6) de
dicho depósito (13) y enviarla de nuevo a dicha pistola (3).
26. El aparato según la reivindicación 21,
caracterizado por el hecho de que comprende un dispositivo de
pintura (21), que está formado por al menos una primera pistola (3)
para dispensar una mezcla (6) de aire y polvo para pintar dicha
matriz gráfica (7), dicha pistola (3) estando adaptada para estar
dispuesta enfrente de dicha matriz gráfica (7) a ser pintada y en el
lado opuesto respecto de dicha superficie (4) a ser decorada, de
modo que pulverice, en el uso, dicha mezcla (6) de aire y polvo
hacia dicha matriz gráfica (7) con un empuje que sea al menos
suficiente para hacer que dichas partículas de polvo (2) alcancen
dicha matriz gráfica (7) y se adhieran de manera suelta ahí, dicha
matriz gráfica (7) teniendo incisiones (10) que forman una
configuración equivalente a la imagen a ser transferida y cuya
anchura sea tal que permita a las incisiones retener la mayoría de
dichas partículas de polvo (2).
27. El aparato según la reivindicación 26,
caracterizado por el hecho de que dicha primera pistola (3)
es mantenida a un potencial preestablecido, de modo que se genere el
segundo campo electrostático (E') que es sinergético con dicho
primer campo electrostático (E).
28. El aparato según la reivindicación 26 o 27,
caracterizado por el hecho de que dicha primera pistola (3)
puede ser orientada en una dirección sustancialmente paralela a
dicha matriz gráfica (7) de modo que pulverice dicha mezcla (6) de
aire y polvo a lo largo de la misma dirección, dicha matriz gráfica
(7) estando sometida a la influencia de un tercer campo
electrostático (E'') de modo que capture las partículas de polvo (2)
que tienen una carga electrostática predefinida.
29. El aparato según una de las reivindicaciones
26 a 28, caracterizado por el hecho de que comprende un
elemento base (24) hecho de material conductor, que es mantenido a
un potencial predefinido y es diseñado para estar dispuesto a una
distancia preestablecida de dicha matriz gráfica (7) en el lado
opuesto respecto de dicha primera pistola (3), de modo que las
líneas (L) de fuerza de dicho campo electrostático (E) cruzan dicha
matriz gráfica (7) en ángulos rectos.
30. El aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 26 a 29, caracterizado por el hecho de que
comprende medios de aspiración (25, 26) provistos corriente abajo de
dicho elemento base (24).
31. El aparato según la reivindicación 30,
caracterizado por el hecho de que dichos medios de aspiración
comprenden una capucha (25) para recoger dichas partículas de polvo
(2) que tienen una distribución de tamaño que les permite pasar a
través de dicha matriz gráfica (7), y un ventilador (26) que es
adecuado para aspirar dichas partículas de polvo (2) desde dicha
capucha (25).
32. El aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 26 a 31, caracterizado por el hecho de que
comprende un dispositivo de transferencia (23) que está formado por
al menos una pistola dispensadora de aire (3, 30) adaptada para ser
instalada enfrente de dicha matriz gráfica pintada (7) y adecuada
para pulverizar, en el uso, una corriente controlada de aire hacia
la superficie de dicha matriz gráfica (7).
33. El aparato según la reivindicación 32,
caracterizado por el hecho de que al menos una pistola
dispensadora (3, 30) es mantenida a un potencial eléctrico
predefinido, de modo que se genere un segundo campo electrostático
(E') que es sinergético con dicho primer campo electrostático
(E).
34. El aparato según la reivindicación 32 o 33,
caracterizado por el hecho de que dicho artículo fabricado
(1) está constituido total o parcialmente por material conductor
eléctrico, de modo que oriente las líneas (L, L') de fuerza de
dichos primer y segundo campos electrostáticos (E, E') en ángulos
rectos a dicha superficie (4) a ser decorada.
35. El aparato según una de las reivindicaciones
32 a 34, caracterizado por el hecho de que comprende al menos
un espaciador (22) entre dicho artículo fabricado (1) y dicha matriz
gráfica (7), de modo que permita a dicha matriz gráfica (7) estar
dispuesta con la superficie pintada de ahí de cara al artículo
fabricado (1) a una distancia de dicho artículo fabricado (1) de
modo que se forme un hueco correspondiente a dicha primera región
(B) en la que las fuerzas generadas por dicho primer y segundo campo
electrostático (E, E') predominen sobre las fuerzas de inercia
impartidas a dichas partículas de polvo (2) por dicha pistola de
aire (3).
36. El aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 35, caracterizado por el hecho de que
comprende medios (41, 43) para recoger y recuperar dichas partículas
de polvo (2), que pueden instalarse en dicho artículo fabricado (1)
y en el lado opuesto respecto de dicha pistola (3) para dispensar
dicha mezcla (6) de aire y polvo y que son adecuados para retener
dichas partículas de polvo (2) que se dispersarían en el
ambiente.
37. El aparato según la reivindicación 36,
caracterizado por el hecho de que dichos medios de
recolección y recuperación comprenden al menos un filtro de malla
fina (41), un dispositivo (42, 45a, 45b) para soportar y manejar el
o cada filtro (41), y medios de aspiración (43) que son adecuados
para aspirar, durante el uso, dichas partículas de polvo (2) pegadas
en dichas mallas del o de cada filtro (41).
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