ES2229168T3 - Procedimiento de micro-mecanizado de superficie para molde de resina. - Google Patents

Procedimiento de micro-mecanizado de superficie para molde de resina.

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ES2229168T3 ES02760704T ES02760704T ES2229168T3 ES 2229168 T3 ES2229168 T3 ES 2229168T3 ES 02760704 T ES02760704 T ES 02760704T ES 02760704 T ES02760704 T ES 02760704T ES 2229168 T3 ES2229168 T3 ES 2229168T3
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Kenji Sankei Chem-Tech Co. Ltd. HOSOYA
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Abstract

Un proceso de micromecanizado de un molde de resina que incluye una capa de resina como material del molde de resina; la citada capa tiene el plano de conformación de la superficie del producto final (79) y un elemento de refuerzo de la superficie trasera (40) para reforzar la citada capa de resina, caracterizado porque: - el citado plano de conformación de la superficie es micromecanizado por medio de por lo menos dos tratamientos de enmascaramiento/granallado, comprendiendo los citados tratamientos: - la fase primaria de granallado consistente en la fijación de la primera chapa de máscara (77) que tiene una ventanilla específica sobre el citado plano de la superficie del producto (79) y la aplicación del chorro de partículas de granallado al citado plano de conformación de la superficie del producto (79) a través de la citada primera chapa de máscara (77); y - la fase secundaria del granallado consistente en la descamación de la citada primera chapa de máscara, ajustando la segunda chapade máscara (78) distinta de la citada primera chapa de máscara (77) sobre el plano de conformación de la superficie de producto (79) y aplicando las partículas de granallado al citado plano de conformación de la superficie del producto a través de la citada segunda chapa de máscara.

Description

Procedimiento de micro-mecanizado de superficie para molde de resina.
Campo técnico
La presente invención se refiere al proceso de micromecanizado en superficie de un molde de resina, de acuerdo con la parte previa a las características de la reivindicación 1.
Estado anterior de la técnica
Un proceso de este tipo se conoce, por ejemplo, de la patente JP-A-2001-062843 o JP-A-11-320627.
Como moldes para la inyección de las resinas de moldeado, se han usado principalmente moldes metálicos, y en algunos casos, por ejemplo para producciones de ensayo o producciones de pequeñas cantidades de producto final, se ha usado moldes de resina.
Como se puede leer en la Publicación Abierta de la Patente Japonesa Nº 2001-105438 titulada "Método de Producción de Moldes de Resina", estos últimos moldes de resina se caracterizaban en que el plano situado enfrente de una cavidad, es decir, el plano de conformación de la superficie del producto final, el molde de resina, estaba hecho de resina.
El plano de la apariencia exterior del producto de resina, como la cubierta del manillar, el compartimiento de equipaje, el guardabarros ó la placa inferior de chapa del vehículo de dos ruedas (motocicleta o un vehículo del tipo scooter) se ha empezado a considerar como un plano que debía llevar diseño decorativo, y se han hecho intentos de darle un patrón fino al plano del diseño decorativo del producto de resina.
La Figura 20 de tal vehículo es una vista inferior de la placa inferior de chapa de un vehículo. Si a la placa inferior de chapa 100 no se aplica ningún modelo de diseño decorativo, no surge ningún problema durante el movimiento del vehículo porque la placa inferior de chapa 100 no se puede ver desde fuera; sin embargo, el problema surge cuando se levanta la chapa para coger el casco del compartimiento de equipaje, o para guardarlo dentro del mismo, situado debajo de la chapa porque la placa inferior de la chapa 100 queda expuesta y de esta manera resulta claramente visible. En particular, para una motocicleta del tipo en el que la chapa se puede desmontar con facilidad del cuerpo del vehículo, la chapa se retira no solamente para sacar un pequeño objeto del compartimiento de equipaje, o guardarlo dentro del mismo, sino también para limpiar e inspeccionar el compartimiento de equipaje, y en este caso, la placa inferior de chapa 100 queda perfectamente visible desde fuera hasta que se vuelve a montar esta chapa otra vez. Por consiguiente, incluso en la placa inferior de chapa 100, puede resultar deseable imprimir un patrón de diseño decorativo.
Debido a la razón descrita arriba, como se puede ver en la Figura 20, un modelo de diseño decorativo 101 se ha empleado para el plano inferior de la placa inferior del asiento 100. Un modelo de diseño decorativo 101 puede ser seleccionado de entre varios diseños tales como diseño consistente en la imitación de cuero, diseño rizado o diseño satinado y en el ejemplo mostrado en la Figura 20, como ejemplo, se ha utilizado el modelo cuadriculado por conveniencia y la fácil presentación del mismo. El modelo cuadriculado como modelo de diseño decorativo 101 incluye ranuras laterales y ranuras longitudinales y con el fin de aumentar la característica decorativa del diseño, las ranuras laterales del modelo cuadriculado están hechas como ranuras profundas 102 \cdot\cdot\cdot (el símbolo "\cdot\cdot\cdot" significa el plural, la misma norma se utiliza a continuación en este documento), y las ranuras longitudinales del modelo cuadriculado están hechas como ranuras superficiales 102 \cdot\cdot\cdot.
La Figura 21 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 21 - 21 de la Figura 20, presentando el estado en el que las ranuras profundas 102 \cdot\cdot\cdot y las ranuras superficiales 103 \cdot\cdot\cdot perpendiculares a las anteriores están formadas en la placa inferior de la chapa 100. Para formar un modelo cuadricular que tiene las ranuras laterales y longitudinales diferentes en cuanto a su profundidad, como se ha descrito más arriba, se requiere que el molde tenga el siguiente plano de conformación de la superficie del producto.
La Figura 22 es una vista en perspectiva del plano de conformación de la superficie del producto representado por un molde. Para formar un modelo cuadriculado sobre la placa inferior de chapa, es necesario un diseño inverso compuesto de varillas sobresalientes 107 (altura: h1) para la formación de las ranuras profundas y las varillas sobresalientes 108 (altura h2, h2 < h1) para la formación de las ranuras superficiales, para cincelarlas en el plano de conformación de la superficie del producto 106 del molde 105.
Si el molde 105 está configurado como un molde metálico, el modelo inverso descrito arriba puede ser fácilmente formado sobre la placa de conformación de la superficie del producto mediante el mecanizado NC, mecanizado con carga eléctrica o grabado al aguafuerte.
Sin embargo, si el molde 105 está configurado como un molde de resina, el modelo inverso descrito arriba no se puede conseguir mediante el mecanizado NC, mecanizado por carga eléctrica o grabado al aguafuerte. Para ser más específicos, el uso del mecanizado NC para el micromecanizado de un molde de resina tiene un problema que consiste en el hecho de que como la resina del molde de resina se derrite en consecuencia del calor del corte, no se consigue imprimir el modelo inverso exacto en el modelo de resina, y como la resina del molde de resina constituye un aislante y tiene resistencia contra los productos químicos, no se utiliza ni el mecanizado mediante la descarga eléctrica ni el grabado al aguafuerte para el micromecanizado del molde de resina. Por consiguiente, un molde de resina utilizado como molde fácil de usar no ha sido sujeto a micromecanizado.
Sin embargo se requiere que los moldes de resina para la producción de pequeñas cantidades impriman diseños en los productos de resina y por lo tanto, es necesario establecer una tecnología de micromecanizado de las superficies de los moldes de resina.
Presentación de la invención
Con el fin de cumplir con el requerimiento descrito con anterioridad, de acuerdo con la presente invención, se presenta un proceso de micromecanizado de superficie para los moldes de resina incluida una capa de resina como material del molde de resina, la cual capa tiene el plano de conformación de la superficie del producto, y un elemento de refuerzo de la superficie trasera para reforzar la capa de resina. El proceso se caracteriza por el hecho de que el plano de conformación de la superficie del producto está micromecanizado por medio de por lo menos dos tratamientos de enmascaramiento / granallado. Los tratamientos comprenden la fase primaria de granallado consistente en pegar la primera máscara de chapa que tiene una ventanilla específica sobre el plano de conformación de la superficie del producto y luego aplicar un chorro de partículas de granallado al plano de conformación de la superficie del producto a través de la primera máscara de chapa, y la fase secundaria de granallado consistente en descamación de la primera chapa de máscara, pegando la segunda chapa de máscara, diferente de la primera chapa de máscara, sobre el plano de la conformación de la superficie del producto, y la aplicación de las partículas de granallado al plano de conformación de la superficie del producto mediante la segunda chapa de máscara.
Con esta configuración, el plano de conformación de la superficie del producto del molde de resina está desbastado por medio de la aplicación del chorro de partículas de granallado al plano de conformación de la superficie del producto a una velocidad alta. Ya que el micromecanizado de la superficie del molde de resina se realiza utilizando el proceso de granallado, resulta posible solucionar el problema que consiste en que la resina del molde de resina se derrite, problema que ha surgido en el caso de la utilización del proceso de mecanizado NC.
Además, por medio del uso consecutivo de la primera y de la segunda chapa de máscara diferentes en cuanto al tipo en el proceso del micromecanizado de la superficie, el modelo inverso con sus componentes distintos, uno del otro, en cuanto a la altura ó profundidad, puede quedar cincelado en el plano de conformación de la superficie del producto final, el molde de resina.
La resina como material de molde de resina está especificada como la composición de la resina epoxy adaptada para la herramienta, en la que la composición de la resina epoxy contiene por lo menos una resina epoxy, polvo metálico y fibras aramidas.
La composición de la resina epoxy adaptada para herramienta tiene una dureza más alta y mayor durabilidad en comparación con las resinas habituales, y por lo tanto, mediante la formación del molde de resina a través de la utilización de la resina que tiene esta composición, resulta posible incrementar de manera significante la cantidad de productos moldeados de resina.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista lateral de una motocicleta tipo scooter a la que se aplica la presente invención;
La Figura 2 es una vista transversal de una chapa a la que se aplica la presente invención;
La Figura 3 es una vista desde debajo de la chapa a la que se aplica la presente invención;
La Figura 4 es una vista transversal de la placa inferior de la chapa a la que se aplica la presente invención;
La Figura 5 es una vista transversal de un modelo estándar utilizado para la presente invención;
La Figura 6 es una vista que demuestra la fase preparatoria de acuerdo con la presente invención;
La Figura 7 presenta la fase de unión del modelo estándar de acuerdo con la presente invención;
La Figura 8 es una vista que muestra la fase de llenado con un relleno provisional de acuerdo con la presente invención;
La Figura 9 es una vista que muestra el lado inverso del cuerpo ensamblado según la presente invención;
La Figura 10 es una vista que muestra la fase de llenado con resina de acuerdo con la presente invención, en la que el segundo espacio de llenado con resina se llena con la resina como material de molde de resina que se va a fabricar;
La Figura 11 es una vista que muestra la fase de la descarga del relleno provisional de acuerdo con la presente invención;
La Figura 12 es una vista que muestra otro lado reverso del cuerpo ensamblado de acuerdo con la presente invención;
La Figura 13 es una vista que muestra la fase de llenado con resina de acuerdo con la presente invención, en la que el primer espacio del llenado con la resina se está llenando con la resina como material del molde de resina que se vaya a fabricar;
La Figura 14 es una vista que muestra la fase de la retirada del modelo estándar de acuerdo con la presente invención;
Las Figuras desde la 15 (a) hasta la 15 (c) muestran el procedimiento de la fabricación de la chapa de máscara de acuerdo con la presente invención;
Las Figuras desde la 16 (a) hasta la 16 (c) son vistas que muestran el proceso de granallado primario de acuerdo con la presente invención;
Las Figuras desde la 17 (a) hasta la 17 (c) son vistas que muestran el proceso de granallado secundario de acuerdo con la presente invención;
La Figura 18 es una vista transversal de un molde de resina producido de acuerdo con el método de la presente invención;
Las Figuras desde la 19 (a) hasta la 19 (c) son vistas que muestran otra realización del proceso de micromecanizado de la superficie de acuerdo con la presente invención;
La Figura 20 es una vista desde abajo de una placa inferior de chapa;
La Figura 21 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 21 - 21 de la Figura 20; y
La Figura 22 es una vista en perspectiva del plano de conformación de la superficie del producto final que es un molde.
La mejor forma de la puesta en práctica de la invención
A continuación, las realizaciones de la presente invención serán descritas con referencia a los dibujos acompañantes. Cabe reseñar que antes de la descripción del proceso del micromecanizado de la superficie de un molde de resina, se procederá a describir un método de fabricación de un molde de resina, que constituye la premisa del proceso de micromecanizado de la superficie.
La Figura 1 es una vista lateral de una motocicleta tipo scooter a la que se aplica la presente invención. Una motocicleta tipo scooter 10 es un vehículo que incluye en su estructura un armazón 11. La rueda delantera 12 y la barra del manillar 13 están dispuestas en la parte frontal del armazón 11. La rueda trasera 16 está dispuesta por medio de una unidad de fuerza del tipo oscilante 15 sobre la parte trasera del armazón 11. El compartimiento de equipaje 17 y el asiento 20 están colocados próximamente por encima de la rueda trasera 16. El compartimiento de equipaje 17 es una caja tipo carcasa de grandes dimensiones donde puede caber el casco 18 y de la que se saca el citado casco, o se guarda, si fuera el caso, por medio de la apertura del asiento 20.
La Figura 2 es una vista transversal del asiento al que se aplica la presente invención. El asiento 20 incluye la piel 21, un elemento de cojín 22 hecho de esponja y la placa inferior del asiento 23 formada del producto moldeado con resina. La placa inferior del asiento 23 es un elemento rígido para que pueda recibir el peso del cuerpo del conductor a través del elemento del cojín 22 y de la piel 21.
La Figura 3 es una placa inferior de la chapa a la que se aplica la presente invención. La placa inferior de la chapa 23 es un elemento conformado en una forma complicada, aproximadamente elíptica, que incluye el portador del casco 24, una pluralidad de orificios de paso 25 \cdot\cdot\cdot (el símbolo "\cdot\cdot\cdot" designa una cantidad plural, la misma norma se aplica al texto que sigue) y la parte de varillas salientes 26 y 27 formadas para circundar los orificios de paso \cdot\cdot\cdot. La placa inferior de chapa 23 está fabricada en un proceso de moldeado de resina utilizando un molde.
La Figura 4 es una vista transversal de la placa inferior de chapa a la que se aplica la presente invención. Se ha de tener presente que la forma transversal de la placa inferior de chapa mostrada en este dibujo está representada de forma más simple que la de la placa inferior de chapa 23 mostrada en la Figura 2 para la conveniencia de la descripción, y por lo tanto, la placa inferior de chapa en esta figura está designada con un nuevo número de referencia 28. El largo total de la placa inferior de chapa 28 está designado como L, y el grosor representativo de la misma está designado como t1.
La Figura 5 es una vista transversal de un modelo estándar utilizado para la presente invención. El modelo estándar 30 es un modelo en cuya sección transversal se puede ver que las dos partes de asas de agarre 32 y 33 están sobresaliendo desde ambos extremos de la parte del modelo 31 que tiene el largo L.
Cuando el grosor de la parte de asas de agarre 32 es t2, el total del grosor t1 mostrado en la Figura 4 y el grosor t2 se convierte en el grosor representativo T1 de la parte del modelo 31. En consecuencia, el modelo estándar 30 es mayor que la placa inferior de chapa 28 mostrada en la Figura 4.
El modelo estándar preferente 30 es un modelo de resina fabricado mediante un proceso rápido de prototipos. El proceso rápido de prototipos es ventajoso en la fabricación de un modelo para un corto periodo de tiempo. El modelo estándar 30, sin embargo, puede ser fabricado mediante cualquier otro proceso de fabricación. Alternativamente, el modelo estándar 30 puede estar hecho de un material distinto que la resina, por ejemplo, un metal ligero.
Un método de producción del molde de resina utilizando el modelo estándar 30 será descrito a continuación.
La Figura 6 es una vista que muestra una fase preparativa de acuerdo con la presente invención. En esta fase, se prepara el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40. El primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 incluye un orificio provisional de inyección de relleno / orificio de inyección de la resina 41, un orificio provisional de excedente de relleno / orificio de excedente de resina 42, varios pins expulsadores 43, 44, 45 y 46 e insertos 47 y 48.
El primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 está preferentemente hecho de aleación de zinc basada en aluminio y cobre llamada ZAS, ZAC ó AZ4 (cada uno de los cuales es un nombre de marca comercial registrada). La aleación de zinc basada en aluminio y cobre que contiene el 4,1% de peso de aluminio, el 3,0% de peso de cobre y 0,04% de peso de magnesio, siendo el resto el zinc, tiene la dureza Vickers (de aquí en adelante se utilizará la abreviación Hv) de alrededor de 100 kg/mm^{2}, que es dos veces, o más, mayor que la dureza (Hv: 43 kg/mm^{2}) de la resina epoxy.
La dureza del hierro de fundición (FC300) que ha sido utilizado por lo general para el elemento de refuerzo de la superficie trasera, es de Hv = alrededor de 240 kg/mm^{2}; sin embargo, el punto de fusión del hierro de fundición llega a ser de 1.300º C ó más, la alta temperatura trabaja como se espera para la fusión y fundición del hierro de fundición. Por el contrario, ya que la aleación de zinc basada en el aluminio y cobre tiene el punto de fusión tan bajo como alrededor de 380ºC, la aleación se puede fundir con facilidad.
De esta manera, la aleación de zinc basada en aluminio y cobre normalmente llamada ZAS, ventajosamente, tiene la dureza (rigidez) apropiada y el punto de fusión bajo.
En la fase demostrada en la Figura 6, se prepara el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50. El segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50 incluye un orificio de inyección de la resina 51, un orificio de salida del excedente de la resina 52, una boquilla de inyección 53 y un inserto 54. El segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50 está también hecho preferentemente de la aleación de zinc basada sobre el aluminio y cobre descrita más arriba, normalmente llamada ZAS.
En la fase demostrada en la Figura 6, se preparan el modelo estándar que tiene la forma correspondiente a la del producto y que incluye las partes del asa de agarre 32 y 33 y el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 así como el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50.
La figura 7 es una vista que presenta la fase de agarre del modelo estándar de acuerdo con la presente invención. En esta fase, el modelo estándar 30 está sujeto con abrazadera entre el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 y el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50. En este punto es importante que el primer espacio de llenado de resina 56 que tiene un grosor específico esté localizado entre el modelo estándar 30 y el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 y el segundo espacio de llenado de resina 57 que tiene un espesor específico esté localizado entre el modelo estándar y el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50.
Como resultado de la localización del primero y del segundo espacio de llenado de resina 56 y 57, solamente las partes del asa de agarre 32 y 33 del modelo estándar 30 están sujetas con abrazaderas entre el primero y el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 y 50.
La Figura 8 es una vista que muestra la fase provisional de llenado con el relleno de acuerdo con la presente invención. En esta fase, el cuerpo ensamblado presentado en la Figura 7 está invertido de manera que el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40 está situado en el lado superior y el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50 está situado en el lado inferior. Un relleno provisional 59, como pequeñas cuentas, arcilla basada en silicio ó la resina, se inyectan dentro del primer espacio de llenado de resina 56 desde el orificio de inyección del relleno provisional / orificio de inyección de resina 41 provisto en el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40. Cuando el relleno provisional 59 excede la capacidad del orificio del excedente de relleno provisional / orificio de excedente de resina 42, la inyección del relleno provisional 59 se para. Un tapón (no mostrado aquí) se atornilla ó introduce a presión en cada uno de los orificios de inyección del relleno provisional / orificio de inyección de resina 41 y el orificio del excedente del relleno provisional / orificio del excedente de resina 42, para encerrar el relleno provisional 59 en el primer espacio de llenado de resina 56.
La Figura 9 es una vista que muestra el reverso del cuerpo ensamblado de acuerdo con la presente invención. Como se puede ver en esta figura, el cuerpo ensamblado mostrado en la Figura 8 está invertido de tal manera que el relleno provisional 59 está colocado en el lado inferior y el segundo espacio de llenado de resina 57 está localizado en el lado superior.
La Figura 10 es una vista que presenta la fase de llenado de resina de acuerdo con la presente invención durante la cual el segundo espacio de llenado de resina se llena con la resina como material para el molde de resina que se va a fabricar. En esta fase, la resina 61 como material del molde de resina que se va a fabricar, contiene la resina epoxy y polvo metálico como componentes básicos, y también contiene un relleno como componente adicional, y es inyectada en el segundo espacio de llenado de resina 57 desde el orificio de la inyección de la resina 51 provisto en el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50. Cuando la resina 61 sobresale del orificio del excedente de resina 52, se para la inyección de la resina 61, y posteriormente sigue el proceso del endurecimiento de la resina 61.
El polvo del metal contenido en la resina 61 puede ser polvo metálico de metales, tales como aluminio, cobre, hierro ó níquel ó bien polvo de una aleación que contiene metal como su principal componente.
El relleno contenido en la resina 61 es básicamente utilizado en forma de fibras y el material del relleno puede ser carbono, resina aramida, poliamida, material cerámico, material metálico ó algún material equivalente a los mismos.
Durante la operación descrita con anterioridad y referente a la fase del llenado de resina, ya que la carga que va para abajo, equivalente al total del peso de la resina 61 inyectada en el segundo espacio del llenado de resina 57 y la presión de la inyección se aplica al modelo estándar 30, existe la posibilidad que el modelo estándar 30 esté inclinado hacia abajo; sin embargo, de hecho, como la superficie trasera del modelo estándar 30 está totalmente soportado por el relleno provisional 59, el modelo estándar 30 no se desvía hacia abajo.
Como resultado, durante la operación consistente en la fase del llenado de la resina, el espesor del segundo espacio de llenado de la resina 57 no se extiende, así que el espesor de la capa de la resina 61 inyectada en el segundo espacio de llenado de la resina 57 puede ajustarse a un espesor específico.
La Figura 11 es una vista que presenta la fase de descarga del relleno provisional de acuerdo con la presente invención. En esta fase el relleno provisional 59 (véase la Figura 10) se descarga del primer espacio del llenado de resina 56 mediante la retirada de los tapones (no se ven). Concretamente, si el relleno provisional 59 tiene forma de cuentas pequeñas, se puede descargar mediante el movimiento basculante del cuerpo ensamblado mientras se le proporciona la vibración mecánica y si el relleno provisional 59 tiene la forma de un material fluidificado térmicamente, se puede descargarlo mediante el movimiento basculante del cuerpo ensamblado mientras se calienta el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40.
La Figura 12 es una vista que muestra otra inversión del cuerpo ensamblado de acuerdo con la presente invención. Como se puede ver en la figura, el cuerpo ensamblado presentado en la Figura 11 está invertido de tal manera que el primer espacio de llenado de la resina 56 está situado en el lado superior de la capa de la resina 61 que ha sido inyectada para llenar el segundo espacio de llenado de la resina 57, que está situado en el lado inferior.
La Figura 13 es una vista que presenta la fase del llenado de la resina de acuerdo con la presente invención, en la que el primer espacio de llenado de la resina está llenado con la resina como material del molde de resina que se va a fabricar. En esta fase, la resina 52 como material del molde de resina que se va a producir y que contiene la resina epoxy y el polvo metálico como componentes básicos y también contiene un relleno como componente adicional, es inyectada en el primer espacio de llenado de la resina 56 desde el orificio de inyección del relleno provisional / orificio de la inyección de la resina 41 provisto en el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40. Cuando la resina 62 sobresale del orificio del excedente del relleno provisional / orificio del excedente de la resina 42, la inyección de la resina 62 se para y sigue el proceso del secado de la resina 62.
El polvo metálico contenido en la resina 62 puede ser polvo metálico de un metal como aluminio, cobre, hierro o níquel ó también polvo de una aleación que contiene algún metal como el componente principal.
El relleno contenido en la resina 61 es básicamente utilizado en forma de fibras y el material del relleno puede ser carbono, resina aramida, poliamida, material cerámico, material metálico ó algún material equivalente a los mismos.
Durante la operación descrita con anterioridad y referente a la fase del llenado de resina, ya que la carga que va para abajo, equivalente al total del peso de la resina 62 inyectada en el primer espacio del llenado de resina 56 y la presión de la inyección se aplica al modelo estándar 30, existe la posibilidad de que el modelo estándar 30 esté inclinado hacia abajo; sin embargo, de hecho, como la superficie trasera del modelo estándar 30 está totalmente soportado por la capa de la resina 61 que ha sido inyectada para llenar el segundo espacio de relleno 57 y secada, el modelo estándar 30 no se desvía hacia abajo.
Como resultado, durante la operación consistente en la fase del llenado de la resina, el espesor del primer espacio de llenado de la resina 56 no se extiende, así que el espesor de la capa de la resina 62 inyectada en el segundo espacio de llenado de la resina 56 puede ajustarse a un espesor específico.
La Figura 14 es una vista que presenta la fase de la retirada del modelo estándar de acuerdo con la presente invención. En esta fase, el modelo estándar 30 se retira mediante la separación de los elementos de refuerzo de la superficie trasera, el primero 40 del segundo 50.
Una vez retirado el modelo estándar 30, el diseño inverso queda grabado en el plano de conformación de la superficie (más específicamente, el plano de conformación de la superficie del producto) de la capa de la resina 62, de acuerdo con el siguiente procedimiento.
Las Figuras desde la 15 (a) hasta la 15 (c) son vistas que presentan el procedimiento de la fabricación de la chapa de la máscara de acuerdo con la presente invención.
En la fase que muestra la Figura 15 (a) se preparan una película protectora fotosensible resistente al chorro de las partículas de granallado 71 y una chapa con la imagen original 73. La película protectora 71 tiene una resistencia contra las partículas de granallado. Las partes del diseño de barras laterales 72 como parte del diseño de modelo decorativo están presentadas sobre la chapa con la imagen original 73.
En la fase mostrada en la Figura 15 (b), la chapa con la imagen original 73 se solapa con la película de resina fotosensible y resistente al chorro de las partículas de granallado 71, todo ello seguido de la exposición utilizando la lámpara 74.
En la fase mostrada en la Figura 15 (c), la chapa con la imagen original 73 es separada de la película de resina fotosensible y resistente al chorro de las partículas de granallado 71, y la película de resina fotosensible y resistente al chorro de las partículas de granallado 71 se sumerge en la solución del baño de desarrollo 75. Con este tratamiento del baño de desarrollo, las partes del diseño de barras laterales 72 que tienen una resistencia contra las partículas de granallado permanecen sobre la película de resina fotosensible y resistente al chorro de las partículas de granallado 71 con el fin de conseguir la primera chapa de máscara 77. Cabe reseñar que cada espacio entre dos adyacentes partes del diseño de barras laterales 72 se convierte en ventanilla 76.
A pesar de que no se ha demostrado en los dibujos, la segunda chapa de máscara (78) sobre la que permanecen las partes del diseño de barras longitudinales, se puede conseguir siguiendo el mismo procedimiento que el descrito más arriba.
Las Figuras desde la 16 (a) hasta la 16 (c) son vistas que presentan un proceso primario de granallado de acuerdo con la presente invención.
En la fase mostrada en la Figura 16 (a) la primera chapa de máscara 77 está fijada sobre el plano de conformación de la superficie del producto 79 de la capa de resina 62 por medio de un adhesivo especial.
En la fase mostrada en la Figura 16 (b), las partículas de granallado 82 (en concreto, partículas de la arena) están siendo aplicadas a gran velocidad desde una tobera de granallado 81. Como resultado, las partes localizadas debajo de las ventanillas 76 \cdot\cdot\cdot, del plano de conformación de la superficie del producto 79 están desbastadas hasta la profundidad que es proporcional al tiempo de granallado, y las partes localizadas debajo de las partes del diseño de barras laterales 72, del plano de conformación de la superficie del producto 79 no se desbastan.
La Figura 16 (c) muestra el plano de conformación de la superficie del producto 79 de la capa de la resina 62 en el estado después de que la primera chapa de máscara 77 mostrada con la ayuda de la línea interrumpida haya sido descamada. Como resulta aparente en esta figura, las varillas sobresalientes 83 teniendo, cada una, la altura de \Delta h1 han sido formadas sobre el plano de conformación de la superficie del producto 79.
Las Figuras desde la 17 (a) hasta la 17 (c) son vistas que presentan un proceso secundario de granallado de acuerdo con la presente invención.
En la fase mostrada en la Figura 17 (a) la segunda chapa de máscara 78 está fijada sobre el plano de conformación de la superficie del producto 79 por medio de un adhesivo especial.
En la fase mostrada en la Figura 16 (b), las partículas de granallado 82 están siendo aplicadas a gran velocidad desde una tobera de granallado 81. Como resultado, las partes localizadas debajo de las ventanillas 76 \cdot\cdot\cdot, del plano de conformación de la superficie del producto 79 están desbastadas hasta la profundidad que es proporcional al tiempo de granallado.
La Figura 17 (c) presenta el plano de conformación de la superficie del producto 79 de la capa de la resina 62 en el estado después de que la segunda chapa de la máscara 78 presentada mediante una línea interrumpida está descamada. Como resulta aparente de esta figura, el diseño invertido cuadriculado, las varillas sobresalientes compuestas 84 para las ranuras profundas, teniendo, cada una, una altura de h1, y las varillas sobresalientes 85 para las ranuras poco profundas, teniendo, cada una, la altura h2 (h2 < h1), ha sido formado sobre el plano de conformación de la superficie del producto 79.
La Figura 18 es una vista transversal de un molde de resina fabricado de acuerdo con la presente invención. El molde de resina 64 está compuesto de una parte de molde móvil 65 y una parte de molde fija 66. La parte del molde móvil 65 está configurada de tal manera que una parte que está situada enfrente de la cavidad 63 está hecha de resina 62, y la capa de resina 62 está reforzada por el primer elemento de refuerzo de la superficie trasera 40. La parte fija del molde 66 está configurada de tal manera que la parte que está situada enfrente de la cavidad 63 está hecha de la resina 61 y la capa de la resina 61 está reforzada por el segundo elemento de refuerzo de la superficie trasera 50.
La placa inferior de chapa que tiene la misma configuración que la de la placa inferior de chapa 100 mostrada en la Figura 20 se puede conseguir mediante la inyección de la resina derretida en la cavidad 63 a través de la boquilla de inyección 53, y sobresaliendo, después de la solidificación de la resina, la resina solidificada por medio de los pins expulsadotes desde 43 hasta 46.
Las Figuras desde la 19 (a) hasta la 19 (d) son vistas que presentan otra realización del proceso de micromecanizado de la superficie de acuerdo con la presente invención.
En la fase mostrada en la Figura 19 (a), la primera chapa de máscara 77 que tiene una parte anti-granallado de gran diámetro 86 está fijada sobre la capa de la resina 62, y las partículas de granallado 82 están proyectadas desde la tobera 81 sobre la capa de la resina 62 a través de la primera chapa de máscara 77. Como resultado, las partes situadas debajo de las partes distintas que las que son anti-granallado 86, es decir, debajo de las ventanillas 76, de la capa de la resina 62 son desbastadas por el tratamiento de granallado.
En la fase mostrada en la Figura 19 (b), la segunda chapa de máscara 78 que tiene una parte anti-granallado de diámetro mediano 87 está fijada sobre la capa de la resina 62, y las partículas de granallado 82 están proyectadas desde la tobera 81 sobre la capa de la resina 62 as través de la segunda chapa de máscara 78. Como resultado, las partes situadas debajo de las posiciones distintas que las posiciones anti-granallado 87, es decir, debajo de las ventanillas 76 son desbastadas por el tratamiento de granallado.
En la fase mostrada en la Figura 19 (c), la tercera chapa de máscara 89 que tiene la parte anti-granallado de pequeño diámetro 88 está fijada sobre la capa de la resina 62, y las partículas de granallado 82 son proyectadas desde la tobera 81 sobre la capa de la resina 62 a través de la tercera chapa de máscara 89. Como resultado, las partes situadas debajo de las partes distintas que las partes anti-granallado 88, es decir debajo de las ventanillas 76 de la capa de la resina 62 son desbastadas por el tratamiento de granallado.
De esta manera, como se puede ver en la Figura 19 (d) la parte sobresaliente 91 que tiene una forma aproximadamente semiesférica puede ser grabada sobre el plano de la superficie del producto 79. El diseño inverso grabado en relieve o el diseño satinado pueden ser grabados en el plano de conformación de la superficie del producto 79 haciendo uso del proceso de micromecanizado descrito arriba.
El número mínimo (tipo) de las chapas de máscara está fijado en dos. En particular, ya que se puede conseguir un diseño más fino mientras se aumenta el número (tipo) de las chapas de máscara, el número (tipo) de las chapas de máscara se fija preferentemente en tres ó más.
Como se ha descrito más adelante, de acuerdo con la presente invención, un diseño inverso con sus componentes de diseño, distintos, uno del otro, en la profundidad o altura, puede ser grabado en el plano de conformación de la superficie del producto final, molde de resina, sometiendo el plano de conformación de la superficie del producto del molde de resina a una pluralidad de tratamientos de granallado utilizando una pluralidad de tipos de chapas de máscara.
En las realizaciones descritas arriba, un diseño inverso está presentado mediante el ejemplo del diseño cuadriculado o diseños sobresalientes; sin embargo, la presente invención no está limitada a los mismos. Por ejemplo, un diseño inverso correspondiente a un diseño parecido al cuero o diseño rizado pueden ser grabados en el plano de conformación de la superficie del producto, el molde de resina en el mismo procedimiento como él que ha sido descrito con anterioridad.
El molde de resina producido por medio del método de fabricación presentado en las Figuras de la 5 a la 14 tiene muy alta precisión, y por lo tanto, sometiendo el molde de resina fabricado de esta manera al proceso del micromecanizado de la superficie mostrado en la Figura 15 (a), y figuras posteriores, resulta posible conseguir un molde de resina excelente sobre el cual está grabado un diseño inverso, según se deseaba. De esta manera, de acuerdo con la presente invención caracterizada por la combinación del método presentado en las Figuras desde la 5 hasta la 17 con el proceso de micromecanizado de la superficie, es posible conseguir un efecto excelente capaz de producir un molde de resina de alta calidad.
La chapa de máscara utilizada en la presente invención no está limitada a una película protectora y puede ser cualquier otra máscara siempre que la máscara permita que las partículas de granallado lleguen selectivamente hasta el molde de resina. Por ejemplo, la así llamada plantilla compuesta de una placa fina hecha de un metal ligero ó resina y que tiene ventanillas, puede ser utilizada como chapa de máscara.
La película protectora descrita en las realizaciones, sin embargo, se utiliza para conformar un diseño inverso correspondiente al diseño parecido al cuero. Esto ocurre porque, en el caso de usar la película protectora, se puede presentar un diseño fino sobre la base de la técnica fotolitográfica.
Se debe de tener presente que el tipo de la resina como material del molde de resina de la invención descrito en la reivindicación 1 no está particularmente limitado.
Aplicación industrial
Como se ha descrito arriba, el plano de la conformación de la superficie del producto final, molde de resina, es desbastado mediante el chorro de partículas de granallado aplicado al plano de conformación de la superficie de producto a alta velocidad. Ya que el micromecanizado de la superficie del molde de resina se lleva a cabo utilizando el proceso de granallado, es posible solucionar el problema que supone que la parte resinosa del molde de resina se derrite; problema que ha surgido en el caso de la utilización del proceso de mecanizado NC. Además, por medio del uso consecutivo de la primera y de la segunda chapa de máscara, distintas en cuanto al tipo, en el proceso de micromecanizado de la superficie, un diseño invertido con sus componentes diferenciados entre sí respecto a su altura ó profundidad, puede ser grabado en el plano de conformación de la superficie del producto final, molde de resina. De esta manera, la presente invención resulta particularmente útil en la fabricación de los moldes de resina.

Claims (2)

1. Un proceso de micromecanizado de un molde de resina que incluye una capa de resina como material del molde de resina; la citada capa tiene el plano de conformación de la superficie del producto final (79) y un elemento de refuerzo de la superficie trasera (40) para reforzar la citada capa de resina,
caracterizado porque
el citado plano de conformación de la superficie es micromecanizado por medio de por lo menos dos tratamientos de enmascaramiento / granallado, comprendiendo los citados tratamientos:
la fase primaria de granallado consistente en la fijación de la primera chapa de máscara (77) que tiene una ventanilla específica sobre el citado plano de la superficie del producto (79) y la aplicación del chorro de partículas de granallado al citado plano de conformación de la superficie del producto (79) a través de la citada primera chapa de máscara (77); y
la fase secundaria del granallado consistente en la descamación de la citada primera chapa de máscara, ajustando la segunda chapa de máscara (78) distinta de la citada primera chapa de máscara (77) sobre el plano de conformación de la superficie de producto (79) y aplicando las partículas de granallado al citado plano de conformación de la superficie del producto a través de la citada segunda chapa de máscara (78).
2. Un proceso de micromecanizado de superficie para un molde de resina, de acuerdo con la reivindicación 1, durante el cual la citada resina como material del citado molde de resina es una composición de la resina epoxy adaptada para la herramienta, conteniendo la citada composición de la resina epoxy, por lo menos, la resina epoxy, polvo metálico y fibras aramidas.
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