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