ES2264007T3 - Articulos polimericos con diseño, aparato y metodo para producir los mismos. - Google Patents

Articulos polimericos con diseño, aparato y metodo para producir los mismos.

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ES2264007T3
ES2264007T3 ES03764487T ES03764487T ES2264007T3 ES 2264007 T3 ES2264007 T3 ES 2264007T3 ES 03764487 T ES03764487 T ES 03764487T ES 03764487 T ES03764487 T ES 03764487T ES 2264007 T3 ES2264007 T3 ES 2264007T3
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Phillip J. Bouic
Malcolm F. Douglas
Martyn V. Hagedorn
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

Un artículo de espuma de polímero (10, 100, 200, 300, 400, 500) que tiene un diseño de superficie aplicado al artículo, caracterizado porque el artículo comprende una espuma compresible elásticamente en la que el diseño de superficie es formado cuando una zona (14, 102, 202, 302, 402, 502) de la espuma es deformada bajo presión hasta una forma deseada, de manera que, cuando se retira la presión, el artículo está formado con la forma deseada con el diseño de superficie producido en la zona deformada (14, 102, 202, 302, 402, 502).

Description

Artículos poliméricos con diseño, aparato y método para producir los mismos.
Ámbito
Este invento se refiere a mejoras en artículos de polímero o relacionados con ellos. Más especialmente, el invento se refiere a artículos de espuma polimérica y a un método para fabricar artículos de espuma polimérica con un diseño de superficie aplicado a una zona del artículo. El invento tiene una aplicación particular, pero no exclusiva, tal como artículos de espuma para usar como materiales de enmascarado cuando se pinta un vehículo.
Antecedentes
El documento WO 93122149 describe un procedimiento para producir artículos decorativos de espuma de poliestireno conformando un bloque de nódulos inflados de poliestireno, cortando bandas individuales o piezas con forma de losa del bloque con un corte visible de los nódulos de poliestireno en la superficie de corte, y decorando la superficie de corte conformando bajo presión y calor con un troquel que tiene un diseño de alivio que genera la decoración y está provisto con un revestimiento antiadhesivo o agente de corte antes de presionar.
El documento WO 9952646 describe una tira de espuma para usar como un material de máscara para cerrar un hueco entre dos partes relativamente movibles, por ejemplo un poste de puerta y la puerta de vehículo, cuando se pintan las piezas. La tira de espuma es producida aplicando localmente presión a una banda de espuma para formar costuras longitudinales separadas a través de la banda y separando las tiras de la banda a lo largo de las costuras. Se proporciona una tira adhesiva longitudinal a lo largo de las tiras de espuma para permitir que la tira de espuma sea fijada en su sitio de forma separable.
En la también pendiente solicitud de patente europea número 1539369 presentada el 13 de julio de 2002, se describen artículos de espuma poliméricos para usar como material de enmascarado que comprenden una tira alargada de material de espuma que tiene una parte flexible de banda que se extiende a lo largo de la longitud de la tira y que tiene una anchura transversal a la longitud de la tira en la que la parte de banda está formada por un procedimiento de conformación en el que una zona de la espuma es deformada bajo presión de manera que cuando se retira la presión la parte de banda es producida en la zona deformada.
Se describe además la aplicación de un diseño de superficie a la parte flexible de banda durante el procedimiento de conformación para proporcionar a la parte de banda cualquier propiedad deseada de alivio de tensión, rigidez, resistencia o flexibilidad en una dirección o plano particular.
El presente invento desarrolla y extiende la aplicación de diseños de superficie a los materiales de enmascarado descritos en la solicitud mencionada antes a artículos de espuma generalmente.
Al menos algunas realizaciones proporcionan diseños de superficie para un intervalo de usos tanto funcionales como decorativos además de métodos para formar los diseños de superficie.
Sumario
De acuerdo con un primer aspecto del presente invento se proporciona un artículo de espuma de polímero como se define en la reivindicación 1.
El procedimiento de conformación puede ser aplicado a un material polimérico de celda cerrada o abierta para comprimir y fundir entre sí las celdas. El procedimiento de conformación puede dar lugar a una fusión y compresión parcial o completa de las celdas entre sí. El procedimiento de conformación puede dar lugar a que la fusión y compresión de las celdas sea permanente de manera que retengan y mantengan la forma deseada del artículo. Alternativamente, la fusión y compresión de las celdas puede ser semipermanente de manera que la forma deseada del artículo sea retenida y mantenida durante un periodo de tiempo después del cual el artículo regresa a su forma original o substancialmente original. Por ejemplo, se puede usar una forma semipermanente para indicar la vida útil de un artículo.
Dependiendo del material del artículo y la presión aplicada, la deformación del material puede ser suficiente para provocar que el material retenga la forma deseada sin ningún suministro adicional de energía durante el procedimiento de conformación. En algún caso, sin embargo, el procedimiento de conformación puede ser mejorado proporcionando una contribución adicional de energía para ayudar a retener la forma deseada del artículo cuando se retira la presión. Esto se puede conseguir de varias maneras. Por ejemplo aumentando la presión aplicada para deformar el material, o con la aplicación de calor al material o por otro medio tal como radiación electromagnética o ultrasonidos.
El diseño de superficie puede ser funcional para proporcionar al artículo propiedades deseadas o decorativas para mejorar la estética del artículo o una combinación de ambos.
En una realización, el diseño de superficie puede modificar las propiedades físicas de la zona a la que es aplicado. Por ejemplo, el diseño de superficie puede incluir formaciones tales como nervaduras dispuestas para proporcionar alivio de tensiones o alterar la rigidez, resistencia o flexibilidad de la zona configurada.
En otra realización, el diseño de superficie puede proporcionar o incluir una representación visual de la información. Por ejemplo, la información puede ser en forma de señales como letras, números, símbolos o dibujos aplicados a la zona configurada. Tal información puede identificar al artículo y/o al fabricante que proporciona al usuario final información que identifica artículos genuinos. Alternativa o adicionalmente, la información puede proporcionar instrucciones de uso del artículo.
Ventajosamente, el diseño de superficie se aplica durante el procedimiento de conformación. Por ejemplo, se pueden proporcionar formadores tales como troqueles de conformación y/o hojas de corte con una superficie de contacto adaptadas para proporcionar el diseño deseado de superficie en el material polimérico comprimido. Aplicando el diseño de superficie de esta forma, el diseño no puede ser alterado, desfigurado o retirado fácilmente sin que tales cambios sean visiblemente obvios.
Se puede proporcionar el diseño de superficie en uno o ambos lados de la zona conformada. Cuando el diseño de superficie es aplicado a un lado durante el procedimiento de conformación, el inverso del diseño de superficie es formado en el lado opuesto. Por tanto, se puede configurar una zona del artículo en el espacio de agarre entre un par de rodillos que tengan un diseño de superficie aplicado a la superficie de uno de ambos rodillos, por ejemplo grabado químicamente en la superficie del rodillo.
Se puede aplicar un diseño de superficie a cada lado durante el procedimiento de conformación y desviaciones de los diseños de manera que el diseño inverso no interfiera con el diseño aplicado al lado opuesto. Alternativamente, se pueden aplicar diseños de superficie a ambos lados de manera que el diseño inverso se solape con el diseño aplicado al lado opuesto.
Cuando se aplican diseños de superficie a ambos lados que están desviados de manera que no interfiera uno con otro, los diseños pueden ser los mismos o diferentes y pueden estar desviados en la dirección longitudinal del artículo. Por ejemplo se puede aplicar un diseño decorativo a un lado e información al otro lado.
Cuando se aplican diseños de superficie a ambos lados que se solapan, los diseños pueden cooperar para producir un diseño combinado de superficie en ambos lados que puede ser decorativo y/o proporcionar información.
El diseño de superficie puede tener el mismo acabado de superficie, por ejemplo color, textura, que el material polimérico adyacente. Alternativamente, el diseño de superficie puede tener diferente acabado de superficie. Por ejemplo, el diseño de superficie puede ser de un color o textura de contraste. De esta forma, puede mejorarse la visibilidad del diseño de superficie. Esto puede ser especialmente útil cuando el diseño de superficie es empleado para proporcionar información al usuario final.
En una disposición, la parte de la superficie de contacto que forma el diseño de superficie puede ser provista con material colorante que es transferido al material polimérico en el que se forma el diseño de superficie. Alternativa o adicionalmente, se puede proveer con un acabado de superficie distinto (textura) que es impartido al material polimérico cuando se forma el diseño de superficie.
Preferiblemente, el artículo está hecho de material de espuma polimérica, por ejemplo una espuma polimérica de celda abierta o cerrada que puede ser formada con una forma deseada bajo presión. Las espumas que tienen una densidad en el intervalo de 20 a 30 Kg.m^{3} se encuentran típicamente adecuadas e incluyen poliuretano, poliolefina, poliéster o materiales de espuma similares.
En una realización, la zona configurada es de espesor reducido con relación a una zona adyacente del artículo. Cuando el artículo es en forma de una banda alargada para el uso como un material de enmascarado, la zona configurada puede extenderse a lo largo de la longitud de la banda y puede ser continua o discontinua.
La forma configurada puede proporcionar al artículo propiedades deseadas para la aplicación pretendida del artículo. Por tanto, la forma configurada puede formar una parte de bisagra que se extiende a lo largo de la longitud de una banda alargada que va a ser usada como un material de enmascarado de tal manera que una parte adyacente de una tira puede girar con relación a la zona configurada.
Alternativa o adicionalmente, la forma configurada puede proporcionar una lengüeta por medio de la cual el artículo puede ser agarrado para ayudar al manejo del artículo en uso. Cuando el artículo es en forma de una tira alargada para el uso como material de enmascarado, la lengüeta puede ser continua a lo largo de la longitud de la tira o se puede proporcionar una serie de lengüetas separadas a lo largo de la longitud de la tira.
La forma configurada puede incluir una costura formada al unir y comprimir completamente las celdas entre sí. La costura puede ser continua o discontinua a lo largo de la longitud del artículo. La costura proporciona una línea de debilidad que puede ser de configuración lineal, curvada u otra adecuada para permitir que zonas contiguas a cada lado de la costura sean separadas a lo largo de la costura. Por ejemplo, dos o más artículos pueden estar formados juntos y estar fijados de forma liberable uno con otro por una costura que permita que los artículos sean separados uno de otro. Alternativamente, cuando se proporciona una lengüeta, puede estar conectada al artículo por una costura que permita que la lengüeta sea retirada después de que el artículo ha sido fijado en su sitio.
El material polimérico puede ser polímero sintético o natural. Polímeros sintéticos pueden incluir poliesteres, poliuretanos y poliolefinas. Polímeros naturales pueden incluir poliosas tales como celulosa. Materiales preferidos de polímero son espumas pero se pueden usar otros materiales que incluyen elastómeros, termoplásticos y materiales no tejidos capaces de ser configurados bajo presión. El material polimérico puede ser una combinación de dos o más materiales poliméricos.
De acuerdo con un segundo aspecto del presente invento, se proporciona un método de hacer un artículo de material polimérico como se define en la reivindicación 19.
Preferiblemente, el diseño de superficie es formado durante el procedimiento de conformación para comprimir el material polimérico. El diseño de superficie puede ser intercalado por debajo de la superficie adyacente de la zona configurada. Alternativamente, el diseño de superficie es elevado por encima de la superficie adyacente de la zona configurada. Por ejemplo, se puede proporcionar un troquel de configuración que forma la zona configurada con una superficie de contacto en la que el diseño de superficie está elevada por encima o interpuesta por debajo de la superficie de contacto.
De acuerdo con un tercer aspecto del presente invento, se proporciona un aparato para fabricar un artículo de material polimérico como se define en la reivindicación 17.
Los medios de compresión pueden comprender un formador tal como un troquel de configuración u hoja que tiene una superficie de contacto para formar la zona de espesor reducido comprimiendo el material polimérico. Los medios que aplican el diseño de superficie pueden comprender una parte de la superficie de contacto en la que se proporciona el diseño de superficie. De esta forma, el diseño de superficie es formado como una parte integral de la zona comprimida.
Estas y otras características, beneficios y ventajas del invento se entenderán más completamente de la descripción posterior de realizaciones a modo de ejemplo de artículos acordes con el invento y métodos y aparatos para hacer tales artículos.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un artículo de espuma para usar como un material de enmascarado descrito en la también pendiente solicitud de patente europea Número 1539369;
la figura 2 muestra un método y un aparato para hacer el artículo de espuma mostrado en la figura 1;
la figura 3 muestra un sistema de entrega de adhesivo para usar con el método y el aparato de la figura 2;
la figura 4 muestra la aplicación del artículo de espuma de la figura 1 como un material de enmascarado para enmascarar un hueco entre dos partes de un vehículo;
las figuras 5 a 14 muestran superficies de contacto diseñadas alternativas para aplicar diseños de superficie a la banda de conexión del artículo de espuma mostrado en la figura 1 usando el método y el aparato de la figura 2, en el que las superficies de contacto en la figuras 8 a 14 son de escala agrandada comparado con las superficies de contacto en las figuras 5 a 7;
la figura 15 muestra una vista esquemática en perspectiva de otro artículo de espuma para usar como un material de enmascarado acorde con el presente invento;
la figura 16 es una sección de la línea 16-16 de la figura 15;
la figura 17 es una sección de la línea 17-17 de la figura 15;
la figura 18 muestra una vista esquemática en perspectiva de incluso otro artículo de espuma para usar como un material de enmascarado acorde con el presente invento;
la figura 19 es una vista de extremo del artículo de espuma mostrado en la figura 18;
la figura 20 es una vista de extremo del artículo de espuma mostrado en la figura 18 con el cordón y la lengüeta separados;
la figura 21 muestra una vista esquemática en perspectiva de todavía otro artículo de espuma para usar como material de enmascarado de acuerdo con el presente invento;
la figura 22 es una sección por la línea 22-22 de la figura 21;
la figura 23 es una sección por la línea 23-23 de la figura 21;
la figura 24 muestra una vista esquemática en perspectiva de un artículo de espuma para usar como material de empaquetado de acuerdo con el presente invento;
la figura 25 es una sección por la línea 25-25 de la figura 24;
la figura 26 es una sección por la línea 26-26 de la figura 24; y
la figura 27 muestra una vista esquemática en perspectiva de un artículo de espuma para usar como una cinta con respaldo adhesivo acorde con el presente invento;
Descripción detallada
En las figuras 1 a 3 se muestra un artículo 10 de espuma y un aparato para hacer el artículo 10 de espuma como se describe en la también pendiente solicitud de patente europea número 1539369. El artículo 10 es para usar como material de enmascarado entre dos partes de un vehículo cuando el vehículo es pintado por pulverización como se muestra en la figura 4.
Como se muestra en la figura 1, el artículo 10 de espuma comprende una tira alargada 11 de espuma que tiene dos lóbulos 12, 13 de sección transversal elíptica conectados por una banda integral 14. Cada lóbulo 12, 13 tiene un eje mayor transversal a la longitud de la tira de espuma 11 y la banda de conexión 14 está alineada con el eje mayor de cada lóbulo 12, 13.
En esta realización, los lóbulos 12, 13 son de sección transversal diferente y el espesor de la banda 14 transversal a la longitud de la tira de espuma 11 es menor que el espesor de ambos lóbulos 12, 13 transversal a la longitud de la tira de espuma 11. Se entenderá, sin embargo, que esto no es esencial y que los lóbulos 12, 13 y la banda de conexión 14 puede ser de formas diferentes como se describe en la también pendiente solicitud de patente del reino unido.
Dimensiones adecuadas para el artículo de espuma 10 se dan en la Tabla 1 para enmascarar huecos de tamaño variable y forma encontrada comúnmente en vehículos de automoción, especialmente coches, en diferentes localizaciones, por ejemplo entre una puerta trasera o delantera, capó, maletero o puerta trasera y el cuerpo de vehículo adyacente.
TABLA 1
A B C C' D E
(Espesor) (Anchura) (Anchura) (Espesor) (Anchura) (Espesor)
4.5 mm 4.5 mm 3.5 mm 1 mm 13.5 mm 12 mm
Se entenderá que estas dimensiones se dan sólo a modo de ejemplo no limitativo y cualquier dimensión puede ser alterada de acuerdo con el requisito particular para una aplicación dada de la tira de espuma 11.
La tira de espuma 11 puede ser hecha de cualquier material de espuma polimérica. Materiales de espuma preferidos son poliesteres, poliuretanos o poliolefinas, pero se apreciará que se pueden usar otros materiales de espuma como será familiar a los expertos en la técnica.
En esta realización, la tira de espuma 11 es una espuma de poliuretano o poliéster. Una espuma adecuada está disponible de Caligen Foam Limited bajo la designación comercial "X4200AM" aunque se entenderá que se pueden usar otros materiales de espuma.
La tira de espuma 11 está provista con una franja adhesiva 15 que se extiende longitudinalmente en un lado de la banda 14 por medio de la que la tira de espuma 11 puede ser fijada de forma liberable en su sitio. En otras realizaciones (no mostradas), la franja adhesiva puede extenderse sobre parte o todo el lóbulo 13. La franja adhesiva 15 puede ser un adhesivo sensible a la presión tal como un adhesivo de caucho fundido por calor aplicado por cualquier medio adecuado, por ejemplo revestimiento de troquel.
En esta realización, la franja adhesiva 15 es aplicada a través de toda la anchura de la banda 14 pero se apreciará que no esencial y la franja adhesiva 15 puede ser aplicada a través de parte de la anchura de la banda 14. La franja adhesiva 15 también puede ser continua o discontinua en la dirección longitudinal siempre y cuando la tira de espuma 11 esté anclada efectivamente en su sitio para permitir que los lóbulos 12, 13 se muevan independientemente sin que el movimiento de un lóbulo provoque el movimiento del otro lóbulo.
El método y aparato para formar el artículo de espuma 10 de la figura 1 se describirá ahora haciendo referencia a las figuras 2 y 3 empezando desde la lámina plana 16 de espuma.
Como se muestra en la figura 2, la lámina de espuma 16 está provista con una pluralidad de costuras paralelas 18 separadas uniformemente que se extienden longitudinalmente a la lámina de espuma 16 por la aplicación de presión por medio de una pluralidad de hojas 17 separadas lateralmente. Las hojas 17 tienen extremos romos de aproximadamente 0,5 mm de ancho que comprimen la espuma de manera que las superficies superior e inferior se funden entre sí a lo largo de costuras 18 y evitan que la espuma vuelva a su forma original a retirar la pre-
sión.
La lámina de espuma 16 es comprimida también entre las costuras 18 para formar las bandas 14 por la aplicación de presión por medio de una pluralidad de hojas planas 19. Una hoja 19 está dispuesta entre cada par de hojas 17 y está desviada hacia una de las hojas 17. Los extremos de las hojas 19 son más anchos que las hojas 17 y comprimen sólo parcialmente una zona de la lámina de espuma 16 entre las costuras 18, de manera que se evita que el material de espuma retorne a su forma original en la retirada de la presión.
De esta forma, se produce la forma deseada del artículo de espuma 10 que tiene dos lóbulos elípticos 12, 13 de diferente sección transversal por la banda plana 14. La lámina de espuma 16 se puede separar a lo largo de las costuras 18 para formar tiras de espuma individuales 11.
La franja 15 de adhesivo sensible a la presión puede ser aplicada a la banda 14 antes o después de separar las tiras de espuma 11 a lo largo de las costuras 18 por un sistema adecuado de entrega de adhesivo tal como se muestra esquemáticamente en la figura 3. El sistema comprime una pluralidad de troqueles individuales separados 20 situados por encima de las bandas de conexión 14 de las tiras de espuma 11. Los troqueles 20 son suministrados con adhesivo desde una fuente remota (no mostrada) por medio de canales separados 21 de flujo y aplicar las franjas 15 de adhesivo a las bandas de conexión 14 de las tiras de espuma 11.
Las tiras de espuma 11 pueden ser almacenadas y suministradas en rollos de longitud predeterminada enrolladas en si mismas o en un núcleo (no mostrado) desde el que el usuario final puede desenrollar y separar una longitud requerida. Más de una tira de espuma 11 puede ser enrollada en un núcleo común bien separadamente o unidas entre sí por las costuras 18 y separadas manualmente por el usuario final cuando se desenrolla una longitud deseada de la tira de espuma 11.
Como se apreciará, el tamaño relativo de los lóbulos 12, 13 se determina por la desviación de las hojas planas 19 entre las hojas 17 y puede ser variada para proporcionar cualquier forma deseada de artículo de espuma 10. La separación de los lóbulos 12, 13 puede ser alterada cambiando la anchura de las hojas planas 19.
En el método anterior, la lámina de espuma 16 es comprimida por las hojas 17, 19 mientras que la lámina de espuma está estacionaria y la lámina de espuma 16 es conformada hasta la forma requerida en una serie de etapas haciendo avanzar la lámina 16 entre operaciones de formación para presentar la nueva zona de la lámina 16 que va a ser configurada. En otro método (no mostrado), las hojas 17, 19 son reemplazadas por discos giratorios y la lámina de espuma 16 es conformada en la forma requerida de una manera continua haciendo pasar la lámina 16 por los
discos.
Haciendo referencia a la figura 4, la tira de espuma 11 se muestra enmascarando el hueco 3 entre la puerta 1 y el poste 2 de un vehículo cuando el vehículo es pintado por pulverización. La tira de espuma 11 está fijada a la cara de base del poste 2 por medio de la franja adhesiva 15 de manera que una superficie sin adhesivo del lóbulo más pequeño 12 hace contacto con la cara lateral del poste 2 en el punto Y.
El lóbulo más grande 13 está doblado hacia arriba por contacto con la cara de base del poste 2 de manera que una superficie sin adhesivo del lóbulo 13 hace contacto con la cara interior de la puerta 1 en el punto X cuando la puerta 1 está cerrada. De esta forma, el hueco 3 está cerrado para evitar que la pintura pase a través del hueco 3 cuando el vehículo es pintado por pulverización.
Como se entenderá, la banda 14 permite que los lóbulos 12, 13 se muevan independientemente uno de otro de manera que fuerza aplicadas al lóbulo 13 por la puerta 1 no son trasferidas al lóbulo 12.
De esta forma, el contacto sin adhesivo entre el lóbulo 12 y la cara lateral del poste 2 no está afectado por la compresión del lóbulo 13 y la franja 15 de adhesivo está oculta, evitando la formación de un borde duro cuando el vehículo es pintado por pulverización.
Además de esto, la tira de espuma 11 puede adaptarse para cerrar huecos 3 de diferente tamaño y/o forma por el movimiento abisagrado del lóbulo 13 alrededor de la banda 14 y este movimiento no provoca que la posición del lóbulo 12 cambie.
De acuerdo con esto, no hay tendencia de que el lóbulo 12 se eleve de la cara lateral del poste 2 para exponer la franja adhesiva 15 cuando la puerta 1 está cerrada.
De esta manera, se forma un borde suave en la interfaz entre la superficie no enmascarada del poste 2 y la superficie sin adhesivo que se extiende por la longitud de la tira en la que el borde del lóbulo 12 hace contacto con la cara lateral del poste 2 en el punto Y.
También se forma un borde suave en la interfaz entre la superficie no enmascarada de la puerta 1 y la superficie sin adhesivo que se extiende en la longitud de la tira en la que el borde del lóbulo 13 hace contacto con la cara interna de la puerta 1 en el punto X.
Como se entenderá, la función de rellenar el hueco 3 para evitar que la pintura pase a través del hueco 3 se realiza por el acoplamiento de los lóbulos 12, 13 con la caras del poste 2 y la puerta 1.
Además de esto, la tira de espuma 11 puede adaptarse para rellenar huecos 3 de diferente tamaño y forma independientemente de la función formadora de borde realizada por cada lóbulo 12, 13 en el que hace contacto la cara del poste 2 y la puerta 1.
Como resultado, se pueden formar bordes suaves entre zonas pintadas y enmascaradas tanto en el poste 2 como en la puerta 1.
En esta realización, el lóbulo 12 proporciona una zona sin adhesivo que se extiende por la longitud de la tira en cada lado de la franja de adhesivo 15 y tiene una anchura transversal de 4,5 mm (Tabla 1).
Se ha encontrado que la zona sin adhesivo puede ser de anchura más estrecha sin exponer la franja de adhesivo 15 y, en general, una anchura de 2 mm puede ser suficiente para mantener el contacto entre una superficie sin adhesivo del lóbulo 12 y la parte a la que está anclada la tira por la tira de adhesivo.
La banda de conexión 14 puede tener una superficie plana formada al comprimir el material de espuma con hojas 19 que tienen una superficie de contacto homogénea. Más preferiblemente, de acuerdo con el presente invento, la banda de conexión 14 tiene un diseño de superficie formado al comprimir el material de espuma con hojas que tienen una superficie de contacto con diseño. De esta forma, el diseño de superficie aplicado a la banda de conexión 14 está formado integralmente desde el material de espuma durante el procedimiento de configuración. Como resultado, el diseño de superficie, no puede ser retirado o alterado sin desfigurar el artículo para ser fácilmente claro para un usuario del artículo.
El diseño de superficie puede ser decorativo. Por ejemplo, el diseño de superficie puede proporcionar a la banda de conexión 14 una apariencia visualmente distintiva para mejorar la estética del artículo 11. Alternativa o adicionalmente, el diseño de superficie puede ser funcional. por ejemplo, el diseño de superficie puede modificar las características o propiedades físicas de la banda de conexión 14 para adaptar el artículo 11 a una aplicación particular. Alternativamente, el diseño de superficie puede proporcionar una indicación visual de información que identifique el artículo, su fuente o su uso. Por ejemplo el diseño de superficie puede comprender señales aplicadas a la banda de conexión 14. Las señales pueden ser letras, números, símbolos o dibujos en forma de texto o gráficos.
El diseño de superficie puede ser insertado (rebajado) en la superficie de la banda de conexión 14 proporcionando un diseño en relieve (elevado) en la superficie de contacto de las hojas 19. Alternativamente, el diseño de superficie puede ser en relieve (elevado) por encima de la superficie de la banda de conexión 14 proporcionando una inserción (rebajada) en la superficie de contacto de las hojas 19.
La superficie de contacto de las hojas 19 puede ser provista con material colorante que es transferido a la espuma de la banda de conexión 14 de manera que el diseño de superficie en la banda 14 tenga un color de contraste con el del resto de la banda 14. De esta forma, se mejora la apariencia visual del diseño de superficie.
Alternativa o adicionalmente, la apariencia visual del diseño de superficie puede ser mejorada proporcionando a la superficie de contacto de las hojas 19, que forman el diseño de superficie, un acabado de superficie distinto, tal que el diseño de superficie resultante tenga un acabado de superficie diferente, por ejemplo textura, con relación al acabado de superficie de la superficie adyacente de la banda 14.
Haciendo referencia ahora a las figuras 5 a 14, estas muestran ejemplos de las superficies de contacto de las hojas 19 que pueden ser empleadas para aplicar un diseño de superficie que tenga una naturaleza decorativa y/o funcional con la banda de conexión 14.
La figura 5 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19a con una matriz de ranuras rebajadas 23 que forman una pluralidad de nervaduras paralelas elevadas que se extienden en la dirección longitudinal de la tira de espuma 11 que aumenta el doblado de la banda 14 en esta dirección.
La figura 6 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19b con una matriz de ranuras rebajadas 24 que forman una pluralidad de nervaduras paralelas elevadas que se extienden transversalmente a la dirección longitudinal de la tira de espuma 11 que aumenta la rigidez de la banda 14 contra el doblado en esta dirección.
La figura 7 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19c con una matriz de ranuras rebajadas 25 que forman una pluralidad de nervaduras paralelas elevadas que se extienden con un ángulo entre 0º y 90º con la dirección longitudinal de la tira de espuma 11 que modifica las propiedades de doblado y rigidez de la banda de conexión 14.
La figura 8 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19d con una matriz de ranuras rebajadas 26 que forman una pluralidad de uves invertidas que se extienden en la dirección longitudinal de la tira de espuma 11 que modifican las propiedades de doblado y rigidez de la banda de conexión 14.
La figura 9 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19e con una matriz de ranuras rebajadas 27 que forman una pluralidad nervaduras onduladas que se extienden en la dirección longitudinal de la tira de espuma 11 que modifican las propiedades de doblado y rigidez de la banda de conexión 14.
La figura 10 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19f con una matriz de ranuras rebajadas 28 que forman una pluralidad nervaduras onduladas que se extienden transversalmente a la dirección longitudinal de la tira de espuma 11 que modifican las propiedades de doblado y rigidez de la banda de conexión 14.
Como se apreciará, cada una de las superficies de contacto 19a a 19f proporcionan a la banda de conexión 14 un diseño de superficie que modifica las propiedades físicas de la banda 14, es decir es funcional y que también puede proporcionar a la banda de conexión 14 una apariencia estéticamente agradable, es decir decorativa.
Las hojas 19 pueden estar dispuestas de manera que el diseño de superficie dispuesto para cada una de las superficies de contacto 19a a 19f es substancialmente continuo en la dirección longitudinal de la tira 11. Alternativamente, las hojas 19 pueden tener superficies de contacto 19a a 19f dispuestas de manera que el diseño de superficie es discontinuo en la dirección longitudinal con cortes o huecos en el diseño de superficie en la dirección longitudinal que se proporciona a intervalos regulares o irregulares. Los cortes o huecos pueden estar provistos con una forma alternativa de hacer como se describe más adelante.
También se entenderá que diseños de superficie producidos por las superficies de contacto 19a a 19f son solo a modo de ejemplo del invento y las hojas 19, que tienen otras formas y configuraciones de perforaciones rebajadas en la superficie de contacto, pueden ser empleadas para proporcionar cualquier diseño de superficie de la banda de conexión 14. Por ejemplo, la figura 11 muestra una hoja 19 con una superficie de contacto 19g que tiene una matriz de ranuras rebajadas 29 que forman un diseño de superficie decorativo de nervaduras circulares en relieve en la dirección longitudinal de la tira de espuma 11.
Haciendo referencia ahora a las figuras 12 a 14, estas muestran ejemplos de las superficies de contacto de las hojas 19 que pueden ser empleadas para aplicar un diseño de superficie a la banda de conexión 14 en la forma de señales para proporcionar al usuario información relativa al artículo. Por ejemplo identificar el artículo o su fuente o su uso.
La figura 12 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19h provista con ranuras rebajadas 30, 31 que forman el número en relieve "3" y la letra en relieve "M" dispuestas para aplicar la marca "3M" a la banda de conexión 14 para identificar el fabricante de la tira 11.
La marca "3M" está repetida a intervalos separados en la dirección longitudinal de la tira 11 y la zona de superficie que la banda de conexión 14 entre tales marcas puede ser plana o estar provista con un diseño de superficie tal como cualquiera de los diseños mostrados en las figuras 5 a 11. La figura 13 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19i que combina las ranuras rebajadas 24 de la figura 6 con las ranuras rebajadas 30, 31 mostradas en la figura 12 para proporcionar a la banda de conexión con la marca "3M" alternando con nervaduras transversales en la dirección longitudinal de la tira de espuma.
Se entenderá que cualquier combinación de letras y/o números puede ser empleada para identificar el artículo, por ejemplo un código de producto y/o la fuente, por ejemplo el fabricante. También se entenderá que la marca puede consistir en letras y/o números dispuestos para proporcionar instrucciones para el uso del artículo.
La figura 14 muestra una hoja 19 que tiene una superficie de contacto 19j provista con ranuras rebajadas 32 que forman un símbolo o dibujo en la banda de conexión 14 que se repite en intervalos separados en la dirección longitudinal de la tira 11. De nuevo el símbolo o dibujo puede ser combinado con cualquiera de las otras formas del diseño de superficie descrito en esta memoria.
Cada una de las superficies de contacto 19a a 19j de las hojas 19 mostrada en las figuras 5 a 14 aplica un diseño de superficie a un lado de la zona comprimida y el inverso del diseño de superficie es formado simultáneamente en el lado opuesto. Se pueden planificar diseños de superficie a aplicar a ambos lados de la zona comprimida y desviar los diseños de superficie de manera que los diseños inversos formados así no interfieren con los diseños de superficie. Esto puede ser deseable cuando el diseño de superficie incluye información en forma de letras y/o números. Diseños de superficie desviados aplicados a ambos lados de la zona comprimida pueden ser el mismo o diferente.
En otra realización (no mostrada), se disponen diseños de superficie aplicados en ambos lados de la zona comprimida para solaparse de manera que los diseños de superficie cooperen para producir un diseño combinado deseado en ambos lados.
Haciendo referencia ahora a las figuras 15 a 17 hay una segunda realización de un artículo de espuma 100 acorde con el presente invento.
El artículo de espuma 100 comprende dos costuras alargadas 101, 101' de secciones transversales generalmente circulares unidas entre sí por una serie de zonas comprimidas 102 de forma aproximadamente de diamante. Las zonas comprimidas 102 están dispuestas de manera que zonas juntas 102 en la dirección longitudinal hacen contacto con cada una de las otras en los picos 102a, 102b. Como se muestra, cada una de las zonas comprimidas 102 está provista con la marca "3M" para identificar el fabricante del artículo 100. Se entenderá que las zonas comprimidas 102 pueden estar provistas con cualquier otra forma de marca de superficie como se ha descrito antes.
El artículo 100 puede ser producido comprimiendo una lámina plana de espuma con una hoja giratoria (no mostrada) que tenga una superficie periférica formada con formaciones con forma de diamante unidas en los picos en la dirección circunferencial con rebajes correspondientes a las señales a aplicar al artículo 100 dispuestos en las formaciones con forma de diamante.
El artículo 100 puede estar provisto con una costura 103 (mostrada a trazos en la figura 15) por medio de la cual los cordones 101, 101' pueden estar separados de manera que las zonas comprimidas 102 estén partidas por la mitad y formen una serie respectiva de zonas comprimidas 102, 102' con forma triangular en la dirección longitudinal de cada cordón 101, 101'. Alternativamente, los cordones 101, 101' pueden ser separados por tijeras.
Los cordones 101, 101' pueden ser usados como materiales de enmascaramiento para enmascarar un hueco entre dos partes de un vehículo que va a ser pintado por pulverización. Los cordones 101, 101' están fijados en su sitio por medio de una tira adhesiva longitudinal (no mostrada) aplicada a cada cordón 101, 101' y las zonas comprimidas 102, 102' proporcionan lengüetas para que el usuario mantenga los cordones 101, 101' para ayudar a colocar y fijar con precisión los cordones 101, 101'.
Haciendo referencia ahora a las figuras 18 a 20 se muestra una tercera realización de un artículo de espuma 200 acorde con el presente invento.
El artículo de espuma 200 comprende un cordón 201 de sección transversal generalmente circular para usar como un material de enmascaramiento para enmascarar un hueco entre dos partes de un vehículo cuando el vehículo va a ser pintado por pulverización. El cordón 201 está provisto con un reborde longitudinal 202 formado al comprimir el material de espuma y con una franja adhesiva longitudinal (no mostrada) para fijar el cordón 201 durante el uso. El reborde 202 proporciona una lengüeta para ayudar al usuario a colocar y fijar el cordón 201 en el uso y es conectado al cordón 201 por una costura 203 para ser separable del cordón 201 cuando el cordón 201 está fijado en su sitio (figura 20). Alternativamente, el reborde 202 puede ser elevado en su sitio para ayudar a enmascarar el hueco.
Como se muestra, el reborde 202 está provisto con una serie de marcas "3M" separadas a lo largo de la longitud del cordón 201 para identificar el fabricante del artículo 200. Se entenderá que las zonas comprimidas 202 pueden estar provistas con cualquier otra forma de marca de superficie como se ha descrito antes.
Haciendo referencia ahora a las figuras 21 a 23 se muestra una cuarta realización de un artículo de espuma 300 acorde con el presente invento.
El artículo de espuma 300 comprende dos cordones alargados 301, 301' de secciones transversales generalmente circulares unidos entre sí por una serie de zonas comprimidas o bandas 302. Las zonas comprimidas 302 están separadas en la dirección longitudinal por zonas cortadas 303 formadas durante el procedimiento de conformación. Como se muestra, cada una de las zonas comprimidas 302 está provista con la marca "3M" para identificar el fabricante del artículo 300. Se entenderá que las zonas comprimidas 302 pueden estar provistas con cualquier otra forma de marca de superficie como se ha descrito antes.
El artículo 300 puede ser producido comprimiendo una lámina delgada de espuma con una hoja giratoria (no mostrada) que tenga una superficie periférica configurada para formar las zonas comprimidas 302 y zonas cortadas 303.
Los cordones 301, 301' pueden ser separados cortando a través de las zonas comprimidas 302 para dejar cada cordón 301, 301' con una serie de lengüetas que puedan ser usadas para ayudar a colocar los cordones 301, 301' cuando se usan como materiales de enmascaramiento para enmascarar un hueco entre dos partes de un vehículo durante el pintado por pulverización como se ha descrito previamente. Para tal aplicación, los cordones 301, 301' están provistos con una franja adhesiva longitudinal (no mostrada) para fijar los cordones 301, 301' en su
sitio.
Como se apreciará ahora, el presente invento proporciona artículos de material polimérico comprimible con un diseño de superficie aplicado a una zona de un material que ha sido configurado bajo presión para retener una forma deseada cuando la presión es retirada. El diseño puede ser decorativo y/o funcional y puede ser formado simultáneamente con el procedimiento de configuración por construcción apropiada de la superficie de contacto del formador empleado para comprimir el material polimérico.
Alternativamente, el diseño puede ser aplicado a la zona en una operación separada, por ejemplo por corte con láser o cualquier técnica adecuada antes o después de la operación de configuración. Se puede usar una operación de formación separada para aplicar el diseño de superficie a uno o ambos lados de la zona configurada. Cuando el diseño es aplicado a un lado, el otro lado puede ser plano. Cuando el diseño es aplicado a ambos lados, los diseños pueden ser el mismo o diferentes y pueden estar alineados o desviados.
Aunque el invento ha sido descrito haciendo referencia particular a los artículos hechos de espuma polimérica adecuada para usar como materiales de enmascaramiento cuando se pinta por pulverización un vehículo, se entenderá que el invento no está limitado a tal aplicación y que el invento puede ser aplicado a otros artículos hechos de espuma polimérica que puedan ser configurados bajo presión para mantener una forma deseada cuando la presión es retirada.
Por ejemplo, haciendo referencia a las figuras 24 a 26, se muestra la aplicación del invento a un artículo 400 adecuado para usar como paquete para huevos o elementos frágiles similares (no mostrados). Como se muestra, una lámina de espuma es comprimida para proporcionar una pluralidad de zonas 401 de forma generalmente de estrella alineadas en dos direcciones mutuamente perpendiculares para producir una superficie enrollada en la que cada zona comprimida 401 forma un rebaje o cavidad 402 en la lámina de espuma para recibir un huevo.
Las zonas 401 son producidas comprimiendo la lámina de espuma con formadores (no mostrados) que tienen superficies de contacto correspondientes a la forma de estrella de las zonas 401. En esta realización, las superficies de contacto están formadas con ranuras rebajadas que proporcionan las zonas con un diseño de superficie en forma de nervaduras paralelas elevadas 403. Se entenderá, sin embargo, que las zonas 401 pueden estar provistas con cualquier otro diseño de superficie de naturaleza decorativa y/o funcional como se ha descrito en esta memoria. El artículo 400 es también adecuado para otros usos tales como un material de amortiguación de sonido o a prueba de ruidos en una variedad de aplicaciones.
Con referencia ahora a la figura 27, se muestra la aplicación del invento a un artículo 500 que comprende una cinta adhesiva 501 sensible a la presión con un respaldo de espuma dispuesto a lo largo de un borde de lado con un reborde 502 al que se aplica un diseño de superficie que comprende la marca "3M" como se ha descrito previamente en esta memoria. El reborde 502 es formado comprimiendo una zona de la espuma para mantener la forma deseada del reborde 502 cuando se retire la presión. Se entenderá, que se puede aplicar al reborde 502 cualquier otro diseño de superficie de naturaleza decorativa y/o funcional como se ha descrito en esta memoria. El reborde 502 puede estar sujeto por medio de una costura que permita que el reborde 502 sea separado de la cinta 501 si se desea.
En las realizaciones descritas antes, una zona del artículo es deformada bajo presión para mantener una forma deseada cuando la presión aplicada a la zona es retirada. Dependiendo del material del artículo y la presión aplicada, la deformación del material puede ser suficiente para provocar que el material retenga la forma deseada sin ningún suministro adicional de energía. Por ejemplo, la presión aplicada para deformar el material puede definir el material y evitar que vuelva a su forma original. En algún caso, sin embargo, puede ser deseable o necesario proporcionar un suministro adicional de energía para ayudar a mantener la forma deseada del artículo cuando se retira la presión. Esto puede conseguirse con una variedad de formas para mejorar u optimizar el procedimiento de configuración. Por ejemplo aplicando al material una presión mayor que la requerida para deformarlo, o con la aplicación de calor al material o por otros medios tales como radiación electromagnética o ultrasonidos. Se puede aplicar calor cambiando la temperatura ambiente o calentando los formadores usados para configurar el material o de cualquier otra forma adecuada. Cualquiera de estos o más medios para poner energía adicional puede ser empleado separadamente o en combinación.
Se entenderá que los ejemplos descritos antes están destinados a ilustrar el rango diverso y la aplicación del invento y las características de las realizaciones pueden ser usadas separadamente o en combinación con cualquier otra característica del mismo o realizaciones diferentes para producir un artículo con un diseño de superficie aplicado a una zona del artículo que ha sido comprimido para mantener una forma deseada cuando se retira la presión.
Así, se apreciará que el invento tiene aplicación general a cualquier artículo hecho de material polimérico comprimible, especialmente artículos de espuma, a los que se pueda aplicar un diseño de superficie decorativo y/o funcional a una zona comprimida con cualquier finalidad deseada. Por ejemplo, el invento puede ser aplicado a tapicerías para coches, subcapas de alfombras y otros artículos a los que se pueda aplicar un diseño de superficie de forma útil.
Además de esto, aunque se cree que los materiales específicos y/o configuración de los artículos descritos e ilustrados representan los mejores medios conocidos actualmente por el solicitante para producir artículos que tengan un diseño de superficie aplicado a una zona que ha sido comprimida para mantener una forma deseada cuando se retira la presión, se apreciará que el invento no está limitado a ellos y que se pueden hacer varias modificaciones y mejoras dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (25)

1. Un artículo de espuma de polímero (10, 100, 200, 300, 400, 500) que tiene un diseño de superficie aplicado al artículo, caracterizado porque el artículo comprende una espuma compresible elásticamente en la que el diseño de superficie es formado cuando una zona (14, 102, 202, 302, 402, 502) de la espuma es deformada bajo presión hasta una forma deseada, de manera que, cuando se retira la presión, el artículo está formado con la forma deseada con el diseño de superficie producido en la zona deformada (14, 102, 202, 302, 402, 502).
2. Un artículo de polímero acorde con la reivindicación 1, en el que el diseño de superficie es funcional.
3. Un artículo de polímero acorde con la reivindicación 1, en el que el diseño de superficie modifica una propiedad física del artículo.
4. Un artículo de polímero acorde con la reivindicación 3, en el que el diseño de superficie modifica al menos uno de entre la tensión, rigidez, resistencia o flexibilidad del artículo.
5. Un artículo de polímero acorde con la reivindicación 2, en el que el diseño de superficie proporciona o incluye una representación visual de información.
6. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el diseño de superficie es aplicado durante el procedimiento de conformación con un formador (19) que tiene una superficie de contacto (19a-19j) adaptada para proporcionar el diseño de superficie deseado en el material polimérico comprimido.
7. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el diseño de superficie está elevado con relación al material polimérico adyacente.
8. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la espuma polimérica tiene una densidad en el intervalo de 20 a 30 Kg.m^{3}.
9. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la espuma polimérica es seleccionada del grupo que comprende materiales de espuma de poliuretano, poliolefina y poliéster.
10. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402, 502) proporciona el artículo propiedades deseadas para la aplicación pretendida del artículo.
11. Un artículo de polímero acorde con la reivindicación 10, en el que la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402, 502) forma una parte de bisagra que se extiende a lo largo de una tira alargada para usar como un material de enmascaramiento tal como una parte adyacente (12, 13, 101, 101', 201, 301, 301') de la tira puede girar con relación a la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402).
12. Un artículo de polímero acorde con la reivindicación 10, en el que la zona comprimida (102, 102'; 202) proporciona una lengüeta (102, 102', 202) por medio de la cual el artículo (200) puede ser agarrado para ayudar a manejar el artículo en el uso.
13. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que zonas juntas (102, 102') se pueden separar a lo largo de la costura (103).
14. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dos o más artículos (11, 11'; 101, 101') están formadas juntas y fijadas de forma desmontable una con otra por una costura (18; 103) permitiendo que los artículos sean separados uno de otro.
15. Un artículo de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se proporciona una lengüeta (202) conectada al artículo por una costura (203) que permite que la lengüeta (202) sea retirada después de que el artículo (200) ha sido fijado en su sitio.
16. Un artículo de espuma de polímero acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tira de espuma tiene una franja adhesiva (15) para fijar de forma liberable la tira de espuma a una de las dos partes movibles relativamente (1, 2) para cerrar temporalmente un hueco (3) entre las partes (1, 2).
17. Un aparato para fabricar el artículo de espuma de polímero 1, caracterizado por proporcionar medios (19a-19j) para comprimir una parte comprimible elásticamente de la espuma para formar el artículo con una forma deseable con un diseño de superficie producido en una zona (14, 102, 202, 302, 402, 502) de la parte comprimida que es de espesor reducido cuando el artículo está formado.
18. El aparato acorde con la reivindicación 17, en el que los medios de compresión comprenden un formador (19) que tiene una superficie de contacto (19a-19j) para formar la zona (14, 102, 202, 302, 402, 502) de espesor reducido comprimiendo el material polimérico.
19. Un método para hacer un artículo de material de espuma de polímero que tiene un diseño de superficie aplicado al artículo, caracterizado por aplicar presión a una zona comprimible elásticamente (14, 102, 202, 302, 402, 502) de la espuma de polímero para deformar la zona (14, 102, 202, 302, 402, 502) hasta una forma deseada con un diseño de superficie en la zona configurada (14, 102, 202, 302, 402, 502) durante el procedimiento de conformación y retirar la presión para formar el artículo con el diseño de superficie.
20. Un método acorde con la reivindicación 19, en el que el diseño de superficie es formado comprimiendo el material polimérico de manera que el diseño de superficie es insertado por debajo o está elevado por encima de la superficie adyacente de la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402,502).
21. Un método acorde con la reivindicación 19 o la reivindicación 20, en el que el diseño de superficie es producido por un molde configurador (19) que forma la zona comprimida (14) que tiene una superficie de contacto (19a-19j) en la que el diseño de superficie es elevado por encima o está insertado por debajo de la superficie de contacto.
22. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en el que el diseño de superficie es aplicado a un lado de la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402, 502) y forma un diseño inverso en el lado opuesto.
23. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en el que el diseño de superficie está desviado con relación a un diseño de superficie aplicado al lado opuesto de la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402, 502).
24. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en el que el diseño de superficie solapa a un diseño de superficie aplicado al lado opuesto de la zona comprimida (14, 102, 202, 302, 402, 502).
25. Un método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en el que el procedimiento de configuración es asistido aplicando un suministro adicional de energía seleccionado del grupo que comprende una presión mayor, calor, radiación electromagnética y ultrasonidos.
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