ES2309160T3 - Piezas semiacabadas y/o piezas compomentes de aluminio, cambiadas de forma y revestidas, asi como procedimiento para su produccion. - Google Patents
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Abstract
Piezas semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio cambiables de forma y revestidas, que se revisten por lo menos en dos etapas con un agente de revestimiento endurecible/reticulable en forma de una masa fundida de revestimiento o como un barniz en polvo o como una dispersión de barniz o como un sistema de disolvente, y a lo sumo se endurecen parcialmente/reticulan parcialmente a unas temperaturas < 150ºC, y la película formada de revestimiento es elástica y durante subsiguientes procesos de cambio de forma se presenta esencialmente como una película cerrada de revestimiento, y en una segunda etapa de reacción, después de un proceso de cambio de forma, se presenta esencialmente como una película de revestimiento endurecida totalmente/reticulada totalmente, efectuándose el endurecimiento total/la reticulación total en las condiciones de la cristalización posterior del (de una aleación de) aluminio.
Description
Piezas semiacabadas y/o piezas componentes de
aluminio, cambiadas de forma y revestidas, así como procedimiento
para su producción.
El invento se refiere a los sectores de la
química, de la construcción mecánica y de la tecnología de
materiales, y concierne a piezas semiacabadas y/o piezas
componentes de aluminio, cambiadas de forma y revestidas, que se
revisten en dos etapas con un agente de revestimiento
endurecible/reticulable para dar un revestimiento estable frente al
cambio de forma, y concierne también a un procedimiento para su
producción.
Con el fin de aplicar sistemas estratificados de
barnices sobre piezas semiacabadas (chapas) de aluminio, y de
poderlos realizar con las propiedades hoy en día exigidas, tales
como una alta resistencia a los arañazos, un alto grado de brillo,
una compatibilidad con el medio ambiente y un alto grado de
aprovechamiento, los sistemas de barnices en polvo empleados
comercialmente se cuecen (curan en horno) industrialmente a unas
temperaturas comprendidas entre 160 y 220ºC. Esto tiene como
consecuencia el hecho de que el material de base, aluminio, en el
caso de estos intervalos de temperaturas se consolida o
respectivamente se fragiliza en alto grado a través de una
cristalización posterior y ya no es apropiado para un tratamiento
ulterior según la tecnología de cambio de forma.
En los documentos de solicitud de patente
alemana DE 198 56 878/de solicitud de patente internacional WO
00/34355 se describen unas masas endurecibles que contienen grupos
de uretdiona, los cuales pueden ser endurecidos en unas reacciones
de dos etapas. La primera etapa transcurre, preferiblemente a través
de una formación de un alofanato, a unas temperaturas de menos que
160ºC. A partir de unas temperaturas mayores que 170ºC resultan
enlaces de uretanos mediando formación del estado final
reticulado.
En los documentos DE 198 56 877/WO 00/34391 se
describen "masas endurecibles", empleadas de manera preferente
para la producción de barnices en polvo, y procedimientos para su
producción y elaboración, que se emplean planificadamente en
reacciones de múltiples etapas y de manera preferida para reacciones
de dos etapas. Estas masas se endurecen totalmente en unas
reacciones de múltiples etapas, transcurriendo la primera etapa de
manera catalizada a unas bajas temperaturas.
Resulta desventajoso, en los casos de los
revestimientos conocidos, el hecho de que en lo esencial no se puede
conseguir ningún revestimiento que sea estable frente al cambio de
forma.
La misión del invento consiste en presentar y
producir piezas semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio,
cambiadas de forma y revestidas, que como piezas semiacabadas
todavía puedan ser cambiadas de forma, y en este contexto se
conserve un revestimiento cerrado, y que se endurezcan totalmente a
unas temperaturas más altas, por lo que al final se obtenga
asimismo un revestimiento cerrado.
El problema planteado por esta misión es
resuelto mediante el invento indicado en las reivindicaciones.
Ciertos perfeccionamientos son objeto de las reivindicaciones
subordinadas.
Las piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio cambiables de forma y revestidas, se revisten con un
agente de revestimiento endurecible/reticulable por lo menos en dos
etapas, en forma de una masa fundida de revestimiento o como un
barniz en polvo o como una dispersión de barniz o como un sistema de
disolventes, y a lo sumo se endurecen parcialmente/reticulan
parcialmente. En este contexto, la película formada de revestimiento
es elástica y se presenta durante los subsiguientes procesos de
cambio de forma esencialmente en forma de una película cerrada de
revestimiento.
Las piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio revestidas ulteriormente conforme al invento, son
provistas de por lo menos una película de revestimiento en lo
esencial endurecida totalmente/reticulada totalmente, en por lo
menos una segunda etapa de reacción después de un proceso de cambio
de forma, efectuándose el endurecimiento total/la reticulación
total en las condiciones de la cristalización posterior del (de una
aleación de) aluminio.
Ventajosamente, las piezas semiacabadas y/o
piezas componentes de aluminio cambiables de forma y revestidas, se
presentan en forma de chapa(s) fina(s) de aluminio o
de tubo(s) de aluminio o de pieza(s)
semiacabada(s) empareda-
da(s) de aluminio en forma de chapas o tubos a base de (aleaciones de) aluminio cambiables de forma, las cuales son cambiables de forma a unas temperaturas menores que 150ºC.
da(s) de aluminio en forma de chapas o tubos a base de (aleaciones de) aluminio cambiables de forma, las cuales son cambiables de forma a unas temperaturas menores que 150ºC.
Ulteriormente, de manera ventajosa, las piezas
semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio cambiables de forma
y revestidas, se revisten total o parcialmente o por una sola cara o
por el interior o por el exterior con la película de
revestimiento.
Es también ventajoso el hecho de que las piezas
semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio cambiables de forma
y revestidas, sean provistas de por lo menos una capa adicional.
Es asimismo ventajoso el hecho de que, en los
casos de las piezas semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio
cambiables de forma y revestidas, la adhesión se consiga mediante
interacciones adhesivas y/o mediante enlaces químicos,
preferiblemente covalentes.
Además, es ventajoso el hecho de que, en el caso
de las piezas semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio
cambiables de forma y revestidas, por lo menos uno de los agentes de
revestimiento consista en un sistema de agente aglutinante, que
esté compuesto de uno o varios componente(s) de resinas y
endurecedores con o sin aditivo(s) y/o
catalizador(es).
En el caso del procedimiento conforme al invento
para la producción de piezas semiacabadas y/o piezas componentes de
aluminio cambiables de forma y revestidas, unas piezas semiacabadas
de aluminio en forma de una chapa fina de aluminio o de piezas
componentes en emparedado de aluminio o de un tubo de aluminio a
base de (de una aleación de) aluminio, y/o unas piezas componentes
de aluminio, se revisten con por lo menos un agente de revestimiento
en forma de una masa fundida de revestimiento o de un barniz en
polvo o de una dispersión de barniz o de un sistema de disolvente.
La(s) capa(s), en una primera etapa, forma(n)
película(s) y se endurece(n)
parcialmente/reticula(n)
parcialmente, y en la por lo menos una segunda etapa, durante y/o después de por lo menos un proceso de cambio de forma, esencialmente se endurece(n) totalmente/reticula(n) totalmente.
parcialmente, y en la por lo menos una segunda etapa, durante y/o después de por lo menos un proceso de cambio de forma, esencialmente se endurece(n) totalmente/reticula(n) totalmente.
Ventajosamente, la primera etapa para la
formación de película(s) y para el endurecimiento parcial/la
reticulación parcial se lleva a cabo a unas temperaturas \leq
150ºC.
Asimismo de una manera ventajosa, para la
conservación de la cambiabilidad de forma de las piezas semiacabadas
y/o piezas componentes de aluminio después de la primera etapa para
la formación de película(s) y/o el endurecimiento parcial/la
reticulación parcial, se ajusta un cierto régimen de
temperatura/tiempo.
Además, es ventajoso que el endurecimiento
parcial/la reticulación parcial se lleve a cabo por vía térmica y/o
fotoquímica y/o radioquímica.
También es ventajoso que la segunda etapa para
el endurecimiento total/la reticulación total se lleve a cabo a
unas temperaturas > 130ºC.
Es ventajoso además que la segunda etapa para el
endurecimiento total/la reticulación total se lleve a cabo durante
y/o después de por lo menos un proceso de cambio de forma en las
condiciones de la cristalización posterior del (de una aleación de)
aluminio.
También es ventajoso que las piezas semiacabadas
y/o piezas componentes de aluminio cambiadas de forma y revestidas,
se revistan con por lo menos una capa adicional y en la por lo menos
una segunda etapa formen películas y se endurezcan
totalmente/reticulen totalmente en común con la primera capa (de
barniz).
La esencia del invento consiste en la producción
de las piezas semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio,
cambiadas de forma y revestidas, que se revisten después de la
producción de la pieza semiacabada de aluminio y forman películas y
se endurecen parcialmente/reticulan parcialmente en un proceso
térmico. El endurecimiento parcial/la reticulación parcial de la
capa, por ejemplo por vía térmica y radioquímica o solamente por vía
térmica, tiene una estabilidad mecánica tal que estas piezas
semiacabadas, sin problemas, se pueden almacenar de modo intermedio
y elaborar ulteriormente en un momento posterior. Para la
conservación de la cambiabilidad de forma de las piezas
semiacabadas y piezas componentes de aluminio se debe respetar un
correspondiente régimen de temperatura/tiempo en la primera etapa
de la formación de películas y/o del endurecimiento parcial/de la
reticulación parcial. En este caso se realiza que a unas
temperaturas más altas deben escogerse unos períodos de tiempo de
reacción más cortos. A unas bajas temperaturas, por ejemplo el
endurecimiento parcial/la reticulación parcial se debe llevar a
cabo por vía radioquímica.
La elasticidad de la capa (de barniz) endurecida
parcialmente/reticulada parcialmente es ajustable mediante ciertos
criterios - en primer término mediante la composición del sistema de
agente aglutinante y en segundo término mediante el grado del
endurecimiento parcial/de la reticulación parcial, que se puede
determinar por medio de mediciones de DSC. En lo referente a la
composición del sistema de agente aglutinante pueden estar
integrados en el componente de resina en particular unos elementos
estructurales elásticos. La película (de barniz) formada se
presenta de esta manera como una película (de barniz) cerrada
durante o después del proceso de cambio de forma, con lo cual puede
prescindirse de etapas adicionales de procedimiento.
Después del proceso de cambio de forma se pueden
aplicar unas capas adicionales, por ejemplo revestimientos
superiores (en inglés top coats), capas cubrientes o cromáticas o
capas deslizantes, que también pueden ser endurecidas
totalmente/reticuladas en la segunda etapa a unas temperaturas
mayores que 130ºC. Con el endurecimiento total/la reticulación
total de la(s) capa(s) en las condiciones de la
cristalización posterior del (de una aleación) de aluminio, se
alcanza la rigidez de la pieza componente.
La adhesión entre las piezas semiacabadas y las
piezas componentes de aluminio cambiables de forma y la capa, y
entre las capas, se consigue ventajosamente, junto a la interacción
adhesiva, mediante enlaces químicos. Una adhesión mejorada
adicionalmente se consigue mediante formación de enlaces covalentes.
Mediante el endurecimiento parcial/la reticulación parcial de una
capa se conservan junto a la superficie grupos funcionales y/o
reactivos, que pasan a formar un enlace covalente con los grupos
funcionales y/o reactivos de una capa adicional.
A continuación, el invento es explicado con
mayor detalle con ayuda de varios Ejemplos de realización.
En una amasadora de laboratorio los compuestos
(A) y (B) se homogeneizan a una temperatura de la masa de 90ºC. A
esta masa se le añaden consecutivamente los compuestos (E), (D) y
(C).
Las composiciones de las mezclas de los Ejemplos
se indican en la Tabla 1. Las masas homogeneizadas se enfrían
bruscamente mediante incorporación en nitrógeno líquido. Estas masas
se elaboran ulteriormente en una instalación de molienda (de
laboratorio) con disposición clasificadora, para dar un polvo de
revestimiento.
El polvo de revestimiento se aplica sobre una
chapa fina de aluminio mediante un barnizado en polvo y durante 15
minutos forma películas y se endurece parcialmente/reticula
parcialmente en un horno con circulación de aire a 140ºC. Por medio
de mediciones por DSC se comprobó que en unas condiciones
isotérmicas de medición no se pueden detectar reacciones ulteriores
de la uretdiona para formar el alofanato.
Por medio de una embutición profunda, la chapa
fina de aluminio revestida se cambia de forma a la temperatura
ambiente para dar un vaso de boca ancha como pieza componente
modelo. En este caso no aparecieron formaciones de grietas ni
respectivamente deterioros de las capas y se presentó una película
cerrada de revestimiento.
Después de la aplicación de un barniz
transparente en polvo como capa de revestimiento superior, esta
pieza componente modelo se endurece totalmente/reticula totalmente
en 20 minutos a 170ºC en el horno con circulación de aire. Al mismo
tiempo, la rigidez de la pieza componente se aumentó mediante una
cristalización posterior.
La caracterización del grado de reticulación de
las capas de barniz se efectúa mediante una calorimetría de barrido
diferencial (DSC del inglés Differential Scanning Calorimetry). En
el barrido dinámico por DSC de 40 a 220ºC a una velocidad de
calentamiento de 10 K/min ya no se comprobó ningún pico de reacción.
Los resultados se indican en la Tabla 2.
El Ejemplo 1 en las Tablas es el Ejemplo de
comparación análogo al de agentes de revestimiento comerciales, en
el que, después del revestimiento y del endurecimiento parcial/de la
reticulación parcial, la pieza semiacabada de aluminio ya no es
cambiable de forma.
Claims (11)
1. Piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio cambiables de forma y revestidas, que se revisten por
lo menos en dos etapas con un agente de revestimiento
endurecible/reticulable en forma de una masa fundida de
revestimiento o como un barniz en polvo o como una dispersión de
barniz o como un sistema de disolvente, y a lo sumo se endurecen
parcialmente/reticulan parcialmente a unas temperaturas < 150ºC,
y la película formada de revestimiento es elástica y durante
subsiguientes procesos de cambio de forma se presenta esencialmente
como una película cerrada de revestimiento, y en una segunda etapa
de reacción, después de un proceso de cambio de forma, se presenta
esencialmente como una película de revestimiento endurecida
totalmente/reticulada totalmente, efectuándose el endurecimiento
total/la reticulación total en las condiciones de la cristalización
posterior del (de una aleación de) aluminio.
2. Piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio, cambiables de forma y revestidas, de acuerdo con la
reivindicación 1, que se presentan en forma de chapa(s)
fina(s) de aluminio o de tubo(s) de aluminio y/o de
pieza(s) semiacabada(s) emparedada(s) de
aluminio en forma de chapas o tubos a base de (aleaciones de)
aluminio cambia-
ble(s) de forma, que se pueden cambiar de forma a unas temperaturas menores que 150ºC.
ble(s) de forma, que se pueden cambiar de forma a unas temperaturas menores que 150ºC.
3. Piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio, cambiables de forma y revestidas, de acuerdo con la
reivindicación 1, que están revestidas de manera total o parcial o
por una sola cara o por el interior o por el exterior con la
película de revestimiento.
4. Piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio, cambiables de forma y revestidas, de acuerdo con la
reivindicación 1, en las que las piezas semiacabadas y/o piezas
componentes de aluminio revestidas son provistas de por lo menos
una capa adicional.
5. Piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio, cambiables de forma y revestidas, de acuerdo con la
reivindicación 1, en las cuales la adhesión se consigue mediante
interacciones adhesivas y/o mediante enlaces químicos,
preferiblemente covalentes.
6. Piezas semiacabadas y/o piezas componentes
de aluminio, cambiables de forma y revestidas, de acuerdo con la
reivindicación 1, en las que por lo menos un agente de revestimiento
consiste en un sistema de agente aglutinante, que se compone de uno
o varios componente(s) de resinas y/o endurecedores con o sin
aditivo(s) y/o catalizador(es).
7. Procedimiento para la producción de piezas
semiacabadas y/o piezas componentes de aluminio, cambiables de
forma y revestidas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que
unas piezas semiacabadas de aluminio en forma de una chapa fina de
aluminio o de piezas componentes emparedadas o de un tubo de
aluminio a base del (de una aleación de) aluminio cambiable de
forma, y/o unas piezas componentes de aluminio, se revisten en por
lo menos dos etapas con por lo menos un agente de revestimiento
endurecible/reticulable en forma de una masa fundida de
revestimiento o de un barniz en polvo o de una dispersión de barniz
o de un sistema de disolventes, y la(s) capa(s), en
una primera etapa, forman película(s) a unas temperaturas
< 150ºC y se endurecen parcialmente/reticulan parcialmente, y en
por lo menos una segunda etapa, durante y/o después de por lo menos
un proceso de cambio de forma, se endurecen totalmente/reticulan
totalmente, en lo esencial en las condiciones de la cristalización
posterior del (de una aleación de) aluminio.
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, en el cual con el fin de conservar la
cambiabilidad de forma de las piezas semiacabadas y/o piezas
componentes de aluminio, después de la primera etapa para la
formación de películas y/o el endurecimiento parcial/la reticulación
parcial de la capa, se ajusta un cierto régimen de
temperatura/tiempo.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que el endurecimiento parcial/la
reticulación parcial se lleva a cabo por vía térmica y/o
fotoquímica y/o radioquímica.
10. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que la segunda etapa para el endurecimiento
total/la reticulación total se lleva a cabo a unas temperaturas
> 130ºC.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que las piezas semiacabadas y/o piezas
componentes de aluminio cambiadas de forma y revestidas, se
revisten con por lo menos una capa adicional y en la por lo menos
una segunda etapa forman películas y en común con la primera capa
(de barniz) se endurecen totalmente/reticulan totalmente.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE10112991 | 2001-03-13 |
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