ES2321488T3 - Procedimiento para fabricar un cuerpo tridimensional conformado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar un cuerpo tridimensional (cuerpo 3D) conformado en forma de cubeta, o para revestir una pieza tridimensional conformada con elementos superficiales tridimensionales que se pueden conformar por flexión (elementos superficiales 3D) o con elementos superficiales convencionales que se pueden conformar por flexión (elementos superficiales 2D) de madera o material compuesto de madera reforzada, en el que los elementos superficiales 2D o 3D a conformar se recortan a las dimensiones de procesamiento y se posicionan para el proceso de conformación o se posicionan relativamente entre sí, y los elementos superficiales dispuestos en una o varias capas se someten a conformación por porciones o en su totalidad, produciéndose el cambio de forma mediante una conformación por cizallamiento sobre la superficie de todos los elementos superficiales correspondientes y una conformación simultánea por flexión sobre múltiples ejes de los elementos superficiales en el área de la zona de conformación activa, y el elemento o los elementos superficiales son desplazados forzadamente por una guía para generar una contratensión que actúa sobre la zona de conformación y con la que se evitan abombamientos, pandeos y pliegues del elemento superficial en la zona de conformación, y permitiendo esta contra-tensión una conformación del elemento superficial a conformar mediante el desplazamiento, necesario para el procedimiento, de los elementos superficiales 2D o 3D de una o varias capas y al mismo tiempo evita los fallos de estabilidad de los elementos superficiales 2D o 3D durante el proceso de conformación, y después de alcanzar el grado de conformación deseado, los elementos superficiales conformados de modo elástico o elástico-plástico se someten a presión hasta que, mediante acción de un adhesivo, los elementos superficiales se unen entre sí o las tiras de un elemento superficial se unen mutuamente o con la pieza que los soporta.
Description
Procedimiento para fabricar un cuerpo
tridimensional conformado.
La invención se refiere a un procedimiento para
fabricar un cuerpo tridimensional (cuerpo 3D) conformado en forma
de cubeta, o para revestir una pieza tridimensional conformada con
elementos superficiales tridimensionales que se pueden conformar
por flexión (elementos superficiales 3D) o con elementos
superficiales convencionales que se pueden conformar por flexión
(elementos superficiales 2D) de madera o material compuesto de
madera reforzada, y también a un dispositivo para realizar dicho
procedimiento (Reivindicación 10).
El documento DD 271670 B5 describe la producción
de cuerpos 3D y elementos superficiales 3D especialmente adecuados
para ello.
De acuerdo con dicho documento, varios elementos
superficiales 3D superpuestos se aprietan entre sí mediante esteras
elásticas deformables por cizallamiento, y se conforman como un
paquete 3D. Estas esteras han de desempeñar una función de
estabilización en el material compuesto con los elementos
superficiales 3D.
Este proceso tiene varias desventajas: el efecto
de apoyo relativamente bajo de las esteras elásticas frente a las
fuerzas de pandeo, las grandes fuerzas necesarias para su
conformación por cizallamiento y el elevado gasto producido por la
manipulación de las esteras mediante la aplicación de vacío o
presión externa. Esto limita el campo de aplicación de esta
técnica. La conformación 3D de elementos superficiales de acuerdo
con el documento DE 271 670 B5 topa además con límites de
conformación condicionados por la geometría si el grado de
deformación requiere la flexión de la superficie de los elementos
estructurales en forma de tira más allá de su límite de deformación
de rotura. En consecuencia, por ejemplo no es posible producir una
cubeta en forma de semiesfera.
Además, en el documento EP 0265632 B1 se
describe un procedimiento para fabricar una pieza de enchapado de
madera que está configurada en forma de placa y revestida con una
chapa exterior y cuyas zonas marginales se conforman a presión con
un perfil redondeado en todo su perímetro. Por consiguiente, en los
contornos redondeados de la zona marginal se requiere una
conformación 3D. Sin embargo, la herramienta de estampado a presión
utilizada para ello sólo permite un espesor máximo de la pieza de
trabajo de 5 mm. De acuerdo con el documento EP 0265632 B1 en el
área 3D se pueden formar pequeñas grietas que se vuelven a cerrar
mediante una gran fuerza de presión. Este procedimiento es para
piezas de superficie esencialmente plana y no para la producción de
cuerpos 3D en forma de cubeta.
Ya se conoce el chapado de piezas
preponderantemente planas que sólo presentan zonas marginales o
medias con una conformación 3D moderada (pequeña) en las zonas de
los ángulos. Estas piezas se revisten mediante una técnica de
presión de membrana, como se describe por ejemplo en el documento EP
0568935. El grado de conformación está muy limitado a piezas planas
con un perfilado relativamente pequeño.
El documento DE 19607051 C2 describe un
procedimiento de enchapado para piezas de soporte rígidas, como
piezas de fundición a presión de aluminio, en el que la chapa
primero se pega sobre una película estabilizadora y después se
coloca a presión sobre la pieza de soporte con forma básica en
ángulo plano y borde redondeado en todo su perímetro. En dicho
documento no se describe la colocación a presión en particular en
dicha zona marginal. El objetivo de la invención consiste en la
racionalización del mecanizado de acabado. Este procedimiento no es
adecuado para el chapado de cuerpos con una forma 3D
pronunciada.
En el documento DE 19753243 C2 se describe un
procedimiento para el enchapado de un objeto conformado
tridimensional, en el que desde un principio se reconoce la
formación de grietas en la chapa, pero cuya propagación al parecer
se ha de evitar mediante un revestimiento de resina sintética
adicional.
El objetivo de la invención consiste en crear un
procedimiento para fabricar un cuerpo con una conformación
marcadamente tridimensional, de pared delgada, en forma de cubeta
(cuerpo 3D) o para el revestimiento de piezas con una conformación
marcadamente tridimensional de los materiales más diversos, como por
ejemplo madera, material derivado de la madera, plástico, aluminio
fundido, etc., y también dispositivos para la realización del
procedimiento. Mediante el procedimiento se ha de evitar el fallo de
estabilidad (pandeo, formación de arrugas y en consecuencia un
aplastamiento incontrolado y/o desgarro) existente en todas las
variantes de aplicación de los elementos superficiales 2D o 3D
durante el proceso de conformación.
Este objetivo se resuelve mediante las
características indicadas en la reivindicación principal 1. En las
reivindicaciones dependientes se exponen configuraciones ventajosas
de la invención.
La fabricación de un cuerpo con una conformación
marcadamente tridimensional, de pared delgada, en forma de cubeta
(cuerpo 3D) o el revestimiento de piezas con una conformación
marcadamente tridimensional mediante uno o más elementos
superficiales 3D dispuestos en capas o con elementos superficiales
2D con mejor capacidad de conformación, como por ejemplo chapas de
madera prensada, tiene lugar en varios pasos.
En primer lugar, los elementos superficiales 2D
o 3D se cortan a la medida correspondiente a las dimensiones de
procesamiento (Figura 01).
En caso de piezas de conformación de varias
capas, los elementos superficiales 2D o 3D a conformar se colocan
formando un paquete y en caso dado se fijan temporalmente en esa
posición para el proceso de conformación. Un elemento superficial
3D individual consiste en cada caso en madera (chapa de madera),
madera en capas (madera laminada) o un material compuesto de madera
y uno o más materiales superficiales adicionales, tal como una
lámina de plástico o un tejido no tejido.
A continuación, los elementos superficiales
dispuestos en una o varias capas se someten a conformación por
porciones o en su totalidad, produciéndose el cambio de forma
mediante una conformación por cizallamiento sobre la superficie de
todos los elementos superficiales correspondientes y una
conformación simultánea por flexión sobre múltiples ejes de los
elementos superficiales en el área de la zona de conformación
activa.
Las Figuras 01 a 03 muestran gráficamente el
principio de funcionamiento de la conformación 3D. Las figuras
muestran la conformación 3D de un elemento superficial 3D individual
(01) de acuerdo con el documento DD 271670 B5, estando
representadas las tiras individuales (02) del elemento superficial
3D ampliadas para que sean más fáciles de reconocer.
En la conformación de este elemento superficial
3D, que consiste en tiras colindantes fijadas entre sí mediante un
cosido (Figura 1, Figura 2), no se produce ningún cambio de espesor
digno de mención de los elementos superficiales 3D, y con ello del
paquete de prensado o de un elemento superficial 3D individual.
El contorno del elemento superficial 3D varía
mediante el desplazamiento que actúa a lo largo de las tiras
adyacentes.
En cambio, las dilataciones y los aplastamientos
de los elementos superficiales 3D son muy reducidos.
Además de los materiales arriba mencionados
también se pueden procesar como elementos superficiales otras
piezas de trabajo con menor capacidad de conformación por
cizallamiento de madera, madera laminada o un material compuesto de
madera y otros materiales, si sus posibilidades de deformación
corresponden al grado de conformación exigido. En el caso de los
materiales con menor capacidad de conformación por cizallamiento,
durante la conformación 3D se produce una mayor dilatación y
aplastamiento (Figura 03).
Para excluir la posibilidad de formación de
abombamientos, pandeos y pliegues del elemento superficial en la
zona de conformación, en esta área se genera una
contra-tensión que posibilita una conformación del
elemento superficial mediante el desplazamiento, necesario para el
procedimiento, de los elementos superficiales 2D o 3D de una o
varias capas. Por otra parte, la contra-tensión
evita fallos de estabilidad de los elementos superficiales 2D o 3D
durante el proceso de conformación.
La contra-tensión se ajusta de
tal modo que hace posible un desplazamiento sin trabas de las tiras
colindantes del elemento superficial durante la conformación por
cizallamiento, sin que las contra-tensiones surgidas
en la zona de conformación del elemento superficial pongan en
peligro la estabilidad de la pieza de conformación.
Después de alcanzar el grado de conformación
deseado, los elementos superficiales conformados (generalmente sólo
de modo elástico) se someten a presión hasta que un adhesivo
previamente aplicado una los elementos superficiales entre sí o con
la pieza que lo soporta.
Después de la conformación y adhesión de los
elementos superficiales, opcionalmente se lleva a cabo un
procesamiento de acabado para conferir la forma definitiva a las
zonas marginales exteriores de la pieza de conformación.
En una variante de procedimiento especialmente
preferente, la conformación del elemento superficial se lleva a
cabo a temperaturas entre 20ºC y 30ºC. Después de aplicar una fuerza
de presión de 2,1 MPa, los elementos superficiales se calientan a
una temperatura de 90ºC, con lo que el adhesivo se endurece.
En otra variante de procedimiento igualmente
preferente, los elementos superficiales a conformar se calientan a
una temperatura de 80ºC antes de la conformación, con lo que,
durante la conformación subsiguiente, además de la deformación
elástica también se posibilita una alta proporción de deformación
plástica de los elementos superficiales, y con ello un menor radio
de flexión. Además, de este modo se afloja un cosido térmicamente
reversible, utilizado en caso dado, de las tiras del elemento
superficial.
Un dispositivo para producir las
contra-tensiones, específicas del procedimiento,
está configurado como una guía forzada en forma de canal
(canal).
En una realización preferente, el canal consiste
en un par de placas rígidas, planas o en forma de arco, que
encierra esencialmente los elementos superficiales y forma un
intersticio tal que los elementos superficiales se pueden desplazar
dentro del mismo bajo acción de las tensiones de conformación, pero
sin pandear ni superponerse.
Después de la preconformación 2D, generalmente
elástica, de los elementos superficiales en la guía forzada en
forma de canal, la pieza de conformación es conducida a un útil de
conformación en el que tiene lugar la conformación y fijación
definitiva.
El útil de conformación para compactar los
elementos superficiales (paquete de prensado) está ajustado de tal
modo que las superficies de presión de la matriz y el útil de
conformación macho forman al menos temporalmente un canal igual.
El par de placas de la guía forzada, cuyo borde
presenta por un lado la misma forma de arco que el borde del útil
de conformación, es conducido con dicho borde tangencialmente con
respecto al útil de conformación, y el par de chapas empuja el
paquete de prensado al interior del útil de conformación ajustado en
forma de canal.
La introducción del paquete de prensado puede
tener lugar de acuerdo con las siguientes variantes:
1. Empuje mediante un elemento aplicado en forma
de empujador.
2. Tracción mediante un elemento flexible fijado
en el paquete de prensado.
3. Utilización de un elemento superficial
auxiliar para inserción o introducción a modo de bandeja.
4. Introducción por soplado mediante un cojín de
aire dirigido.
5. Movimiento rítmico relativo entre el par de
placas y el útil de conformación a modo de un transportador
vibratorio.
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En el lugar de paso entre el par de placas de la
guía forzada en forma de canal y el útil de conformación, tal como
se describe más adelante en el ejemplo de realización 1, los
elementos superficiales 3D están temporalmente sueltos a lo largo
de un empuje de avance o una carrera de retorno del par de placas,
no constituyendo la longitud de dicho recorrido ningún peligro de
pandeo del paquete de prensado.
Después de introducir el paquete de prensado en
el útil de conformación, se lleva a cabo la compactación y
endurecimiento del adhesivo que se encuentra entre los elementos
superficiales 3D para obtener una pieza conformada.
El tipo de útil de conformación es especialmente
adecuado para la producción de piezas conformadas a modo de
recipiente, pero también para perfiles de longitud limitada, y se
describe más detalladamente a modo de ejemplo más abajo en los
ejemplos de realización 1 y 2.
En lugar del útil de conformación totalmente
cerrado en forma de intersticio, el útil de conformación también se
puede cerrar por segmentos. En este caso, el paquete de prensado
primero se conduce a un par de placas, cuyo borde de salida
corresponde por término medio al perfil variable del útil de
conformación. Después de sacar un trozo corto del paquete de
prensado del par de placas, esta primera zona descubierta se coloca
en el comienzo del útil de conformación abierto y se cubre con el
pequeño segmento del contra-molde de presión
ajustado a la misma. Al aplicar presión sobre el segmento se produce
la primera conformación por cizallamiento 3D en dicha zona.
Después, el par de placas se mueve una distancia correspondiente a
la longitud del siguiente segmento tangencialmente con respecto a
la zona convexa abierta del útil de conformación, con lo que queda
descubierta la siguiente zona del paquete de prensado. Durante este
movimiento tangencial, un apriete controlado del par de placas
ejerce una tensión de tracción estabilizadora sobre la parte
descubierta en cada caso del paquete de prensado, con lo que ésta
ya experimenta una conformación 3D parcial.
La conformación por cizallamiento del paquete de
prensado que se produce en este proceso continúa hasta la zona que
se encuentra dentro del canal. A continuación se aplica de nuevo
presión sobre el segmento correspondiente, ahora cóncavo, del
contra-molde de presión y se completa la
conformación 3D en esta zona. Al aplicar presión sobre el
contra-molde de presión, las superficies del útil de
presión forman en esta zona un canal que, con un espesor de
intersticio decreciente y en consecuencia un grado de deformación 3D
progresivo, ejerce un efecto de estabilización creciente sobre el
paquete de prensado.
De este modo, todo el paquete de prensado se
coloca en cada caso alrededor de una zona convexa del útil de
conformación, pudiendo cambiar la dirección de curvatura, y a
continuación se pone encima en cada caso la
contra-pieza, hasta que todo el útil de conformación
se cierra paso a paso.
Cada uno de los segmentos se fija mediante un
enclavamiento en una configuración sencilla. Su longitud se
dimensiona de tal modo que, al ejercer presión sobre ellos, la
conformación 3D tiene lugar en una zona superficial suficientemente
limitada sin peligro de que se produzca un fallo de estabilidad de
los elementos superficiales 3D.
La compactación definitiva de los elementos
superficiales 3D tiene lugar mediante la aplicación de una fuerza
de presión sobre los segmentos de presión que supera el efecto del
enclavamiento, hasta que se endurece el adhesivo entre los
elementos superficiales 3D.
Esta variante de procedimiento es especialmente
adecuada para la producción de piezas con perfiles complicados, con
destalonados y cambios angulares opuestos, y se describe más
detalladamente en el Ejemplo 2.
Para superar los límites de conformación de los
elementos superficiales 3D condicionados por la geometría, como los
que aparecen por ejemplo en la producción de una pieza conformada a
modo de recipiente con paredes verticales, se lleva a cabo una
preconformación específica.
Al menos en las zonas en las que los elementos
superficiales 3D son sometidos a una curvatura demasiado grande
durante la conformación en la dirección superficial, en cada caso se
utiliza un elemento superficial 3D que presenta una curvatura
opuesta a la dirección de curvatura prevista de las tiras
individuales en la superficie. Durante la conformación 3D, esta
curvatura opuesta se reduce, se suprime o, en un caso extremo, se
forma en dirección opuesta hasta alcanzar el límite de deformación
de rotura. Dependiendo de la posición de la conformación extrema,
estos elementos superficiales 3D preconformados se pueden componer
de varias piezas formando una superficie cerrada o también se puede
combinar con elementos superficiales 3D simples.
Existen diferentes procedimientos adecuados para
la producción de estos elementos preconformados:
1. La preconformación se lleva a cabo doblando
las tiras en la superficie plana para formar arcos circulares
concéntricos o curvas similares y fijando a continuación dichas
tiras sin que éstas se separen lateralmente entre sí. La fijación
puede tener lugar mediante adhesivo reversible entre las tiras,
pegando hilos o elementos adhesivos planos, mediante una
humectación y/o calentamiento plastificante y un secado y/o
enfriamiento subsiguiente, o mediante una sujeción mecánica simple
en un dispositivo de fijación. Para unir entre sí elementos
superficiales preconformados de este modo, o para unirlos a otros
elementos superficiales de bordes rectos, consistentes en tiras
rectas, a continuación se lleva a cabo un corte recto del borde
curvado a unir del elemento superficial preconformado.
2. No obstante, invirtiendo el orden de las
operaciones descritas, el elemento superficial que se puede
conformar de manera tridimensional mediante flexión y que aún no ha
sido sometido a preconformación se puede recortar en forma de arco
por el borde a unir, para después someterlo a preconformación del
modo descrito hasta que el borde en forma de arco quede recto. El
procesamiento posterior tiene lugar tal como se describe más
arriba.
3. En lugar de la deformación de las tiras en el
plano, los elementos superficiales a unir, cuyos bordes están
recortados en forma de arco de acuerdo con las necesidades, se
pueden doblar transversalmente con respecto a dicho plano de tal
modo que el borde en forma de arco coincida con el borde de una
pieza preparada del mismo modo. Los cantos de unión se cosen. A
continuación, el objeto tridimensional así formado se comprime en el
plano, con lo que las tiras de los elementos superficiales se
disponen en forma de arco.
4. No obstante, en lugar de realizar la
compresión en el plano del objeto tridimensional compuesto por
elementos superficiales curvados de acuerdo con el punto 3, también
es posible llevar a cabo inmediatamente la conformación
tridimensional para producir una pieza conformada o un
revestimiento. En este caso, la conformación del objeto
tridimensional compuesto por superficies 2D para obtener un elemento
superficial con conformación tridimensional tiene lugar mediante
una deformación no crítica de las tiras en todas las zonas
superficiales. La ventaja particular de esta variante consiste en
que permite producir elementos con conformaciones extremas, que no
pueden ser realizadas a partir de una superficie plana.
De acuerdo con una variante preferente, las
propias tiras se configuran de forma abombada perpendicularmente
con respecto a la superficie, o estrechadas hacia sus extremos, de
modo que en la disposición en fila se van curvando progresivamente
hacia el borde del elemento superficial.
El procesamiento posterior de los elementos
superficiales 3D preconformados para obtener piezas conformadas 3D
o un revestimiento correspondiente tiene lugar opcionalmente de
acuerdo con los procedimientos descritos y se describe más
detalladamente en el ejemplo de realización 6.
El revestimiento de piezas conformadas
tridimensionales de diferentes materiales con elementos
superficiales 3D (revestimiento con chapas 3D) tiene lugar de
acuerdo con la invención desde un canal en el que está guiado el
elemento superficial 3D de forma segura contra fallos de
estabilidad. Una zona corta del elemento superficial 3D que
sobresale del canal se coloca tangencialmente sobre el borde de la
pieza y se aprieta con un elemento de presión adaptado a la forma
de ésta. El canal se sigue desplazando tangencialmente y el elemento
superficial 3D se va colocando progresivamente sobre la pieza,
mientras que el elemento de presión sigue muy de cerca a la
boquilla del canal y aprieta progresivamente el elemento superficial
3D contra la pieza. Un adhesivo previamente aplicado sobre la pieza
o el elemento superficial 3D fija ambos componentes. No obstante,
alternativamente también es posible aplicar el adhesivo sobre una
capa de soporte auxiliar que se ha de colocar entre la pieza y el
elemento superficial 3D. La conformación por cizallamiento 3D tiene
lugar en toda la zona del elemento superficial 3D, que todavía no
está adherida, cuya mayor parte se encuentra dentro del canal. La
distancia entre la boquilla del canal (boquilla) y el elemento de
presión está ajustada de tal modo que el elemento superficial 3D,
que está descubierto en esa zona, no sufre ningún fallo de
estabilidad y no obstante se adapta al perfil eventualmente
variable de la pieza.
Los elementos de presión presentan una de las
siguientes configuraciones alternativas:
1. Rodillos que en caso dado mediante una
posición oblicua provocan una contracción de las tiras del elemento
superficial 3D.
2. Patines de presión dispuestos uno tras otro
que alternativamente se deslizan en el sentido de avance o
permanecen quietos, con lo que en conjunto de desplazan hacia
adelante.
3. Cojín de aire - patín de presión.
También es posible la aplicación de presión
manual convencional. Esta variante de revestimiento es especialmente
adecuada para el, así llamado, revestimiento de cantos de
componentes de muebles o también para el revestimiento progresivo
de cualquier superficie, y está ilustrada en los ejemplos de
realización 7 y 8.
De acuerdo con una variante ventajosa, que ha
sido desarrollada especialmente para el revestimiento 3D de piezas
en forma de placa, esencialmente planas o poco curvadas con un borde
perfilado en todo su perímetro, el canal estabilizador consiste en
un marco que se puede abrir. Este marco se dispone en posición
aproximadamente tangencial con respecto a la pieza y rodea el borde
perfilado. El elemento superficial 3D se sujeta dentro de dicho
marco y se coloca sobre la pieza transversalmente con respecto a la
superficie de la pieza, y se desliza afuera del marco en forma de
canal sin fallos de estabilidad. En este proceso, el elemento
superficial 3D está sujeto en la zona superficial plana, y también
en la zona superficial perfilada liberada del marco, mediante un
elemento de presión, preferentemente una membrana sometida a presión
o vacío conocida en sí. Sobre todo en las zonas de los ángulos del
marco tiene lugar una conformación por cizallamiento 3D.
Una vez finalizada esta conformación, el
elemento superficial 3D y la pieza previamente encolada se pegan
entre sí mediante el efecto del elemento de presión y un dispositivo
de calefacción (véase el ejemplo de realización 11).
La invención se explica más detalladamente a
continuación mediante ejemplos de realización seleccionados y se
ilustra en los dibujos correspondientes.
Los dibujos muestran:
Figura 01: La estructura general de un elemento
superficial 3D formado por tiras colindantes.
Figura 02: El elemento superficial de la Figura
01 después de la conformación 3D.
Figura 03: Un elemento superficial de un
material menos deformable por cizallamiento después de la
conformación 3D.
Figura 1: Una disposición para producir una
pieza conformada en forma de recipiente a partir de elementos
superficiales 3D.
Figura 1a: Una sección horizontal a través del
canal 2 de la disposición según la Figura 1.
Figura 2: Una disposición para producir una
pieza conformada 3D para elementos de revestimiento.
Figura 3: Una disposición para la producción
progresiva de una pieza conformada 3D complicada.
Figura 3a: Una sección horizontal a través del
canal dividido 14a; 14b de la disposición según la Figura 3.
Figura 4: La disposición según la Figura 3 en
posición completamente cerrada.
Figura 8: Un elemento superficial 3D
preconformado de forma plana.
Figura 8a: Un elemento superficial 3D en tiras,
de dos capas.
Figura 9: Un elemento superficial 3D
preconformado de forma plana y ensamblado.
Figura 9b: Un recipiente con una gran curvatura
fabricado utilizando un elemento superficial 3D preconformado de
forma plana y ensamblado de acuerdo con la Figura 9.
Figura 10: Una disposición para el enchapado de
cantos 3D.
Figura 11: Un perfil de un borde con enchapado
de canto 3D.
Figura 12: Un cargador con elementos
superficiales 3D.
Figura 13: Una disposición para la producción de
un prototipo de pieza conformada 3D.
Figura 14: Una pieza en bruto de una puerta de
mueble.
Figura 15: Un elemento superficial 3D para una
pieza en bruto de una puerta de mueble.
Figura 16: Una prensa de membrana con
dispositivo de conformación 3D.
Figura 17: Un dispositivo de conformación según
la Figura 16 en posición cerrada.
Figura 18: Un detalle del dispositivo de
conformación durante el proceso de conformación.
En las Figuras 01 y 02 está representada la
estructura general de un elemento superficial 3D en forma de tiras
antes y después de la conformación 3D:
Un elemento superficial 3D inicialmente plano
(01) con un contorno rectangular, consistente en tiras (02) de
sección transversal cuadrada (representados ampliados) se conforma
para obtener un cuerpo 3D abombado (03) con zonas marginales (04)
situadas en un plano. En este proceso, las tiras (02) se desplazan
entre sí en dirección longitudinal de tal modo que sus
desplazamientos (05) corresponden a la zona periférica respectiva
del abombamiento del cuerpo 3D sin aumentar las distancias
laterales entre sí, con lo que configuran un contorno (06) que ya
no es rectangular y que está modificado con respecto al elemento
superficial 3D plano.
En lugar del elemento superficial 3D (01)
consistente en tiras, también se puede utilizar un elemento
superficial 2D (07) no dividido en tiras, que en comparación tiene
menos capacidad de deformación por cizallamiento y en consecuencia
es poco deformable 3D, pero que no obstante es suficiente para fines
especiales (Figura 03).
Ejemplo de realización 1 (Figura
1)
Cinco elementos superficiales 3D consistentes en
tiras de chapa de aliso con un formato de 400 mm x 400 mm y un
espesor de 1,2 mm están superpuestos alternativamente en cruz con
respecto a la dirección de las fibras de madera. Las superficies de
contacto han sido previamente revestidas con una cola de resina de
urea-formaldehído (cola UF) habitual en la técnica
del enchapado. El paquete de prensado (1) así formado, con un
espesor de aproximadamente 6,5 mm, se introduce en un canal (2) que
consiste en dos placas rígidas con una curvatura cilíndrica con un
radio de aproximadamente 250 mm, que forman un intersticio de 7 mm.
La introducción del paquete de prensado después de abrir el par de
placas se lleva a cabo por inserción. El paquete adquiere la forma
cilíndrica del canal cuando se cierran y bloquean las placas.
Un útil de conformación en forma de segmento
esférico, que consiste en una matriz (3) y un macho (4) con la
configuración correspondiente y con un radio de esfera medio de 250
mm, está ajustado de tal modo que entre la matriz y el macho queda
un intersticio de 7 mm. A continuación, el borde en forma de arco
del canal se apoya en el borde del útil de conformación, de modo
que los intersticios del canal y del útil de conformación
coinciden.
Después se sacan del canal aproximadamente 15 mm
del paquete de prensado y se introducen en el intersticio del útil
de conformación. El resto del paquete de prensado se introduce
mediante el siguiente procedimiento:
1. Sujeción del borde del paquete de prensado en
el útil de conformación mediante un descenso del macho con una
fuerza moderada.
2. Retirada del canal 15 mm con respecto al
borde del útil de conformación y, con ello, avance del paquete de
prensado dentro del canal en la misma distancia (5).
3. Sujeción del paquete de prensado en el canal
mediante aproximación de las placas con una fuerza moderada y
aflojamiento simultáneo de la sujeción del útil de conformación.
4. Avance del canal hasta el borde del útil de
conformación y, con ello, introducción del paquete de prensado en
el útil de conformación otros 15 mm (6).
5. Sujeción del paquete de prensado en el útil
de conformación y aflojamiento simultáneo de la sujeción del
canal.
Estos pasos se repiten un ritmo de
aproximadamente unos segundos hasta que todo el paquete de prensado
haya entrado en el útil de presión. El paquete de prensado se
somete a un guiado forzado dentro de los intersticios de 7 mm de
anchura, con lo que la conformación por cizallamiento de los
elementos superficiales 3D se logra mediante desviaciones de
fuerzas y se evitan los fallos de estabilidad. La longitud máxima
temporalmente descubierta del paquete de prensado de 15 mm es
suficientemente pequeña para evitar un pandeo de los elementos
superficiales 3D.
El útil de presión presenta una temperatura de
trabajo de 105ºC. Una vez finalizada la introducción del paquete de
prensado, el macho se aprieta contra la matriz con una presión de
250 kN hasta que después de 8 minutos el adhesivo utilizado se ha
endurecido y la pieza en bruto conformada acabada se puede sacar del
útil de conformación después de abrir el mismo. Después de recortar
y enlucir la pieza conformada, ésta se utiliza como recipiente.
Ejemplo de realización 2 (Figura
2)
Tres elementos superficiales 3D en tiras de
chapa de haya con un formato de 500 mm x 300 mm y un espesor de 1,2
mm están superpuestos alternativamente en cruz con respecto a la
dirección de las fibras de madera formando un paquete de prensado
(7), extendiéndose la dirección de las fibras de madera de las capas
cubrientes paralela al canto de 500 mm de longitud. Las superficies
de contacto han sido previamente revestidas con una cola UF
habitual en la técnica del enchapado, y una breve compresión plana
bajo una pequeña presión hace que los elementos superficiales 3D se
impregnen de cola por todos los lados. Una banda delgada de tejido
flojo de algodón (8) resistente a la tracción, de 400 mm de
longitud, está pegada en la cara superior y la cara inferior del
borde de 300 mm de longitud del paquete de prensado mediante un
adhesivo de PVA.
El paquete de prensado (1) así formado, con un
espesor de aproximadamente 4 mm, se introduce en un canal (9) que
consiste en dos placas rígidas con una curvatura cilíndrica de
perfil elíptico que forman un intersticio de 4,5 mm. La
introducción del paquete de prensado después de abrir el par de
placas se lleva a cabo por inserción. El paquete adquiere la forma
cilíndrica del canal cuando se cierran y bloquean las placas. La
banda de tejido se encuentra esencialmente fuera del canal.
A continuación, la banda de tejido se introduce
en una matriz de prensa elipsoide (10) de tal modo que el perfil
elíptico del canal que la sigue coincide con el borde elíptico de la
matriz y el extremo de dicha banda sobresale por el borde opuesto
de la matriz. A continuación se introduce el macho de prensa (11) en
la matriz de modo que queda un intersticio de 4,5 mm. Luego se
aplica una fuerza de tracción (12) sobre la banda de tejido de tal
modo que el paquete de prensado es arrastrado al interior del
intersticio del útil de conformación, adaptándose en este proceso
la conformación por cizallamiento del paquete de prensado. Las
esquinas del paquete de prensado pegadas con la banda de tejido van
por delante y forman un ángulo agudo, mientras que la zona central
permanece atrás en forma de arco. El guiado continuo del paquete de
prensado dentro de un intersticio durante su conformación por
cizallamiento evita los fallos de estabilidad.
Cuando el paquete de prensado está completamente
introducido en el útil de conformación, el macho de prensa se
aprieta contra la matriz con una presión de 300 kN. El útil de
presión presenta una temperatura de trabajo de 105ºC y permanece
cerrado hasta que después de 5 minutos el adhesivo utilizado se ha
endurecido y la pieza en bruto conformada acabada se puede sacar
del útil de conformación después de abrir el mismo.
Después de recortar y enlucir la pieza
conformada, ésta se utiliza como elemento de revestimiento en
espacios interiores.
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Ejemplo de realización 3 (Figuras 3
y
4)
Unos elementos superficiales 3D en tiras de
chapa de haya de 1,5 mm de espesor, con una longitud de 2.400 mm y
una anchura de 650 mm, se han encolado como en los Ejemplos 1 y 2 y
superpuesto alternativamente en cruz con respecto a la dirección de
las fibras de madera formando un paquete de prensado (13) de 5
capas, con un espesor de aproximadamente 8 mm, y se han sometido
brevemente a una presión plana, extendiéndose la dirección de las
fibras de madera de las capas cubrientes paralela al canto
longitudinal.
El paquete de prensado se introduce en un canal
(14) de 8,5 mm de altura que presenta un radio de perfil de 1.050
mm análogo al de los Ejemplos 1 y 2, pero que está dividido en dos
zonas (14a; 14b) y en la zona central del paquete de prensado deja
descubiertos aproximadamente 50 mm.
El útil de conformación (15) presenta el
contorno de un sillón libremente oscilante de una pieza y está
dividido en segmentos cerca de cada punto de inflexión de la curva
de contorno. La sección transversal del contorno es un arco
circular cuyo radio varía de forma continua de 900 mm a 1.200 mm a
lo largo del contorno. El paquete de prensado se coloca con la
parte no rodeada por el canal tangencialmente junto al segmento
convexo (16) montado sobre una placa de base, y se fija apretándolo
con un estribo de sujeción auxiliar (17). A continuación, una parte
del canal gira alrededor del segmento (16), con lo que libera la
zona correspondiente del paquete de prensado y la apoya sobre el
segmento, estando sometido el paquete de prensado dentro del canal a
una tensión de presión (p) que provoca una fuerza de rozamiento
durante la extracción (liberación) del paquete de prensado. Con
este giro del paquete de prensado se produce la conformación por
cizallamiento 3D del mismo. Acto seguido, el
contra-segmento cóncavo (18) correspondiente se
aprieta sobre esta zona y se enclava (19), con lo que se completa
una conformación que en caso dado todavía no es indeformable al
100%. En el siguiente paso se fija el siguiente segmento convexo
(20) sobre la placa de base, se gira el canal sobre éste y se coloca
a presión el contra-segmento cóncavo (21)
correspondiente para fijar la segunda zona del paquete de prensado.
De este modo se conforma y fija todo el paquete de prensado con las
dos zonas del canal.
Durante el giro y liberación del paquete de
prensado, el canal ejerce sobre el paquete de prensado una fuerza
de tracción (22) en dirección longitudinal provocada por el
rozamiento de deslizamiento, con lo que se evitan los fallos de
estabilidad (que se pueden producir durante la conformación por
cizallamiento 3D) de la zona del paquete de prensado que está
descubierta en una longitud limitada. El efecto estabilizador de la
fuerza de tracción también impide una coincidencia sólo aproximada
del perfil constante del canal con la sección transversal variable
desde un radio R = 900 mm hasta un radio R = 750 mm del contorno del
útil de conformación. La parte del paquete de prensado que se
encuentra dentro del canal está estabilizada por el guiado a través
del intersticio, como en los Ejemplos
1 y 2.
1 y 2.
El paquete de prensado completamente conformado,
con los segmentos de presión colocados y enclavados, se lleva a una
prensa hidráulica y se somete por ambos planos a una fuerza de
presión (23) de 1.200 kN en cada caso. Los segmentos de presión se
calientan mediante la aplicación de un campo alterno de alta
frecuencia.
Después de recortar y enlucir la pieza
conformada, ésta constituye un sillón libremente oscilante de una
sola pieza.
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Ejemplo de realización 4 (Figuras
8, 8a, 9,
9a)
Un elemento superficial 3D (28) en tiras con un
espesor de 1,2 mm consistente en una capa de 0,6 mm de espesor de
chapa de nogal (28a) y, pegada debajo de ésta, una capa de chapa de
haya de menor calidad (28b), una longitud de 500 mm y una anchura
de 120 mm, se introduce en un canal plano con una altura de 1,4 mm y
se alabea en forma de arco circular concéntrico en la superficie
mediante elementos de presión que actúan lateralmente en el
canal.
A través de una escotadura recta en una placa de
canal, la porción alabeada de forma cóncava en el borde del
elemento superficial 3D (29) se recorta en línea recta. El elemento
superficial 3D que queda se pega por ambos lados de este borde con
un hilo fundible (30) habitual y de este modo se evite que el alabeo
recupere su forma original. El borde opuesto del elemento
superficial 3D alabeado tiene ahora forma de arco circular.
Dos de estos elementos superficiales se unen por
el lado recortado recto con un elemento superficial 3D rectangular
simple de 500 mm de longitud y 260 mm de anchura y se fijan mediante
hilos fundibles transversales (31), con lo que se obtiene un
elemento superficial 3D (32) preconformado plano con unas
dimensiones de vértice de 500 mm x 500 mm (Figura 9).
Junto con otros 9 elementos superficiales
preconformados tal como se describe más arriba, pero que son de
haya común más económica, se lleva a cabo el procesamiento para
obtener una pieza conformada (Figura 9) análogamente al Ejemplo 1,
consistiendo la diferencia principal en la estructura del útil de
conformación.
La matriz tiene un radio de 150 mm y una altura
de 165 mm, es decir, la matriz presenta un ligero destalonado. Por
consiguiente, en macho de prensa está dividido en varios segmentos
que reducen el perímetro. Esta reducción de 4 mm de perímetro
también es necesaria para formar un canal adecuado durante la
introducción del paquete de prensado.
En un útil configurado de este modo ya no sería
posible la conformación de elementos superficiales 3D simples a
causa de los límites geométricos e impuestos por el material. Sin
embargo, mediante la anticipación del alabeo superficial en la
dirección opuesta en las zonas correspondientes se puede lograr
dicha conformación sin deterioro del elemento superficial (véanse
las reivindicaciones 2 y 3).
La pieza conformada obtenida se recorta en forma
de semiesfera, se dota de taladros y se enluce. Es un componente de
una caja de altavoz con forma esférica (Figura 9b).
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Ejemplo de realización 5 (Figuras
10 y
11)
Un elemento superficial 3D (33) sin fin de chapa
de haya con un espesor de 0,6 mm y una anchura de 40 mm cortada en
tiras, que está enrollado formando una bobina y que contiene como
capa intermedia una cinta de papel sin fin de 45 mm de espesor, se
desenrolla en una longitud de 1.280 mm. En este proceso, el elemento
superficial 3D se desplaza dentro de un canal de 0,75 mm de altura
y 42 mm de anchura mediante cintas transportadoras móviles (34).
Previamente se retira la capa intermedia de papel. El canal asegura
la forma plana del elemento superficial 3D, sin que las tiras
individuales se puedan extender de forma desordenada. A
continuación, la longitud del elemento 3D desenrollada que se
encuentra dentro del canal se separa de la bobina y se sigue
transportando por el canal hasta que su parte delantera sobresalga
15 mm del canal, que al final se transforma en un perfil en forma
de arco (36) con un radio de 12 mm.
Una placa MDF (37) de 25 mm de espesor, que
presenta un contorno semielíptico con un perímetro de 1.240 mm, en
la zona semielíptica un perfil semicircular (38) de 23 mm de
diámetro, y en la zona de transición un rebaje con una profundidad
de 0,6 mm (39) o 1,4 mm (40), se reviste en toda la zona del perfil
con un adhesivo termoplástico habitual para el enchapado de cantos.
Inmediatamente después, es decir, cuando el adhesivo termoplástico
todavía está líquido, el elemento superficial 3D que sobresale del
canal se coloca en la parte inicial del contorno semielíptico de la
placa MDF, se aprieta contra el perfil de la placa MDF mediante una
pieza de apoyo (41) unida al canal y un par de cilindros acanalados
subsiguiente (42), y se continúa guiando hasta que toda la sección
del elemento superficial 3D esté pegada sobre el perfil de la placa
MDF. Los dos bordes longitudinales del elemento superficial 3D se
colocan en los rebajes. En la zona del rebaje de 0,6 mm de
profundidad (futuro lado bueno del elemento acabado) se forma una
transición continua (43) entre el perfil semicircular y el plano de
la placa, mientras que en el rebaje de 1,4 mm (no visible en el
futuro en la posición de uso) queda un escalón de 0,8 mm. La altura
de este escalón puede variar correspondientemente en caso de
eventuales tolerancias de espesor de la placa MDF.
El apoyo del elemento superficial 3D en las
superficies de los rebajes garantiza una compresión compacta del
elemento superficial 3D durante la aplicación. Se suprime el fresado
de la parte sobresaliente necesario en el caso del revestimiento
habitual con chapas de cantos 2D. Además se puede aprovechar el 100%
de la anchura del material de revestimiento (elemento superficial
3D). La transición continua entre el perfil y el plano de la placa
es una característica de calidad, que en otro caso sólo es posible
en caso de materiales de canto macizos formados por fresado de la
sección transversal completa.
El elemento acabado, enlucido y lacado sirve
como tablero de mesa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de realización 6 (Figuras
12 y
13)
Veinte unidades de elementos superficiales 3D
(44) en tiras, con una longitud de 500 mm, una anchura de 80 mm y
un espesor de 0,8 mm, se alojan en un cargador (45) de cartón que
rodea el paquete de elementos superficiales, interponiendo en cada
caso entre éstos una capa de papel separador. El paquete se mantiene
unido dentro del cargador mediante muelles de compresión ligeros
(46) que actúan sobre el elemento superficial 3D situado más
arriba. Junto al elemento superficial situado más abajo, el cargador
presenta en un borde frontal una abertura (47) en forma de
boquilla, reforzada mediante un elemento de plástico, que puede
alojar la sección transversal de un elemento superficial. En el
extremo opuesto en la dirección longitudinal, el cargador tiene una
escotadura (48) a través de la cual el elemento superficial situado
más abajo se puede desplazar hacia adelante aproximadamente 20 mm a
través de la boquilla.
Una pieza conformada de yeso (49) que sirve como
útil de conformación de una pieza está revestida con un adhesivo de
contacto débil. Esta superficie conformada se cubre después con un
elemento superficial 3D colocando el borde de 20 mm de éste que
sobresale del cargador en el borde del útil de conformación, donde
se fija con cinta adhesiva (50). Después se estira mediante apriete
manual continuo (51) sobre toda la zona de vértice del útil de
conformación y se fija en el borde opuesto. La boquilla del cargador
se va desplazando muy cerca del lugar de apoyo a lo largo del
avance del mismo. Durante la colocación del elemento superficial 3D
se produce la deformación superficial de éste, que llega hasta el
cargador que actúa como canal de apoyo.
Finalmente, el elemento superficial 3D se saca
por completo del cargador. A continuación se coloca del mismo modo
el próximo elemento superficial 3D directamente junto al primero.
Una vez que toda la superficie del útil de conformación está
revestida de este modo, la superficie se cubre con un adhesivo PUR
muy viscoso de endurecimiento lento y a continuación se reviste tal
como se describe más arriba con una segunda capa de elementos
superficiales 3D en dirección transversal a la primera dirección de
las fibras de madera. Después, el útil de conformación se introduce
en un saco de vacío y las capas depositadas se pegan entre sí a
temperatura moderada. Del mismo modo se colocan y pegan otras cinco
capas. Por último, la pieza conformada en bruto, que ahora tiene
aproximadamente 5 mm de espesor, se separa del útil de conformación
y se cantea y enluce.
La ventaja de esta variante de procedimiento
consiste en la sencillez de los dispositivos, que permiten producir
también prototipos complicados y de gran volumen sin necesidad de
emplear útiles de prensado y conformación costosos. También permite
realizar enchapados 3D manuales.
El prototipo de pieza conformada arriba descrito
se utiliza como casco de silla.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de realización 7 (Figuras
14 -
18)
Una pieza en bruto de una puerta de mueble con
un formato de 500 mm x 600 mm, consistente en una placa MDF (52)
revestida con una cola UF y redondeada en el perfil y el contorno de
acuerdo con la Figura 14, se reviste con un elemento superficial 3D
(53) en tiras de 0,5 mm de espesor de chapa de cerezo. Este elemento
superficial 3D se estiró primero en las tiras del borde
longitudinal (54) de aproximadamente 30 mm de anchura a lo largo de
aproximadamente 50 mm en cada caso, medidos desde el ángulo, de
acuerdo con el Ejemplo 6.
La pieza en bruto de puerta se coloca sobre una
base (55) de altura regulable que pertenece a la prensa de membrana
y se lleva a la posición más baja. La superficie plana superior de
la pieza en bruto de puerta se encuentra a la misma altura que el
marco de conformación (56) para el elemento superficial 3D. Una vez
colocado el elemento superficial 3D sobre la pieza en bruto de
puerta y el marco de conformación, la parte móvil del marco de
conformación se cierra, configurando así el canal (57) que sirve de
apoyo durante la conformación 3D. Este canal está configurado en
sección transversal de tal modo que durante su cierre ya produce una
conformación 3D proporcional del elemento superficial 3D. A
continuación se coloca la membrana de prensado (58) y ésta se
somete inicialmente a una presión (59) de 0,4 bares. Después, la
pieza en bruto de puerta comienza a levantarse mediante la base de
accionamiento neumático, con lo que la presión de la membrana
aumenta progresivamente. Durante este movimiento, el elemento
superficial 3D, empujado por la membrana contra la pieza en bruto de
puerta, se coloca alrededor de la superficie de puerta 3D,
produciéndose una conformación 3D apoyada por el marco de
conformación en las zonas de los ángulos (60) que todavía no están
cubiertas. Cuando la pieza en bruto de puerta se ha levantado 22
mm, la presión de la membrana ha aumentado a 4 bar y la conformación
ha finalizado. La cola UF se endurece a una temperatura de 90ºC y 3
minutos después se puede retirar la pieza en bruto de puerta
revestida con el enchapado 3D. Los bordes sobresalientes del
revestimiento se eliminan por fresado y los cantos se enlucen.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
- \bullet DD 271670 B5 [0002][0004]
- \bullet DE 19607051 C2 [0007]
- \bullet EP 0265632 B1 [0005][0005]
- \bullet DE 9753243 C2 [0008]
\bullet EP 0568935 A [0006]
Claims (30)
1. Procedimiento para fabricar un cuerpo
tridimensional (cuerpo 3D) conformado en forma de cubeta, o para
revestir una pieza tridimensional conformada con elementos
superficiales tridimensionales que se pueden conformar por flexión
(elementos superficiales 3D) o con elementos superficiales
convencionales que se pueden conformar por flexión (elementos
superficiales 2D) de madera o material compuesto de madera
reforzada,
en el que los elementos superficiales 2D o 3D a
conformar se recortan a las dimensiones de procesamiento y se
posicionan para el proceso de conformación o se posicionan
relativamente entre sí,
y los elementos superficiales dispuestos en una
o varias capas se someten a conformación por porciones o en su
totalidad,
produciéndose el cambio de forma mediante una
conformación por cizallamiento sobre la superficie de todos los
elementos superficiales correspondientes y una conformación
simultánea por flexión sobre múltiples ejes de los elementos
superficiales en el área de la zona de conformación activa,
y el elemento o los elementos superficiales son
desplazados forzadamente por una guía para generar una
contra-tensión que actúa sobre la zona de
conformación y con la que se evitan abombamientos, pandeos y
pliegues del elemento superficial en la zona de conformación,
y permitiendo esta
contra-tensión una conformación del elemento
superficial a conformar mediante el desplazamiento, necesario para
el procedimiento, de los elementos superficiales 2D o 3D de una o
varias capas y al mismo tiempo evita los fallos de estabilidad de
los elementos superficiales 2D o 3D durante el proceso de
conformación,
y después de alcanzar el grado de conformación
deseado, los elementos superficiales conformados de modo elástico o
elástico-plástico se someten a presión hasta que,
mediante acción de un adhesivo, los elementos superficiales se unen
entre sí o las tiras de un elemento superficial se unen mutuamente o
con la pieza que los soporta.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la conformación por cizallamiento
prevista en la superficie se realiza antes de la conformación por
flexión sobre múltiples ejes y en sentido contrario a ésta
(preconformación por cizallamiento) para, durante la conformación
por flexión sobre múltiples ejes subsiguiente, producir primero una
recuperación de la forma original y a continuación una menor
deformación por flexión en la superficie.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque algunos elementos superficiales
preconformados por cizallamiento se unen entre sí o con elementos
superficiales no preconformados por cizallamiento para formar una
superficie después de haber creado cantos de unión adecuados.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como elementos
superficiales 2D o 3D se utilizan productos semielaborados de
madera, madera laminada o un material compuesto de madera y/o
madera laminada y materiales superficiales deformables.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque como materiales superficiales
deformables se utilizan láminas de plástico, de tejido no tejido o
láminas de aluminio.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la conformación
del elemento superficial se lleva a cabo a temperaturas comprendidas
entre 20ºC y 30ºC.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque después de la
conformación los elementos superficiales se someten a una presión
comprendida ente 0,06 MPa y 3 MPa y se calientan a la temperatura
de reacción del adhesivo.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque antes de la
conformación los elementos superficiales se calientan a una
temperatura de reacción comprendida aproximadamente entre 30ºC y
180ºC.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque antes de la
conformación 3D se lleva a cabo una conformación 2D de las áreas a
conformar o de todos los elementos superficiales con el fin de
adaptar el contorno del elemento superficial sometido a conformación
2D a la forma del útil de conformación siguiente.
10. Dispositivo para fabricar un cuerpo
tridimensional (cuerpo 3D) conformado en forma de cubeta según una
de las reivindicaciones 1 a 3 ó 9, caracterizado porque una
guía forzada está en conexión funcional con un útil de conformación
3D o un componente de un dispositivo de conformación, pudiendo
alojarse los elementos superficiales a conformar en la guía forzada
con la que se generan las contra-tensiones
específicas del procedimiento.
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque la guía forzada está configurada en
forma de canal.
\global\parskip0.930000\baselineskip
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque la guía forzada en forma de canal
consiste en un par de placas rígidas, planas o en forma de arco,
que encierra esencialmente los elementos superficiales y forma un
intersticio tal que los elementos superficiales pueden desplazarse
dentro de la misma bajo la acción de las tensiones de conformación,
pero sin pandear ni superponerse.
13. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 10 a 12 para fabricar un cuerpo tridimensional
(cuerpo 3D) conformado en forma de cubeta según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la guía forzada
está en conexión funcional con un útil de conformación en el que
tiene lugar la conformación y fijación definitiva.
14. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque el útil de conformación para prensar los
elementos superficiales (paquete de prensado) está configurado como
útil de matriz y las superficies de presión de la matriz y el macho
están conformadas de tal modo que al menos temporalmente están
configuradas en forma de canal.
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque la transferencia de los elementos
superficiales (paquete de prensado) de la guía forzada al útil de
conformación se lleva a cabo mediante un elemento en forma de
empujador.
16. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque la transferencia de los elementos
superficiales (paquete de prensado) de la guía forzada al útil de
conformación se lleva a cabo mediante fuerzas de tracción que
actúan sobre un elemento flexible fijado en el paquete de
prensado.
17. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque la transferencia de los elementos
superficiales (paquete de prensado) de la guía forzada al útil de
conformación se lleva a cabo mediante un elemento superficial
auxiliar para inserción o introducción a modo de bandeja.
18. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque la transferencia de los elementos
superficiales (paquete de prensado) de la guía forzada al útil de
conformación se lleva a cabo por soplado mediante un cojín de aire
dirigido.
19. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque la transferencia de los elementos
superficiales (paquete de prensado) de la guía forzada al útil de
conformación se lleva a cabo mediante un movimiento rítmico relativo
entre el par de placas de la guía forzada y el útil de
conformación.
20. Dispositivo según la reivindicación 19,
caracterizado porque el movimiento rítmico relativo entre el
par de placas de la guía forzada y el útil de conformación se genera
mediante un transportador vibratorio.
21. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el útil de conformación en forma de
canal se puede cerrar completamente o por porciones.
22. Dispositivo según la reivindicación 19,
caracterizado porque el útil de conformación en forma de
canal que se puede cerrar por porciones está formado por un par de
placas cuyo borde de salida corresponde al perfil variable del útil
de conformación.
23. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 21,
caracterizado porque la sección transversal del extremo de
salida (boquilla) de la guía forzada en forma de canal o del útil de
conformación en forma de canal se puede modificar.
24. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque los elementos superficiales a conformar
(paquete de prensado) se pueden alojar en la guía forzada, que
posibilita una liberación selectiva del paquete de prensado de modo
que la zona descubierta se apoya en un útil de conformación abierto
y es apretada contra éste mediante un útil de presión.
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado porque el útil de presión está dividido en
segmentos.
26. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el útil de conformación para el primer
paso de conformación está configurado como un útil de conformación
plano consistente en matriz y macho.
27. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el útil de conformación para la
conformación de una pieza de trabajo o producto semielaborado con
una gran conformación 3D está configurado como útil de
conformación progresiva.
28. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque la guía forzada consiste en cintas
transportadoras que se desplazan paralelamente entre sí y en las
que se deslizan los elementos superficiales bajo la acción de las
tensiones de conformación.
29. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque como útil de conformación para revestir
una pieza 3D en forma de perfil se utiliza un útil de acción
continua.
30. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el útil de conformación para prensar
elementos superficiales es flexo-elástico.
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