ES2618017T3 - Elemento flexible multicapa compuesto de madera y procedimiento de producción relacionado mediante grabado y/o corte por láser - Google Patents

Elemento flexible multicapa compuesto de madera y procedimiento de producción relacionado mediante grabado y/o corte por láser Download PDF

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Abstract

Procedimiento (50) que puede producir un elemento (10) flexible multicapa mediante grabado y/o corte por láser, estando compuesto dicho elemento (10) flexible multicapa por: una capa de material (11) rígido compuesto de madera, que tiene una estructura de ranuras sobre su superficie; una capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo un tejido, sobre la que está conectada dicha capa de material (11) rígido; medios (13) de conexión de dicha capa de material (11) rígido a dicha capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo mediante cola, estando dicho procedimiento (50) caracterizado por las siguientes etapas: - conexión (51) por superposición de dicha capa de material (11) rígido sobre dicha capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo mediante cola; - diseño (52) de una textura en gráficos (14) vectoriales definiendo una estructura de líneas, y descargar de la misma en un sistema de control de un dispositivo industrial que puede generar y concentrar un haz láser de alta potencia, llamado dispositivo láser; - grabado (53) y/o corte de dicha capa de material (11) rígido, según la textura (14) previamente mencionada, mediante fusión y evaporación a alta temperatura provocadas por un haz láser, con el fin de crear dicha estructura de ranuras sobre dicha capa de material (11) rígido, de modo que dicho elemento (10) flexible multicapa representa un material (18a), (18b), (18c) nuevo que es flexible de modo que puede usarse como un elemento decorativo y/o funcional para recubrimiento en las industrias de la moda, mobiliario y diseño, y - dicho material (18a), (18b), (18c) nuevo se somete a una etapa adicional de encolamiento y/o costura en partes de tejido, de tal manera que es adecuado en confección para crear ropas, tiendas, accesorios, etc.

Description

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DESCRIPCION
Elemento flexible multicapa compuesto de madera y procedimiento de produccion relacionado mediante grabado y/o corte por laser
La presente invencion se refiere a un elemento flexible multicapa compuesto de madera, y procedimiento de produccion relacionado mediante grabado y/o corte por laser. Mas concretamente, el procedimiento de produccion consiste en el procesado de materiales, en el que, despues del procesado, un material compuesto de madera previamente rigido adquiere caracteristicas y propiedades tipicas de un tejido, de tal manera que es adecuado como materia prima, preferiblemente en ropa, muebles y diseno. El procedimiento de produccion esta basado en el uso de un dispositivo laser que puede realizar un patron de acanaladuras en la capa superior de un material multicapa que, despues del procesado, puede usarse de la misma forma que un material flexible.
En el estado de la tecnica se han desarrollado procedimientos para hacer productos compuestos de madera u otro material rigido trabajados de manera apropiada para crear una estructura flexible que puede adaptarse a diversas formas y perfiles, de modo que los productos previamente mencionados pueden usarse como accesorios de ropa o muebles.
El documento AU200053363 B2 da a conocer un procedimiento para producir un material flexible que comprende una capa de material de carcasa que se ha cortado mediante un laser.
El documento EP 1 479 849 A1 da a conocer un material de suelo multicapa flexible que comprende una capa de madera que tiene ranuras hechas en longitud y anchura usando maquinaria.
En algunos casos, estas estructuras son ropas reales. La tecnica usada hasta ahora consiste en realizar una estructura basica articulada, por ejemplo una estructura metalica con algunas puntas que permiten la rotacion de una parte sobre la otra, en el interior de esta estructura metalica estan insertadas clavijas de madera para formar un mosaico. El procedimiento proporciona el corte de las clavijas individuales, y la instalacion manual posterior, una a una, hasta formar el producto final. Este procesado determina un problema de precision, por el hecho de que interviene un operario para realizar el producto, y tambien hay un problema de temporizacion, porque el procesado debe seguir una operacion manual. Tambien hay un problema de costes porque para realizar un solo producto se emplea una cierta cantidad de materia prima, un cierto tiempo para disenar el producto y fabricarlo de forma manual, y tambien se necesita mano de obra que debe intervenir directamente.
Todos los inconvenientes previos se superan mediante la presente invencion que tiene como objetivo principal hacer que puedan usarse del mismo modo que un tejido u otro material flexible, aquellos materiales compuestos de madera que por su naturaleza y caracteristicas tienen una estructura rigida y modelado limitado.
Un objetivo adicional es que materiales de este tipo compuestos de madera procesados adecuadamente pueden usarse en las aplicaciones ya en uso tanto para tejidos como para cuero.
Otro objetivo es usar estos materiales compuestos de madera con el fin de enriquecer la gama de materiales que ya pueden usarse en ropa y diseno, particularmente en textiles y curtidurias.
Un objetivo adicional es que el modo de procesado asegure alta velocidad y precision.
Otro objetivo es que esta tecnica de procesado sea extremadamente versatil de tal manera que se pueda utilizar en diferentes sectores, desde ropa hasta muebles, hasta la industria automotriz.
Un objetivo adicional es que este procesado no tenga contacto directo con el material, de modo que proporcione la maxima seguridad al operario.
Otro objetivo es que el grabado y/o corte por laser deberia ser permanente, inalterable e inmodificable.
Por tanto, un elemento flexible multicapa compuesto de madera, y procedimiento de produccion relacionado mediante grabado y/o corte por laser, preferiblemente aplicado en las industrias de la moda, mobiliario y diseno es un objeto especifico de la presente invencion.
La invencion se define por las reivindicaciones adjuntas.
El elemento flexible multicapa esta compuesto por:
- una capa de material rigido, suministrada en laminas o placas compuestas de madera;
- una capa de material de soporte flexible, por ejemplo un tejido, sobre la que esta conectada dicha capa de material rigido;
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- medios de conexion de dicha capa de material rigido a dicha capa de material de soporte flexible, por ejemplo mediante cola, caracterizado por alta elasticidad y resistencia a cambios de temperatura;
- una textura en graficos vectoriales que definira el corte del material de la pieza de trabajo, su flexibilidad y el modelado y suavidad consiguientes;
en el que dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
- conexion de dicha capa de material rigido a dicha capa de material de soporte flexible, por ejemplo mediante cola;
- diseno de dicha textura en graficos vectoriales, y descargar en un sistema de control de un dispositivo industrial adecuado para generar y concentrar un haz laser de alta potencia;
- grabado y/o corte de dicha capa de material rigido, guiado por la textura previamente mencionada, mediante fusion y evaporacion a alta temperatura provocadas por un haz laser;
con el fin de hacer flexibles algunos materiales rigidos compuestos de madera, y adecuados como elementos decorativos y/o funcionales para recubrimiento en las industrias de la moda, mobiliario y diseno.
Ahora se describira la presente invencion para propositos ilustrativos pero no limitativos, con particular referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en las que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva del material rigido y del soporte flexible, provistos en elementos ya cortados que se encolaran posteriormente entre ellos;
- la figura 2 es una vista en perspectiva de la fase de encolamiento de los materiales previamente mencionados por medio de una capa de cola o adhesivo;
- la figura 3 es una vista frontal de una textura que define el corte del material rigido;
- la figura 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo laser que proporciona el procesado del material multicapa;
- la figura 5 es una vista en perspectiva de un primer ejemplo de material flexible, que es el resultado final de tal procedimiento de procesado;
- la figura 6 es una vista en perspectiva de un segundo ejemplo de material flexible, que es el resultado final de tal procedimiento de procesado;
- la figura 7 es una vista en perspectiva de un tercer ejemplo de material flexible, que es el resultado final de tal procedimiento de procesado;
- la figura 8 es un diagrama de bloques funcional de las diversas fases del procedimiento para la realizacion del material nuevo.
A continuacion se describira para propositos ilustrativos pero no limitativos solo una de las posibles realizaciones de la presente invencion, pudiendo describir otras realizaciones basandose en las soluciones tecnicas particulares identificadas. En las diversas figuras los mismos elementos se indicaran con los mismos numeros de identificacion.
Lo primero que hay que tenerse en cuenta para realizar este procedimiento de fabricacion es la recuperacion de materiales, que se ilustra en la figura 1. El material 11 rigido tendra que procurarse necesariamente en laminas o placas ya cortadas; el grosor de cada lamina puede variar de 1/10 mm a 10 mm, dependiendo de su uso previsto y del soporte 12 flexible al que debe encolarse de manera apropiada. El tamano del material 11 rigido tambien debe ser capaz de acomodarse en una maquina de grabado y corte por laser. El soporte 12 flexible puede componerse de tejido, sobre soporte de red, por ejemplo fibra de vidrio o fibra de lino, que asegura alta suavidad y flexibilidad, el soporte 12 flexible tendra que tener el mismo tamano que el material 11 rigido al que se encolara posteriormente y debe tener una superficie uniforme de tal manera que permite un encolamiento adecuado. En particular, en la figura 1 se ilustra el material 11 de madera rigido que a traves de la fabricacion se hace que pueda usarse como un tejido. La madera tiene propiedades muy buenas tales como ligereza, aislamiento (acustico y electromagnetico), es un material ecologico, biocompatible (materia prima natural, renovable, reciclable y puede obtenerse con bajo coste de energia) y tambien tiene una estetica agradable. Estas propiedades hacen que este material se use ampliamente en diversos sectores. Una vez recuperados los materiales, se pasa a la fase de encolamiento final del material 11 rigido con el soporte 12 flexible, de tal manera que forma un elemento 10 multicapa, tal como se ilustra en la figura 2. Para la union es preferible usar un adhesivo 13 que mantiene una elasticidad adecuada, resistencia al agua y resistencia a cambios de temperatura despues del secado y que puede combinar las dos capas de material definitivamente. Dependiendo de los materiales a procesar puede usarse cola vinilica, cola caliente, adhesivos de contacto, o
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selladores adhesivos. Despues de esto, se proporcionara la realizacion de una textura 14 en graficos vectoriales (por ejemplo lo ilustrado en la figura 3), que se reproducira en la capa de material 11 rfgido a traves del dispositivo 16 laser que proporcionara grabar y/o cortar la dicha capa, tal como se ilustra en la figura 4. En particular el laser corta los materiales a traves de vaporizacion, fusion o a traves de combustion y cada material reacciona de una manera diferente, debido a las diferencias de dureza, composicion qufmica, acabado superficial, capacidad reflectora y obviamente grosor. El procedimiento de grabado se refiere a la posibilidad de hacer marcas en la superficie con una microfusion, una combustion o una extraccion de material. La diferencia depende de la composicion qufmica y de la reaccion al calor de los diversos materiales. La textura 14 previamente mencionada, generada al ordenador con programas graficos o a traves de software especffico, puede almacenarse en un dispositivo 15 de almacenamiento de datos, la textura 14 guiara el dispositivo 16 laser durante el grabado y/o el corte de la capa individual de material 11 rfgido, previamente encolada sobre el soporte 12 flexible; esto asume que el dispositivo 16 laser debe calibrarse de modo que la potencia, velocidad y grado de definicion afectan solo al grosor del material 11 rfgido, dejando sin modificar la capa de adhesivo 13 y el soporte 12 flexible subyacente. El hecho de que la textura 14 esta en graficos vectoriales permite expresar los datos en un formato que ocupa menos espacio que la trama equivalente; y tambien asegura la posibilidad de ampliacion, sin tener una perdida de resolucion, lo que es un requisito fundamental para obtener maxima precision durante el procesado. El tipo de textura 14 (su estructura, tamano, espaciado entre lfneas, etc..) definira el grado de proteccion y el modelado y suavidad consiguientes del material tratado, asf como la direccion de la fibra y la direccion del plegado. La textura 14 dara esencialmente el aspecto ornamental de la superficie grabada, definiendo el grado de flexibilidad y suavidad del material 10 multicapa. Las piezas 19 de la textura 14 pueden, dependiendo del requisito y el efecto que se quiere producir, tener un tamano que oscila entre 1 mm2 y 10 mm2 o incluso mas finalmente. Con referencia a la figura 5, el material 18a nuevo, como resultado de la reproduccion de la textura 14 sobre el material 10 multicapa, en particular sobre la capa de material 11 rfgido, por el laser, no sera rfgido sino fraccionado en cientos/miles de piezas 19 tal como se define en la sucesion de lfneas que constituyen la textura 14. En la figura 6 se ilustra un tipo adicional de material 18b nuevo obtenible a traves de la misma tecnica de procesado. En la figura 7 se ilustra una variante del material 18c nuevo en el que se espera la posibilidad de eliminar algunas piezas 19 de la textura 14 segun la que esta dividida la capa de material 11 rfgido, de tal manera que aumenta la flexibilidad y permite el plegado del material 18c nuevo previamente mencionado en mas direcciones; por tanto, la eleccion del tipo de textura 14 a reproducir sobre la capa de material 11 rfgido se vuelve fundamental, la textura 14 no solo define la apariencia puramente estetica del material 18a-18b-18c nuevo sino tambien su funcionalidad y en consecuencia sus posibles aplicaciones. El material 18a-18b-18c nuevo obtenido mediante la fabricacion previamente mencionada a traves de grabado y/o corte por laser del material 10 multicapa segun un patron de acanaladuras definido por la textura 14 se llamara por conveniencia "material suave" y puede encontrar aplicacion en los apartados de ropas, muebles y diseno. La figura 8 muestra de manera esquematica las etapas en bloques de todo el procedimiento 50 de fabricacion a traves de un dispositivo laser que puede realizar materiales nuevos: el dispositivo 53 laser a traves de grabado y/o corte reproduce en la capa superior del material 10 multicapa la textura 52, almacenada en un dispositivo 54 de almacenamiento de datos, creando por tanto un material 18a-18b-18c nuevo que no es mas rfgido, llamado por conveniencia material suave. Una vez que el material 18a- 18b-18c nuevo esta listo para usarse, puede ser objeto de un procedimiento adicional de encolamiento y/o costura de tal manera que es adecuado en confeccion para crear ropas, tiendas, accesorios, etc. De otro modo, el material 18a-18b-18c nuevo puede tratarse con resinas endurecedoras, de tal manera que lo hacen rfgido y aplicable por ejemplo en industrias de mobiliario o vehfculo.
Los ejemplos previos demuestran, por tanto, que la presente invencion logra todas las metas propuestas. En particular permite hacer que puedan usarse del mismo modo que un tejido u otro material flexible, aquellos materiales compuestos de madera que por su naturaleza y caracterfsticas tienen una estructura rfgida y modelado limitado.
Ademas, materiales de este tipo procesados adecuadamente pueden usarse en las aplicaciones ya en uso tanto para tejidos como para cuero.
De manera adicional estos materiales compuestos de madera pueden usarse con el fin de enriquecer la gama de materiales que ya pueden usarse en ropa y diseno, particularmente en textiles y curtidurfas.
Ademas el modo de procesado asegura alta velocidad y precision.
De manera adicional esta tecnica de procesado es extremadamente versatil de tal manera se puede utilizar en diferentes sectores, desde ropa hasta muebles, hasta la industria automotriz.
Ademas este procesado no tiene contacto directo con el material, de modo que proporciona la maxima seguridad al operario.
De manera adicional el grabado y/o corte por laser debe ser permanente, inalterable e inmodificable.
La presente invencion se ha descrito de manera ilustrativa pero no limitativa segun una realizacion preferida, se preve que los expertos puedan hacer cualquier cambio y/o modificacion sin alejarse del alcance de proteccion tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (5)

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REIVINDICACIONES
Procedimiento (50) que puede producir un elemento (10) flexible multicapa mediante grabado y/o corte por laser, estando compuesto dicho elemento (10) flexible multicapa por: una capa de material (11) rigido compuesto de madera, que tiene una estructura de ranuras sobre su superficie; una capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo un tejido, sobre la que esta conectada dicha capa de material (11) rigido; medios (13) de conexion de dicha capa de material (11) rigido a dicha capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo mediante cola, estando dicho procedimiento (50) caracterizado por las siguientes etapas:
- conexion (51) por superposicion de dicha capa de material (11) rigido sobre dicha capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo mediante cola;
- diseno (52) de una textura en graficos (14) vectoriales definiendo una estructura de lineas, y descargar de la misma en un sistema de control de un dispositivo industrial que puede generar y concentrar un haz laser de alta potencia, llamado dispositivo laser;
- grabado (53) y/o corte de dicha capa de material (11) rigido, segun la textura (14) previamente mencionada, mediante fusion y evaporacion a alta temperatura provocadas por un haz laser, con el fin de crear dicha estructura de ranuras sobre dicha capa de material (11) rigido,
de modo que dicho elemento (10) flexible multicapa representa un material (18a), (18b), (18c) nuevo que es flexible de modo que puede usarse como un elemento decorativo y/o funcional para recubrimiento en las industrias de la moda, mobiliario y diseno, y
- dicho material (18a), (18b), (18c) nuevo se somete a una etapa adicional de encolamiento y/o costura en partes de tejido, de tal manera que es adecuado en confeccion para crear ropas, tiendas, accesorios, etc.
Procedimiento (50) que puede producir dicho elemento (10) flexible multicapa segun la reivindicacion 1 precedente, estando dicho procedimiento (50) caracterizado por la siguiente etapa adicional:
- se trata el material (18a), (18b), (18c) nuevo previamente mencionado con resinas endurecedoras que fijan sus formas,
de tal manera que lo hacen rigido y aplicable por ejemplo en industrias de mobiliario o vehiculo.
Elemento (10) flexible multicapa, aplicado preferiblemente en las industrias de la moda, mobiliario y diseno, compuesto por: una capa de material (11) rigido compuesto de madera, que tiene una estructura de ranuras sobre su superficie; una capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo un tejido, sobre la que esta conectada dicha capa de material (11) rigido; medios (13) de conexion de dicha capa de material (11) rigido a dicha capa de material (12) de soporte flexible, por ejemplo mediante cola; dicho elemento (10) flexible multicapa caracterizado porque se obtiene mediante un procedimiento (50) segun la reivindicacion 1.
Elemento (10) flexible multicapa segun la reivindicacion 3 precedente, caracterizado porque:
- el grosor de cada lamina o placa de la capa de material (11) rigido previamente mencionada esta entre 1/10 mm y 10 mm, segun su uso previsto y la capa de soporte (12) flexible que esta encolada correctamente;
- el soporte (12) flexible tiene el mismo tamano que el material (11) rigido que se encolara;
- el soporte (12) flexible tiene una superficie uniforme, de tal manera que permite un encolamiento adecuado.
Elemento (10) flexible multicapa segun una o mas de las reivindicaciones 3 o 4 precedentes, caracterizado porque:
- dicha cola (13) que va a usarse para conectar dicha capa de material (11) rigido a dicho material (12) de soporte flexible tiene caracteristicas fisicoquimicas adecuadas para mantener una alta elasticidad, resistencia al agua y resistencia a cambios de temperatura despues del secado, de tal manera que se encolan las dos laminas de material definitivamente.
Elemento (10) flexible multicapa segun una o mas de las reivindicaciones 3 a 5 precedentes, caracterizado porque:
- dicha textura (14), generada mediante un ordenador con programas para graficos o usando un software
5
10
15
20
25
30
especifico, puede almacenarse en un dispositivo (15) de almacenamiento de datos, y representa la entrada de medios que guian un dispositivo (16) laser durante el grabado y/o el corte de la capa individual de material (11) rigido previamente encolado sobre el soporte (12) flexible,
de modo que dicho material (18a), (18b), (18c) nuevo obtenido mediante el procedimiento (50) previamente mencionado a traves de grabado y/o corte por laser ya no tendra una estructura rigida pero tendra su parte superior dividida en multiples piezas (19) tal como se define en la estructura de lineas que constituyen la textura (14).
Elemento (10) flexible multicapa segun una o mas de las reivindicaciones 3 a 6 precedentes, caracterizado porque:
- el dispositivo (16) laser esta calibrado de modo que la potencia, velocidad y grado de definicion afectan solo al grosor del material (11) rigido, dejando sin modificar la capa de adhesivo (13) y el soporte (12) flexible subyacente.
Elemento (10) flexible multicapa segun una o mas de las reivindicaciones 3 a 7 precedentes, caracterizado porque:
- dichas piezas (19) de la textura (14) tienen un tamano que oscila entre 1 mm2 y 10 mm2, o incluso mas finalmente, segun el efecto visual y de aplicacion que se requiere producir.
Elemento (10) flexible multicapa segun una o mas de las reivindicaciones 3 a 8 precedentes, caracterizado porque:
- las piezas (19) de la textura (14) previamente mencionadas pueden extraerse de dicha capa de material (11) rigido,
de tal manera que aumenta la flexibilidad y permite el plegado de este material (18a), (18b), (18c) nuevo en muchas direcciones y en consecuencia aumenta sus posibles aplicaciones.
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