ES2626419T3 - Accesorio que consiste en un accesorio de cierre - Google Patents

Abstract

Un accesorio que consiste en un accesorio de cierre (1) sometido a contacto manual que comprende un cuerpo o molde (2) que define la forma de dicho accesorio (1) y en el que dicho molde (2) está fabricado de una aleación de zinc que comprende aluminio en un porcentaje incluido entre el 13 % y el 25 %, magnesio en un porcentaje menor del 0,1 %, cobre en un porcentaje entre el 0,2 % y el 3,5 % y no comprende bismuto, níquel o plomo o mantiene cada uno de ellos en un porcentaje menor del 0,004 % y, que además de zinc, aluminio, cobre y magnesio, puede presentar impurezas en porcentajes menores del 0,05 %.

Description

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DESCRIPCION

Accesorio que consiste en un accesorio de cierre

La presente invention se refiere a un accesorio que consiste en un accesorio de cierre.

En concreto, la invencion se refiere a un accesorio de cierre en el sentido mas general de la palabra, es decir, que comprende: mecanismos de accionamiento, manillas, barras de panico, candados, picaportes, manillas y pomos para puertas y ventanas, manillas integradas, manillas para guardarropas, armarios y otros.

Es sabido que estos accesorios se producen actualmente usando materiales capaces de satisfacer requerimientos flsico-mecanicos fundamentales, tales como, durabilidad y resistencia al desgaste, y permitiendo la obtencion de piezas que tienen formas complicadas y caracterlsticas altamente esteticas.

Por esto, los materiales que se usan actualmente para fabricar estos accesorios son los diferentes tipos de laton, es decir, aleaciones de zinc y cobre a las que, dependiendo de las caracterlsticas requeridas, se anaden otros elementos, tales como, manganeso, estano, hierro, aluminio y plomo.

Estas aleaciones particulares pueden trabajarse ya sea mediante fundicion a presion en camara frla o por moldeo en caliente. En concreto, el moldeo en caliente es mas caro comparado con la fundicion a presion por que requiere un mayor numero de operaciones mecanicas de trabajo en la pieza de trabajo, pero produce accesorios de mayor calidad debido a que el material es mas compacto.

En los ultimos anos, debido al gran aumento en los costes del laton y, en particular, del cobre, la production de estos accesorios ha estado cada vez mas orientada al uso de materiales alternativos tales como, por ejemplo, el Zamak®, un material que identifica a una familia de aleaciones basadas en zinc que tiene aluminio, cobre y magnesio como los principales elementos de aleacion. Otros materiales se describen en las solicitudes de patente GB-A- 427238, BE-A-439656, US-A-5765623 y GB-A-512758.

El Zamak®, a diferencia del laton, tiene costes reducidos, bajo punto de fusion y alta fluidez y, por lo tanto, es particularmente adecuado para la produccion de accesorios mediante fundicion a presion en camara caliente, permitiendo esta operation la obtencion de piezas muy complicadas con un importante ahorro en terminos de acabar operaciones de trabajo.

Por ultimo, para brindar el aspecto estetico deseado, los inyectores de Zamak® se someten normalmente a un proceso de recubrimiento y en algunos casos a procesos de pintado para aumentar la calidad estetica de los mismos.

La tecnica conocida mencionada anteriormente tiene algunos inconvenientes importantes.

De hecho, los accesorios fabricados de Zamak® tienen porosidad alta lo que ocasiona la formation de burbujas dentro del accesorio que, una vez que el accesorio se ha solidificado, determinan un deterioro importante en las propiedades flsico-mecanicas del producto final.

Otro defecto propio de los accesorios fabricados de Zamak® es la imposibilidad de llevar a cabo operaciones de soldadura y la pobre resistencia a la oxidation.

Una deficiencia mas de los accesorios fabricados de Zamak® reside en que, debido a los parametros reticulares del enrejado cristalino de los mismos, estos tienen una escasa deformation plastica. En particular, estos accesorios solo pueden fabricarse mediante fundicion a presion lo que conduce a la formacion de fallos internos, tales como, la porosidad, que limitan la integridad del accesorio.

En general, los accesorios sin revestimiento fabricados de Zamak® se caracterizan por el deterioro de su superficie, ocasionando un empeoramiento de las caracterlsticas esteticas y las caracterlsticas mecanicas y tribologicas. Por eso, es necesario revestir dichos accesorios inmediatamente despues de ser producidos, exactamente para contrarrestar la oxidacion de la superficie o el deterioro en general.

Ademas, el deterioro descrito anteriormente aumenta por que estos accesorios, debido a su disposition en el exterior y las funciones mecanicas que realizan las partes de cierre, se ven a menudo sometidos a impactos, fricciones y diversas tensiones que pueden llevar a la ruptura del accesorio en si.

Para evitar los inconvenientes mencionados, se han fabricado aleaciones de zinc adecuadas que poseen funciones mecanicas mejores en comparacion con el Zamak®.

En algunas de estas aleaciones se obtiene una viabilidad y caracterlsticas flsico-qulmicas altas mediante elementos especlficos, tales como, el plomo, el bismuto y otros elementos adicionales.

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En particular, la patente US-B3880679 divulga una aleacion de zinc especlfica que usa bismuto a fin de mejorar las caracterlsticas qulmicas del compuesto.

El plomo, sin embargo, se considera peligroso para el medioambiente, en particular durante la etapa de eliminacion. Ademas, no esta claro aun como se elimina el bismuto ni se tiene claro aun los potenciales efectos daninos que este ultimo pueda tener sobre el medioambiente.

Otro tipo de aleacion se divulga en la patente JP-A-06049572. Estas aleaciones tienen buenas caracterlsticas flsico- mecanicas en particular como resultado de la alta cantidad de cobre o una cantidad particularmente alta de aluminio. No obstante, estas aleaciones no pueden trabajarse con herramientas que actuan mediante eliminacion de virutas y la deformacion o moldeo en caliente, sino solo en fundicion.

En esta situacion, la tarea tecnica subyacente en la presente invencion es concebir un accesorio consistente en un accesorio de cierre capaz de evitar sustancialmente los inconvenientes mencionados.

Un objetivo importante de la invencion dentro del alcance de esta tarea tecnica es proporcionar un accesorio de cierre que, a pesar de los impactos o posible contacto con agentes corrosivos, mantenga altas cualidades esteticas y un acabado de superficie optimo por mucho tiempo.

Otro objetivo importante de la invencion es obtener un accesorio de cierre que posea altas cualidades esteticas a la vez que tenga un precio competitivo.

Un objetivo mas de la invencion es fabricar un accesorio que consiste en un accesorio de cierre, tanto mediante fundicion como mediante moldeo, que este desprovisto de porosidad interna u otros defectos que puedan causar rupturas u otros problemas similares.

La tarea tecnica y los objetivos especificados se logran mediante un accesorio que consiste en un accesorio de cierre como se reivindica en la reivindicacion 1 anexa.

Se destacan realizaciones preferidas en las subreivindicaciones.

Las caracterlsticas y ventajas de la invencion se precisan a continuacion en la descripcion detallada de una realizacion preferida de la invencion, con referencia a los dibujos que la acompanan, en los que:

la Figura 1 muestra un accesorio para elementos de acceso a lugares/espacios interiores de acuerdo con la invencion; y

la Figura 2 representa un proceso de fabrication de un accesorio de acuerdo con la invencion.

Con referencia a las figuras mencionadas, el accesorio consistente en un cierre o similar de acuerdo con la invencion se identifica generalmente por la referencia numerica 1.

Como es sabido, los cierres comprenden por lo general manillas, mecanismos de apertura y cierre internos, candados o similares.

En particular, el accesorio 1 pretende proporcionar un objeto adaptado para estar dispuesto cerca de un elemento de acceso, tal como, una puerta o ventana, una hoja de guardarropa o armario o un cajon, que abre y cierra alternativamente una abertura y, por lo tanto, impide o permite el acceso a un espacio/habitacion, respectivamente. El accesorio 1 puede, por lo tanto, posicionarse en la pared exterior de una casa o un edificio, el muro delimitador de un jardln o cualquier otra pared o medio similar adaptado para, al menos, parcialmente definir el perlmetro de un espacio tal como una casa, habitation u oficina.

El accesorio 1 es, por lo tanto, la manilla o el mecanismo interior para, por ejemplo, abrir y cerrar puertas, ventanas y hojas; o incluso consiste en barras de panico, pomos, manillas integradas o candados.

El accesorio 1 tiene un molde o cuerpo 2 que define la forma de dicho accesorio 1, y un revestimiento 3 que cubre al menos parte del molde o cuerpo 2.

El molde 2 esta hecho de una aleacion de zinc que comprende aluminio en un porcentaje incluido entre un 13 % y 25 %, magnesio en un porcentaje de menos de 0,1 % y cobre en un porcentaje incluido entre un 0,2 % y 3,5 %, y un porcentaje de zinc incluido sustancialmente entre un 70 % y 87 %. Preferentemente, el porcentaje de zinc en esta aleacion esta incluido entre un 75 % y 85 %.

En concreto, dos composiciones preferidas tienen las siguientes cantidades porcentuales. Primera composition: aluminio 15 % ± 1 %, magnesio 0,04 % ± 0,02 %, cobre 1 % ± 0,5 %, zinc para el equilibrio. Segunda composicion: aluminio 22 % ± 1%, magnesio 0,04 % ± 0,02 %, cobre 2 % ± 0,5 %, zinc para el equilibrio.

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En dicha aleacion, ademas de zinc, aluminio, cobre y magnesio, tambien puede haber presentes impurezas, es decir, otras sustancias distintas a aquellas enumeradas anteriormente y presentes en porcentajes menores a 0,05 %. En concreto, entre las impurezas es posible hallar: hierro en una concentracion maxima de 0,02 % por que hace la aleacion mas fragil; cadmio presente en un porcentaje no mas alla del 0,0015 % por que empeora las propiedades mecanicas e induce a corrosion intercristalina; y estano, presente en la aleacion en una concentracion maxima de 0,002 % por que empeora las propiedades mecanicas e induce la corrosion intercristalina; plomo, bismuto y nlquel, cada uno en un contenido menor del 0,004 % y preferentemente de 0,001 %.

Se prefiere llevar a cabo el revestimiento 3 sobre, al menos, la porcion a la vista del accesorio, si la hubiese, es decir, la superficie del accesorio 1 adaptada para no apoyarse contra el objeto con el que esta acoplada, tal como, una puerta o una pared. Alternativamente, este se realiza sobre elementos mecanicos particularmente tensos.

Este revestimiento 3 comprende una capa base 3a obtenida mediante galvanizacion y una pellcula 3b depositada sobre la misma preferentemente mediante un proceso de vaclo alto. Concretamente, la pellcula 3b define la superficie exterior del accesorio 1, mientras que la capa 3a esta contenida entre la pellcula 3b y el molde o cuerpo 2, como se muestra en la Figura 2.

En concreto, la capa base 3a depositada mediante la conocida tecnica de galvanizacion comprende cobre y/o nlquel y/o cromo, mientras que la pellcula 3b es de tipo metalico y comprende preferentemente, a modo de ejemplo no exhaustivo: Ti, TiN, TiCN, Cr, CrN, CrCN, TiO, SiOx, DLC, etc.

El grosor de la capa 3a se incluye sustancialmente entre 5 pm y 40 pm, mientras que el grosor de la pellcula 3b se incluye sustancialmente entre 0,2 pm y 2 pm. Alternativamente, el revestimiento 3 comprende una capa simple aplicada mediante pintura electroforetica, para obtener un impacto medioambiental reducido.

La invencion comprende un proceso nuevo 10 para la fabrication de un accesorio 1 para elementos de acceso a lugares o ambientes interiores.

El proceso 10, que se muestra esquematicamente en la Figura 2, comprende una etapa de formation 11 en la que se fabrica, al menos, un molde o cuerpo 2 del accesorio 1 y una etapa de acabado de superficie 12 adaptada para crear un revestimiento 3 que cubra, al menos, parte de dicho molde o cuerpo 2.

La etapa de formacion 11 se obtiene por deformation plastica y preferentemente deformation plastica en caliente, como tiene lugar en el moldeo en caliente, por ejemplo.

En el moldeo en caliente, para mejorar su maleabilidad, la aleacion se calienta a una temperatura normalmente mayor que dos tercios de la temperatura de fusion, en este caso entre 200 °C y 400 °C y se introduce consecuentemente, entre las dos mitades del troquel en que se comprime hasta que toma la forma del troquel, es decir, la forma del molde o cuerpo 2 del accesorio 1 que se desea fabricar.

Como una alternativa a la deformacion plastica en caliente, la etapa de formacion 1 contempla la fabricacion del molde 2 mediante fundicion a presion.

La fundicion a presion tambien denominada “fundicion en un molde de hierro bajo presion”, es un proceso especial en forma permanente en el que la aleacion de zinc despues de fundirse se inyecta a alta presion o meramente bajo gravedad en un molde de metal.

Esta operation especlfica puede tener lugar tanto en camara caliente como en camara frla. En particular, en la fundicion a presion en camara caliente, el horno de fundicion es parte de la maquina y el dispositivo de inyeccion se coloca en el crisol u olla de fundicion y esta, por lo tanto, a la misma temperatura que la aleacion fundida. En concreto, la olla de fundicion, calentada por el horno, contiene la aleacion fundida que, a traves de un agujero, entra en la camara de inyeccion y se comprime despues en el molde mediante un inyector adecuado, a una presion normalmente incluida entre 2 y 15 MPa. En la fundicion a presion en camara frla, a diferencia de la fundicion a presion en camara caliente, la aleacion de zinc se funde en el crisol que esta separado del molde. En este caso en concreto, la aleacion fundida se introduce en la camara de inyeccion despues de ser retirada del crisol, a traves de un agujero adecuado y despues colocada dentro de la cavidad del molde a una presion incluida sustancialmente entre 15 y 150 MPa.

En conclusion, la etapa de formacion 11 tiene lugar preferentemente mediante fundicion a presion en camara caliente o, alternativamente, moldeo en caliente, como se describio anteriormente o incluso por medio de herramientas que actuan mediante elimination de virutas, tales como maquinas CNC (Control numerico computarizado).

Mas preferentemente, en la etapa de formacion, la aleacion de zinc usada en la fundicion a presion en camara caliente tiene un porcentaje de aluminio comprendido entre 13 % y 25 %.

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Otras tecnicas aplicables son el mecanizado por eliminacion de virutas o similar, tales como procesos de torneado y corte.

Finalmente, una vez que se ha completado la formacion del molde 2, por fundicion a presion o moldeo, la etapa de formacion puede contemplar una operacion de limpieza final en la que se eliminan las rebabas u otros defectos derivados de haber adoptado las tecnicas de trabajo antes mencionadas.

Cuando la etapa de formacion 11 y las sucesivas operaciones mecanicas de acabado se han completado, tienen que realizarse otras operaciones de acabado, que comprenden el alisamiento de la superficie y el pulido posterior hecho mecanicamente por medio de cepillos, usando procesos manuales o robotizados, o por medio de tratamientos masivos en vibradores que utilizan virutas abrasivas; despues comienza la etapa de acabado de superficie 12 en la que se realiza el revestimiento 3.

En concreto, la etapa de acabado de superficie 12 comprende, preferentemente, una subetapa de cobertura 12a adecuada para depositar la capa base 3a o, alternativamente, una subetapa de recubrimiento 12a adaptada para formar la pellcula 3b. Mas preferentemente, la etapa de acabado de superficie 12 contempla tanto la subetapa de cobertura 12a como la subetapa de recubrimiento 12b que tiene lugar ventajosamente despues de dicha subetapa de cobertura 12a.

La subetapa de cobertura 12a se consigue, preferentemente, mediante la tecnica de galvanizacion que, mediante deposicion electrolltica, facilita que el molde 2 se cubra con la capa 3a que consiste en cobre y/o nlquel mas cromo.

La posterior subetapa de recubrimiento 12b forma la pellcula 3b por deposicion de alto vaclo y, preferentemente, por un proceso PVD o PECVD.

La expresion “deposicion de alto vaclo” se utiliza para identificar a aquellos procesos de recubrimiento llevados a cabo en camaras de vaclo, es decir, en ambientes con presion interior muy baja, y mas especlficamente, en camaras de alto vaclo con una presion interior comprendida sustancialmente entre 10-1 Pa y 10-5 Pa. Entre los procesos de alto vaclo mas importantes se encuentran los denominados PVD o PECVD.

Los procesos PVD o PECVD (que son los acronimos de “Deposicion flsica por vapor” y “Deposicion qulmica por vapor asistida por plasma”, respectivamente) son procesos de deposicion atomica en los el material que va a depositarse se evapora desde la fase solida y se transfiere, en la fase de vapor, a las piezas que van a cubrirse, donde se deposita para formar una pellcula fina.

Alternativamente, en la etapa de cobertura 12a, se deposita un revestimiento que constituira directamente la capa exterior del accesorio 1.

La invencion consigue ventajas importantes.

De hecho, el accesorio 1 se caracteriza por que las materias primas de produccion tienen un coste menor que el de accesorios conocidos.

Esta ventaja se consigue tambien en virtud de la alta viabilidad de dicha aleacion que, debido a los optimos contenidos de aluminio y cobre, se puede trabajar de una manera sencilla y facil.

En particular, el contenido de aluminio se limita en cualquier caso a no mas del 25 % y preferentemente del 23 %, para garantizar una buena deformacion en caliente y una temperatura de fusion que no es demasiado alta.

Ademas, el contenido de cobre no supera el 5 % para obtener virutas optimas en procesos de trabajo mediante eliminacion de virutas.

Ademas de las razones mencionadas, se obtiene una reduccion de costes debido a la posibilidad inherente de la aleacion de zinc de ser trabajada tanto mediante moldeo en caliente como mediante fundicion a presion o tambien extrusion. En concreto, el uso de estas tecnicas da lugar a una reduccion de costes, debido a que la fundicion a presion en camara caliente garantiza un control casi optimo de la temperatura de operacion y altos Indices de produccion, mientras que el moldeo en caliente, imposible para accesorios fabricados de Zamak®, puede automatizarse en alto grado y, por lo tanto, permite una alta productividad.

Otras ventajas ligadas a la posibilidad de trabajar la aleacion de zinc mediante deformacion plastica en caliente son las temperaturas de trabajo mas bajas que las del laton y el consecuente ahorro de energla y ademas, las altas caracterlsticas flsico-mecanicas que conllevan una duracion mas prolongada del accesorio 1 en comparacion con accesorios conocidos. De hecho, la aleacion y las operaciones de trabajo adoptadas permiten que se fabriquen accesorios 1 libres de defectos internos y que, por lo tanto, sean de muy alta calidad.

Una ventaja mas del accesorio 1 es la mayor manejabilidad y facilidad de uso garantizada por el peso reducido que,

comparado con accesorios hechos de laton y de Zamak® es, respectivamente, alrededor del 20 % y 15 % menor.

Ademas de las ventajas anteriores, el accesorio 1, a diferencia de los usados hasta ahora, se caracteriza por una calidad estetica alta.

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Es mas, el accesorio 1 posee altas cualidades de resistencia a la oxidacion incluso cuando no tiene revestimiento. Por eso, es posible almacenar grandes cantidades de accesorios 1 sin revestir y no llevar a cabo el revestimiento 3 inmediatamente despues de la fabricacion del molde 2, sino solo en el momento de venta o uso, para optimizar la loglstica ligada al almacenamiento.

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Por el contrario, esta gestion no es posible con accesorios fabricados de Zamak®, ya que los accesorios sin revestir se corroerlan o estarlan expuestos a deterioro mientras estan almacenados.

Otra ventaja importante relacionada con el uso de la innovadora aleacion de zinc se representa por la posibilidad de 15 realizar soldadura u otras operaciones de trabajo similares que no se admiten en aleaciones usadas actualmente, tales como, por ejemplo, Zamak®.

Una ventaja mas reside en que la aleacion de zinc se caracteriza por contenidos de plomo, bismuto y cadmio mucho menores que los de Zamak® u otras aleaciones de zinc. En concreto, esta ventaja resulta en una eliminacion mas 20 sencilla y consecuentemente, un impacto medioambiental menor del accesorio 1 fabricado usando la innovadora aleacion, en comparacion con accesorios fabricados de Zamak® u otras aleaciones de zinc. Ademas, mientras que el plomo o el bismuto son necesarios en aleaciones de Zamak® u otras aleaciones de zinc para realizar las operaciones de trabajo, en la presente aleacion el plomo y el bismuto pueden eliminarse por completo, de acuerdo con las limitaciones tecnologicas del estado de la tecnica.

Claims (7)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un accesorio que consiste en un accesorio de cierre (1) sometido a contacto manual que comprende un cuerpo o molde (2) que define la forma de dicho accesorio (1) y en el que

   dicho molde (2) esta fabricado de una aleacion de zinc que comprende aluminio en un porcentaje incluido entre el 13 % y el 25 %, magnesio en un porcentaje menor del 0,1 %, cobre en un porcentaje entre el 0,2 % y el 3,5 % y no comprende bismuto, nlquel o plomo o mantiene cada uno de ellos en un porcentaje menor del 0,004 % y, que ademas de zinc, aluminio, cobre y magnesio, puede presentar impurezas en porcentajes menores del 0,05 %.
2. 2. Un accesorio (1) como se reivindica en una o mas de las reivindicaciones anteriores, en el que el porcentaje de zinc en dicha aleacion esta incluido sustancialmente entre un 70 % y un 87 %.
3. 3. Un accesorio (1) como se reivindica en una o mas de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha aleacion no comprende bismuto ni plomo o mantiene cada uno de ellos en un porcentaje menor del 0,001 %.
4. 4. Un proceso (10) para fabricar un accesorio que consiste en un accesorio de cierre (1) que esta sometido a contacto manual; comprendiendo dicho proceso una etapa de formacion (11) en la que se fabrica al menos un cuerpo o molde (2) de dicho accesorio (1); en donde dicho molde (2) se fabrica de una aleacion de zinc que comprende aluminio en un porcentaje comprendido entre el 13 % y el 25 %, magnesio en un porcentaje menor del 0,1 %, cobre en un porcentaje entre el 0,2 % y el 3,5 % y que no comprende bismuto, nlquel ni plomo o mantiene cada uno de ellos en un porcentaje menor del 0,004 % y, que ademas de zinc, aluminio, cobre y magnesio, puede presentar impurezas en porcentajes menores del 0,05 %.
5. 5. Un proceso (10) como se reivindica en la reivindicacion anterior, en el que dicha etapa de formacion (11) se realiza mediante deformacion plastica en caliente.
6. 6. Un proceso (10) como se reivindica en una o mas de las reivindicaciones 4 a 5, en el que dicha etapa de formacion (11) comprende fundicion a presion en camara caliente.
7. 7. Un proceso (10) como se reivindica en una o mas de las reivindicaciones 4 a 6, en el que la etapa de formacion (11) contempla el mecanizado mediante eliminacion de virutas.