ES2826674B2 - Estructura compuesta y su uso en construccion - Google Patents

Estructura compuesta y su uso en construccion Download PDF

Info

Publication number
ES2826674B2
ES2826674B2 ES202130141A ES202130141A ES2826674B2 ES 2826674 B2 ES2826674 B2 ES 2826674B2 ES 202130141 A ES202130141 A ES 202130141A ES 202130141 A ES202130141 A ES 202130141A ES 2826674 B2 ES2826674 B2 ES 2826674B2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
composite structure
platform
frame
structure according
faces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES202130141A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2826674A1 (es
Inventor
Ibanez José Ramón Albiol
Lopez Miguel Sanchez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad Politecnica de Valencia
Original Assignee
Universidad Politecnica de Valencia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Politecnica de Valencia filed Critical Universidad Politecnica de Valencia
Priority to ES202130141A priority Critical patent/ES2826674B2/es
Publication of ES2826674A1 publication Critical patent/ES2826674A1/es
Priority to PCT/ES2022/070082 priority patent/WO2022175579A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2826674B2 publication Critical patent/ES2826674B2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0037Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects with elements being able to conduct light, e.g. light conducting fibers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0012Producing brick netting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
    • E04C5/073Discrete reinforcing elements, e.g. fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Description

DESCRIPCIÓN
ESTRUCTURA COMPUESTA Y SU USO EN CONSTRUCCIÓN
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención está relacionada con materiales para la industria de la construcción, de los anuncios publicitarios o del mueble.
ESTADO DE LA TÉCNICA
En la industria de la construcción, incluso en la del mueble, existen actualmente muchas necesidades no satisfechas de la forma más adecuada y económica.
En particular, en la fabricación de estructuras compuestas en las cuales se quieren mostrar imágenes en caras visibles de la estructura, y más particularmente, en la fabricación de estructuras de gran formato, existen muchos inconvenientes con los materiales y los métodos actuales. Estos inconvenientes se concentran de forma especial en aspectos como la resistencia de las estructuras y aspectos económicos.
Los hormigones actuales son complejos de fabricar, con unas geometrías muy limitadas y rígidas. Su costosa elaboración, implica precios de venta excesivamente elevados y al alcance de unos pocos. El uso de materiales como la fibra óptica para el caso de hormigones translúcidos encarece especialmente el producto. La forma de su elaboración no permite grandes formatos y espesores pequeños con lo cual el peso de las estructuras es elevado. La resistencia estructural es escasa, necesitando elementos auxiliares para su utilización en paneles.
El documento US2018071949A1 divulga un material compuesto, que puede ser impreso por impresión 3D y formado por fibras de refuerzo de polipropileno, fibra de carbono, fibra óptica, metal, PET, PP, PE o basalto, y una matriz a base de material cementicio. Una vez impresas las fibras, se procede a rellenar el prototipo con el material cementicio. Divulga un sistema de encofrado perdido (tipo técnica del Ferrocemento) que usa un brazo robótico para realizar una especie de shotcrete. Según este documento, los elementos de refuerzo descritos pueden ser mallas o tubos, pero la estructura no dispone de una plataforma interna localizada en el interior de la pieza sobre la que se disponen filamentos, que además son capaces de conformar imágenes o patrones determinados, visibles en las caras externas de la pieza y por ello no se menciona, ni se describe la obtención de imágenes patrón en la cara o las caras visibles de la estructura.
El documento CH713396A1 describe un objeto translúcido que comprende un material moldeable endurecible y una pluralidad de fibras ópticas integradas en el material moldeado. Las fibras ópticas están dispuestas en un marco estructural tridimensional formado por una malla, en donde las fibras pasan a través de la malla de tal manera que los extremos de dichas fibras sobresalen lateralmente de la malla del marco y en diferentes puntos del objeto, todo ello de forma que el material moldeado envuelve el marco estructural y la pluralidad de fibras. De esta forma, la luz pasa de un punto de la superficie del objeto a otro punto de la superficie, y puede entrar en el objeto en un punto y salir del objeto en otro punto.
El marco estructural tridimensional puede tener cualquier forma, por ejemplo, cúbica, piramidal, cilíndrica u otra forma tridimensional, dependiendo de las especificaciones de diseño del objeto. La forma externa de la estructura fabricada está determinada sustancialmente por la forma tridimensional de marco estructural, que hace la función de una especie de exoesqueleto, o refuerzo metálico exterior. La estructura en sí misma puede formar un objeto de diseño, como una lámpara, un elemento decorativo o un mueble, o puede usarse como un componente en el diseño de estructuras más grandes, como muebles de gran formato e incluso edificios.
El marco estructural descrito en CH713396 no corresponde en ningún caso a la plataforma interna de la estructura compuesta objeto de la presente invención. Además, la plataforma interna en la presente invención está situada en el interior de la pieza o estructura compuesta con unas características de composición, forma y relleno que hacen que no se rompan las estructuras de gran formato y poco espesor. Otra diferencia de la presente invención que confiere una ventaja es que los elementos de refuerzo dispuestos sobre la plataforma interna pueden dar lugar a cualquier tipo de imagen o patrón deseado, además de que pueden tener grosores de elementos de refuerzo variables.
El documento US2020005757A1 hace referencia a una estructura de insonorización para absorber selectivamente el sonido de baja frecuencia, que comprende una o más celdas insonorizadoras que están formadas por un marco, un orificio que atraviesa el marco y una película vibratoria fijada al marco, tal que la película cubre una superficie de apertura de una porción del orificio. Las celdas tienen una pluralidad de porciones salientes dispuestas sobre la película y fijadas al marco, y un elemento trasero fijado al marco, tal que dicho miembro cubre la otra superficie de apertura de la porción de orificio mencionado. El marco de las celdas puede ser cerámica, vidrio, poliamida, por ejemplo. Sin embargo, este documento además de perseguir un objetivo distinto, está alejado del objeto de la presente invención porque no divulga una estructura con una plataforma interna de un material particular localizada en una zona concreta de la estructura sobre la que se disponen elementos de refuerzo.
El documento FR3060043A1 divulga un material compuesto translúcido multiplataforma, fabricado por impresión 3D y que incluye elementos que le otorgan una propiedad fosforescente, con el objeto de proporcionar visibilidad a una construcción en condiciones de oscuridad. El material compuesto también está conformado por una matriz a base de material cementicio dispuesto entre dichos elementos. Sin embargo, los injertos de material que se describen en este documento no son equivalentes a los elementos de refuerzo de la presente invención, ni en estructura ni en su composición. Por lo tanto, no divulga elementos de refuerzo sobre una plataforma, los cuales dan lugar a imágenes patrón en las caras visibles de la estructura, aglutinados por un material de relleno.
US20100281802 divulga un bloque para construcción que comprende una plataforma alojada en su interior que tiene sobre ella elementos translúcidos y, opcionalmente, también elementos de refuerzo. Sin embargo, los elementos translúcidos son todos iguales respecto a su sección transversal, a diferencia de la presente invención, en la que, por un lado, no hay elementos de refuerzo diferenciados de los elementos translúcidos, y por otro lado, dichos elementos de refuerzo tienen al menos en una porción de ellos, distinta sección transversal. Con esto se consigue una flexibilidad enorme en las posibilidades constructivas
El documento KR20150144503A hace referencia a un material compuesto multiplataforma, fabricado con impresoras 3D, a partir de materiales de refuerzo y de una matriz de material cementicio, que se vierte en los huecos dejados por los materiales de refuerzo. No hace mención a una plataforma interna alojada en la estructura que le aporta rigidez, y sobre la que se disponen los elementos de refuerzo.
La presente invención resuelve los problemas del estado de la técnica sobre la obtención de estructuras compuestas de gran formato y poco espesor, y presenta las siguientes ventajas:
- permite construir un sistema estructural resistente ligero multiplataforma, con materiales compuestos.
- permite facilidad en la elaboración y automatización de la producción.
- permite acabados con cualquier tipo de geometría y facilidad en su reproducción. - permite producción de grandes formatos y mínimos espesores a bajo coste.
- facilita el transporte e instalación, reduciendo costes y huella de carbono.
- es muy económico, incluso en el caso de usar fibra óptica para los elementos de refuerzo.
La presente invención permite realizar todo tipo de formatos y especialmente los grandes formatos e incluso "oversize", sin problemas estructurales.
Las estructuras compuestas se obtienen por la unión y disposición estratégica de los elementos de refuerzo y el relleno dispuesto entre ellos, confiriendo para cualquier diseño estético de las estructuras compuestas, una rigidez estructural interna adecuada para grandes formatos y pequeños espesores.
La forma de usar el relleno y los elementos de refuerzo conjuntamente y la geometría de la deposición de los elementos de refuerzo, es lo que aporta las ventajas de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una estructura compuesta formada por:
- un armazón compuesto por:
- una plataforma que tiene unidos a ella, y sobre al menos una de sus caras principales, unos elementos de refuerzo, tal que
los extremos libres de los elementos de refuerzo alcanzan o sobrepasan la cara vista superior, o la cara vista inferior, o ambas, de la estructura compuesta, dando lugar a imágenes patrón, visibles en una o ambas caras vistas, superior e inferior, y los elementos de refuerzo están aglutinados por
- al menos un material de relleno que ocupa todo el espacio delimitado por las caras externas de la estructura, salvo el espacio ocupado por el armazón,
caracterizada por que
la plataforma no alcanza ninguna de las dos caras vistas de la estructura, y por que al menos un 5%, preferentemente un 10 % de los elementos de refuerzo respecto al total de elementos de refuerzo, tienen secciones transversales de distinto tamaño.
Los elementos de refuerzo de distinto grosor o distinta sección, dan lugar a ventajas técnicas: la primera ventaja se refiere al comportamiento estructural aportando una mayor fijación de los elementos de refuerzo al relleno dotando al conjunto de mayor estabilidad frente a la flexión y a la torsión a medida que se aumenta el formato de la estructura compuesta. Además, se consigue una mayor claridad y definición en las imágenes obtenidas, dando una apariencia mejorada tridimensional en un mismo plano.
Que "la plataforma no alcanza ninguna de las dos caras vistas de la estructura”, significa que la plataforma está situada a una distancia mínima de las caras vistas de la estructura, de al menos el 1% de la longitud de la estructura compuesta en una dirección perpendicular a cualquiera de las caras vistas - dirección del eje Z - en cualquier punto de la superficie de la plataforma. Es decir, respecto a la dirección del eje Z, la plataforma queda situada en el interior de la estructura compuesta.
La plataforma puede alcanzar una superficie externa de las caras perimetrales de la estructura compuesta, pero en ningún caso alcanza las caras vistas o caras visibles superior e inferior de la estructura.
La plataforma tiene preferentemente dos dimensiones de una longitud al menos 50 % mayor que la longitud de la tercera dimensión.
"Caras vistas” se refieren en esta memoria a las caras externas superior e inferior de la estructura, que son las caras visibles, en las que se obtienen imágenes patrón.
"Caras perimetrales” son todas las caras externas de la estructura compuesta distintas de las caras superior e inferior.
"Relleno” y "material de relleno” se usan indistintamente en esta memoria.
Las caras visibles, o caras vistas de la estructura compuesta, pueden estar formadas por porciones o fragmentos en distintos niveles, es decir, que pueden no tener toda su superficie en el mismo plano.
Las caras visibles de la estructura compuesta, además, pueden ser curvas.
También pueden tener, según realizaciones adicionales, curvas de nivel. Que la estructura compuesta tenga curvas de nivel significa que la superficie de una o las dos caras visibles puede estar dividida en al menos dos porciones que se encuentran en diversos planos, o sea, que alcanzan distintas alturas sobre el eje vertical o eje Z. Es decir, que tiene curvas de nivel significa que el espesor de la estructura a lo largo de los ejes X e Y es variable.
Los elementos de refuerzo pueden estar enrasados con una o las dos caras vistas, o superando las caras vistas superior y/o inferior, con los elementos de refuerzo equidistantes a las caras vistas, o superando las caras vistas superior y/o inferior, estando los elementos de refuerzo no equidistantes a las caras.
Según realizaciones particulares, el material de relleno da forma a la estructura compuesta, conformando las caras externas de la misma, y los externos libres de los elementos de refuerzo están en este caso enrasados con una o con las dos caras vistas. Según otras alternativas el material de relleno conforma las caras externas de la estructura compuesta, y los externos libres de los elementos de refuerzo sobresalen de las caras vistas formadas por el material de relleno. Cuando los extremos libres de los elementos de refuerzo sobresalen de las caras vistas de la estructura, pueden terminar dando lugar a una superficie plana, o pueden dar lugar a superficies con distintos niveles, alabeadas o con curvas de nivel.
Además, los elementos de refuerzo pueden ser de distinta longitud a un lado y a otro de la plataforma, en caso de estar presentes en ambos lados.
Las caras vistas de la estructura compuesta pueden ser alabeadas o pueden tener superficies de nivel. Además, en una estructura pueden ocurrir ambas cosas: es decir que una o ambas caras vistas pueden tener la superficie alabeada y simultáneamente los elementos de refuerzo pueden estar sobresaliendo de una o ambas caras vistas, pudiendo ser los elementos de refuerzo de la misma o distinta longitud.
Según realizaciones particulares, la plataforma queda situada a una distancia mínima de al menos el 1%, puede ser por ejemplo del 3%, o del 5% , 30%, 60 % o incluso hasta el 90%, de la longitud total de la estructura compuesta en una dirección perpendicular a una de las caras vistas superior e inferior, es decir de la altura de la estructura compuesta.
Según realizaciones particulares, la plataforma puede estar dispuesta paralela a una o ambas caras vistas de la estructura o puede estar dispuesta formando un ángulo con una o ambas caras vistas.
Según una realización particular, la plataforma interna es plana
Según una realización particular adicional, la plataforma interna no es plana.
"Cara principal” de la plataforma se refiere a la cara superior o a la cara inferior en caso de que la plataforma sea plana o alabeada; o bien se refiere a la cara superior o a la cara inferior de mayor superficie respectivamente, en el caso de que la plataforma esté formada por porciones de varios niveles.
La plataforma interna puede tener caras principales no paralelas entre sí. También puede ser alabeada, o incluso puede tener curvas de nivel. Que la plataforma tenga curvas de nivel significa que puede estar dividida en al menos dos porciones que se encuentran en diversos planos, o sea, que alcanzan distintas alturas sobre el eje vertical o eje Z. Que tiene curvas de nivel significa que el espesor de la plataforma interna a lo largo de los ejes X e Y es variable. Esto puede ser debido al cálculo estructural que sea necesario en función de los esfuerzos que deba soportar el conjunto de la estructura compuesta cuando es una estructura de gran formato.
La plataforma interna puede ser maciza o puede ser parcialmente hueca, con perforaciones que la atraviesan, por ejemplo, del tipo de una malla, o rejilla. La plataforma interna puede tener huecos que le dan forma de celosía.
De forma preferente, la plataforma comprende huecos. Puede tener entre un 1 y un 99% de su volumen hueco, preferentemente entre un 10 % y 90% y más preferentemente entre 30 y un 50%. Los huecos dan a la plataforma una estructura de tipo malla. Los huecos pueden tener una sección de geometría diversa. Por ejemplo, puede ser huecos que dan a la plataforma una forma de cuadrícula, de un patrón de líneas, o un patrón de panal de abeja. Pueden ser huecos con sección transversal en forma de espiral, en forma concéntrica, de giroide, en zig-zag, con sección transversal en forma de polígono regular tal como paralelogramo, pentágono, triángulo, combinaciones de ellos. Por ejemplo, los huecos pueden tener forma troncopiramidal, cúbica, prismática, octogonal etc.
Esos mallados o tipos de rejilla pueden dar lugar a patrones de relleno con las formas mencionadas en el párrafo anterior, correspondientes a cada mallado: por ejemplo, en forma de cuadrícula, de líneas, de triángulos, cúbica (relleno de cubos inclinados), tetraédrica, concéntrica, de giroide, en panal de abeja o en zigzag, de modo que ese patrón de relleno se puede observar en las caras visibles de la estructura.
En el caso de una plataforma que comprenda perforaciones, parcialmente hueca, los elementos de refuerzo están dispuestos sobre los bordes que conforman los huecos de la plataforma, y según la imagen que se pretenda obtener en una o ambas caras vistas de la estructura.
En el caso de una plataforma maciza, la superficie de la misma no alcanza las caras perimetrales de la estructura, sino que en este caso, las caras perimetrales forman una pared que conforma un marco compuesto por material de relleno. Dicha pared se eleva en este caso en las cuatro caras perimetrales de la estructura compuesta.
La plataforma puede estar centrada, o puede no estar centrada respecto a la dirección vertical de la pieza, es decir, respecto a la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje Z. De forma preferente, la plataforma está centrada, y por lo tanto equidistante de la cara vista superior y de la cara vista inferior de la estructura compuesta.
La plataforma puede tener un grosor sobre el eje Z de la estructura compuesta comprendido entre el 1 y el 99%, por ejemplo, entre 10 y 95 % del grosor total de la estructura compuesta, preferentemente entre 40 y 60 % de la altura total de la estructura compuesta. Por ejemplo, cuando el grosor de la plataforma es del 80% de la altura total de la estructura compuesta, y en el caso de que la plataforma interna esté centrada respecto al eje Z (o sea, respecto a la dirección vertical de la estructura compuesta), ello significa que la plataforma quedará a una distancia de cualquiera de las caras visibles de la estructura compuesta del 10% de la longitud de la estructura a lo largo del eje Z.
La plataforma puede estar dispuesta a cualquier altura de la estructura compuesta, pero no alcanzará ninguna de las dos caras visibles de la misma.
Según realizaciones particulares, la plataforma es plana y está paralela al plano XY de la estructura compuesta.
Según realizaciones particulares la plataforma puede extenderse en el plano XY hasta tener una superficie como máximo del 99% de la sección de la estructura compuesta en el plano XY, en el caso de que la plataforma sea maciza. La plataforma tiene una longitud en la dirección del eje X, de al menos el 80% de la longitud de la estructura compuesta en esa dirección, y preferentemente de al menos el 90% respecto a la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje X, y tiene una longitud de al menos el 80% de la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje Y, y preferentemente de al menos el 90% respecto a la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje Y.
Los planos perimetrales de la estructura compuesta pueden estar compuestos por material de relleno con un espesor mínimo de 3 mm, cuando la plataforma interna no alcanza la caras perimetrales de la estructura.
Cuando la plataforma tiene perforaciones que la atraviesan, y por tanto, es parcialmente hueca, puede extenderse en el plano XY hasta los bordes perimetrales de la estructura compuesta.
Los elementos de refuerzo, en virtud de su disposición sobre la plataforma, de su grosor, de su longitud y/o de su composición pueden dar lugar a imágenes patrón visibles en una o ambas caras vistas, superior e inferior, de la estructura compuesta,
Los elementos de refuerzo pueden estar dispuestos formando un ángulo cualquiera respecto a la plataforma. Los elementos de refuerzo pueden ser paralelos entre sí, o no. De forma preferente, los elementos de refuerzo se disponen paralelos entre sí para mejorar la transmisión lumínica cuando sea necesario. De forma más preferente son paralelos entre sí y perpendiculares a la plataforma. Esta disposición favorece la transmisión lumínica en caso necesario.
También su posición sobre la cara o caras principales de la plataforma puede ser cualquiera, y por lo tanto, no está condicionada a una determinada resolución de rejilla (tipo y/o tamaño de los huecos en el caso de una plataforma de tipo malla). Los elementos de refuerzo pueden estar dispuestos sobre una o ambas caras de la plataforma siguiendo un orden regular, tal como un patrón geométrico, o de forma que no sigan ningún orden.
En la estructura compuesta de la invención los elementos de refuerzo pueden tener sección transversal de distinta forma. Los elementos de refuerzo pueden ser en forma de filamento (tipo pilar) o superficie (tipo muro). En una misma estructura compuesta pueden estar presentes elementos de refuerzo de tipo filamento y de tipo muro. En el caso de que una estructura tenga solo elementos de tipo filamento, éstos tienen en al menos un 5 %, preferentemente, un 10 % de ellos distintos grosores. Y análogamente, en el caso de que solo tenga elementos de refuerzo de tipo muro, éstos tendrán distinta sección transversal en al menos un 5 %, preferentemente un 10% de ellos.
Cuando en la estructura compuesta los elementos de refuerzo son filamentos, puede haber filamentos de sección transversal de distinta forma, combinados. Por ejemplo, puede haber en la estructura filamentos con formas diferentes, tales que pueden tener una sección poligonal de cualquier tipo, tal como de forma triangular, cuadrada, rectangular, circular, forma de estrella, entre otras.
La plataforma puede además tener elementos de refuerzo distribuidos en el 100% de la superficie de una o ambas caras principales, o dichas caras pueden estar parcialmente libres de elementos de refuerzo.
La composición del armazón (plataforma y elementos de refuerzo ) de la estructura compuesta puede ser de diversos materiales. Los elementos de refuerzo y la plataforma son del mismo material entre ellos.
El armazón, y por tanto, plataforma y elementos de refuerzo, pueden ser translúcidos, transparentes, fotoluminiscentes u opacos. El armazón puede ser de un material seleccionado, por ejemplo, entre: ácido poliláctico (PLA), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), elastómero termoplástico flexible (Flexible TPE), fibra de carbono, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polietilienglicol (PETG), PETT, poliestireno de alto impacto (HIPS, "high impact polystyrene”), butiral de polivinilo, fibra óptica, nailon, policarbonato, fibra de carbono, polipropileno, fibra de vidrio, metal tal como aluminio, resinas fotopolimerizables tales como epoxi resinas.
El material que compone el armazón puede ser un material luminiscente. El armazón puede comprender además uno o más dispositivos luminosos, tales como dispositivos LED. Los dispositivos luminosos (por ejemplo, LED) pueden estar dispuestos tanto en los bordes del armazón como en zonas internas.
Por ejemplo, el armazón puede tener dispositivos luminosos dispuestos en una tira de dispositivos (tales como diodos LED) que se ubica pegada a uno o más laterales de la plataforma que sustenta los elementos de refuerzo al objeto de que estos se iluminen y se puedan ver en condiciones de oscuridad ambiente (por la noche o en una habitación cerrada).
Opcionalmente, se puede incluir una placa electrónica con un circuito impreso y con iluminación, por ejemplo, con dispositivos luminosos del tipo LED, dentro del propio armazón antes del vertido de la matriz.
En el caso de disponer de dispositivos luminosos, el armazón dispone de al menos un cable para su conexión a la red eléctrica.
Según realizaciones particulares, una tira de dispositivos luminosos se puede controlar gracias a un cable dispuesto en uno de los laterales de la plataforma (preferentemente alguna de las 4 caras perimetrales) y que se conecta a una fuente de alimentación externa a la estructura, que puede estar disponible, por ejemplo, en una pared.
Según realizaciones particulares adicionales, la plataforma puede incorporar una batería que permite que la iluminación se mantenga en las condiciones establecidas mientras dure la carga de la misma. Al efecto de incrementar la duración entre cargas, se puede incluir al conjunto un chip microcontrolador y, opcionalmente, algún sensor, que permita condicionar la iluminación de los dispositivos luminosos al nivel de iluminación deseado, por ejemplo, en una estancia, de modo que solo se active cuando hay oscuridad y es posible que dicha iluminación, por ejemplo, de tipo LED, sea vista.
La estructura de la invención puede disponer de iluminación permanente o intermitente. Según realizaciones particulares adicionales, la iluminación obtenida no es constante sino en forma de parpadeos para reducir el consumo e incrementar la duración de la batería, en el caso concreto de que la electricidad proceda de una batería.
La carga de la batería se puede obtener mediante un alimentador externo o bien reemplazando la misma si así se decide. En cualquier caso, el acceso a alguna de las caras no visibles, o sea, las caras perimetrales, es necesario en estas alternativas de la estructura de la invención para la conexión del alimentador o para el cambio de batería. En el caso del alimentador, el modo de acceder a las caras perimetrales puede ser, por ejemplo, mediante un cable que sobresalga de alguna de dichas caras perimetrales.
En el caso de intercambiar la batería, está estará alojada en una caja, por ejemplo de composición polimérica, en el interior de la estructura compuesta enrasada a una de las caras perimetrales, a modo de caja de registro.
Según realizaciones particulares adicionales, también es posible eliminar por completo la necesidad del uso de cables incorporando en el armazón una tecnología de carga inalámbrica, que solo precisa la colocación de una bobina de carga en una de las cuatro caras perimetrales de la estructura, para permitir la recarga permanente de la batería. Dentro del armazón se ubica en este caso la batería y los dispositivos luminosos, tales como LEDs, además de un circuito que protege la batería de posibles sobrecargas.
En general, los sistemas de iluminación basados en baterías, frente a aquellos otros que solo emplean la energía de la red eléctrica, tienen la ventaja de van a funcionar durante horas o días tras un corte de luz, mientras que los segundos se apagarán tan pronto se produzca la interrupción del fluido eléctrico.
Para poder incorporarse y sobrevivir al vertido del material que va a rellenar la estructura, se recubren los dispositivos luminosos, la batería y la placa electrónica, o cualquier elemento sobre el cual estén dispuestos los dispositivos luminosos, con un recubrimiento protector.
Al objeto de conseguir las mejores prestaciones luminosas y cuando la iluminación obtenida mediante el uso de una tira de dispositivos luminosos sobre la plataforma resulte insuficiente, una alternativa comprende disponer iluminación en cada uno de los elementos de refuerzo. En este caso se dispone un circuito impreso debajo de todos y cada uno de los elementos de refuerzo (ver figura 6).
La plataforma, y por tanto el armazón, es lo que impide que se rompa la pieza, por eso se pueden fabricar estructuras compuestas de gran formato, por ejemplo, para fachadas. Una estructura compuesta de gran formato puede ser, por ejemplo, una estructura compuesta de 5 metros de largo con un espesor de 5 cm. Para estructuras de formato más pequeño, tal como 2x3 m, el espesor puede ser de 10 mm.
Lo habitual en grandes formatos son, por ejemplo, estructuras compuestas desde 100x50x3 cm hasta estructuras de 500x200 x 5 cm, pero puede ser cualquiera.
Las imágenes patrón visibles en una o ambas caras vistas, superior e inferior, de la estructura compuesta pueden ser de cualquier tipo, por ejemplo, patrones resultado simplemente de la geometría de los huecos en una plataforma de tipo malla, o pueden ser leyendas, números, objetos, paisajes, reproducciones de retratos, de obras de arte etc.
El relleno de las zonas por encima y por debajo de la plataforma interna puede ser del mismo material o de distinto material.
Según realizaciones particulares, el material de relleno de la estructura compuesta es un único material, y el mismo, por encima y por debajo de la plataforma interna.
Según realizaciones particulares, el material del relleno de la parte de la estructura compuesta por encima y por debajo de la plataforma interna es distinto del material del armazón.
Según realizaciones particulares, el material del relleno de la parte de la estructura compuesta por encima y por debajo de la plataforma interna es el mismo que el material del armazón. En este caso los elementos de refuerzo tienen iluminación artificial, de modo que se puede ver la imagen en las caras visibles de la estructura
El material de relleno debe ser debe ser un material autocompactante muy fluido.
El material del relleno puede ser cualquier material de uso habitual en construcción, que tenga fluidez suficiente para ser vertido sobre un molde.
Según realizaciones particulares, el relleno de la estructura compuesta es una matriz polimérica que puede ser:
- una matriz de resina,
- una matriz cerámica
- una matriz cementicia, tal como un mortero, microhormigón, u hormigón polimérico o micromortero
- un geopolímero.
La matriz puede comprender materiales en base de resinas de poliéster tales como tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, resinas de vinil éster, acrílicas tales como polimetilmetacrilato o, epoxi, fenólicas, uretanas, cementicias, geopolímeros y mixtas.
Un micromortero es un mortero con los áridos muy pequeños, habitualmente inferiores a 1 mm
Un microhormigón es un hormigón con los áridos muy pequeños, habitualmente inferiores a 1 mm.
La composición del relleno de la estructura compuesta es independiente del método de fabricación de la misma, que puede ser moldeo o por impresión 3D.
La forma externa de la estructura compuesta puede ser cualquier forma geométrica. Según una realización particular, tiene la forma de un poliedro, tal como un paralelepípedo, por ejemplo, un cubo. La forma de paralelepípedo rectangular es particularmente apropiada, entre otros usos, para encimeras, baldosas, piezas planas, tableros, aplacados.
Los espesores de la estructura compuesta son variables a petición del diseño, en el caso de tableros o piezas de revestimiento estará entre 4 - 50 mm aproximadamente.
Los planos perimetrales de la estructura son perpendiculares en el caso de formas ortoédricas, pero en otros casos pueden tener diferentes grados de inclinación, dependiendo de las formas geométricas que se quieran dar a la estructura compuesta.
Las estructuras compuestas resultado de la unión y disposición estratégica de los elementos de refuerzo y su relleno, confieren para cualquier diseño estético de las estructuras compuestas, una rigidez estructural interna adecuada para grandes formatos y pequeños espesores.
La presente invención se refiere también a un procedimiento para fabricar la estructura compuesta definida anteriormente, que comprende:
- una primera etapa que comprende obtener un diseño de la plataforma interna y los elementos de refuerzo, es decir, del armazón, según la imagen que se desea que aparezca en al menos una de las dos caras vistas de la estructura compuesta
- una segunda etapa que comprende obtener mediante impresión 3D el armazón, o una matriz de dicho armazón,
- una tercera etapa que comprende disponer el armazón dentro de un molde y rellenar con material de relleno el espacio hueco entre el molde y el armazón obteniendo la estructura compuesta en su forma y tamaño previstos.
Matriz” del armazón se refiere a un negativo del armazón. A partir de un negativo obtenido por impresión 3D se puede obtener un molde (un positivo del armazón) para obtener todas las unidades del armazón que se desee con la ayuda de dicho molde, por una técnica de moldeo, tal como moldeo por inyección. Estas son realizaciones particulares del procedimiento de la invención.
Tras la tercera etapa se endurece o cura la estructura obtenida. Se puede dejar endurecer la estructura a temperatura ambiente o se puede endurecer de forma activa si se desea, por ejemplo, en un horno o autoclave. De forma preferente la estructura endurece a temperatura ambiente.
Finalmente, el procedimiento comprende de forma opcional, pulir la estructura compuesta obtenida.
La imagen que se desea que aparezca en cada una de las dos caras visibles de la estructura compuesta enfrentadas entre sí puede ser la misma o distinta. Según realizaciones particulares, la primera etapa comprende realizar una triangulación, por ejemplo, una “triangulación de Delaunay” mediante una herramienta informática, obteniendo un diseño de la plataforma interna y los elementos de refuerzo. La herramienta informática puede ser convencional, con el único requisito de que posea la capacidad de realizar triangulaciones, como cualquier programa informático que contenga la opción de realizar la “triangulación de Delaunay”.
En la segunda etapa, una impresora convierte una imagen obtenida en la primera etapa en elementos de refuerzo que crecen en la dirección ascendente del eje Z.
La segunda etapa comprende obtener mediante impresión 3D el armazón, o un negativo del armazón.
Se pueden utilizar varias tecnologías de impresión, por ejemplo:
Las más utilizadas son la FDM (depósito de la fusión de un filamento termoplástico, siglas en inglés), la estereolitografía (SLA en inglés) que utiliza una resina líquida fotopolimerizable y el sinterizado selectivo por láser (SLS en inglés) que funciona uniendo partículas de material en polvo para formar la pieza mediante la acción calorífica de un láser.
De forma preferente, es deseable que las piezas impresas tengan determinadas propiedades ópticas, y por ello, la tecnología SLA es la que da lugar a las piezas más transparentes, seguida por la tecnología FDM que permite crear objetos translúcidos, y por último la tecnología SLS.
Según realizaciones particulares, la segunda etapa comprende obtener mediante impresión 3D una matriz, que será un negativo de la plataforma interna y los elementos de refuerzo - es decir, el armazón - y obtener por moldeo el positivo de la plataforma interna y los elementos de refuerzo.
En el caso de llevar a cabo la fabricación de la estructura por moldeo, los elementos de refuerzo se disponen paralelos entre sí. Según realizaciones particulares, en este caso se genera previamente una matriz mediante impresión 3D que es un negativo, y después se genera un molde metálico - por ejemplo, de aluminio-. A continuación, se inyecta por presión un polímero, - por ejemplo, translúcido - dentro del molde.
En el caso de que la plataforma tenga forma de celosía, la estructura compuesta se fabrica por impresión 3D del armazón y posterior rellenado de un molde en el que se habrá dispuesto el armazón.
En el caso de que la matriz sea una cerámica, la segunda etapa del procedimiento comprende imprimir el armazón y la tercera etapa comprende rellenar con el polvo cerámico en el molde donde se ha colocado el armazón, a continuación llevar a cabo un prensado, realizar un secado, someter a horno (sinterización) y llevar a cabo -opcionalmente - los acabados deseados, como aplicación de un barniz, etc.
Los programas de manejo de las impresoras permiten generar rellenos con un % de mallado, pasan del 100% que sería el relleno sin huecos totalmente sólido (plataforma maciza) a, por ejemplo, un 10% de relleno que sería con un 90% de huecos (plataforma en forma de malla) en esa zona de la estructura compuesta.
Respecto a la imagen que se desea visualizar en una o ambas caras vistas (planos XY superior e inferior de la pieza), es el resultado de los múltiples elementos de refuerzo impresos en 3D que nacen en la plataforma interna y llegan hasta, al menos, las caras vistas.
Las imágenes sobre las caras vistas de la estructura pueden ser realizadas con líneas (como es lo habitual en un dibujo) o con puntos (puntillismo), de modo que se ven en la estructura como líneas o como puntos, o como combinaciones de líneas y puntos. Un filamento obtenido por impresión 3D, es una superposición de capas de un material fundido donde predomina la altura (Z) frente al plano (X,Y).
En el caso de que las imágenes se vean como puntos, los elementos de refuerzo se asemejan a hilos verticales que crecen en la dirección del eje Z al ser obtenidos por impresión 3D.
En el caso de que las imágenes se vean como líneas, los elementos de refuerzo están adyacentes, apelotonados, y la superposición de capas de un material da como resultado, al crecer en la dirección el eje Z una superficie, similar a un muro (un filamento sería un pilar y el símil sería una superposición continua de pilares que da como resultado un muro) que se eleva durante la impresión.
Una vez finalizado el proceso de fabricación del armazón se procede a rellenar el prototipo con material de relleno.
En el caso de que los elementos de refuerzo sean filamentos transparentes o translúcidos, éstos se pueden encontrar también disponibles comercialmente y se colocan en la bobina alimentadora de la impresora 3D
Según realizaciones particulares, transcurridas 24 h desde la finalización de la tercera etapa, las caras vistas, opcionalmente, se pulen para conseguir el acabado deseado en función del material de impresión o fibras que se hayan utilizado para darle un buen acabado.
En el caso de utilizar Programmable Viscoelastic Materials (PVM) o materiales que permiten el paso de la luz para el armazón, es conveniente aplicarles alcohol en su superficie para mejorar el efecto lumínico. El alcohol puede ser, por ejemplo, alcohol etílico o isopropílico con una concentración superior a 70°C.
Opcionalmente se le puede aplicar un barniz o resina transparente de acabado a las superficies de acabado, a las superficies perimetrales y/o a las caras visibles, después de verter la matriz, a modo de protección (en los planos exteriores XY), para mejorar su dureza al rayado y durabilidad frente a productos químicos.
Opcionalmente, se puede incorporar una placa electrónica con iluminación, por ejemplo, con dispositivos del tipo LED, dentro del propio armazón antes del vertido de la matriz.
Hay varios modos de colocar dispositivos luminosos, tales como LEDs, en la estructura:
- pueden estar en una zona interna dentro de la plataforma: para conseguir esta disposición se imprime la plataforma en dos partes con sus elementos de refuerzo correspondientes, se colocan los dispositivos luminosos en su placa electrónica en el lugar deseado y posteriormente se unen las dos partes del armazón, una vez impresas por separado, por ejemplo, con resina, de modo que el armazón tendrá los dispositivos luminosos en su interior (se observa en la figura 6 una sección),
- pueden ser colocados los dispositivos luminosos en uno, varios, o todos los laterales del armazón (figura 5), y en particular, de la plataforma.
Opcionalmente, se puede disponer de un plano saliente de la estructura compuesta, de material opaco o transparente, en el plano XY, que permite la iluminación del motivo o imagen de manera lateral con una fuente luminosa. Dicho plano saliente puede disponer en este caso de dispositivos de iluminación, tales como LEDs.
La presente invención tiene también como objeto el uso del material en la construcción, de los anuncios publicitarios, o en la industria del mueble
Según realizaciones particulares, el material se puede usar en:
- fabricación de encimeras de cocina.
- teselas para revestimientos en baños, cocinas.
- realización de aplacados y paneles como revestimientos, en interiores de edificios o en sus fachadas o como falsas fachadas.
- pavimentos interiores o exteriores,
- cielos rasos.
Breve descripción de las figuras
En las figuras números iguales representan los mismos elementos.
En la Figura 1 se muestra un esquema de una realización particular de una estructura compuesta de la invención con forma de paralelepípedo donde predominan las dimensiones X e Y sobre la Z. En ella se observan las siguientes caras:
- Dos caras vistas (1) y una cara inferior coincidente con plano base XY (3) perpendicular a los planos perimetrales.
- Planos perimetrales (2) perpendiculares a las caras vistas, en el caso de formas ortoédricas
En la Figura 2 , muestra una realización particular de una estructura compuesta, en forma de paralelepípedo, en la que se observa que los elementos de refuerzo - filamentos en esta realización particular - son de distinto grosor. En la parte izquierda de la estructura se observan las secciones de la misma, en la que (4) representa una zona con un relleno que se extiende hasta el 90% del eje X de la estructura compuesta, es decir, en este ejemplo, el armazón no llega hasta el borde perimetral en el eje X y el plano perimetral YZ forma un marco a modo de pared. (8) representa la sección de la estructura en el plano YZ. De forma análoga, el plano perimetral XZ también forma un marco a modo de pared.
En el plano YZ se puede ver la sección de la plataforma interna (zona 6), que en este caso tiene forma de celosía, sobre la que se disponen los filamentos de refuerzo, en este caso por encima y por debajo de la plataforma. La plataforma está aproximadamente centrada respecto a la longitud de la estructura en la dirección vertical. Las zonas 5 y 7 corresponden a la parte de la estructura compuesta por encima de la plataforma y por debajo de la plataforma respectivamente, y en ellas se encuentran los elementos de refuerzo.
En la Figura 3a, se observa un esquema de una realización particular de una estructura según la invención. En su interior se puede ver el armazón con la plataforma en forma de celosía y los elementos de refuerzo sobre la plataforma perpendiculares a ella. En este caso la plataforma no se extiende en el plano XY hasta los planos perimetrales (9) hilera de elementos de refuerzo sobre la plataforma interna
(10a) elemento de refuerzo de tipo filamento, superior e inferior de la plataforma en forma de celosía
(10b) conectores diagonales de la plataforma
Las caras planas formadas por los elementos (10a) se corresponden a la triangulación de Delaunay de las coordenadas en dos dimensiones de los filamentos. Los nervios de unión (10b) o conectores sirven para crear triángulos en una tercera dimension para reforzar la estructura formando un trnss.
En la Figura 3b, se observa un esquema de una realización particular de una estructura según la invención. En su interior se puede ver el armazón con la plataforma plana, en forma de malla y los elementos de refuerzo sobre la plataforma perpendiculares a ella. En este caso la plataforma no se extiende en el plano XY hasta los planos perimetrales. El elemento señalado como (10) es la plataforma interna
En la Figura 4 se muestra un ejemplo de una estructura en la que los elementos de refuerzo (9) son de la misma longitud entre sí en la zona (5) debajo de la plataforma interna y son de distinta longitud entre sí en la zona (11) por encima de la plataforma interna, dando lugar a una superficie con curvas de nivel. Se observa que los elementos de refuerzo de refuerzo por encima de la plataforma sobrepasan la cara vista superior de la estructura. En este ejemplo, la plataforma interna tiene forma de malla, por lo que está parcialmente hueca, y además no está centrada respecto al eje Z. Las zonas 5 y 7 no son iguales en longitud sobre el eje Z.
(11) zona de la estructura formada por las partes de los elementos de refuerzo que sobrepasan la cara visible.
En la Figura 5 se puede ver un ejemplo de un armazón apropiado para una estructura según una realización particular adicional de la invención, que comprende una fila de dispositivos LED en un borde perimetral de la plataforma. Según otras alternativas podría tener placas longitudinales análogas en el resto de los bordes perimetrales de la plataforma.
En la Figura 6 se puede ver un armazón apropiado para una estructura según una realización particular adicional de la invención, que comprende dispositivos luminosos en el interior del mismo. Concretamente se observan dispositivos LED (13) y una placa electrónica con un circuito impreso (12). Además en esta figura se observa que cada filamento individual (9) puede estar iluminado.
En la Figura 7 se puede ver un armazón apropiado para una estructura según una realización particular adicional de la invención, en el cual se puede observar que los elementos de refuerzo en este caso no están distribuidos de manera regular y tienen diferentes grosores.
La imagen que se observa en esta figura se ha obtenido usando la triangulación de Delaunay
En la Figura 8, se observa una realización particular adicional de un prototipo de estructura compuesta finalizado, en el que se observa la imagen de un rostro de mujer.
En la Figura 9 se observa una realización concreta de un prototipo finalizado, con proyección lumínica, a la izquierda, (cualquier foco de luz) y al natural (a la derecha). Este prototipo se ha realizado mediante modelado manual, otra forma de realizarlo es por impresión 3D.
En la Figura 10 se observa una realización concreta de una estructura compuesta, en la que la plataforma tiene forma alabeada.
La Figura 11 muestra un ejemplo de estructura compuesta con plataforma en forma de celosía, donde los elementos de refuerzo son una combinación de filamentos y de muros; y en ellas se observa que los extremos de los elementos de refuerzo dan lugar a la imagen de una cara.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
EJEMPLO
Según una realización particular, (mostrada en la figura 3), la estructura compuesta de la invención tiene forma de paralelepípedo con las dimensiones X e Y de los ejes cartesianos predominantes respecto a la dimensión en el eje Z. Según esta realización, la estructura compuesta está formada por:
- una plataforma interna, parcialmente hueca, con forma de malla o rejilla en celosía, alojada en el interior de la estructura compuesta, paralela al plano XY, que no alcanza los bordes perimetrales (es decir, la longitud de la plataforma sobre el eje X y el eje Y es igual a la longitud de la estructura en estas dos dimensiones), y centrada respecto al eje Z, es decir, equidistante de las caras vistas superior e inferior de la estructura compuesta; sobre la plataforma que se aloja en el interior de la estructura compuesta están dispuestos:
- elementos de refuerzo de forma perpendicular a la plataforma, y sobre ambas caras superior e inferior de la misma, llegando dichos elementos de refuerzo hasta la cara vista superior y hasta la cara vista inferior respectivamente, de la estructura, es decir, están enrasados con las caras vistas. Los elementos de refuerzo tienen todos la misma longitud, están colocados de forma paralela entre ellos y están aglutinados por un material de relleno.
La dimensión del armazón en la dirección del eje Z es del 100% de la longitud total en esa dirección, de la estructura compuesta.
La disposición de los elementos de refuerzo da lugar en este caso a una imagen patrón visible en ambas caras vistas, superior e inferior, de la estructura compuesta, y que en este caso es un patrón de cuadrícula.

Claims (33)

REIVINDICACIONES
1. Una estructura compuesta que comprende:
- un armazón compuesto por:
- una plataforma que tiene unidos a ella, y sobre al menos una de sus caras principales, unos elementos de refuerzo, tal que
los extremos libres de los elementos de refuerzo alcanzan o sobrepasan la cara vista superior, o la cara vista inferior, o ambas, de la estructura compuesta, dando lugar a imágenes patrón, visibles en una o ambas caras vistas, superior e inferior, y los elementos de refuerzo están aglutinados por
- al menos un material de relleno que ocupa todo el espacio delimitado por las caras externas de la estructura, salvo el espacio ocupado por el armazón,
caracterizada por que
la plataforma no alcanza ninguna de las dos caras vistas de la estructura, y por que al menos un 5%, preferentemente un 10 %, de los elementos de refuerzo respecto al total de elementos de refuerzo, tienen secciones transversales de distinto tamaño.
2. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que los elementos de refuerzo están en una posición seleccionada entre:
- enrasados con una o las dos caras vistas,
- superando las caras vistas superior y/o inferior, con los filamentos equidistantes a las caras vistas,
- superando las caras vistas superior y/o inferior, estando los filamentos no equidistantes a las caras vistas.
3. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna está dispuesta en una posición seleccionada entre:
- paralela a una o ambas caras vistas de la estructura compuesta y
- formando un ángulo con una o ambas caras vistas.
4. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna está seleccionada entre una plataforma plana y una plataforma alabeada.
5. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna está dividida en al menos dos porciones que se encuentran en diversos planos sobre el eje vertical o eje Z.
6. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna tiene curvas de nivel.
7. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna está seleccionada entre una plataforma maciza y una plataforma parcialmente hueca.
8. Una estructura compuesta según la reivindicación 7, en la que la plataforma interna es parcialmente hueca, con perforaciones que la atraviesan, y tiene un porcentaje de volumen hueco comprendido entre el 1 % y el 99% de su volumen total preferentemente entre un 10 % y 90% y más preferentemente entre 30 y un 50%.
9. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna está dispuesta en una posición seleccionada entre centrada respecto a la dirección vertical de la estructura compuesta en la dirección del eje Z y no centrada a lo largo del eje Z.
10. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que la plataforma interna tiene un grosor o altura sobre el eje Z de la estructura compuesta comprendido entre el 1 y 99% preferentemente, entre el 40 y 80 % de la altura total de la estructura compuesta.
11. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la plataforma se extiende en el plano XY hasta tener una superficie seleccionada entre:
- una superficie idéntica a la sección de la estructura compuesta en el plano XY.
- y una superficie menor que la sección de la estructura en dicho plano.
12. Una estructura compuesta según la reivindicación 1, en la que el armazón tiene una longitud de al menos el 70% de la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje X, y de al menos el 70% de la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje Y, preferentemente al menos el 90% de la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje X, y de al menos el 90% de la longitud de la estructura compuesta en la dirección del eje Y.
13. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de refuerzo están dispuestos en una posición seleccionada entre:
- paralelos entre sí
- no paralelos entre sí.
14. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de refuerzo están dispuestos en una posición respecto a la plataforma seleccionada entre:
- perpendicular y
- formando un ángulo distinto de 90° con la plataforma.
15. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de refuerzo están dispuestos sobre una o ambas caras principales de la plataforma, de manera que no siguen un orden regular.
16. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de refuerzo tienen en una proporción de al menos el 5% de ellos, preferentemente, al menos el 10% de ellos, respecto al total de los elementos de refuerzo, una sección transversal con distinta forma.
17. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el armazón es de un material seleccionado entre translúcido, transparente, fotoluminiscente y opaco.
18. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores , en la que el armazón es de un material seleccionado entre ácido poliláctico (PLA), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), elastómero termoplástico flexible (Flexible TPE), fibra de carbono, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polietilienglicol (PETG), PETT, poliestireno de alto impacto (HIPS, "high impact polystyrene”) fibra óptica, nailon, policarbonato, butiral de polivinilo (PVB), fibra de carbono, polipropileno, fibra de vidrio, resinas fotopolimerizables y metal.
19. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el armazón es de un material luminiscente.
20. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el armazón comprende además uno o más dispositivos luminosos, preferentemente, LED, y una placa de circuito impreso.
21. Una estructura compuesta según la una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene una dimensiones comprendidas entre 5 metros y 10 m y un espesor comprendido entre 4 y 50 mm.
22. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el relleno de la parte de la estructura compuesta por debajo de la plataforma interna y por encima de la plataforma interna es de un material seleccionado entre: el mismo material y distinto material.
23. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores , en la que el relleno de la estructura compuesta es de un material seleccionado entre: - una matriz de resina,
- una matriz cementicia
- una matriz cerámica y
- un geopolímero.
24. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores , en la que el relleno de la estructura compuesta y el armazón son del mismo material o de distinto material.
25. Una estructura compuesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el los planos perimetrales están dispuestos en una forma seleccionada entre:
- perpendiculares entre sí
- y con un grado de inclinación entre ellos.
26. Un procedimiento para fabricar la estructura compuesta definida en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:
- una primera etapa que comprende obtener un diseño de la plataforma interna y los elementos de refuerzo, es decir, del armazón, según la imagen que se desea que aparezca en al menos una de las dos caras vistas de la estructura compuesta
- una segunda etapa que comprende obtener mediante impresión 3D el armazón, o una matriz de dicho armazón,
- una tercera etapa que comprende disponer el armazón dentro de un molde y rellenar con material de relleno el espacio hueco entre el molde y el armazón hasta la obtención de la estructura compuesta en su forma y tamaño previstos.
27. Un procedimiento según la reivindicación 26, en el que la segunda etapa comprende obtener mediante impresión 3D una matriz, que será un negativo del armazón y obtener por moldeo el positivo del armazón.
28. Un procedimiento según la reivindicación 26, en el que la segunda etapa del procedimiento comprende imprimir el armazón y en la tercera etapa se utiliza una matriz cerámica, y comprende rellenar con polvo cerámico el molde donde se ha colocado el armazón, a continuación llevar a cabo un prensado, realizar un secado y someter la estructura a tratamiento de sinterización en un horno.
29. Un procedimiento la reivindicación 26, que comprende además pulir la estructura compuesta obtenida.
30. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, que comprende además aplicar un barniz o resina transparente de acabado a las superficies de acabado.
31. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, que comprende además incluir uno o más dispositivos de iluminación, dispuestos en: - los bordes perimetrales del armazón y/o
- en el interior de la plataforma y/o
- en cada uno de los elementos de refuerzo.
32. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 26 a 31, que comprende además disponer de un plano saliente de la estructura compuesta, en el plano XY, de material opaco, translúcido o transparente, preferentemente transparente.
33. Uso de la estructura compuesta definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25 en la construcción, en la industria de los anuncios publicitarios o en la industria del mueble, preferentemente en
- fabricación de encimeras de cocina,
- teselas para revestimientos en baños, cocinas,
- realización de aplacados y paneles como revestimientos, en interiores de edificios o en sus fachadas o como falsas fachadas,
- pavimentos interiores o exteriores,
- cielos rasos.
ES202130141A 2021-02-19 2021-02-19 Estructura compuesta y su uso en construccion Active ES2826674B2 (es)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES202130141A ES2826674B2 (es) 2021-02-19 2021-02-19 Estructura compuesta y su uso en construccion
PCT/ES2022/070082 WO2022175579A1 (es) 2021-02-19 2022-02-18 Estructura compuesta y su uso en construcción

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES202130141A ES2826674B2 (es) 2021-02-19 2021-02-19 Estructura compuesta y su uso en construccion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2826674A1 ES2826674A1 (es) 2021-05-18
ES2826674B2 true ES2826674B2 (es) 2022-03-18

Family

ID=75882943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES202130141A Active ES2826674B2 (es) 2021-02-19 2021-02-19 Estructura compuesta y su uso en construccion

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2826674B2 (es)
WO (1) WO2022175579A1 (es)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU226967B1 (en) * 2007-07-11 2010-03-29 Aron Losonczi Light transmitting building block, manufacturing method for the same and lining element
CH713396A1 (de) * 2017-01-30 2018-07-31 Lumineo Group Sa Lichtdurchlässiges Objekt und Produktionsverfahren zum Herstellen eines lichtdurchlässigen Objekts.
CN110249382B (zh) * 2017-02-16 2020-07-31 富士胶片株式会社 隔音结构

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022175579A1 (es) 2022-08-25
ES2826674A1 (es) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5948347B2 (ja) 構造物及び建造物用の光伝達構成要素並びにその製造方法
CN1129011C (zh) 非逆反射闪光立方体角物体
JP5946450B2 (ja) 光パネル
CN210651915U (zh) 一种3d打印支撑件和3d打印件
US20020178672A1 (en) Composite hybrid resin panels, molded parts and filler enhanced polymers therefor
KR101530649B1 (ko) 발광 콘크리트 블록 및 그 제조방법
ES2826674B2 (es) Estructura compuesta y su uso en construccion
CN114007859B (zh) 用于形成和精整用于建筑和设计中的附属覆层元件的方法
US20230313520A1 (en) 3-dimensional printed structure and a system and method for the 3-dimensional printing of structures
GB2101289A (en) Lighting apparatus
ES2916343T3 (es) Rejilla nervada para la fabricación de un elemento de construcción con propiedades de transmisión de luz
KR100915770B1 (ko) 건물의 내외장재용 블록
CN214419148U (zh) 一种建筑透光结构
CN109514692B (zh) 钢筋混凝土景观灯柱及其制作方法
US9207372B2 (en) Light reflective material, and preparation method thereof
WO2006123005A1 (es) Prefabricado para construccion y procedimiento de elaboracion
EP3366839A1 (en) Illuminated paving brick made of ceramic-polymeric composite material and a method for manufacturing an illuminated paving brick
EP0147221A2 (en) Improvements in or relating to decorative panels and to decorative building blocks
Lalvani HYPERSURFACES, MILGO EXPERIMENT 4 (2006-2012)
WO2000001523A1 (en) Structural urethane panel
CN217400194U (zh) 一种储能缓释混凝土板材结构
CN220486983U (zh) 水晶地板
JP4087314B2 (ja) 太陽電池付き建材及びその製造方法
CN209683318U (zh) 钢筋混凝土组配式多功能景观摆件
CN211396323U (zh) 一种大型采光罩

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2826674

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20210518

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2826674

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20220318