ES2842596T3 - Procedimiento de conformado de una hoja de material que tiene una resistencia baja a la tracción y espejo que comprende dicha hoja - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de conformado de una hoja (210) de vidrio, de grosor Ev, que comprende: una etapa (310) de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja (210) de una capa de un primer material (235) resistente a tensiones de tracción superiores a las de dicha hoja, teniendo dicha capa un grosor E1, de tal manera que durante una deformación por flexión de este complejo, la fibra neutra se encuentra desviada más de un 20% del grosor Ev de la hoja, caracterizado porque comprende, además: una etapa (320) de deformación elástica del complejo que comprende la hoja (210) revestida de la primera capa de material (235) en la forma final, de tal manera que la hoja sea principalmente deformada por compresión con respecto a la forma inicial debido a la desviación de la fibra neutra, una etapa (330) de aplicación sin tensión de una capa de un segundo material (265) resistente a tensiones de compresión, sobre una cara libre de la capa del primer material (235) opuesta a la hoja (210), adaptándose la capa del segundo material (265) a una forma final de dicha cara de la capa de primer material, dando forma la capa del segundo material al complejo en la forma final, una etapa (340) de adherencia de la capa del segundo material (265) sobre la capa del primer material (235) y de estabilización dimensional de la forma final y una etapa de liberación en el transcurso de la cual: - la capa de segundo material mantiene la capa de primer material (235) en una deformación por tracción, - un material constitutivo de la hoja (210) es principalmente deformado por compresión y - el material de la capa de segundo material (265) es deformado por compresión.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de conformado de una hoja de material que tiene una resistencia baja a la tracción y espejo que comprende dicha hoja
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento de conformado de una hoja de material que tiene una resistencia baja a la tracción, por ejemplo el vidrio, y un espejo que comprende dicha hoja.
La invención se refiere del mismo modo a un espejo para concentrar la energía solar, en especial, para incorporarse en un dispositivo para transformar la energía solar en energía térmica o eléctrica, en especial reflejando, concentrando o enfocando la energía solar con la ayuda de un espejo, que comprende una hoja, formada por el procedimiento, hacia un colector de calor o energía eléctrica.
En el caso de una utilización térmica, el procedimiento descrito en la presente invención permite la realización de un dispositivo, permitiendo este último calentar un fluido portador de calor (agua, agua con aditivos, aceite u otro) para aplicaciones variadas, por ejemplo para alimentar un dispositivo de climatización, para producir calor para la industria, la agroalimentaria u otra utilización directa o indirecta de calor por tanto producido.
Antecedentes de la técnica
Se conocen varias formas de recoger energía solar. Una primera forma consiste en transformar la energía solar en energía eléctrica, en especial con la ayuda de celdas fotovoltaicas.
Una segunda forma de recoger energía solar consiste en transformar la energía solar en energía térmica, en especial concentrando o enfocando la energía solar reflejada en un colector de calor, por ejemplo con la ayuda de un espejo de forma parabólica o cilindroparabólica.
El conformado del espejo, y en caso necesario de la hoja de vidrio que comprende el mimo como elemento reflector es problemático.
Se conocen, por tanto, la patente francesa No. FR2659957, presentada el 20 de marzo de 1990, que describe un procedimiento, representado en la figura 1, para el curvado sobre un marco de al menos una hoja de vidrio por gravedad. Este procedimiento comprende:
una etapa 100 de apilamiento de la o de las hojas de vidrio,
una etapa 110 de disposición sobre un marco de curvado en posición horizontal,
una etapa 120 de elevación a la temperatura de deformación del vidrio,
una etapa 130 de curvado según una primera forma correspondiente a un esbozo de la forma definitiva y
una capa 140 de curvado según la forma definitiva.
No obstante, durante la etapa 120, los espejos son elevados a la temperatura de deformación del vidrio, es decir próxima 600 °C. Este procedimiento es por tanto costoso en energía. Además, los espejos destinados a recoger la energía solar son, en general, de gran tamaño, resultando por tanto que el procedimiento puede necesitar hornos de gran tamaño en adecuación al tamaño del espejo. Dichos hornos que tienen en general de una inercia térmica más grande que el espejo a conformar, necesitan por tanto aún más energía de implementación en especial en las etapas 130 y 140 del procedimiento.
Cuando dichos vidrios necesitan ser contraídos por un templado, debido a las dimensiones de las hojas de vidrio, por ejemplo de forma cilindroparabólica, estos templados resultan difíciles de implementarse sin arriesgarse a romper un gran número de hojas de vidrio así curvadas según el procedimiento.
Este conformado en caliente debe ser efectuado antes de la aplicación de un revestimiento reflectante ya que este último no soporta, en general, las temperaturas de deformación del vidrio. Además, esta etapa de aplicación del revestimiento reflectante debe realizarse de una forma no plana, lo cual necesita herramientas específicas y genera costes importantes.
Este procedimiento de conformado en caliente conduce a la realización de reflectores de grosores importantes (típicamente de 4 a 30 mm) el material energía para la fabricación. Estos reflectores son por tanto de pesos importantes, lo que los hace no adecuados para instalaciones fuera del suelo, en especial en el tejado de un edificio. Además, en el caso más común en el que la radiación solar debe atravesar la capa de vidrio para ser reflejadas, el grosor de vidrio conduce a una pérdida de radiación por absorción, lo que tiene por consecuencia una disminución del rendimiento del reflector.
Otra técnica de conformado consisten deformar elásticamente, a temperatura ambiente, una hoja de vidrio revestida con anterioridad de revestimiento reflectante, y mantener esta forma por una estructura portadora con esta forma. Esta técnica disminuye varios de los problemas citados en el conformado en caliente descritos anteriormente.
Se conocen las patentes US4238265 “Method of manufacturing a glass parabolic-cylindrical solar collectof"; WO2012/138087 "Curved laminated panel, preferably parabolic, with a mirror, and process for its manufacturing" y US4124277 "Parabolic mirror construction". Estas invenciones permiten deformar el espejo en la hoja de vidrio sin sobrepasar el límite de rotura del vidrio.
En este caso, los principales inconvenientes son:
- la curvatura máxima del reflector final permanece limitada.
- además, el límite de rotura del vidrio sigue una ley estética asociada a los parámetros de Weibull, lo que desde un punto de vista industrial sobre un gran número de piezas aumenta el riesgo de rotura incluso con una curvatura limitada, y
- la flexión genera tensiones de tracción en superficie del vidrio favorables a la aparición de fisuras durante el conformado o que hacen el producto frágil durante su vida útil.
Se conoce también la solicitud internacional WO 02/00428. En este documento, se prevé efectuar la compresión del vidrio gracias a la contracción de la resina durante su polimerización. Ello necesita grosores importantes de resina para aplicar la tensión de compresión, y la imposibilidad de utilizar refuerzos (fibra u otro) que limitarían esta contracción. Este procedimiento “que facilita las operaciones de fabricación de la hoja de vidrio” no permite tampoco obtener curvaturas importantes, significativamente superiores al límite de rotura del vidrio a la flexión (véase la figura 4).
Se conoce por el experto en la técnica la diferencia de resistencia mecánica del vidrio y de los materiales cerámicos entre la resistencia a la tracción y a la compresión. La resistencia a la compresión de este tipo de material puede ser de 6 a 15 veces superior a su resistencia a la tracción. El documento US 2009101195 se refiere a un espejo solar, ii) enseña utilizar, en sándwich, dos capas de material y una hoja y iii) una de las capas de material está en el lado convexo de la hoja y dotado de tracción durante la deformación de la hoja. El documento GB-2104444 se refiere también a un espejo solar, pero enseña utilizar una caja metálica cuyo volumen se llena de un material a presión. Breve descripción de la invención
La presente invención está destinada a remediar todos o parte de estos inconvenientes.
El objeto de la presente invención consiste en la colocación de una pretensión de compresión biaxial en el vidrio con el fin de:
- sobrepasar el límite de deformación inicial del vidrio con el fin de obtener una curvatura significativamente más elevada que en las invenciones descritas anteriormente. Ello permite obtener un mejor enfoque, ya que el aumento de la curvatura disminuye la sensibilidad a los defectos de forma y a las deformaciones del reflector y/o
- mejorar la robustez del reflector por la instalación de pretensiones de compresión como en el caso del vidrio templado. Una resistencia aumentada a las agresiones (choques, tensiones interiores sobre el espejo) obteniendo características similares a un vidrio templado.
Con este fin, la presente invención tiene por objetivo, según un primer aspecto, un procedimiento de conformado de una hoja de vidrio de grosor Ev. Esta hoja podrá comprender un revestimiento reflectante. En este documento, la hoja revestida o no de un revestimiento reflejante es denominada “hoja de vidrio”. Este procedimiento comprende en primer lugar una etapa de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja de vidrio de una capa de un primer material resistente a la tracción, teniendo dicha capa un grosor E1. Resulta que bajo el efecto de una deformación por flexión, la fibra neutra, en una sección perpendicular al plano de la hoja de vidrio y el eje de flexión del complejo formado por la hoja de vidrio y la capa del primer material, se encuentra desviada más de un 20% del grosor Ev en el lado de la capa del primer material con respecto a su posición inicial.
Este primer material resistente a la tracción podrá tener características ortótropas con el fin de generar tensiones de compresión biaxiales en el vidrio durante la deformación de este complejo por flexión. La orientación de este material ortótropo se elige en función del eje de curvatura.
Se podrán adaptar las tensiones de compresión biaxiales en el vidrio en función
- de los módulos de elasticidad del vidrio y del primer material según la dirección de flexión y la dirección perpendicular.
- de los coeficientes de poisson, en particular del primer material ortótropo.
- de los grosores.
- de los radios de curvatura.
Esta etapa es seguida de una etapa de deformación del complejo que comprende la hoja de vidrio revestida de la capa del primer material, la forma final de tal manera que:
- o bien la fibra neutra del complejo es desviada en el primer material. La hoja de vidrio está por tanto totalmente en compresión,
- o bien la fibra neutra es desviada hacia el primer material a la vez que permanece en la hoja de vidrio. El vidrio está por tanto deformado en una cara compresión, y en la otra cara a un nivel de tracción inferior al valor de rotura.
En todos los casos, durante la deformación por flexión de este complejo (hoja de vidrio y capa del primer material), la tensión de tracción en la hoja de vidrio se anula o se reduce de forma significativa. Debido a las diferencias de los rendimientos mecánicos de la hoja de vidrio en tracción y en compresión, ello permite una deformación mucho más importante del complejo que de la hoja de vidrio sola.
Este complejo puede por tanto ser curvado hasta la forma definitiva deseada.
Este complejo puede utilizarse mantenido en este nivel de deformación elástica por un dispositivo externo o finalizar su procedimiento de conformado por las etapas expuestas a continuación.
Esta etapa consiste en la aplicación de una capa de un segundo material que dará forma al complejo deformado elástica mente en la posición definitiva deseada. Este segundo material se aplicará sobre una cara libre de la capa del primer material opuesta a la hoja de vidrio.
El procedimiento objeto de la invención comprende, finalmente, una etapa de adherencia de la capa del segundo material sobre la capa del primer material y la estabilización dimensional de la forma final.
Gracias a estas disposiciones, el procedimiento de conformado de una hoja de vidrio objeto de la presente invención permite, a la vez:
- producir un complejo que comprende una hoja de vidrio, una capa de un primer material adherente a una primera cara de la hoja de vidrio y una capa de un segundo material adherente a una cara de la capa del primer material opuesta a la hoja de vidrio, y
- obtener dicho complejo con características mecánicas mejoradas en términos de resistencia mecánica de la hoja de vidrio, comparables a las del vidrio templado.
En modos de realización, el procedimiento objeto de la invención comprende:
- una etapa de posicionamiento sobre un molde de la hoja de vidrio, revestida en su primera cara de la capa del primer material, una segunda cara de la hoja de vidrio, opuesta a la primera cara, estando orientada en dirección de una matriz del molde que presenta una forma deseada para la hoja de vidrio,
- una etapa de presionado de la hoja de vidrio sobre el molde en cuya etapa la hoja de vidrio se pone en contacto con la matriz para adaptarse a la forma y después, durante la etapa de adherencia de la capa del segundo material sobre la capa del primer material y de estabilización dimensional, la hoja de vidrio se mantiene en contacto con la matriz.
Según características particulares, la fibra neutra se desplaza de tal manera que la tensión de tracción en la hoja de vidrio no sobrepasa un nivel de tensión dado para un radio de curvatura dado (vidrio con el lado cóncavo).
Según características particulares, la fibra neutra está en la capa del primer material.
Según características particulares, la etapa de aplicación y de adherencia sobre una primera capa de la hoja de vidrio de una capa de un primer material se efectúa, manteniendo la hoja de vidrio sensiblemente plana o con dicha primera cara cóncava.
Según características particulares, la etapa de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja de vidrio de una capa de un primer material se efectúa, manteniendo la hoja de vidrio en una forma que permita la obtención de las etapas siguientes de pretensiones de compresión deseadas.
Según características particulares, la capa del primer material podrá presentar características mecánicas ortótropas con el fin de generar una pretensión biaxial en la hoja de vidrio.
Gracias a estas disposiciones, el procedimiento de conformado de una hoja de vidrio objeto de la presente invención permite producir un complejo sensiblemente plano con modificaciones de las características mecánicas.
Según características particulares, la capa del primer material está constituida de un material compuesto que comprende fibras minerales u orgánicas orientadas o no orientadas, tejidas o no tejidas, mantenidas en un aglutinante endurecido, por ejemplo polímero o no orgánico.
Según características particulares, las fibras minerales son del tipo fibras de vidrio, las fibras orgánicas naturales o artificiales son del tipo ara mida y el aglutinante polímero es del tipo epoxi.
Según características particulares, la etapa de aplicación y de adherencia sobre la primera cara de la hoja de vidrio de la capa del primer material se realiza por aplicación de fibras impregnadas de un aglutinante no endurecido seguida por una etapa de endurecimiento del aglutinante durante la cual la capa del primer material se mantiene en contacto con la hoja de vidrio por aplicación de una presión.
Según características particulares, la etapa de adherencia de la capa del segundo material sobre la capa del primer material se obtiene por endurecimiento del aglutinante en contacto con la hoja de vidrio.
Según características particulares, la etapa de presionado de la hoja de vidrio sobre el molde se efectúa simultáneamente a una compresión de la capa del segundo material sobre la capa del primer material por la utilización de una vejiga colocada sobre la capa del segundo material y la realización de una depresión o de un vacío parcial entre la vejiga y el material del molde, y o la aplicación de una sobrepresión en el exterior de la vejiga por un autoclave.
Según características particulares, la forma de la matriz del molde es plana o cóncava de manera que da a la segunda superficie de la hoja de vidrio una forma plana o cóncava.
Según un segundo aspecto, la presente invención tiene por objetivo un espejo que comprende una hoja de vidrio, una capa de un primer material adherente a una primera cara de la hoja de vidrio y una capa de un segundo material adherente a una cara de la capa del primer material opuesta a la hoja de vidrio, en la cual:
la hoja de vidrio es principalmente deformada por compresión,
el material de la capa de primer material es esencialmente deformado por tracción y,
el material de la capa de segundo material es deformado por compresión.
Según características particulares, una forma de una segunda cara de la hoja de vidrio, en especial opuesta a la primera cara, es plana o cóncava.
Según características particulares, una forma de una segunda cara de la hoja de vidrio, en especial opuesta la primera cara, es plana o convexa.
Según características particulares, dicha primera cara de la hoja de vidrio es revestida con anterioridad de un revestimiento reflectante.
Según características particulares, dicha segunda capa de la hoja de vidrio es revestida con anterioridad de un revestimiento reflectante.
Según un tercer aspecto, la presente invención tiene por objetivo un dispositivo para transformar la energía solar en energía térmica o eléctrica, en especial reflejando, concentrando o enfocando la energía solar con la ayuda de un espejo hacia un colector de calor o de energía eléctrica. Para hacer esto, el espejo del dispositivo objeto de la invención comprende una hoja de vidrio, una capa de un primer material adherente a una primera cara de la hoja de vidrio y una capa de un segundo material adherente a una cara libre de la capa del primer material, siendo deformada la capa del primer material por tracción y siendo deformada la capa del segundo material por compresión. Breve descripción de los dibujos
Otras ventajas, objetivos y características particulares de la presente invención se desprenderán de la descripción siguiente, con un objetivo explicativo y en ningún caso limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: - la figura 1 representa en forma de diagrama de flujo, las etapas implementadas conocidas para el curvado de hojas de vidrio,
- la figura 2 representa una vista en sección, sección perpendicular a un plano de la hoja de vidrio del espejo objeto de la invención,
- la figura 3 representa una vista parcial despiezada del espejo objeto de la invención, según una realización de un prototipo que haya sido satisfactoria,
- la figura 4 representa, en forma de diagrama de flujo, las etapas implementadas en un modo de realización particular del procedimiento objeto de la presente invención,
- la figura 5 representa, en forma de diagrama de flujo, las etapas implementadas en un modo de realización particular del procedimiento objeto de la presente invención,
- la figura 6 representa, en forma de diagrama de flujo, las etapas implementadas en un modo de realización particular del procedimiento objeto de la presente invención y
- la figura 7 representa, en forma de diagrama de flujo, las etapas implementadas en un modo de realización particular del procedimiento objeto de la presente invención.
Descripción detallada de modos de realización de la invención
Se observa en la figura 2 y en la figura 3 que los diferentes componentes del espejo no son representados a escala. De hecho, una curvatura de la figura 2 es exagerada con el fin de poner en evidencia fenómenos físicos y los grosores de las diferentes capas no están a escala. Además, sólo una pequeña parte del espejo de la figura 3 es representado plano para facilitar la comprensión.
Por tanto, en la figura 2, se puede ver un espejo 200 objeto de la presente invención que comprende, un montaje de materiales en capas sucesivas desde una cara 205 delantera del espejo hacia una cara 206 trasera del espejo. El complejo A está constituido: de una hoja de vidrio, posiblemente revestida de un tratamiento reflectante y de una capa de un primer material. El elemento B es un elemento que permite estabilizar A en la forma deseada.
El elemento A reflectante comprende a su vez una hoja 210 de vidrio reflectante, sobre una cara trasera en la que está fijada una capa delantera de un material 235 estructural.
La característica reflectante del elemento A proviene de las propiedades de la hoja 210 de vidrio que puede además comprender un revestimiento reflectante sobre una de sus dos caras.
Se representa del mismo modo en la figura 2 los esfuerzos de cizallamiento a los cuales está sometido el elemento A, la línea de puntos representa una fibra neutra (o línea neutra) de dichos esfuerzos de cizallamiento:
- la hoja 210 de vidrio presenta la característica de ser principalmente deformada por compresión,
- la capa 235 delantera de material estructural presenta la característica de ser esencialmente deformada por tracción,
- la fibra neutra se encuentra desviada en el interior de la capa 235 delantera de material estructural o la interfaz entre la capa 235 delantera y la hoja 210 de vidrio.
En una forma de realización preferida, la capa 235 delantera de material estructural es de un grosor suficiente para que la fibra neutra de cizallamiento en el seno del elemento A reflectante sea desviada en la capa 235 de material estructural y que la hoja de vidrio se encuentre deformada por compresión totalmente o en la mayor parte de su grosor.
En una forma de realización, la capa 235 de material estructural comprende al menos una capa de un material compuesto, o pliegue, que utiliza fibras orgánicas o materiales (por ejemplo, aramida, carbono, mantenido en un aglutinante en estado endurecido. Por ejemplo, el material comprende al menos un tejido o al menos un velo de fibras orgánicas o minerales.
El elemento B de estabilización asociado al elemento A reflectante presenta una rigidez suficiente para garantizar la estabilidad de forma del espejo. Por ello, el elemento B de estabilización es deformado por compresión de manera que la capa 235 de material estructural es esencialmente deformada por tracción.
Debido a que el elemento A reflectante se mantiene por la capa delantera de material 235 estructural por compresión, por tanto el elemento B estabilización es a su vez deformado por compresión.
El elemento B de estabilización comprende, por tanto, a su vez al menos un material, que tiene características mecánicas suficientes para mantener a la capa 235 de material estructural principalmente en una deformación por tracción.
En una forma de realización, el elemento B comprende al menos una capa 265 de material estructural de un material compuesto que utiliza un refuerzo, por ejemplo fibras orgánicas o minerales (por ejemplo aramida, vidrio, carbono) mantenidas en una matriz, por ejemplo un aglutinante en estado endurecido. Por ejemplo, el material comprende al menos un tejido o al menos un velo de fibras orgánicas o minerales.
En una forma de realización, el elemento B comprende además un material de núcleo:
- de densidad reducida con respecto a las capas 265 y a la capa 235 de material estructural, y
- de características mecánicas reducidas por delante de las de las capas 265 y de la capa 235 de material estructural. Este material podrá ser un material alveolar de tipo “nido de abeja”
de tal manera que dichas capas y el material de núcleo formen una estructura de sándwich. Esta estructura de sándwich puede presentar la característica de ser simétrica o asimétrica.
En una forma de realización, el material de núcleo es una espuma. En una forma de realización, el material de núcleo es una estructura alveolar.
Según una realización de un prototipo que haya sido satisfactorio, de la cual sólo una pequeña parte es representada en vista despiezada plana en la figura 3, el espejo 200 comprende el montaje de materiales en capas sucesivas desde la cara 205 delantera del espejo hacia la cara 206 trasera del espejo. Se observa la hoja 210 de vidrio, revestida de un revestimiento 220 reflectante sobre una cara de la hoja 210 de vidrio, un primer tejido 230 de fibra de vidrio, un primer velo 240 de vidrio, una estructura 250 alveolar, un segundo velo 260 de vidrio y un segundo tejido 270 de vidrio.
Las capas sucesivas anteriores son unidas por un aglutinante orgánico endurecido.
La hoja 210 de vidrio, revestida o no de un revestimiento 220 reflectante sobre una cara de la hoja 210 de vidrio, el primer tejido 230 de fibra de vidrio y el primer velo 240 de vidrio forman el elemento A reflectante, la capa 235 delantera de material estructural que está compuesta del primer tejido 230 de vidrio y del primer velo 240 de vidrio. La estructura 250 alveolar, el segundo velo 260 de vidrio y el segundo tejido 270 de vidrio forman el elemento B de estabilización, la capa 265 de material estructural que está compuesta de un segundo velo 260 de vidrio y del segundo tejido 270 de vidrio.
En formas de realización de prototipos que hayan sido satisfactorias, los tejidos 230 y 270 de fibras de vidrio, así como los velos 240 y 260 de vidrio, tienen masa superficiales comprendidas entre 250 g/m2 y 350 g/m2. Los grosores Ev de la hoja 210 de vidrio están comprendidos entre 0,1 mm y 10 mm. Los grosores del nido 250 de abeja están comprendidos entre 2 mm y 200 mm. De forma preferible, el grosor del nido 250 de abeja está comprendido entre 5 mm y 45 mm. De forma más preferible, el grosor del nido 250 de abeja está comprendido entre 20 mm y 30 mm. Por ejemplo, un radio de curvatura inferior a 50 cm para un grosor superior o igual a 1 mm. El experto en la técnica podrá sin embargo salir de estos valores en función de los tamaños de los espejos.
La invención se refiere del mismo modo a un procedimiento de conformado de una hoja de vidrio, tal como se representa en la figura 4, siendo diferente una forma inicial de la hoja de vidrio de una forma final de dicha hoja de vidrio. El procedimiento se adapta particularmente bien a la realización del espejo 200.
El procedimiento comprende:
- una etapa 310 de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja de vidrio de una capa de un primer material adecuada para resistir tensiones de tracción, teniendo dicha capa un grosor E1 de tal manera que durante una deformación por flexión, una fibra neutra, en una sección perpendicular a un plano de la hoja de vidrio, del complejo formado por la hoja de vidrio y la capa del primer material se encuentra desviada en el lado de la capa del primer material, estando en una forma inicial la hoja de vidrio.
Dicho de otra manera, en el transcurso de la etapa 310 de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja de vidrio de una capa del primer material, se fabrica el complejo A.
En una realización particular, esta etapa de adherencia puede consistir en la polimerización de una resina polímero. En una realización particular, esta etapa puede realizarse con la ayuda de una vejiga, de una puesta al vacío y de la aplicación de una presión por la presión atmosférica o un autoclave.
En una realización particular, esta etapa se podrá realizar sobre un molde de forma plana, convexa cóncava o cualquier otra forma más compleja, con el fin de generar las tensiones de compresión en la hoja de vidrio al nivel deseado. - una etapa 320 que consiste en deformar el complejo A hacia una forma próxima a la forma plana final que se desea obtener.
En una forma de realización, se podrá dar forma al complejo A utilizando un molde.
En una forma de realización, se podrá utilizar un dispositivo con depresión para conformar el complejo A sobre el molde.
- Una etapa 330 que consiste en la aplicación del elemento B de estabilización con el objetivo de estabilizar el complejo A y obtener la forma final. Este segundo material es adecuado para resistir tensiones de compresión sobre una cara libre de la capa del primer material opuesta a la hoja de vidrio.
En una forma de realización, se podrá utilizar un conjunto de capas de materiales compuestos, en especial espuma, nido de abeja, refuerzo de tejido, velo, resina u otro.
En una forma de realización, el elemento B de estabilización podrá ser una estructura portante que mantiene el complejo A en la posición deseada. - una etapa 340 de adherencia del elemento B de estabilización sobre la capa del complejo A y de estabilización dimensional de la forma final.
Dicho de otra manera, en el transcurso de la etapa 340 de adherencia del elemento B de estabilización sobre el complejo A y de estabilización dimensional de la forma final, el elemento de estabilización pasa al estado endurecido en ausencia de la tensión externa a la forma final, lo que permite mantener el complejo en la forma final.
En una forma de realización particular, esta etapa podrá realizarse por aplicación de un dispositivo de depresión, por ejemplo una vejiga, drenaje, tejido para delaminar, autoclave, piel de mateado o contramolde.
En formas de realización de prototipos que hayan sido satisfactorias, la etapa 320 de conformado del complejo que comprende la hoja de vidrio revestida de la primera capa de material y la capa de segundo material, comprende subetapas ilustradas en la figura 5:
- una etapa 321 de posicionamiento sobre un molde de la hoja 210 de vidrio, revestida por su primera cara de la capa del primer material, una segunda cara de la hoja de vidrio, opuesta a la primera cara, estando orientada en dirección de una matriz del molde que presenta una forma deseada para la hoja de vidrio,
- una etapa 322 de presionado de la hoja 210 de vidrio sobre el molde, de tal manera que la hoja 210 de vidrio se pone en contacto con la matriz para adaptarse a la forma y
- una etapa 323 de adherencia y de estabilización de la forma final de polimerización de una resina orgánica.
En un modo de realización particular, el complejo A y el elemento B de estabilización pueden mantenerse en posición por un dispositivo que comprende un molde y un contramolde.
En formas de realización del procedimiento que hayan dado satisfacción, la etapa 310 de aplicación y de adherencia sobre la primera capa de la hoja 210 de vidrio de la capa de primer material comprende a su vez, tal y como se representa en la figura 6:
- una etapa 311 de posicionamiento de la hoja 210 de vidrio sobre una matriz de un primer molde, siendo la matriz de molde sensiblemente plana, cóncava, convexa o de forma compleja
- una etapa 312 de aplicación del material compuesto de la capa 235 delantera de material estructural sobre la cara libre de la hoja 210 de vidrio, por ejemplo, aplicando un tejido seco y un velo seco a impregnar de un aglutinante o aplicando un tejido preimpregnado de aglutinante o una proyección de aglutinante y de refuerzo según métodos de impregnado conocidos por el experto en la técnica,
- una etapa 313 de adherencia del material compuesto
- una etapa 314 de ajuste para poner al vacío y
- una etapa 315 de puesta al vacío hasta una polimerización del aglutinante polímero.
En el transcurso de la etapa 312 de aplicación del material compuesto, la aplicación del material compuesto se realiza de tal manera que toda la superficie de la hoja de vidrio está recubierta por dicho material. En una forma de realización, el material compuesto está compuesto de al menos un pliegue que utiliza fibras orgánicas o minerales (por ejemplo, aramida, vidrio, carbono,...). Según un modo de realización, los pliegues son aplicados preimpregnados sobre la hoja de vidrio. Según un modo de realización, los pliegues son aplicados sobre la hoja de vidrio secos y después impregnados de una resina polimerizable. En caso necesario la superficie libre de la hoja 210 de vidrio, es cubierta de resina con anterioridad en la hoja 210 de vidrio.
La etapa de impregnado es conocida por el experto en la técnica.
El número de pliegues se elige de forma ventajosa en función del grosor deseado de la capa 235. Por ejemplo, para una hoja de vidrio de un mm de grosor, permiten realizarla un tejido de un mm de grosor y un velo de 0,5 mm de grosor.
La etapa 311 de posicionamiento sobre el molde de la hoja, revestida en su primera cara de la capa del primer material, se realiza en especial de tal manera que la segunda cara de la hoja de vidrio, opuesta a la primera cara, se orienten dirección de dicha matriz del molde. La forma de la matriz del molde es plana o cóncava de tal manera que dicha segunda cara de la hoja de vidrio tiene una forma plana o cóncava.
En una realización preferida, el elemento B de estabilización comprende una estructura alveolar del tipo nido de abeja, al menos un agregado que utiliza fibras orgánicas o minerales (por ejemplo, aramida, vidrio, carbono,.), siendo dicho agregado tejido o no.
Por tanto, en una realización preferida, la etapa 330 de aplicación y la etapa 340 de adherencia del elemento B de estabilización sobre el complejo A comprenden a su vez, como se representa en la figura 7:
- una etapa 331 de recubrimiento de resina sobre el nido de abeja,
- una etapa 332 de posicionamiento del nido de abeja sobre una cara libre de la capa del primer material del elemento A reflectante, estando situada una capa recubierta del nido de abeja en contacto con dicha cara libre de la capa de primer material,
- una etapa 333 de recubrimiento de resina sobre el nido de abeja, en especial sobre una segunda cara de dicho nido de abeja,
- una etapa 334 de posicionamiento de la agregado de material compuesto sobre el nido de abeja y
- una etapa 335 de recubrimiento de resina del agregado de material compuesto.
Las etapas 332, 333 y 334 constituyen el elemento B de estabilización.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de conformado de una hoja (210) de vidrio, de grosor Ev, que comprende:
una etapa (310) de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja (210) de una capa de un primer material (235) resistente a tensiones de tracción superiores a las de dicha hoja, teniendo dicha capa un grosor E1, de tal manera que durante una deformación por flexión de este complejo, la fibra neutra se encuentra desviada más de un 20% del grosor Ev de la hoja,
caracterizado porque comprende, además:
una etapa (320) de deformación elástica del complejo que comprende la hoja (210) revestida de la primera capa de material (235) en la forma final, de tal manera que la hoja sea principalmente deformada por compresión con respecto a la forma inicial debido a la desviación de la fibra neutra,
una etapa (330) de aplicación sin tensión de una capa de un segundo material (265) resistente a tensiones de compresión, sobre una cara libre de la capa del primer material (235) opuesta a la hoja (210), adaptándose la capa del segundo material (265) a una forma final de dicha cara de la capa de primer material, dando forma la capa del segundo material al complejo en la forma final,
una etapa (340) de adherencia de la capa del segundo material (265) sobre la capa del primer material (235) y de estabilización dimensional de la forma final y
una etapa de liberación en el transcurso de la cual:
- la capa de segundo material mantiene la capa de primer material (235) en una deformación por tracción,
- un material constitutivo de la hoja (210) es principalmente deformado por compresión y
- el material de la capa de segundo material (265) es deformado por compresión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual la etapa (320) de deformación elástica comprende:
una etapa (311) de posicionamiento de la hoja (210) sobre un molde que presenta una forma deseada para la hoja, estando revestida la hoja sobre su primera cara de la capa del primer material (235), una segunda cara de la hoja, opuesta a la primera cara, estando orientada en dirección de una matriz del molde,
una etapa (312) de presionado de la hoja sobre el molde en la cual la hoja se pone en contacto con la matriz para adaptarse a la forma, prosiguiendo el mantenimiento de la hoja aplacada sobre el molde durante la aplicación y la adherencia de la capa del segundo material sobre la capa del primer material y de estabilización dimensional.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el cual la etapa de presionado de la hoja sobre el molde se efectúa simultáneamente a una compresión de la capa del segundo material sobre la capa del primer material por la utilización de una vejiga colocada sobre la capa del segundo material y la realización de una depresión o de un vacío parcial entre la vejiga y la matriz del molde, y o la aplicación de una sobrepresión en el exterior de la vejiga por un autoclave.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la etapa (310) de aplicación y de adherencia sobre una primera cara de la hoja de una capa de un primer material se efectúa manteniendo la hoja (210) sensiblemente plana o con dicha primera cara cóncava.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual, en el transcurso de la etapa (320) de deformación elástica, la fibra neutra está desviada en la capa de primer material, estando por tanto el material de la hoja integralmente en compresión.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual la capa del primer material presenta características mecánicas ortótropas que generan una pretensión biaxial en la hoja.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual la capa del primer material está constituida de un material compuesto que comprende fibras minerales u orgánicas orientadas o no orientadas, tejidas o no tejidas, mantenidas en un aglutinante endurecido, por ejemplo polímero o no orgánico.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual la etapa (310) de aplicación y de adherencia sobre la primera cara de la hoja (210) de la capa del primer material se realiza por la aplicación de fibras impregnadas de una resina no endurecida seguida por una etapa de endurecimiento de la resina durante la cual la capa del primer material (235) se mantiene en contacto con la hoja por aplicación de una presión.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 u 8, en el cual la capa del primer material está constituida por fibras minerales de tipo de fibras de vidrio o de fibras orgánicas naturales o artificiales, del tipo aramida y un aglutinante polímero del tipo epoxi.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual la etapa (340) de adherencia de la capa del segundo material (265) sobre la capa del primer material (235) y de estabilización dimensional de la forma final se efectúa por endurecimiento de un aglutinante entre la capa del segundo material y la capa de primer material.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual la capa del segundo material (265) está constituida de un material compuesto que comprende fibras minerales u orgánicas orientadas o no, tejidas o no, y en una resina dura.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual la etapa (340) de adherencia de la capa de segundo material sobre la capa del primer material se obtiene por endurecimiento de la resina comprimida y endurecida en contacto con la capa de primer material.
13. Espejo obtenido por el procedimiento según la reivindicación 1 que comprende una hoja (210) de vidrio, una capa de un primer material (235) adherente a una primera cara de la hoja (210) y una capa de un segundo material (265) adherente a una cara de la capa del primer material (235) opuesta a la hoja (210), caracterizado porque: el vidrio constitutivo de la hoja (210) es principalmente deformado por compresión,
el material de la capa del primer material (235) es esencialmente deformado por tracción y,
el material de la capa del segundo material (265) es deformado por compresión.
14. Espejo según la reivindicación 13, en el cual dicha primera cara de la hoja y/o dicha segunda cara de la hoja están revestidas de un revestimiento reflectante.
15. Dispositivo para transformar la energía solar en energía térmica o eléctrica, en especial reflejando, concentrando o enfocando la energía solar con la ayuda de un espejo según una de las reivindicaciones 13 o 14 hacia un colector de calor o de energía eléctrica.
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