ES2904806T3

ES2904806T3 - Método para la fabricación de un perfil aislante

Info

Publication number: ES2904806T3
Application number: ES19202030T
Authority: ES
Inventors: Christoph Karl; Willi Weissthanner; Michael Möller
Original assignee: Ensinger GmbH
Current assignee: Ensinger GmbH
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2022-04-06
Anticipated expiration: 2039-10-08
Also published as: DE102018124779A1; US20200109592A1; US10975610B2; CN111002590A; EP3636870A1; EP3636870B1

Abstract

Método para la fabricación de un perfil (10; 30) aislante, particularmente para la fabricación de elementos de ventana, puerta y fachada, comprendiendo el perfil (10; 30) aislante una nervadura (12) aislante fabricada a partir de un primer material polimérico, que comprende un cuerpo (14) del perfil y un primer elemento (22; 32) funcional que se extienden en la dirección longitudinal del perfil (10; 30) aislante, yendo el primer elemento (22; 32) funcional unido por adherencia de materiales a la nervadura (12) aislante en un área de contacto, fabricándose y proporcionándose tanto el cuerpo (14) del perfil como el primer elemento (22; 32) funcional por separado en un primer paso, caracterizado por que en un segundo paso posterior el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional se alimentan en la dirección longitudinal de la nervadura (12) aislante que se pretende crear a un dispositivo (200) de soldadura por ultrasonido en el que el cuerpo (14) del perfil y el elemento (22; 32) funcional se unen entre sí por adherencia de materiales creando una unión soldada, comprendiendo el dispositivo (200) de soldadura por ultrasonido una zona de soldadura equipada con un sonotrodo (204), presentando el sonotrodo (204) una hendidura en la que se introduce el elemento (22; 32) funcional durante la creación de la unión soldada y por que durante la creación de la unión soldada el cuerpo (14) del perfil y el elemento funcional (22; 32) se unen en una primera geometría predeterminada de la sección transversal vista en perpendicular a la dirección longitudinal y se guían después en la primera geometría predeterminada de la sección transversal o, dado el caso, en una segunda geometría predeterminada de la sección transversal diferente de la primera geometría de la sección transversal vistan perpendicular a la dirección longitudinal hasta que el material plástico de la unión soldada se solidifique tanto como para que el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional queden fijados en la geometría predeterminada de la sección transversal.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para la fabricación de un perfil aislante

La invención se refiere a un método para la fabricación de un perfil aislante, en particular para la fabricación de elementos de fachada, puerta y ventana, así como a los perfiles aislantes fabricados de acuerdo con el método. El perfil aislante que se pretende fabricar comprende una nervadura aislante fabricada a partir de un primer material polimérico, que comprende un cuerpo del perfil y un primer elemento funcional que se extienden en ambos casos longitudinalmente a lo largo del perfil aislante, estando el primer elemento funcional unido con la nervadura aislante por adherencia de materiales en una zona de contacto.

Los perfiles aislantes mencionados al principio se utilizan de forma particularmente polivalente en la fabricación de perfiles de unión entre metal y plástico, sirviendo los perfiles aislantes para el aislamiento térmico y/o la insonorización de los perfiles de unión y uniendo generalmente dos perfiles metálicos entre sí.

Los perfiles aislantes fabricados de acuerdo con la invención también se emplean en las denominadas zapatas que hacen las veces de umbral, por ejemplo, en sistemas correderos de ventanas o puertas de gran formato. Por último, los perfiles aislantes de acuerdo con la invención son aptos como separadores de fachada, que se utilizan concretamente para separar entre sí placas de vidrio u otras placas de fachada en fachadas o lucernarios y, dado el caso, para rellenar el hueco creado entre ellas.

Hasta ahora, los perfiles aislantes mencionados al principio se han fabricado generalmente en base a especificaciones geométricas especiales del cliente. Para ello, por medio de complejos métodos se confeccionan herramientas de extrusión muy costosas con las que después se pueden producir de forma precisa los contornos finales del perfil aislante especificado por el cliente.

Además del alto coste de las herramientas, otra desventaja de este método clásico es la falta de flexibilidad para que el fabricante pueda reaccionar a determinadas solicitudes de cambio en lo que a las adaptaciones de la geometría de las uniones respecta. Así, por ejemplo, no se puede incrementar la anchura visible de la unión entre metal y plástico conservando el perfil aislante sin sacrificar la efectividad del aislamiento.

En el estado de la técnica este problema se aborda con diversas soluciones.

En principio hay que tener en cuenta que este tipo de perfiles aislantes constituyen componentes relevantes desde el punto de vista de la seguridad y están sometidos a pruebas de aptitud según normas como, por ejemplo, DIN EN 14024 en el caso de Alemania.

Se conocen perfiles aislantes a los que posteriormente se acoplan estructuras de espuma. Estas se fijan al perfil aislante por adherencia de materiales o por unión positiva. Por ejemplo, el documento EP 1347 141 A1 describe un perfil aislante que se combina con listones de espuma de diferente altura.

El documento DE 10 2010 064 034 A1 también describe perfiles de unión entre metal y plástico que optimizan sus propiedades con la aplicación posterior de un material de espuma.

En el mercado existen otras soluciones que se distinguen por la diversidad de variantes de las posibles espumas aislantes. En parte, estas espumas deben cumplir exigentes requisitos, sobre todo cuando las espumas en la unión entre perfiles se someten a la etapa del proceso de "lacado en polvo". Existen pocas tecnologías con espuma que resistan los diversos baños de tratamientos químicos y una posterior carga térmica por lacado al horno a más de 200 °C. A este respecto estas espumas deben presentar una baja conductividad térmica, además de ser asequibles y respetuosas con el medio ambiente o reciclables. A día de hoy no existe ningún sistema que cumpla todos estos requisitos.

Otro planteamiento consiste en aplicar elementos funcionales en forma de banderas o la formación posterior de estructuras de cámaras huecas, por ejemplo, de materiales poliméricos o metálicos.

Del documento DE 29621 419 U1 se desprende que se pueden fabricar perfiles aislantes de forma variable fijando un perfil en forma de U mediante un sistema de clip sobre un perfil base. Estos perfiles aislantes se pueden ajustar de manera sencilla para optimizar la unión entre perfiles en lo que al efecto de aislamiento se refiere. Una desventaja de este método es la necesidad de las denominadas pestañas de fijación sobre el perfil base para la creación de la unión por clips, determinando además estas pestañas la posición de fijación inamovible de la cámara hueca que se debe crear.

El documento DE 19528498 A1 y el impreso DE 102012009 838 A1 de este derivado describen una posibilidad para fabricar perfiles de unión en la que se pueden acoplar posteriormente banderas a un perfil aislante/perfil base.

El documento DE 19528 498 A1 describe para ello banderas inyectadas o coextruidas, por ejemplo, de materiales de poliamida o poliéster, así como banderas metálicas. No obstante, de estos impresos no se desprende cómo se puede fijar una bandera metálica de manera duradera sin con ello comprometer considerablemente el efecto de aislamiento térmico y las propiedades mecánicas, especialmente la resistencia a la tracción transversal, por ejemplo, según la norma DIN EN 14024.

El documento DE 102012 009 838 A1 (correspondiente a WO 2013/170952 A1) describe un perfil aislante con una estructura de banderas que presenta varias cámaras huecas aisladas dispuestas en paralelo, pudiéndose fabricar las banderas, por ejemplo, de un material laminado de plástico.

En la patente estadounidense 5,658,408 A se describe un método de soldadura por ultrasonido estático para la unión de dos componentes fabricados en plástico.

Debido al fino espesor de las paredes de los materiales laminados en combinación con la estructura de cámaras huecas descrita, este tipo de productos resultan claramente desventajosas en caso de incendio en comparación con otras soluciones. Las banderas se aplican, por ejemplo, por adhesivado o soldadura. Las láminas de plástico finas independientes presentan además la desventaja de que se doblan con facilidad. A la hora de transportar o de almacenar este tipo de productos en un contenedor de transporte es probable que las banderas de láminas independientes queden sometidas al propio peso del perfil, se doblen y queden deformadas de manera permanente. Este escenario representa un criterio de descarte habitual.

El documento DE 195 11 081 A1 describe un perfil de unión con perfiles aislantes de plástico y con banderas transversales metálicas térmicamente aislantes de enlace.

En el documento EP 2527 580 A1 se describe un perfil de unión en el que un perfil independiente que va unido a un casquillo metálico del perfil de unión hace las veces de bandera transversal.

Por ejemplo, en el documento EP 2432 960 A1 se describe una extensión de banderas en perfiles aislantes mediante adaptadores. Sin embargo, de la mera superficie de la sección transversal de las geometrías de los perfiles descritos y mostrados se desprende que esta solución solamente es viable con un alto consumo de materiales.

Se conoce una gran variedad de perfiles aislantes con la función de separadores para elementos de fachada, por ejemplo, como se desprende del documento WO 2015/189348 A1.

Los métodos para la soldadura de material continuo o laminado por medio de ultrasonido están muy extendidos, entre otros, en la industria de los bienes de consumo y se aplican, por ejemplo, para la fabricación de pañales, bolsas de film o envases de cápsulas. A este respecto, generalmente se utilizan láminas de plástico de poco espesor para la denominada pieza de unión, que después se sueldan en línea con sonotrodos de rodillo o troqueles con sonotrodos secuenciados (simultáneos). Estos métodos de soldadura no son aptos, no obstante, para la fabricación de piezas de plástico con un grosor milimétrico, por ejemplo, nervaduras aislantes, a una alta velocidad de producción y con una alta precisión dimensional. El problema de los métodos de soldadura por ultrasonido conocidos es, sobre todo, el bajo aporte de energía de los sonotrodos de rodillo, a causa de la reducida superficie de contacto efectiva de un sonotrodo (se calcula partir del radio de un rodillo del sonotrodo) o la gran deformación de los productos en los puntos de desplazamiento cuando se utilizan sonotrodos de troquel secuenciados.

El objetivo de la invención es proporcionar un método con el que se pueden fabricar perfiles aislantes de manera rentable y fácilmente adaptables a los requisitos específicos del cliente relativos a la funcionalidad del perfil aislante.

De acuerdo con la invención este objetivo se resuelve con un método según la reivindicación 1.

En el método de acuerdo con la invención, para fabricar un perfil aislante en un primer paso se fabrican y proporcionan tanto el cuerpo del perfil como el primer elemento funcional por separado, introduciendo después en un segundo paso posterior el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional en el sentido longitudinal de la nervadura aislante que se debe crear en un dispositivo de soldadura por ultrasonido, en el que el cuerpo del perfil y el elemento funcional se unen entre sí por adherencia de materiales mediante la creación de una unión soldada, comprendiendo el dispositivo de soldadura por ultrasonido una zona de soldadura equipada con un sonotrodo o también con varios sonotrodos. El sonotrodo o los sonotrodos presenta/presentan una hendidura en la que se inserta el elemento funcional durante la soldadura de la unión.

Durante la soldadura de la unión, el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional se colocan juntos en una primera geometría de sección transversal predefinida, vista en perpendicular a la dirección longitudinal, y después se unen en la primera geometría de la sección transversal predefinida o, dado el caso, en una segunda geometría de la sección transversal predefinida distinta a la primera geometría de la sección transversal, vista en perpendicular a la dirección longitudinal, hasta que el material de plástico de la unión soldada se solidifica hasta el punto de que el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional quedan fijados en la geometría de la sección transversal predefinida.

Esto último suele ser el caso cuando los materiales poliméricos en el área de la unión soldada se enfrían a una temperatura inferior a su temperatura de fusión cristalina o su temperatura de reblandecimiento.

La frecuencia de ultrasonido utilizada en la soldadura por ultrasonido de acuerdo con la invención queda comprendida, por ejemplo, en el rango de 20 kHz a 40 kHz.

En adelante, el cuerpo del perfil o la nervadura aislante, por un lado, y, por otro, el primer elemento funcional también se denominarán pieza de unión.

En el método de acuerdo con la invención el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional pueden alimentarse de forma continua o intermitente al dispositivo de soldadura por ultrasonido.

Con ello, el cuerpo del perfil y/o el primer elemento funcional se pueden proporcionar como material continuo o como producto en forma de varillas.

Cada uno de los dos aspectos anteriormente mencionados garantizan una gran flexibilidad en el proceso de fabricación.

De acuerdo con la invención, primero se fabrica una nervadura aislante con un cuerpo del perfil (o, dado el caso, con varios cuerpos del perfil) y opcionalmente una sección de borde conformada en el cuerpo del perfil, pudiendo acoplar posteriormente a la nervadura aislante por adherencia de materiales uno o varios primeros elementos funcionales, por ejemplo, en forma de las denominadas banderas y/u otras piezas funcionales. Los elementos funcionales generalmente también están fabricados en un material polimérico.

A menudo, la nervadura aislante está diseñada con dos secciones de borde que van conformadas enfrentadas al cuerpo del perfil en perpendicular a la dirección longitudinal del perfil aislante.

La unión por adherencia de materiales del cuerpo del perfil con el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales puede desarrollarse en la dirección longitudinal del perfil aislante, es decir, particularmente de manera continua, o también realizarse por puntos o secciones en varias posiciones seguidas una detrás de otra a determinados intervalos.

La nervadura aislante también puede presentar dos o más cuerpos del perfil, habiendo conformada en total generalmente al menos una sección de borde en uno de los cuerpos del perfil.

El grosor de la pared del cuerpo del perfil de los perfiles aislantes fabricados de acuerdo con la invención generalmente es de aproximadamente 0,6 mm a aproximadamente 2,5 mm, preferiblemente de aproximadamente 0,7 mm a aproximadamente 2 mm. Sin embargo, en algunos casos de aplicación específicos también puede ser más grueso.

Los primeros elementos funcionales sobresaldrán preferiblemente de forma perceptible de la superficie del cuerpo del perfil o de la sección de borde (en dirección perpendicular), por ejemplo, aproximadamente 3 mm o más.

A menudo los primeros elementos funcionales presentan unos grosores de pared comprendidos entre aproximadamente 0,6 mm y aproximadamente 2 mm o incluso más, dependiendo de la función asignada al primer elemento funcional.

Las funciones de los primeros elementos funcionales son particularmente la transmisión de fuerzas, el alojamiento de elementos de sellado, por ejemplo, elementos de sellado de elastómero, la función de una denominada bandera, es decir, de un elemento estructural para la división de espacios huecos para eliminar o reducir las corrientes por convección y demás. La forma de los elementos funcionales puede, por tanto, incluir o adoptar, entre otras, la forma de banderas, ganchos, pestañas, ranuras, salientes en forma de T o flechas.

Preferiblemente los elementos funcionales estarán hechos de un material, particularmente de un material polimérico, con módulo E de, por ejemplo, aproximadamente 2000 MPa o más, preferiblemente de aproximadamente 3000 MPa o más y/o una resistencia a la tracción de aproximadamente 40 MPa o más.

La unión de los primeros elementos funcionales con la nervadura aislante se puede realizar de forma directa, dado el caso, en un saliente conformado en la nervadura aislante.

Con el método de acuerdo con la invención los perfiles aislantes se pueden fabricar de forma rentable tanto en lo que respecta al tamaño de los lotes (así resulta factible sacar lotes pequeños con unos precios relativamente pequeños para el cliente), como en lo relativo a las materias primas utilizadas por un lado y, por otro, no hay que incrementar innecesariamente la variedad de materias primas en el producto. Esto se traduce en ventajas para el cliente en materia de rentabilidad y rendimiento técnico; además los perfiles aislantes son fáciles de procesar y seguros de cara a su utilización. A este respecto, el procesamiento de los perfiles comprende particularmente

- el transporte y el almacenamiento (por ejemplo, sueltos o en haces en un recipiente de transporte para mercancías en forma de varillas);

- el corte, serrado y fresado, por ejemplo, para acortar, afilar, perforar o confeccionar los perfiles de acuerdo con una aplicación específica;

- el acondicionamiento para controlar el grado de humedad o configurar determinadas condiciones de almacenamiento o envejecimiento;

- la ejecución de procesos de limpieza y tratamiento previo, por ejemplo, con dispersiones acuosas, soluciones, disolventes o productos químicos, particularmente para la preparación de procesos de recubrimiento (lacado, adhesivado, etc.);

- la aplicación de revestimientos, particularmente de lacados, por ejemplo, lacado al horno con pintura en polvo, a temperaturas de hasta 200 °C o de hasta 220 °C, así como

- la aplicación o colocación de espumas o materiales espumosos.

Con ello se pueden fabricar particularmente perfiles aislantes con una gran precisión dimensional, es decir con tolerancias ajustadas, y particularmente con un alto paralelismo de los componentes individuales del perfil aislante. Esto facilita considerablemente la transformación de los perfiles aislantes en perfiles de unión.

El material polimérico de la nervadura aislante será preferiblemente un material termoplástico o duroplástico modificado soldable (por ejemplo, mediante aplicación de compuestos poliméricos con dominios termoplásticos independientes). Además de uno o varios polímeros, el material polimérico también puede contener materiales de refuerzo, particularmente fibras, con especial preferencia en forma de fibras de vidrio, otros materiales de relleno, aditivos, pigmentos, etc.

Los materiales poliméricos reforzados con fibra contendrán preferiblemente fibras de refuerzo en una proporción de entre aproximadamente un 5 y aproximadamente un 60 % en peso, con mayor preferencia en una proporción de entre aproximadamente un 20 y aproximadamente un 50 % en peso. Esto es particularmente aplicable en el caso del material polimérico del cuerpo del perfil del perfil aislante de acuerdo con la invención.

Preferiblemente, en el método de acuerdo con la invención, antes de atravesar la zona de soldadura, el cuerpo del perfil y el elemento funcional se colocarán uno respecto al otro en una posición relativa predefinida, variable dado el caso, en una zona de guiado mediante un primer dispositivo de guiado y se extenderán en la dirección longitudinal.

Con mayor preferencia, de acuerdo con la invención, después de atravesar la zona de soldadura, el cuerpo del perfil y el elemento funcional se colocarán uno respecto al otro en una posición relativa predefinida, variable dado el caso, en una zona de sujeción mediante un segundo dispositivo de guiado y se extenderán en la dirección longitudinal.

Alternativamente, al atravesar la zona de soldadura y opcionalmente también al atravesar el segundo dispositivo de guiado al final de la zona de soldadura, el cuerpo del perfil y el elemento funcional quedarán presionados entre sí con una fuerza predefinida.

Preferiblemente el primer elemento funcional se fabricará con uno o varios elementos fusibles, que se extiende/extienden a modo de pico desde una superficie del área de contacto del primer elemento funcional, extendiéndose el pico o los picos con preferencia aproximadamente 3 mm o menos, con más preferencia aproximadamente 1,5 mm o menos desde la superficie. Resulta ventajoso que el pico o los picos se extienda/extiendan aproximadamente 0,2 mm o más, de manera preferida aproximadamente 0,4 mm o más desde la superficie.

De acuerdo con una variante del método según la invención, el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional se unen entre sí en un ángulo agudo respecto a la dirección longitudinal, extendiéndose la guía en ángulo agudo al menos a lo largo de algunas partes de la zona de soldadura y dado el caso del primer dispositivo de guiado y/o del segundo dispositivo de guiado. El ángulo se ve considerablemente afectado por la altura del director de energía altDE y por la longitud de la zona de soldadura y generalmente es de aproximadamente 5° o menos, con preferencia de aproximadamente 3° o menos, particularmente mediado a lo largo de toda la zona de soldadura.

Preferiblemente, en el método de acuerdo con la invención la soldadura por ultrasonido será soldadura de campo cercano, presentando el sonotrodo un contacto directo con el primer elemento funcional y estando el sonotrodo dispuesto preferiblemente a una distancia máxima de aproximadamente 6 mm o menos respecto al cuerpo del perfil.

Preferiblemente, la zona de soldadura presentará una longitud comprendida entre aproximadamente 5 cm y aproximadamente 50 cm, o más dado el caso, que un sonotrodo.

Según el método de acuerdo con la invención, el sonotrodo o los sonotrodos en la zona de soldadura puede/pueden adoptar diferentes posiciones en ángulo en relación con la dirección longitudinal respecto al cuerpo del perfil, variando las posiciones en ángulo de manera continua y/o escalonada y reduciéndose la distancia del sonotrodo o de los sonotrodos en la dirección de avance. Así, la posición en ángulo de un sonotrodo se puede ajustar de manera que quede fija. Sin embargo, también es posible aplicar un ajuste automático y dinámico de la posición en ángulo, con lo que la posicionen ángulo variará, por ejemplo, en función de la velocidad de avance de la pieza de unión.

Preferiblemente la zona de soldadura comprenderá al menos un sonotrodo estático, estando el sonotrodo estático concebido particularmente a modo de sonotrodo de arrastre.

Además, preferiblemente el primer elemento funcional tendrá conformadas en el área de contacto un ala o dos alas que está/están en contacto con el sonotrodo o los sonotrodos en el área de la zona de soldadura. El ala o las alas está/están cargadas con una fuerza para colocar el primer elemento funcional y la nervadura aislante en una geometría de la sección transversal deseada o para mantenerlos en una geometría de la sección transversal deseada.

Por norma general, el perfil aislante avanza en la dirección longitudinal por la zona de soldadura a una velocidad de aproximadamente 5 m/min o más, preferiblemente de aproximadamente 10 m/min o más. Preferiblemente las velocidades estarán comprendidas en el rango de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 60 m/min, particularmente de entre 15 y aproximadamente 40 m/min.

Preferiblemente el tiempo de permanencia del cuerpo del perfil y del primer elemento funcional en la zona de soldadura estará comprendido entre aproximadamente 100 y aproximadamente 1000 ms, con mayor preferencia entre aproximadamente 200 y aproximadamente 800 ms.

Según el método de acuerdo con la invención, el sonotrodo puede funcionar de manera continua.

Preferiblemente la hendidura del sonotrodo estará concebida a modo de ranura o rendija, por lo menos en el área con la que el sonotrodo se apoya en el área de contacto de primer elemento funcional, particularmente las alas que pueden estar conformadas en el área de contacto. Se prefiere particularmente que el sonotrodo se apoye sobre dos alas opuestas conformadas en el elemento funcional. Además, también es posible que solamente una parte de un sonotrodo se apoye sobre un área de contacto o una parte de un área de contacto del elemento funcional.

Un sonotrodo también puede presentar en su interior grandes espacios libres o protuberancias para así ofrecer espacio suficiente también para zonas funcionales con una geometría compleja, por ejemplo, ganchos, flechas o salientes en forma de T.

La anchura de una ranura o rendija será generalmente de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 3 mm, si se sueldan zonas funcionales sencillas y rectas, como, por ejemplo, banderas o pestañas. La hendidura, también en forma de una ranura o rendija, presentará típicamente una altura alt de algunos centímetros, por ejemplo, aproximadamente 1 cm o más, preferiblemente entre aproximadamente 1 cm y aproximadamente 20 cm. La relación de aspecto anch/alt será preferiblemente de 5 o más. En el caso de que la hendidura del sonotrodo, como ya se ha mencionado anteriormente, difiera de la forma de la ranura o de la rendija, la anchura anch para calcular la relación de aspecto se medirá en el punto del sonotrodo adyacente al área de contacto del primer elemento funcional.

Particularmente el elemento funcional llevará conformados en el área de contacto que se une al cuerpo del perfil uno o más picos concebidos a modo de directores de energía, estando conformados los picos particularmente a modo de elementos fusibles.

Con mayor preferencia, adyacente al pico o a los picos, el elemento funcional presentará uno o más elementos de tope que definirán la geometría de la sección transversal esperada al unir el elemento funcional y el cuerpo del perfil, estando el pico o los picos preferiblemente conformados también para cumplir la función de ala.

De acuerdo con la invención, la unión por adherencia de materiales entre el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales y el cuerpo del perfil a lo largo de la dirección longitudinal del perfil aislante puede realizarse de manera continua, por secciones o por puntos.

En un método de acuerdo con la invención particularmente preferido, tanto el cuerpo del perfil como los elementos funcionales se proporcionan a modo de material continuo y después de crear la unión por adherencia de materiales entre ellos, el perfil aislante se corta una longitud predefinida, preferiblemente mediante un proceso de corte, estampación o fresado.

Los materiales continuos se proporcionarán preferiblemente en rollos, bobinas o cabrestantes.

Alternativamente el cuerpo del perfil y/o los elementos funcionales se pueden proporcionar antes de la creación de la unión por adherencia de materiales en forma de productos en varillas.

La invención también se refiere a un perfil aislante, fabricado de acuerdo con el método según la reivindicación 12, presentando el cuerpo del perfil un área que se extiende en la dirección longitudinal del perfil aislante y que es esencialmente plana.

El perfil aislante de acuerdo con la invención puede presentar un cuerpo del perfil que está dotado de orificios pasantes a intervalos predefinidos, particularmente regulares.

A menudo, la nervadura aislante del perfil aislante de acuerdo con la invención presentará al menos una sección de borde que comprende un elemento de unión, presentando el elemento de unión particularmente la forma de un cabezal basculante para la unión con perfiles metálicos.

La resistencia mecánica de la unión de los primeros elementos funcionales con el cuerpo del perfil y/o la al menos una sección de borde debe permitir un manejo sencillo y seguro del perfil aislante durante su transporte y procesamiento. Del mismo modo, la unión debe ser lo suficientemente duradera como para funcionar en el área de aplicación del producto a lo largo de su vida útil; esto es conocido por el experto en la materia.

La resistencia se puede medir, por ejemplo, con un ensayo de tracción en el que se fija un perfil base de una determinada longitud (la longitud de referencia para la resistencia se proporciona en [mm]) del perfil aislante y se aplica una fuerza normal o, en determinados casos, una fuerza tangencial al elemento funcional que se incrementa hasta que las piezas fallan (resistencia a la rotura en [N]).

En perfiles aislantes de acuerdo con la invención preferidos, la unión soldada por adherencia de materiales entre el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional presenta una resistencia de aproximadamente 2 N/mm o más, con preferencia de aproximadamente 5 N/mm o más, con especial preferencia de aproximadamente 10 N/mm o más.

El perfil aislante de acuerdo con la invención puede presentar una nervadura aislante que comprende dos o incluso más elementos funcionales integrados con el cuerpo del perfil.

Particularmente en un perfil aislante de acuerdo con la invención, el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales puede/pueden seleccionarse de entre elementos superficiales de sección plana, arqueada, particularmente semicircular, ramificada o angular y/o elementos que encierran un espacio hueco o varios espacios huecos, presentando el elemento funcional o los elementos funcionales preferiblemente una sección en forma de gancho o en forma de flecha o en forma de T en transversal a la dirección longitudinal.

Además, en el perfil aislante de acuerdo con la invención el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales pueden conformar una pluralidad de espacios huecos posiblemente cerrados en la dirección longitudinal del perfil aislante, estando los espacios huecos dispuestos particularmente en fila unos detrás de otros.

Generalmente el cuerpo del perfil y, dado el caso, el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales del perfil aislante de acuerdo con la invención estarán fabricados a partir de un material polimérico que se basará preferiblemente en un polímero termoplástico seleccionado de entre poliamidas, poliésteres, poliolefinas, policetonas, polímeros vinílicos, poliéteres, policarbonato, sulfuro de polifenileno o copolímeros o combinaciones de estos materiales.

Preferiblemente se elegirá un material polimérico para el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales que sea compatible con el material polimérico del cuerpo del perfil.

Alternativamente la superficie y/o el núcleo del primer elemento funcional o de los primeros elementos funcionales puede estar parcialmente revestido con metal, o metalizado o equipado con metal.

Así se pueden anclar, por ejemplo, banderas de metal (por ejemplo, de chapa fina de aluminio) que reflejen los rayos IR en una nervadura aislante sin necesidad de comprometer las propiedades aislantes del cuerpo del perfil.

Para determinadas aplicaciones se ha comprobado que resulta conveniente que el material polimérico del cuerpo del perfil y/o del primer elemento funcional esté reforzado con fibras, particularmente con fibras de vidrio.

La sección de borde o las secciones de borde puede/pueden estar conformadas en el cuerpo del perfil en diferentes configuraciones. Por ejemplo, pueden extenderse esencialmente en paralelo a un plano del cuerpo del perfil o también pueden estar conformadas contorneadas contra un plano del cuerpo del perfil.

En una primera variante, los perfiles aislantes preferidos de acuerdo con la invención presentan un cuerpo del perfil con un área que se extiende en la dirección longitudinal del perfil aislante y que es especialmente plano. Dado el caso, el cuerpo del perfil o incluso los cuerpos del perfil puede/pueden ser planos en su totalidad.

En algunas formas de realización preferidas de la invención, los perfiles aislantes presentan al menos una de las secciones de borde dotada de un elemento de unión, que puede estar concebido particularmente en forma de un cabezal basculante.

En principio se puede utilizar una pluralidad de nervaduras aislantes con geometrías de perfil muy distintas para fabricar perfiles aislantes de acuerdo con la invención. Esto también incluye particularmente perfiles con cámara hueca. Para más información sobre formas, tamaños y variantes de material habituales en perfiles aislantes se pueden consultar, por ejemplo, los catálogos estándares de productos insulbar® de la empresa Ensinger o de otros fabricantes de perfiles.

No es necesario realizar un control directo de la temperatura del método de soldadura o del material polimérico plastificado en el área del cordón de la soldadura. De hecho es posible llevar a cabo un control preciso y completo del proceso de unión mediante la supervisión y la regulación de la entrada de energía en el sistema de soldadura por ultrasonido o en el sonotrodo o los sonotrodos. Normalmente la potencia (eléctrica) solicitada permite una deducción directa de la calidad de la soldadura y, con ello, de la calidad del producto del perfil aislante de acuerdo con la invención.

Si no se conoce, el punto de fusión relevante se puede calcular mediante mediciones calorimétricas. La temperatura de reblandecimiento normalmente se puede consultar en las fichas y tablas técnicas de los materiales o se puede calcular mediante un método de Vicat, particularmente con arreglo a la norma DIN EN ISO 306 para determinar la temperatura de reblandecimiento de Vicat.

Se prefieren los perfiles aislantes de acuerdo con la invención en los que el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales están fabricados a partir de un material polimérico, preferiblemente en base a un polímero termoplástico. A menudo el principal componente del material polimérico es un polímero termoplástico, pero también puede ocurrir que el polímero termoplástico sea el componente minoritario del material polimérico.

Se pueden seleccionar otros componentes del material polimérico particularmente de entre materiales de refuerzo (por ejemplo, fibras de vidrio, carbono, mineral o polímero), materiales de relleno (vidrio en forma de polvo de vidrio, bolas o bolas huecas, caliza, talco, polvo de madera, silicato, particularmente filosilicatos o ácidos silícicos amorfos), aditivos (por ejemplo, estabilizadores, lubricantes, plastificantes, modificadores de impacto, estabilizadores térmicos, sustancias ignífugas, acopladores y reticulantes), sustancias colorantes (por ejemplo, tintes o pigmentos), otros polímeros (por ejemplo, mezclas de polímeros o copolímeros), etc.

El material polimérico de los elementos funcionales y/o de las nervaduras aislantes puede ser poroso en su totalidad o solo en áreas específicas. En este contexto se prefiere una porosidad de celdas cerradas.

Si se prevé una carga mecánica durante la manipulación de los perfiles aislantes o la instalación del producto, se pueden fabricar elementos funcionales con unas dimensiones más voluminosas o también de materiales más resistentes/rígidos, en cuyo caso los materiales presentarán preferiblemente un módulo E de aproximadamente 2000 MPa o más, con especial preferencia los materiales presentarán un módulo E de aproximadamente 3000 MPa o más.

En perfiles aislantes alternativos de acuerdo con la invención el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales está/están fabricados empleándose un material metálico particularmente en forma de láminas o chapas, dado el caso en combinación con piezas funcionales de plástico. A este respecto, el área de contacto en estas formas de realización también se produce a partir de un segundo material polimérico que sea compatible con el primer material polimérico.

La soldadura de dos piezas de unión según un método de acuerdo con la invención se lleva a cabo mediante la plastificación del material polimérico en el área de contacto de la pieza de unión. El tipo, la composición y el estado (por ejemplo, contenido de humedad) del material, así como la cantidad de energía aplicada, la duración (duración del precalentamiento, del calentamiento, del prensado y de la retención), la presión o presión superficial aplicada sobre la pieza de unión condicionan la creación de la soldadura. Al aplicar energía en forma de vibraciones ultrasónicas y la aplicación simultánea de una presión superficial, el material polimérico de ambas piezas de unión se funde por el estrechamiento del director de energía. Con ello particularmente también se funde el estrechamiento del director de energía y la masa fundida resultante elude la presión superficial en el área de unión y, dado el caso, se extiende libremente por los laterales. Así se forma temporalmente una zona plastificada en el área de unión que, una vez enfriado/endurecido el material polimérico, generalmente no se puede volver a encontrar su correspondencia con una u otra pieza de unión.

Una configuración adecuada del director de energía permite controlar la entrada de energía, la calidad y particularmente la resistencia del cordón de soldadura. Asimismo, de esta manera también se puede controlar si la masa fundida se extiende más allá de la zona de unión, en qué cantidad y hacia dónde fluye la masa fundida. Esto se puede aplicar de forma específica para obtener un producto visualmente apropiado, particularmente si el diseño prevé depósitos de masa fundida interiores que no son directamente visibles.

Preferiblemente la punta del director de energía se dispondrá en un ángulo de entre 30° y 120° y la altura disponible de la punta (altDE) será de aproximadamente 200 pm a aproximadamente 3 mm, con preferencia a aproximadamente 1,5 mm. Sin embargo, también se pueden utilizar directores de energía obtusos, redondeados o provistos de rebajes o radios. El uso de escalonamientos de este tipo permite predeterminar la altura de la "expansión de la masa fundida" en el proceso de soldadura, ya que así, por ejemplo, uno de los desniveles puede hacer las veces de tope delimitador.

La energía ultrasónica también se puede aplicar entonces sin haber ningún director de energía disponible en el área de contacto de primer elemento funcional. La ubicación de la entrada de energía será elegida como resulte conveniente por un experto en la materia, pero, dentro de lo posible, la energía deberá aplicarse cerca de la zona de contacto de la pieza de unión o de la zona de unión, quedando en sonotrodo a una distancia de la zona de unión (o el cuerpo del perfil) con preferencia de aproximadamente 15 mm o menos, con particular preferencia a una distancia de aproximadamente 6 mm o menos.

El método de acuerdo con la invención también permite así particularmente presentar y soldar elementos funcionales sobre nervaduras aislantes que están concebidas en sí mismas como perfil de cámaras huecas. De esta manera también se pueden disponer zonas funcionales directamente en perfiles de cámaras huecas con paredes generalmente finas.

En una primera forma de realización la energía se aplica preferiblemente mediante un sonotrodo estático, diseñado, por ejemplo, en forma de un sonotrodo de arrastre con superficies de contacto esencialmente rectangulares, a modo de patín de arrastre o de sonotrodo en bloque, sonotrodo en bloque ranurado, sonotrodo de corte, sonotrodo de corte doble, pasando la pieza o las piezas de unión por el sonotrodo generalmente en contacto permanente con él.

El experto en la materia podrá tomar las medidas habituales para minimizar el desgaste del sonotrodo por el contacto por rozamiento y fricción intensivo y permanente con el material polimérico empleado, incluso para reducir la propia fricción.

La presión superficial del sonotrodo sobre la pieza de unión genera un tope o un yunque. Este yunque puede estar concebido, por ejemplo, en forma de rodillos, de patines, como un bloque rígido o similar.

El posicionamiento de las dos piezas de unión puede llevarse a cabo mediante delimitaciones geométricas, por ejemplo elementos de guiado y de tope en forma de rodillos, rieles, cintas transportadoras o matrices.

El proceso de prensado se puede dividir en un prensado y una retención, ejerciéndose en cada caso una fuerza de presión (Fp) o una fuerza de retención (Fr) estática o variable. El proceso de prensado se puede controlar a este respecto regulando la fuerza (se proporciona una fuerza F objetivo a partir de la cual se determina automáticamente la trayectoria o la profundidad de prensado) o regulando la trayectoria (se proporciona una trayectoria o una profundidad de prensado y el sistema aplica la fuerza necesaria para alcanzarla).

Los tiempos de aplicación necesarios de las fuerzas FP y FR dependerán de diversas condiciones generales (selección de materiales, geometrías, temperaturas de soldadura, tipo de aplicación de fuerza, etc.). A este respecto, es importante que la fuerza de retención FR se mantenga durante el tiempo suficiente para evitar que la unión se suelte. El general la fuerza de retención FR se deja actuar hasta que las áreas plastificadas de la zona de unión vuelven a solidificarse, particularmente la fuerza de retención FR se deja actuar hasta que la temperatura de la zona de unión cae por debajo de la temperatura de solidificación o por debajo de la temperatura de cristalización o por debajo de la temperatura de transición vítrea.

Las fuerzas se pueden aplicar sobre las piezas de unión, por ejemplo, mediante rodillos, cilindros, troqueles, patines, orugas, matrices de retención y guiado, etc.

Un experto en la materia podrá calcular de manera conveniente y rápida los parámetros de unión, particularmente las fuerzas de prensado y retención, así como la duración correspondiente para cada caso de aplicación.

La alimentación de las nervaduras aislantes y los elementos funcionales y/o la extracción del perfil aislante terminado se puede llevar a cabo por ejemplo por medio de cintas transportadoras, rodillos, mordazas, etc. con un accionamiento activo.

El método de acuerdo con la invención permite introducir una pluralidad de variaciones, de tal manera que los demás elementos funcionales se pueden unir por adherencia de materiales no solo con el cuerpo del perfil o las secciones de borde, sino también con el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales. Particularmente, un perfil aislante de acuerdo con la invención puede estar formado también por dos o más nervaduras aislantes y cada nervadura aislante puede comprender dos o más cuerpos del perfil.

Las propiedades del producto se pueden controlar correctamente mediante el diseño de la instalación y la selección de los parámetros del método, así como la selección y la adaptación de los materiales y las configuraciones geométricas, particularmente de los elementos funcionales. Además, también se pueden acometer retrabajos o también procesos de confección posteriores para retirar una posible acumulación de masa fundida no deseada, para cortar piezas de unión soldadas, para rotular los perfiles aislantes o para añadir láminas cobertoras/protectoras o funcionales. Esto también se puede realizar dentro de la línea.

Los perfiles aislantes fabricados según el método de acuerdo con la invención se pueden identificar de manera precisa. Algunos métodos de análisis adecuado son, por ejemplo, la microscopía óptica sobre micrografías o sobre el propio perfil aislante. También se pueden llevar a cabo análisis térmicos de la zona de unión. A este respecto cabe destacar el flujo de masa o de masa fundida en el área de la zona de unión, indicaciones sobre el tipo de colocación, indicaciones sobre el lugar y tipo de aplicación de energía, indicaciones sobre el tipo de guiado del perfil o indicaciones sobre la forma, geometría y composición de las piezas de unión.

La presente invención se refiere particularmente a las siguientes formas de realización:

1. Método para la fabricación de un perfil aislante, particularmente para la fabricación de elementos de ventana, puerta y fachada, comprendiendo el perfil aislante una nervadura aislante fabricada a partir de un primer material polimérico, que comprende un cuerpo del perfil y un primer elemento funcional que se extienden en la dirección longitudinal del perfil aislante, yendo el primer elemento funcional unido por adherencia de materiales a la nervadura aislante en un área de contacto, fabricándose y proporcionándose tanto el cuerpo del perfil como el primer elemento funcional por separado en un primer paso, alimentándose en un segundo paso posterior el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional en la dirección longitudinal de la nervadura aislante que se pretende crear a un dispositivo de soldadura por ultrasonido en el que el cuerpo del perfil y el elemento funcional se unen entre sí por adherencia de materiales creando una unión soldada, comprendiendo el dispositivo de soldadura por ultrasonido una zona de soldadura equipada con un sonotrodo, presentando un sonotrodo una hendidura en la que se introduce el elemento funcional durante la creación de la unión soldada y uniéndose durante la creación de la unión soldada el cuerpo del perfil y el elemento funcional en una primera geometría predeterminada de la sección transversal vista en perpendicular a la dirección longitudinal y guiándose después en la primera geometría predeterminada de la sección transversal o, dado el caso en una segunda geometría predeterminada de la sección transversal diferente de la primera geometría de la sección transversal vistan perpendicular a la dirección longitudinal hasta que el material plástico de la unión soldada se solidifique tanto como para que el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional queden fijados en la geometría predeterminada de la sección transversal.

2. Método de acuerdo con la forma de realización 1, en el que el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional se alimentan de forma continua o intermitente al dispositivo de soldadura por ultrasonido.

3. Método de acuerdo con la forma de realización 1 o 2, en el que el cuerpo del perfil y/o el primer elemento funcional se proporcionan como material continuo o como producto en forma de varillas.

4. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 3, en el que, antes de atravesar la zona de soldadura, el cuerpo del perfil y el elemento funcional se colocan uno respecto al otro en una posición relativa predefinida, variable dado el caso, mediante un primer dispositivo de guiado y avanzan en la dirección longitudinal.

5. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 4, en el que, después de atravesar la zona de soldadura, el cuerpo del perfil y el elemento funcional se colocan uno respecto al otro en una posición relativa predefinida, variable dado el caso, mediante un segundo dispositivo de guiado y avanzan en la dirección longitudinal.

6. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 5, en el que, al atravesar la zona de soldadura y al atravesar un segundo dispositivo de guiado opcional al final de la zona de soldadura, el cuerpo del perfil y el elemento funcional quedan presionados entre sí con una fuerza predefinida.

7. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 6, en el que el primer elemento funcional se fabrica con uno o varios elementos fusibles, que se extiende/extienden a modo de pico desde una superficie del área de contacto del primer elemento funcional, extendiéndose el pico o los picos con preferencia aproximadamente 3 mm o menos, con más preferencia aproximadamente 1,5 mm o menos desde la superficie.

8. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 7, en el que el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional se unen entre sí en un ángulo agudo respecto a la dirección longitudinal, extendiéndose la guía en ángulo agudo al menos a lo largo de algunas partes de la zona de soldadura y dado el caso del primer dispositivo de guiado y/o del segundo dispositivo de guiado.

9. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 8, en el que la soldadura por ultrasonido es soldadura de campo cercano, presentando el sonotrodo un contacto directo con el primer elemento funcional y estando el sonotrodo dispuesto preferiblemente a una distancia máxima de aproximadamente 6 mm o menos respecto al cuerpo del perfil.

10. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 9, en el que la zona de soldadura presenta una longitud comprendida entre aproximadamente 5 cm y aproximadamente 50 cm, o más dado el caso, que un sonotrodo.

11. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 10, en el que el sonotrodo o los sonotrodos en la zona de soldadura puede/pueden adoptar diferentes posiciones en ángulo en relación con la dirección longitudinal respecto al cuerpo del perfil, variando las posiciones en ángulo de manera continua y/o escalonada y reduciéndose así la distancia del sonotrodo o de los sonotrodos respecto a la superficie de la nervadura aislante en la dirección de avance.

12. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 11, en el que la zona de soldadura comprende al menos un sonotrodo estático, estando el sonotrodo estático concebido particularmente a modo de sonotrodo de arrastre.

13. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 12, en el que el primer elemento funcional tiene conformada en el área de contacto un ala que está en contacto con el sonotrodo o los sonotrodos en el área de la zona de soldadura.

14. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 13, en el que el perfil aislante avanza en la dirección longitudinal por la zona de soldadura a una velocidad de aproximadamente 5 m/min o más, preferiblemente de aproximadamente 10 m/min o más.

15. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 14, en el que el tiempo de permanencia del cuerpo del perfil y del primer elemento funcional en la zona de soldadura está comprendido entre aproximadamente 100 y aproximadamente 1000 ms, preferiblemente entre aproximadamente 200 y aproximadamente 800 ms.

16. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 15, en el que el sonotrodo funciona de manera continua.

17. Método de acuerdo con una de las formas de realización 13 a 16, en el que el sonotrodo está concebido con una hendidura en forma de ranura o rendija de tal manera que se crean dos extremos del sonotrodo dispuestos en paralelo que entran en contacto con el área de contacto del primer elemento funcional durante la creación de la unión soldada.

18. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 17, en el que el elemento funcional lleva conformados en el área de contacto que se une al cuerpo del perfil uno o más picos concebidos a modo de directores de energía, estando el pico o los picos conformados particularmente a modo de elemento(s) fusible(s).

19. Método de acuerdo con la forma de realización 18, en el que, adyacente al pico o a los picos, el elemento funcional presenta uno o más elementos de tope que definirá/definirán la geometría de la sección transversal esperada al unir el elemento funcional y el cuerpo del perfil, estando el pico o los picos preferiblemente conformado/conformados también para cumplir la función de ala.

20. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 19, caracterizado por que la unión por adherencia de materiales entre el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales y el cuerpo del perfil a lo largo de la dirección longitudinal del perfil aislante se realiza de manera continua, por secciones o por puntos.

21. Método de acuerdo con una de las formas de realización 1 a 20, en el que tanto el cuerpo del perfil como los elementos funcionales se proporcionan a modo de material continuo y, después de crear la unión por adherencia de materiales entre ellos, el perfil aislante se corta a una longitud predefinida, preferiblemente mediante un proceso de corte, estampación o fresado.

22. Método de acuerdo con la forma de realización 21, en el que los materiales continuos se proporcionan preferiblemente en rollos, bobinas o cabrestantes.

23. Método de acuerdo con la forma de realización 21, en el que el cuerpo del perfil y/o los elementos funcionales se proporcionan antes de la creación de la unión por adherencia de materiales en forma de productos en varillas.

24. Perfil aislante fabricado de acuerdo con un método según una de las formas de realización 1 a 23, en el que el cuerpo del perfil presenta un área que se extiende en la dirección longitudinal del perfil aislante y que es esencialmente plana.

25. Perfil aislante de acuerdo con la forma de realización 24, en el que el cuerpo del perfil presenta orificios pasantes a intervalos predefinidos, particularmente regulares.

26. Perfil aislante de acuerdo con la forma de realización 24 o 25, en el que la nervadura aislante presenta al menos una sección de borde que comprende un elemento de unión, presentando el elemento de unión particularmente la forma de un cabezal basculante para la unión con perfiles metálicos.

27. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 26, en el que la unión soldada por adherencia de materiales entre el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional presenta una resistencia de aproximadamente 2 N/mm o más, con preferencia de aproximadamente 5 N/mm o más, con especial preferencia de aproximadamente 10 N/mm o más.

28. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 27, en el que la nervadura aislante comprende dos o incluso más elementos funcionales integrados con el cuerpo del perfil.

29. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 28, en el que el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales se selecciona/seleccionan de entre elementos superficiales de sección plana, arqueada, particularmente semicircular, ramificada o angular y/o elementos que encierran un espacio hueco o varios espacios huecos, presentando el elemento funcional o los elementos funcionales preferiblemente una sección en forma de gancho o en forma de flecha o en forma de T en transversal a la dirección longitudinal.

30. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 29, en el que el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales conforma/conforman una pluralidad de espacios huecos posiblemente cerrados en la dirección longitudinal del perfil aislante, estando los espacios huecos dispuestos particularmente en fila unos detrás de otros.

31. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 30, en el que el cuerpo del perfil y el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales están fabricados a partir de un material polimérico soldable que se basa preferiblemente en un polímero termoplástico seleccionado de entre poliamidas, poliésteres, poliolefinas, policetonas, polímeros vinílicos, poliéteres, policarbonato, sulfuro de polifenileno y sus copolímeros o combinaciones de estos materiales.

32. Perfil aislante de acuerdo con la forma de realización 31, en el que el material polimérico para el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales se selecciona para que sea compatible con el material polimérico del cuerpo del perfil.

33. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 32, en el que la superficie y/o el núcleo del primer elemento funcional o de los primeros elementos funcionales está parcialmente revestido con metal, metalizado o equipado con metal.

34. Perfil aislante de acuerdo con una de las formas de realización 24 a 33, en el que el material polimérico del cuerpo del perfil y/o del primer elemento funcional está reforzado con fibras, particularmente con fibras de vidrio.

A continuación se describen en mayor detalle estas y otras ventajas de la invención en referencia al dibujo. Se detalla en:

La Figura 1 una primera forma de realización de un perfil aislante fabricado de acuerdo con la invención;

otras dos variantes de la primera forma de realización del perfil aislante fabricado de acuerdo las Figuras 2A y 2B con la invención;

la Figura 3 otra variante de la primera forma de realización del perfil aislante de acuerdo con la invención;

diferentes variantes ejemplares de la fabricación de perfiles aislantes de acuerdo con la las Figuras 4 y 5 invención;

la Figura 6 otra variante de un perfil aislante fabricado de acuerdo con la invención;

las Figuras 7A y 7B representaciones esquemáticas de sonotrodos que se pueden emplear de acuerdo con la invención;

la Figura 8 una primera variante de un dispositivo de soldadura por ultrasonido que se puede emplear de acuerdo con la invención;

las Figuras 9 a 11 otras variantes de dispositivos de soldadura por ultrasonido que se pueden utilizar de acuerdo con la invención;

una representación en perspectiva de una forma de realización del dispositivo de soldadura las Figuras 12A y 12B por ultrasonido de acuerdo con la Figura 8 y representaciones seccionadas de diferentes partes del dispositivo;

la Figura 13 una representación esquemática de un método de acuerdo con la invención para fabricar un perfil aislante de acuerdo con la invención;

la Figura 14 diversas variantes de elementos funcionales;

otras variantes de elementos funcionales para la fabricación de acuerdo con la invención de las Figuras 15 a 17 perfiles aislantes, incluida una micrografía de una unión por adherencia de materiales y

la Figura 18

una variante de un dispositivo de ensayo de perfiles aislantes para determinar la resistencia de un elemento funcional acoplado de acuerdo con la invención.

La Figura 1 muestra esquemáticamente una primera forma de realización de un perfil 10 aislante fabricado de acuerdo con la invención que consta de una nervadura 12 aislante con un cuerpo 14 de perfil plano. En sus extremos, el cuerpo 14 del perfil presenta secciones 16, 18 de borde que están concebidas a modo de los denominados cabezales basculantes. La nervadura 12 aislante está fabricada partir de un primer material polimérico.

Las secciones 16, 18 de borde discurren en la dirección longitudinal del perfil 10 aislante de acuerdo con la invención y están conformadas transversalmente a la dirección longitudinal a una distancia de los bordes exteriores del cuerpo 14 del perfil. Las nervaduras 12 aislantes de este tipo se pueden fabricar de manera económica a partir de un material polimérico con una gran precisión en términos de geometría de la sección transversal y con una alta linealidad en un proceso de extrusión sin mayores gastos. Las herramientas de extrusión para ello necesarias son poco complejas y relativamente asequibles.

A la hora de integrar el perfil aislante de acuerdo con la invención en perfiles de unión entre metal y plástico, las secciones 16, 18 de borde conformadas a modo de cabezales basculantes se pueden insertar en las ranuras correspondientes de los perfiles metálicos y, si es necesario, acoplarse a ellos a prueba de deslizamiento en un denominado proceso basculante.

Las secciones 16, 18 de borde también pueden presentar una ranura 20 por la que se puede introducir un hilo fusible (que no aparece mostrado). Preferiblemente, el hilo fusible quedará sujeto en la ranura 20 por unión positiva y/o a presión. Una vez creada la unión basculante, el hilo fusible se puede activar por calentamiento, por ejemplo, en un proceso de lacado al polvo en un horno, para un mejor aseguramiento de la unión aprueba de deslizamiento del perfil aislante con el perfil metálico.

El perfil 10 aislante comprende además un primer elemento 22 funcional en forma de franja que se ha unido al cuerpo 14 del perfil por adherencia de materiales mediante un método de soldadura por ultrasonido de acuerdo con la invención. El primer elemento 22 funcional en este ejemplo de realización está hecho de un segundo material polimérico que puede ser idéntico o diferente al primer material polimérico. En lo que a la unión por adherencia de materiales respecta, si se utilizan diferentes materiales poliméricos, es importante que estos sean compatibles entre sí. Se pueden encontrar numerosos ejemplos de materiales poliméricos compatibles entre sí, entre otros, en el manual de bolsillo de plásticos de Saechtling, 30.a edición, ISBN 978-3-446-40352-9, páginas 739 y 740 (tabla 8.5 y tabla 8.6).

Resultan más apropiadas todas las combinaciones que en la tabla 8.5 se designan como "mezclables o compatibles entre sí" o aquellas que en la tabla 8.6 aparecen marcadas con los símbolos "+" y "O".

A fin de facilitar la unión por adherencia de materiales, el primer elemento 22 funcional presenta en una de sus áreas de borde un área 24 de contacto, que en esta forma de realización presenta una forma en T, de tal manera que sendas alas 26 sobresalen por ambos lados del elemento 22 funcional y cuya función se describe en mayor detalle en el marco de la descripción del método de soldadura por ultrasonido de acuerdo con la invención en relación tanto con las Figuras 2A y 2B, como con la Figura 7A.

En el caso de que el primer elemento funcional se fabrique de un material polimérico, el experto en la materia también dispone de métodos de fabricación asequibles para la obtención del primer elemento 22 funcional, por ejemplo, la extrusión. Del mismo modo, el elemento funcional se puede fabricar a partir de un material de sustrato de gran formato (por ejemplo, una película, placa calandrada o lámina), que después se corta, estampa y/o conforma como proceda.

El área de contacto también se puede unir a, por ejemplo, un cuerpo base plano por extrusión.

En las Figuras 2A y 2B se muestran variantes de perfiles 30 o 40 aislantes de acuerdo con la invención, en las que el cuerpo 14 del perfil plano de la nervadura 12 aislante se une por adherencia de materiales de acuerdo con la invención de nuevo esencialmente centrado en su dirección transversal a un primer elemento 32 o 42 funcional en forma de franja por medio de un método de soldadura por ultrasonido.

Los primeros elementos 32 y 42 funcionales de los perfiles 30, 40 aislantes se fabrican independientemente de la nervadura 12 aislante o de su cuerpo 14 del perfil y se unen posteriormente a la nervadura 12 aislante o a su cuerpo 14 del perfil por adherencia de materiales de acuerdo con la invención mediante un método de soldadura por ultrasonido.

En un ejemplo de realización de la Figura 2A el primer elemento 32 funcional está de nuevo hecho de un material polimérico que, de no ser idéntico, es compatible con el material polimérico del cuerpo 14 del perfil.

El primer elemento 32 funcional presenta en sus extremos un área 34 de contacto que está configurada en forma de L y lleva conformado un pico 36 de sección transversal triangular. En el método de soldadura por ultrasonido este pico 36 del área 34 de contacto hace las veces del denominado director de energía, que se funde (elemento fusible) e inyecta en la unión por adherencia de materiales del elemento 32 funcional.

El primer elemento 42 funcional del perfil 40 aislante de la Figura 2B puede estar hecho de un plástico que no tiene por qué ser compatible necesariamente con el primer material polimérico de la nervadura 12 aislante, particularmente incluso de un material cerámico o metálico, por ejemplo, en forma de una banda de chapa o de una chapa perforada.

De cara a la unión por adherencia de materiales con la nervadura 12 aislante, el primer elemento 42 funcional presenta un área 44 de contacto configurada en forma de L, que está provista de un pico 46 compuesto de un segundo material polimérico compatible con el primer material polimérico.

Al unir por adherencia de materiales el primer elemento 42 funcional con el cuerpo 14 del perfil, el pico 46 se funde e inyecta.

El pico 46, que, de nuevo, hace las veces del denominado director de energía en el método de soldadura por ultrasonido, queda unido por adherencia de materiales y/o por unión positiva con el área 44 de contacto del primer elemento funcional.

La unión por adherencia de materiales de las áreas de contacto de los primeros elementos 22, 32 y 42 funcionales con el cuerpo 14 del perfil se lleva a cabo sin la adición de materiales auxiliares.

La unión entre la nervadura 12 aislante o su cuerpo del perfil y los primeros elementos 22, 32 o 42 funcionales se puede realizar de acuerdo con la invención de manera continua o a intervalos predefinidos, particularmente regulares (por tramos o puntos).

La unión entre la nervadura 12 aislante y el primer elemento 22, 32 o 42 funcional generalmente solo tiene que ser lo suficientemente estable como para que el perfil 10, 30 o 40 aislante conserve su forma de manera segura durante el transporte y la manipulación hasta la creación del perfil de unión entre metal y plástico, ya que el primer elemento 22, 32 o 42 funcional que se muestra en las Figuras 1A, 2A y 2B generalmente no soporta ninguna fuerza cuando está montado y, por ejemplo, solamente sirve para reducir las corrientes por convección en el interior del perfil de unión entre metal y plástico. Los elementos funcionales de este tipo, también denominados banderas, normalmente sobresalen varios centímetros desde la superficie de la nervadura aislante.

La Figura 3 muestra otras variantes de primeros elementos funcionales respecto al elemento 32 funcional empleado en la Figura 2A.

El primer elemento 52 funcional presenta un área 54 de contacto ligeramente contorneada cuya punta 56 está conformada en forma de pico que se puede fundir durante la soldadura por ultrasonido e inyectar en la nervadura aislante correspondiente para la creación de la unión por adherencia de materiales.

En su área 64 de contacto, el primer elemento 62 funcional de la Figura 3 presenta una configuración en forma de T que lleva conformados dos picos 66, 67 a modo de directores de energía. Este tipo de área de contacto ofrece la ventaja de que la masa fundida resultante de la soldadura por ultrasonido puede quedar alojada al menos en gran medida en el espacio intermedio entre los picos y, así, se puede crear una unión soldada visualmente conveniente entre el primer elemento funcional y el cuerpo del perfil correspondiente. Si se desea, de esta manera también se puede ampliar la superficie de contacto que se pretende crear.

Además, con ello la energía entrante de un sonotrodo se dirige directamente, particularmente de manera lineal, desde las alas hacia las puntas de los elementos fusibles, lo que se traduce en una mayor eficiencia en la ejecución del proceso.

Los ejemplos de los primeros elementos 72 y 82 funcionales pretenden demostrar que de acuerdo con la invención también se pueden utilizar primeros elementos funcionales más complejos, habiendo provistos también en estos casos en las áreas 74 u 84 de contacto picos 76 u 86 que se funden e inyectan mediante soldadura por ultrasonido para crear una unión por adherencia de materiales.

La Figura 4 muestra otras posibles variaciones del primer elemento funcional en comparación con el perfil 10 aislante de la Figura 1.

En la variante de perfil 90 aislante de la Figura 4, un primer elemento 96 funcional de sección semicircular va unido por adherencia de materiales mediante soldadura por ultrasonido a un cuerpo 94 de perfil de una nervadura 92 aislante.

En el perfil 100 aislante mostrado en la Figura 4, un primer elemento 106 funcional de sección en forma esencialmente de U a V va unido por adherencia de materiales mediante soldadura por ultrasonido a un cuerpo 104 de perfil de una nervadura 102 aislante.

Es aparente que en las variantes 90 y 100 de los primeros elementos funcionales se deben utilizar sonotrodos geométricamente adaptados a la sección de los elementos funcionales para poder conseguir una unión soldada satisfactoria a pesar de la extensión de las zonas funcionales.

La Figura 5 muestra otras variantes de perfiles 110, 120 y 130 aislantes fabricados de acuerdo con la invención, en los que los primeros elementos 112, 122 o 132 funcionales de acuerdo con la invención van unidos con los cuerpos 114, 124 o 134 del perfil por adherencia de materiales. Los primeros elementos 112, 122 o 132 funcionales presentan a este respecto una forma de T, una forma de flecha o la forma de una espiga (las denominadas pestañas o banderas cortas) en su extremo libre.

Además, el cuerpo 134 del perfil está contorneado en las áreas de borde que están provistas de cabezales basculantes. Los cabezales basculantes de los perfiles 110, 120, 130 aislantes están dotados de ranuras (similares a las que se muestran en la Figura 1) donde se aloja un denominado hilo 116, 126 o 136 fusible por unión positiva.

La Figura 6 muestra un perfil aislante en forma de un separador 150 de fachada con una nervadura 152 aislante de forma serpenteante que en un extremo del cuerpo 156 de su perfil presenta una sección de borde en forma de pico 154 de anclaje. La nervadura 152 aislante se fabrica normalmente en una sola pieza en un proceso de extrusión y, en el marco de la presente invención, se puede dotar de uno o varios elementos funcionales. En el ejemplo ilustrado en la Figura 6, un perfil 158 de retención en forma de U que hace las veces de primer elemento funcional va unido con el cuerpo 156 del perfil por adherencia de materiales. El elemento 158 funcional presenta en su sección en forma de U una ranura 160 de alojamiento que queda delimitada a ambos lados por sendos picos 162. En su extremo libre, los picos 162 presentan un saliente de enclavamiento orientado hacia el interior de la ranura 160.

El perfil 158 de retención puede alojar y llevar fijados, entre otros, elementos de sellado, por ejemplo, en forma de juntas de sellado, y puede ir sujeto al cuerpo 156 del perfil de la nervadura 150 aislante por adherencia de materiales en una o varias posiciones. Lógicamente, los elementos funcionales (en este caso el perfil 158 de retención) pueden ir colocados no solo en uno de los lados del separador 150 de fachada, sin o a ambos lados y quedar unidos al cuerpo 156 del perfil por adherencia de materiales.

La Figura 7A muestra un sonotrodo 170 que se puede emplear en el método de acuerdo con la invención, dotado de una hendidura en forma de ranura o rendija, que va sujeto por su área 172 superior a un dispositivo de soldadura por ultrasonido (que no se muestra). Tampoco se muestra un apoyo (yunque) necesario en la parte inferior de la nervadura 12 aislante, contra el que se apoya la nervadura y queda guiada o dirigida durante la soldadura. Se preferirá que la relación de aspecto de la anchura anch de la ranura o rendija y la altura alt sea de aproximadamente 5 o más. Así también se pueden procesar primeros elementos funcionales cuya expansión en perpendicular a la superficie de la nervadura aislante es suficiente para hacer las veces de una de las denominadas banderas. Sorprendentemente, una relación de aspecto tan grande no afecta de manera notable a la funcionalidad del sonotrodo.

Al final del área 172 superior va conformada el área 174 inferior del sonotrodo 170 con una hendidura 176 en forma de ranura o rendija, en la que, como bien se muestra en la Figura 7A, se aloja el primer elemento funcional, en este caso un elemento 22 funcional, hasta que su área 24 de contacto queda prácticamente entera dentro de la hendidura 176.

El área 174 inferior del sonotrodo 170 termina en sus elementos 178, 179 de pared que delimitan la hendidura 176 en la parte superior del área 24 de contacto de primer elemento 22 funcional. El sonotrodo 170 se posiciona de tal manera que, en la sección aquí mostrada del dispositivo de soldadura, el director 28 de soldadura del primer elemento 22 funcional está en contacto físico con la nervadura 12 aislante.

En la Figura 7B se muestra un detalle del sonotrodo 170 en el que un primer elemento 180 funcional queda completamente alojado en la hendidura 176 hasta su área 182 de contacto. Asimismo, también se muestra una variante de un sonotrodo 190 con una hendidura 192 que es más grande que la hendidura 176 y, con ello, también puede alojar primeros elementos 194, 196 funcionales que presentan unas geometrías diferentes y más anchas distanciadas de su área 198 199 de contacto que el primer elemento 180 funcional.

En la Figura 8 se muestra una representación esquemática de una primera variante de un dispositivo 200 para la ejecución del método de acuerdo con la invención para fabricar perfiles aislantes con una primera zona 202 de guiado, en la que un primer dispositivo de guiado (que no aparece mostrado) alimenta elementos del perfil aislante que se han fabricado por separado y deben unirse entre sí, es decir, por ejemplo, la nervadura 12 aislante por un lado y el primer elemento 22 funcional por otro, en una orientación relativa predefinida a la zona 204 de soldadura posterior y el dispositivo de soldadura por ultrasonido en ella alojado.

Al final de la zona 204 de soldadura se muestra una zona 206 de retención, que extrae de la zona 204 de soldadura los componentes juntados y unidos por adherencia de materiales en la zona 204 de soldadura como perfil 10 aislante ya terminado. Para ello, la zona 206 de retención dispone de un segundo dispositivo de guiado (que no se muestra).

En la Figura 8 un sonotrodo que constituye la zona 204 de soldadura va dispuesto frente a la nervadura 12 aislante en un ángulo a agudo, por ejemplo, de menos de aproximadamente 5°, particularmente de menos de aproximadamente 3°, de tal manera que los extremos libres del sonotrodo, entre los que va dispuesta la hendidura en la que se inserta el primer elemento funcional, al acumularse la masa fundida del pico que hace las veces de director de energía en el área 24 de contacto del primer elemento 22 funcional se aproximen a la superficie de la nervadura 12 aislante. Esto se muestra esquemáticamente en los dos dibujos seccionados (a) y (b) adjuntos a la Figura 8. Gracias a esta geometría, el material del director 28 de energía se funde de manera continua y al mismo tiempo se inyecta de tal manera que rellena con la acumulación de masa fundida el espacio o hueco disponible entre las alas 26 y crea un área de inyección que en el detalle (b) de la Figura 8 se designa con el signo de referencia 29.

La figura 9 muestra una segunda variante del dispositivo 220 para la ejecución del método de acuerdo con la invención para la fabricación de perfiles aislantes. En ella una primera zona 222 de guiado dispone de un primer dispositivo de guiado (que no se muestra) por medio del cual se alimentan la nervadura 12 aislante y el primer elemento 22 funcional de manera sincrónica, preferiblemente continua, a la zona 224 de fundición que contiene un sonotrodo.

El sonotrodo 224 es paralelo a la trayectoria de transporte y al avance de la nervadura 12 aislante, si bien la parte inferior del sonotrodo 224 se desarrolla en un ángulo a agudo respecto a la superficie de la nervadura 12 aislante, de tal manera que al atravesar la zona 224 de soldadura se produce una aproximación geométrica del primer elemento 22 funcional y su área 24 de contacto y la superficie de la nervadura 12 aislante. Visto transversalmente, el resultado son, de nuevo, configuraciones como las mostradas en las Figuras 8(a) y (b).

Al final de la zona 224 de soldadura hay prevista una zona 226 de retención con un segundo dispositivo de guiado (que no se muestra), que mantiene los elementos unidos entre sí por adherencia de materiales de la nervadura 12 aislante y del primer elemento 22 funcional en la geometría de la sección transversal deseada de tal manera que el cordón de soldadura formado puede enfriarse y al final se obtiene un perfil 10 aislante manipulable con la geometría deseada.

La Figura 10 muestra una tercera variante del dispositivo 240 para la fabricación de acuerdo con la invención de un perfil aislante en la que, de nuevo, en la primera zona 242 de guiado se utiliza un primer dispositivo de guiado (que no se muestra) para alimentar a una zona 244 de soldadura (sonotrodo) un primer elemento funcional de geometría predeterminada respecto a la nervadura 12 aislante.

En este caso el sonotrodo 244 está, a su vez, orientado horizontalmente pero con una geometría distinta en la parte inferior, de tal manera que, de nuevo, al atravesar la zona 244 de soldadura se produce una aproximación del primer elemento funcional hacia la nervadura 12 aislante como se muestra de nuevo en las dos representaciones de la Figura 8(a) y (b). En esta variante al final de la zona 244 de soldadura también hay previsto un segundo dispositivo de sujeción (que no se muestra) en la zona 246 de retención que guía la combinación de la nervadura 12 aislante y el primer elemento funcional unidos por adherencia de materiales en un perfil 10 aislante y la mantiene fija en la geometría correspondiente hasta que se enfría el cordón de soldadura.

La Figura 11 muestra una cuarta variante del dispositivo 260 para la fabricación de acuerdo con la invención de un perfil aislante, en la que, de nuevo, una nervadura 12 aislante y un primer elemento funcional se alimentan juntos en una disposición geométrica predeterminada uno respecto del otro a una zona 264 de soldadura.

En este ejemplo de realización de un dispositivo 260 para la ejecución del método de acuerdo con la invención, la zona 264 de soldadura está dividida en 2 secciones constituidas por ambos sonotrodos 265a y 265b.

El sonotrodo 265a está dispuesto esencialmente en horizontal, es decir, mayormente en paralelo a la dirección en la que se desarrollan la nervadura 12 de aislamiento y el primer elemento funcional, y sirve para que el director de energía del primer elemento funcional se funda mediante la aportación de energía. En la segunda fase de la zona 264 de fundición se produce un desplazamiento de la posición del área de contacto del primer elemento funcional respecto a la superficie de nervadura l2 aislante con ayuda de un sonotrodo 265b que va dispuesto en un ángulo a respecto a la dirección de transporte de la nervadura 12 aislante, de tal manera que al pasar de la zona 264 de soldadura a un segundo dispositivo de guiado (que no se muestra) se conserve la geometría deseada de la sección transversal del perfil aislante que se pretende fabricar también en la zona 266 de retención. La disposición de la nervadura 12 aislante y el primer elemento 22 funcional antes y después del proceso de soldadura aparece mostrado una vez más en ambas representaciones de la Figura 8(a) y (b).

Aunque la descripción del método de acuerdo con la invención con respecto a las Figuras 8 a 11 siempre parte de la base de que el segundo dispositivo de guiado en las zonas 206, 226, 246, 266 de retención sirven para conservar la geometría de la sección transversal concebida en la zona 204, 224, 244, 264 de soldadura hasta que el cordón de soldadura esté lo suficientemente frío y, con ello, endurecido o solidificado, en el segundo dispositivo de guiado se puede prever una modificación de la geometría de la sección transversal para que el primer elemento 22 funcional ya no sobresalga más en perpendicular a la nervadura 12 aislante, como se muestra en la Figura 8(b), sino que se disponga en un ángulo diferente de tal manera que el cordón de soldadura se solidifique en una configuración inclinada y, así, se obtenga una configuración diferente de la mostrada en la Figura 8(b) del perfil 12 aislante y del primer elemento 22 funcional.

La figura 12A muestra una vista en perspectiva de un dispositivo 300 para la ejecución del método de acuerdo con la invención para la fabricación de perfiles aislantes. En este caso también se pueden apreciar el primer y el segundo dispositivos de guiado para la zona de guiado y la zona de retención.

El dispositivo comprende un primer dispositivo 302 de guiado en forma de una matriz en la que las nervaduras 12 aislantes y los primeros elementos 22 funcionales introducidos en el dispositivo 300 se mantienen en una geometría predeterminada uno respecto del otro y avanzan en dirección hacia la zona 304 de soldadura posterior. La disposición relativa de la nervadura 12 aislante respecto al primer elemento 22 funcional en esta fase se muestra en las representaciones seccionadas (a) y (b), en las cuales se puede apreciar que el primer dispositivo 302 de guiado está provisto de una hendidura 310 en forma de ranura en la que se introduce el primer elemento 22 funcional.

Preferiblemente en esta hendidura 310 del primer dispositivo 302 de guiado también se podrá alojar gran parte del área 24 de contacto del primer elemento 22 funcional a medida que el área 24 de contacto se va acercando gradualmente a la superficie superior de la nervadura 12 aislante.

En la zona 304 de fundición posterior al primer dispositivo 302 de guiado, que se corresponde con un sonotrodo en el área (c) a (d), el primer elemento 22 funcional se aloja en una hendidura 312 del sonotrodo 304, solo que en este caso el área 24 de contacto el primer elemento 22 funcional se encuentra fuera del cuerpo del sonotrodo 304 de tal manera que se puede aproximar el área 24 de contacto a la superficie de la nervadura 12 aislante sin obstáculos presionando el director de energía al mismo tiempo que se aporta energía para realizar la soldadura continua por ultrasonido, como se muestra en la representación transversal (d) al final de la zona 304 de soldadura.

Después de la zona 304 de soldadura, la nervadura 12 aislante unida por adherencia de materiales al primer elemento 22 funcional se coloca en un segundo dispositivo 306 de guiado en la geometría de la sección transversal final deseada. En este caso el dispositivo 306 de guiado también está provisto de una hendidura 314 que esencialmente aloja el primer elemento 22 funcional.

Como se muestra aquí, el cuerpo del dispositivo 306 de guiado puede ser una matriz rígida, pero también se puede realizar de otra manera, por ejemplo, en forma de rodillos de prensado.

Finalmente, tras salir del segundo dispositivo 306 de guiado, un dispositivo 308 de transporte recoge el perfil 10 aislante y lo extrae del dispositivo.

La transición de las piezas de unión desde la zona de guiado hasta la zona de soldadura en el área (b)-(c) y la transición del perfil aislante desde la zona de soldadura hasta la zona de retención en el área (d)-(e) se puede llevar a cabo por tramos cortos de pocos milímetros o de pocos centímetros sin un guiado específico o de manera aproximada, por ejemplo, mediante huecos de aire.

La Figura 13 muestra de nuevo los pasos individuales del proceso en un diagrama de flujo en el que la designación de pieza de unión 1 y 2 hace referencia a la nervadura 12 aislante o al primer elemento 22 funcional.

A continuación se resumen los parámetros habituales para la ejecución del método de acuerdo con la invención:

La velocidad de avance o también velocidad de retirada del perfil 10 aislante terminado suele ser de aproximadamente 10 m/min o más, si bien se pueden aplicar valores considerablemente más altos, por ejemplo, de aproximadamente 15 m/min o más o de aproximadamente 30 m/min o más.

El tiempo de permanencia correspondiente a las velocidades de extracción previamente indicadas para las piezas de los perfiles en la zona de soldadura dependen enormemente del material y la geometría y normalmente queda comprendido entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente 0,6 s. En el caso de necesitarse una aportación de energía más alta, también se puede trabajar a velocidades de extracción más bajas (lo que se traduce en un tiempo de permanencia más largo), para que pueda aportarse más energía durante la transición por la zona de soldadura (en función a la unidad de longitud de un cordón de soldadura). En el caso de tiempos de extracción notablemente más altos, generalmente suele requerirse una extensión de la zona de soldadura, por ejemplo, añadiendo más sonotrodos, siendo esto algo fácilmente realizable en el método de acuerdo con la invención, como bien se puede observar, por ejemplo, en la representación en perspectiva de la Figura 12A.

Preferiblemente la nervadura aislante y el primer elemento funcional se colocarán juntos por un lado mediante el avance y, por otro, por la aproximación geométrica de ambos componentes, la nervadura 12 aislante y el primer elemento 22 funcional, calculándose la fuerza con la que se presionan ambos componentes entre sí a partir de las propiedades de los materiales, la velocidad de extracción predeterminada, la altura del elemento de fusión y el contorno geométrico de sonotrodo en la dirección longitudinal del perfil. La posición predeterminada de un sonotrodo estático o su contorno geométrico en la dirección longitudinal del perfil permite realizar la denominada "soldadura por regulación de la trayectoria", que según la invención será prioritaria frente a la soldadura por control de la fuerza, ya que así las tolerancias se pueden mantener en unos límites más ajustados.

La duración del prensado, es decir, la ventana temporal en la que el perfil aislante unido por adherencia de materiales atraviesa el segundo dispositivo de guiado y se estabiliza, dependerá del tiempo necesario para que el cordón de la soldadura se solidifique y se pueda manipular el producto en sí. Generalmente basta con unos tiempos de entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente 1 s, ya que la plastificación es muy limitada a nivel local y, por ello, la cantidad de calor que se debe disipar se puede mantener a unos niveles relativamente pequeños.

En las siguientes Figuras 14 a 17 se vuelve a mostrar y describir el área de contacto del primer elemento funcional en una amplia paleta de configuraciones diferentes.

La Figura 14 muestra en primer lugar (dibujo (a)) el área 182 de contacto del primer elemento 180 funcional como se ha descrito en referencia a la Figura 7B. En el dibujo (d) de la Figura 14 se muestra un primer elemento 340 funcional en el que un área 342 de contacto presenta dos picos 344, 346 que sobresalen, funcionando ambos a modo de director de energía y definiendo entre ellos un espacio 348 hueco en el que se puede alojar al menos una parte de la masa fundida del material del director 344, 346 de energía generada durante el proceso de soldadura.

El dibujo (c) de la Figura 14 muestra un primer elemento 360 funcional con un área 362 de contacto que en su extremo libre presenta cuatro picos 364 de sección triangular que hacen las veces de directores de energía y que conforman entre ellos tres espacios huecos en los que se puede alojar el material fundido del área 362 de contacto durante el proceso de soldadura.

El dibujo (d) de la Figura 14 muestra, asimismo, a título comparativo el primer elemento 22 funcional con el área 24 de contacto y el director 28 de energía dispuesto en el área de contacto en forma de pico triangular. En comparación con la forma de realización ilustrada en el dibujo (a) de la Figura 14, el área 24 de contacto presenta otros dos picos 27 que constituyen sendos topes y definen la posición relativa o la geometría de la sección transversal que se pretende conseguir para el perfil aislante durante la creación de la unión soldada.

En este caso también se prevé un volumen hueco por debajo de las alas 26 a ambos lados del director 28 de energía, en el que se puede alojar el material fundido del mismo durante el proceso de soldadura por ultrasonido, de tal manera que se pueda obtener una unión entre el primer elemento 22 funcional y la nervadura aislante correspondiente que resulte visualmente apropiada. El volumen hueco queda delimitado a ambos lados por los elementos 27 de tope.

El dibujo (e) de la Figura 14 muestra otra variante de un primer elemento 400 funcional en el que un área 402 de contacto está provista de un pico 404 de sección triangular a modo de director de energía. La sección transversal de este director 104 de energía es más pequeña que aquella del director 28 de energía del dibujo (d) o incluso que la del director 344, 346 de energía del dibujo (b) de la Figura 14.

Aquí, dada la menor fracción de volumen que se puede inyectar durante el proceso de soldadura, generalmente no se prevé necesariamente un espacio o hueco que aloje la masa fundida, sino que la masa fundida se distribuye de manera esencialmente homogénea por la parte inferior del área 402 de contacto del primer elemento 400 funcional. El volumen resultante de masa fundida en este caso es menor, con lo que también se reduce la necesidad de energía para clasificar el volumen y, por lo tanto, el proceso de soldadura se puede completar a una mayor velocidad de avance.

Del mismo modo, en el dibujo (f) de la Figura 14, el volumen del director 414 de energía del primer elemento 410 funcional que aparece mostrado y su área 412 de contacto presentan una sección transversal de formato más pequeña que, con ello, asegura que el material fundido líquido del director 414 de energía no pueda salirse lateralmente hacia el área 412 de contacto. Además, el director 414 de energía va dispuesto sobre una estructura 416 superficial de forma cónica del área 412 de contacto de tal manera que, tras la fundición, a ambos lados del director 414 de energía queda un volumen comprendido entre el área 412 de contacto y la superficie de la nervadura aislante (que no se muestra aquí) que puede alojar sin inconveniente la masa fundida del material del director 414 de energía.

Al hilo de un primer elemento 420 funcional, el dibujo (g) de la Figura 14 muestra una variante ligeramente diferente a esta en la que, de nuevo, el área 422 de contacto junto al director 424 de energía presenta una estructura 426 cónica, siendo en este caso la sección del director 424 de energía todavía más pequeña que en el dibujo (f), de tal manera que aquí se asegura mejor la conservación de los volúmenes creados para la masa fundida entre el área 422 de contacto y una superficie de la nervadura aislante (que no se muestra). La parte plana de la estructura 426 cónica funciona como un tipo de elemento de tope.

En las geometrías mostradas en las Figuras (f) y (g) de las áreas 412 o 422 de contacto también es factible que los picos 416, 426 cónicos estén diseñados de tal manera que, una vez plastificada la zona de unión, la geometría resultante del paso por la zona de soldadura pueda modificarse en un proceso posterior (por ejemplo, en un segundo dispositivo de guiado concebido para el fin que corresponda) en un estado plastificado y caliente, de tal manera que se obtenga una inclinación del primer elemento 410, 420 funcional que no sea perpendicular a la superficie de la nervadura aislante (que no aparece mostrada aquí).

La Figura 15 muestra asimismo otras variantes de áreas de contacto de los primeros elementos funcionales que difieren de la variante de un área 342 de contacto representada en el dibujo (b) de la Figura 14. En este tipo de área de contacto, las superficies de apoyo para el sonotrodo constituidas por las alas 350 presentan un ángulo esencialmente recto respecto al plano en el que se aplica la fuerza y permiten un guiado seguro y definido del primer elemento funcional en el área de la zona de fundición.

En la variante del dibujo (b) de la Figura 15, el primer elemento 440 funcional presenta un área 442 de contacto en la que las alas constituyen superficies de contacto para el sonotrodo que adoptan un ángulo obtuso respecto al plano en el que se aplica la fuerza. Un área de contacto así configurada estabiliza por un lado la geometría del área de contacto, particularmente al aplicar fuerzas más grandes por medio del sonotrodo y, por otro, requiere la adaptación del sonotrodo para que las áreas que están en contacto con las alas y dirigen la fuerza hacia el área de contacto conserven suficientemente su geometría durante el proceso de soldadura y aseguren una aplicación correcta de la fuerza.

Este último problema se da sobre todo en la configuración del área 462 de contacto del primer elemento 460 funcional, en el que las superficies de contacto constituidas por las alas 464 presentan un ángulo agudo respecto al plano de aplicación de la fuerza. Aquí se lleva a cabo un centraje de las puntas del sonotrodo que entran en contacto con las superficies de contacto, a fin de que su configuración proporcione una mayor holgura constructiva y, no obstante, se pueda asegurar una aplicación de la fuerza definida, certera y segura.

Cabe la posibilidad de diseñar sonotrodos para una aplicación óptima de la fuerza, tanto en cuanto la forma del sonotrodo contemple como corresponda el ángulo o los ángulos previamente indicados del ala o de las alas de un elemento funcional. No obstante, a este respecto es importante que el sonotrodo presente generalmente un comportamiento a las vibraciones lo suficientemente bueno.

En las otras variantes de un área de contacto del primer elemento funcional, los picos concebidos a modo de directores de energía en el área de contacto presentan diferentes geometrías y, de nuevo, se comparan con el ejemplo de realización del primer elemento 340 funcional (dibujo (a)).

La variante de un primer elemento 480 funcional que se muestra en el dibujo (d) de la Figura 15 presenta en su área 482 de contacto dos picos 484 y 486, cuyas puntas están ligeramente orientadas una contra la otra. Entre los picos 484 y 486 queda un volumen 488 suficiente como para alojar la masa fundida durante el método de soldadura por ultrasonido, mientras que, además, la geometría de los picos obliga a la masa fundida a fluir en dirección hacia el volumen 488. Con ello, en comparación con la variante del dibujo (a) de la Figura 15, se reduce aún más la tendencia de la masa fundida a salirse indeseablemente por los lados del área de contacto y quedar visible.

La configuración de un primer elemento 500 funcional de acuerdo con el dibujo (e) de la Figura 15 se traduce en un efecto aún mayor a la hora de dirigir el flujo de la masa fundida en dirección hacia el volumen predeterminado entre los picos. En este primer elemento 500 funcional, los picos 504, 506 del área 502 de contacto están curvados uno contra el otro y encierran parcialmente el volumen 508 entre los picos.

Las Figuras 16A y 16B describen otro aspecto de la configuración del área de contacto de un primer elemento funcional. Si se comparan con el ejemplo de realización (a), correspondiente a la forma de realización de la Figura 14 (a), las formas de realización de los dibujos (b), (c) y (d) presentan en sus respectivas áreas de contacto un volumen para alojar la masa fundida cuyas dimensiones son entre aproximadamente un 5 y aproximadamente un 50 % más grandes que el volumen de masa fundida generado y emitido durante el proceso de soldadura. Se prefiere especialmente un volumen de aproximadamente un 5 a aproximadamente un 30 % más grande, por ejemplo, un 20 % más grande.

El dibujo (b) de la Figura 16A muestran un primer elemento 520 funcional que presenta un área 522 de contacto configurada en forma de T, que tiene conformado en el centro un pico 524 a modo de director de energía de sección esencialmente triangular. En el área de contacto, a ambos lados del pico 524, hay previstos sendos volúmenes 526, 528 (plumeados) que alojan las cantidades de material polimérico del pico 524 que se emiten durante el proceso de soldadura por ultrasonido.

En el ejemplo de realización (c) de la Figura 16A, el primer elemento 540 funcional presenta un área 542 de contacto en forma de T en la que, asimismo, un único pico 544 hace las veces de director de energía. De nuevo, a ambos lados del pico 544 hay previstas sendas hendiduras 546, 548 que alojan los volúmenes de la masa fundida generados y emitidos durante el proceso de soldadura por ultrasonido. Los volúmenes 546, 548 son notablemente más grandes que los volúmenes 526, 528 de la forma de realización mostrada en el dibujo (b), si bien con unas dimensiones similares del área de contacto el grosor de las paredes se reduce considerablemente, con la consiguiente pérdida de resistencia con el uso de materiales poliméricos idénticos en la estructura en forma de T.

Para facilitar la comparación, el dibujo (d) muestra el primer elemento 340 funcional de la Figura 15(a), en el que el volumen 348 destinado al alojamiento de la masa fundida queda dispuesto entre dos picos 344, 346 que discurren en paralelo. En este caso el volumen 348 es ligeramente más pequeño que en la forma de realización del dibujo (b), pero la estabilidad mecánica del área 342 de contacto del primer elemento 340 funcional es superior a la del primer elemento 520 funcional. Dado que aquí, al igual que, por ejemplo, en la variante 180, no existen delimitaciones de tope determinadas, el volumen de masa fundida generado dependerá de la altura de la masa fundida. Por este motivo, en este caso y otros similares, resulta conveniente realizar un control exacto de la altura de la masa fundida, por ejemplo, mediante la ejecución de un proceso de control de la trayectoria del método de soldadura.

La Figura 16B muestra, por último, una macrografía de una forma de realización particularmente preferida de un primer elemento 560 funcional junto con una representación esquemática de la misma. En la macrografía se puede apreciar cómo la masa fundida del material polimérico de los picos 564, 566 queda alojada en el volumen 568, cuyas dimensiones son más grandes que las del volumen de masa fundida que se espera alojar. Además, aparte de los picos 564, 566, también se prevén hendiduras 570 en forma de canales que pueden alojar pequeños volúmenes de masa fundida que pueden salirse por los lados para, con ello, garantizar un resultado visualmente óptimo de la unión por adherencia de materiales entre el primer elemento funcional y la nervadura aislante el unida.

Las hendiduras 570 en forma de canal quedan delimitadas por los extremos exteriores del área 562 de contacto por medio de picos 576 en forma de rastreles que constituyen sendos elementos de tope, de tal manera que el primer elemento 560 funcional se puede colocar en una posición y orientación definidas respecto a la superficie de la nervadura aislante (que no se muestra). Además, así se evita una deformación accidental demasiado pronunciada del área 562 de contacto.

En este primer elemento 560 funcional, además de una gran estabilidad mecánica del área 562 de contacto incluidas sus alas 572, 574, también se proporciona un volumen comparativamente más grande para el alojamiento de la masa fundida y se garantiza además que no pueda salirse ni quedar visible apenas o incluso nada de la masa fundida del material polimérico de los picos 564, 566 por los laterales.

La Figura 17 vuelve a ilustrar las consideraciones relativas a la configuración de un área de contacto de un primer elemento funcional.

El dibujo (c) muestra a título de referencia de nuevo el primer elemento 180 funcional con su área 182 de contacto.

En el área 582 o 602 de contacto en forma de T con los picos 584 o 604, las variantes (a) y (b) del primer elemento 580, 600 funcional presentan unos volúmenes 586, 588 o 606, 608 con unas dimensiones comparables a ambos lados de los picos 584 o 604. En la forma de realización del primer elemento 600 funcional, el debilitamiento de las alas 610 se compensa con una mayor altura altAla en estas partes del área 602 de contacto, a fin de que las alas del área 602 de contacto del primer elemento 600 funcional puedan soportar eso igual que las alas del área 182 de contacto del primer elemento 180 funcional. En lo que al primer elemento 580 funcional respecta, se debe tener en cuenta que solo se pueden aplicar fuerzas comedidas en el área de las alas 590 para evitar una deformación o incluso desperfectos en el área 582 de contacto. En las dos formas de realización de un primer elemento 580, 600 funcional que se ilustran en los dibujos (a) y (b) de la Figura 17, los picos laterales que delimitan los volúmenes para el alojamiento de la masa fundida funcionan simultáneamente como elementos de tope.

En el marco de la descripción de las diferentes formas de realización de los perfiles aislantes de acuerdo con la invención, cabe destacar que la zona de contacto constituida por la nervadura aislante y el primer elemento funcional de cara a la unión por adherencia de materiales puede presentar diferentes tamaños dependiendo de la aplicación o uso previsto de los perfiles aislantes de acuerdo con la invención. No obstante, en este sentido es importante que la unión entre la nervadura aislante y el primer elemento funcional ofrezca una resistencia mecánica suficiente como para poder manipular y procesar el perfil aislante de acuerdo con la invención.

La resistencia de la unión y su capacidad de carga mecánica resultante se puede medir con una prueba que se describe en mayor detalle al hilo de la Figura 18.

La Figura 18 muestra un dispositivo 800 de ensayo que se puede utilizar en una máquina de ensayos universal convencional para determinar los límites de esfuerzo de tracción de componentes.

El dispositivo 800 de ensayo que se utiliza a título de ejemplo está concebido para perfiles simples con banderas Que sobresalen en vertical; en este caso, en un ensayo la bandera se somete a una fuerza de tracción que se aplican perpendicular al cuerpo del perfil. Sin embargo, también es posible configurar dispositivos de ensayo para otras geometrías de perfil y, dado el caso, para contemplar fuerzas aplicadas en otras direcciones, siempre que sirvan convenientemente para certificar la zona de unión y la calidad de la conexión de las piezas de unión.

El dispositivo 800 de ensayo comprende un alojamiento 802 superior para la muestra, así como un alojamiento 804 inferior para la muestra. El alojamiento 802 superior para la muestra lleva conformado un soporte 806 para la muestra dividido en dos, en el que se puede colocar un perfil 10 aislante de acuerdo con la invención (por ejemplo, en forma de un perfil aislante cuidadosamente cortado a una longitud de entre 20 mm y 50 mm a modo de muestra) con su nervadura 12 aislante, pudiendo insertar su primer elemento 22 funcional a través de una ranura entre ambas piezas del soporte 806 para la muestra. La Figura 18 muestra una representación ligeramente simplificada del perfil 10 aislante y no incluye todos los detalles que se pueden apreciar en la Figura 1.

El soporte 804 inferior para la muestra comprende un par de mordazas 808 entre las que se puede sujetar una sección del primer elemento 22 funcional.

Para el ensayo de tracción se aplica una fuerza en la dirección de las flechas F1 y F2 sobre la zona 28 de unión del perfil 10 aislante, que se incrementa progresivamente hasta que se produce una fractura en el primer elemento funcional de la nervadura 12 aislante. Los parámetros del ensayo de tracción se pueden ajustar para obtener unos resultados concluyentes correspondientes a los materiales en cuestión; generalmente estos ensayos de tracción se llevan a cabo a una velocidad de 1 mm/min, 5 mm/min o 10 mm/min. La fuerza calculada hasta el fallo de la muestra se estandariza a lo largo de toda la muestra del perfil aislante. A la hora de realizar la medición, hay que asegurarse de que la zona de unión sometida a ensayo se carga en su totalidad y en la dirección apropiada, por ejemplo, con una fuerza normal. Los perfiles aislantes de acuerdo con la invención presentan entonces una resistencia de aproximadamente 2 N/m o más, con preferencia de aproximadamente 5 N/m o más, con especial preferencia de aproximadamente 10 N/m o más.

En muchos de los ejemplos de realización anteriores de perfiles aislantes de acuerdo con la invención, los primeros elementos funcionales están formados por las denominadas banderas planas en forma de franjas. Si bien este tipo de primeros elementos funcionales están muy extendidos, en caso necesario se pueden cambiar por primeros elementos estructurales con estructuras considerablemente más complejas.

Del mismo modo, el propio cuerpo del perfil de la nervadura aislante también puede presentar el grado de complejidad que se desee. Se pueden utilizar como base muchas geometrías de perfil ya conocidas en el estado de la técnica, particularmente perfiles ya comercializados, para equiparse con otros elementos funcionales según el método de acuerdo con la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para la fabricación de un perfil (10; 30) aislante, particularmente para la fabricación de elementos de ventana, puerta y fachada, comprendiendo el perfil (10; 30) aislante una nervadura (12) aislante fabricada a partir de un primer material polimérico, que comprende un cuerpo (14) del perfil y un primer elemento (22; 32) funcional que se extienden en la dirección longitudinal del perfil (10; 30) aislante, yendo el primer elemento (22; 32) funcional unido por adherencia de materiales a la nervadura (12) aislante en un área de contacto,

fabricándose y proporcionándose tanto el cuerpo (14) del perfil como el primer elemento (22; 32) funcional por separado en un primer paso, caracterizado por que

en un segundo paso posterior el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional se alimentan en la dirección longitudinal de la nervadura (12) aislante que se pretende crear a un dispositivo (200) de soldadura por ultrasonido en el que el cuerpo (14) del perfil y el elemento (22; 32) funcional se unen entre sí por adherencia de materiales creando una unión soldada, comprendiendo el dispositivo (200) de soldadura por ultrasonido una zona de soldadura equipada con un sonotrodo (204), presentando el sonotrodo (204) una hendidura en la que se introduce el elemento (22; 32) funcional durante la creación de la unión soldada y por que durante la creación de la unión soldada el cuerpo (14) del perfil y el elemento funcional (22; 32) se unen en una primera geometría predeterminada de la sección transversal vista en perpendicular a la dirección longitudinal y se guían después en la primera geometría predeterminada de la sección transversal o, dado el caso, en una segunda geometría predeterminada de la sección transversal diferente de la primera geometría de la sección transversal vistan perpendicular a la dirección longitudinal hasta que el material plástico de la unión soldada se solidifique tanto como para que el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional queden fijados en la geometría predeterminada de la sección transversal.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional pueden alimentarse de forma continua o intermitente al dispositivo de soldadura por ultrasonido; y/o

en el que el cuerpo (14) del perfil y/o el primer elemento (22; 32) funcional se proporcionan como material continuo o como producto en forma de varillas.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que, antes de atravesar la zona de soldadura, el cuerpo (14) del perfil y el elemento (22; 32) funcional se colocan uno respecto al otro en una posición relativa predefinida, variable dado el caso, mediante un primer dispositivo de guiado y avanzan en la dirección longitudinal; y/o

en el que, después de atravesar la zona de soldadura, el cuerpo (14) del perfil y el elemento (22; 32) funcional se colocan uno respecto al otro en una posición relativa predefinida, variable dado el caso, mediante un segundo dispositivo de guiado y avanzan en la dirección longitudinal; y/o

en el que, al atravesar la zona de soldadura y al atravesar un segundo dispositivo de guiado opcional al final de la zona de soldadura, el cuerpo (14) del perfil y el elemento (22; 32) funcional quedan presionados entre sí con una fuerza predefinida.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer elemento (32) funcional se fabrica con uno o varios elementos (36) fusibles, que se extiende/extienden a modo de pico desde una superficie del área de contacto del primer elemento (32) funcional, extendiéndose el pico o los picos con preferencia aproximadamente 3 mm o menos, con más preferencia aproximadamente 1,5 mm o menos desde la superficie.

5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional se unen entre sí en un ángulo agudo respecto a la dirección longitudinal, extendiéndose la guía en ángulo agudo al menos a lo largo de algunas partes de la zona de soldadura y, dado el caso, del primer dispositivo de guiado y/o del segundo dispositivo de guiado.

6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la soldadura por ultrasonido es soldadura de campo cercano, presentando el sonotrodo un contacto directo con el primer elemento funcional y estando el sonotrodo dispuesto preferiblemente a una distancia máxima de aproximadamente 6 mm o menos respecto al cuerpo del perfil; y/o

en el que la zona de soldadura presenta una longitud comprendida entre aproximadamente 5 cm y aproximadamente 50 cm o, dado el caso, más que un sonotrodo;

en el que el sonotrodo o los sonotrodos en la zona de soldadura puede/pueden adoptar diferentes posiciones en ángulo en relación con la dirección longitudinal respecto al cuerpo (14) del perfil, variando las posiciones en ángulo de manera continua y/o escalonada y reduciéndose así la distancia del sonotrodo o de los sonotrodos respecto a la superficie de la nervadura aislante en la dirección de avance; y/o

en el que la zona de soldadura comprende al menos un sonotrodo estático, estando el sonotrodo estático concebido particularmente a modo de sonotrodo de arrastre.

7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el primer elemento (22; 32) funcional tiene conformada en el área de contacto un ala que está en contacto con el sonotrodo o los sonotrodos en el área de la zona de soldadura.

8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el perfil (10; 30) aislante avanza en la dirección longitudinal por la zona de soldadura a una velocidad de aproximadamente 5 m/min o más, preferiblemente de aproximadamente 10 m/min o más; y/o

en el que el tiempo de permanencia del cuerpo (14) del perfil y del primer elemento (22; 32) funcional en la zona de soldadura está comprendido entre aproximadamente 100 y aproximadamente 1000 ms, con preferencia entre aproximadamente 200 y aproximadamente 800 ms;

en el que el sonotrodo (204) funciona de manera continua.

9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 u 8, en el que el sonotrodo (204) está concebido con una hendidura en forma de ranura o rendija, de tal manera que se crean dos extremos del sonotrodo (204) dispuestos en paralelo que entran en contacto con el área de contacto del primer elemento (22; 32) funcional durante la creación de la unión soldada.

10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el elemento (22; 32) funcional lleva conformados en el área de contacto que se une al cuerpo (14) del perfil uno o más picos concebidos a modo de directores de energía, estando el pico o los picos conformados particularmente a modo de elemento(s) fusible(s); y en el que particularmente el elemento funcional adyacente al pico o a los picos presenta uno o más elementos de tope que definirá/definirán la geometría de la sección transversal esperada al unir el elemento funcional y el cuerpo del perfil, estando el pico o los picos preferiblemente conformado/conformados también para cumplir la función de ala.

11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la unión por adherencia de materiales entre el primer elemento (22; 32) funcional o los primeros elementos funcionales y el cuerpo (14) del perfil a lo largo de la dirección longitudinal del perfil aislante se realiza de manera continua, por secciones o por puntos; y/o

en el que tanto el cuerpo (14) del perfil como los elementos (22; 32) funcionales se proporcionan a modo de material continuo y, después de crear la unión por adherencia de materiales entre ellos, el perfil aislante se corta a una longitud predefinida, preferiblemente mediante un proceso de corte, estampación o fresado; y en el que particularmente los materiales continuos se proporcionan en rollos, bobinas o cabrestantes, proporcionándose opcionalmente el cuerpo (14) del perfil y/o los elementos (22; 32) funcionales en forma de productos en varillas antes de la creación de la unión por adherencia de materiales.

12. Perfil (10; 30) aislante, fabricado de acuerdo con el método según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el cuerpo (14) del perfil presenta un área que se extiende en la dirección longitudinal del perfil (10; 30) aislante y que es esencialmente plana.

13. Perfil (10; 30) aislante de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el cuerpo (14) del perfil presenta orificios pasantes a intervalos predefinidos, particularmente regulares; y/o

en el que la nervadura (12) aislante presenta al menos una sección (20) de borde que comprende un elemento de unión, presentando el elemento de unión particularmente la forma de un cabezal basculante para la unión con perfiles metálicos.

14. Perfil (10; 30) aislante de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, en el que la unión soldada por adherencia de materiales entre el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional presenta una resistencia de aproximadamente 2 N/mm o más, con preferencia de aproximadamente 5 N/mm o más, con especial preferencia de aproximadamente 10 N/mm o más; y/o

en el que la nervadura aislante comprende dos o incluso más elementos funcionales integrados con el cuerpo del perfil; en el que el primer elemento (22; 32) funcional o los primeros elementos funcionales se selecciona/seleccionan de entre elementos superficiales de sección plana, arqueada, particularmente semicircular, ramificada o angular y/o elementos que encierran un espacio hueco o varios espacios huecos, presentando el elemento funcional o los elementos funcionales preferiblemente una sección en forma de gancho o en forma de flecha o en forma de T en transversal a la dirección longitudinal.

15. Perfil (10; 30; 150) aislante de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el primer elemento funcional o los primeros elementos funcionales conforma/conforman una pluralidad de espacios huecos posiblemente cerrados en la dirección longitudinal del perfil aislante, estando los espacios huecos dispuestos particularmente en fila unos detrás de otros; y/o

en el que el cuerpo (14) del perfil y el primer elemento (22; 32) funcional o los primeros elementos funcionales están fabricados a partir de un material polimérico soldable que se basa preferiblemente en un polímero termoplástico seleccionado de entre poliamidas, poliésteres, poliolefinas, policetonas, polímeros vinílicos, poliéteres, policarbonato, sulfuro de polifenileno y sus copolímeros o combinaciones de estos materiales; en el que opcionalmente se elige un material polimérico para el primer elemento (22; 32) funcional o los primeros elementos funcionales que sea compatible con el material polimérico del cuerpo (14) del perfil.

16. Perfil (10; 30) aislante de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 15, en el que la superficie y/o el núcleo del primer elemento funcional o de los primeros elementos funcionales está parcialmente revestido con metal, metalizado o equipado con metal; y/o

en el que el material polimérico del cuerpo (14) del perfil y/o del primer elemento (22; 32) funcional está reforzado con fibras, particularmente con fibras de vidrio.