ITMI20001046A1

ITMI20001046A1 - Metodo per produrre manufatti compositi e manufatto composito ottenuto

Info

Publication number: ITMI20001046A1
Application number: IT2000MI001046A
Authority: IT
Inventors: Angelo Pozzi
Original assignee: Pozzi Arosio Ind Vernici Spec
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-11
Also published as: IT1318513B1; ITMI20001046A0; EP1154090A1

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome:

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per produrre manufatti compositi e manufatto composito ottenuto. I manufatti a cui l'invenzione si riferisce sono del tipo comprendente due componenti esterni di rivestimento tra cui è interposta un'anima. Esempi di tali manufatti sostanzialmente possono essere pannelli, porte, ante e piani di mobili, elementi di pavimentazioni, semilavorati in genere.

Con particolare ma non esclusivo riferimento al settore dei mobili è noto l'impiego di pannelli comprendenti due componenti esterni piani di rivestimento costituiti da fogli o lastre di laminato plastico tra cui è interposta un'anima costituita da una relativamente spessa lastra a base di trucioli di legno legati tra loro da idoneo legante; il materiale truciolare è estremamente sensibile all'umidità. Per poter essere usato un tale pannello deve essere reso impermeabile perimetralmente ed allo scopo viene dotato di una bordatura. La bordatura può essere rappresentata da un nastro, ad esempio di laminato plastico sottile, idoneamente adesivizzato, che viene applicato a caldo lungo il bordo del pannello. Un'altra soluzione consiste nel deformare (piegare a caldo) il bordo di una delle lastre così da formare la voluta bordatura protettiva.

L'inconveniente della prima di tali soluzioni è che il nastro è fragile, si stacca facilmente e non garantisce una idonea protezione dell'anima dalla umidità specie in corrispondenza dei punti di giunzione .

L'inconveniente della seconda di tali soluzioni risiede nel fatto che per ottenere una tale ribordatura occorrono laminati plastici particolari, costosi e una lavorazione relativamente complessa e delicata che può condurre a notevoli sfridi.

Quando applicata al settore dei mobili e simili l'invenzione permette di ottenere una sicura impermeabilizzazione dell'anima con una metodologia semplice attuabile sia manualmente che automaticamente.

L'invenzione, sempre a titolo d'esempio, si presta, in modo sorprendentemente vantaggioso, all'ottenimento di rivestimenti per pavimenti ovvero per pavimentazioni ed anche a formare pareti mobili, porte e semilavorati vari potendo incorporare strutturalmente i mezzi idonei ai necessari assemblaggi.

Questi scopi, oltre al altri che meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue vengono raggiunti dall'invenzione attraverso un metodo comprendente nell'assemblare i due componenti esterni con l'anima interposta in modo tale che lungo almeno un lato del loro contorno si abbia una gola delimitata, sul fondo, dall'anima e sui lati dai due componenti esterni e nel colare in tale gola un materiale a base polimerica così che occupi tale gola e leghi i due componenti.

Nella sua espressione più semplice il manufatto si contraddistingue per essere dotato di un bordo formato da un materiale a base polimerica estendentesi tra tali due componenti esterni.

Il materiale a base polimerica può essere a base poliuretanica (ad alta, media o bassa densità), poliesterica, poliacrilica, epossidica. Esso materiale può essere compatto, espanso, caricato ςοη inerti (ad esempio elettricamente isolanti) ed incorporare mezzi o parti elettricamente conduttive o anche inserti quali tubi, boccole o simili.

I due componenti esterni piani possono essere di costituzione eguale o diversa. I materiali idonei per tali due componenti possono ad esempio essere i laminati plastici, i compensati, lastre o pellicole metalliche o di materiale plastico. Inoltre tali componenti possono essere di per sè rigidi o elastici.

L'anima può essere ad esempio costituita da conglomerati di legno di qualsiasi tipologia, da poliuretano ad alta densità rigido, elastomerico, poliuretano espanso, materiali compositi di recupero (ai fini di una loro nobilitazione) quali ritagli o sfridi di materiali plastici diversi, caricati o meno con inerti altrimenti non recuperabili. L'anima però può essere costituita, in funzione di esigenze particolari (ad esempio di leggerezza), da poliuretano rigido a bassa densità, poliuretano flessibile e poliuretano integrale, oppure da materiali alveolari o a nido d'ape in carbonio, alluminio, plastica, cartone.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo di alcune sue preferite forme di realizzazione, e fatta in relazione all'annesso disegno, in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica un manufatto sottoforma dì pannello secondo l'invenzione;

la figura 2 mostra in iscala maggiore ed in sezione parziale un manufatto in una fase della metodologia di ottenimento dell'invenzione;

la figura 3 mostra una vista analoga a quella di figura 2 ma in una successiva fase del metodo dell'invenzione;

la figura 4 mostra una vista analoga a quella di figura 3 in una ulteriore successiva fase del metodo dell'invenzione, e

la figura 5 mostra in sezione due bordi opposti di un manufatto munito di mezzi di accoppiamento su bordi opposti.

Con riferimento alle figure, con 1 è indicato nel suo complesso un manufatto dell'invenzione, manufatto che in questo esempio è un pannello comprendente due componenti di rivestimento piani (che possono essere di natura eguale o diversa o anche essere non piani) 2 e 3 tra cui è interposta un'anima 4,che può essere solidale o meno ai due componenti 2 e 3. Il manufatto, come sarà meglio chiarito in seguito, comprende una bordatura 7 di materiale polimerico legante, ad esempio poliuretano rigido ad alta densità, che si estende in una gola, in questo esempio, perimetrale 6, delimitata, sul fondo, dell'anima 4 e sui lati, dai contorni o parti sporgenti, in quest'esempio perimetrali, (vedi figura 2) indicati con 2A e 3A, dei componenti 2 e 3.

Nell'esempio di figura 1 i componenti 2 e 3 sono piani e dei convenzionali laminati plastici, e l'anima 4 è in truciolare unito (legato) ai due componenti piani.

Il metodo dell'invenzione prevede che nell'assemblaggio dei due componenti 2 e 3 con l'anima 4 venga lasciata la sopracitata gola 6 (ciò è rappresentato in figura 2).

In tale gola viene colato in modo noto opportuno qualsiasi (ad esempio manualmente o meccanicamente in uno stampo o meno) un materiale polimerico legante almeno dei due componenti 2 e 3 (ad esempio il sopracitato poliuretano) che riempie tale gola e che solidificandosi da luogo alla bordatura 7 che lega i due componenti 2,3 lungo i bordi 2A,, 3A rendendo inacessibile l'accesso dell'umidità all'anima che potrebbe esserne danneggiata (e sicuramente lo sarebbe se, come nell'esempio, l'anima 4 è in truciolare).

Il manufatto risultante (di cui alle figure 1 e 3) presenta contorno piano e può già essere utilizzato per le più svariate applicazioni, ma può, come rammostra la figura 4, essere assoggettato ad una operazione meccanica di sagomatura mediante utensile di asportazione in modo che il bordo assuma, in parte o in tutto, ad esempio, la conformazione arrotondata di cui alla figura 4.

Come rammostra la figura 5 i contorni opposti del manufatto possono, per consentire l'accoppiamento tra loro, presentare bordi rispettivamente dotati di scanalatura 8 e costola coniugata e coniugabile 9. Una tale conformazione può essere ottenuta mediante colata in stampo e controstampo del materiale di bordatura 7 oppure attraverso successiva sagomatura meccanica (ad esempio fresatura).

La figura 3 racchiude un'altra forma di realizzazione dell'invenzione; essa mostra infatti che nella bordatura 7 (ovvero nel materiale che la costituisce) possono essere annegati o imprigionati inserti. In questo esempio l'inserto imprigionato è un tubo passante 10 (utilizzabile ad esempio per il passaggio di conduttori elettrico o di perni).

Gli esempi soprariportati fanno riferimento: ai laminati plastici come componenti di rivestimento, ad un'anima 4 in truciolare, ed al poliuretano rigido ad alta densità.

L'invenzione non è però limitata a tali specifici materiali ed è utilizzabile sia con componenti di rivestimento piani (cioè sostanzialmente bidimensionali) che con rivestimenti anche tridimensionali.

Ad esempio, nel caso di impiego di laminati plastici (che possono essere anche antìgraffio e/o autoestingnenti ) il truciolare può essere sostituito (ai fini di una leggerezza strutturale) da un qualsiasi materiale alveolare (ad esempio a nido d'ape) scelto tra kevlar, carbonio, alluminio, materiali polimerici stampabili, cartone e la ribordatura da poliuretano rigido. Con i laminati plastici sono inoltre usabili anime di poliuretano flessibile ed in tale caso la ribordatura potrà essere di poliuretano elastico. Inoltre possono essere usati espansi poliuretanici come anima, nel sandwich formato dai laminati plastici.

Se il manufatto deve servire come anta o porta nella relativa bordatura possono essere disposti (annegati) inserti idonei all'incernieramento ovvero essere applicati elementi convenzionali per l'incernieramento vista la robustezza e lavorabilità meccanica della ribordatura.

Si è fatto fin qui riferimento ad un serie di particolari materiali idonei a concretizzare l'invenzione.

L'invenzione è però applicabile anche ad altri materiali. Ad esempio i componenti di rivestimento possono essere costituiti da compensato/legno da masonite rivestita, da lastre di materiali plastici (epossidici) anche coestrusi (ad esempio ABS e polistirolo) , lastre di vetro, lastre in fibra di vetro, dando particolare attenzione a quelle caratteristiche chimico-fisiche che sono richieste o imposte dall'impiego del manufatto, quali durezza ed elasticità, autoestinguenza antigraffio, antisdrucciolo, antiacido, impermeabilità. Possono pure adottarsi (come esperienza ha dimostrato) lastre metalliche.

L'anima può essere scelta tra i più svariati materiali sia rigidi che flessibili, anche di scarto, come indicato in precedenza.

Il materiale della bordatura oltre al poliuretano nelle sue più svariate forme in cui viene oggigiorno usato, può essere scelto tra il gruppo formato da resine poliestere, poliacriliche ed epossidiche, tutte colabili, che possono essere caricate o meno e colorate o meno in funzione delle esigenze d'impiego e dalla compatibilità legante che il materiale della bordatura ha con il materiale del rivestimento.

Gli esempi che seguono illustrano ulteriormente l'invenzione :

Esempio 1

I due componenti esterni sono rappresentati da uguali lastre di laminato plastico melamminico ed hanno contorno quadrilatero. L'anima interna è formata da convenzionale truciolare da 3 cm di spessore, anch'essa quadrilatera ma con lati minori per consentire la presente della gola.

Le due lastre sono solidarizzate all'anima grazie a convenzionale adesivo uretanico e formano un composito.

La gola perimetrale ha una profondità di circa 1 cm. Si prepara una miscela poliuretanica {formata mescolando intimamente 100 parti in peso di poliolo con 100 parti in peso di isocianati). La miscela risultante viene colata nella gola, precisamente, su uno dei lati del perimetro del composito, mentre negli altri tre lati di tale perimetro la gola è stata previamente chiusa verso l'esterno ma non occupata da elementi di chiusura.

Come gli elementi di chiusura sono stati usati nastri adesivi, parti di stampi, listelli e simili. Dopo alcuni minuti (3-5 circa) la miscela poliuretanica si è polimerizzata. Gli elementi di chiusura vengono rimossi ottenendosi un pannello perfettamente sigillato lungo il suo perimetro.

Con la stessa tecnica si è ottenuto un manufatto formato da due lastre di compensato di 3 miti (come componenti esterni) ed un'anima formata da materiale alveolare di cartone.

Esempio 2

Al posto della miscela poliuretanica dell'esempio 1 è stata usata, con gli stessi materiali, resina poliestere per colata in cui a 100 parti in peso di resina sono stati aggiunti 2 parti in peso di catalizzatore convenzionale. Il tempo di polimerizzazione era di 20 mm circa.

Esempio 3

Al posto della miscela poliuretanica dell'esempLo 1 è stata usata, con gli stessi materiali, resina epossidica (100 parti in peso) e convenzionale catalizzatore (20 parti in peso).

Il tempo di polimerizzazione era di 50 min. circa.

Esempio 4

Al posto della miscela poliuretanica dell'esempio 1 è stata usata, con gli stessi materiali, resina acrilica monocomponente.

Il tempo di polimerizzazione era di circa 60 min .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per produrre un manufatto comprendente due componenti esterni di rivestimento tra cui è interposta un'anima, caratterizzato dal fatto che prevede l'assemblaggio dei due componenti esterni con l'anima interposta in modo tale che lungo almeno un lato di contorno si abbia una gola delimitata, sul fondo, dall'anima e, sui lati, dai due componenti esterni, e prevede poi la colata in tale gola di materiale a base polimerica così che occupi tale gola formando bordo e legando i due componenti esterni.
2. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale polimerico è scelto dal gruppo costituito da poliuretano, da resina poliestere, poliacrilica ed epossidica.
3. Un metodo secondo la rivendicazione I o l e 2, in cui i componenti esterni sono scelti dal gruppo costituito da laminati plastici, lastre di metallo, lastre di vetro, lastre di materiali plastici e compositi.
4. Un metodo secondo la rivendicazione I o l e 2 o 1,2 e.3, in cui l'anima è scelta dal gruppo costituito da materiale truciolare, materiale alveolare anche metallico, da materiale plastico di recupero da cartone, da espansi rigidi ed elastici .
5. Un metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti inserti nel materiale a base polimerica.
6. Un metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale a base polimerica, dopo colata e solidificazione, è assoggettato a lavorazione meccanica di formatura (sagomatura).
7. Un manufatto piano comprendente due componenti esterni piani di rivestimento tra cui è interposta un'anima, caratterizzato dal fatto che presenta un bordo formato da materiale a base polimerica estendentesi all'interno del manufatto stesso e tra i componenti esterni così da legarli.
8. Un manufatto secondo la rivendicazione 7, in cui il bordo incorpora inserti.
9. Un manufatto secondo la rivendicazione 7 o 7 ed 8, in cui il bordo è sagomato.
10. Un manufatto secondo una o più delle rivendicazioni da 7 in poi, in cui il bordo sagomato pej: permettere l'accoppiamento ad incastro con altri.
11. Un manufatto secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui il materiale polimerico è scelto dal gruppo costituito da poliuretano, da resina poliestere, poliacrilica ed epossidica .
12. Un manufatto secondo almeno una delle rivendicazioni da 7 in poi in cui i componenti esterni sono scelti dal gruppo costituito da laminati plastici, lastre di vetro, lastre di metallo, lastre di materiali plastici e compositi.
13. Un manufatto secondo una o più delle rivendicazioni 7-12 in cui l'anima è scelta dal gruppo costituito da materiale truciolare, materiale alveolare anche metallico, da materiale plastico di recupero, da cartone, da espansi rigidi o elastici.