MXPA00010848A - Metodo y aparato para controlar electricamente un flujo de material - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un invención se relaciona con un método para controlar eléctricamente un flujo de material, en donde un material (1) esencialmente a base de polímero de uno o multiples componentes, tal como plástico elastómero o lo semejante, se carga electricamente ( I ) y se rocía (II) en un campo (e) eléctrico a un molde (2)/blanco (3) tridimensional. El método de la invención hace uso del molde (2)/blanco (3) establecido a un potencial eléctrico y provisto con dos o más bloques (Li) de tratamiento que se van a ajustara niveles de voltaje diferentes entre síespecialmente para coordinar los cursoso de partículas de material rociadas y el campo ( E) eléctrico que afecta las mismas de tal modo que cada sección/área de la superficie de molde/blanco forme una capa de material de espesor deseable en el ciclo (II) de aspersión. La invención Tambien se relaciona con un aparato que opera de conformidad con el método.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA CONTROLAR ELÉCTRICAMENTE UN FLUJO DE MATERIAL La presente invención se relaciona con un método y un aparato para controlar eléctricamente un flujo de material, en donde material esencialmente a base de polímero, de un solo componente o de múltiples componentes, tal como plástico, elastómero o lo semejante se carga eléctricamente y se rocía en un campo eléctrico a un molde/blanco tridimensional . En la actualidad, es convencional emplear el llamado revestimiento electrostático, v.gr., en pintura automotriz. Esta aplicación se lleva a cabo generalmente utilizando materiales de revestimiento a base de metal, cuya carga eléctrica y rociado en un campo eléctrico pueden lograrse en la aplicación discutida de una manera suficientemente homogénea, de modo que el automóvil se proporciona cubierto con una capa suficientemente grasa de pintura. Sin embargo, el procesamiento del tipo anterior es inconveniente de llevar a cabo en la práctica con suficiente confiabilidad, especialmente cuando se usa en conexión con materiales a base de plástico debido a la baja capacidad de aplicación de este tipo de materiales al procesamiento discutido, Por otra parte, se conoce perfectamente bien proporcionar el plástico que se va a rociar con una carga eléctrica utilizando materiales de regulación de polaridad/resisitividad apropiados, tales como materiales a base de cloro-/glicol- o lo semejante. A pesar de esto, sin embargo, este tipo de procesamiento eléctrico de un material plástico no ha sido posible realizar hasta ahora con una confiabilidad suficiente, que es por lo que, v.gr., artículos ordinarios de paredes delgadas convencionales, tales como guantes, condones o lo semejante, deben todavía fabricarse en gran parte utilizando un proceso de inmersión tradicional. Por otra parte, la publicación de patente internacional WO 94/22594 describe un proceso para revestir especialmente objetos con diversas formas, que está basado en el hecho de que un material de múltiples componentes, uno comprendiendo un curado frío e inerte, v.gr., resina exenta de solvente, se aplica electrostáticamente a una superficie de un objeto, después de lo cual un material fluido se rocía hacia la resina antes de que se cure. La publicación citada no presenta ninguna solución concreta para realizar la tarea arriba descrita, ya que en su mayor parte describe diversos principios de trabajo alternativos para proporcionar un revestimiento. Sobre la base de la tecnología descrita en la citada publicación, no es posible en la práctica asegurar que especialmente un flujo de material a base de resina, eléctricamente procesable, se aplique particularmente a un artículo configurado multidimensionalmente de tal manera que cada área/punto del artículo se proporcione exactamente con un espesor de material deseado, que de esta manera sigue siendo un problema central, especialmente en términos de materiales de procesamiento a base de resina o de plástico eléctricamente. Un objeto de esta invención es proporcionar un remedio decisivo para los problemas arriba descritos y, por lo tanto, elevar substancialmente la técnica anterior disponible. A fin de lograr este objeto, un método de la invención se caracteriza principalmente en que el método hace uso de un molde/blanco ajustado a un potencial eléctrico, que se proporciona con dos o más bloques de tratamiento que se van a ajustar a niveles de voltaje diferentes uno del otro, especialmente para coordinar los cursos de partículas de material rociadas y el campo eléctrico que afecta el mismo, de tal manera que cada sección/área de la superficie de molde/blanco forme una capa de material de espesor deseable en el ciclo II de aspersión . El método de la invención ofrece algunas ventajas mayores, incluyendo, v.gr., su funcionalidad técnica y capacidad de aplicación, en vista de lo cual es prácticamente por primer vez posible proporcionar un resultado suficientemente confiable en las aplicaciones más diversas, aún cuando se use un material de fabricación de base de plástico en conexión con el tipo anterior del procesamiento eléctrico. La utilidad del método se base en el hecho de que un molde de la invención, en vista de niveles de voltaje desiguales matemáticamente determinados en los bloques de tratamiento incluidos en los mismos, permite una determinación precisa de espesor de material de tal manera que el resultado final del procesamiento real es exactamente como se desea. El método de la invención también hace posible que se procese un blanco, tal como un objeto que se va a revestir o un artículo que se va a fabricar del mismo, provisto intencionalmente en áreas deseadas con espesores de pared substancialmente desiguales. Además, es básicamente posible aplicar el método en una forma tradicional, v.gr., electrostáticamente, de modo que los niveles de voltaje predeterminados en los diversos bloques de procesamiento de un molde se mantengan esencialmente constantes a través del ciclo de aspersión completo. Por otra parte, también es posible en este contexto hacer uso de un proceso de aspersión dinámicamente controlado de tal manera que uno o varios parámetros de proceso se cambian continua o periódicamente durante un ciclo de aspersión. Las aplicaciones preferidas para el método de la invención se exponen en las reivindicaciones no independientes dirigidas a un método. La invención también se relaciona con un aparato que opera de conformidad con el método, que se define con mayor detalle en el preámbulo de la reivindicación independiente dirigida al mismo. Las particularidades de caracterización principales del aparato se exponen en la cláusula de caracterización de dicha reivindicación. Las ventajas más importantes ofrecidas por el aparato de la invención incluyen confiabilidad técnica en su operación y función así como utilidad para las aplicaciones más diversas. Primeramente, el concepto fundamental del aparato de la invención reside en el hecho de una unidad de control incluida en el mismo permite el ajuste de bloques de procesamiento separados incluidos en un molde a v.gr., niveles de voltaje matemáticamente predeterminados, de modo que el proceso de aspersión real sea capaz de producir flujo absolutamente controlado de material para cada superficie/pared de un molde/blanco que se va a tratar/fabricar en un tiempo determinado. Dependiendo de la naturaleza del proceso, es posible disponer la unidad de control, v.gr., de conformidad con un acercamiento básicamente tradicional, para operar lo llamado electrostáticamente de tal manera que los niveles de voltaje predeterminados en los bloques de tratamiento separados de un molde sean substancialmente constantes a través del ciclo de aspersión completo. Por otra parte, también es posible hacer la unidad de control dinámica, de modo que ciertos parámetros de procesos de cambien continuamente o a través de un principio de prendido/ apagado durante el curso de la aspersión. Otro beneficio esencial ganado por el aparato de la invención es que, aún cuando se procese un material de múltiples componentes, es posible usar usualmente un ciclo de aspersión para lograr un resultado final totalmente terminado, que, de esta manera, no requiere necesariamente de ninguna clase de operaciones de acabado cuando se utilizan materiales de proceso apropiadamente mezclados, respecto, por ejemplo, al coloreado u otras características mecánicas/físicas, tales como tensión superficial, resistencia superficial o lo semejante. Las modalidades preferidas para el aparato de la invención se exponen en las reivindicaciones no independientes dirigidas a un aparato. En la siguiente especificación, se describirá la invención con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales: La Figura 1 muestra el principio de operación para un método y un aparato de la invención, y La Figura 2 muestra por vía de ejemplo, un molde útil en conexión con un método y un aparato de la invención . La invención se relaciona con un método para controlar eléctricamente un flujo de material, en donde un material 1 esencialmente a base de polímero, de un solo o múltiples componentes, tal como plástico, elastómero o lo semejante, se carga eléctricamente I o se rocía II en un campo E eléctrico a un molde 2/blanco 3 tridimensional . El método de la invención hace uso el molde 2/blanco 3 establecido a un potencial eléctrico, que se proporciona con dos o más bloques Li de tratamiento que se van a ajustar a niveles diferentes uno del otro, especialmente para coordinar los cursos de partículas de material rociadas y el campo E eléctrico que afecta los mismos, de tal manera que cada sección/área de la superficie de molde/blanco forme una capa de material de espesor deseable en el ciclo II de aspersión , Primeramente, el método de la invención está basado en el hecho de que in blanco determinado que se va a procesar, v.gr., un guante como se ilustra en la figura 2, se modela previamente y éste de usa como una base para determinar los niveles de voltaje calculados o llamados tabulados para cada punto/área crítico de un blanco, de manera que los niveles de voltaje desiguales establecidos en estas áreas sirven ya sea para aumentar o suprimir el campo eléctrico durante la rociadura II real para una administración controlada de los flujos de material. Las particularidades anteriores pueden compilarse muy sencillamente en cada bloque de tratamiento por medio de alambre apropiadamente dispuestos o superficies eléctricamente conductoras semejantes. En una aplicación preferida del método, el tratamiento se realiza en un campo eléctrico estático, de modo que los niveles de voltaje desiguales predeterminados de los bloques de tratamiento separados Lit - Li7 en el molde 2/blanco 3 se mantengan substancialmente constantes a través del ciclo de aspersión completo. Además, en una aplicación alternativa preferida, el tratamiento se lleva a cabo en un campo eléctrico dinámico cambiando, durante el curso de la aspersión II, uno o varios parámetros de proceso, tales como el flujo e volumen, viscosidad y/o lo semejante de un flujo de material que se va a rociar. En la práctica, sin embargo, el acercamiento más fácil probablemente es cambiar el campo E eléctrico, tal como la carga de un material que se va a rociar y/o los niveles de voltaje del molde 2/blanco 3. Además, es posible cambiar el nivel de voltaje de los bloques Li de tratamiento durante el curso de la aspersión II dinámicamente dentro de los límites de niveles de voltaje mínimos y máximos predeterminados. De esta manera, en este contexto, es posible cambiar, v.gr., el nivel de voltaje de un bloque Li de tratamiento determinado en el molde continuamente durante el curso de la aspersión o bien mediante un principio de encendido/apagado solamente. En una aplicación preferida adicional del método, es posible lograr el control de partículas de material que se van a rociar utilizando control mecánico, tal como chorros de aire estrechos, flujos o lo semejante, para intensificar la acción deseada, si es necesario. Adicionalmente, en particular con referencia al principio de operación ilustrado en la figura 1, v.gr., ingredientes la. Ib de múltiples componentes bajo presión con cilindros S se calientan primero mediante una unidad 01 de calentamiento, después de lo cual estos materiales se mezclan 02 juntos por medio de una unidad 4 de aspersión, tal como una campana de aspersión o lo semejante, cargada eléctricamente I, y entregada como una aspersión II de material.

A diferencia de las soluciones de la técnica anterior, el aparato que opera de conformidad con el método arriba descrito comprende un molde 2/blanco 3 que se va a ajustar particularmente a un potencial eléctrico y provisto, v.gr., en el principio ilustrado en la figura 2, con diversos bloques Li de tratamiento que se van a establecer a niveles de voltaje diferentes uno del otro. Además, en una modalidad preferida, el aparato incluye, de conformidad con un esquema 1 básico, una unidad C de control para cambiar los niveles de voltaje de uno o más parámetros de proceso, tal como el flujo de volumen de un material que se va a rociar, su viscosidad y/o lo semejante y/o un campo E eléctrico, tal como la carga de un material que se va a rociar y/o los niveles de voltaje de un molde 2/blanco 3. Es posible adaptar la unidad C de control para operar estadísticamente, como se describe arriba, o por la otra parte, también dinámicamente, v.gr., de modo que el nivel de voltaje de un bloque/bloques Li de tratamiento determinados en el molde 2/blanco 3 cambie continuamente dentro de niveles de voltaje mínimos y máximos predeterminados durante el curso de la aspersión II . Particularmente con referencia al esquema de operación básico mostrado en la figura 1, el aparato comprende una unidad 01 de calentamiento pretendida para calentar ingredientes la. Ib básicos bajo presión por medio de cilindros S, y una unidad 4 de procesamiento, tal como una campana de aspersión o lo semejante, para mezclar 02 los materiales juntos, para cargar los mismos eléctricamente I, y para producir una aspersión II de material para el material 1 de fabricación preparado. Es evidente que la invención no está limitada a las aplicaciones arriba descritas o explicadas, sino que puede someterse a modificaciones mayores dentro del alcance del concepto de invención básico. De esta manera, naturalmente es claro que el método de la invención se puede utilizar v.gr., en acabado superficial o en la fabricación de cierto tipo de piezas de tal manera que, directamente después del ciclo de aspersión, la pieza constituye un producto final terminado después de remover/separar el mismo del molde. Especialmente en vista de este tipo de aplicaciones, la presente invención es particularmente aplicable a un tipo de operación descrito en la solicitud de patente copendiente del solicitante "Método y aparato para fabricar un artículo de paredes delgadas". Además, es naturalmente obvio que el método y aparato de la invención se pueden utilizar para fabricar productos/revestimientos tridimensionales rígidos así como naturalmente también productos elásticos similares. En el procesamiento práctico, el nivel de voltaje del aparato se puede seleccionar para servir cualquier propósito determinado de la mejor manera posible, pero, en principio, el tipo de equipo probado por el Solicitante con un voltaje máximo de aproximadamente 100 kV es capaz de lograr un resultado final suficientemente bueno en muchos procesos diferentes. Desde luego, también es posible llevar a cabo el procesamiento utilizando dos o más unidades de aspersión, v.gr., orientadas una a la otra y/o moviendo el molde continua o periódicamente durante el ciclo de aspersión .

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1.- Un método para controlar eléctricamente un flujo de material, en donde un material esencialmente a 1 base de polímero de un solo o múltiples componentes, tal como plástico, elastómero o lo semejante, se carga eléctricamente y se rocía en un campo eléctrico a un molde/blanco tridimensional, caracterizado en que el método hace uso del molde/blanco establecido a un potencial eléctrico, que se proporciona con dos o más bloques de tratamiento que se van a ajustar a niveles de voltaje diferentes entre sí, especialmente para coordinar los cursos de partículas de material rociadas y el campo eléctrico que afecta las mismas, de tal manera que cada sección/área de la superficie del molde/blanco forma una capa de material de espesor deseable en el ciclo de aspersión .

2.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que el proceso se lleva a cabo Ien un campo eléctrico estático, de modo que los niveles de voltaje desiguales predeterminados en los bloques de tratamiento separados del molde/blanco se mantengan substancialmente constantes a través del ciclo de aspersión completo.

3.- Un método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado en que el proceso se lleva a cabo en un campo eléctrico dinámico cambiando, durante el curso de aspersión, uno o más parámetros de procesos, tales como el flujo de volumen, viscosidad, y/o lo semejante de un material que se va a rociar, y/o el campo eléctrico, de modo que la carga de un material que se va a rociar y/o los niveles de voltaje en los bloques de tratamiento del molde/blanco.

4.- Un método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado en que el proceso se lleva a cabo dinámicamente de tal manera que el nivel de voltaje en uno o más bloques de tratamiento del molde/blanco se cambia durante el curso de la aspersión dentro de los límites predeterminados de niveles de voltaje mínimo y máximo.

5.- Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-4, caracterizado en que el control sobre las partículas de material que se va a rociar se efectúa utilizando control mecánico, tal chorros de aire estrechos, flujos o lo semejante. 6,- Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-5, caracterizado en que el material de fabricación se calienta por medio de una unidad de calentamiento, después de lo cual los ingredientes del material de fabricación de múltiples componentes se mezclan entre sí , el material de fabricación se carga eléctricamente y se produce como una aspersión de material por medio de una unidad de procesamiento, tal como una campana de aspersión o lo semejante . 7.- Un aparato para controlar eléctricamente un flujo de material, que se pretende para cargar eléctricamente un material esencialmente a base de polímero de un solo o de múltiples componentes, tal como plástico, elastómero o lo semejante, y para rociarlo en un campo eléctrico a un molde/blanco tridimensional, caracterizado en que el aparato comprende un molde/blanco que se va a establecer a un potencial eléctrica, que se proporciona con dos o más bloques de tratamiento que se van a ajustar a niveles de voltaje diferentes entre sí, especialmente para coordinar los cursos de partículas de material rociadas y el campo eléctrico que afecta las mismas, de modo que cada sección/área de la superficie de molde/blanco pueda proporcionarse en el ciclo de aspersión con una capa de material de espesor deseado. 8.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado en que el aparato incluye una unidad de control para cambiar uno o más parámetros de proceso, tales como el flujo de volumen, viscosidad y/o lo semejante del material que se va a rociar, ?/o el campo eléctrico, tal como la carga de un material que se va a rociar y/o los niveles de voltaje en los bloques de tratamiento del molde/blanco. 9.- Un aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado en que la unidad de control está adaptada para cambiar el nivel de voltaje en uno o más bloques de tratamiento del molde/banco durante el curso de aspersión dentro de los límites predeterminados de niveles de voltaje mínimo y máximo. 10.- Un aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7-9, caracterizado en que el aparato incluye una unidad de calentamiento para calentar el material de fabricación y una unidad de procesamiento, tal como una campana de aspersión o lo semejante, para mezclar entre sí los componentes de material del material de fabricación de múltiples componentes, para cargar el material de fabricación eléctricamente y para producir una aspersión de material a partir del mismo.