MXPA01000685A - Aparato para el pegado por radiofrecuencia de elementos termoplasticos - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato de pegado para pegar un bloque termoplástico (38) que tiene una forma periférica redeterminada a una primera superficie de una alfombra (6)5 utilizando energía de radiofrecuencia que incluye un electrodo de matriz (24) y un electrodo de soporte (18). Tanto el electrodo de matriz como el electrodo de soporte tienen una forma periférica que corresponde a la forma periférica del bloque. Además, tanto el electrodo de matriz como el electrodo de soporte pueden tener una característica de relieve sobre los mismos que son dimensionadas y colocadas correspondientemente. Las concentraciones de intensidad de campo en la vecindad del borde periférico del electrodo de matriz y a lo largo de los bordes de la característica de relieve del electrodo de matriz son minimizadas de tal manera que se puede efectuar la adhesión o pegado de un bloque a una alfombra sin fuga térmica. El bloque es pegado a la alfombra sin la presencia de quemado localizado del pelo de la alfombra o perforación del bloque.

Description

APARATO PARA EL PEGADO POR RADIOFRECUENCIA DE ELEMENTOS TERMOPLASTICOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un aparato para el pegado directo de elementos termoplásticos, tales como un bloque termoplástico a una alfombra de pelos utilizando energía electromagnética de radiofrecuencia (energía de RF) .

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA PREVIA La presencia de bloques resistentes al desgaste en áreas de piso alfombradas del interior de un automóvil es familiar para todos los conductores. En la mayoría de los casos, tales bloques son fabricados de un material laminar termoplástico que tiene una forma periférica predeterminada. Normalmente, el bloque es fabricado de una hoja de vinilo, tal como cloruro de polivinilo. El bloque termoplástico es pegado ya sea adhesivamente o directamente a la alfombra. En el pegado con adhesivo tipico, un adhesivo termoplástico es aplicado entre el bloque y la alfombra y se usa energía electromagnética de radiofrecuencia (energía de RF) o calor para fundir el adhesivo y efectuar el pegado entre el bloque y la alfombra. En una situación de pegado por adhesivo el sobrecalentamiento o quemado no es usualmente un problema debido a que el punto de fusión del adhesivo termoplástico es Ref: 125683 suficientemente más bajo que aquel de los materiales del pelo de alfombra o bloque. En el pegado directo, se aplica energía RF al bloque y a la alfombra para efectuar la unión o pegado entre los mismos. El pegado directo utilizando energía de RF es también conocido como "pegado dieléctrico" . Tal pegado directo del bloque a la alfombra es preferido puesto que no se requiere ningún adhesivo y puesto que el tiempo del ciclo de pegado es reducido. Sin embargo, como se explicará plenamente más adelante en la presente, en algunas instancias, especialmente en ambientes de producción, el pegado directo de un bloque a una alfombra es difícil de obtener sin sobrecalentamiento o decoloración del pelo de alfombra. Este sobrecalentamiento o decoloración se presenta debido a las intensidades de campo incrementadas provocadas por los efectos de borde asociados con la geometría de los electrodos del aparato de pegado. El sobrecalentamiento o decoloración es exacerbado por la dependencia a la temperatura particular de la susceptibilidad por el material de alfombra a la energía de radiofrecuencia. El término "susceptibilidad" como se usa en la presente significa la capacidad de un material a convertir la intensidad del campo eléctrico en calor. Un aparato de pegado directo indicado en general por el número de referencia 10 que es utilizado en la técnica previa para aplicar energía de RF para efectuar un pegado entre un primer elemento termoplástico, tal como un bloque termoplástico P a una primera superficie de un segundo elemento termoplástico, tal como una alfombra termoplástica C, es mostrado en las figuras ÍA y IB. Una alfombra automotriz terminada C que tiene el bloque P pegado a la misma es mostrada en las figuras 2A y 2B. Como se sugiere en la figura 2A, el bloque P tiene una forma periférica predeterminada dependiente sobre la región del interior automotriz sobre el cual es dispuesto. El bloque P tiene una figura geométrica grabada formada en el mismo. La figura geométrica tiene una región B de borde periférico que rodea una pluralidad de áreas elevadas (R) con regiones planas (F) entre las mismas. El aparato de pegado 10 incluye un primer electrodo de matriz 14 y un segundo electrodo de soporte 22. Los electrodos 14, 22 son arreglados de manera confrontante uno con respecto al otro. El electrodo de matriz 14 incluye una porción de montaje 16 en general plana a la cual se une un elemento de matriz configurado 18. Tanto el electrodo de matriz 14 (formado de la porción de montaje 16 y el elemento de matriz 18) como el electrodo de soporte 22 son fabricados de un material eléctricamente conductor, tal como metal o un compuesto conductor. El elemento de matriz 18 tiene una dimensión 18H de altura predeterminada y tiene una forma periférica que corresponde a la forma periférica del bloque P a ser pegado en el aparato 10. Además, la superficie de operación del elemento de matriz 18 tiene una o más características de relieve 18F, los bordes de las cuales son definidos por depresiones 18D. Las características de relieve 18F del elemento de matriz 18 corresponden a la región de frontera B y las regiones planas F sobre el bloque P, en tanto que las depresiones 18 D sobre el elemento de matriz 18 corresponde a las áreas elevadas R sobre el bloque P. Las dimensiones de ancho de las depresiones 18D (tales como las dimensiones 18 1, 18W2) y las dimensiones de profundidad de las depresiones 18D (tal como la dimensión 18E) y así las dimensiones de ancho y altura de las áreas elevadas R, son determinadas de acuerdo con el diseño de la figura geométrica a ser impartida al bloque P. Normalmente, la dimensión de profundidad 18E es del orden de varios milímetros. En el aparato de la técnica previa 10 el electrodo de soporte 22 es en general plano. Los electrodos 14, 22 son montados dentro de una estructura 28 de una prensa 26 (figura ÍA) . Aunque los electrodos son mostrados arreglados horizontalmente con el electrodo de matriz 14 estando localizados debajo del electrodo de adhesión 22, se debe entender en toda esta solicitud que cualquier orientación conveniente de los electrodos 14, 22 con respecto a la estructura 28 y entre sí puede ser usada. La prensa 26 incluye un accionador 30 operable para hacer mover los electrodos 14, 22 entre sí (como se sugiere por la flecha direccional 34) desde una posición abierta (mostrada en la figura ÍA) a una posición cerrada (sugerida en la figura 1C) . Ambos electrodos 14, 22 son conectados eléctricamente a una fuente apropiada 36 de energía de RF de alto voltaje. Normalmente, la fuente 36 emite una señal de radiofrecuencia en el rango de aproximadamente un megahertz (1 MHz) a cien megahertz (100 MHz) a un voltaje en el rango de aproximadamente tres mil volts (3 KV) a aproximadamente diez mil volts (10 KV) . Niveles de energía típicos del aparato de pegado por radiofrecuencia están en el rango de cinco ilowatts (5 KW) a cien kilowatts (100 KW) . Para pegar un bloque P a la alfombra C, el bloque P es colocado sobre el elemento 18 de matriz configurado, del electrodo de matriz 14, como se ve en la figura ÍA. La alfombra C es después de esto colocada con su superficie de pelo S en contacto con la superficie inferior del bloque P. La superficie del soporte B de la alfombra C es presentada hacia el electrodo de soporte 22. Una capa intermedia resiliente 38, fabricada comúnmente de un material (tal como hule de silicona) que tiene una baja susceptibilidad a la energía de RF, es interpuesta entre la superficie del soporte B de la alfombra C y el electrodo de soporte 22. Después que todos los materiales han sido depositados en capas en sus posiciones relativas como se describe e ilustra en la figura ÍA, se inicia un ciclo de pegado. El accionador 30 es asegurado para hacer mover el electrodo de soporte 22 hacia el electrodo de matriz 14 para sujetar los materiales en capas con una presión de sujeción predeterminada. La presión de sujeción es especificada usualmente en términos del espacio resultante G (figura 1C) definido entre el área elevada 18F del electrodo de matriz 14 y el electrodo de soporte 22. En la práctica, el espacio G es limitado por un retén u obstáculo físico (no mostrado) en el mecanismo de prensa. Con los materiales sujetados, la fuente 36 es activada y se aplica energía de RF entre los electrodos 14, 22 a los materiales en capas sujetados entre los mismos. La energía de RF es aplicada a un voltaje predeterminado (normalmente del orden de tres mil a diez mil volts) por un período de tiempo predeterminado, denominado el "ciclo térmico" (normalmente, del orden de cinco a veinte segundos) , para calentar los materiales del bloque P y el pelo S de la • alfombra C. La fuente 36 es desactivada y los materiales permanecen sujetados por un segundo período de tiempo, denominado el "ciclo de enjuague" (normalmente, también del orden de cinco a veinte segundos) para permitir que los materiales que fueron calentados se enfríen y la unión o adhesión entre ellos fragüe. En una adhesión o unión (pegado) satisfactoria, el material del bloque P es adherido sobre toda el área interfacial de la región de frontera B y las regiones planas F entre el bloque P y la alfombra C, esto es, el bloque P es "plenamente adherido". También, en una adhesión satisfactoria, se obtiene la condición plenamente adherida sin decoloración o fusión del bloque P o decoloración o fusión excesiva del pelo S de alfombra adyacente a la periferia del bloque P. El rango de combinaciones de voltajes y tiempos aptos para producir un bloque plenamente adherido es denominado la "ventana de operación". Se ha encontrado que, especialmente en un ambiente de producción, un aparato de pegado o adhesión convencional no es apto de producir una unión o adhesión satisfactoria entre un bloque y una alfombra cuando el pelo de la alfombra es nylon coloreado por el productor que tiene una resistencia al teñido tópico. No importa que parámetros de voltaje y tiempo sean escogidos para la ventana de operación si: (1) el bloque P no es plenamente adherido a la alfombra C, (2) se presenta decoloración o perforaciones en el bloque P adyacente a las esquinas o bordes de las áreas elevadas R y/o (3) se presenta decoloración o fusión de la alfombra C adyacente a la periferia del bloque P. Se cree que la incapacidad de producir una unión o adhesión satisfactoria es debida a la combinación de: (1) incrementos localizados en la intensidad de campo eléctrico debido a efectos de borde resultantes de la geometría de los electrodos acoplados del aparato de adhesión, (2) la característica de susceptibilidad a la RF dependiente de la temperatura del material de la alfombra y (3) las características de susceptibilidad a RF y conductividad térmica del refuerzo de alfombra. La figura 1C ilustra las líneas de campo eléctrico (mostradas como líneas finas) entre el electrodo de matriz y el electrodo de soporte en la porción de la figura ÍA encerrada por el bloque de líneas discontinuas denominado "1C". Por claridad de ilustración, los materiales a ser pegados que caen en el espacio G no son mostrados. Las características de borde relativamente agudo son definidas a lo largo de la periferia del elemento de matriz 18, también como a lo largo de las características de relieve 18F del mismo. Los bordes periféricos y los bordes con característica de relieve, junto con el electrodo de soporte 22 producen una configuración de campo eléctrico en la cual las líneas de campo tienden a converger en la vecindad de los bordes. El espaciamiento de las líneas de campo adyacentes en la figura 1C ilustran la intensidad de campo. La figura 4 muestra una gráfica cuantitativa del cuadrado de la intensidad de campo (normalizada) contra la posición lateral relativa de las líneas de campo de la figura 1C. La abscisa de la gráfica es la posición lateral relativa, en tanto que la ordenada de la gráfica es el cuadrado de la intensidad de campo (normalizada a la intensidad de campo entre la región central de una característica de relieve 18F y el electrodo de soporte 22) . La gráfica es tomada a lo largo de una línea de referencia 4-4 que cae a una distancia por encima del elemento de matriz 18 igual a aproximadamente diez por ciento del ancho del espacio G entre los electrodos 18, 22. La línea de referencia 4-4 es seleccionada para aproximarse a la posición en la cual se presenta la unión entre el bloque P y la alfombra C. La intensidad de campo de la técnica previa es indicada por una línea discontinua que lleva la etiqueta de referencia "técnica previa". En aplicaciones automotrices, la superficie S de pelo de la alfombra C es formada usualmente de un material polimérico termoplástico, normalmente una poliamida tal como nylon. El nylon es el preferido debido a sus características de desgaste. Sin embargo, el nylon (y especialmente el nylon 6, 6) difiere de otros materiales poliméricos tales como poliéster y polipropileno usados para alfombras debido a la susceptibilidad del nylon a los incrementos de energía de radiofrecuencia con la temperatura incrementada. Un material que tiene tal característica de susceptibilidad dependiente de la temperatura es sometido a un fenómeno conocido como "fuga térmica". En una situación de fuga térmica, el material de la alfombra se funde, de tal manera que los manojos o mechones individuales pierden su definición. También se puede presentar la decoloración. La superficie S de pelos de la alfombra toma así una apariencia de costra dura amorfa. El pico en la intensidad de campo asociado con un borde periférico del electrodo de matriz es indicado con el número de referencia 40 en la figura 4. El pico en la intensidad de campo asociado con un borde de característica de relieve del electrodo de matriz es indicado con el número de referencia 42 en la figura 4. Estas intensidades de pico, acopladas con la característica de susceptibilidad dependiente de la temperatura particular del nylon da como resultado un sobrecalentamiento localizado que provoca fuga térmica en la vecindad de los bordes sobre el elemento de matriz 18. La decoloración y apariencia de costra amorfa pueden ser manifestadas adyacentes a la periferia del bloque P. Se pueden presentar perforaciones en las regiones interiores del bloque P debido a la combinación de fuga térmica del material de pelo de la alfombra y el calentamiento de RF del bloque mismo. Estas perforaciones usualmente se presentan en los bordes y especialmente en las esquinas o características de relieve. Dependiendo del material usado, el soporte de la alfombra también puede contribuir al problema de sobrecalentamiento global. La presencia de aditivos tales como pigmentos coloreados y/o materiales resistentes al teñido tópicos incrementa adicionalmente la dependencia a la temperatura y susceptibilidad del nylon a la energía de radiofrecuencia y exacerba el problema de fuga térmica. Se cree que el incremento adicional en la dependencia a la temperatura es debido a la movilidad de los iones en el material resistente al teñido tópico. En vista de lo anterior, se cree que es ventajoso proporcionar un aparato de pegado que minimice los problemas de calentamiento excesivo localizado cuando se pega un primer elemento termoplástico a un segundo elemento termoplástico. Más en particular, se cree que es ventajoso proporcionar un aparato de pegado que minimice el problema de fuga térmica cuando se pega un bloque termoplástico a una carpeta de pelos de nylon.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un aparato de pegado por radiofrecuencia para pegar un primer elemento termoplástico, tal como un bloque termoplástico, que tiene una forma periférica predeterminada, a un segundo elemento termoplástico, tal como una superficie de pelos de una alfombra, para formar mediante esto una configuración grabada que tiene una región de frontera periférica (B) que rodea una pluralidad de áreas elevadas (R) con regiones planas (F) entre las mismas. La superficie de pelo de la alfombra es elaborada de un material polimérico termoplástico susceptible a fuga térmica.

El aparato de pegado incluye un primer electrodo de matriz y un segundo electrodo de soporte. El electrodo de matriz tiene una dimensión de altura y una forma periférica con bordes y características de relieve. Cada característica de relieve tiene una cara operativa sobre la misma. La cara operativa de la característica de relieve tiene una primera dimensión de profundidad. La forma periférica del elemento de matriz corresponde a la forma periférica del primer elemento termoplástico, en tanto que las características de relieve corresponden a la región de frontera periférica (B) y las regiones planas (F) de la configuración grabada. De acuerdo con la presente invención, el electrodo de soporte tiene un elemento de pegado conjugado sobre el mismo. El elemento de pegado conjugado tiene una dimensión de altura y una forma periférica que corresponde a la forma periférica del elemento de matriz. El elemento de pegado conjugado también tiene característica (s) de relieve dimensionada (s) y colocada (s) para corresponder con el tamaño y ubicación de la(s) característica (s) de relieve sobre el electrodo de matriz. Las características de relieve del elemento de pegado conjugado tienen una segunda dimensión de profundidad. La suma de las dimensiones de altura del elemento de matriz y el elemento de pegado conjugado es de por lo menos tres (3) centímetros, en tanto que la proporción de la segunda dimensión de profundidad a la primera dimensión de profundidad es de por lo menos cinco a uno. Así, las concentraciones de la intensidad del campo eléctrico en la vecindad de los bordes periféricos del electrodo de matriz y en la vecindad de los bordes de las características de relieve son minimizadas, de tal manera que la unión o pegado de un bloque a una alfombra puede ser efectuada sin fuga térmica. El bloque es plenamente unido a una alfombra en la región de frontera periférica (B) y las regiones planas (F) sin la presencia de sobrecalentamiento localizado ya sea del bloque o el pelo de alfombra o perforación del bloque.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención será más plenamente entendida de la siguiente descripción detallada, tomada en relación con los dibujos adjuntos en los cuales: La figura ÍA es una vista en elevación lateral en sección de un aparato de pegado de la técnica previa, en tanto que la figura IB es una vista en perspectiva inclinada (en forma de concha de almeja) (con los materiales a ser pegados no mostrados por claridad de ilustración) del aparato de pegado de la figura ÍA y la figura ic es una vista esquemática que muestra la porción del aparato de pegado de la figura ÍA encerrada por el bloque de líneas discontinuas y que ilustra las líneas de campo eléctrico entre el electrodo de matriz y el electrodo de soporte en la misma; La figura 2A es una vista en perspectiva de un bloque unido entre la alfombra utiilizando el aparato de pegado de las figuras ÍA y IB y de las figuras 3A y 3B, en tanto que la figura 2B es una vista en sección transversal tomada a lo largo de las líneas seccionales 2B-2B en la figura 2A; La figura 3A es una vista en elevación lateral de un aparato de pegado de acuerdo con la presente invención, la figura 3B es una vista en perspectiva inclinada (en forma de concha de almeja) del aparato de pegado de la figura 3A, con los electrodos expuestos para mostrar las características de relieve correspondientes sobre las superficies del electrodo de matriz y el elemento de pegado y la figura 3C es una vista esquemática que muestra la porción del aparato de pegado de la figura 3A encerrada por el bloque, de líneas discontinuas y que ilustra las líneas del campo eléctrico entre el electrodo de matriz y el elemento de pegado conjugado sobre el electrodo de soporte en el mismo; La figura 4 es una gráfica que muestra una comparación del cuadrado de las intensidades de " campo eléctrico ilustrado gráficamente en la figura 1C (la técnica previa) y del cuadrado de las intensidades de campo eléctrico ilustrado gráficamente en la figura 3C para el aparato de la presente invención, las gráficas están normalizadas a la intensidad de campo entre la región central de una característica de relieve 18F y el electrodo de refuerzo 22 y La figura 5 es una vista en elevación lateral, en sección, que ilustra varias modificaciones alternativas a un aparato de pegado de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En toda la siguiente descripción detallada, los números de referencia similares se refieren a elementos similares en todas las figuras de los dibujos. Se comprenderá que aunque la invención se describe en términos de la unión o pegado de un bloque termoplástico a la superficie de una alfombra de pelos de nylon, la invención es aplicable en general al pegado de un primer elemento termoplástico a un segundo elemento termoplástico. Las figuras 3A y 3B ilustran un aparato de pegado 10' en el cual la fuga térmica es minimizada al reducir la concentración localizada de la intensidad de campo entre los electrodos acoplados. De acuerdo con la presente invención, un elemento de pegado conjugado 24 es montado en contacto eléctricamente conductor con el electrodo de soporte 22. Como es el caso tanto con el electrodo de matriz 14 como con el electrodo de soporte 22, el elemento conjugado 24 es fabricado de un material eléctricamente conductor, tal como metal o un compuesto conductor. El elemento de pegado conjugado 24 tiene una forma periférica que corresponde a la forma periférica del elemento de matriz 18. El elemento de pegado conjugado 24 tiene una dimensión de altura global 24H asociada con el mismo. Una característica de relieve 24F es colocada sobre el elemento de pegado conjugado 24 y dimensionada para corresponder con la ubicación y tamaño de cada característica de relieve 18F sobre el elemento de matriz 18. Así, cada borde formado sobre el elemento de pegado conjugado 24, ya sea si es un borde periférico o un borde sobre una característica de relieve, corresponde a un borde provisto sobre el elemento de matriz 18. El elemento de pegado conjugado 24 es fabricado de preferencia o montado de tal manera que el tiempo requerido para montar el elemento de pegado conjugado 24 al electrodo de soporte 22 en la prensa 26 es minimizado. De preferencia, esto se lleva a cabo al formar el elemento de pegado conjugado 24 como un elemento integral a partir de una sola pieza de material eléctricamente conductor. Cuando es así formado, el elemento de pegado conjugado 24 incluye una porción de base 24B de espesor nominal 24T del cual las características de relieve 24F se extienden. Alternativamente, el elemento conjugado 24 también puede ser montado a una estructura unitaria a partir de piezas modulares individuales que son unidas (tal como mediante sujetadores apropiados) a una base o directamente a la superficie del electrodo de soporte 22. Si se desea, el elemento de pegado conjugado 24 (no obstante configurado) puede estar espaciado del electrodo de soporte 22 al utilizar cualquier forma conveniente de separadores eléctricamente conductores (no mostrados) . De cualquier manera que se forme, cada característica de relieve 24F es definida sobre el elemento de pegado conjugado 24 mediante depresiones 24D que están localizadas como imágenes en el espejo de las depresiones 18D sobre el elemento de matriz 18. Cada depresión 24D tiene una dimensión de ancho predeterminada, determinada de acuerdo con el ancho de la depresión correspondiente 18D sobre el elemento de matriz 18. De preferencia, la dimensión de ancho de las depresiones 24D (y así el ancho de la característica de relieve 24F definida mediante la misma) son sustancialmente iguales a la dimensión de ancho de la depresión correspondiente 18D (y así el ancho de la característica de relieve 18F definida mediante la misma) . Sustancialmente igual significa que los anchos pueden variar hasta aproximadamente diez (10) por ciento. Las dimensiones de ancho de la depresión 24D pueden variar a través del espacio del elemento de pegado conjugado 24. Así, como se ve en la figura 3A, las dimensiones del ancho 24W1 y 224W2 sobre el elemento de pegado conjugado 24 varían de acuerdo con las dimensiones de ancho 18W1 y 18W2 sobre el elemento de matriz 18. Cada depresión 24D tiene una dimensión de profundidad indicada por el número de referencia 24E. La cara operativa de cada característica de relieve 24F es así dispuesta por lo menos la distancia predeterminada 24E por encima de la superficie de la porción de base 24B del elemento de unión conjugado 24. Debido a la dimensión de espesor 24T de la base 24B tal arreglo coloca el borde periférico del electrodo de soporte 22 a una distancia 24H (igual a la distancia 24E más el espesor 24T) desde la superficie del electrodo de soporte 22. El elemento de pegado conjugado 24 es montado sobre el electrodo de soporte 22 para definir un margen circundante 22M. En una prensa de pegado típica 26, el electrodo de soporte 22 es dimensionado para corresponder al tamaño de la alfombra que es pegada. Así, el margen 22M tiene una dimensión de ancho 22W que es mayor que la suma de la dimensión de altura (18H) del elemento de matriz (18) y la dimensión de altura (24H) del elemento de pegado conjugado (24) . Se ha encontrado que las concentraciones de esfuerzo de la intensidad del campo eléctrico en la vecindad de los bordes periféricos del electrodo de matriz 18 y a lo largo de los bordes de las características de relieve del electrodo de matriz 18 pueden ser minimizadas si las dimensiones de altura del elemento de matriz y el elemento de pegado conjugado y las dimensiones de profundidad de las características de relieve sobre el mismo exceden ciertos requerimientos de distancia mínimos . De acuerdo con la presente invención, el elemento de matriz 18 debe tener de preferencia una dimensión de altura 18H mayor de aproximadamente un (1) centímetro, en tanto que el elemento de pegado conjugado 24 debe tener de preferencia una dimensión de altura 24H mayor de aproximadamente dos (2) centímetros. Además, la suma de la dimensión de altura (18H) del elemento de matriz (18) y la dimensión de altura (24H) del elemento de pegado conjugado (24) debe ser de preferencia por lo menos aproximadamente tres (3) centímetros También se ha encontrado que la dimensión de profundidad 24E de las depresiones en el elemento de pegado conjugado 24 debe ser de por lo menos aproximadamente dos (2) centímetros. La proporción de la segunda dimensión de profundidad (24E) a la primera dimensión de profundidad (18E) debe ser de por lo menso cinco a uno. Más de preferencia, la proporción debe ser de preferencia de un orden de magnitud (esto es, aproximadamente diez a uno) . En tanto que se cumplan con estos requerimientos de distancia mínima, las concentraciones de intensidad de campo eléctrico en la vecindad de los bordes periféricos del electrodo de matriz 18 y a lo largo de los bordes de las características de relieve sobre el electrodo de matriz 18 son minimizados. Esto es ilustrado con referencia a las figuras 3C Y 4. La figura 3C es similar a la figura 1C e ilustra las líneas de campo eléctrico (otra vez mostradas como líneas finas) entre el electrodo de matriz y el elemento de pegado conjugado 24 sobre el electrodo de soporte 22 en la porción de la figura 3A encerrada por el bloque de líneas discontinuas. Otra vez, por claridad de ilustración, los materiales a ser pegados que caen dentro del espacio G no son mostrados. Los bordes periféricos y los bordes de la característica de relieve del electrodo de matriz 18, junto con los bordes correspondientes sobre el elemento de pegado conjugado 24 producen una configuración de campo eléctrico en el cual las líneas de campo tienden a converger en la vecindad de bordes a una extensión menor que lo que es el caso en la figura 1C. Una gráfica cualitativa de las intensidades de campo eléctrico ilustrado en la figura 3C es indicada sobre la figura 4 mediante la línea continua denominada "electrodo conjugado". La gráfica es tomada a lo largo de la linea de referencia 4' - 4' que cae a una distancia igual a diez por ciento del ancho G del espacio entre el electrodo de matriz 18 y el elemento de unión conjugado 24. El pico en el cuadrado de la intensidad de campo asociado con un borde periférico del electrodo de matriz es indicado con el número de referencia 40' en la figura 4, en tanto que el pico en el cuadrado de la intensidad de campo eléctrico asociada con un borde de característica de relieve del electrodo de matriz es indicado con el número de referencia 42'. Los picos 40', 42' son dados a las mismas posiciones laterales relativas como los picos 40, 42 respectivamente. La disminución de la concentración de intensidad de campo resultante del aparato de la presente invención puede ser apreciada al comparar las magnitudes de los picos 40, 40' (que corresponden a un borde periférico sobre el electrodo de matriz) y las magnitudes de los picos 42, 42' (que corresponden a un borde de una característica de relieve sobre el electrodo de matriz) . Se puede ver fácilmente en cada caso que la concentración de intensidad de campo es reducida en un aparato de pegado 10' que tiene un elemento de pegado conjugado 24 de acuerdo con la presente invención. La concentración de la intensidad de campo adyacente a los bordes puede ser disminuida adicionalmente al utilizar las modificaciones adicionales ilustradas en la figura 5. En un arreglo alternativo, un manguito 52 es dispuesto alrededor de los lados 24S de una característica de relieve 24F. El manguito 52 es formado de un material rígido eléctricamente conductor que tiene una baja susceptibilidad a la RF, tal como cuarzo, vidrio o un material compuesto de baja pérdida. En otro arreglo alternativo, una corona 54 es dispuesta sobre la superficie de operación de una característica de relieve 24F. La corona 54 es formada asimismo de un material rígido eléctricamente no conductor que tiene una baja susceptibilidad a la RF, tal como cuarzo, vidrio o un material compuesto de baja pérdida. Consistente con la configuración que es impartida al bloque, un manguito 56 o una corona 58 pueden ser proporcionados a las características de relieve 18F sobre el elemento de matriz 18. Se debe apreciar a partir de lo anterior que el aparato de pegado de la presente invención permite que un primer elemento termoplástico sea plenamente unido a un segundo elemento termoplástico sin la presencia de sobrecalentamiento localizado o decoloración. Aún si los materiales a ser pegados no exhiben una característica de susceptibilidad a la RF dependiente de la temperatura, el uso de un aparato de pegado de acuerdo con la presente invención permite que se presente la adhesión con voltajes de RF aplicados más altos y tiempos de ciclo de pegado más cortos. Además, como se muestra en la figura 5, las paredes que definen las depresiones 24D pueden ser inclinadas o curvas hacia adentro o hacia afuera de la orientación vertical para definir una característica de relieve que es más amplia (esto es, ensanchada) o más estrecha (esto es, socavada) adyacente a la porción de base 24B. Estas alternativas son en general indicadas con los números de referencia 60 y 62 en la figura . La periferia del elemento conjugado puede tener configuraciones alternativas similares, si se desea.

Consistente con la configuración a ser impartida al bloque, se pueden efectuar modificaciones similares a las paredes que definen las depresiones 18D sobre el electrodo de matriz 18. Aquellos experimentados en la técnica, que tengan el beneficio de las enseñanzas de la presente invención resumida en la presente pueden efectuar numerosas modificaciones a la misma. Se interpretará que tales modificaciones caen en el alcance de la presente invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un aparato de pegado mejorado que utiliza energía de radiofrecuencia para unir (o pegar) un primer elemento termoplástico que tiene una farma periférica ppacfeta-amnada aun segundo elemento termoplástico, para formar mediante esto una configuración grabada que tiene una región de frontera periférica que rodea una pluralidad de áreas elevadas con regiones planas entre las mismas, los elementos termoplásticos son fabricados de materiales que absorben energía de radiofrecuencia, el material de por lo menos un miembro es susceptible a fuga térmica, el aparato de pegado incluye un primer electrodo de matriz y un segundo electrodo de soporte, el electrodo de matriz comprende una porción de montaje plana y un elemento de matriz, el elemento de matriz tiene una forma periférica con bordes y características de relieve cada una con una cara operativa sobre la misma, el elemento de matriz tiene una dimensión de altura, la cara operativa de la característica de relieve tiene una primera dimensión de profundidad, el borde periférico del elemento de matriz corresponde a la forma periférica del primer elemento termoplástico, en tanto que las características de relieve corresponden a la región de frontera periférica y las regiones planas de la configuración grabada, el electrodo de soporte tiene una superficie plana sobre el mismo, la mejora está caracterizada porque comprende: un elemento de pegado conjugado montado al electrodo de soporte, una porción de la superficie del electrodo de soporte que define un margen que rodea el elemento de pegado conjugado, el margen tiene una dimensión de ancho predeterminada, el elemento de pegado conjugado tiene una forma periférica que corresponde a la forma periférica del elemento de matriz, el elemento de pegado conjugado tiene características de relieve dimensionadas y colocadas para corresponder con el tamaño y colocación de cada característica de relieve sobre el elemento de matriz, el elemento de pegado conjugado tiene una dimensión de altura, la característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene una segunda dimensión de profundidad, en donde: la suma de la dimensión de altura del elemento de matriz y la dimensión de altura del elemento de pegado conjugado es de por lo menos tres centímetros y la proporción de la segunda dimensión de profundidad a la primera dimensión de profundidad es de por lo menos ocho a uno, mediante lo cual, la concentración del campo eléctrico en la vecindad de un borde del elemento de matriz es minimizada y la concentración del campo eléctrico en la vecindad de los bordes confrontantes de respectivas características de relieve sobre el electrodo de matriz y el elemento de pegado conjugado es minimizada, de tal manera que un primer elemento termoplástico es plenamente pegado a un segundo elemento termoplástico en la región de frontera periférica y las regiones planas sin la presencia de sobrecalentamiento de cualquier elemento termoplástico .
2. 2. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción de la segunda dimensión de profundidad a la primera dimensión de profundidad es de por lo menos aproximadamente diez a uno.
3. 3. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la dimensión de altura del elemento de matriz es de por lo menos aproximadamente 1 centímetro y en donde la dimensión de altura del elemento de pegado conjugado es de por lo menos aproximadamente dos centímetros.
4. 4. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la dimensión de ancho del margen del electrodo de soporte es mayor que la suma de la dimensión de altura del elemento de matriz y la dimensión de altura del elemento de pegado conjugado.
5. 5. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene una cara operativa sobre el mismo, la cara operativa de cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado se extiende por lo menos aproximadamente dos centímetros por encima de la superficie del electrodo de soporte.
6. 6. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene una cara operativa sobre la misma, el aparato de pegado comprende además una corona dispuesta sobre el elemento de pegado conjugado, la corona es formada a partir de un material no conductor que tiene una baja susceptibilidad a la radiofrecuencia .
7. 7. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene un lado sobre la misma, el aparato de pegado comprende además un manguito dispuesto alrededor de cada lado de por lo menos una característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado, cada manguito es formado de un material no conductor que tiene una baja susceptibilidad a la radiofrecuencia .
8. 8. Un aparato de pegado mejorado que utiliza energía de radiofrecuencia para pegar un bloque termoplástico que tiene una forma predeterminada a una superficie de pelos de una alfombra elaborada de un material polimérico termoplástico susceptible a fuga térmica, para grabar mediante esto al bloque una figura geométrica que tiene una región de frontera periférica que rodea una pluralidad de áreas elevadas con regiones planas entre las mismas, el aparato de pegado incluye un primer electrodo de matriz y un segundo electrodo de soporte, el electrodo de matriz comprende una porción de montaje plana y un elemento de matriz, el elemento de matriz tiene una forma periférica con bordes y características de relieve, cada una con una cara operativa sobre la misma, el elemento de matriz tiene una dimensión de altura, la cara operativa de la característica de relieve tiene una primera dimensión de profundidad, la forma periférica del elemento de matriz corresponde a la forma periférica del bloque termoplástico, en tanto que las características de relieve corresponden a la región de frontera periférica y las regiones planas de la figura geométrica grabada, el electrodo de soporte tiene una superficie plana sobre el mismo, la mejora está caracterizada porque comprende: un elemento de pegado conjugado montado al electrodo de soporte, una porción de la superficie del electrodo de soporte que define un margen que rodea el elemento de pegado conjugado, el margen tiene una dimensión de ancho predeterminada ; el elemento de pegado conjugado tiene una forma periférica que corresponde a la forma periférica del elemento de matriz, el elemento de pegado conjugado tiene características de relieve dimensionadas y colocadas para corresponder al tamaño y colocación de cada característica de relieve sobre el elemento de matriz, el elemento de pegado conjugado tiene una dimensión de altura, la característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene una segunda dimensión de profundidad, en donde la suma de la dimensión de altura del elemento de matriz y la dimensión de altura del elemento de pegado conjugado es de por lo menos tres centímetros y la proporción de la segunda dimensión de profundidad a la primera dimensión de profundidad es de por lo menos ocho a uno; mediante lo cual, la concentración del campo eléctrico en la vecindad de un borde del elemento de matriz es minimizada y la concentración del campo eléctrico en la vecindad de los bordes confrontantes de las características de relieve respectivas sobre el electrodo de matriz y el elemento de pegado conjugado es minimizada, de tal manera que un bloque es plenamente unido a una alfombra en la región de frontera periférica y las regiones planas sin la presencia de calentamiento ya sea del bloque o el pelo de la alfombra.
9. 9. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la proporción de la segunda dimensión de profundidad a la primera dimensión de profundidad es de por lo menos aproximadamente diez a uno.
10. 10. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque: la dimensión de altura del elemento de matriz es de por lo menos aproximadamente un centímetro y en donde: la dimensión de altura del elemento de pegado conjugado es de por lo menos aproximadamente dos centímetros.
11. 11. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la dimensión de ancho del margen del electrodo de soporte es mayor que la suma de la dimensión de altura del elemento de matriz y la dimensión de altura del elemento de pegado conjugado.
12. 12. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene una cara operativa sobre la misma, la cara operativa de cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado se extiende por lo menos aproximadamente dos centímetros por encima de la superficie del electrodo de soporte.
13. 13. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene una cara operativa sobre el mismo, el aparato de pegado comprende además una corona dispuesta sobre la cara operativa de por lo menos una característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado, la corona es formada de un material no conductor que tiene una baja susceptibilidad de radiofrecuencia .
14. 14. El aparato de pegado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque cada característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado tiene un lado sobre la misma, el aparato de pegado comprende además un manguito dispuesto alrededor del lado de por lo menos una característica de relieve sobre el elemento de pegado conjugado, cada manguito es formado de un material no conductor que tiene una baja susceptibilidad a la radiofrecuencia .