MÉTODO PARA FABRICAR UN TROQUEL DELGADO PARA UTILIZARLO EN UNA PRENSA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describe un troquel delgado adaptado para utilizarse en una prensa y, más particularmente, se describe un troquel delgado adaptado para utilizarse en una prensa, un sistema que incluye un troquel delgado y una prensa, y un método para fabricar un troquel delgado adaptado para utilizarse en una prensa. Los troqueles y prensas de corte de lámina se utilizan para recortar varios patrones de materiales laminados. Las prensas pueden tomar la forma de una prensa de platina con troquel o una prensa de matrizar de rodillos. Las prensas se diseñan para aplicar presión uniforme a un troquel para cortar a través de una lámina o una pluralidad de láminas simultáneamente. Los troqueles también pueden utilizarse para estampar imágenes sobre materiales laminados. Tipicamente, las láminas se colocan entre el troquel y un portaherramientas o cojin amortiguador de corte, con la regla de acero y el troquel extendiéndose a través de las láminas y ligeramente hacia el portaherramientas de corte cuando se aplica presión al troquel. Las prensas de troquelar se utilizan comercialmente, asi como por consumidores. Tipicamente, una variedad de formas se proporcionan por los diversos troqueles disponibles. Por ejemplo, los troqueles típicos incluyen formas que varían desde las letras en el alfabeto, números, y otras diversas formas, tales como lunas, estrellas, animales, árboles, y otras diversas formas. Típicamente, los troqueles incluyen un material base, tal como madera laminada o plástico, que aloja una regla de acero que se forma en la forma de corte deseada. Un material de caucho entonces se engoma a la madera laminada o base de plástico de manera que el caucho se extienda sobre la altura del borde afilado de la forma de regla de acero doblada, de manera que el caucho protege la regla de acero y actúa como un medio expulsor para expulsar el material de lámina cortada de la regla de acero después del proceso de corte . Se describe un troquel delgado adaptado para utilizarse en una prensa. El troquel se describe en la presente incluyendo una base o porción de soporte que proporciona rigidez al ensamblaje de troquel. La base incluye una indentación que define un rebordeador alrededor del borde periférico de la base. Un troquel delgado se aloja en la indentación de la base y el troquel delgado se adhiere a la indentación de la base mediante un adhesivo . El troquel delgado se coloca en la indentación de la base de manera que las porciones en relieve o elevadas del troquel delgado se apartan de la indentación en la base para permitir que el troquel delgado corte hacia y estampe un material laminado.
La espuma de expulsión se adhiere al lado de la porción en relieve del troquel delgado mediante un adhesivo de manera que la espuma de expulsión proteja la porción en relieve del troquel delgado y proporciona un medio de expulsión de la forma recortada del material laminado. También se describe un troquel y sistema de prensa que utiliza el troquel delgado descrito en la presente. Se incluye en el sistema una prensa de matrizar, la cual puede ser una prensa de platina con troquel o una prensa de matrizar de rodillos. La prensa de matrizar incluye un portaherramientas de corte que permite al troquel cortar a través del material laminado y hacia el portaherramientas de corte, si se utiliza una prensa de platina con troquel. El sistema además incluye un troquel delgado adaptado para utilizarse con una prensa de matrizar. El troquel delgado incluye una porción base, una porción de troquel delgado, y una porción de espuma de expulsión, en donde la porción base y la porción de espuma de expulsión intercalan la porción de troquel delgado de manera que el troquel delgado se localiza en una indentación localizada en la base y se adhiere a la base mediante un adhesivo. Además, la porción de espuma de expulsión se adhiere a la porción de troquel delgado para proteger las porciones en relieve de la porción de troquel delgado. .La espuma de expulsión protege las porciones en relieve de la porción de troquel delgado y actúa como un medio de expulsión para expulsar las formas cortadas del material laminado. También se describe en la presente un método para fabricar un troquel delgado, en donde el método incluye las etapas de proporcionar un material de acero, atacar quimicamente una porción del material de acero para dejar por lo menos una porción en relieve en una superficie del material de acero para proporcionar una forma en el material de acero. El proceso además incluye adherir el material de acero a una porción base de manera que la porción en relieve del material de acero se expone en un lado. Además, una espuma de expulsión se adhiere al lado de corte del material de acero para proteger las porciones en relieve del troquel de acero y para actuar como un medio de expulsión para expulsar la forma cortada de un material laminado utilizado en un proceso de corte. En otro aspecto de la descripción, un método para fabricar un troquel delgado se describe en donde un segundo proceso de grabado al agua fuerte se incorpora después del desprendimiento de la película laminada de la porción en relieve o corte del troquel. La segunda etapa de grabado al agua fuerte típicamente dura de 10 a 25 segundos, y de mayor preferencia de 15 a 20 segundos, dependiendo del acero que se ataque químicamente y la resistencia y composición de la solución de ataque químico. La etapa secundaria de grabado al agua fuerte remueve los bordes filosos de la superficie de corte para proporcionar un corte más fino cuando se utiliza el troquel delgado. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La descripción ahora se describirá en mayor detalle con referencia a la modalidad ilustrada en los dibujos anexos, en los cuales elementos similares portan números de referencia similares y en donde: La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un troquel delgado de acuerdo con la presente descripción; la Figura 2 ilustra una vista en corte transversal tomada de la linea 2-2 de la Figura 1 de acuerdo con la presente descripción; la Figura 3 ilustra una vista inferior del troquel delgado de acuerdo con la presente descripción; la Figura 4 ilustra un sistema que utiliza una prensa de platina o rodillo y un troquel delgado de acuerdo con la presente descripción; la Figura 5 ilustra el proceso para fabricar un troquel delgado de acuerdo con la presente descripción; la Figura 6 ilustra una vista superior del troquel delgado con la espuma de expulsión removida; la Figura 7 ilustra una vista de perfil lateral del borde en relieve o cortado de la porción de troquel con la película laminada dejada en la porción en corte en relieve, esto es lo que la porción de troquel parece después de la etapa de grabado al agua fuerte pero antes del desprendimiento de la película laminada; y la Figura 8 ilustra la porción de troquel terminada después de que la película laminada se ha removido y después de que la porción de troquel se ha expuesto a un segundo proceso de grabado al agua fuerte para remover los bordes filosos de la porción en corte en relieve del troquel. Se describe un troquel delgado que se adapta para utilizarse en una prensa de matrizar, tal como una prensa de platina con troquel o una prensa de matrizar de rodillo. Como se muestra en la Figura 1, se describe un troquel delgado, tal como un ensamblaje 100 de troquel atacado químicamente. El ensamblaje 100 de troquel incluye una porción 102 base y una porción 104 de espuma de expulsión. Como se describirá adicionalmente en lo siguiente, la porción 104 de espuma de expulsión tiene una forma 106 que sigue el contorno de una porción en relieve de la porción de troquel delgado del ensamblaje. Las formas 106 se definen por rebordeadores 108 de forma. Los rebordeadores 108 de forma definen las formas 106 en la espuma 104 de expulsión y se crean durante el primer uso del ensamblaje 100 de troquel atacado químicamente, cuyo primer uso puede hacerse en la fábrica para probar el troquel o puede llevarse a cabo por el usuario del ensamblaje 100 de troquel. La porción 104 de espuma de expulsión incluye un rebordeador 110 de espuma de expulsión que sigue un rebordeador 112 de la porción base. La Figura 2 es una vista lateral en corte transversal tomada de la linea 2-2 de la Figura 1. la Figura 2 ilustra cómo las porciones se ensamblan para incluir la configuración de ensamblaje final del ensamblaje 100 de troquel. La porción 102 base incluye una indentación 202 de porción base para definir el rebordeador 112 periférico de porción base. El troquel 206 atacado químicamente incluye una porción 207 relativamente plana y una porción en relieve opuesta como se define por 208 y las porciones 210 inferiores. La porción 207 plana del troquel 206 atacado químicamente se adhiere a la indentación 202 base de manera que el troquel 206 atacado químicamente se localiza en y se rodea por el rebordeador 112 periférico de porción base. Una capa de adhesivo 204 adhiere la porción 207 plana de troquel atacado químicamente a la indentación 202 base. Este adhesivo 204 puede ser un adhesivo de espuma, un adhesivo de aspersión o cualquier, otro medio para adherir la porción 207 plana del troquel atacado químicamente a la porción 202 de indentación base . La porción 104 de espuma de expulsión se adhiere a las porciones 210 inferiores del troquel 206 atacado químicamente. La porción 104 de espuma de expulsión se adhiere a las porciones 210 inferiores del troquel 206 atacado químicamente mediante un adhesivo 212. El adhesivo 212 puede ser un adhesivo de espuma, adhesivo de aspersión, o cualquier otro medio para adherir la porción 104 de espuma de expulsión a las porciones 210 inferiores del troquel 206 atacado químicamente. La vista de primer plano mostrada en la Figura 2?, ilustra una modalidad ejemplar en donde el adhesivo 212 de espuma de expulsión se limita a las porciones 210 inferiores del troquel 206 atacado químicamente. En esta modalidad, esta configuración evita que el material 104 de espuma de expulsión se enlace o interfiera con la porción en relieve, o la superficie 208 de corte del troquel 206 atacado químicamente. Alternativamente, el adhesivo se adhiere a las porciones 210 inferiores, así como las porciones 208 en corte en relieve. En esta modalidad, cuando ocurre el primer uso o corte del troquel, la porción 208 en relieve del troquel simplemente corta a través del adhesivo y la espuma de expulsión. La altura de la porción en relieve o en corte de la porción de troquel es 0.053 centímetros (.021 pulgadas), con la base de la porción de troquel siendo 0.025 centímetros (.010 pulgadas). La base de la porción en relieve o en corte de la porción de troquel es aproximadamente de 0.053 centímetros (.021 pulgadas) de ancho en la parte inferior y es aproximadamente de 0.010 centímetros (.004 pulgadas) de ancho en la parte superior, con una superficie plana de corte de aproximadamente 0.005 centímetros (.002 pulgadas) de ancho. Desde luego, estas dimensiones son ejemplares solamente y no se pretenden para limitar las reivindicaciones. Por ejemplo, la parte superior de la porción de corte en relieve puede variar en cualquier lugar de 0.025 centímetros (.001 pulgadas) a 0.012 centímetros (.005 pulgadas), por ejemplo sin aplastar el material que ha de cortarse. La Figura 3 ilustra la parte inferior del ensamblaje 100 de troquel atacado químicamente, en donde solamente la porción 102 base se ve. La porción 102 base incluye un lado 300 posterior. El lado 300 posterior incluye una indentación 302 de lado posterior. La indentación 302 de lado posterior permite a una etiqueta 304 con indentaciones 306 de identificación para localizarse en la indentación 302 de lado posterior. Como se muestra en la Figura 3A, la cual es una vista en corte transversal tomada de la línea 3A-3A de la Figura 3. La profundidad de la indentación 302 de lado posterior es mayor que la altura de la etiqueta 304 de manera que las fuerzas transferidas a través del ensamblaje 100 de troquel son uniformes a través del ensamblaje 100 de troquel cuando el ensamblaje 100 de troquel se utiliza con una prensa de matrizar. Esto se representa en la Figura 3A en donde la profundidad de la indentación 302 de lado posterior se identifica por d y la altura de la etiqueta 304 se identifica por h, en donde d > h.
Como se muestra en la .Figura 4, el troquel delgado descrito en la presente puede utilizarse con una prensa 402 de troquel de platina con un portaherramientas 404 de corte y un adaptador 406 opcional. Alternativamente, el troquel 100 delgado descrito en la presente puede utilizarse con una prensa 406 de rodillos. El material 408 laminado, el cual puede comprender papel, plástico, piel, o una variedad de otros materiales, se coloca entre el troquel 100 delgado y el portaherramientas 404 de corte. La presión se aplica al troquel 100 delgado a través de la prensa 402 de platina de manera que la porción en relieve para la porción 208 en corte de la porción 206 de troquel atacado químicamente se fuerza hacia y a través del material 408 laminado y hacia el portaherramientas 404 de corte de manera que la forma deseada se recorta del material 408 laminado. Alternativamente, el troquel atacado químicamente estampa la forma de la porción en relieve del troquel en el material 408 laminado. En esta modalidad, la porción 208 en relieve no es tan afilada como para no cortar a través del material 408 laminado cuando se aplica presión el troquel desde la prensa. Si se utiliza una prensa 406 de rodillos con el troquel 100 delgado descrito en la presente, el material 408 laminado y el troquel delgado se alimentan a través de los rodillos de la prensa 406 de rodillo de manera que la presión se ejerce hacia el troquel 100 delgado , y hacia el material 408 laminado de manera que la forma deseada se recorta del material 408 laminado. Si se utiliza una prensa 406 de rodillo, los rodillos pueden incluir un caucho u otra capa elástica de manera que la porción en relieve o la porción 208 en corte del troquel 206 atacado químicamente no se daña cuando se alimenta a través de los rodillos de la prensa 406 de rodillo. También se describe en la presente un método para fabricar un ensamblaje 100 de troquel delgado, como se describe en la presente. La Figura 5 ilustra el método para fabricar el troquel delgado, el cual incluye las etapas de proporcionar una lámina de materia prima plana que puede ser un acero para resortes con una dureza elevada 45 o valor nominal HRC. El material de acero se limpia para remover el polvo y aceites de las superficies de acero. El material de acero también se desgrasa para remover la grasa de la materia prima de la lámina de acero. La materia prima de la lámina de acero entonces se enjuaga con agua para remover cualquier material desgrasante en las superficies de acero. El material de acero entonces puede enjuagarse con ácido para además remover cualquier grasa u otras partículas en las superficies del material de acero. El material de acero entonces se enjuaga con agua nuevamente para remover cualesquier químicos ácidos restantes sobre las superficies de acero. El material de acero entonces se depura con un rodillo de depuración. El rodillo de depuración puede formarse de un material de nylon. El material de acero entonces se enjuaga nuevamente y el material de acero luego se seca. El material de acero después se desempolva para remover cualquier polvo en las superficies de acero. Después, las superficies de acero que no van a atacarse químicamente, se laminan con una película seca. La película seca puede ser una película seca con una especificación de YQ-30SD. La película seca se aplica sobre las superficies de acero a una temperatura de 115 °C a una presión de 4.92 kilogramos por centímetro cuadrado o kg/cm2 (70 libras por pulgada cuadrada o psi) . La película laminada se expone para formar la imagen y/o la palabra en un negativo sobre la superficie de acero, con el resultado negativo estando sobre la superficie de acero que se expone con una luz fuerte. Este proceso de desarrollo se completa a una temperatura de 12°C y una presión de -720 mmHg. El laminado se desarrolla mediante las etapas para remover la película seca sin exponer la película seca, para conseguir la imagen y la palabra localizadas en una superficie del material de acero. Una solución de desarrollo incluye un químico conocido como NaCC>3 en una solución al 1% , y a una temperatura de 30 °C, y a una presión de 1.5 kg/cm2 y con un tiempo- de contacto de 50 segundos de la solución de desarrollo con el material de acero laminado. El material de acero entonces se enjuaga con agua y se seca por soplado.
Después, el material de acero se ataca químicamente sin la película seca con una solución química de FeCL3 para conseguir la imagen y/o la palabra en el material de acero. Es esta etapa la que crea las porciones 208 en relieve o en corte y la porción 210 inferior. Es la porción 210 inferior la que se graba al agua fuerte, mientras la porción en relieve o la porción 208 en corte permanece en el espesor original del material de acero. El proceso de grabado al agua fuerte incluye un químico conocido como FeCL3 al 41%, con una gravedad específica de 1.41, HCL 31% con una gravedad específica de 1.151, y PC-420 con una gravedad específica de 1.288. Además, esto se lleva a cabo a una temperatura de 48 °C, y una presión de 3.0kg\cm2 y con el material de acero siendo expuesto a esta solución química aproximadamente de 15 a 30 minutos de tiempo, y de mayor preferencia de 15 a 25 minutos de tiempo. Después, el material de acero con las superficies atacadas químicamente resultantes se enjuaga con agua y se seca por soplado. Después, la película laminada seca se desprende de la porción 208 en relieve o en corte con un químico conocido como NaOH al 5%, a una temperatura de 48 °C y a una presión de 2.0kg\cm2 y un tiempo de contacto de 60 segundos . El material de acero tiene la forma casi de una red como se muestra en la Figura 7 antes de que la película laminada se desprenda de la porción 208 en corte. En este punto, en una modalidad, el material de acero entonces se expone a una etapa secundaria de grabado al agua fuerte después de que la película laminada seca se ha desprendido de la porción 208 en relieve o en corte. El proceso secundario de grabado al agua fuerte puede durar en cualquier lugar entre 10 a 30 segundos, y de mayor preferencia durar de 15 a 20 segundos de tiempo, dependiendo de la composición del metal que se graba al agua fuerte y la composición de la solución de ataque químico. La Figura 8 ilustra el material de acero después de que la película laminada seca se ha retirado de la porción 208 en relieve o en corte y después de que el material de acero se ha expuesto al proceso secundario de grabado al agua fuerte. Más específicamente, el proceso secundario de grabado al agua fuerte remueve los bordes 501 y 503 mostrados en la Figura 7. La forma resultante es un troquel que tiene una porción 208 en corte en relieve de aproximadamente 0.053 centímetros (.021 pulgadas) de ancho y aproximadamente 0.078 centímetros (.031 pulgadas) de altura general, pero la altura no se limita a esta dimensión. El ancho de la parte superior de la porción 208 en relieve es aproximadamente de 0.010 centímetros (.004 pulgadas), y más específicamente, la superficie de corte plana es de aproximadamente 0.005 centímetros (.002 pulgadas) de ancho en la parte superior de la porción 208 en relieve o en corte, pero puede ser de 0.0025 a 0.0125 centímetros (.001 a .005 pulgadas) de ancho. Después, el material de acero con la forma de red grabada al agua fuerte se expone a un proceso de ataque químico nuevamente, sin ninguna película laminada seca localizada sobre la porción 208 en relieve o en corte. Esto quita cualquier borde filoso de la porción 208 en relieve o en corte y además define la porción 208 en relieve o en corte. Esta etapa se conoce como segunda etapa de grabado al agua fuerte. En esta etapa, el material de acero con la forma de casi red se expone a los químicos de ataque durante aproximadamente 20 a 25 segundos; sin embargo, este tramo de tiempo es ejemplar solamente y es una función del espesor del troquel atacado químicamente y la resistencia y composición de los materiales de ataque químico. Después, el material de acero se enjuaga por presión y se seca por soplado, y después un antioxidante puede aplicarse al material de acero. El antioxidante no debe interferir con la adhesión de la espuma de expulsión sobre el material de acero o la adhesión del material de acero sobre la porción 102 base. Después, el material de acero resultante, de otra forma conocido como la porción 206 de troquel atacado químicamente, se aplica a la porción 102 base y después el material 104 de espuma de expulsión se aplica al lado en corte del troquel 206 atacado químicamente. El material de esponja que se utiliza puede conocerse como PORON, una espuma de uretano celular, número de parte 470130-25025-04, de Rogers Corporation, Woodstock, CT. Alternativamente, el material de esponja puede ser de la familia de neopreno y, más particularmente, un neopreno sintético, tal como caucho de cloropreno, de otra forma conocido como espuma de CR. La espuma de CR es una espuma durable y relativamente económica puesto que es sintética. La materia prima de la lámina de acero que se proporciona puede permitir a una pluralidad de troqueles 206 atacados químicamente grabarse al agua fuerte de una pieza de materia prima laminada. Por lo tanto, una pluralidad de troqueles 206 atacados químicamente puede maquinarse de la pieza de materia prima laminada, con la separación de los troqueles individuales de la materia prima laminada que se logra en la etapa de grabado al agua fuerte. Aunque esta descripción se ha mostrado y descrito con respecto a modalidades detalladas, aquellos con experiencia en la técnica entenderán que diversos cambios en forma y detalle pueden hacerse sin apartarse del alcance de la presente descripción, por ejemplo, en una modalidad, el material de acero se transporta en rollos para facilidad de transporte. El material de acero se desenrolla y corta en tamaños específicos para maximizar el rendimiento de la lámina dependiendo del tamaño de los troqueles que se graban al agua fuerte de las láminas. Las láminas de acero entonces se aplanan al enviar las láminas acero a través de rodillos y después las láminas de acero se limpian. El material entonces se limpia y después la película seca laminada se aplica a las superficies y el material entonces se enjuaga antes de la etapa de anti-oxidación . La línea de ensamblaje de ataque químico puede incluir un número de secciones de grabado al agua fuerte para proporcionar al operador una oportunidad de verificar la calidad de las piezas entre cada sección o módulo de grabado al agua fuerte. Además, un sistema de regeneración de ataque químico, tal como el disponible de Japan Aqua Co., Ltd. localizado en Osaka, Japón ayuda a controlar la composición química a las velocidades deseadas durante el proceso del grabado al agua fuerte.