PT1169166E - Prototipagem rápida de textura - Google Patents

Description

ΕΡ 1 169 166 /PT DESCRIÇÃO "Prototipagem rápida de textura"

Este invento refere-se a prototipagem rápida de textura, com referência particular à produção em série de cópias de um protótipo texturado.

Muitos artigos moldados são fabricados com um acabamento de superfície texturado. Os exemplos incluem peças de decoração de interiores para automóveis, botões de selecção e pegas para utensílios de cozinha, mobiliário de jardim, caixas para equipamento áudio e video, computadores e calculadoras, etc. Muitos destes artigos são fabricados a partir de moldes grandes e caros. Os moldes são fabricados, em primeiro lugar, com uma cavidade de moldação lisa, que tem então de ser gravada para produzir a textura. A gravação é realizada através da aplicação de uma máscara e da imersão do molde em ácido de gravação.

Habitualmente, é impossível ou na melhor das hipóteses altamente impraticável fazer desaparecer a textura, uma vez gravada, e aplicar uma textura diferente. É vital, por conseguinte, para um projectista possuir alguma ideia de como será o aspecto do produto texturado. Para este fim, foram propostas simulações por computador, em que o artigo pode ser representado e ser sobreposta uma textura num ecrã, através da utilização de técnicas de CAD. Sem importar o estado de excelência a que este tipo de simulação pode ser levado, no entanto, o mesmo continua a não poder dar ao projectista um componente verdadeiramente tridimensional, texturado, para integrar numa montagem de protótipo, por exemplo, de um automóvel.

Para além disso, é desejável que possa ser realizado um certo número de cópias de um protótipo, através da utilização do protótipo rápido original como um modelo de formação. Para além disso, logo que um protótipo seja produzido com uma textura de superfície, que seja considerada adequada, é desejável que sejam produzidas cópias em série para fins de produção. 2

ΕΡ 1 169 166 /PT São conhecidos vários métodos, através dos quais podem ser produzidos protótipos rápidos com a utilização de suporte lógico de desenho assistido por computador (CAD) para gerar modelos tridimensionais (3D) de protótipos. Em estereolitografia, um reservatório contém um polímero resinoso sensível a UV que é curado selectivamente por radiação UV, vinda, por exemplo, de um laser. 0 laser segue o perfil de dados CAD para curar selectivamente a resina, desenvolvendo camadas de substrato sólido. Este procedimento é concretizado através da "estratificação" da secção transversal dos dados CAD 3D para produzir laminados de, por exemplo, 0,1 mm de espessura. O reservatório que contém a resina possui uma mesa que pode ser posicionada por baixo da superfície da resina por uma quantidade igual à espessura da lâmina. O feixe laser é guiado através desta camada de resina para produzir uma camada fina de resina curada que é equivalente à lâmina CAD da secção transversal. A mesa é então coberta por uma quantidade igual à espessura da lâmina e, uma vez mais, a camada resultante de resina é curada pelo feixe laser de modo a produzir o equivalente físico da lâmina seguinte no ficheiro CAD. O processo é repetido até que o objecto sólido desejado seja produzido. Podem ser adicionadas estruturas de suporte através do suporte lógico: estas estruturas são uma parte do ficheiro de dados composto e são "aumentadas" com o modelo necessário. Após conclusão, o modelo é ainda tratado, quaisquer estruturas de suporte são removidas, e o objecto é acabado, para produzir uma superfície lisa, à mão. É altamente vantajoso que o objecto possa ser produzido directamente a partir de um desenho CAD numa questão de dias.

Outros métodos para prototipagem rápida são fabrico por laminação de objectos (LOM) e sinterização selectiva por laser (SLS). O LOM envolve corte e laminação accionados por computador de folhas finas de papel que são reunidas como camadas para produzir um modelo 3D. A SLS envolve a sinterização directa de partículas poliméricas ou de um compósito de metal numa forma por camadas para produzir objectos 3D.

Os protótipos também podem ser fabricados por vazamento directo de modelos de fibra de vidro (GRP). Os próprios 3 ΕΡ 1 169 166 /PT modelos são vazados a partir de uma moldação do protótipo original de barro produzido por um projectista/estilista. As peças vazadas GRP ou outras peças vazadas resinosas podem ser obtidas a partir deste tipo de ferramentas de produção de moldes (não texturados), bem como a partir de blocos de resina maquinados de forma directa. No último caso, os dados CAD podem ser fresagem (CNC) automaticamente silicone ou a máquina de que segue cortando o partir dos então ser mandril (não utilizados para accionar uma controlada por computador, os contornos do modelo CAD, epoxi dura, são revestidas a mandris. As ferramentas de moldação podem utilizadas para produzir múltiplas cópias do texturado).

Nenhum destes métodos pode transmitir de forma adequada um acabamento de superfície texturada sobre o protótipo ou sobre um padrão de ferramenta molde, conformador ou outra "cércia".

Em EP-A-0400672 é descrito um processo para moldar artigos em que um holograma, ou outra microestrutura, é incorporado no molde. Esta incorporação de um holograma ou outra microestrutura pode ser conseguida através da aplicação do holograma ou outra microestrutura a um modelo do artigo e da formação de um molde à volta do modelo.

Em FR-A-2631861 é descrito um processo para produção de um molde em que a textura é aplicada a um modelo e um molde do modelo texturado é fabricado através de uma técnica de vazamento de fases múltiplas. 0 presente invento proporciona o fotocopiar rápido para os artigos de superfície texturada, incluindo artigos não moldados, dando a apreciação prévia autêntica tanto da aparência como do tacto.

Para além disso, o presente invento proporciona métodos através dos quais podem ser realizadas cópias de protótipos rápidos texturados deste tipo. 0 invento compreende um método para produção de cópias de um protótipo texturado que compreende os passos de: 4

ΕΡ 1 169 166 /PT aplicaçao de uma camada de revestimento a um protótipo para produzir um protótipo texturado; produção de um molde do protótipo texturado; e utilização do molde para produzir as ditas cópias; caracterizado por a camada de revestimento compreender um suporte removível com material em relevo ligado ao mesmo como uma textura; e o suporte removível ser descolado do protótipo para deixar o material em relevo ligado ao protótipo, produzindo, deste modo, um protótipo texturado.

Desta forma, é possível produzir muitas cópias de um artigo texturado de forma muito rápida e a custo muito baixo. A qualidade do acabamento da superfície texturada é muito elevada e até mesmo execuções de produção relativamente curta de um artigo podem tornar-se economicamente viáveis. Para além disso, o tempo que decorre desde a concepção de uma ideia até à introdução efectiva no mercado pode ser muito reduzido.

Uma vantagem com esta abordagem é que apenas o material deixado ligado ao protótipo é o material em relevo e, por conseguinte, as dimensões do protótipo não texturado subjacente, não são alteradas. 0 material em relevo pode ser, de preferência, colado ao protótipo para permitir a descolagem do suporte removível.

No entanto, a camada de revestimento pode ser solúvel e ser dissolvida depois do material em relevo ter aderido ao protótipo. A camada de revestimento pode ser solúvel numa pintura que é aplicada depois da aplicação ao protótipo - a camada de revestimento então começa a ser absorvida na camada da pintura. 0 revestimento pode ser polido sobre o protótipo - isto pode ser concretizado antes e/ou depois da remoção da camada de revestimento, se for realizado antes, o polimento serve a finalidade de melhorar a aderência ao protótipo e ajuda a aperfeiçoar quaisquer imperfeições na aplicação. 0 polimento pode ser efectuado por uma escova com cerdas dispostas de 5

ΕΡ 1 169 166 /PT forma densa, de qualquer forma outras ferramentas de polimento podem ser determinadas como mais adequadas para padrões específicos.

Como para padrões, a textura pode ser uma textura de padrão aleatório, tal como os acabamentos de couro e textura de madeira muito conhecidos. Um revestimento texturado adequado para acabamentos deste tipo é uma máscara de gravação de vidro comercialmente disponível. No qual um padrão de máscara é suportado sobre uma folha removível para aplicação a uma superfície de vidro, a qual é então decapada por jacto de areia, sendo a superfície de vidro sujeita a erosão, excepto por debaixo da máscara, a qual é depois removida. No presente pedido, o material da máscara torna-se parte da superfície texturada do protótipo previamente texturado. 0 método do invento é particularmente vantajoso, no entanto, com padrões geométricos utilizados como textura. Padrões deste tipo podem ser criados de forma imediata através de uma arquitectura de CAD que possa controlar uma arquitectura de corte para cortar o padrão em material em folha e.g. laminação de plásticos de vinil. A laminação deste tipo pode ser apresentada (em diferentes espessuras) sobre um suporte removível a partir do qual folhas cortadas podem ser separadas, por ligação diferencial, sobre uma folha removível separada - existindo, então, versões 'positiva' e 'negativa' do padrão. Qualquer folha removível, então, forma a camada de revestimento do revestimento texturado. 0 revestimento texturado pode, em alternativa, ser produzido por outros métodos. Exemplos incluem a cura selectiva de fotopolímeros; impressão reticulada sobre um substrato; métodos de impressão de termopolímeros e técnicas SLS e LOM.

Embora o efeito global de um padrão aleatório, couro, textura a imitar madeira, etc., possa ser visualizado por projectistas especializados, a forma como uma textura de padrão geométrico regular assenta sobre uma superfície curva é mais difícil de imaginar. Na verdade, são experimentadas dificuldades na gravação, mesmo em moldes moderadamente 6 ΕΡ 1 169 166 /PT complicados, com texturas de padrão geométrico como uma máscara - com a folha de suporte habitualmente tem de ser enrugada para se ajustar ao molde. Muitas vezes, uma textura geométrica regular simplesmente não pode ser aplicada, devido a dificuldades de gravação do molde, o que explica uma preponderância de texturas aleatórias, principalmente couros.

No entanto, para finalidades de prototipagem como apresentadas aqui, o revestimento pode ser arquitectado para poder ser esticado para se ajustar sem enrugar sobre o protótipo e a textura é transmitida ao revestimento (como por uma arquitectura CAD) em forma distorcida para compensar o estiramento de revestimento para se ajustar ao protótipo.

Um sistema CAD ou semelhante podem ser utilizados para produzirem um gabarito, a partir do qual é produzido o revestimento texturado. 0 revestimento texturado pode ser produzido num processo em que: um desenho correspondente à textura da superfície do revestimento texturado é produzido num sistema CAD ou semelhante; e o dito desenho é cortado a partir de um material em folha sob controlo por computador. A utilização de CAD permite que superfícies texturadas sejam produzidas de forma muito conveniente e directa num tempo muito curto. Para além disso, existem possibilidades ilimitadas para o desenho de superfícies texturadas e correcções a um desenho podem ser realizadas de forma muito fácil, i.e., é possível iteração. Por conseguinte, a “personalização" de um desenho pode ser conseguida de forma muito rápida. Para além disso, até mesmo execuções de produção curta de um desenho de "fabrico de uma peça", única podem tornar-se economicamente viáveis. 0 desenho correspondente à textura de superfície do revestimento texturado pode ser cortado do material em folha e o desenho cortado pode ser transferido de um suporte removível do material em folha para a camada de revestimento. É possível utilizar técnicas CAD na produção de revestimentos 7 ΕΡ 1 169 166 /PT texturados em conjunto com outros passos de produção de textura. Por exemplo, é possível utilizar um sistema CAD para produzir um estêncil ou gabarito, que é utilizado para curar de forma selectiva um fotopolímero. Neste caso, o desenho cortado do material em folha pode ser um "negativo" da textura da superfície real do revestimento texturado. 0 próprio protótipo pode ser moldado ou não. Um protótipo não moldado pode ser produzido por estereolitografia, fabrico por laminação de objectos ou sinterização selectiva por laser. Também, é possível aplicar um revestimento texturado a um protótipo não moldado simplesmente para simular a aparência de uma textura sobre o protótipo, e não para moldar cópias do protótipo texturado. Pode não ser desejável produzir cópias deste tipo, devido à aparência do protótipo texturado não poder ser considerada como aceitável. A finalidade de uma abordagem deste tipo é para visualizar a aparência de uma dada textura sobre um protótipo e é possível utilizar tantas superfícies texturadas sobre tantos protótipos quanto se deseje. Uma abordagem semelhante para ajudar a visualização de artigos moldados, texturados, é descrita na anterior publicação internacional no. WO 99/28113 do presente requerente, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência. 0 molde pode ser produzido numa quantidade de modos através de, por exemplo, vazamento, moldação, electroformação. 0 passo de produção de um molde do protótipo texturado pode compreender a vazamento do protótipo texturado num material de formação de moldes, que pode ser borracha de silicone. 0 passo de produção de um molde do protótipo texturado pode compreender um processo de moldação de material em pasta ("slush moulding"), em que um revestimento de metal é electroformado sobre o protótipo texturado ou sobre uma réplica do mesmo. 0 metal pode ser o níquel. Também é possível utilizar a moldação por injecção-reacção RIM (ferramentas de epoxi), em que é fabricada uma peça de resina vazada de um modelo de cércia texturado. 8

ΕΡ 1 169 166 /PT Ο passo para produção de um molde do protótipo texturado pode compreender um processo de moldação em que metal é pulverizado sobre o protótipo texturado ou sobre uma réplica do mesmo para formar uma coquilha metálica.

Os métodos para simular textura de acordo com o invento serão agora descritos com referência aos desenhos em anexo, em que: a Fig. 1 é uma secção transversal esquemática através de um molde; a Fig. 2 é uma vista de um protótipo construído com a utilização do molde da Fig. 1; a Fig. 3 é uma vista da superfície exterior de uma camada de revestimento texturado para ser aplicada ao protótipo da Fig. 2; a Fig. 4 é uma secção transversal através da camada de aplicação do revestimento texturado da Fig. 3, muito ampliada; a Fig. 5 é uma secção transversal através de parte da superfície do protótipo da Fig. 2, com o revestimento das Figs. 3 e 4 no lugar e que mostra o polimento; a Fig. 6 é uma secção transversal semelhante à Fig. 5, que mostra o descolar de uma camada de revestimento; a Fig. 7 é uma secção transversal semelhante à Fig. 5, que mostra a pintura sobre uma camada de revestimento solúvel; a Fig. 8 é uma vista da superfície exterior de uma camada de aplicação de revestimento texturado de um padrão de textura geométrica; a Fig. 9 mostra um protótipo texturado; a Fig. 10 é um diagrama esquemático que mostra passos na produção de cópias de um protótipo texturado; e 9

ΕΡ 1 169 166 /PT a Fig. 11 é um diagrama esquemático que mostra a) a aplicação de um revestimento texturado a um protótipo, b) a remoção de um suporte removível, c) material em relevo e película delicada sobre o protótipo, d) decapagem por jacto de areia da película acetinada, e) material em relevo sobre o protótipo, f) pintura do material em relevo e g) o protótipo texturado pintado.

As Figs. 1 a 9 ilustram métodos para produção de cópias de um protótipo texturado 90 que compreendem os passos de: aplicação de um revestimento texturado 11 a um protótipo 12 para produzir um protótipo texturado 90; produção de um molde do protótipo texturado; e utilização de um molde para produzir as ditas cópias. 0 protótipo 12 pode ser moldado através da utilização de um molde 13, como mostrado na Fig. 1. 0 molde 13 compreende uma cavidade de moldação 13a e um conformador cooperante 13b. Quando realizada primeiro a cavidade de moldação é de parede lisa. Por razões estéticas - bem como para dissimular imperfeições de superfície - ou para proporcionar aderência (e.g. serrilhado em botões de selecção, nervuras em tampas de recipientes, etc.) é habitualmente considerado que a superfície visível (no produto acabado ou montado do qual a moldação é um componente) está munida com uma textura, que tem de ser uma textura aleatória tal como a do couro ou textura de madeira ou uma textura geométrica regular tal como cilíndrica, quadrada, em losango ou outras áreas conformadas elevadas (ou dentadas) dispostas num padrão. Um exemplo de um protótipo moldado é uma moldação de fibra de vidro obtida a partir de modelos de protótipo que foram construídos internamente ou por um serviço de construção de modelos ou a partir de mandris. Podem ser produzidas cópias de protótipos texturados por vazamento directo de um mandril texturado num material adequado, tal como borracha de silicone ou resinas epoxi, para produzir ferramentas molde "texturadas" de onde podem ser realizadas múltiplas cópias do protótipo texturado. As ferramentas molde podem ser duras ou macias, dependendo do material seleccionado. Em alternativa, as ferramentas molde 10

ΕΡ 1 169 166 /PT podem ser produzidas por vazamento de um modelo de "cércia", original, não texturado. Estas ferramentas molde são utilizadas para produzir protótipos moldados que são depois texturados e são realizadas cópias destes protótipos texturados através da utilização dos métodos descritos acima. Desta forma, protótipos moldados de forma idêntica podem ser texturados de forma diferente a fim de se avaliar o efeito de diferentes texturas numa moldação de protótipo.

Em alternativa, é possível que o protótipo não seja moldado. Técnicas tais como estereolitografia, LOM e SLS podem ser utilizadas para produzir o protótipo. A textura é aplicada à superfície do molde por gravação a ácido com utilização de uma máscara. Trata-se de um procedimento que habitualmente não permite segundos pensamentos e existe um forte desejo da parte dos projectistas para poderem visualizar o produto acabado antes do passo final necessário para produzir o produto nomeadamente a aplicação de um acabamento texturado à parede do molde - ter sido finalizado e concretizado de forma irrevocável.

Para esta finalidade, de acordo com o invento, uma textura preferida ou uma selecção de texturas preferidas é realizada a partir de uma biblioteca ou concebida a partir de um esboço através da utilização, por exemplo, de um sistema CAD. Uma moldação 12 é construída a partir do molde pré-texturado 13 ou de tantas moldações quantas as texturas a avaliar.

As Figs. 3 e 4 ilustram um produto disponível comercialmente que é adequado para utilização no método. Este produto é conhecido como máscara de gravação em vidro e é utilizado em gravação de vidro por decapagem por jacto de areia. O mesmo compreende um suporte de protecção 31 que cobre um padrão 32 sobre uma película 33. O padrão 32 está colado de forma removível ao suporte 31. A utilização normal da máscara (em gravação de vidro) será agora descrita. Com o suporte 31 descolado é aplicado o padrão 32 numa superfície de vidro, na sua utilização regular, tendo sido, se necessário, em primeiro lugar, pulverizado com um adesivo, 11 ΕΡ 1 169 166 /PT para aderir ao vidro, enquanto é descolada a película 33. 0 material do padrão 32 protege o vidro subjacente de erosão pelas partículas de areia e é posteriormente lavado. 0 material do padrão 32 é habitualmente um fotopolímero curado.

Utilizando este produto no presente invento, o suporte 31 é removido e o material do padrão 32 (que está ligado à película 33) é aplicado à superfície do protótipo 12, se necessário pulverizando o protótipo 12 ou o material do padrão com um adesivo adequado. A película 33 e o material do padrão podem agora ser comprimidos de forma segura sobre o protótipo 12 como por polimento - uma escova 51 com cerdas dispostas de forma densa é uma ferramenta de polimento eficaz.

Além disso, agora, a película 33 (que constitui um suporte removível do revestimento) é descolada, como visto na Fig. 6, para o que a mesma tem de estar menos aderente ao material do padrão 32 do que está o último ao protótipo 12, ou, se o material da película for solúvel numa pintura adequada, uma pintura deste tipo é agora pulverizada sobre a película 33 (Fig. 7) a qual dissolve a película deixando os contornos do material do padrão 32 cobertos com uma camada de pintura uniforme como, aparentemente, uma textura solidária com o protótipo 12. É desejável, em qualquer caso, pintar a superfície agora texturada mesmo se a película 33 for removida - é uma textura que se deseja que seja simulada e uma superfície colorida de modo uniforme é adequada. É possível utilizar máscaras fabricadas noutros materiais.

Sendo a máscara de gravação em vidro um produto comercial para uma finalidade completamente diferente, não se pode esperar que uma gama completa de texturas adequadas a circunstâncias completamente diferentes esteja disponível nem que um produto deste tipo estivesse disponível em desenhos à medida, considerando especialmente que, como utilizado no método idealizado aqui, não é um produto de consumo da produção, meramente um auxiliar à concepção. No entanto, uma 12 ΕΡ 1 169 166 /PT vasta, na verdade praticamente ilimitada variedade de desenhos pode ser produzida de imediato através da utilização de um sistema CAD, especialmente para padrões de textura geométrica. Basicamente, um desenho produzido em CAD é utilizado para cortar um desenho de um material em folha, tal como uma folha plástica de vinil que pode ser fornecida em forma de rolo numa gama de espessuras, sendo uma espessura seleccionada de acordo com a profundidade de relevo necessária na superfície texturada acabada. 0 vinil é cortado no padrão necessário enquanto sobre um suporte removível e pode ser separado pela aplicação de outro removível ou simplesmente descolando do suporte de uma matriz do qual foram cortadas "ilhas", deixando padrões "positivos" e "negativos". Esta técnica é muito útil para produzir logótipos.

Um problema com os padrões geométricos é que, num molde que possui curvatura em duas direcções, é impossível ajustar um padrão sem cortar setas na máscara e o mesmo será verdadeiro da simulação de acordo com o invento.

Utilizando técnicas CAD, no entanto, será possível produzir um padrão distorcido, tal como o visto na Fig. 8 que pode ser baseado em película orientável de forma biaxial e estirada de forma adequada para se ajustar à moldação (quando em simulação) ou o molde (quando a gravar o molde) para compensar as curvaturas e obter um padrão de textura regular, bem orientado. A Fig. 11 mostra uma variação adicional em que o material em relevo 110 está ligado a um suporte removível 112 através de uma película fina e acetinada 114. O material em relevo 110 é aplicado a um protótipo 116 (Fig. 11a) e o suporte removível 112 é descolado (Fig. 11b) para deixar o material em relevo 110 sobre o protótipo 116 com a película acetinada 114 ainda no lugar (Fig. 11c). A seguir, a película acetinada 114 é removida por uma técnica de abrasão, erosão ou gravação tal como a decapagem por jacto de areia (Fig. lld) para produzir um protótipo 116 com o material em relevo 110 apenas sobre o mesmo (Fig. lie). A decapagem por jacto de areia também possui o efeito de fixar de forma firme o material em relevo 110 sobre o protótipo 116. Finalmente, o 13

ΕΡ 1 169 166 /PT protótipo 116/material em relevo 110 é pintado (Fig. llf) para produzir um protótipo texturado 118 com uma camada pintada 120 em que a textura possui uma aparência macia, esteticamente agradável à vista (Fig. llg). Será evidente do anterior que o material em relevo pode ser, no contexto do invento, considerado para ser ligado ao suporte removível mesmo se a ligação for indirecta, através, por exemplo, da película acetinada.

Existem outros modos em que o revestimento texturado, em particular o material em relevo, pode ser produzido. É possível curar de forma selectiva um fotopolímero (habitualmente por radiação UV) através de uma quantidade de métodos. Por exemplo, pode ser utilizada uma máscara de gabarito principal ou pode ser manobrada uma fonte de luz como um laser em relação ao fotopolímero, de modo a concretizar uma cura espacialmente selectiva. Um procedimento deste tipo seria realizado sob controlo por computador. Pode ser possível utilizar estereolitografia para curar folhas de fotopolímero ou utilizar sistemas tais como SLS e modelagem por deposição em fusão (FDM). Outra abordagem é a deposição selectiva, por exemplo de um metal, sobre um material de suporte. Outra abordagem ainda é a produção de textura sobre uma película de suporte através de um processo de impressão de termopolímero.

Ainda outra abordagem é preencher uma folha ou gabarito gravados de forma selectiva, com um material relativamente adaptável tal como uma resina ou uma cera e transferir o material para uma película de suporte. A folha gravada de forma selectiva corresponde a um "negativo" da textura desejada e assim o material utilizado para preencher a folha corresponde a um "positivo" da textura desejada. Outras alternativas são impressão reticulada de um relevo texturado sobre um substrato e emprego de técnicas de corte onde um material é cortado e transferido para um suporte. LOM pode ser utilizado neste contexto. As técnicas de corte CAD descritas aqui poderiam também ser utilizadas para produzir gabaritos principais de películas para utilização na produção de relevos texturados numa quantidade dos métodos descritos acima. 14

ΕΡ 1 169 166 /PT Ο resultado do anterior é um protótipo texturado 90. Um molde do protótipo texturado 90 é, então, produzido, por exemplo por vazamento do protótipo texturado 90 num material de formação de moldes adequado, tal como borracha de silicone, resina epoxi, metal pulverizado, zinco, aço de ferramenta de molde perdido P20, materiais cerâmicos e gesso. Outros processos rápidos de fabrico de ferramentas que utilizam pós metálicos misturados com um polímero para produzir uma ferramenta molde em liga metálica podem ser empregues. Deste modo, podem ser realizadas cópias do protótipo texturado. Um material preferido para estas cópias é poliuretano, apesar do invento não estar limitado a este respeito. A Fig. 10 mostra, em forma esquemática, passos de processo noutra concretização do presente invento. Um protótipo é produzido através da utilização do andar de estereolitografia 100. De seguida, um protótipo texturado é produzido num passo de texturização 102 tal como os aqui descritos. 0 protótipo texturado então é sujeito a um passo de replicação 104 onde o protótipo texturado é vazado num material de formação de molde, tal como borracha de silicone, e a peça vazada é utilizada para produzir um conformador através da utilização de material conformador adequado, tal como poliuretano. 0 conformador é uma réplica do protótipo texturado. De seguida, um passo de moldação de material em pasta 106 é realizado para produzir uma ferramenta molde. Na moldação de material em pasta, uma coquilha metálica é electroformada sobre um conformador, o que neste caso é o conformador de poliuretano mas, com mais vantagem, poderia ser uma resina epoxi (que pode estar munida com um aditivo condutor tal como carbono para conferir condutividade). O processo de electroformação produz uma cobertura fina de níquel sobre o conformador e, deste modo, este revestimento fino de níquel conserva os detalhes da textura do protótipo texturado original, mas invertidos. Uma ferramenta molde adequada para moldação por injecção é produzida através da adição de materiais de suspensão no suporte da coquilha de níquel. Uma ferramenta molde deste tipo pode ser utilizada num passo de moldação 108 para produzir dezenas de milhar de moldações macias ao tacto. 15

ΕΡ 1 169 166 /PT

Um outro método para produzir componentes múltiplos moldados envolve a produção de um conformador no modo descrito com referência à Fig. 10, e, então produzindo ferramentas molde duras e macias a partir do conformador através de técnicas de moldação de pulverização de metal, cerâmica, gesso, barbotina cerâmica ou vazamento em areia (para produzir ferramentas em alumínio vazado). O processo de pulverização de metal envolve a pulverização de um plasma metal sobre a superfície do conformador. O metal endurece em contacto com a superfície e é depositado em camadas para produzir um substrato muito estável que retém os detalhes da textura. A coquilha de metal pulverizado é então reforçada com resina para produzir uma cavidade de moldação de ferramenta. O lado do núcleo da ferramenta é constituído através do processamento adicional do molde para que uma ferramenta de metal resultante possa ser produzida de forma rápida e económica para moldação por injecção. Exemplos não limitativos de metais adequados incluem níquel, cobre e alumínio. Também é possível aplicar os métodos de produção de ferramentas molde descritos acima ao próprio protótipo texturado, em vez de a um conformador produzido a partir do protótipo texturado.

Uma aplicação importante do presente invento é na indústria automóvel. A textura é um aspecto importante de numerosos componentes do automóvel, tais como peças de decoração interior e volantes. Com frequência, para finalidades estéticas, é importante que a textura de artigos adjacentes esteja em registo perfeito. A produção de protótipos rápidos e a capacidade de produzir cópias precisas dos mesmos é, deste modo, de grande importância.

Outra área de aplicação de grande importância é o fabrico rápido de ferramentas, em particular corte e moldação de baixo volume. O presente invento proporciona um modo flexível, económico e conveniente em que um desenho de conceito pode ser rapidamente implementado para proporcionar ferramentas texturadas de forma diferente.

As áreas de aplicação adicionais e as técnicas de moldação adequadas são descritas abaixo. O invento pode ser utilizado no fabrico de vários produtos em vinil e esteiras 16

ΕΡ 1 169 166 /PT de borracha. Podem ser produzidos vários componentes de poliuretano de forma conveniente por meio do fabrico de ferramentas macias. A moldação por injecção pode ser concretizada, por exemplo, é possível a moldação por injecção de volume médio a partir de protótipos de estereolitografia. É possível a rotomoldação, por exemplo, por meio da utilização de sistemas de alumínio. É possível o "Fabrico de ferramentas de epoxi", onde são utilizados os moldes de resina polimérica vazada para a produção em série, por exemplo, numa técnica de "ferramenta de moldação por injecção-reacção (RIM)". É possível o vazamento em vinil (calços TPO). É possível a cromagem directa sobre o protótipo texturado, como o são a utilização de técnicas de fabrico de ferramentas em metal pulverizado. Para além disso, é possível produzir moldes de gesso cerâmico através de vazamento em volta do protótipo texturado.

Lisboa,

Claims (21)

1. ΕΡ 1 169 166 /PT 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Método para produção de cópias de um protótipo texturado (90), que compreende os passos de: aplicação de uma camada de revestimento (11) a um protótipo (12) para produzir um protótipo texturado; produção de um molde do protótipo texturado; e utilização do molde para produzir as ditas cópias; caracterizado por a camada de revestimento compreender um suporte removível (33) tendo o material em relevo (32) fixo no mesmo como uma textura e por o suporte removível ser descolado do protótipo para deixar o material em relevo fixo no protótipo, produzindo, desse modo, um protótipo texturado.
2. 2 - Método de acordo com a reivindicação 1, em que o material em relevo está, de preferência, colado no protótipo para permitir descolar o suporte removível.
3. 3 - Método de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em que a camada de revestimento é polida sobre o protótipo.
4. 4 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que a textura é uma textura de padrão aleatório.
5. 5 - Método de acordo com a reivindicação 4, em que a textura é uma textura de couro.
6. 6 - Método de acordo com a reivindicação 4, em que a textura é uma textura de imitação de madeira.
7. 7 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, em que a camada de revestimento é uma máscara de gravura sobre vidro. ΕΡ 1 169 166 /PT 2/3
8. 8 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, em que a textura é uma textura de padrão geométrico.
9. 9 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que um sistema CAD ou semelhante é utilizado para produzir um gabarito, a partir do qual é produzida a camada de revestimento.
10. 10 - Método de acordo com a reivindicação 9, em que a camada de revestimento é produzida num processo em que: um desenho correspondente à textura da superfície da camada de revestimento é produzido num sistema CAD ou semelhante; e o dito desenho é cortado de um material em folha sob controlo por computador.
11. 11 - Método de acordo com a reivindicação 10, em que o desenho correspondente à textura da superfície da camada de revestimento é cortado do material em folha e o desenho cortado é transferido de um suporte removível do material em folha para a camada de revestimento.
12. 12 - Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, em que a camada de revestimento pode ser estirada para se ajustar sem enrugar sobre o protótipo e a textura é transmitida à camada de revestimento de forma distorcida para compensar o estiramento do revestimento para se ajustar ao protótipo.
13. 13 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o protótipo não é moldado.
14. 14 - Método de acordo com a reivindicação 13, em que o protótipo é produzido por estereolitografia.
15. 15 - Método de acordo com a reivindicação 13, em que o protótipo é produzido por fabrico por laminação de objectos ou por sinterização selectiva por laser. ΕΡ 1 169 166 /PT 3/3
16. 16 - Método de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 12, em que o protótipo é moldado.
17. 17 - Método de acordo com qualquer reivindicação anterior, em que o passo de produção de um molde do protótipo texturado compreende o vazamento do protótipo texturado num material de formação de moldes.
18. 18 - Método de acordo com a reivindicação 17, em que o material de formação de moldes é borracha de silicone.
19. 19 - Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o passo de produção de um molde do protótipo texturado compreende um processo de moldação de material em pasta, em que um revestimento de metal é electroformado sobre o protótipo texturado ou sobre uma réplica do mesmo.
20. 20 - Método de acordo com a reivindicação 19, em que o metal é o níquel.
21. 21 - Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 18, em que o passo de produção de um molde do protótipo texturado compreende um processo de moldação em que metal é pulverizado sobre o protótipo texturado ou sobre uma réplica do mesmo para formar uma coquilha metálica. Lisboa,