WO2023139561A1 - Método y aparato para aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos sobre chapas laminadas de geometrías variables - Google Patents
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Abstract
La presente invención consiste en un método y un aparato para la aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos sobre láminas de geometrías variables (1), que se apilan y compactan. Dichos recubrimientos (7) pueden ser adhesivos, aceleradores, aislantes o barreras térmicas. El método y aparato permite medir el tamaño de las partículas en suspensión del recubrimiento para cada aplicación, con la finalidad de controlar la cantidad utilizada.
Description
TÍTULO
MÉTODO Y APARATO PARA APLICACIÓN DE PARTÍCULAS CON TAMAÑOS CONTROLADOS DE RECUBRIMIENTOS LÍQUIDOS SOBRE CHAPAS LAMINADAS DE GEOMETRÍAS VARIABLES
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se relaciona con el campo de la fabricación de núcleos laminados para motores eléctricos, específicamente un método y un aparato para aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos, como adhesivos, acelerantes, aislantes o barreras térmicas, sobre chapas laminadas de geometrías variables, que se apilan y compactan.
ANTECEDENTES CONOCIDOS
El presente método y aparato se relaciona con la fabricación de núcleos laminados para motores eléctricos, que se conforman a partir de chapas magnéticas laminadas y apiladas en forma de cilindro o de anillo, para conformar los rotores y estatores. Dichas chapas laminadas deben ser unidas entre sí, por ejemplo, mediante el uso de recubrimientos adhesivos, con la finalidad de preservar las propiedades magnéticas del material, incrementando además el aislamiento entre laminas y la rigidez del núcleo.
Dichos recubrimientos adhesivos se aplican en una o ambas superficies de las chapas laminadas y ocupan espacio dentro de la pila de chapas laminadas.
Se conoce en el estado de la técnica que el factor de apilamiento es la relación entre el área de la sección transversal efectiva del núcleo del rotor o estator, y el área de la sección transversal física total de dicho núcleo, tomando en cuenta que el adhesivo ocupa un espacio finito, por lo que el área efectiva que ocupa el flujo es menor que el área física total del núcleo.
El factor de apilamiento es indicativo de la capacidad del núcleo laminado del motor para transportar el flujo eléctrico. Depende en gran medida del proceso de fabricación de dicho núcleo, por ejemplo, de la presión aplicada sobre los laminados, su espesor, así como del método utilizado para unirlos y evitar que entren en contacto dichos laminados entre sí. Se puede calcular a partir del peso, el volumen y la densidad del material laminado de la pila. Los núcleos laminados siempre tienen un factor de apilamiento menor que la unidad, pues un factor de apilamiento de 1 implica que no hay laminados en absoluto. Los núcleos de estatores suelen tener factores de apilamiento cercanos a 0.95, pero los núcleos hechos de metal amorfo tienen factores de alrededor de 0.8, mientras que el factor de apilamiento del acero al silicio suele ser de 0.96, pero depende también de los demás componentes del núcleo. Se puede reducir el espacio que ocupan los recubrimientos adhesivos que unen los laminados de los núcleos eléctricos, pero esta acción puede debilitar la fuerza de unión entre dichos laminados, si se disminuye en exceso la cantidad del recubrimiento adhesivo utilizada.
Adicionalmente, la medición de la cantidad de recubrimiento utilizada en estos procesos se realiza a partir del conocimiento del material que se utiliza y el número de piezas procesadas.
Comúnmente, se divide la cantidad de material utilizado entre las piezas recubiertas, para
obtener la cantidad utilizada por pieza. Sin embargo, este método es inexacto. El presente método y aparato resuelve estos problemas.
El adhesivo para conformar los paquetes de núcleos laminados suele aplicarse durante el proceso de troquelado, como en las patentes JP3822020 B2, CN101673986 B y JP4648765 B2, entre otras.
La patente MX375091B (también publicada como US9531223B2) describe un método para la producción de pilas de laminados con una altura controlada, mediante la aplicación de adhesivo e iniciador, en uno o ambos lados de las chapas laminadas, en forma de pequeños puntos, gotas o rocío, que se aplican directamente sobre los laminados por medio de cabezas de aplicación, troqueles, rodillos, cilindros o almohadillas, en un área de superficie parcial o total, mediante un controlador, de acuerdo con la carrera de troquelado. Dicho método toma en cuenta la altura total del paquete de laminados, a partir del número de láminas que se compactan, pero no incide en el índice de apilamiento, ni cuenta con medios para controlar el volumen de pegamento utilizado en cada aplicación.
Lo mismo ocurre con las patentes US10230291B2, US10720802B2, US2019322093 Al, US8474129B2, EP3535836B1, FR3042923B1, US6301773B1.
Por su parte, la solicitud US20160067728A1 describe un método para formar una capa de recubrimiento de pegamento sobre una pieza de trabajo, que obtiene datos de la cantidad de pegamento utilizado al medir el peso de dicho pegamento sobre la pieza trabajo, lo que le permite ajustar la cantidad de pegamento asperjado en tiempo real. Dicha medición también permite estimar el grosor de la capa de pegamento. Dicho método mide el pegamento asperjado de forma directa, una vez que se fija sobre la pieza donde se aplica.
La patente US 20050001869A1 utiliza una superficie de calibración para pesar los puntos de pegamento, antes de aplicarlos sobre un sustrato a una velocidad determinada.
La patente US4361110A describe un aparato y un sistema para aplicar pegamento sobre una superficie de trabajo que mide la luz que se refleja sobre dicha superficie de trabajo para determinar el porcentaje de recubrimiento depositado. Mide la reflexión de luz sobre la superficie recubierta y controla la cantidad de recubrimiento que se utiliza.
La patente DE10048749A1 describe un arreglo robótico para aplicar pegamento sobre superficies de trabajo, que obtiene información por medio de una unidad de evaluación de imagen, con varias cámaras digitales dirigidas a la superficie recubierta, configuradas como cámaras infrarrojas. Dicha unidad produce información para comparar el resultado con relación a un valor teórico, para regular la cantidad de pegamento asperjado directamente sobre la pieza de trabajo. Evalúa imágenes de la superficie asperjada.
Otra patente que también miden la cantidad de pegamento o líquidos viscosos asperjados sobre una superficie de trabajo es la US20020151042A1. Algunos recubrimientos adhesivos se utilizan en combinación con aceleradores o diluy entes, para modificar su comportamiento, o combinan dos o más adhesivos con diferentes tiempos de curado y fuerzas de unión. La presente invención propone una manera diferente de medir el pegamento utilizado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Representación esquemática del proceso.
Figura 2. Vista isométrica del aparato con la tapa abierta. Figura 3. Vista frontal del aparato.
Figura 4. Uso del aparato en combinación con una prensa de troquelado.
Figura 5. Uso del aparato en una estación de trabajo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente invención consiste en un método y un aparato para la aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos, como adhesivos, acelerantes, aislantes o barreras, sobre chapas laminadas de geometrías variables, que se apilan y compactan. Dicho método y aparato permite medir el tamaño de las partículas en suspensión del recubrimiento en cada aplicación, con la finalidad de controlar la cantidad utilizada y medir la eficiencia. Puede medir y controlar la cantidad de recubrimiento utilizado, con fluidos con viscosidades comprendidas en cualquier intervalo entre los 100 y los 3,500 centipoise.
El método para aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos sobre chapas laminadas de geometrías variables comprende los siguientes pasos: utilizar como material de suministro (1.1) tiras laminadas continuas, y/o chapas laminadas sueltas de geometrías variables, y/o paquetes de chapas laminadas apiladas de geometrías variables (1); seleccionar y colocar al menos una máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) acorde con la geometría de las piezas que se van a obtener, o de la geometría del material de suministro (2); establecer los parámetros de operación asociados con la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) seleccionada (3); ubicar el material de suministro (1.1) en una posición predeterminada para recibir el recubrimiento (4); ubicar al menos una cámara generadora de partículas (6.1) en una posición de aplicación (5); presurizar la cámara generadora de partículas (6); generar un tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (7); medir el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (8); determinar si el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión está dentro de un intervalo establecido (9); modificar los parámetros establecidos de generación del tamaño
de partículas del recubrimiento líquido en suspensión, en caso de ser necesario (10); liberar la presión de la cámara generadora de partículas para depositar dicho volumen de partículas en suspensión sobre cualquier superficie del material de suministro (11); ubicar la cámara generadora de partículas (6.1) en una posición que permita el desplazamiento del material suministrado (12), y desplazar el material de suministro recubierto (13).
El material de suministro (1.1) se puede proveer (1) en forma de al menos una tira laminada continua, y/o como chapas laminadas sueltas de geometrías variables, y/o como paquetes de chapas laminadas apiladas. Dicho suministro puede realizarse de forma manual o automática. La máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) consiste en una pieza plana o con volumen, que limita el área sobre la cual será depositado el recubrimiento líquido en suspensión, sobre la superficie del material de suministro (1.1).
Dicha máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) puede seleccionarse (2) a partir de una pluralidad de máscaras con diferentes formas, cada una adecuada para una o más geometrías de las piezas que se van a obtener o del material de suministro.
Dicha máscara delimitadora del patrón de recubrimientos (2.1) es colocada en el extremo de la cámara generadora de partículas (6.1) que entrará en contacto con la superficie del material de suministro que será recubierta por las partículas en suspensión.
Tanto la selección como la colocación de la mascara delimitadora del patrón del recubrimiento (2.1) puede realizarse de manera manual o automática. La selección y colocación de dicha mascara delimitadora se realiza cada vez que cambia la geometría de las piezas que se van a obtener, o la geometría del material de suministro.
Los parámetros de operación predeterminados que se pueden establecer (3) son: a) la presión interna de la cámara generadora de partículas, b) la presión a la cual se encuentra el
recubrimiento líquido dentro del dispositivo generador de partículas (6.2), c) la temperatura ambiente; d) el tiempo de apertura del dispositivo generador de partículas (6.2), y e) un intervalo mínimo y máximo del tamaño de partículas en suspensión, que se indica como adecuado.
Los parámetros de operación adecuados para cada geometría del material de suministro (1.1), y que se asocian con al menos una máscara delimitadora de patrón de recubrimiento, se conocen con base en las pruebas de funcionamiento que se realizan de manera previa a la producción. Dichos parámetros se pueden establecer de manera manual o automática y se almacenan en un dispositivo de control (3.1).
El material de suministro (1.1), en la forma de al menos una tira laminada continua, o como chapas laminadas sueltas o como los paquetes de chapas laminadas, se puede colocar en la posición predeterminada para recibir el recubrimiento (4) de forma manual o automática, por cualquier medio.
La cámara generadora de partículas (6.1) es un espacio cerrado, de cualquier tipo de geometría, y presurizado, que contiene las partículas del recubrimiento suspendidas en el aire, hasta que son aplicadas.
Para ubicar la cámara generadora de partículas en una posición de aplicación (5) es necesario que la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) esté en contacto con la superficie del material de suministro que será recubierta. La ubicación de la cámara generadora de partículas (6.1) en una posición de aplicación puede realizarse por cualquier medio, de forma manual o automática, y corresponde a cualquier ubicación que permita que la máscara esté en contacto con la superficie del material de suministro (1.1) que será recubierta.
La presurización de la cámara generadora de partículas (6.1) se lleva a cabo por medio de una o más válvulas de presurización (6.3), que inyectan aire a presión dentro de dicha cámara generadora de partículas (6.1). La presión alcanzada al interior de la cámara generadora de partículas (6.1) es preferentemente de entre 3 y 12 bares, y tiene la función de expulsar el tamaño de partículas del recubrimiento líquido suspendidas en el aire dentro de la cámara generadora de partículas (6.1), para transferirlas y depositarlas sobre cualquier superficie del material de suministro (1.1). Dicha presión se libera por medio de al menos una compuerta de aplicación (6.4).
La generación de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (7) se lleva a cabo dentro de al menos una cámara generadora de partículas (6.1), por medio de al menos una válvula (6.2), utilizando los parámetros de operación establecidos, que se pueden ajustar de manera automática, en caso de ser necesario, con base en la medición del tamaño de partículas en suspensión del recubrimiento líquido generado (8).
La medición del tamaño de partículas suspendidas en el aire del recubrimiento líquido generado (8) se lleva a cabo dentro de la cámara de generación de partículas (6.1) y se realiza por medio de al menos un dispositivo de medición (8.1). Dicho dispositivo de medición estima el tamaño promedio equivalente de las partículas suspendidas en el aire por medio de una lámpara emisora de luz láser (8.2) que está dirigida hacia un sensor CCD (8.3) que mide la dispersión de la luz láser que se refleja por las partículas del recubrimiento líquido en suspensión.
Dicha medición se realiza por intervalos y se transmite a un dispositivo de control (8.1).
Dicha medición sirve como base para determinar si el tamaño de partículas generadas está dentro de un intervalo establecido (9), que corresponde a un mínimo y un máximo de tamaño de partículas en suspensión que se indica como aceptable.
Si la medición del tamaño de partículas en suspensión está dentro del intervalo mínimo y máximo establecido (9), se mantienen los mismos parámetros de operación. Si la medición del tamaño de partículas en suspensión (8) está fuera del intervalo mínimo y máximo establecido (9), un dispositivo de control (3.1) ajusta los parámetros de operación establecidos (3). Dicho ajuste se realiza de manera automática, de acuerdo con operaciones y selecciones predeterminadas.
Una vez que las partículas en suspensión han sido medidas, un dispositivo de control (3.1) abre la compuerta de aplicación (6.4).
La aplicación de las partículas generadas (11) se realiza sobre una superficie restringida por la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) seleccionada, y corresponde a cualquier superficie del material de suministro.
Cuando se libera la presión de la cámara generadora de partículas (6.1), por medio de la apertura de al menos una compuerta de aplicación (6.4), las partículas de recubrimiento líquido en suspensión atraviesan dicha compuerta de aplicación (6.4), así como la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) y se depositan sobre la superficie del material de suministro (1.1) que queda expuesta, de tal manera que el resto de la superficie del material de suministro (1.1) no es recubierta.
Después de la aplicación de un cantidad determinada de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (11), la cámara de generación de partículas se ubica en una posición (12) que permite el desplazamiento del material de suministro (13).
La generación y aplicación de partículas suspendidas se realiza de manera indirecta y comprende: presurizar la cámara generadora de partículas (6); generar partículas del recubrimiento líquido en suspensión (7) liberando la presión de la cámara generadora de partículas (11); medir el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (8) y transferir y depositar la nube de micro partículas suspendidas sobre el material de suministro (1.1) por contacto o por otro medio.
El método descrito puede incluir una o más etapas de generación y aplicación de partículas, utilizando el mismo tipo de recubrimientos o diferentes tipos de recubrimientos, por ejemplo, agregando más cámaras generadoras de partículas.
El aparato para aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos sobre chapas laminadas de geometrías variables comprende: al menos una cámara de generación de partículas (6.1), al menos una mascara delimitadora del patrón del recubrimiento (2.1), al menos una dispositivo generador de partículas (6.2), al menos un dispositivo de medición del tamaño de partículas en suspensión (8.1), al menos una válvula reguladora de presión de la cámara generadora de partículas (6.3), al menos una compuerta de aplicación (6.4), y al menos un dispositivo de control (3.1).
La cámara generadora de partículas (6.1) comprende un espacio confinado, de cualquier tipo de geometría, que se encuentra a una presión superior a la atmosférica, preferentemente entre 3 y 12 bares, dentro de la cual se mantienen las partículas del recubrimiento líquido suspendidas en el aire. Dicha presión se obtiene mediante al menos una válvula reguladora de presión de la cámara generadora de partículas (6.3), que inyecta aire a presión antes de la generación de partículas.
Dentro de la cámara generadora de partículas (6.1) se ubica al menos un dispositivo generador de partículas (6.2), un dispositivo de medición de partículas (8.1) y al menos una compuerta de aplicación (6.4).
El dispositivo generador de partículas (6.2) es operado por una válvula de control (8.1) que determina el tiempo de apertura. Dicha válvula de control (8.1) también regula la presión a la que se encuentra el recubrimiento líquido dentro del dispositivo generador de partículas (6.2), por medio de una bomba.
Dicho dispositivo generador de partículas (6.2) puede ser un arreglo neumático, de ultrasonido o de cualquier tipo, que pueda manejar fluidos con viscosidades comprendidas en cualquier intervalo ente 100 y 3,500 centipoise.
La combinación del tiempo de apertura del dispositivo generador de partículas y la presión del recubrimiento liquido, permiten generar tamaños determinados de partículas del recubrimiento líquido dentro de la cámara (6.1), que se mantienen suspendidas en el aire.
Dentro de la cámara generadora de partículas (6.1) también se encuentra al menos un dispositivo de medición del tamaño de las partículas suspendidas (8.1), conformado por una lámpara emisora de luz láser (8.2) que está dirigida hacia un sensor CCD (8.3) que mide la dispersión de la luz láser que se refleja en determinados ángulos dependiendo del tamaño de las partículas del recubrimiento líquido en suspensión.
Dicho dispositivo de medición del tamaño de partículas (8.1) genera una señal que se envía al dispositivo de control (3.1), para comparar la medición recibida con los parámetros de operación establecidos, específicamente con un intervalo mínimo y máximo del tamaño de partículas en suspensión, que se indica como adecuado para realizar la aplicación.
Si la medición del tamaño de partículas en suspensión está dentro de un intervalo establecido, se mantienen los mismos parámetros de operación. De lo contrario, se realizan los ajustes necesarios de manera automática.
Un tamaño de partículas en suspensión mayor al establecido ocasiona desperdicio del recubrimiento líquido y aumenta el espacio que ocupa dentro de la pila de chapas laminadas. Una cantidad de partículas suspendidas menor al establecido disminuye la fuerza de unión de un recubrimiento adhesivo.
Una vez que se ha medido el tamaño de partículas en suspensión, se abre al menos una compuerta de aplicación (6.4), que libera la presión y permite el paso las partículas de recubrimiento líquido suspendidas, que se desplazan hacía la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1). Dicha compuerta de aplicación (6.4) permanece cerrada siempre y se abre solamente para realizar la aplicación de partículas (11).
La medición del tamaño de partículas en suspensión permite mantener la aplicación de dichas partículas en el intervalo de operación establecido, así como ajustar los parámetros de operación de forma inmediata, por medio del dispositivo de control (8.1).
La máscara delimitadora del patrón del recubrimiento (2.1) deja al descubierto el área donde se aplicarán las partículas del recubrimiento, de acuerdo con la geometría específica del material de suministro (1.1). El tamaño y forma del área descubierta de la máscara delimitadora del patrón del recubrimiento (2.1) influyen en los parámetros de operación.
La máscara delimitadora del patrón del recubrimiento (2.1) debe estar en contacto con la superficie del material de suministro (1.1) que será recubierta, para depositar sobre dicha superficie (1.1) el tamaño de partículas del recubrimiento en suspensión dentro de la cámara (6.1).
Por tanto, la generación y aplicación del recubrimiento líquido se realiza de manera indirecta: inicia dentro de la cámara generadora de partículas presurizada que las mantiene suspendidas en el aire momentáneamente (6.1), pasa a través de la compuerta de aplicación (6.4) y el patrón del recubrimiento queda definido por la máscara delimitadora (2.1) sobre el material de suministro (1.1).
Una vez que el recubrimiento ha sido aplicado sobre cualquiera de las superficies del material de suministro (1.1), la cámara generadora de partículas (6.1) se ubica en una posición que permite el desplazamiento del material de suministro. La ubicación de la cámara generadora de partículas (6.1) en una posición que permite el desplazamiento del material de suministro (1.1) puede realizarse por cualquier medio, de forma manual o automática, y corresponde a cualquier ubicación que permita que el material de suministro (1.1) se desplace a una posición diferente a la posición de aplicación.
MEJOR MANERA PREVISTA
El método y el aparato objeto de la presente invención se pueden utilizar en combinación con una prensa de troquelado (5.4), como se muestra en la Figura 4. En esta modalidad se utiliza como material de suministro (1.1) una cinta continua de material magnético laminado que se introduce dentro de la prensa de troquelado.
La cámara generadora de partículas (6.1) se aloja dentro del troquel del lado del punzón cuando la aplicación es de arriba hacia abajo (5.2) o del lado de la matriz cuando la aplicación es de abajo hacia arriba (5.3).
Se selecciona y se coloca al menos una máscara delimitadora del patrón de recubrimiento
(2.1) acorde con la geometría de las piezas que se van a troquelar (2).
La máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) se coloca al mismo nivel que la superficie del punzón (5.2) o de la matriz (5.3) y entra en contacto con el material de suministro (1.1) al tiempo que lo hacen dicho punzón (5.2) o dicha matriz (5.3).
Se establecen los parámetros de operación asociados con la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) seleccionada (3).
En esta modalidad, los parámetros de operación se establecen (3) son: a) una presión interna de la cámara generadora de partículas preferentemente de 3 a 12 bares, b) una presión a la cual se encuentra el recubrimiento líquido dentro del dispositivo generador de partículas (6.2) preferentemente de 3 a 12 bares, c) la temperatura ambiente, d) el tiempo de apertura del dispositivo generador de partículas (6.2), y e) un intervalo mínimo y máximo del tamaño de partículas en suspensión. Estos dos últimos dependerán de la geometría de las piezas a troquelar. El sistema de control compensará los cambios extremos de temperatura.
El material de suministro (1.1) se ubica en la posición predeterminada para recibir el recubrimiento (4) de forma automática, por medio de los rodillos (1.2) que alinean la tira laminada dentro de la prensa de troquelado y la hacen avanzar hacia diferentes posiciones.
La prensa se encarga de darle la forma a la laminación y ubica al menos una cámara generadora de partículas (6.1) en la posición de aplicación (5) y en una posición que permita el desplazamiento del material suministrado (12).
Cuando la cámara generadora de partículas (6.1) está ubicada dentro de la matriz (5.3), el movimiento para ubicar la cámara es pequeño y se realiza dentro de la propia matriz (5.3), como se muestra en la Figura 4 A y B, donde se aprecia un espacio (5.5) debajo la cámara generadora de partículas (6.1) cuando está en una posición de aplicación (5), y un espacio
(5.5) encima de la cámara generadora de partículas (6.1) cuando está en una posición que permite el desplazamiento (12) del material suministrado (1.1).
Cuando la cámara generadora de partículas (6.1) está del lado del punzón (5.2), el movimiento para ubicar la cámara generadora de partículas (6.1) lo proporciona la prensa, como parte del movimiento ascendente y descendente de dicho punzón (5.2), que entra en contacto con el material de suministro (1.1), en una posición de aplicación, al descender, y se ubica en una posición que permite el movimiento (12) del material de suministro (1.1) al ascender.
La velocidad de la prensa está relacionada con la velocidad de la generación y aplicación de partículas, que comprende presurizar la cámara generadora de partículas (6); generar un tamaño de partículas del recubrimiento líquido suspendidas (7); medir el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (8) y transferir la nube de micro partículas suspendidas sobre el material de suministro (1.1) liberando la presión de la cámara generadora de partículas (11).
En una prensa común, se espera operar dentro de un intervalo de 120 a 200 golpes por minuto. Si la medición del tamaño de partículas del recubrimiento líquido generado está fuera del intervalo establecido (9); el sistema de control (3.1) modifica automáticamente los parámetros establecidos (10).
El método y el aparato objeto de la presente invención también se pueden utilizar para conformar estaciones de trabajo manuales, semi-manuales o automáticas, como la que se muestra el la Figura 5. En esta modalidad se utiliza como material de suministro (1.1) chapas laminadas sueltas de geometrías variables, y/o paquetes de chapas laminadas apiladas de geometrías variables (1).
La cámara generadora de partículas (6.1) se ubica encima del material de suministro (1.1) por medio de un soporte (5.1) y un actuador lineal que le permite ascender o descender.
Se selecciona y se coloca (2) al menos una máscara delimitadora del patrón de recubrimiento
(2.1) acorde con la geometría de las chapas laminadas sueltas y/o de los paquetes de chapas laminadas apiladas (1.1). En esta modalidad, dicha máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) se coloca en la parte inferior de la cámara generadora de partículas (6.1). Se establecen los parámetros de operación asociados con la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) seleccionada (3).
En esta modalidad, los parámetros de operación que se establecen (3) son: a) una presión interna de la cámara generadora de partículas preferentemente de 3 a 12 bares, b) una presión a la cual se encuentra el recubrimiento líquido dentro del dispositivo generador de partículas
(6.2), preferentemente de 3 a 12 bares, c) la temperatura ambiente, d) el tiempo de apertura del dispositivo generador de partículas (6.2), y e) un intervalo mínimo y máximo del tamaño de partículas, dependerán de la geometría de las piezas a troquelar. El sistema de control compensará los cambios extremos de temperatura.
El material de suministro (1.1) se posiciona de manera manual o automática (4), sobre un dispositivo de alineación (1.3) donde se apilan las chapas laminadas sueltas y/o los paquetes de chapas laminadas. Dicho dispositivo de alineación (1.3) determina la posición para recibir el recubrimiento (4).
La cámara generadora de partículas desciende hacia una posición de aplicación (5), en la que la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento (2.1) está en contacto con la superficie opuesta de la cámara generadora de partículas del material de suministro (1.1).
La generación y aplicación de partículas comprende presurizar la cámara generadora de partículas (6); generar un tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (7); medir el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (8) y transferir la nube de micro partículas en suspensión sobre el material de suministro (1.1) liberando la presión de la cámara generadora de partículas (11), abriendo la compuerta de aplicación (6.4).
Si la medición del tamaño de partículas del recubrimiento líquido generado está fuera del intervalo establecido (9); el sistema de control (3.1) modifica automáticamente los parámetros establecidos (10).
La cámara generadora de partículas (6.1) asciende hacia una posición que permite el desplazamiento del material suministrado (12) y entonces se desplaza dicho el material de suministro (1.1) ya recubierto (13). Dicho desplazamiento se puede realizar por cualquier medio, de forma manual o automática.
En una estación de trabajo semi automática se tiene previsto recubrir 4 chapas laminadas sueltas de geometrías variables por minuto.
Claims
REIVINDICACIONES
Habiendo descrito suficientemente la invención, se considera como una novedad y por lo tanto se reclama de exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes reivindicaciones: Un método para aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos sobre chapas laminadas de geometrías variables, que comprende:
Utilizar como material de suministro tiras laminadas continuas, y/o chapas laminadas sueltas de geometrías variables, y/o paquetes de chapas laminadas apiladas de geometrías variables (1);
Seleccionar y colocar al menos una máscara delimitadora del patrón de recubrimiento acorde con la geometría de las piezas que se van a obtener, o de la geometría del material de suministro (2);
Establecer los parámetros de operación asociados con la máscara delimitadora del patrón de recubrimiento seleccionada (3);
Ubicar el material de suministro en una posición predeterminada para recibir el recubrimiento (4);
Ubicar al menos una cámara generadora de partículas en una posición de aplicación (5);
Presurizar la cámara generadora de partículas (6);
Generar un tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (7);
Medir el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión (8);
Determinar si el tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión está dentro de un intervalo establecido (9);
Modificar los parámetros establecidos de generación del tamaño de partículas del recubrimiento líquido en suspensión, en caso de ser necesario (10);
Liberar la presión de la cámara generadora de partículas para depositar dicho tamaño de partículas en suspensión sobre cualquier superficie del material de suministro vía contacto u otro medio (11);
Ubicar la cámara generadora de partículas en una posición que permita el desplazamiento del material de suministro (12), y Desplazar el material de suministro recubierto (13).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque la selección de al menos una máscara delimitadora del patrón del recubrimiento se puede realizar a partir de una pluralidad de mascaras con diferentes geometrías.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque la geometría de dichas máscaras delimitadoras del patrón del recubrimiento puede ser plana o tener volumen.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque dicha selección de al menos una máscara delimitadora del patrón del recubrimiento se puede realizar de manera manual.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque dicha selección de al menos una máscara delimitadora del patrón del recubrimiento se puede realizar de manera automática.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1 , que se caracteriza porque la generación de partículas en suspensión del recubrimiento líquido se lleva a cabo dentro de una cámara presurizada.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza porque dicha cámara presurizada puede tener cualquier geometría.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza porque al liberar la presión de dicha cámara presurizada se producen las partículas del recubrimiento líquido en suspensión.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza porque dentro de dicha cámara presurizada además se mide el tamaño de partículas de recubrimiento líquido en suspensión.
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, que se caracteriza porque dicha medición genera una señal que retroalimenta al menos un sistema de control para mantener el tamaño de partículas en suspensión dentro de un intervalo preestablecido.
11. El método de acuerdo con la reivindicación 1 , que se caracteriza porque puede utilizar como recubrimiento, sustancias líquidas como adhesivos, aceleradores o iniciadores, materiales orgánicos, materiales metálicos, materiales aislantes, barreras térmicas o resinas.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, que se caracteriza porque dichas sustancias líquidas tienen viscosidades en cualquier intervalo entre 100 y 3,500 centipoise.
El método de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque puede incluir más de una etapa de generación y aplicación de partículas, utilizando el mismo tipo de recubrimientos o diferentes tipos de recubrimientos. Un aparato para aplicación de partículas con tamaños controlados de recubrimientos líquidos sobre chapas laminadas de geometrías variables, que comprende:
Al menos una cámara de generación de partículas (6.1);
Al menos una mascara delimitadora del patrón del recubrimiento (2.1);
Al menos una dispositivo generador de partículas (6.2);
Al menos un dispositivo de medición del tamaño de partículas en suspensión (8.1);
Al menos una válvula reguladora de presión de la cámara generadora de partículas (6.3);
Al menos una compuerta de aplicación (6.4), y
Al menos un dispositivo de control (3.1). El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque la cámara generadora de partículas comprende un espacio confinado y presurizado. El aparato de acuerdo con la reivindicación 15, que se caracteriza porque dicha cámara presurizada puede tener cualquier geometría. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque la generación de partículas en suspensión del recubrimiento líquido se lleva a cabo dentro de la cámara generadora de partículas. El aparato de acuerdo con la reivindicación 17, que se caracteriza porque dicha generación de partículas en suspensión del recubrimiento líquido se realiza cuando la cámara generadora de partículas está presurizada.
El aparato de acuerdo con la reivindicación 18, que se caracteriza porque al liberar la presión de dicha cámara presurizada, se depositan las partículas en suspensión del recubrimiento líquido a cualquier superficie del material de suministro. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque mide el tamaño de las partículas del recubrimiento líquido en suspensión, dentro de la cámara presurizada. El aparato de acuerdo con la reivindicación 20, que se caracteriza porque dicha medición genera una señal que retroalimenta al menos un sistema de control. El aparato de acuerdo con la reivindicación 21, que se caracteriza porque un sistema de control modifica automáticamente los parámetros de operación para mantener el tamaño de partículas en suspensión dentro de un intervalo prestablecido. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque puede utilizar como recubrimiento, sustancias líquidas como adhesivos, aceleradores o iniciadores, materiales orgánicos, materiales metálicos, materiales aislantes, barreras térmicas o resinas. El aparato de acuerdo con la reivindicación 23, que se caracteriza porque dichas sustancias líquidas tienen viscosidades en cualquier intervalo entre 100 y 3,500 centipoise. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque puede utilizarse en combinación con una prensa de troquelado. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque puede utilizarse para conformar estaciones de trabajo manuales, semi manuales o automáticas.
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