ESTRATIFICADO CON NUCLEO CENTRAL DE ESPUMAS DE ALTA DENSIDAD Y AL MENOS UNA LAMINA DE ACERO INOXIDABLE Y PROCEDIMIENTOS DE FABRICACION Y MECANIZADO.

Estratificado con núcleo central de espumas de alta densidad y al menos una lámina de acero inoxidable y procedimientos de fabricación y mecanizado.

Estratificado que consta de un núcleo (2) de espumas de alta densidad, sobre cuyas caras se fija una lámina de acero inoxidable (1), mientras que sobre la otra cara se fija otra lámina metálica (3), que pudiera ser de acero inoxidable también, que se mecaniza mediante máquinas convencionales de carpintería bien con unos discos de dientes alternos, o bien mediante fresas de widia controladas por control numérico, ambos refrigerados por aceite, y con una adecuada relación revoluciones de giro y avance; y donde para el pegado de las láminas metálicas, éstas son raspadas, aplicadas una " pintura primer" secadas al horno, aplicación de una cola adhesiva especial, tratamiento superficial del núcleo central, y encolado de las láminas sobre el núcleo central

Estratificado con núcleo central de espumas de alta densidad y al menos una lámina de acero inoxidable y procedimientos de fabricación y mecanizado.

Objeto de la invención

Es objeto de la presente invención un estratificado que cuenta con un núcleo central o alma de espumas de alta densidad y al menos una lámina de acero inoxidable, siendo también objeto de la invención el procedimiento de fabricación del estratificado así como el procedimiento de mecanizado.

Caracteriza al estratificado objeto de la invención la elevada resistencia mecánica que presenta, una densidad muy baja, es decir, es muy ligero, así como una elevada resistencia a la corrosión, por lo que cuenta con características óptimas para ser utilizado como elemento constructivo.

Caracteriza también a la presente invención, la naturaleza de los materiales empleados, así como, la combinación de los mismos, de manera que permiten obtener un estratificado resistente estructuralmente y a la corrosión, ligero y fácil de mecanizar.

También caracteriza al procedimiento de fabricación las especiales y particulares etapas de tratamiento las que son sometidas tanto el núcleo central como la lámina de acero inoxidable y otras láminas metálicas con objeto de lograr una fijación resistente y duradera.

En cuenta al procedimiento de mecanizado, éste está caracterizado por el hecho de emplear maquinaria convencional empleada en la madera así como materiales de corte convenientemente reforzados junto con una relación de revoluciones y avance de los elementos de corte.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los estratificados que presentan una elevada resistencia mecánica y una baja densidad, y de manera particular de entre aquellos que cuentan con una lámina de acero inoxidable.

Antecedentes de la invención

Son conocidos estratificados como el ALUCOBOND® que se compone de dos láminas de Aluminio y un núcleo central de polietileno. Se trata de un panel caracterizado por su gran planitud, por la posibilidad de sus grandes dimensiones, así como por su capacidad de adaptación a las formas y despieces más diversos, gracias a la posibilidad de fresado del ALUCOBOND® por su cara posterior.

Su estructura combina ligereza y alta resistencia a la rotura, por lo que se manipula con gran facilidad. Es un panel ideal para la construcción de fachadas ligeras ventiladas, de cubiertas y marquesinas, para el revestimiento de paramentos, así como para la formación de barandillas, cerramientos y decoración interior.

No obstante, este estratificado presenta características que son susceptibles de ser mejoradas, como la resistencia mecánica, la densidad del material empleado, la resistencia a la corrosión, la capacidad de moldeo, la resistencia al fuego, la resistencia ante el impacto, etc.

Con objeto de lograr una mayor resistencia del estratificado, se podría pensar en incrementar el grosor de las láminas de Aluminio hasta lograr una resistencia similar a la una lámina de acero, sin embargo, esta solución incrementaría el coste y el peso. También, se podría intentar sustituir en el ALUCONBOND®, al menos las láminas de aluminio por láminas de acero. Sin embargo, esta solución que conceptualmente parece evidente no se ha desarrollado comercialmente, por diversas razones.

Por un lado, las dificultades para el mecanizado de un estratificado con una lámina de acero inoxidable, lo hacen prácticamente inviable, y por otro lado, las dificultades derivadas del proceso de fijación de una lámina de acero a un núcleo central de espumas de alta densidad.

El mecanizado de un estratificado con una lámina de acero, dada la dureza del acero, obligaría al empleo de láser, sin embargo, esta solución no es posible dada la diferencia resistencia que presentan el núcleo central y la al menos lámina de acero inoxidable, ya que provocaría el continuo desenfoque de la lente láser y por lo tanto acabaría dañada.

Otra posibilidad en la que se podría pensar para el mecanizado del estratificado con al menos una lámina de acero, sería la de corte con chorro al agua, sin embargo, esta solución presenta una velocidad de corte muy baja, del orden de 0,5 m/minuto.

Toda la maquinaría en la que se podría pensar para el mecanizado de una lámina de acero inoxidable, es una maquinaria cara, que hace que el producto final se encarezca mucho, por lo que se ha venido optando en utilizar en este tipo de estratificados aluminio, en vez de acero inoxidable, y aunque el aluminio no es tan duro no es tan duro como el acero, en caso de querer conseguir la misma dureza que el acero, obligaría a casi triplicar el espesor del aluminio para conseguir una dureza igual a la del acero. Incluso en estos casos de aumento del espesor del aluminio para conseguir mayor dureza se prefiere el empleo del aluminio como lámina protectora debido a los bajos costes de mecanizado.

Por lo tanto, el coste del mecanizado de estratificados con al menos una lámina de acero es un prejuicio más a la hora de emprender la fabricación de estratificados sobre los que se disponga al menos una lámina de acero inoxidable.

El aluminio presenta una temperatura de fusión de 650ºC, que si bien es elevada, se pretende mejorarla. Por otro lado, el estratificado de ALUCOBONDO® al estar realizado con aluminio, es una material frágil, que no puede ser moldeado con facilidad, que permita conformar superficies curvas, además, tiene poca resistencia frente al impacto en comparación con otros materiales como el acero.

Con respecto a los procedimientos de fijación de láminas metálicas a núcleos de materiales plásticos o espumas hasta ahora utilizados, en general son procedimientos complejos y con una baja efectividad en la fijación de ambos materiales.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un estratificado que supere los anteriores inconvenientes o características susceptibles de ser mejoradas, como la resistencia estructural, la ligereza del material y la resistencia a la corrosión, el aislamiento térmico, la resistencia frente al fuego, la capacidad de moldeo y poder conformar superficies curvas.

También, es objeto de la presente invención desarrollar un procedimiento de fijación de una lámina de acero inoxidable a un núcleo central de espumas, que supere los inconvenientes anteriores, de acuerdo a un procedimiento como el que ha sido objeto de reivindicación.

Finalmente, también es objeto de la presente invención desarrollar un procedimiento de mecanizado o corte del estratificado objeto de la invención que hace posible el desarrollo y posterior comercialización del mismo, de acuerdo a un procedimiento como el que es objeto de la presente invención.

Descripción de la invención

El objeto de la invención consiste en un estratificado que comprende un núcleo central de espumas de alta densidad y al menos sobre una de las caras hay fijada una lámina de acero inoxidable, mientras que sobre la otra cara del núcleo se fija una lámina metálica con objeto de dotar al estratificado de una resistencia estructural suficiente.

El espesor del núcleo central de espumas de alta densidad es del orden de 8 a 30 mm, mientras que las láminas metálicas fijadas sobre ambas caras del núcleo, es del orden de 0,3 a 1 mm.

El acero inoxidable es una aleación de acero con un mínimo de 10% de cromo en masa. El acero inoxidable es resistente a la corrosión, dado que el cromo, u otros metales que contiene, posee gran afinidad por el oxígeno y reacciona con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro.

Los aceros inoxidables se utilizan principalmente en cuatro tipos de mercados:

• Electrodomésticos: grandes electrodomésticos y pequeños aparatos para el hogar.

• Automoción: especialmente tubos de escape.

• Construcción: edificios y mobiliario urbano (fachadas y material).

• Industria: alimentación, productos químicos y petróleo.

Algunas de las propiedades que presenta el acero inoxidable son:

- Su resistencia a la corrosión,

- sus propiedades higiénicas y sus propiedades estéticas hacen del acero inoxidable un material muy atractivo para satisfacer diversos tipos de demandas, como lo es la industria...

1. Estratificado caracterizado porque comprende:

- un núcleo de espuma de alta densidad

- sobre una de las caras del núcleo (2) hay fijada una lámina de acero inoxidable 1)

- sobre la otra cara del núcleo (2) se fija una lámina metálica.

2. Estratificado según la reivindicación primera caracterizado porque El espesor del núcleo central de espumas de alta densidad es del orden de 8 a 30 mm, mientras que las láminas metálicas fijadas sobre ambas caras del núcleo, es del orden de 0,3 a 1 mm.

3. Estratificado según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque la lámina metálica (3) dispuesta sobre la cara no vista del núcleo (2), es de aluminio.

4. Estratificado según la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque la lámina metálica (3) dispuesta sobre la cara no vista del núcleo (2), es de acero inoxidable.

5. Estratificado según la reivindicación 1, caracterizado porque sobre se inserta una lámina de EPDM o elastómero entre el núcleo central de espumas de alta densidad (2) y la lámina metálica (3).

6. Procedimiento de fabricación del estratificado con un núcleo central de espumas de alta densidad y dos láminas metálicas fijadas sobre sus respectivas caras, donde una de ellas es de acero inoxidable, anteriormente reivindicado caracterizado porque para lograr la adherencia de cada una de las láminas de metal sobre el núcleo central de espumas de alta densidad el procedimiento consta de las siguientes etapas:

- Raspado de las láminas metálicas por las caras que van a ser adheridas al núcleo central de espumas de alta densidad

- Aplicación de una "pintura primer", pintura que tiene una buena fijación sobre el metal, que cierra cualquier posible oxidación preparando la superficie para la aplicación posterior de un adhesivo, donde la pintura "primer" será una pintura especialmente adecuada para la adherencia a materiales plásticos y a las colas empleadas posteriormente.

- Secado al horno de la "pintura primer" a una temperatura entra 60-180ºC

- Aplicación de una cola adhesiva especial para exteriores que puede ser variada conformada desde poliuretanos reactivos hasta por poliuretanos de dos componentes,

- Tratamiento superficial del núcleo central de espumas de alta densidad por ambas caras.

- Finalmente el proceso concluiría con un encolado directo de las láminas metálicas sobre ambas caras del núcleo de espumas de alta densidad aplicando una presión de 2 a 3 kg/cm² dependiendo de la cola empleada.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el raspado de las láminas metálicas sobre las caras que van a ser adheridas se realiza con una profundidad de 60 a 120 micras, realizado de manera unidireccional y en sentido longitudinal, con un grano para láminas metálicas.

8. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque La aplicación del adhesivo se realiza:

- Con rodillo.

- Mediante spray.

- Por medio de una pistola dando hilos o cordones en espiral.

9. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el tratamiento superficial del núcleo central de espumas de alta densidad por las caras sobre las que se van a fijar las láminas metálicas es:

- Un tratamiento corona.

- O un tratamiento por flameado.

10. Uso del estratificado con núcleo central de espumas de alta densidad y una lámina de acero inoxidable anteriormente reivindicado caracterizado porque se emplea en sectores como el aeronáutico, naval, ferrocarril, mobiliario, construcción, eólico, etcétera.

11. Procedimiento de mecanizado del estratificado anteriormente reivindicado caracterizado porque se realiza mediante el empleo de maquina convencionales del sector de la madera, empleando unos elementos de corte que presentan un endurecimiento superficial mediante un recubrimiento cerámico y presentan una relación de revoluciones y avance suficiente como para proceder a mecanizar un estratificado que tiene un núcleo de espumas de alta densidad, sobre una de las caras una lámina de acero inoxidable y sobre otra de las caras una lámina de aluminio.

12. Procedimiento de mecanizado según la reivindicación 11 caracterizado porque los el elemento de corte empleado son discos de dientes alternos que giran a unas revoluciones del orden de 4000 a 5000 revoluciones/minuto junto con un avance de 10 mt/minuto y que tienen un diámetro de entre 300 a 500 mm y donde los discos están refrigerados por aceite que cumple una doble función, por un lado la de lubricar al disco, y por otro la de enfriar al disco.

13. Procedimiento de mecanizado según la reivindicación 12 caracterizado porque los discos presentan unos 90 dientes/disco y una distancia entre patilla y patilla de 4 a 5 mm.

14. Procedimiento de mecanizado del estratificado anteriormente reivindicado caracterizado porque los elementos de corte empleados son fresas de widia de tres labios con precorte de entrada y controladas por control numérico a unas revoluciones de 10.000 a 15.000 rev/minuto, y con una avance de las fresas de 4 mt/minuto, que están refrigeradas mediante aceite esprayado sobre las fresas con objeto de facilitar el corte.