MATERIAL DE PLACA Y PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR UN MATERIAL DE PLACA.

Material de placa y procedimiento para fabricar un material de placa.

La invención parte de un material de placa, en especial una placa de cubierta de campo de cocción, compuesto de un material de base (10) y al menos un recubrimiento (12, 14, 16).Para poner a disposición un material de placa ligero, estable, y resistente a la temperatura del tipo genérico, se propone configurar el material de base (10) como un material prensado de una matriz cerámica (18) y fibras de refuerzo (20)

Material de placa y procedimiento para fabricar un material de placa.

La invención parte de un material de placa, en especial de una placa de cubierta de campo de cocción, compuesto de un material de base y al menos un recubrimiento. Asimismo, la invención se refiere a un procedimiento para fabricar tal material de placa.

De la EP 0819366 B1 es conocido un material de placa para fabricar una placa de cubierta para un campo de cocción por inducción, que está compuesta de un material de base y un recubrimiento. El material de base se compone de una cerámica no especificada más concretamente, y se proponen diferentes materiales posibles para el recubrimiento. En un ejemplo de realización de la EP 0819366 B1, se propone fabricar el recubrimiento de un material reforzado con fibra de vidrio.

Las placas de cubierta para campos de cocción se componen por lo general de un material de vitrocerámica de fabricación muy costosa. En especial en aplicaciones para aparatos domésticos, el material de placa debe ser resistente a la temperatura hasta al menos 700ºC, y disponer de buenas propiedades de limpieza mediante una superficie robusta y lisa. La elevada conductividad térmica de tales placas de vitrocerámica puede ser ventajosa en la utilización como placa de cubierta de campos de cocción con cuerpos de calentamiento por radiación. No obstante, en la utilización como placa de cubierta para campos de cocción por inducción, el calor del elemento de batería de cocción colocado sobre la placa de cubierta y calentado mediante los inductores es transmitido a la electrónica dispuesta debajo de la placa de vitrocerámica, lo que por lo general es indeseado y desventajoso. Por lo tanto, la utilización de placas de vitrocerámica conocidas de campos de cocción por radiación para el cubrimiento de campos de cocción por inducción es mucho menos ventajosa que lo que parece a primera vista.

Por lo tanto, la invención se basa en especial en la tarea de poner a disposición un material de placa ligero, estable y resistente a la temperatura con propiedades mejoradas en especial en la utilización en campos de cocción por inducción.

La tarea se resuelve mediante un material de placa, o bien un procedimiento para fabricar tal material de placa, según las reivindicaciones independientes. De las reivindicaciones secundarias se extraen perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La invención parte de un material de placa, en especial una placa de cubierta de campo de cocción. El material de placa se compone de un material de base y al menos un recubrimiento.

Para poder poner a disposición un material de placa económico, ligero, estable, resistente a la temperatura y/o que aísle bien térmicamente, se propone configurar el material de base como un material prensado fabricado de una matriz cerámica y fibras de refuerzo. Mediante el refuerzo de fibras, también en caso de un grosor escaso en comparación del material de base, se puede conseguir una gran estabilidad y, mediante la utilización de la matriz con las fibras de refuerzo, se puede conseguir de manera sencilla el criterio importante en especial en campos de cocción de la expansión térmica escasa. De manera similar a en las cerámicas, en las cuales la escasa expansión térmica de la fibra de vidrio absorbe la expansión de los componentes cristalinos, las fibras de refuerzo del material de base bloquean la expansión de la matriz cerámica. Por lo tanto, se puede conseguir un material de placa estable con un coeficiente de expansión térmica pequeño. Mediante una elección adecuada del recubrimiento del material de placa, se pueden conseguir las propiedades de limpieza y una dureza necesaria de la superficie.

El material de placa es de varias capas y el material de base forma preferiblemente la más gruesa de las capas. Los materiales de placa genéricos pueden utilizarse para la fabricación de placas de cubierta de campo de cocción en especial entonces si la expansión térmica asciende a menos de 0'3 x 10^-6 por Kelvin. La dureza Vickers se encuentra preferiblemente por encima de 400 HV y la resistencia a la flexión se encuentra preferiblemente por encima de 100 MPa.

El material de placa según la invención resiste sin daños cargas también con gradientes de temperatura muy elevados, y tiene una elevada resistencia al choque térmico. A través de la estructura heterogénea del material de base, se reduce la conductividad térmica, lo que provee al material de placa de una especial idoneidad para la utilización en campos de cocción por inducción.

El material de la matriz cerámica puede ser, por ejemplo, cuarzo o dióxido de silicio, óxido de aluminio puro o alúmina, o una mezcla de estos materiales con proporciones pequeñas de otros materiales cerámicos como el óxido de calcio o la magnesia y/o sustancias aglutinantes. Básicamente, es concebible la utilización de una gran pluralidad de materiales de base cerámicos para la fabricación de la matriz.

Las fibras de refuerzo son preferiblemente fibras de vidrio, también es pensable el uso de fibras de polímero como kevlar, fibras de aramida, o similares, y fibras cerámicas como por ejemplo fibras de carbono, mullita o carburo de silicio. En un ejemplo de realización preferido de la invención, la matriz cerámica es una matriz de óxido de silicio y/o de silicato, y las fibras de refuerzo son fibras de vidrio. También es concebible una mezcla de diferentes tipos de fibras.

El aumento de la estabilidad conseguida a través de las fibras de refuerzo puede ser maximizado si las fibras de refuerzo forman al menos parcialmente un tejido que esté incorporado en el material de base.

Ensayos han dado como resultado que se pueden conseguir las mejores propiedades si el grosor de las fibras de refuerzo se encuentra entre 6 y 7 μm. Debido a la elevada estabilidad del material de placa, para la utilización en campos de cocción son suficientes grosores del material de base entre 3 y 4 mm.

El material de placa tiene preferiblemente una resistencia a la temperatura de hasta al menos 1.200ºC, lo cual se encuentra muy por encima de la resistencia a la temperatura de 700ºC que es alcanzable con placas de vitrocerámica convencionales. El experto sabe que para conseguir la resistencia a la temperatura requerida se debe prescindir en especial de recubrimientos menos resistentes a la temperatura.

El material de base puede ser en una configuración especialmente económica de la invención un material prensado en frío. No obstante, también son concebibles materiales de base fabricados en un procedimiento de prensado en caliente.

Las propiedades de limpieza de la superficie y la dureza de la superficie pueden ser mejoradas, o sea, aumentadas, si el recubrimiento comprende un barniz. Son concebibles barnices vítreos y cerámicos. Los barnices pueden eliminar la porosidad de la superficie del material de base, y aumentar la dureza de la superficie. A través de ello, se puede alargar la vida útil del material de placa, y se pueden mejorar las propiedades de limpieza. Asimismo, la utilización de barnices, que también pueden ser coloridos, abre nuevas posibilidades en el diseño. Las ventajas a través de un diseño más flexible son efectivas en especial en la utilización de los materiales de placa según la invención en áreas visibles de aparatos domésticos, en especial como placa de cubierta para campos de cocción. El barniz puede estar aplicado en especial también en forma de marcaciones de la superficie. Las marcaciones de la superficie pueden visualizar por ejemplo diferentes zonas de calentamiento del campo de cocción, contener información con respecto a una interfaz de usuario, y/o representar una marca comercial.

En otra configuración de la invención, se propone que el recubrimiento comprenda un barniz y una capa de serigrafía con marcaciones de la superficie aplicada entre el barniz y el material de base. La capa de serigrafía puede ser protegida ventajosamente mediante el barniz en especial transparente, de modo que no se desgaste tampoco en caso de uso intenso de un campo de cocción cubierto con el material de placa según la invención.

Se puede evitar una formación de polvo en un espacio interior cubierto por el material de placa a través de un desprendimiento del material de la matriz cerámica o mediante una soltura de pequeñas partes de las fibras de refuerzo si el material de placa está recubierto por ambos lados.

La conductividad térmica del material de placa puede...

1. Material de placa, en especial placa de cubierta de campo de cocción, compuesto de un material de base (10) y al menos un recubrimiento (12, 14, 16), caracterizado porque el material de base (10) es un material prensado fabricado de una matriz cerámica (18) y fibras de refuerzo (20).

2. Material de placa según la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras de refuerzo (20) comprenden fibras de vidrio.

3. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque las fibras de refuerzo (20) forman al menos parcialmente un tejido (22).

4. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque un grosor (D) del material de base (10) se encuentra entre 3 mm. y 4 mm.

5. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la matriz cerámica (18) está formada al menos esencialmente de cuarzo policristalino.

6. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por una resistencia a la temperatura hasta al menos 1.200ºC.

7. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el material de base (10) es un material prensado en frío.

8. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el recubrimiento (12) comprende un barniz.

9. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el recubrimiento (12) comprende un barniz, que está aplicado en la forma de marcaciones de la superficie.

10. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el recubrimiento (12, 14) comprende un barniz y una capa de serigrafía (14) con marcaciones de la superficie aplicada entre el barniz y el material de base (10).

11. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el material de placa presenta recubrimientos (12, 14, 16) a ambos lados.

12. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el material de base (10) es poroso y tiene una porosidad entre el 20% y el 35%.

13. Material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por una capa ferromagnética (24) para calentar inductivamente el material de placa.

14. Campo de cocción con una placa de cubierta de un material de placa según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente.

15. Procedimiento para fabricar un material de placa según una de las reivindicaciones 1 - 13, en especial para la utilización como placa de cubierta de campo de cocción, donde al menos un recubrimiento (12, 14, 16) es aplicado sobre un material de base (10), caracterizado porque el material de base (10) es fabricado mediante prensado en frío o en caliente de una matriz cerámica (18) y de fibras de refuerzo (20).