Material en placa y procedimiento para la fabricación de un material en placa.

Material en placa, especialmente placa de cubierta de campo de cocción,

que está constituido por un material debase (10) y al menos un recubrimiento (12, 14, 16), caracterizado porque el material de base (10) es un materialprensado fabricado a partir de una matriz cerámica (18) y fibras de refuerzo (20).

Material en placa y procedimiento para la fabricación de un material en placa

La invención parte de un material en placa, especialmente de una placa de cubierta de campo de cocción, que está constituida de un material de base y de al menos un recubrimiento. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un material en placa de este tipo.

Se conoce a partir del documento EP 0819366 B1 un material en placa para la fabricación de una placa de cubierta para un campo de cocción por inducción, que está constituido de un material de base y de un recubrimiento. El material de base está constituido de una cerámica no especificada en detalle y se proponen diferentes materiales posibles para el recubrimiento. En un ejemplo de realización del documento EP 0819366 B1 se propone fabricar el recubrimiento de un material reforzado con fibras de vidrio.

Las placas de cubierta para campos de cocción están constituidas, en general, de un material de vitrocerámica muy costoso en la fabricación. Especialmente en aplicaciones para aparatos electrodomésticos, el material en placas debe ser resistente a la temperatura al menos hasta 700ºC y debe disponer de buenas propiedades de limpieza a través de una superficie robusta y lisa. La alta conductividad térmica de tales placas de vitrocerámica puede ser ventajosa en el caso de utilización como placa de cubierta de campos de cocción con cuerpos calefactores por radiación. En el caso de utilización como placa de cubierta para campos de cocción por inducción, sin embargo, el calor del elemento de vajilla de cocción depositado sobre la placa de cubierta y calentado a través de los inductores se transmite sobre la electrónica dispuesta debajo de la placa de vitrocerámica, lo que, en general, no es deseable y es desfavorable. La utilización de placas de vitrocerámica conocidas de campos de cocción por radiación para la cobertura de campos de cocción por inducción es, por lo tanto, mucho menos ventajosa de lo que parece a primera vista.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de preparar un material en placa ligero, estable y resistente a la temperatura, con propiedades mejoradas especialmente en la utilización de campos de cocción por inducción.

El cometido se soluciona por medio de un material en placa y por medio de un procedimiento para la fabricación de un material en placa de este tipo de acuerdo con las reivindicaciones independientes. Los desarrollos ventajosos de la invención de deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.

La invención parte de un material en placa, especialmente de un material de recubrimiento de campo de cocción. El material en placa está constituido de un material de base y de al menos un recubrimiento.

Para poder preparar un material en placa económico, ligero, estable, resistente a la temperatura y/o buen aislante térmico, se propone configurar el material de base como un material prensado fabricado a partir de una matriz cerámica y fibras de refuerzo. A través del refuerzo de fibras se puede conseguir también con un espesor comparativamente reducido del material de base, una alta estabilidad, y el criterio especialmente importante en campos de cocción de la expansión térmica reducida se puede conseguir de una manera sencilla a través de la utilización de la matriz con las fibras de refuerzo. De manera similar como en cerámicas, en las que la expansión térmica reducida de las fibras 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 en placa estable con un coeficiente de dilatación térmica reducido. Las propiedades de limpieza y la dureza necesaria de la superficie se pueden conseguir a través de una selección adecuada del recubrimiento del material en placa.

El material en placa está constituido de varias capas y el material de base forma con preferenciala más espesa de las capas. Los materiales en placa del tipo indicado al principio se pueden utilizar para la fabricación de placas de recubrimiento de campo de cocción especialmente cuando la expansión térmica es inferior a 0, 3 x 10-6 por Kelvin. La dureza Vickers está con preferencia por encima de 400 HV y la resistencia a la flexión está con preferencia por encima de 100 MPa.

El material en placa de acuerdo con la invención resiste sin daños cargas también con gradientes de temperatura muy altos y tiene una resistencia al impacto térmico alta. Debido a la estructura heterogénea del material de base, se reduce la conductividad térmica, lo que dota al material en placa con una idoneidad especial para la utilización de campos de cocción por inducción.

El material de la matriz de cerámica puede ser, por ejemplo, cuarzo o dióxido de silicio, óxido de aluminio puro, tierra de arcilla o una mezcla de estos materiales con proporciones reducidas de otros materiales cerámicos como óxidos de calcio o magnesia y/o aglutinantes. En principio, es concebible la utilización de una gran pluralidad de materiales de base cerámicos para la fabricación de la matriz.

Las fibras de refuerzo son con preferencia fibras de vidrio, también es concebible el empleo de fibras de polímeros, 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 matriz 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 alcanzada a través de las fibras de refuerzo se puede incrementar al máximo cuando las fibras de refuerzo forman al menos parcialmente un tejido, que está incorporado en el material de base.

Los ensayos han dado como resultado que se pueden conseguir las mejores propiedades cuando el espesor de las fibras de refuerzo está entre 6 y 7 µm. En virtud de la alta estabilidad del material de palca, para la utilización en campos de cocción son suficientes espesores del material de base entre 3 y 4 mm.

Con preferencia, el material en placa tiene una resistencia a la temperatura de hasta al menos 1200ºC, lo que está muy por encima de la resistencia a la temperatura de 700ºC, que se puede alcanzar con placas de vitrocerámica convencionales. El técnico sabe que para la consecución de la resistencia a la temperatura requerida debe prescindirse 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 se pueden mejorar o bien elevar cuando el recubrimiento comprende un barnizado. Los barnizados pueden eliminar la porosidad de la superficie del material de base y elevar la dureza de la superficie. De esta manera, se puede prolongar la duración de vida útil del material en placa y se pueden mejorar las propiedades de limpieza. Además, la utilización de barnizados, que pueden ser también multicolores, abre nuevas posibilidades de diseño. Las ventajas a través de un diseño más flexible se consiguen especialmente en el caso de utilización de los materiales en placa de acuerdo con la invención en zonas visibles de aparatos electrodomésticos, en particular como placa de cubierta para campos de cocción. El barnizado se puede aplicar especialmente también en forma de marcas superficiales. Las marcas superficiales pueden visualizar, por ejemplo, diferentes zonas calefactoras del campo de cocción, contener informaciones para una interfaz de usuario y/o representar los signos de marcas.

En otra configuración de la invención, se propone que el recubrimiento comprenda un barnizado y una capa impresa con tamiz de seda aplicada entre el barnizado y el material de base con marcas superficiales. La capa impresa con tamiz de seda se puede proteger de manera ventajosa por medio del barnizado especialmente transparente, de manera que tampoco se desgaste en el caso de uso intensivo del campo de cocción recubierto con el material en placa de acuerdo con la invención.

Se puede evitar una formación de polvo en un espacio interior cubierto por el material... [Seguir leyendo]

1. Material en placa, especialmente placa de cubierta de campo de cocción, que está constituido por 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 a partir de una matriz cerámica (18) y fibras de refuerzo (20) .

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

3. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las fibras de refuerzo (20) forman, al menos parcialmente, un tejido (22) .

4. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un espesor (D) del material de base (10) está entre 3 mm y 4 mm.

5. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la matriz cerámica (18) está formada al menos esencialmente de cuarzo policristalino.

6. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una resistencia a la temperatura hasta al menos 1200ºC.

7. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de base (10) es un material prensado en frío.

8. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recubrimiento

(12) comprende un barnizado.

9. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recubrimiento

(12) comprende un barnizado, que está aplicado en forma de marcas superficiales.

10. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recubrimiento (12, 14) comprende un barnizado y una capa impresa por tamiz de seda (14) , aplicada entre el barnizado y el material de base (10) , con marcas superficiales.

11. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material en placa presenta a ambos lados unos recubrimientos (12, 14, 16) .

12. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de base (10) es poroso y tiene una porosidad entre 20 % y 35 %.

13. Material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una capa ferromagnética (24) para la calefacción inductiva del material en placa.

14. Campo de cocción con una placa de cubierta de un material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

15. Procedimiento para la fabricación de un material en placa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, especialmente para la utilización como placa de cubierta de campo de cocción, en el que al menos un recubrimiento (12, 14, 16) se aplica sobre un material de base (10) , caracterizado porque el material de base (10) se fabrica a través de prensado en frío o prensado en caliente a partir de una matriz cerámica (18) y de fibras de refuerzo (20) .