Procedimiento para el aumento de una conductividad de la temperatura, y componente de aparato doméstico.

Procedimiento para el aumento de una conductividad de la temperatura,

y componente de aparato doméstico.

La invención se refiere a un procedimiento para el aumento de una conductividad de la temperatura de un material (10) de vitrocerámica, mediante un láser (12), que comprende focalizar un rayo láser (14) en el material (10) con una densidad de potencia de, al menos, 100kW/cm2. La invención proporciona un componente de aparato doméstico con una conductividad de la temperatura aumentada selectivamente en, al menos un área del componente de aparato doméstico.

CONDUCTIVIDAD DE LA TEMPERATURA, Y COMPONENTE DE APARATO DOMÉSTICO

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un procedimiento para el aumento de una conductividad de la temperatura de un material de vitrocerámica mediante un láser, en especial de una placa de vitrocerámica para un campo de cocción.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

A partir de la DE 20 2006 004 064 U1, es conocida una placa de vitrocerámica, en la que, mediante un láser pulsado que emite luz con una longitud de onda de 532 nm o 1.064 nm, se introducen caracteres y/o una ornamentación. Una focalización de la luz en el interior de la placa de vitrocerámica conduce a una formación de superficies de reflexión dentro de la placa de vitrocéramica, a través de lo cual, para un observador se hacen visibles los caracteres y/o la ornamentación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención plantea el problema técnico, inter alia, de proporcionar un componente de aparato doméstico con una conductividad de la temperatura aumentada selectivamente en, al menos, un área del componente de aparato doméstico. Este problema técnico se resuelve según la invención mediante un procedimiento según la reivindicación 1, y mediante un componente de aparato doméstico según la reivindicación 11. De las reivindicaciones secundarias se pueden extraer realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

Se propone un procedimiento para el aumento de una conductividad de la temperatura de un material, en especial, un vidrio, un vidrio cerámico o una vitrocerámica, mediante un láser, en el que un rayo láser sea focalizado en el material con una densidad de potencia de, al menos, 100 kW/cm2. El término de “conductividad de la temperatura” de un material, incluye el concepto de una constante del material dependiente de la temperatura, la cual sirva para una descripción de una modificación temporal de una distribución espacial de una temperatura mediante conducción térmica como consecuencia de un gradiente de temperatura. La conductividad de la temperatura está definida, en especial, densidad y una capacidad térmica específica del material. El término de “aumento de una conductividad de la temperatura”, ha de entenderse, en especial, que la conductividad de la temperatura de un material tratado a una temperatura sea mayor que la conductividad de la temperatura del mismo material no tratado a la temperatura. El término de “láser” incluye el concepto de una fuente de radiación que produzca radiación electromagnética mediante emisión estimulada. De manera preferida, la radiación emitida mediante el láser presenta un espectro de frecuencias muy estrecho, una paralelidad elevada, y una gran longitud de coherencia. El término de “rayo láser” incluye el concepto de un haz de radiación electromagnética coherente, emitido por un láser. De manera preferida, el rayo láser presenta una superficie de sección transversal orientada perpendicularmente a una dirección de radiación, la cual, en caso de ausencia de una unidad óptica para láser, sea prácticamente idéntica para cada punto a lo largo de la dirección de radiación. El término de “prácticamente idéntica” incluye el concepto de una desviación de menos del 1%, preferiblemente, de menos del 0’5% y, más preferiblemente, de menos del 0’1% por metro a lo largo de la dirección de radiación. El término de “unidad óptica para láser” incluye el concepto de una unidad que esté prevista para, preferiblemente mediante lentes, modificar la superficie de sección transversal a lo largo de la dirección de radiación, preferiblemente, en, al menos, el 1%, preferiblemente, en, al menos, el 5% y, más preferiblemente, en, al menos, el 10% por metro a lo largo de la dirección de radiación. El término de “previsto” incluye el concepto de configurado y/o provisto y/o programado de manera específica. El término de “superficie de sección transversal” del rayo láser, incluye el concepto de una superficie perpendicular a una dirección de propagación del rayo láser, a través de la cual sea transportado , al menos, un 68’3%, preferiblemente, al menos, un 95’5% y, más preferiblemente, al menos, un 99’7% de una potencia de radiación. De manera preferida, la superficie de sección transversal es un círculo. Por el hecho de que el rayo láser “sea focalizado en el material”, ha de entenderse, en especial, que un mínimo de la superficie de sección transversal esté presente en el material, preferiblemente toda la superficie de sección transversal está presente en el material. De manera preferida, el material procesado es, al menos, parcialmente permeable para, al menos, una longitud de onda de radiación emitida por el láser. Por el hecho de longitud de onda de radiación emitida por el láser”, ha de entenderse, en especial, que exista, al menos, una fracción de radiación que presente la longitud de onda de radiación, y cuya intensidad se debilite en el material en, como máximo, un 98%, preferiblemente, en, como máximo, un 95% y, más preferiblemente, en, como máximo, un 90% por centímetro. De manera preferida, la intensidad de la fracción de radiación se debilita en el material en, al menos, un 50%, preferiblemente, en, al menos, un 60%, más preferiblemente, en, al menos, el 70% y, más preferiblemente, en, al menos, un 80% por centímetro. El término de “densidad de potencia”; incluye el concepto de una cantidad de energía irradiada mediante el láser por unidad de tiempo y de superficie. Si el láser es accionado de manera pulsada, la densidad de potencia está dada, en especial, a través de la cantidad de energía irradiada por pulso dividido entre un producto de una duración del pulso y una superficie de irradiación. Por el hecho de que el láser “sea accionado de manera pulsada”, ha de entenderse, en especial, que el láser sea accionado en un modo de funcionamiento en el que, al menos, una gran parte de la potencia de radiación sea emitida en pulsos consecutivos temporalmente y, de manera preferida, separados unos de otros temporalmente. El término de “al menos, una gran parte” incluye el concepto de al menos, el 85%, preferiblemente, al menos, el 90% y, más preferiblemente, al menos, el 95%. El término de “duración del pulso” incluye el concepto de una duración temporal de un pulso. De manera preferida, el rayo láser es focalizado en el material con una densidad de potencia de, al menos, 150 kW/cm2, preferiblemente, de, al menos, 175 kW/cm2 y, más preferiblemente, de, al menos, 200 kW/cm2. De manera preferida, el rayo láser es focalizado en el material con una densidad de potencia de, como máximo, 300 GW/cm2, preferiblemente, de, como máximo, 275 GW/cm2, más preferiblemente, de, como máximo, 250 GW/cm2 y, más preferiblemente, de, como máximo 225 GW/cm2. Mediante tal procedimiento, en, al menos, un área del material, se puede aumentar selectivamente la conductividad de la temperatura, en especial, mediante una reacción fotoquímica en el material y/o, de manera especialmente ventajosa, mediante un crecimiento inducido de cristales en el material.

Ventajosamente, se emplea un material con, al menos, una fase cristalina y una fase amoría. El término de “fase” incluye el concepto de un área espacial del material, en la cual determinados parámetros de orden y una composición química son homogéneos. El término de “fase cristalina” incluye el concepto de un área espacial, en la cual estén dispuestos constituyentes atómicos y/o moleculares del material en una estructura cristalina periódica, al menos, esencialmente regular. Por el hecho de que los constituyentes estén dispuestos en una “estructura cristalina periódica, al menos, esencialmente regular”, ha de entenderse, en especial, que una estructura que difiera de la estructura cristalina periódica, regular únicamente esté provocada por defectos de la red, en especial, por espacios vacíos y/o átomos intersticiales y/o átomos de sustitución y/o dislocaciones y/o límites de los granos y/o poros y/o inclusiones y, preferiblemente, se produzca sólo localmente. El término de “fase amoría” incluye el concepto de un área espacial del material, en la cual los constituyentes moleculares del material estén exentos de una estructura ordenada. Entre la fase cristalina y la fase amoría, se encuentra, en especial, una interfase. A través de ello, se puede inducir un crecimiento de cristales en la fase amoría, a través de lo cual se puede aumentar ventajosamente la conductividad de la temperatura. Asimismo, a través del crecimiento de cristales, se hace posible...

1. Procedimiento para el aumento de una conductividad de la temperatura de un material (10) de vitrocerámica mediante un láser (12) , que comprende focalizar un rayo láser (14) en el material (10) con una densidad de potencia de, al menos, 100 kW/cm2.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material (10) tiene, al menos, una fase cristalina (15) , y una fase amoría (16) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el láser (12) es accionado de manera pulsada.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el láser (12) es accionado con una duración de pulso de, como máximo 40 ns.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque el láser (12) es accionado con una frecuencia de repetición del pulso de, como máximo, 10 kHz.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque un foco (17) de una unidad óptica para láser (18) es movido de manera relativa al material (10) con una velocidad (20) de, al menos, 100 mm/seg.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque, entre dos puntos de procesamiento por láser (22, 24) adyacentes, se respeta una distancia de, al menos, 50 ºm.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque se utiliza un láser de estado sólido

(26) bombeado por diodo.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el rayo láser (14) es focalizado en el material (10) sobre un diámetro (28) inferior a 30 ºm.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el rayo láser (14) es generado con una longitud de onda de, al menos, 355 nm y, como máximo, 3.000 nm.

11. Componente de aparato doméstico, de un material (10) de vitrocerámica, caracterizado porque comprende un área interior (30) en el que el material (10) está procesado mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente en un punto de procesamiento por láser (22, 24) .

12. Componente de aparato doméstico según la reivindicación 11, caracterizado porque el material presenta una conductividad de la temperatura aumentada en el punto de procesamiento por láser (22, 24) con respecto a un entorno (32) del punto de procesamiento por láser (22, 24) .

13. Componente de aparato doméstico según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque un número medio de cristalitas (34) por volumen en el punto de procesamiento por láser (22, 24) está aumentado con respecto a un entorno (32) del punto de procesamiento por láser (22, 24) .

14. Componente de aparato doméstico según la reivindicación 13, caracterizado porque las cristalitas (34) en el punto de procesamiento

por láser (22, 24) son, de promedio, idénticas a las cristalitas (34) en un entorno (32) del punto de procesamiento por láser (22, 24) .

15. Componente de aparato doméstico según una de las reivindicaciones

11 a 14, caracterizado porque una distancia entre dos puntos de procesamiento por láser (22, 24) adyacentes es, al menos, 50 ºm.

16. Componente de aparato doméstico según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque el componente de aparato doméstico es 10 una placa de campo de cocción.

17. Aparato doméstico, que comprende un componente de un material

(10) de vitrocerámica, caracterizado porque el componente es un componente de aparato doméstico según una de las reivindicaciones 11 15 a 16.

18. Aparato doméstico según la reivindicación anterior, caracterizado porque el aparato doméstico es un campo de cocción.