El Instituto Tecnológico del Mueble, Madera, Embalaje y Afines, AIDIMA, ha finalizado el proyecto de I+D denominado “INDUMAT – Desarrollo de procesos de transformación para la industrialización de nuevos materiales: Solid Surface y Materiales Aligerados.”, financiado por IVACE mediante fondos FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional).

Tanto el Solid Surface como los Tableros aligerados son materiales que se utilizan desde hace años en el sector del mueble, en la decoración, en la construcción y en otros campos de actividad. Los procesos de transformación de estos materiales suelen tener un componente manual muy importante, por lo que normalmente el coste del producto instalado es elevado. Por ello, el objetivo del proyecto ha sido desarrollar procesos de transformación nuevos o mejorados aplicables a estas dos categorías de nuevos materiales.

A partir de los resultados obtenidos en el primer año del proyecto, se decidió profundizar en la investigación de cuatro tipos de proceso, dos para Solid Surface y dos para Tableros Ligeros:

• Moldeo por termo-conformado
• Uniones a testa de piezas planas
• Curvado de tableros alveolares
• Unión de tableros alveolares de espesor reducido mediante herrajes

Los resultados más relevantes se explican a continuación. Una vez descartado el uso de moldeo por vacío como nuevo proceso de curvado del solid debido a la baja plasticidad del material, se plantea una hipótesis que utiliza el sistema de curvado actual, pero propone aumentar la temperatura de calentamiento para reducir el tiempo en estufa, y aplicar un enfriamiento forzado para reducir el tiempo de solidificación. Esta hipótesis se valida mediante la realización de experimentos diseñados ex profeso y que permiten relacionar la deformación del material (sin variación del espesor) con el tiempo de calentamiento a diferentes temperaturas, así como la temperatura de solidificación del material tras haber sido deformado, a la cual se puede manipular sin riesgo de modificar la geometría de la pieza.

Medición de la temperatura superficial tras la deformación.

Tras realizar diversos ensayos se verifica que, dependiendo del radio de curvatura de la pieza, se puede reducir el tiempo de proceso desde 29 minutos hasta 12 minutos.

En el caso del proceso de uniones a testa de placas de solid, las pruebas de los dispositivos diseñados para reducir el tiempo de proceso sí que consiguen una reducción del tiempo de proceso mínima del 30%, tal y como estaba previsto.

Unión de placas de 200 mm., con un sólo dispositivo.

En el proceso de curvado de tablero aligerado, se validaron experimentalmente las ecuaciones que definen los parámetros (Distancia Entre Ranuras, y Longitud Ranurada) para obtener curvas con un radio de curvatura (R) y un ángulo de curvatura (A) deseados en cualquier pieza, para dos espesores de tablero ampliamente utilizados (50 mm y 25 mm).

Distancia entre ranuras y longitud ranurada, corte y encolado.

Se determinaron modelos aplicando análisis multivariante, para obtener  las relaciones buscadas:

– Tablero de 50 mm:

• R= -25’23 +12’33 DER +0’59 LR (R2= 0’97)
• A= 37’17 – 3’36 DER +0’48 LR (R2=0’95)

– Tablero de 25 mm:

• R=-11’06 + 6’06 DER + 0,28 LR (R2=0’98)
• A= 88’31 – 6’65 DER +0,64 LR (R2=0’85)

Una vez validado el proceso de curvado, se diseñaron y construyeron dos modelos de muebles empleando este tipo de tablero con un doble propósito: por un lado verificar que los muebles construidos con estos tableros son funcionales y tienen una resistencia estructural similar a los fabricados con tableros estándar, aunque pesen aproximadamente la mitad; por otra parte se utilizaron para validar el proceso de inserción de los nuevos herrajes en tableros atamborados.

Estos herrajes se han diseñado de forma que son adecuados para tableros con un espesor de las caras inferior a 5 mm, ya que en el mercado existen sistemas para espesores de cara superiores. Se construyeron varios prototipos y se verificó su funcionalidad en los muebles fabricados con tablero alveolar curvado.

Finalmente se definieron, para cada uno de los procesos indicados, las características de los equipos que permiten su industrialización y los costes estimados de proceso.