PROCEDIMIENTO DE CORTE DE CAPAS ESTRATIFICADAS, P.EJ. UNA CAJA ESTRATIFICADA DE FIBRA DE VIDRIO O FIBRA DE CARBONO EN LA PALA DE UNA TURBINA EOLICA.

Un método de corte de capas de estratificado (301) para uso en un objeto estratificado reforzado con fibras que comprende varias capas de estratificado combinadas (301),

caracterizado porque, a lo largo de una sección del al menos un borde de la capa de estratificado, se realiza un corte en bisel (303) en todo el espesor (302) de la capa de estratificado, con lo cual se reduce el espesor de la capa de estratificado

Procedimiento de corte de capas estratificadas, p.ej. una capa estratificada de fibra de vidrio o fibra de carbono en la pala de una turbina eólica.

La invención se refiere a un método de corte de capas estratificadas para uso en un objeto estratificado reforzado con fibras que comprende varias capas de estratificado combinadas. Además, la invención se refiere a una capa estratificada para uso en un objeto estratificado reforzado con fibras que comprende varias capas estratificadas combinadas. Finalmente, la invención se refiere también a un objeto estratificado reforzado con fibras en la forma de la pala de una turbina eólica, en donde dicha pala de turbina eólica comprende varias capas estratificadas combinadas.

Los estratificados se utilizan por una gran diversidad de objetos diferentes, en donde un objeto estratificado se compone de varias capas estratificadas combinadas.

Un ejemplo de un objeto compuesto de capas estratificadas es un objeto de fibra de vidrio, en donde, típicamente, varias capas estratificadas en forma de hojas formadas por fibra de vidrio están dispuestas unas sobre otras, y en donde el número de capas estratificadas depende de las propiedades deseadas para el objeto estratificado. En conexión con los objetos de fibra de vidrio se utiliza resina para mantener unidas las capas. La resina puede aplicarse manualmente sobre las capas estratificadas por RTM (moldeo con transferencia de resina), VARTM (moldeo con transferencia de resina asistido por vacío) o cualquier otro método adecuado. Alternativamente, la resina puede aplicarse sobre las capas estratificadas antes de depositar las capas (Prepreg). En el caso de que se desee tener un objeto que varíe en espesor y cambie de grueso a más fino, el número de capas estratificadas se reduce gradualmente por biselado a lo largo de cierta longitud. El biselado se realiza para evitar que se aprecien claramente muescas y reducir los saltos de rigidez a través del estratificado, efectos que en caso contrario reducirían la resistencia del estratifica-do.

Sin embargo, es un problema de dicho biselado que una capa biselada puede desprenderse de la capa subyacente originando una desestratificación. Además, pueden formarse bolsas de aire entre el bisel y una capa de estratificado suprayacente, lo cual puede dar como resultado a su vez el arrugamiento del estratificado. Tanto el problema de desestratificación como el de las bolsas de aire contribuyen a una debilitación de la resistencia del objeto estratificado. Además, cuando se utiliza v.g. el método VARTM, pueden formarse áreas ricas en resina debido al hecho de que, a lo largo del borde de la capa estratificada, se forma un canal que puede, durante la inyección de la resina, actuar pasivamente como un canal de distribución no deseable de la resina. Tales áreas ricas en resina son indeseables dado que el calor exotérmico durante el curado puede incluir desfavorablemente en el proceso de curado y el estratificado. En el peor de los casos, pueden producirse grietas por tensión de endurecimiento en dichas áreas ricas en resina durante el endurecimiento de la resina.

Los documentos EP 1050396 y WO 03068494 presentan un método de diseño de objetos estratificados y la descripción muestra por ejemplo un objeto estratificado que varía en espesor, en donde la variación de espesor tiene lugar por disminución gradual del número de capas en el objeto estratificado. Sin embargo, dichos documentos no exponen solución alguna al problema de la desestratificación y la formación de bolsas de aire y áreas ricas en resina.

El documento JP 08105428 expone un objeto tubular compuesto de capas estratificadas reforzadas con fibras. Con objeto de reducir el riesgo de desestratificación, el tubo está achaflanado a lo largo de un borde en uno de los extremos. En este caso el objeto se achaflana después de la construcción del objeto con capas estratificadas, lo cual puede implicar desestratificación entre las capas en la región achaflanada. El documento no expone solución alguna al problema de la desestratificación en conexión con la variación de espesor y la formación de bolsas de aire y áreas ricas en resina.

Así pues, es un objeto de la invención proporcionar una solución al problema arriba mencionado.

Este objeto se consigue por el método de la reivindicación 1, por la capa de estratificado de la reivindicación 7 y por el objeto estratificado reforzado con fibras de la reivindicación 8.

Esto se consigue por un método de corte de capas de estratificado para uso en un objeto estratificado reforzado con fibras que comprende varias capas de estratificado combinadas, en donde -al menos a lo largo de una sección del al menos un borde de la capa de estratificado- se realiza un corte en bisel en todo el espesor de la capa de estratificado, reduciendo con ello gradualmente el espesor de la capa de estratificado. Un objeto estratificado reforzado con fibras se construye generalmente envolviendo o depositando capas de hojas de material unas sobre otras. En el caso de que se trate de métodos de proceso en los cuales se depositan capas de estratificado secas, la invención se refiere a un método en el cual el corte se realiza en capas de estratificado que no están impregnadas todavía. Sin embargo, la invención puede utilizarse también para hojas preimpregnadas conocidas por el nombre de Prepreg. Es una característica común de todas las variedades (tanto secas como Prepregs) que el corte en bisel tiene lugar sobre materiales de fibras no endurecidos. Dado que no sólo el número de capas de estratificado, sino también el espesor de las capas de estratificado individuales se reducen gradualmente, se obtiene un objeto estratificado en el cual se reducen drásticamente los problemas de áreas ricas de resina, bolsas de aire y el riesgo de desestratificación, y se incrementa la resistencia del objeto acabado.

De acuerdo con una realización, la capa de estratificado se corta de manera biselada en todo su espesor, con lo cual el corte formará un ángulo agudo respecto a una capa de estratificado subyacente en un objeto estratificado; y en una realización, la capa de estratificado se corta de manera biselada en una curva cóncava. De acuerdo con otra realización, la capa de estratificado se corta en una curva convexa. La forma de la curva del corte puede determinarse por ejemplo sobre la base de las condiciones de rigidez en la capa de estratificado y las tensiones en la capa de estratificado. Tests realizados han demostrado que un corte en bisel con un ángulo agudo y/o un corte practicado en una curva cóncava o convexa constituye(n) una forma de curva ventajosa, con lo cual el riesgo de desestratificación, áreas ricas en resina y bolsas de aire, se reduce considerablemente. El procedimiento de corte puede tener lugar transversal y/o longitudinalmente respecto a las capas de estratificado.

De acuerdo con una realización, la capa de estratificado es una capa de fibras, v.g. fibra de vidrio, fibra de carbono u otros tipos de fibra para materiales compuestos de materias plásticas. La capa u hoja de fibras puede estar constituida v.g. por fibras cortas cortadas (picadas), por fibras extendidas fundamentalmente en una sola dirección (unidireccionales), o por fibras extendidas biaxialmente en dos direcciones en un ángulo u otro en relación mutua; sin embargo, en dicha realización, la capa de fibras puede ser también material tejido, no tejido o de punto. Ello se aplica en particular a capas de estratificado tales que el problema de desestratificación es grande y por consiguiente una solución particularmente eficaz al problema se consigue por un corte en bisel de acuerdo con la invención.

En una disposición de laboratorio para practicar la invención, las capas de estratificado se cortan mediante el uso de un aparato construido a la medida que corta con una técnica de "corte de dedo" que es conocida por ejemplo por un esquilador de ganado o una cortadora de pelo ordinaria. Como tal, se ha encontrado durante el trabajo con la presente invención que una cortadora de pelo manual totalmente ordinaria puede cortar las capas de una manera particularmente conveniente y permite un control muy exacto de la curva de corte. Sin embargo, evidentemente se requiere un aparato industrial para cortar las capas de estratificado de acuerdo con la invención. Dicho aparato puede construirse a base de elementos de, v.g., la industria de las alfombras, en la cual se utiliza un método/dispositivo de corte adecuado para cortar patrones en alfombras de lazo y/o cortadas.

La invención se refiere además a una capa de estratificado para uso en un objeto estratificado reforzado...

1. Un método de corte de capas de estratificado (301) para uso en un objeto estratificado reforzado con fibras que comprende varias capas de estratificado combinadas (301), caracterizado porque, a lo largo de una sección del al menos un borde de la capa de estratificado, se realiza un corte en bisel (303) en todo el espesor (302) de la capa de estratificado, con lo cual se reduce el espesor de la capa de estratificado.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la capa de estratificado se corta en bisel, con lo cual se conseguirá que el corte forme un ángulo agudo respecto a una capa de estratificado subyacente en un objeto estratificado reforzado con fibras.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la capa de estratificado se corta en una curva cóncava.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la capa de estratificado se corta en una curva convexa.

5. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, en el cual la capa de estratificado es una capa de fibras, v.g. fibra de vidrio o fibra de carbono.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual la capa de estratificado se corta mediante el uso de una cortadora "de dedo".

7. Una capa de estratificado para uso en un objeto estratificado reforzado con fibras que comprende varias capas de estratificado combinadas, caracterizada porque la capa de estratificado (301) está, a lo largo de una sección del al menos un borde (303), cortada en bisel en todo el espesor (302) de la capa de estratificado, con lo cual se reduce el espesor de la capa de estratificado.

8. Un objeto estratificado reforzado con fibras en forma de una pala de una turbina eólica, en el cual la pala de la turbina eólica comprende varias capas de estratificado combinadas, caracterizado porque, al menos a lo largo de una sección del al menos un borde, la capa de estratificado está cortada en bisel en todo el espesor de la capa de estratificado, con lo cual se reduce el espesor de la capa de estratificado.