Reducción de pliegues en estratos de compuestos no vulcanizados.

Un método de reducción de pliegues en un moldeado de compuesto no vulcanizado,

que comprende, seguir formando dicho moldeado y antes de compactar y vulcanizar dicho moldeado:

utilizar un cabezal para aplicar sustancialmente presión hacia abajo al moldeado en la zona de los pliegues; y

aplicar vibraciones a los pliegues mediante la vibración del cabezal conforme se aplique la presión al moldeado por el cabezal.

Reducción de pliegues en estratos de compuestos no vulcanizados CAMPO TÉCNICO

Esta exposición está relacionada en general con la fabricación de estratos compuestos, y trata más en particular con un método para la reducción de pliegues en los estratos no vulcanizados.

ANTECEDENTES

Durante el proceso de moldeado de múltiples capas de una preimpregnacion no vulcanizada para formar un estrato compuesto, los pliegues pueden formarse algunas veces en una o más de las capas. El arrugamiento puede estar debido sin limitación a una capa que esté deformándose durante el proceso de moldeado, y/o una fricción relativamente alta entre las fibras de reforzamiento provocada por la adherencia relativamente alta entre las fibras de reforzamiento provocada por la adherencia de la resina sin vulcanizar. Los pliegues no son deseables porque pueden dar lugar a espacios vacíos o discontinuidades en el estrato vulcanizado.

En el pasado, los pliegues presentasen un moldeado sin vulcanizar pueden eliminarse por la aplicación de calor y presión en los pliegues mediante el "barrido" del pliegue mediante la utilización de una herramienta manual que tienda a alisar el pliegue. Esta técnica anterior para la eliminación de los pliegues requiere tiempo, y en algunos casos puede ser poco efectivo.

En consecuencia, existe una necesidad de un método para reducir o eliminar los pliegues en los estratos de resina reforzada que sea efectivo, rápido y que no altere substancialmente las fibras de reforzamiento durante el proceso de reducción de los pliegues.

SUMARIO

Los pliegues formados en los estratos sin vulcanizar durante el proceso de moldeado pueden substancialmente reducirse o eliminarse mediante el sometimiento de los pliegues a una combinación de vibraciones de baja amplitud, de alta frecuencia y presión. El proceso de reducción de los pliegues es efectivo y da lugar a una mínima alteración adversa o de las fibras reforzadas. La reducción de los pliegues en los estratos no vulcanizados puede conseguirse en menos tiempo, en comparación con las técnicas de barrido manual anteriores, que conducen a un método de aplicaciones de fabricación de alta velocidad, y que pueden requerir un equipo especializado mínimo para llevar a cabo el proceso de reducción de pliegues.

El método expuesto es efectivo en particular en la reducción o la eliminación de pliegues en donde las capas de un moldeado tienen una tendencia a agruparse en forma conjunta, como en el caso de elementos de rigidez de un sombrero formados sobre las transiciones de las capas, en donde las patas Internas forman partes tales como marcos C y Z, y ciertas áreas de los elementos de la aleta para aplicaciones en los aviones.

De acuerdo con una realización del método expuesto, la reducción de un pliegue en una resina de preimpregacion de fibras reforzadas comprende el sometimiento del pliegue a una serie de vibraciones. El pliegue puede estar sometido a vibraciones mediante un cabezal de un transductor en contacto con la capa, excitando al transductor para hacer que vibre, y desplazando el cabezal del transductor sobre el pliegue. Las vibraciones tienen preferiblemente una alta frecuencia y una baja amplitud. Puede colocarse una hoja protectora entre el cabezal del transductor y la capa con el fin de proteger las fibras de refuerzo contra la deformación o la alteración mediante el cabezal del transductor. La presión puede aplicarse al pliegue a través del cabezal del transductor con el fin de mejorar la reducción del pliegue.

De acuerdo con otra realización del método, la reducción de los pliegues en un moldeado compuesto no vulcanizado comprende: uso de un cabezal para aplicar presión en la capa en la zona de los pliegues; desplazar el cabezal sobre los pliegues conforme se aplica la presión en el moldeado; aplicando las vibraciones a los pliegues mediante la vibración del cabezal conforme se aplique la presión al moldeado por el cabezal. Puede colocarse una hoja entre el cabezal y el moldeado en la zona de los pliegues con el fin de proteger las fibras de refuerzo en el moldeado, y en donde la presión puede aplicarse con el cabezal en el moldeado mediante la presión del cabezal contra la hoja. El cabezal puede estar excitado utilizando una señal de alta frecuencia y baja amplitud.

De acuerdo con una realización adicional del método, la fabricación de un subconjunto de compuesto de un avión comprende: formación de un moldeado de compuesto de fibra reforzada multicapa, en donde al menos uno de los pilares incluye un pliegue; reducción del pliegue mediante la utilización del pliegue por la utilización de un cabezal de un transductor para aplicar presión en al menos una capa en la zona del pliegue, moviendo el cabezal del transductor sobre la capa; excitando el cabezal del transductor para hacerlo vibrar conforme el cabezal del transductor aplica la presión sobre al menos una capa; y la vulcanización del moldeado. El método puede además comprender el recubrimiento del pliegue con un conjunto suave mediante la colocación de un barrido liso sobre al menos una porción del moldeado, aplicando presión en al menos una capa mediante la presión del cabezal del transductor contra la hoja; y después eliminando la hoja del moldeado después de que el pliegue se haya reducido.

Un método de fabricación de un subconjunto de un compuesto para un avión que comprende:

formación de un moldeado de un compuesto de fibras reforzadas, en donde al menos uno de los pilares

incluye un pliegue;

reducción del pliegue mediante:

utilización de un cabezal de un transductor para aplicar presión en al menos una capa en la zona del pliegue,

desplazar el cabezal del transductor sobre la capa,

excitar el cabezal del transductor para hacerlo vibrar conforme el cabezal del transductor aplica la presión en al menos una capa;

compactar el moldeado; y vulcanizar el moldeado

El método anterior que comprender además:

recubrimiento del pliegue con una hoja suave mediante la colocación de la hoja suave sobre al menos una porción del moldeado; y

eliminación de la hoja del moldeado después de haber reducido el pliegue,

en donde la utilización de un cabezal de transductor es para aplicar presión en al menos una capa que incluye la presión del cabezal del transductor contra la hoja.

Preferiblemente, en el que la excitación del cabezal del transductor para hacer vibrar incluye la aplicación de una señal de excitación de alta frecuencia en el cabezal del transductor.

Preferiblemente, en el que la aplicación de una señal de excitación de alta frecuencia incluye la aplicación de una señal que tenga una frecuencia de entre aproximadamente 15.000 Hz y 70.000 Hz.

Preferiblemente, en el que la señal tiene una baja amplitud.

Preferiblemente, en el que la amplitud de la señal está entre aproximadamente 0,0005 pulgadas (0,00127cm) y 0,005 pulgadas (0,0127 cm).

Preferiblemente que comprende además:

calentar al menos una capa en la zona del pliegue.

Un método de fabricación de un subconjunto de compuesto para un avión, que comprende:

formación de un moldeado de compuesto de fibra reforzada, en donde el moldeado incluye un pliegue; reducir el pliegue mediante:

colocar una hoja substancialmente suave sobre el moldeado que cubre el pliegue, llevando el cabezal del transductor a entrar en contacto con la hoja,

aplicando presión al pliegue mediante la presión del cabezal del transductor contra la hoja en la zona del pliegue,

desplazar el cabezal del transductor sobre el moldeado conforme el cabezal del transductor está

siendo presionado contra la hoja,

calentar el moldeado en al menos la zona del pliegue;

excitar el cabezal del transductor para hacerlo vibrar con una señal de alta frecuencia y baja amplitud conforme el cabezal del transductor está siendo presionado contra la hoja;

eliminar la hoja después de que se haya reducido el pliegue compactar el moldeado; y vulcanizar el moldeado.

Otras características, beneficios y ventajas de las realizaciones expuestas llegarán a ser evidentes a partir de la siguiente descripción de las realizaciones, al considerarse de acuerdo con los dibujos adjuntos y las reivindicaciones anexas.

El documento US 2001/0011570 describe un dispositivo bidireccional para consolidar ultrasónicamente una estructura de compuesto de fibra reforzada que incluye un cuerno que puede inclinarse en relación con la estructura de compuesto. El cuerno incluye una punta en el extremo distal del cuerno que termina en una cara redondeada. La cara redondeada del cuerno contacta con la estructura de compuesto permitiendo al cuerno... [Seguir leyendo]

1. Un método de reducción de pliegues en un moldeado de compuesto no vulcanizado, que comprende, seguir formando dicho moldeado y antes de compactar y vulcanizar dicho moldeado:

utilizar un cabezal para aplicar sustanclalmente presión hacia abajo al moldeado en la zona de los pliegues;

y

aplicar vibraciones a los pliegues mediante la vibración del cabezal conforme se aplique la presión al moldeado por el cabezal

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

proteger el moldeado mediante la colocación de una hoja sobre el moldeado en la zona de los pliegues, y en donde la presión es aplicada por el cabezal al moldeado al presionar el cabezal contra la hoja.

3. El método de la reivindicación 1, en el que vibrar el cabezal incluye excitar el cabezal con una señal de alta frecuencia.

4. El método de la reivindicación 3, en el que excitar el cabezal incluye excitar el cabezal con una señal que tiene una frecuencia entre aproximadamente 15.000 Hz y 70.000 Hz.

5. El método de la reivindicación 1, en el que vibrar el cabezal incluye excitar el cabezal con una señal de baja amplitud.

6. El método de la reivindicación 5, en el que excitar el cabezal con una señal de baja amplitud incluye aplicar una señal al cabezal que tiene una amplitud entre aproximadamente 0,0005 pulgadas (0.00127 cm) y 0,005 pulgadas (0,0127 cm).

7. El método de la reivindicación 2, en el que la hoja Incluye una superficie protectora sustancialmente suave contra la cual hace presión la cabeza.

8. El método de la reivindicación 1, que comprende además:

calentar la capa al menos en la zona de los pliegues.