RECUBRIMIENTO EN MOLDE MEDIANTE UN PROCEDIMIENTO DE INFUSION DE MULTIPLES ETAPAS.

Método de fabricación de un artículo compuesto recubierto, comprendiendo el método las etapas de proporcionar una abrazadera que comprende un marco superior (11) y un marco inferior (13),

siendo accionable la abrazadera entre una posición abierta y una posición cerrada, creando la posición abierta un hueco entre el marco superior y el marco inferior, accionando la abrazadera a la posición abierta y situando una primera membrana flexible (15) que presenta una abertura de entrada (19) conectada a una fuente de resina y una abertura de salida (21) conectada a una fuente de vacío, y una segunda membrana flexible (17) en el hueco, de manera que la primera membrana flexible (15) y la segunda membrana flexible (17) se encuentran separadas por un espacio y la segunda membrana flexible (17) presenta una superficie interior orientada de manera enfrentada a la primera membrana flexible (15),

en el que dicho procedimiento comprende además las etapas de:

- aplicar una resina de recubrimiento en la superficie interior de la segunda membrana flexible (17) para formar una capa de recubrimiento (23),

- recubrir la capa de recubrimiento (23) con una película interior soluble (25), en la que la película interior (25) es soluble sólo lentamente, o insoluble, en la resina de recubrimiento, y en la que la película interior (25) es rápidamente soluble en la resina de moldeo,

- recubrir la película interior (25) con una capa de refuerzo (27),

- accionar la abrazadera hasta la posición cerrada,

- permitir que el recubrimiento (23) se cure por lo menos parcialmente,

- aplicar un vacío en la abertura de salida (21) para extraer la resina de moldeo presurizada a través de la abertura de entrada (19), de manera que la resina se infusiona a través del refuerzo (27) y se distribuye entre la primera membrana flexible (15) y la película soluble (25), y en contacto con las mismas,

- permitir que la película interior (25) se disuelva en la resina de moldeo, y

- permitir el curado de la resina

Recubrimiento en molde mediante un procedimiento de infusión de múltiples etapas.

La presente invención se refiere de manera general a procedimientos de moldeo de compuestos, y más específicamente a métodos y a un aparato para formar un recubrimiento de una película sobre un artículo fabricado mediante un procedimiento de formación de vacío.

Un nuevo procedimiento de moldeo de resina (denominado "RIDFT", "Resin Infusion between Double Flexible Tooling") ha sido desarrollado recientemente por el Dr. Okoli de Florida State University. El método de Okoli comprende colocar un refuerzo de fibra entre dos hojas de película de silicio que seguidamente se comprimen contra el refuerzo en vacío con el fin de formar eficazmente una bolsa de silicio en torno al refuerzo. Se aplica un vacío en la bolsa con el fin de infusionar una resina a través y en torno al refuerzo. La bolsa de silicio rellena de resina se introduce en una cámara de vacío que dispone de un molde y se forma un vacío para conformar la bolsa en torno al molde. Este método presenta la ventaja de evitar el contacto de la resina, que es pegajosa, con la superficie del molde. Sin embargo, los métodos tradicionales de preparación de un recubrimiento sobre una pieza, tal como la aplicación del recubrimiento sobre la superficie del molde antes de la colocación de la capa de refuerzo y la resina, no pueden aplicarse conjuntamente con el nuevo procedimiento.

La patente WO nº 00/56524 da a conocer un método para fabricar un compuesto reforzado de fibra, comprendiendo dicho método proporcionar una capa de refuerzo de fibra, seguido de una primera matriz contigua a una primera superficie de la capa de refuerzo de fibra, envolviendo después dicha capa y la matriz en una envoltura y después inyectando una segunda matriz (matriz de resina termoendurecida), que se infusiona en la segunda superficie de la capa de refuerzo de fibra.

En una realización preferente, la invención es un método para fabricar un artículo compuesto recubierto. El método comprende las etapas de proporcionar una abrazadera que comprende un marco superior y un marco inferior, en los que la abrazadera es accionable entre una posición abierta y una posición cerrada, creando la posición abierta un hueco entre el marco superior y el marco inferior, y accionando la abrazadera a la posición abierta. A continuación, una primera membrana flexible que presenta una abertura de entrada conectada a una fuente de resina y una abertura de salida conectada a una fuente de vacío, y una segunda membrana flexible se posicionan en el hueco de manera que la primera membrana flexible y la segunda membrana flexible se encuentran separadas entre sí y la segunda membrana flexible presenta una superficie interior orientada hacia la primera membrana flexible. Se aplica un recubrimiento a la superficie interior de la segunda membrana flexible para formar una capa de recubrimiento. La capa de resina de recubrimiento se recubre con una película interior soluble, en la que la película interior sólo es soluble lentamente, o insoluble, en la resina de recubrimiento, y en la que la película interior es rápidamente soluble en la resina de moldeo. A su vez, se recubre la película interior con una capa de refuerzo. Se mueve la abrazadera hasta la posición cerrada y se deja que el recubrimiento se cure por lo menos parcialmente. Opcionalmente puede dejarse que el recubrimiento se cure por completo antes de cerrar el molde. Se aplica un vacío en la abertura de salida para extraer resina de moldeo presurizada a través de la abertura de entrada, de manera que se infusiona la resina a través del refuerzo y se distribuye entre la primera membrana flexible y la película soluble, y en contacto con las mismas, de manera que la película interior se disuelve en la resina. Finalmente, tras el conformado según se desee, se deja que la resina se cure.

En otra realización preferente, la invención es un método para fabricar un artículo compuesto recubierto. El método comprende las etapas de proporcionar una abrazadera que comprende un marco superior y un marco inferior, en la que la abrazadera es accionable entre una posición abierta y una posición cerrada, creando la posición abierta un hueco entre el marco superior y el marco inferior, y accionar la abrazadera a la posición abierta; situar (i) una primera membrana flexible que presenta una primera abertura de entrada conectada a una fuente de resina y una primera abertura de salida conectada a una fuente de vacío, e (ii) una segunda membrana flexible que presenta una segunda abertura de entrada conectada a una fuente de recubrimiento y una segunda abertura de salida conectada a una fuente de vacío, en el hueco de manera que la primera membrana flexible y la segunda membrana flexible se encuentren separadas por un espacio y la segunda membrana flexible presente una superficie interior orientada hacia la primera membrana flexible. A continuación, se recubre la superficie interior de la segunda membrana flexible con una película interior soluble, en la que la película interior sólo es soluble lentamente, o insoluble, en la resina de recubrimiento, y en la que la película interior es rápidamente soluble en la resina de moldeo. La película interior, a su vez, se recubre con una capa de refuerzo. La abrazadera se mueve hasta la posición cerrada. Se aplica un vacío en la segunda abertura de salida para extraer recubrimiento presurizado a través de la segunda abertura de entrada, de manera que la resina de recubrimiento se distribuye entre la superficie interior de la membrana flexible inferior y la película soluble, y en contacto con las mismas. Se deja que el recubrimiento se cure por lo menos parcialmente. Se aplica un vacío en la primera abertura de salida para extraer resina de moldeo presurizada a través de la primera abertura de entrada, de manera que la resina de moldeo se infusiona a través del refuerzo y se distribuye entre la primera membrana flexible y la película soluble, y en contacto con las mismas. La película interior se disuelve en la resina de moldeo y se deja que la resina se cure.

A continuación se describen realizaciones preferentes de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos siguientes, que se proporcionan únicamente a título ilustrativo. En las vistas siguientes, se utilizan números de referencia en los dibujos, y se utilizan los mismos números de referencia en todas las vistas y en la descripción para identificar partes iguales o similares.

La fig. 1 muestra un dibujo esquemático de un dispositivo para la práctica de una realización preferente del método de la invención.

La fig. 2 muestra una vista esquemática de un dispositivo para la práctica de otra realización preferente del método de la invención.

En la descripción detallada siguiente, las referencias realizadas a los dibujos adjuntos que forman una parte de la misma, y en las que se muestran, a título ilustrativo, realizaciones específicas en las que puede ponerse en práctica la invención. Estas realizaciones se describen en suficiente detalle para permitir que el experto en la materia ponga en práctica la invención, y debe entenderse que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención.

En el procedimiento de la presente invención, se forma una estructura multicapa intercalada. Las dos capas exteriores de la estructura son membranas flexibles, típicamente realizadas en silicio. Se dispone una película interior soluble entre las dos membranas flexibles exteriores. Se dispone una capa de refuerzo de fibra entre la película soluble y una primera membrana de entre las membranas flexibles.

Se intercala una capa de un recubrimiento entre la película interior soluble y la segunda membrana flexible. Se deja que el recubrimiento se cure por lo menos parcialmente antes de infusionar en vacío/bajo presión una resina a través del refuerzo de fibra y en torno al mismo. Se introduce la estructura rellena de resina en una cámara de vacío, en la que se forma un vacío que provoca que la estructura se conforme a la forma del molde. A continuación, se cura la resina y la pieza formada se libera de las membranas flexibles reutilizables.

Las membranas flexibles pueden ser de cualquier material flexible que resulte inerte frente a los solventes y otros compuestos químicos utilizados en los recubrimientos y resinas. Las resinas flexibles también deberían permitir una buena liberación del artículo moldeado y curado. Entre otras características deseables se incluyen suficiente resistencia y robustez para resistir múltiples ciclos...

1. Método de fabricación de un artículo compuesto recubierto, comprendiendo el método las etapas de proporcionar una abrazadera que comprende un marco superior (11) y un marco inferior (13), siendo accionable la abrazadera entre una posición abierta y una posición cerrada, creando la posición abierta un hueco entre el marco superior y el marco inferior, accionando la abrazadera a la posición abierta y situando una primera membrana flexible (15) que presenta una abertura de entrada (19) conectada a una fuente de resina y una abertura de salida (21) conectada a una fuente de vacío, y una segunda membrana flexible (17) en el hueco, de manera que la primera membrana flexible (15) y la segunda membrana flexible (17) se encuentran separadas por un espacio y la segunda membrana flexible (17) presenta una superficie interior orientada de manera enfrentada a la primera membrana flexible (15),

en el que dicho procedimiento comprende además las etapas de:

2. Método de fabricación de un artículo compuesto recubierto, comprendiendo el método las etapas de proporcionar una abrazadera que comprende un marco superior (11) y un marco inferior (13), siendo la abrazadera accionable entre una posición abierta y una posición cerrada, creando la posición abierta un hueco entre el marco superior y el marco inferior, accionando la abrazadera a la posición abierta, y situando una primera membrana flexible (15) que presenta una primera abertura de entrada (19) conectada a una fuente de resina y una primera abertura de salida (21) conectada a una fuente de vacío y presentando una segunda membrana flexible (17) una segunda abertura de entrada (33) conectada a una fuente de recubrimiento y una segunda abertura de salida (35) conectada a una fuente de vacío, en el hueco, de manera que la primera membrana flexible y la segunda membrana flexible se encuentran separadas por un espacio y la segunda membrana flexible presenta una superficie interior orientada de manera enfrentada a la primera membrana flexible, en el que, dicho procedimiento comprende además las etapas de:

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha película interior es un homopolímero o copolímero de estireno.

4. Método según la reivindicación 3, en el que dicha película interior es poliestireno.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha resina de moldeo se selecciona de entre por lo menos uno de entre poliésteres insaturados, ésteres vinílicos o resinas acrílicas.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha resina de recubrimiento se disuelve en un monómero reactivo que no es un buen solvente para el material de dicha película interior.

7. Método según la reivindicación 6, en el que dicho monómero es un solvente reactivo polar.

8. Método según la reivindicación 6 ó 7, en el que dicho monómero es un monómero acrilato multifuncional etoxilado.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha resina de recubrimiento se selecciona de entre por lo menos uno de entre poliéster insaturado, resina acrílica, éster vinílico o resina epoxi.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha resina de moldeo comprende por lo menos un solvente reactivo seleccionado de entre monómeros que disuelven fuertemente dicha película interior.

11. Método según la reivindicación 10, en el que dichos solventes se seleccionan de entre estireno y derivados, o metacrilato de metilo.