Un procedimiento para reparar un miembro macizo compuesto de fibras.

Un procedimiento para reparar un miembro macizo compuesto de fibras (1) que tiene un área superficial (2)deteriorada localmente,

tal como con grietas o pliegues, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

• mecanizar una sección superficial que comprende el área superficial deteriorada localmente (2) con el fin deobtener una cavidad (3) que tiene una profundidad predefinida y una forma circunferencial,

• situar en la cavidad (3) un parche de reparación (4) que tiene un grosor predefinido y una forma circunferencialque se corresponde con la cavidad y

• fijar el parche de reparación (4) al miembro macizo (1) mediante el uso de un material de unión,procedimiento en el que las propiedades elásticas y térmicas del parche de reparación (4) y del material de uniónson tales que tras la fijación, el parche de reparación (4) y el material de unión en combinación tienen propiedadeselásticas y térmicas que son sustancialmente iguales a las propiedades correspondientes de la sección superficialantes del mecanizado, caracterizado por que el parche de reparación (4) ha sido fabricado en una posicióncorrespondiente sobre un inserto que fue utilizado para modelar el miembro macizo (1).

Un procedimiento para reparar un miembro macizo compuesto de fibras Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para reparar un miembro macizo compuesto de fibras y en concreto a un procedimiento que comprende el uso de un parche de reparación.

Antecedentes de la invención Los compuestos de resina reforzada con fibras se utilizan en la industria de turbinas eólicas, por ejemplo para palas de rotor. El procedimiento de fabricación comprende típicamente el uso de un molde para obtener la forma deseada de las palas. Un problema conocido es que el molde se daña ocasionalmente debido, por ejemplo, al desprendimiento de pequeñas partes superficiales cuando se retira la pala del molde tras su fabricación, o debido a muescas accidentales, grietas o arañazos obtenidos durante el manejo del molde. Como tal molde típicamente es costoso y ocupa mucho espacio de almacenamiento, el número de moldes en un emplazamiento de fabricación se mantiene en un mínimo y puede no estar disponible ningún molde de repuesto, o muy pocos, si alguno se retira de la línea de producción para su mantenimiento. Un procedimiento conocido para reparar un área superficial deteriorada de tal molde es mediante un lijado seguido por una aplicación manual de un material de reparación para obtener una superficie reparada que tiene una geometría y propiedades mecánicas y térmicas lo más próximas en lo posible al original. El área reparada se construye típicamente de modo que tenga un grosor mayor que el área final, de modo que la calidad superficial deseada se obtiene retirando el material en exceso mediante lijado y pulido. Tal procedimiento de reparación es difícil de llevar a cabo, especialmente sobre superficies que tiene una curvatura doble. Por lo tanto, el resultado de un procedimiento de reparación es muy dependiente de la destreza de la persona que lleva a cabo la reparación y es difícil asegurar que se obtiene una calidad deseada.

Por ello, sería ventajoso un procedimiento mejorado para reparar un miembro macizo compuesto de fibras, tal como un molde para fabricar palas de turbina eólica y en concreto sería ventajoso un procedimiento de reparación más eficiente y/o fiable.

El documento US 5 023 987 A muestra un procedimiento de reparación de un miembro compuesto de fibras de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Objeto de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de reparación de un miembro macizo compuesto de fibras por medio del que la reparación puede ser llevada a cabo más eficientemente y por tanto con un tiempo de parada de mantenimiento más corto de lo que es posible con los procedimientos conocidos en la actualidad.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de reparación de un miembro macizo compuesto de fibras por medio del que el resultado y la calidad de la reparación es menos dependiente de la destreza de la persona que lleva a cabo la reparación de lo que es el caso con los procedimientos conocidos en la actualidad.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de reparación de un miembro macizo compuesto de fibras por medio del que es más fácil que con los procedimientos conocidos en la actualidad asegurar que la geometría y las propiedades mecánicas y térmicas de una superficie reparada son tan próximas a las de la superficie original como sea posible.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una alternativa al estado de la técnica anterior.

Resumen de la invención Así pues, se pretende obtener, en un primer aspecto de la invención, el objeto anteriormente descrito y diversos otros objetos de acuerdo con la reivindicación 1.

Puede ser que todas o tan solo algunas de las propiedades mecánicas y térmicas sean sustancialmente las mismas. Típicamente serían aceptables diferencias que sean insignificantes para el uso del miembro macizo.

El parche de reparación puede ser fabricado mediante un procedimiento que comprende:

! aplicar una capa de recubrimiento sobre una superficie de moldeo, teniendo dicho recubrimiento sustancialmente las mismas propiedades elásticas y térmicas que una capa de recubrimiento del miembro macizo,

! situar una o más capas de fibras de refuerzo sobre la capa de recubrimiento,

! impregnar las fibras con una resina mediante un procedimiento de infusión de resina asistido por vacío,

! aplicar calor para curar el parche de reparación y

! mecanizar el parche de reparación hasta la forma circunferencial predefinida.

El parche de reparación puede estar fabricado alternativamente mediante un procedimiento que comprende:

! aplicar una capa de recubrimiento sobre una superficie de moldeo, teniendo dicho recubrimiento sustancialmente las mismas propiedades elásticas y térmicas que una capa de recubrimiento del miembro macizo,

! situar una o más capas de fibras preimpregnadas de resina sobre la capa de recubrimiento,

! aplicar vacío y calor hasta bajar la viscosidad de la resina y curar el parche de reparación y

! mecanizar el parche de reparación hasta la forma circunferencial predefinida.

Una elección entre los procedimientos mencionados puede depender típicamente del procedimiento de fabricación utilizado para el miembro macizo que va a ser reparado. Lo más fácil puede ser asegurar la correspondencia deseada entre propiedades mecánicas y térmicas antes y después de la reparación, si se utiliza el mismo tipo de procedimiento de fabricación.

El mecanizado del parche de reparación puede comprender el uso de un patrón con una forma circunferencial que se corresponde con la cavidad mecanizada en la sección superficial.

Por ello se puede asegurar que el parche de reparación obtiene una forma deseada sin necesidad de procedimientos automatizados de mecanizado, tales como un fresado CNC. Sin embargo, son posibles igualmente procedimientos de mecanizado semiautomatizados o completamente automatizados dentro del ámbito de la invención.

El parche de reparación puede ser fijado al miembro macizo mediante un procedimiento de infusión de resina asistido por vacío. Mediante el uso de este procedimiento, el parche de reparación puede ser fijado mediante el uso de una resina que se corresponde con la resina utilizada para la fabricación del miembro macizo. Por ello puede ser más fácil asegurar que las propiedades mecánicas y térmicas son sustancialmente constantes asimismo en la transición entre el material original y el parche de reparación. Esto puede disminuir el riesgo de grietas debido a concentraciones de tensiones cuando el miembro macizo es cargado y/o expuesto a cambios de temperatura.

Se pueden situar una o más capas adicionales de fibras de refuerzo bajo el parche de reparación en la cavidad antes de que el parche de reparación se fije. Las capas adicionales de fibras tienen preferiblemente una forma circunferencial que se corresponde con la cavidad. Tales capas adicionales de fibras de refuerzo pueden ser utilizadas para controlar el flujo de resina y para asegurar una buena unión entre el parche de reparación y la cavidad a lo largo de todas las áreas superficiales relevantes. Se pueden utilizar asimismo como modo de ajustar el grosor de parches de reparación prefabricados a un número de posibles profundidades de cavidad. Esto puede disminuir la necesidad de espacio de almacenamiento para parches de reparación prefabricados, ya que estos pueden ser fabricados en uno o unos pocos grosores. Como un parche de reparación se diseña típicamente para tener las propiedades superficiales deseadas incluyendo una capa de recubrimiento externa que se corresponde con el resto de la superficie que va a ser reparada, el ajuste de grosor se realiza colocando las capas adicionales de fibras de refuerzo bajo el parche. Por ello la superficie del parche se mantiene al mismo nivel que la superficie del miembro reparado.

El parche de reparación puede ser fijado alternativamente al miembro macizo por pegado. Pegar es un procedimiento relativamente sencillo, lo que significa que la reparación puede ser llevada a cabo más eficientemente y por lo tanto con un tiempo de parada para mantenimiento más corto de lo que sería posible con procedimientos conocidos en la actualidad, asumiendo que los parches de reparación necesarios están disponibles como prefabricados. Otra ventaja es que el resultado y la calidad de la reparación es menos dependiente de la destreza la persona que lleva a cabo la reparación real de lo que es el caso con los procedimientos actualmente conocidos. Por “reparación real” se entiende que se pueden utilizar parches de reparación... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para reparar un miembro macizo compuesto de fibras (1) que tiene un área superficial (2) deteriorada localmente, tal como con grietas o pliegues, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

! mecanizar una sección superficial que comprende el área superficial deteriorada localmente (2) con el fin de obtener una cavidad (3) que tiene una profundidad predefinida y una forma circunferencial,

! situar en la cavidad (3) un parche de reparación (4) que tiene un grosor predefinido y una forma circunferencial que se corresponde con la cavidad y

! fijar el parche de reparación (4) al miembro macizo (1) mediante el uso de un material de unión,

procedimiento en el que las propiedades elásticas y térmicas del parche de reparación (4) y del material de unión son tales que tras la fijación, el parche de reparación (4) y el material de unión en combinación tienen propiedades elásticas y térmicas que son sustancialmente iguales a las propiedades correspondientes de la sección superficial antes del mecanizado, caracterizado por que el parche de reparación (4) ha sido fabricado en una posición correspondiente sobre un inserto que fue utilizado para modelar el miembro macizo (1) .

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el parche de reparación (4) está fabricado mediante un procedimiento que comprende: ! aplicar una capa de recubrimiento (6) sobre una superficie de moldeo (5) , teniendo dicho recubrimiento sustancialmente las mismas propiedades elásticas y térmicas que una capa de recubrimiento del miembro macizo (1) ,

! situar una o más capas de fibras de refuerzo (7) sobre la capa de recubrimiento (6) , ! impregnar las fibras con una resina mediante un procedimiento de infusión de resina asistido por vacío, ! aplicar calor para curar el parche de reparación (4) y ! mecanizar el parche de reparación (4) hasta la forma circunferencial predefinida.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el parche de reparación está fabricado mediante

un procedimiento que comprende: ! aplicar una capa de recubrimiento (6) sobre una superficie de moldeo (5) , teniendo dicho recubrimiento sustancialmente las mismas propiedades elásticas y térmicas que una capa de recubrimiento del miembro macizo,

! situar una o más capas de fibras preimpregnadas de resina (76) sobre la capa de recubrimiento (6) , ! aplicar vacío y calor para disminuir la viscosidad de la resina y curar el parche de reparación (4) y ! mecanizar el parche de reparación (4) hasta la forma circunferencial predefinida.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que el mecanizado del parche de reparación (4) comprende el uso de un patrón con una forma circunferencial que se corresponde con la cavidad (3) mecanizada en la sección superficial.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el parche de reparación (4) está fijado al miembro macizo (1) mediante un procedimiento de infusión de resina asistido por vacío.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que se sitúan una o más capas adicionales de fibras de refuerzo (74) bajo el parche de reparación (4) en la cavidad (3) antes de que el parche de reparación (4) se fije, teniendo dichas capas adicionales de fibras una forma circunferencial que se corresponde con la cavidad.

7. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el parche de reparación (4) está fijado al miembro macizo (1) por pegado.

8. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el parche de reparación (4) está fijado al miembro macizo (1) mediante un procedimiento que comprende:

! situar una o más capas de fibras preimpregnadas de resina (76) bajo el parche de reparación (4) en la cavidad (3) antes de fijar el parche de reparación (4) , teniendo dichas una o más capas de fibras preimpregnadas de resina (76) una forma circunferencial que se corresponde con la cavidad (3) y ! aplicar vacío y calor para disminuir la viscosidad de la resina y curar la resina.

9. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección superficial es curva.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el parche de reparación (4) tiene una curvatura similar a la curvatura de la sección superficial correspondiente del miembro macizo (1) .

11. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección superficial se realiza utilizando una fresadora CNC.

12. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanizado de la

sección superficial comprende el uso de un patrón con un orificio pasante que tiene una forma que se corresponde con la forma circunferencial de la cavidad (3) que se va a obtener mediante el mecanizado.

13. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la profundidad de la cavidad (3) es de al menos 1 mm.

14. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las fibras de refuerzo 15 (7) se seleccionan del grupo que consiste en fibras de vidrio, fibras de carbono y fibras de aramida.

15. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro macizo compuesto (1) es un útil para fabricar palas de turbina eólica.

16. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que el miembro macizo compuesto (1) es una pala de turbina eólica.