Procedimiento de realización de un alma con fibras de puenteo integradas para paneles de materiales compuestos, panel obtenido y dispositivo.

Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo,

integradas, para la fabricación de paneles compuestos, caracterizado por que consiste en realizar las etapas siguientes:

- disponer de una pastilla (10) de material ligero,

- depositar unas fibras (12) de puenteo en exceso sobre por lo menos una cara (18, 20) de la pastilla (10),

- hacer que una parte de estas fibras (12) de puenteo penetre en el alma,

- retirar el exceso de fibras (12) de puenteo no utilizadas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/051601.

Solicitante: SAERTEX FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Parc d'Activité du pays des couleurs 38510 Arandon FRANCIA.

Inventor/es: KLETHI, THIERRY, PINAN,Frédéric.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C70/10 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 70/00 Conformación de materiales compuestos, es decir, materiales plásticos con refuerzos, cargas o partes preformadas, p. ej. inserciones (aspectos químicos C08, p. ej. C08J 5/00). › caracterizados por la estructura de los refuerzos fibrosos.
  • B29C70/42 B29C 70/00 […] › para producir objetos de longitud determinada, es decir, objetos independientes.
  • B32B5/06 B […] › B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 5/00 Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad o estructura física de una de las capas (B32B 9/00 - B32B 29/00 tienen prioridad). › caracterizados por una capa fibrosa imbricada o cosida con otra capa, p. ej. de fibras, de papel.
  • D04H1/48 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D04 TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA; NO TEJIDOS.D04H FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR DE FIBRAS O MATERIALES FILAMENTOSOS (tejido D03; tricotado D04B; trenzado D04C; fabricación de redes D04G; costura D05B; implantación de pelos o mechones por picado D05C; terminación de los "no tejidos" D06 ); ARTICULOS FABRICADOS CON AYUDA DE ESTOS PROCEDIMIENTOS O APARELLAJE, p. ej. FIELTROS, NO TEJIDOS; GUATA; NAPA (telas no tejidas que tienen una capa intermedia o externa de género diferente, p. ej. una tela tejida, B32B). › D04H 1/00 No tejidos formados únicamente o principalmente de fibras cortadas o de otras fibras similares relativamente cortas. › en combinación con al menos otro método de consolidación.
  • D04H13/00 D04H […] › Otros no tejidos.
  • D04H18/00 D04H […] › Máquinas de punzonar.
  • D04H3/10 D04H […] › D04H 3/00 No tejidos formados únicamente o principalmente de hilos o de materiales filamentosos similares de longitud sustancial. › con uniones entre hilos y filamentos realizadas mecánicamente.

PDF original: ES-2541837_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento de realización de un alma con fibras de puenteo integradas para paneles de materiales compuestos, panel obtenido y dispositivo.

La presente invención se refiere a un procedimiento de realización de un alma con fibras de puenteo integradas para la fabricación de paneles compuestos.

La invención también cubre el panel obtenido así como el dispositivo para realizarlo.

Estos paneles están constituidos de manera conocida por un alma de material ligero de tipo espuma, estando dos revestimientos aplicados a uno y otro lado del alma. Estos revestimientos son solidarios a cada una de las caras del alma. Son los revestimientos los que confieren las propiedades mecánicas al panel, debido al aumento del momento de inercia mediante espaciamiento de estos dos revestimientos.

Cada uno de los revestimientos está solidarizado al alma.

La industria está buscando paneles de material compuesto con capacidades mecánicas mejoradas mediante la supresión de los efectos limitantes de estas propiedades generados por la deslaminación y por la rotura en el interior del alma.

Por lo tanto, se deben utilizar materiales compatibles para realizar esta conexión y compensar las malas propiedades mecánicas del alma.

En efecto, cada revestimiento se realiza a partir de una napa de fibras incrustadas en una resina.

Se debe prever la compatibilidad entre la resina utilizada como matriz y dicha espuma.

No obstante, los paneles así obtenidos presentan propiedades mecánicas que siguen siendo limitadas y que es posible aumentar de manera muy significativa.

En efecto, con determinados esfuerzos, en particular de flexión, se constata una deslaminación de uno de los revestimientos mediante desolidarización de este revestimiento del alma.

Debido a ello, para aumentar la resistencia a la deslaminación y aprovechar totalmente la resistencia completa del panel, se han concebido perfeccionamientos.

De este modo es conocido realizar unos puentes entre los dos revestimientos.

Estos puentes se han realizado mediante unos orificios dispuestos en el alma de manera que la resina fluya a través de estos orificios cuando tiene lugar la realización de los revestimientos.

No obstante, si bien esto es un perfeccionamiento, la mejora de las prestaciones mecánicas sigue siendo insuficiente.

Debido a ello, se ha concebido conectar los revestimientos al alma haciendo pasar unas fibras de por lo menos uno de los revestimientos a través del alma o bien de manera pasante si uno de los revestimientos se ve implicado o bien de manera parcialmente pasante o totalmente pasante si los dos revestimientos se ven implicados.

Por lo tanto, la resina puede migrar a lo largo de las fibras parcial o totalmente pasantes y formar así unos puentes entre los dos revestimientos que son por lo tanto, en sí mismos, unos puentes de material compuesto.

La patente europea EP 1 686 21 describe un panel de material compuesto que comprende así un alma con dos revestimientos fibrosos, estando estos revestimientos fibrosos conectados al alma mediante un material aglutinante solidificado y unas fibras de conexión que se originan a partir de por lo menos uno de los revestimientos se han introducido, en particular de manera perpendicular, en el volumen intercalar entre los revestimientos, por lo tanto en el alma.

Este documento también describe un dispositivo que permite realizar, en continuo y de manera simultánea, un revestimiento a cada lado de un alma y hacer que una parte de las fibras de estos revestimientos penetre a través del alma de manera pasante o no, mediante punzonado.

La solicitud de patente francesa FR 2 921 76 describe un perfeccionamiento de la patente mencionada anteriormente.

Esta solicitud prevé que por lo menos una parte de las fibras de conexión incrustadas a partir de por lo menos una

de los dos revestimientos presente por lo menos una orientación oblicua con respecto a por lo menos uno de los dos revestimientos.

Por lo tanto, los dos revestimientos están conectados entre sí mediante unos puentes constituidos por fibras procedentes de estos dos revestimientos.

El inconveniente de unos paneles de este tipo es la elección de las fibras. En efecto, se comprende que las fibras que constituyen los revestimientos no están necesariamente adaptadas para otra utilización, a saber la migración de resina y el "puenteo" de los revestimientos.

En efecto, la naturaleza, el diámetro, la longitud, el tipo de las fibras que constituyen los revestimientos no genera propiedades mecánicas suficientes ni un poder de migración suficientemente rápido, por mencionar tan sólo los parámetros esenciales. Por último, no sólo las fibras son de un tipo único sino que además el punzonado puede resultar no estar adaptado cuando varía el grosor de cada una de los revestimientos o la densidad. Las combinaciones son por lo tanto muy limitadas.

Ahora bien, existe una demanda de productos de gran resistencia mecánica, necesidades de velocidades elevadas de realización de los paneles, de manera que el poder migratorio de las resinas también se debe mejorar.

Las cadencias son importantes pero la diversidad de las necesidades también, de manera que sería interesante poder disponer de almas preparadas por un lado y de revestimientos preparados por adelantado o realizados in situ pero que permitan por lo tanto numerosas combinaciones.

Uno de los objetivos de la presente invención es, entre otros, proponer un procedimiento de realización de un alma que incluya unas conexiones previas, destinada a recibir por lo menos un revestimiento para formar un panel de gran resistencia mecánica y de resistencia a la deslaminación muy grande.

El objeto de la invención también es un alma así obtenida mediante el procedimiento y un panel realizado a partir de esta alma así como el dispositivo para llegar a ella.

Ahora se describe la invención en detalle según un modo de realización particular, no limitativo, con respecto a dibujos que representan:

- figuras 1A a 1D: una vista sinóptica que ilustra el procedimiento realizado según la presente invención para la fabricación de un alma con refuerzo de hilos,

- figuras 2A y 2B: dos vistas de dos paneles realizados a partir de un alma obtenida mediante el procedimiento,

- figura 3: una vista esquemática del dispositivo que permite realizar el alma según la presente invención.

El procedimiento según la presente invención se describe con respecto a la vista sinóptica de la figura 1. Este procedimiento consiste, en la etapa A, en disponer de una pastilla 1 de material ligero, por ejemplo una espuma rígida con una densidad de 3 kg/m3 por dar una idea, que constituye un alma 11. De manera conocida, esta pastilla de material ligero es una placa en forma de paralelepípedo, de algunos centímetros de altura, por dar un ejemplo sencillo. Por placa se entiende una placa monolítica o una placa reconstituida, de un único material o de múltiples materiales.

Esta alma 11 recibe a continuación, en la etapa B, por lo menos un tipo de fibras de puenteo 12 sobre por lo menos una cara, en este caso sobre la cara superior del alma. Estas fibras se depositan en la superficie sin ningún elemento de conexión.

En la continuación de la descripción se denomina "fibra", indistintamente, a fibras monofilamento, a fibras multifilamento o incluso a hilos.

En la continuación de la descripción se habla de un único tipo de fibras de puenteo, pero puede haber diferentes tipos simultáneamente.

Estas fibras 12 proceden, por ejemplo, de un corte múltiple de hilos continuos de manera que se generan unas fibras de longitud adaptada. Existen unas cortadoras que permiten fabricar tramos de fibras in situ.

Estas fibras 12 se depositan sobre la cara en una cantidad por lo menos igual a las necesidades de puenteo. En este caso, estas fibras se depositan en una cantidad superior.

Estas fibras están adaptadas al puenteo y se pueden elegir, por ejemplo, de entre hilos en forma de haces de filamentos de bajo título de 6 a 3 |am, haces que son unos hilos de alto título de 3 a 1 tex.

Dichos filamentos se conectan de manera que el corte de este hilo deja conectados los extremos de los filamentos.

El hilo de puenteo se puede realizar mediante revestimiento por hilado de dicho haz de filamentos con ayuda de un hilo de conexión de la misma naturaleza o de naturaleza diferente del material que constituye los filamentos del haz, con un enrollamiento en hélice, por ejemplo, de este hilo de conexión alrededor de dicho haz.

Este hilo revestido por hilado presenta unas ventajas Importantes, en particular la de controlar la cantidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo, integradas, para la fabricación de paneles compuestos, caracterizado por que consiste en realizar las etapas siguientes:

- disponer de una pastilla (1) de material ligero,

- depositar unas fibras (12) de puenteo en exceso sobre por lo menos una cara (18, 2) de la pastilla (1),

- hacer que una parte de estas fibras (12) de puenteo penetre en el alma,

- retirar el exceso de fibras (12) de puenteo no utilizadas.

2. Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo según la reivindicación 1, caracterizado por que se utiliza el punzonado para hacer que las fibras (12) de puenteo penetren en la pastilla (1).

3. Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la penetración de las fibras (12) de puenteo es pasante de manera que cada fibra de puenteo (12) sea accesible a uno y otro lado del alma.

4. Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las fibras (12) de puenteo son de diferentes tipos.

5. Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que las fibras (12) de puenteo son unos tramos de hilos constituidos por haces de filamentos revestidos por hilado.

6. Procedimiento de realización de un alma (11) con unas fibras (12) de puenteo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que se introducen las fibras (12) de puenteo con una inclinación con respecto a las caras de la pastilla (1) de material ligero.

7. Alma (11) obtenida mediante la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende únicamente una pastilla (1) de material ligero y unas fibras (12) de puenteo que han penetrado en dicha pastilla, desembocando por lo menos una parte de las fibras que han penetrado, en por lo menos una cara de dicha pastilla (1).

8. Alma (11) según la reivindicación 7, caracterizada por que se controla la densidad de las fibras (12) de puenteo por unidad de superficie.

9. Alma (11) según la reivindicación 7 u 8, caracterizada por que se controla la geometría de distribución de las fibras (12) de puenteo por unidad de superficie.

1. Panel (22) de material compuesto constituido por un alma (11) realizada mediante la utilización de un alma según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que comprende por lo menos unas fibras (24) de revestimiento incrustadas en una matriz de resina, aplicada sobre dicha alma (11), habiendo penetrado también dicha resina en las fibras (12) de puenteo.

11. Panel (22) según la reivindicación 1, caracterizado por que los extremos de las fibras (12) de puenteo están incrustadas en la matriz de resina con las fibras (24) de revestimiento.

12. Panel (22) según la reivindicación 1 u 11, caracterizado por que las fibras (12) de puenteo están inclinadas con respecto al plano del alma.

13. Dispositivo de fabricación de un alma según una de las reivindicaciones 1, 11 o 12, caracterizado por que comprende:

- un puesto (26) de alimentación de pastillas (1) de material ligero,

- un puesto (28) de deposición de las fibras de puenteo sobre cada alma,

- un puesto (3) de punzonado,

- un puesto (32) de orientación angular del puesto (26) de alimentación de pastillas con respecto al puesto de punzonado,

- un puesto (36) de evacuación de las almas (11) con fibras de puenteo integradas.

14. Dispositivo de fabricación de un alma según la reivindicación 13, caracterizado por que comprende:

un puesto (26) de alimentación de pastillas (1) de material ligero, un puesto (28) de deposición de las fibras de puenteo sobre cada pastilla, un puesto (3) de punzonado,

un puesto (32) de orientación angular del puesto de alimentación de pastillas con respecto al puesto de punzonado,

un puesto (34) de eliminación de las fibras no punzonadas,

un puesto (36) de evacuación de las almas (11) obtenidas con fibras de puenteo integradas.


 

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