BRPI0613675A2 - método para produzir pré-formas de fibra de camada única ou com várias camadas bem como um fio de fixação e camada de apoio - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA PRODUZIR PRé-FORMAS DE FI- BRA DE CAMADA úNICA OU COM VáRIAS CAMADAS BEM COMO UM FIO DE FIXAçãO E CAMADA DE APOIO. A presente invenção refere-se a um método para produzir pré- formas de fibra de camada única ou com várias camadas 1, 8 pelo processo TFP com filamentos de fibra 2, 9 que são alinhados substancialmente demodo que eles sejam orientados com o fluxo de força, sejam colocados pelo menos em uma camada de apoio 3 e sejam ligados por pelo menos um fio de fixação 6. De acordo com a invenção, após a conclusão do processo TFT, pelo menos uma pré-forma de fibra 1, 8 é introduzida em um dispositivo de fixação para assegurar a posição dos filamentos de fibra 2, 9 e os fios de fixação 6 e/ou as camadas de apoio 3 são pelo menos parcialmente removi- dos. Como resultado da remoção, de preferência completa, dos fios de fixa- ção 6 e/ou da camada de apoio 3 da pré-forma de fibra 1, 8, a última possuipropriedades mecânicas virtualmente ideais, quase isotrópicas. Em uma variante preferida, os fios de fixação 6 e/ou as camadas de apoio 3 são formados por um material solúvel em água, de modo que eles podem ser completamente dissolvidos por água como o solvente e escoados. A invenção também se refere com um fio de fixação 6 formado por um material que pode ser quimicamente e/ou fisicamente removido, bem como com uma camada de apoio 3 formada por tal material.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA PRODUZIR PRÉ-FORMAS DE FIBRA DE CAMADA ÚNICA OUCOM VÁRIAS CAMADAS BEM COMO UM FIO DE FIXAÇÃO E CAMADADE APOIO".

A presente invenção refere-se com um 'método para produzirpré-formas de fibra com camada única ou com várias camadas pelo proces-so TFP ("Colocação de Fibra Feita Sob Medida") com filamentos de fibra quesão substancialmente alinhados de modo que eles são orientados com ofluxo de força, são colocados em pelo menos uma camada de apoio e sãoligados por pelo menos um fp de fixação, a pré-forma de fibra possuindovirtualmente qualquer espessura de material desejada.

A invenção também refere-se com um fio de fixação bem comocom uma camada de apoio para concretizar o método.

Na construção de peso leve, em particular na construção de ae-ronaves, tem sido feito o uso crescente de componentes compostos feitos deplásticos reforçados por fibra, os quais podem suportar extremas cargas me-cânicas e ao mesmo têmpo oferecer um alto potencial de economia de peso.Estes componentes são formados com fibras de reforço que são subseqüen-temente saturadas ou impregnadas com um material de polímero curável,por exemplo, uma resina de poliéster, uma resina de epóxi ou similar, paraformar o componente acabado.

O alinhamento das fibras de reforço em um componente destetipo possui uma influência decisiva sobre sua rigidez e resistência. Para al-cançar ótimas propriedades mecânicas, as fibras de reforço devem, se pos-sível, seguir a direção de carga e não possuir qualquer formação de onda.Em adição, é desejável que cada fibra de reforço individual seja sujeita àcarga uniforme.

Com os produtos semi-acabados convencionais, tal como, porexemplo, tecidos de fibra trançada ou sulcada, para reforço do material depolímero, nem todas as orientações concebíveis de fibra podem ser realiza-das, desde que as fibras de reforço geralmente são dispostas em uma orien-tação fixa específica. Apesar dos tecidos de fibra sulcados poderem ser"drapejados", ou seja, colocados de uma maneira plana sem dobra, por e-xemplo, para formar segmentos de um aro circular, as fibras de reforço ge-ralmente não podem trazer as mesmas em linha com o caminho seguido porlinhas mais complexas do fluxo de força.

Um modo possível para ficar de acordo com um requerimentoem relação ao alinhamento de fibra de acordo com a carga é o conhecidoprocesso TFP. Isto envolve a colocação dos filamentos de fibra para reforçomecânico ("estiramento"), os quais por sua vez são formados por várias fi-bras de reforço separadas correndo paralelas umas às outras, ao longo dequalquer curva de caminho desejada e ligar os mesmos com o auxílio de umfio de fixação em uma camada de apoio para formar uma pré-forma de fibra("pré-forma"), por meio do que o alinhamento dos filamentos de fibra indivi-duais pode ser adaptado virtualmente de forma ótima às forças atuando so-bre o componente composto acabado. A fixação é executada aqui por um fiode fixação superior e por um fio de fixação inferior, os quais são interligadosum com o ouro debaixo da camada de apoio - de um modo correspondendoaos métodos convencionais de costura. A ligação dos fios de fibra é de pre-ferência executada aqui com pontos em ziguezague. A utilização ótima dacapacidade de suporte de carga mecânica dos filamentos de fibra que é al-cançada neste modo pode minimizar seu número, e por conseqüência tam-bém o peso. Além disso, a seção transversal do componente pode ser adap-tada de um modo ideal para as respectivas cargas locais. Adicionalmente, osreforços podem ser formados especificamente em zonas que são sujeitas àcarga particular, tal como, por exemplo, regiões onde a força é introduzidaou similar, pela colocação de filamentos de fibra adicionais. As fibras de re-forço separadas são formadas, por exemplo, por fibras de vidro, fibras decarbono, fibras de aramida ou similar.

A produção de pré-formas de fibra por meio do processo TFP éexecutada nas costumeiras máquinas de costura e de bordar automáticascontroladas por CNC, as quais também são utilizadas, por exemplo, na in-dústria têxtil. Uma vez que todas as camadas requeridas tenham sido assen-tadas com filamentos de fibra, a pré-forma de fibra acabada, a qual geral-mente já possui o contorno final desejado, é colocada em um molde que po-de ser fechado, e impregnada com um material polímero curável e subse-qüentemente curada para formar o componente composto acabado. Umasérie de pré-formas de fibra TFP e/ou camadas de tecidos de reforço podemser combinadas aqui. As pré-formas de fibra com várias camadas são for-madas por se colocar uma série de pré-formas de fibra (de camada única,com várias camadas) em cima uma da outra, de modo a estar apto a criarespessuras maiores de material que de outro modo não poderiam ser produ-zidos por conta do comprimento limitado da agulha nas máquinas automáti-cas de costura e de bordar que são utilizadas para o processo TFP. As pré-formas de fibra com várias camadas por conseqüência possuem pelo menosduas camadas de apoio, correndo aproximadamente paralelas uma à outradentro da pré-forma de fibra com várias camadas.

A impregnação das pré-formas de fibra com o material de polí-mero curável pode ser executada, por exemplo, por meio do conhecido pro-cesso RTM ("Moldagem por Transferência de Resina") em um molde quepode ser fechado, de forma correspondente projetado.

Entretanto, com o fio de fixação e com a camada de apoio, oprocesso TFP introduz dentro da pré-forma de fibra dois elementos que nãomais executam qualquer função no último material composto, em particular,nenhuma função de apoio. Ao invés disso, tanto a camada de apoio como osfios de fixação causam problemas em se realizar uma seqüência ideal decamadas e, além disso, representam uma proporção não insignificante dopeso como um todo, em particular, se uma série de pré-formas de fibra fo-rem colocadas em cima uma da outra ou pré-formas de fibra com camadaúnica com maior espessura de material forem formadas por uma multiplici-dade de filamentos de fibra se situando um em cima do outro. Apesar daprópria camada de apoio também poder ser formada por um tecido de refor-ço trançado, por exemplo, por um tecido de fibra de carbono ou de fibra devidro trançado, mesmo neste caso, pelo menos algumas das fibras de refor-ço possuem um alinhamento que não está de acordo com a carga. Além dis-so, o tecido de reforço trançado também é prejudicado pela penetração coma agulha de costura durante o processo TFT, de modo que os valores carac-terísticos do material podem ser prejudicados. De modo a evitar as dificulda-des mencionadas, os fios de fixação podem ser formados, por exemplo, pormaterial prontamente fundível, mas isto resulta em uma quantidade indefini-da de material entrando na pré-forma de fibra, o que pode prejudicar as pro-priedades mecânicas da matriz formada por meio de impregnação com ummaterial de polímero curável no último componente composto.

O objetivo da invenção é proporcionar um método pelo qual pré-formas de fibra de camada única ou com várias camadas com virtualmentequalquer espessura desejada de material possam ser criadas sem a influên-cia perturbadora do fio de fixação que geralmente é necessário para o pro-cesso TFT e/ou da camada de apoio geralmente requerida.

O objetivo de acordo com a invenção é alcançado por um méto-do com os aspectos da cláusula de caracterização da Reivindicação de Pa-tentei.

O fato de que, após a conclusão do processo TFT, pelo menosuma pré-forma de fibra é introduzida em um dispositivo de fixação para as-segurar a posição dos filamentos de fibra dentro da pré-forma de fibra e deque o fio de fixação ou os fios de fixação e/ou a camada de apoio ou as ca-madas de apoio é/são pelo menos parcialmente removidas , torna possívelpor meio do método de acordo com a invenção que, no caso ideal, todos osfios de fixação e camadas de apoio que não mais executam qualquer funçãono último componente composto, possam ser removidos da pré-forma defibra.

Como resultado, a pré-forma de fibra produzida pelo método deacordo com a invenção possui virtualmente propriedades químicas ideais"quase isotrópicas". Em particular, falhas na pré-forma de fibra como resul-tado de costura imperfeita dos filamentos de fibra com os fios de fixação, oque pode levar a fios de fibra ondulados etc., e as carências de uniformidadena pré-forma de fibra devido às formações de nós e laços entre o fio de fixa-ção superior e o fio de fixação inferior, são evitadas. A remoção das cama-das de apoio possui um efeito vantajoso correspondente, desde que elasrepresentam regiões preferências de separação em lâminas no último com-ponente composto. Em adição, a remoção do fio de fixação e da camada deapoio produz uma economia de peso considerável. Os efeitos vantajososmencionados acima ficam mais evidentes no caso de pré-formas de fibracom várias camadas em particular. O dispositivo de fixação de preferência éformado de um modo a que ele de forma confiável segura as camadas defilamentos de fibra em relação uma à outra durante a remoção dos fios defixação e/ou das camadas de apoio e ao mesmo tempo fornece à pré-formade fibra um formato geométrico que corresponde o mais exatamente possí-vel ao componente composto que é para ser produzido posteriormente apartir da pré-forma de fibra por meio de impregnação com resina.

De acordo com um refinamento vantajoso do método de acordocom a invenção, o fio de fixação ou os fios de fixação e/ou a camada de a-poio ou as camadas de apoio é/são formadas por um material que pode serquimicamente e/ou fisicamente removido, em particular, um material quepode ser dissolvido. Como resultado, tanto o fio de fixação como as cama-das de apoio, podem ser removidos, ou dissolvidos, da pré-forma de fibra deum modo simples.

De acordo com um refinamento vantajoso adicional, é proporcio-nado que o fio de fixação ou os fios de fixação e/ou a camada de apoio ouas camadas de apoio seja,/sejam removidos pela dissolução e expulsão, odispositivo de fixação sendo fluido por um solvente, em particular, água co-mo solvente. A remoção dos fios de fixação e/ou da camada de apoio nocaso de uma pré-forma de fibra de camada única ou das camadas de apoiono caso de uma pré-forma com várias camadas pela dissolução do fio defixação e do material da camada de apoio com um solvente adequado, emparticular, com água, e a expulsão subseqüente do fio de fixação e do mate-rial da camada de apoio dissolvida, permite a remoção virtualmente comple-ta dos fios de fixação e/ou da camada de apoio ou das camadas de apoio.Aqui, água em particular como o solvente tem a vantagem de que a intera-ção com as fibras de reforço na pré-forma de fibra, que pode levar à deterio-ração das propriedades mecânicas, geralmente não ocorre. Em particular, aágua como o solvente não influência substancialmente as propriedades dotamanho que é normalmente aplicado às fibras de reforço para aperfeiçoar aligação das fibras de reforço com a matriz de resina. Em adição, a água,como o solvente, pode ser empurrada para fora da pré-forma de fibra rapi-damente, e em particular, sem qualquer água sendo deixada para trás, pelaaplicação de calor. Adicionalmente, a água como o solvente, pode ser mani-pulada facilmente e de forma segura. De preferência, o fio de fixação ou osfios de fixação e/ou a camada de apoio ou as camadas de apoio é/são for-mados por um material de polímero solúvel em água. Os fios com a desig-nação SOLVRON® Sewing Thread SX 100T/1x3 e SOLVRON® SF62dtexda companhia NITIVY Co. LTD., de Tóquio, Japão, podem ser utilizados, porexemplo, como fios de fixação solúveis em água. Se, por outro lado, os fiosde fixação e/ou as camadas de apoio forem formados por um material inso-lúvel na água, é requerido utilizar solventes alternativos ao invés de água.

De acordo com um refinamento vantajoso adicional do métodode acordo com a invenção, a pré-forma de fibra é seca no dispositivo de fi-xação por calor sendo fornecido após a remoção do fio de fixação ou dosfios de fixação e/ou da remoção da camada de apoio ou das camadas de apoio.

Como resultado, o solvente que é utilizado para dissolver e es-coar os fios de fixação e/ou as camadas de apoio pode de preferência serremovido completamente da pré-forma de fibra, de modo que a deterioraçãodas propriedades da pré-forma de fibra é amplamente descartada.

De acordo com um refinamento vantajoso adicional do método, aimpregnação da pré-forma de fibra é executada no dispositivo de fixaçãocom um material de polímero curável, em particular, de acordo com o pro-cesso RTM com uma resina de epóxi, com uma resina de poliéster ou simi-lar, para produzir o componente composto acabado. Como resultado, o dis-positivo de fixação pode ser utilizado de um modo vantajoso ao mesmo tem-po como um molde que pode ser fechado para produzir o componente com-posto acabado por meio do processo RTM. Isto em particular é vantajosoporque os moldes que podem ser fechados que são utilizados para o pro-cesso RTM geralmente também possuem um dispositivo de aquecimento, oqual pode por conseqüência ser utilizado ao mesmo tempo para secar a pré-forma de fibra. Adicionalmente, os moldes que são utilizados para o proces-so RTM adicionalmente possuem um dispositivo de vácuo, com o qual oprocesso de secagem pode ser acelerado.

Uma forma vantajosa adicional do método de acordo com a in-venção proporciona que pelo menos duas pré-formas de fibra sejam dispos-tas no dispositivo de fixação para a formação de uma pré-forma de fibra comvárias camadas.

Como resultado da disposição de uma série de pré-formas defibra (única, de prega única, de camada única), as assim chamadas, pré-formas de fibra com várias camadas, podem ser formadas com uma maiorespessura de material. Estas pré-formas de fibra com várias camadas pos-suem uma série de camadas de apoio e uma série de fios de fixação.

Em adição, o objetivo de acordo com a invenção é alcançadopor um fio de fixação de acordo com a Reivindicação de Patente 7.

O fato de que o fio de fixação é formado por um material quepode ser quimicamente e/ou fisicamente removido, em particular, por ummaterial solúvel na água, significa que é possível de um modo simples, queo mesmo seja removido de preferência completamente da pré-forma de fi-bra. De preferência, o fio de fixação é formado por um material de polímeroprontamente solúvel na água. Os fios com a designação SOLVRON® Se-wing Thread SX 100T/1x3 e SOLVRON® SF62dtex da companhia NITIVYCo, LTD., de Tóquio, Japão, podem ser utilizados, por exemplo, como fiosde fixação solúveis em água.

Adicionalmente, o objetivo de acordo com a invenção é alcança-do por uma camada de apoio de acordo com a Reivindicação de Patente 8.

O fato de que a camada de apoio é formada por um material quepode ser quimicamente e/ou fisicamente removido, em particular por um ma·terial solúvel em água, significa que é possível de um modo simples removero mesmo completamente da pré-forma de fibra. Em uma variante particular-mente preferida, a camada de apoio ou as camadas de apoio é/são forma-das por um material de polímero solúvel em água. Os fios SOLVRON® Se-wing Thread SX 100 t/1x3 e SOLVRON SF 62dtex da companhia NITIVY Co.LTD., de Tóquio, Japão, da mesma forma podem ser utilizados para formar acamada de apoio.

Nos desenhos:

A figura 1 apresenta uma representação esquemática em seçãotransversal através de uma pré-forma de fibra de camada única e

A figura 2 apresenta uma representação esquemática em seçãotransversal através de uma pré-forma de fibra com várias camadas, na qualos fios de fixação e as camadas de apoio foram escoados completamentepor meio do método de acordo com a invenção.

O método de acordo com a invenção é para ser explicado emmais detalhes abaixo baseado na figura 1 e na figura 2.

A figura 1 apresenta uma representação esquemática em seçãotransversal da construção básica de uma pré-forma de fibra de camada úni-ca 1. A pré-forma de fibra 1 possui uma multiplicidade de filamentos de fibra2, somente um dos quais foi proporcionado com um número de referênciacomo representativo dos outros. Os filamentos de fibra por sua vez formadospor uma multiplicidade de fibras de reforço, que da mesma forma não sãodesignadas especificamente e correm substancialmente perpendiculares emrelação ao plano do desenho. Fibras de vidro, fibras de carbono ou fibras dearamida são consideradas, por exemplo, como fibras de reforço.

Em uma primeira etapa do método, os filamentos de fibra sãoprimeiro colocados por meio do processo conhecido TFP ("Colocação deFibra Sob Medida") em uma camada de apoio 3, de preferência de modoque eles fiquem orientados com o fluxo de força, e ligados por um fio de fi-xação superior 4 e por um fio de fixação inferior 5 como os fios de fixação 6.O fio de fixação superior 4 forma laços debaixo da camada de apoio 3, so-mente um dos quais foi proporcionado com um número de referência, comolaço 7, para propósito de melhor clareza geral do desenho. O fio de fixaçãoinferior 5 corre através de todos os laços, incluindo o laço 7, de modo quetodos os filamentos de fibra são ligados na camada de apoio para proteçãocontra deslocamentos. A colocação e a fixação dos filamentos de fibra sãoexecutadas aqui por conhecidas máquinas automáticas de costura e de bor-da,CNC, com as quais virtualmente quaisquer curvas de assentamento de-sejadas dos filamentos de fibra na camada de apoio 3 podem ser formadas.

A orientação dos filamentos de fibra a serem colocados, e sua ligação nacamada de apoio 3, são executadas por meio de uma cabeça de costura, aqual não é representada, e são controladas por computador em pelo menosduas dimensões espaciais e podem ser posicionados pela máquina automá-tica de costurar e de bordar.

Alternativamente, a pré-forma de fibra 1 também pode ser colo-cada e costurada junta por meio do assim chamado, processo de "colocaçãode tufos". Neste caso, somente um fio de fixação superior 4 é utilizado, e éfixo diretamente em uma camada de apoio de forma adequada escolhida 3por ser preso. O fio de fixação inferior 5, para fixar o fio de fixação superior 4debaixo da camada e apoio 3 por interligar ou pela formação de laço com ofio de fixação superior 4, e a orientação do fio de fixação inferior, são porconseqüência supérfluos. Uma folha de borracha flexível e elástica, um plás-tico de espuma ou similar, no qual o fio de fixação superior 4 é pelo menossuperficialmente introduzido pela agulha, é utilizado, por exemplo, como acamada de apoio 3. Os laços do fio de fixação superior que se formam nafolha de borracha após a retirada da agulha são de forma firme mantidosdentro da folha de borracha e são por conseqüência fixos.

Este procedimento tem a vantagem em particular de que a ca-mada de apoio 3 não tem que ser dissolvida por meio do método de acordocom a invenção, desde que ela pode ser destacada da pré-forma de fibra 1no dispositivo de fixação sem qualquer dano apreciável junto às fibras dereforço antes da dissolução e do escoamento dos fios de fixação 6.

Pela colocação de uma série de pré-formas de fibra 1, uma emcima da outra, de acordo com a representação na figura 1, também é possí-vel, se requerido, que as assim chamadas, pré-formas de fibra com váriascamadas, sejam formadas para a produção de componentes compostos comuma maior espessura de material que de outro modo não poderia ser produ-zida pelo processo TFP devido ao limitado comprimento da agulha.

A pré-forma de fibra 1 é constituída de uma série de camadaspor meio do processo TFP pelo menos com fibras de fixação que podem serdissolvidas 6, ou seja, em particular, com uma fibra de fixação superior quepode ser dissolvida 4 e com uma fibra de fixação inferior que pode ser dis-solvida 5, na camada de apoio 3. Em adição, é possível também utilizar talmaterial que pode ser removido pela dissolução para formação da camadade apoio 3. São considerados, em particular, nesta conexão, materiais solú-veis em água, os quais tornam facilmente possível que o material das fibrasde fixação dissolvidas 6 e/ou da camada de apoio 3, seja escoado com á-gua, e além disso, secos rapidamente, sem qualquer água sendo deixadapara trás, pelo fornecimento de calor. Adicionalmente, a água como o sol-vente tem a vantagem de que a deterioração das propriedades das fibras dereforço nos filamentos de fibra geralmente não ocorre. Em particular, o ta-manho que é normalmente aplicado junto às fibras de reforço para aperfei-çoar a ligação mecânica das fibras de reforço com a matriz de resina circun-dante do último componente composto acabado não é atacado.

A figura 2 apresenta uma representação esquemática em seçãotransversal através de uma pré-forma de fibra com várias camadas 8, naqual tanto os fios de fixação como as camadas de apoio, foram completa-mente removidos em um dispositivo de fixação adequado em uma segundaetapa do método. A remoção dos fios de fixação e das camadas de apoio éexecutada por se dissolver os fios de fixação e as camadas de apoio pormeio de um solvente adequado e pela subseqüente, de preferência comple-ta, remoção do fio de fixação dissolvido e do material de camada de apoiodissolvido com o solvente.

As distâncias entre os filamentos de fibra na figura 2 são exage-radas por razões de melhor clareza geral do desenho. Os fios de fixaçãocorrem nos espaços verticais estreitos e intermediários horizontais, enquantoas camadas de apoio foram dispostas nos espaços amplos intermediárioshorizontais. Na realidade, os filamentos de fibra situam-se diretamente umcontra o outro, substancialmente sem quaisquer intervalos, após a remoçãodos fios de fixação e/ou das camadas de apoio pela dissolução e escoamen-to, de modo que uma proporção muito alta de fibras por volume de 50% emais, é obtida no último componente composto. A partir da multiplicidade defilamentos de fibra, somente um filamento de fibra 9 foi escolhido e propor-cionado com um número de referência, como representativo dos filamentosde fibra restantes, para o propósito de melhor vista geral do desenho.

A pré-forma de fibra 8 é constituída de uma forma com váriascamadas, ou seja, de um total de três pré-formas de fibra, respectivamenteconstituídas de acordo com a pré-forma de fibra 1 e disposta uma em cimada outra, com em cada caso, duas camadas de filamentos de fibra com fi-bras de reforço, todos os fios de fixação e camadas de apoio tendo sido eli-minados pelo escoamento com o solvente.

Como resultado, a pré-forma de fibra 8 possui propriedades me-cânicas virtualmente ótimas, quase isotrópicas. Em particular, não existemformações de onda dos filamentos de fibra, geralmente produzidas por seligar os mesmos nas camadas de apoio por meio dos fios de fixação. Adicio-nalmente, imperfeições na disposição da fibra da pré-forma de fibra 8 sãocompletamente eliminadas pelo escoamento, desde que nós é laços forma-dos entre os fios de fixação superior e os fios de fixação inferior, bem comoas camadas de apoio, são simplesmente dissolvidos.

Para tornar possível que os fios de fixação e/ou as camadas deapoio sejam dissolvidos e escoados completamente, eles de preferência sãoproduzidos com materiais que podem se facilmente quimicamente e/ou fisi-camente removidos, em particular com materiais de polímero ou similar, quepodem ser facilmente e rapidamente dissolvidos e escoados por solventesadequados. Materiais de polímero solúveis em água, os quais permitem ouso de água como o solvente, são utilizados com preferência para formar osfios de fixação e/ou as camadas de apoio. Por exemplo, fios com a designa-ção SOLVRON® Sewing Thread SX 100T/1x3 e SOLVROn® SF62dtex apartir da companhia NITIVY Co., LTD., de Tóquio, Japão, podem ser utiliza-dos como fios de fixação solúveis em água.

Alternativamente, ouros solventes, tal como, por exemplo, sol-ventes orgânicos, hidrocarbonetos clorado e coisa parecida, também podemser utilizados, dependendo do material utilizado para os fios de fixação e/oupara camada de apoio.

A dissolução e o subseqüente escoamento dos fios de fixaçãoe/ou das camadas de apoio são executados em um dispositivo de fixaçãonão representado mais especificamente. Um dispositivo de fixação serve,por um lado, para o propósito de substancialmente manter a forma da pré-forma de fibra 8 durante o processo de escoamento, e por conseqüência,evitar deslocamentos dos filamentos de fibra. Por outro lado, o dispositivo defixação tem a tarefa de garantir que um fluxo de solvente que seja tão uni-forme quanto possível e sature todas as regiões da pré-forma de fibra.

Para tornar a dissolução e o escoamento dos fios de fibra e/oudas camadas de apoio possíveis, o dispositivo de fixação possui, por exem-plo, pelo menos uma entrada de fluxo e pelo menos uma saída de fluxo paraa água que é utilizada de preferência como solvente. O solvente tambémpode ser conduzido em um circuito fechado, o qual geralmente requer filtra-gem das partículas de material dissolvido dos fios de fixação e/ou da cama-da de apoio. Para evitar material estranho, em particular, na forma de mine-rais dissolvidos ou similar, entrando na pré-forma de fibra 8, pode ser neces-sário utilizar água destilada como solvente.

Para a subseqüente secagem da pré-forma de fibra 8 em umaterceira etapa do método, ela permanece, de um modo particular vantajoso,no dispositivo de fixação, o qual é então aquecido por meio de um dispositi-vo de aquecimento para secar a pré-forma de fibra 8. Por meio do dispositivode aquecimento, a água que é utilizada, por exemplo, como o solvente, podeser totalmente retirada da pré-forma de fibra 8. Para adicionalmente aceleraro processo de secagem, uma pressão negativa pode ser adicionalmente a-plicada junto ao dispositivo de fixação.

Em uma quarta etapa do método, a pré-forma de fibra 8 secadeste modo é impregnada ou saturada com um material de polímero curável,por exemplo, uma reina de epóxi, uma resina de poliéster, uma resina BMIou similar, por exemplo, por meio do conhecido processo RTM ("Moldagempor Transferência de Resina"), para produzir um componente composto a-cabado. De um modo particularmente preferido, esta etapa do método tam-bém é executada dentro do dispositivo de fixação, o qual então serve ou éformado ao mesmo tempo dentro do processo RTM como um molde quepode ser fechado, de modo que, entre outras coisas, deformações não defi-nidas da pré-forma de fibra 8 que poderiam prejudicar a estabilidade dimen-sional do componente composto acabado, são amplamente evitadas.

Este procedimento adicionalmente possui em particular o efeitovantajoso de que os moldes que podem ser fechados para realizar o proces-so RTM normalmente possuem um dispositivo de aquecimento, o qual podeser utilizado ao mesmo tempo para secar a pré-forma de fibra 8 após o es-coamento na terceira etapa do método. De um modo correspondente, umdispositivo de vácuo que geralmente está presente quando realizando o pro-cesso RTM também pode servir para adicionalmente acelerar o processo desecar a pré-forma de fibra 8.

Componentes compostos que são produzidos com uma pré-forma de fibra formada de acordo com o método de acordo com a invenção,possuem alinhamento virtualmente ótimo das fibras de reforço, ou seja, emparticular substancialmente orientadas com o fluxo de força, sem imperfei-ções na forma de nós e de laços e de formações de onda, e por conseqüên-cia, são para serem considerados "quase isotrópicos" com respeito às suaspropriedades físicas. Além disso, os componentes compostos podem serproduzidos com virtualmente qualquer espessura de material desejada, semquaisquer camadas de apoio importunas.

A invenção por conseqüência se relaciona com um método paraproduzir pré-formas de fibra de camada única ou com várias camadas 1, 8pelo processo TFP com filamentos de fibra 2, 9 que são alinhados substan-cialmente de modo que eles sejam orientados com o fluxo de força, sejamcolocados pelo menos em uma camada de apoio 3 e sejam ligados por pelomenos um fio de fixação 6, a pré-forma de fibra 1, 8 possuindo virtualmentequalquer espessura desejada de material, onde, após a conclusão do pro-cesso TFP, pelo menos uma pré-forma de fibra 1, 8 é introduzida em umdispositivo de fixação para assegurar a posição dos filamentos de fibra 2, 9dentro da pré-forma de fibra 1, 8 e o fio de fixação 6 ou os fios de fixação 6e/ou a camada de apoio 3 ou as camadas de apoio 3 é/são pelo menos par-cialmente removidos.

O fio de fixação 6 ou os fios de fixação 6 e/ou a camada de a-poio 3 ou as camadas de apoio 3 é/são formado(s) por um material que podeser quimicamente e/ou fisicamente removido, em particular, um material quepossa ser dissolvido.

O fio de fixação 6 ou os fios de fixação 6 e/ou a camada de a-poio 3 ou as camadas de apoio 3 é/são removido(s) pela dissolução e esco-amento, o dispositivo de fixação sendo atravessado por um fluxo de solven-te, em particular, água como o solvente.

A pré-forma de fibra 1 , 8 é de forma vantajosa seca no dispositi-vo de fixação por calor sendo fornecido após a remoção do fio de fixação 6ou dos fios de fixação 6 e /ou da remoção da camada de apoio 3 ou das ca-madas de apoio 3.

A impregnação da pré-forma de fibra 1 , 8 é executada no dispo-sitivo de fixação com um material de polímero curável, em particular, de a-cordo com o processo RTM, com uma resina de epóxi, com uma resina depoliéster ou similar, para produzir o componente composto acabado.

Pelo menos duas pré-formas de fibra 1, 8 são dispostas no dis-positivo de fixação para a formação de uma pré-forma de fibra com váriascamadas.

O fio de fixação é de forma vantajosa formado por um materialque pode ser quimicamente e/ou fisicamente removido, em particular, porum material de polímero solúvel em água.

A camada de apoio é formada em particular por um material quepode ser quimicamente e/ou fisicamente removido, em particular, por ummaterial de polímero solúvel em água.Lista dos Números de Referência

1 pré-forma de fibra 2 filamento de fibra 3 camada de apoio 4 fio de fixação superior 5 fio de fixação inferior 6 fios de fixação 7 laço 8 pré-forma de fibra 9 filamento de fibra

Claims (3)

1. Método para produzir pré-formas de fibra de camada única oucom várias camadas (1, 8) pelo processo TFP com filamentos de fibra (2, 9)que são alinhados substancialmente de modo que eles sejam orientadoscom o fluxo de força, compreendendo as etapas de:a) formar uma pré-forma de fibra (1, 8), os filamentos de fibra(2, 9) sendo colocados em uma camada de apoio (3) esendo ligados por um fio de fixação (6), o fio de fixaçãoe/ou a camada de apoio sendo formado por um materialsolúvel em água e a pré-forma de fibra (1, 8) possuindo vir-tualmente qualquer espessura desejada de material,b) após a conclusão do processo TFT, pelo menos uma pré-forma de fibra (1, 8) é introduzida em um dispositivo de fi-xação para assegurar a posição dos filamentos de fibra (2,9) dentro de pelo menos uma pré-forma de fibra (1, 8),c) o dispositivo de fixação é atravessado por um fluxo de á-gua como o solvente, de modo a remover o pelo menos umfio de fixação (6) e/ou a pelo menos uma camada de apoio(3) por dissolução e escoamento, a água sendo conduzidaatravés do dispositivo de fixação em um circuito fechadopor meio de uma entrada de fluxo e de uma saída de fluxoe filtrada,d) após a remoção do pelo menos um fio de fixação (6) e/ou aremoção da pelo menos uma camada de apoio (3), a pelomenos uma pré-forma de fibra (1, 8) é seca no dispositivode fixação por calor sendo fornecido, ee) a impregnação da pelo menos uma pré-forma de fibra (1,8) é executada no dispositivo de fixação de acordo com oprocesso RTM com uma resina de epóxi para produzir ocomponente composto acabado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o pelo menos um fio de fixação (6) e/ou a pelo menos uma ca-mada de apoio (3) é formado pelo fio SOLVRON® Sewing Thread SX 100T/1x3 ou SOLVRON® SF62dtex.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que pelo menos duas pré-formas de fibra (1,8) são dispostas nodispositivo de fixação para a formação de uma pré-forma de fibra com váriascamadas.