BRPI0714151A2

BRPI0714151A2 - mÉtodo para produzir um componente compàsito de fibra para indéstria aeroespacial

Info

Publication number: BRPI0714151A2
Application number: BRPI0714151-3A
Authority: BR
Inventors: Jacob Torben; Piepenbrock Joachim
Original assignee: Airbus Deutschland Gmbh
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2012-12-25
Also published as: DE102006031325A1; DE602007009106D1; WO2008003768A1; US20090166935A1; RU2437766C2; EP2038105B1; RU2009102868A; CN101472732A; DE102006031325B4; EP2038105A1; JP5008722B2; ATE480390T1; US10207463B2; WO2008003768B1; JP2009542461A; CA2652096A1

Abstract

MÉTODO PARA PRODUZIR UM COMPONENTE COMPàSITO DE FIBRA PARA INDéSTRIA AEROESPACIAL. A presente invenção refere-se a um método e a um núcleo de soldagem para produzir um componente compósito de fibra (34), em particular em aeroespacial, que compreende as seguintes etapas de método: introduzir uma luva de núcleo (9) para o interior de uma ferramenta de moldagem (2) para estabelecer uma geometria exterior de um núcleo de moldagem (27) a ser formado; encher a luva de núcleo (9) que é introduzida com um material de enchimento fixável a vácuo (21); aplicar um vácuo à luva de núcleo (9) e conseqúentemente fixar a vácuo o material de enchimento (21) para formar o núcleo de moldagem (27); e no mínimo parcialmente depositar no mínimo um produto de fibra semi-acabado (33a, 33b) sobre o núcleo de moldagem (27) que é formado, para a conformação do componente compósito de fibra (34) a ser produzido.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA PRODUZIR UM COMPONENTE COMPÓSITO DE FIBRA PARA IN- DÚSTRIA AEROESPACIAL".

A presente invenção refere-se a um método para produzir um componente compósito de fibra, em particular para indústria aeroespacial para um núcleo de moldagem para produzir tal componente compósito de fibra, e a um componente compósito de fibra com no mínimo uma Iongarina que é produzida por meio de tal núcleo de moldagem e/ou tal método.

Embora possa ser aplicada a quaisquer componentes de com- postos de fibra desejados, a presente invenção e os problemas sobre os quais ela está baseada são explicados em mais detalhe abaixo com referên- cia a componentes plásticos reforçados com fibra de carbono (CRP) enrije- cidos com Iongarina bidimensional, por exemplo, cascas de revestimento de uma aeronave.

Em geral, costuma-se enrijecer cascas de revestimentos CRP

com Iongarinas CRP para suportar as cargas que ocorrem no setor da aero- nave com o peso adicional mínimo possível. Com relação a isto, é feita uma distinção essencialmente entre dois tipos de longarinas: Iongarinas TeQ.

A seção transversal de longarinas T é constituída de uma base e uma haste. A base forma a superfície de conexão em relação à casca de revestimento. A utilização de cascas de revestimento enrijecidas com longa- rinas T é amplamente disseminada na construção de aeronave.

Longarinas Ω têm algo como um perfil de chapéu, suas extremi- dade sendo conectadas à casca de revestimento. Longarinas Ω podem ser presas ou de maneira adesiva no estado curado à casca de revestimento curadas da mesma maneira, ou serem curadas em camadas úmidas uma sobre a outra ao mesmo tempo em que a casca. Esta última é desejada, uma vez que ela é mais favorável a partir dos aspectos técnicos do proces- so. Contudo, suportar ou moldar núcleos é necessário para a produção em camadas úmidas uma sobre a outra de cascas de revestimento enrijecidas com longarinas Ω para fixar e suportar os produtos de fibra semi-acabados dimensionalmente instáveis na forma Ω desejada durante o processo de produção. Cascas de revestimento com Iongarinas Ω têm a vantagem sobre Iongarinas T em que elas permitem melhor infiltração durante um processo de infusão para introduzir uma matriz, por exemplo, uma resina epóxi, nos produtos de fibra semi-acabados. Processos de infusão são econômicos em comparação com outros métodos conhecidos para produzir componentes compósitos de fibra, tais como o processo "prepreg", por exemplo, porque eles permitem a utilização de produtos de fibra semi-acabados de custo mais baixo.

Contudo, com a produção de Iongarinas Ω existe o problema que o material utilizado atualmente para o núcleo de suporte ou moldagem é in- tensivo em custo e pode apenas ser removido com dificuldade depois da formação de Iongarinas Ω com o resultado que o material que permanece nas Iongarinas contribui de maneira adversa para o peso do componente compósito de fibra e, conseqüentemente, para o peso da aeronave. Além disto, é problemático que o material que permanece nas Iongarinas contribui de maneira adversa para o peso global da aeronave.

Contra este de fundamento, a presente invenção é baseada no objetivo de fornecer um componente compósito de fibra de custo mais baixo e mais leve, em particular para aeroespacial. De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado por um

método com os aspectos da reivindicação de patente 1, um núcleo de mol- dagem com os aspectos da reivindicação de patente 22 e/ou por um compo- nente compósito de fibra com os aspectos da reivindicação de patente 29.

Conseqüentemente, um método para produzir um componente compósito de fibra, em particular uma Iongarina em uma parte base em ae- roespacial, é fornecido compreendendo as seguintes etapas de método: in- troduzir uma luva de núcleo em uma ferramenta de moldagem para estabe- lecer uma geometria exterior de um núcleo de moldagem a ser formado; car- regar a luva de núcleo que é introduzida com um material de enchimento fixável a vácuo; aplicar um vácuo à luva no interior e, conseqüentemente, fixar a vácuo o material de enchimento para formar um núcleo de moldagem; e no mínimo parcialmente depositar no mínimo um produto de fibra semi- acabado sobre o núcleo de moldagem que é formado, para a conformação do componente compósito de fibra a ser produzido.

Também é fornecido um núcleo de moldagem para produzir um componente compósito de fibra, em particular uma Iongarina sobre uma par- te base, em particular em aeroespacial, compreendendo uma luva de núcleo que forma uma superfície exterior do núcleo de moldagem, e um material de enchimento fixável a vácuo, que é fixado a vácuo por meio da luva de nú- cleo.

Também é fornecido um componente compósito de fibra com no mínimo uma longarina, em particular para aeroespacial, que é produzida por meio do núcleo de moldagem de acordo com a invenção e/ou com o método de acordo com a invenção.

Conseqüentemente, a presente invenção tem a vantagem sobre as abordagens mencionadas no início que o componente compósito de fibra pode ser produzido por meio de um núcleo de moldagem de custo mais bai- xo. Ao invés de um material intensivo em custo, um material de enchimento fixável a custo extremamente baixo, tal como areia de quartzo, por exemplo, pode ser utilizado de maneira vantajosa para o núcleo de moldagem.

Vantajosamente, refinamentos e melhoramentos da presente invenção podem ser encontrados nas sub-reivindicações.

O "material de enchimento fixável a vácuo" deve ser entendido no caso presente como significando um material de enchimento que tem, em particular, elementos granulares que engancham uns nos outros quando uma pressão de compressão é aplicada ao material de enchimento. A forma do material de enchimento é definida em um estado fixo por tempo tão longo quanto à pressão de compressão sobre o material de enchimento é mantida. Se a pressão de compressão for removida os elementos não ficam mais em engatamento, e a mudança de forma geométrica do material de enchimento é possibilitada.

De acordo com um desenvolvimento preferencial da invenção,

antes do enchimento uma luva de núcleo é mantida aberta por meio da força gravitacional e/ou por um dispositivo de aspiração que atua sobre uma su- perfície exterior da luva de núcleo. Conseqüentemente, a luva de núcleo po- de ser enchida facilmente. O dispositivo de aspiração é formado de maneira particular e vantajosamente pelo mesmo dispositivo que é utilizado para a fixação a vácuo da luva de núcleo.

Uma luva de núcleo elástica com um diâmetro de alguma forma

menor do que o núcleo de moldagem a ser formado, ou uma luva de núcleo com um diâmetro de alguma forma algo maior podem ser utilizadas, por e- xemplo, formações de dobras toleráveis ocorrendo possivelmente neste úl- timo caso.

No caso de uma outra modalidade preferida tomada como e-

xemplo da invenção, o material de enchimento fixável a vácuo na ferramenta de moldagem é compactado e/ou agitado antes da fixação a vácuo. "Com- pactar" deve ser entendido como significando compactação dos grãos do material de enchimento. A ferramenta de moldagem é preferivelmente formada de tal

modo que ela possa ser dividida na direção longitudinal para assegurar re- moção fácil do núcleo de moldagem.

Compactar e/ou agitar antes da fixação a vácuo conduz ao en- gatamento dos elementos do material de enchimento e, portanto, conduz a uma forma geométrica fixa definida do material de enchimento quando a pressão de compressão é aplicada.

"Fixação a vácuo" deve ser entendido como significando a provi- são de uma pressão negativa em uma abertura da luva de núcleo. Como resultado da pressão negativa, a luva de núcleo se traz firmemente ao redor do material de enchimento fixável e conseqüentemente o fixa. A abertura é em seguida fechada ou vedada por meio de, por exemplo, soldagem e/ou ligação adesiva. Alternativamente, um dispositivo gerador de vácuo pode permanecer conectado de maneira permanente até depois da cura do com- ponente CRP. Como resultado, o monitoramento do processo é o melhor possível, tal como por exemplo, a detecção de vazamentos na luva de nú- cleo. Além disto, o vácuo pode ser mantido na luva de núcleo quando exis- tem vazamentos nesta última. De acordo com uma outra modalidade preferencial tomada como exemplo da invenção, dispositivos de reforço são arranjados na região de transições a serem formados com uma aresta aguda, da geometria exterior do núcleo de moldagem a ser formado dentro e/ou fora da luva de núcleo.

Um dos efeitos destes dispositivos de reforço, em particular partes de perfil de canto de uma seção transversal aproximadamente triangular, é que elas aumentam a resistência da aresta do núcleo de moldagem. Outras funções das partes de perfil de canto podem ser que o aumento dos raios, por exem- plo na região na qual a Iongarina se junta à parte base fornecendo um proje- to apropriado para as fibras que influencia a distribuição de resina e prote- gendo a luva de núcleo quanto a dano.

Embora outras modalidades das partes de perfil de canto sejam concebíveis, uma configuração com um reforço CRP trançado ou reforço plástico extrudado é particularmente adequada. O reforço CRP tem um tubo trançado de CRP tecido de forma grosseira com uma trança de fibra trazida para dentro de maneira centralizada que pode ser comprimida facilmente para uma forma triangular. O reforço CRP cura com o componente compósi- to de fibra. O reforço plástico extrudado pode ser deixado opcionalmente no componente, ou removido. A configuração descrita acima com o reforço CRP, ou reforço plástico, oferece as seguintes vantagens: a formação inde- finida de bolsos de resina nos cantos é evitada. Como resultado, por um la- do, o peso pode ser economizado e por outro lado, dobras agudas no tecido CRP depositado podem ser evitadas. Além disto, existem possibilidades pa- ra orientação de fibra otimizada na Iongarina e/ou parte da base, como resul- tado de raios aumentados. Além disto, o avanço rápido não-desejado da re- sina durante a infiltração é impedido, uma vez que quaisquer cavidades são enchidas pelo núcleo de moldagem com as partes de perfil de canto. Além disto, é assegurada remoção do molde mais fácil e mais confiável. O blo- queio do núcleo nos cantos tem menos probabilidade de ocorrer. Além disto, a sensibilidade de um núcleo de moldagem friável ou macio durante a mani- pulação é reduzida, uma vez que cargas são deslocadas para as partes de perfil de canto. Além disto, a produção de núcleo de molde é simplificada, uma vez que o núcleo de moldagem não tem mais que ser formado com uma aresta aguda. Em adição, a luva de núcleo sofre menos tensão com partes de perfil de canto arranjadas em seu exterior, uma vez que a luva de núcleo não mais forma arestas agudas nas quais o material de luva de nú- cleo poderia sofrer fadiga.

Entende-se que "Produtos de fibra semi-acabados" significam panos tecidos ou depositados e tapetes de fibra. Estes são dotados de uma matriz, por exemplo, uma resina epóxi, e em seguida curados, por exemplo, com a ajuda de uma autoclave para formar um componente compósito de fibra.

Uma camada de liberação, que reduz ligação adesiva do com- ponente compósito de fibra curado é preferível mente aplicado à luva de nú- cleo. Isto facilita a remoção da luva de núcleo depois que a cura, no mínimo parcial, da porção do componente compósito de fibra que é criado por meio do núcleo de moldagem.

De acordo com um outro desenvolvimento preferencial da inven- ção, o núcleo de moldagem é arranjado em uma parte base que compreen- de produtos compostos de fibra semi-acabados e/ou é no mínimo parcial- mente é circundado por produtos de fibra semi-acabados para formar no mí- nimo uma porção do componente compósito de fibra. Conseqüentemente, a parte base, por exemplo, cascas de revestimento, domos de pressão, etc. com Iongarinas Ω, pode ser formada de maneira vantajosa. Como uma al- ternativa ou em adição, componentes de compostos de fibra separados que são definidos inteiramente em sua forma pelo núcleo de moldagem, também podem ser produzidos.

De acordo com uma outra modalidade preferencial tomada como exemplo da invenção, depois da finalização da fixação a vácuo, o material de enchimento fixável é removido da luva de núcleo, em particular é agitado para fora, lavado, e/ou extraído por aspiração. A remoção do vácuo significa que o material de enchimento fixável não está mais fixado e pode ser remo- vido da luva de núcleo para fora de uma abertura da luva de núcleo. Isto po- de ter lugar, por exemplo, por meio de um tubo de aspiração que é empurra- do para o interior do material de enchimento e o aspira para fora da luva de núcleo. Tão logo que o material de enchimento tenha sido removido de ma- neira adequada da luva de núcleo, é possível, por exemplo, na produção de uma Iongarina Ω que a luva de núcleo seja trazida para fora dela na direção longitudinal da Iongarina Ω. Conseqüentemente, o núcleo não contribui mais para o peso global de uma aeronave e, conseqüentemente, não afeta mais de maneira adversa a sua carga útil.

De acordo com um desenvolvimento preferencial da invenção o núcleo de moldagem é formado com no mínimo um recorte. Este recorte pre- ferivelmente se situa na direção longitudinal do núcleo de moldagem. Con- seqüentemente, Iongarinas de seção transversal variável em sua direção longitudinal podem ser produzidas por meio de tal núcleo de moldagem. É também vantajoso que depois da remoção da fixação a vácuo do material de enchimento, uma luva de núcleo possa ser removida de maneira vantajosa do núcleo de moldagem com um recorte.

A invenção é explicada em mais detalhe abaixo com base na modalidade tomada como exemplo representada nas figuras esquemáticas do desenho, nas quais:

a figura 1 mostra um estado do método na produção de um nú- cleo de moldagem de acordo com uma modalidade tomada como exemplo da presente invenção, que é fornecida a guisa de exemplo;

a figura 2 mostra um outro estado do método na produção do núcleo de moldagem de acordo com a modalidade tomada como exemplo que é fornecida à guisa de exemplo; a figura 3 mostra ainda um outro estado do método na produção

do núcleo de moldagem de acordo com a modalidade tomada como exemplo que é fornecida a guisa de exemplo;

a figura 4A mostra uma seção ao longo de uma linha de corte A- A da figura 3 de acordo com a modalidade tomada como exemplo; a figura 4B mostra uma seção ao longo da linha de corte A-A da

figura 3 de acordo com uma outra modalidade tomada como exemplo da presente invenção; a figura 5 mostra um estado do método na produção de um com- ponente compósito de fibra de acordo com a modalidade tomada como e- xemplo que é fornecida a guisa de exemplo; e

a figura 6 mostra um outro estado do método na produção de um componente compósito de fibra de acordo com a modalidade tomada como exemplo que é fornecida guisa de exemplo.

Em todas as figuras do desenho, elementos que são o mesmo ou funcionalmente o mesmo, receberam os mesmos numerais de referência, a menos que indicado de outra maneira. As figuras 1 até 3 mostram um número de estados do método de

acordo com uma modalidade tomada como exemplo da presente invenção.

Existe arranjada em um dispositivo 1 uma ferramenta de molda- gem 2. A ferramenta de moldagem 2 tem, preferivelmente, uma seção trans- versal 3 tal como aquela representada na figura 4A. A seção transversal 3 da ferramenta de moldagem 2 é formada de tal modo que ela é essencialmente trapezoidal. Uma parede 4 da ferramenta de moldagem 2 é dotada de uma multiplicidade de pequenos furos 5 para impedir aspiração da luva de núcleo 9. A introdução de um filme de ventilação entre a luva de núcleo 9 e a pare- de 4 para assegurar um vácuo igualmente distribuído é concebível de manei- ra similar.

Os furos 5 são conectados por meio de um canal 6 a uma man- gueira 7. A mangueira 7 é por sua vez conectada a uma primeira bomba de vácuo (não-representada). A primeira bomba de vácuo torna possível gerar uma pressão negativa em um espaço interior 8 da ferramenta de moldagem 2.

Uma luva de núcleo preferivelmente elástica e/ou flexível 9 é introduzida no espaço interior 8 da ferramenta de moldagem 2. A luva de núcleo 9 é formada longitudinalmente com uma abertura superior em relação à direção efetiva da força gravitacional. A luva de núcleo 9 preferivelmente é produzida de um plástico, em particular uma poliamida e/ou um plástico PT- FE. A luva de núcleo 9 é alinhada com seu eixo longitudinal L ao longo do eixo longitudinal da ferramenta de moldagem 2, e se salienta em sua extre- midade superior que tem a abertura 10, a partir de uma abertura que pode ser fechada 11 do dispositivo 1.

Preferivelmente uma porção da luva de núcleo 9 que tem a aber- tura 10 é em seguida empurrada através de uma abertura 15 de uma placa 12 e fixada aí por meio de um anel de fixação 18.

De acordo com a presente modalidade tomada como exemplo, a abertura que pode ser fechada 11 do dispositivo 1 é fechada por meio da placa 12 e esta última é fechada em uma maneira de vedação com relação ao espaço interior 8 da ferramenta de moldagem 2 por meio de dispositivo de fixação adequado 13a, 13b.

Antes ou depois disto, a primeira bomba de vácuo seja ligada para gerar um vácuo no espaço interior 8 da ferramenta de moldagem 2. Isto tem o efeito que uma superfície é exterior 16 da luva de núcleo 9 é aspirada contra uma superfície interna 17 da ferramenta de moldagem. Conseqüen- temente, a luva de núcleo 8 vem se situar com sua superfície exterior 16a de maneira apertada contra a superfície interior 17 da ferramenta de moldagem. As setas 22 e 23 indicam a direção de escoamento do ar.

A ferramenta de moldagem 2 é dotada de maneira vantajosa com um tal número de furos 5 que a parede de 16a da luva de núcleo 9 se situa completamente contra a superfície interior 17 da ferramenta de molda- gem e contra a placa 12 para fechar a abertura 11. Ao invés de furos, no caso de uma ferramenta de moldagem de diversas partes 2, espaços em particular na região de cantos da seção transversal da ferramenta de molda- gem, entre as diversas partes podem ser utilizados para aplicar o vácuo. Uma ferramenta de moldagem de diversas partes 2 tem a vantagem de in- trodução fácil da luva de núcleo 9, de remoção fácil do núcleo de moldagem 27 produzido a partir da ferramenta de moldagem 2, e é geralmente preferi- da para esta invenção.

Em seguida, um material de enchimento fixável a vácuo, por e- xemplo, areia de quartzo, é alimentado para a abertura 10 da luva de núcleo 9 por meio de um dispositivo de alimentação 19. O dispositivo de alimenta- ção 19 pode ser formado, por exemplo, por uma tremonha 20, para a qual a areia de quartzo é alimentada por meio da força gravitacional e/ou ar com- primido.

O enchimento da luva de núcleo 9 com areia de quartzo 21 é interrompido tão logo a luva de núcleo 9 seja enchida de maneira adequada, o que quer dizer, por exemplo, até abaixo da abertura 10.

Um dispositivo de vedação de vácuo 24 é acoplado em uma maneira de vedação à abertura 10 da luva de núcleo. O dispositivo de veda- ção de vácuo pode neste caso ter, no mínimo em alguma extensão, os mesmos componentes que o dispositivo de alimentação 19. Em uma outra etapa, a primeira bomba de vácuo é desligada e

então permite escoamento do ar na direção de escoamento oposta àquela mostrada na figura 2 indicada pela seta 25.

Então uma segunda bomba de vácuo (não-representada) é liga- da e aspira ar para fora da luva de núcleo, indicada pela seta 26 e, conse- qüentemente, gera um segundo vácuo dentro da luva de núcleo 9. A parede 16a da luva de núcleo 9 então se estica firmemente ao redor da areia de quartzo fixável 21 e a comprime.

Por conta do pré-tensionamento anterior da luva de núcleo 9 a- plicando o vácuo à superfície exterior 16b da luva de núcleo 9 por meio da primeira bomba a vácuo, a luva de núcleo 9 não forma quaisquer dobras du- rante a contração por meio do segundo vácuo.

A compreensão da areia de quartzo 21 tem o efeito que os grãos individuais da areia de quartzo engatam uns nos outros e, conseqüentemen- te, o núcleo de moldagem 27 é formado. Como resultado da baixa compres- sibilidade da areia de quartzo, a forma exterior do núcleo de moldagem 27 molda apenas de maneira mínima sob o efeito da contração da parede 16a da luva de núcleo 9.

Em adição, a ferramenta de moldagem 2 pode preferivelmente ser agitada na direção longitudinal da luva de núcleo 9, por exemplo, antes da aplicação do segundo vácuo para alcançar compactação e, conseqüen- temente, resistência melhorada. Isto aumenta a resistência a cargas de pon- ta do núcleo de moldagem 27 que é formado. O núcleo de moldagem 27 que é formado tem a seção transver- sal 28 mostrada na figura 4A.

Em adição, como mostrado na figura 4B, elementos de reforço na forma de perfis de canto 29a, 29b, podem ser arranjados dentro da luva de núcleo 9 antes da aplicação do segundo vácuo.

Em uma outra etapa de acordo com a modalidade presente to- mada como exemplo, a abertura 10 da luva de núcleo 9 é fechada, por e- xemplo, soldada por meio do dispositivo de vedação de vácuo. Alternativa- mente, pode ser proporcionado que o vácuo permaneça conectado por tanto tempo quanto fixação a vácuo seja requerida. Conseqüentemente, controle de qualidade pode ser realizado, por exemplo, detecção de vazamentos na luva de núcleo 9. Se o dispositivo de vedação de vácuo 24 é então retirado, por exemplo, para cima, o segundo vácuo é retido dentro da luva de núcleo 9. A placa 12 é então levantada em uma outra etapa do método. Depois da abertura da ferramenta de moldagem 2 o núcleo de moldagem dimensional- mente estável 27 é removido dela e arranjado sobre um painel 31 que com- preende um número de tapetes de fibra.

As figuras 5 e 6 mostram outros estados do método na produção de um componente compósito de fibra de acordo com a modalidade tomada como exemplo que é fornecida a guisa de exemplo.

Dois núcleos de moldagem 27 de uma seção transversal apro- ximadamente trapezoidal, que foram produzidos em particular pelo método descrito acima, são arranjados com suas bases 32 se situando em uma par- te base 31. A parte base 31 tem no mínimo uma camada de um produto de fibra semi-acabado.

Em uma outra etapa, outros produtos de fibra semi-acabados são depositados planos sobre os núcleos de moldagem 27. Os produtos de fibras semi-acabados 33a, 33b com isto se situam com uma porção média sobre a superfície exterior 16b dos núcleos de moldagem 27 e com suas extremidades sobre a parte base 31, o que quer dizer, por exemplo, sobre o revestimento de uma aeronave.

Diversos métodos de produção podem ser utilizados para produ- zir o componente compósito de fibra. O processo de infusão é preferivelmen- te escolhido para introduzir uma matriz, o que quer dizer, por exemplo, resi- na epóxi, para o interior dos produtos de fibra semi-acabados 31, 33a, 33b. O processo "prepreg" pode ser aqui utilizado de maneira similar.

Em uma outra etapa a parte base 31 é curada de maneira vanta-

josa com os núcleos de moldagem 27a, 27b e os produtos de fibra semi- acabados 33a, 33b, sob o efeito de calor e pressão em um forno ou autocla- ve dependendo do processo utilizado. Aqui é importante que a luva de nú- cleo 9 suporte de maneira confiável a temperatura de processo e a pressão de processo.

Os produtos de fibra semi-acabados 33a, 33b curam, por exem- plo, em um forno adequado ou autoclave (não-representado) para formar Iongarinas 35a, 35b. Depois da cura, o componente compósito de fibra no mínimo parcialmente curado 34 tem, conseqüentemente, as duas Iongarinas Ω 35a, 35b.

Em uma outra etapa do método fornecida a guisa de exemplo, depois que a luva de núcleo 9 é aberta na face extrema, um tubo de aspira- ção 38 pode ser introduzido na abertura 10 da luva de núcleo 9. O tubo de aspiração 38 aspira a areia de quartzo 21 para fora da luva de núcleo 9 e, conseqüentemente, para fora da longarina, ilustrada em uma maneira toma- da como exemplo na figura 6 para a longarina 35a.

Uma vez que a areia de quartzo 21 tenha sido amplamente re- movida, a luva de núcleo 9 pode ser trazida para fora da longarina na dire- ção longitudinal representada de uma maneira tomada como exemplo na figura 6 para a longarina 35b. Isto é também possível sempre que a longari- na 35a, 35b tenha recortes na direção longitudinal, o que quer dizer reces- sos nas Iongarinas que se estendem de maneira transversal à direção longi- tudinal nas longarinas. Remoção da luva de núcleo 9 ou dos núcleos de moldagem 27 do molde está conseqüentemente assegurada em uma manei- ra fácil. Depois disto, o componente compósito de fibra 34 pode ser ainda processado ou utilizado diretamente.

A invenção não está restrita ao método específico representado nas figuras para produzir um componente compósito de fibra em aeroespa- cial.

Por exemplo, a seqüência individual de etapas individuais do método de produção de acordo com a invenção, pode ser trocada de diver- sas maneiras. A forma assumida pelas etapas individuais do método tam- bém pode ser modificada. Por exemplo, lavagem da areia de quartzo ao in- vés de extração por aspiração pode ser realizada antes da remoção da luva de núcleo do molde.

O núcleo de moldagem também pode ser retirado ou prensado para fora da Iongarina como um todo na direção longitudinal de dita Iongari- na.

Além disto, a geometria do núcleo de moldagem pode ser modi- ficada em diversas maneiras.

Além disto, é também possível que inúmeros núcleos de molda- gem sejam utilizados para formar um único núcleo de moldagem ao redor do qual tapetes de composto de fibras são colocados. Isto permite que uma ge- ometria mais complexa seja criada por meio da multiplicidade de núcleos de moldagem e, conseqüentemente, componentes compósitos de fibra mais complexos ser produzidos. Listagem de Referência

1. dispositivo

2. ferramenta de moldagem

3. seção transversal da ferramenta de moldagem

4. parede da ferramenta de moldagem 5. furos

6. canal

7. mangueira

8. espaço interior da ferramenta de moldagem

9. luva de núcleo

10. abertura da luva de núcleo L. eixo longitudinal

11. abertura do dispositivo que pode ser fechada 12. placa

13a. dispositivo de fixação 13b. dispositivo de fixação 15. abertura da placa 16a. parede da luva de núcleo

16b. superfície exterior da luva de núcleo

17. superfície interior da luva de núcleo

18. grampo

19. dispositivo de alimentação 20. tremonha

21. areia de quartzo

22. primeira direção de escoamento do ar

23. primeira direção de escoamento do ar

24. dispositivo de vedação de vácuo 25. segunda direção de escoamento

26. terceira direção de escoamento

27. núcleo de moldagem

28. seção transversal do núcleo de moldagem 29a. perfil de canto

29b. perfil de canto

31. parte base

32. base do núcleo de moldagem 33a. produtos de fibra semi-acabados 33b. produtos de fibra semi-acabados

34. componente compósito de fibra 35a. Iongarina 35b. Iongarina

37. dispositivo de extração de aspiração.

Claims

1. Método para produzir um componente compósito de fibra (34), em particular em aeroespacial, que compreende as seguintes etapas de mé- todo: - introduzir uma luva de núcleo (9) em uma ferramenta de mol- dagem (2) para estabelecer uma geometria exterior de núcleo de moldagem (27) a ser formado; - encher a luva de núcleo (9) que é introduzida com um material de enchimento fixável com vácuo (21); - aplicar um vácuo à luva de núcleo (9) e, conseqüentemente, fixar com vácuo o material de enchimento (21) para formar o núcleo de mol- dagem (27); - arranjar o núcleo de moldagem (27) para ser arranjado sobre uma parte base (31) que compreende produtos de composto de fibra semi- acabados; - no mínimo parcialmente depositar no mínimo um produto de fibra semi-acabado (33a, 33b) no núcleo de moldagem (27) que é formado, para conformar o componente compósito de fibra (34) a ser produzido; e - introduzir uma matriz nos produtos de fibra semi-acabados (31, 33a, 33b) com o núcleo de moldagem (27) e em seguida curar o mesmo no mínimo parcialmente.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o enchimento da luva de núcleo (9) ter lugar por meio da força gravi- tacional que atua sobre o material de enchimento fixável a vácuo (21) e/ou uma corrente de soprador que atua sobre o material de enchimento fixável a vácuo (21).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de antes do enchimento, a luva de núcleo (9) ser mantida aberta por força gravitacional e/ou por dispositivo de aspiração (5) que atua sobre uma superfície exterior (16b) da luva de núcleo (9).

4. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de depois do enchimento da luva de núcleo (9), o dispositivo de aspiração (5) que atua sobre a luva de núcleo (9) liberar a luva de núcleo (9).

5. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o vácuo para a fixação a vácuo ser monitorado para assegurar qualidade.

6. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material de enchimento fixável a vácuo (21) na ferramenta de moldagem (2) ser compactado e/ou agitado antes da fixação a vácuo.

7. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de dispositivos de reforço (29a, 29b) serem arranjados na região de transições a serem formados com uma aresta aguda da geometria exterior do núcleo de moldagem (27) a ser formado den- tro da luva de núcleo (9).

8. Método de acordo pelo menos uma das reivindicações prece- dentes, caracterizado pelo fato de depois da fixação a vácuo o núcleo de moldagem (27) ser removido da ferramenta de moldagem (2) que é preferi- velmente dividida na direção longitudinal.

9. Método de acordo com no mínimo uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de uma camada de liberação, que re- duz ligação adesiva do produto de fibra semi-acabado (31, 33a, 33b) e/ou de uma matriz para a luva de núcleo (9) ser aplicada à luva de núcleo (9) ou ser formada pela própria luva de núcleo.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o vácuo na luva de núcleo (9) ser terminado depois da no mínimo cura parcial.

11. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 10, caracteriza- do pelo fato de depois do término do vácuo, o material de enchimento fixável (21) ser removido da luva de núcleo (9), em particular ser agitado, lavado e/ou extraído por aspiração.

12. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes de 11 a 13, caracterizado pelo fato de a luva de núcleo (9) ser removida da porção no mínimo parcialmente curada do componente compó- sito de fibra (27).

13. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a luva de núcleo (9) ser formada de um material elástico, flexível e/ou dimensionalmente instável.

14. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a luva de núcleo (9) ser formada de um plástico, em particular uma poliamida e/ou um plástico PTFE.

15. Método de acordo com no mínimo uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o núcleo de moldagem (27) ser for- mado com no mínimo um recorte.

16. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a seção transversal do núcleo de moldagem (27) ser formada de tal modo que ela é trapezoidal, triangular, oval, redonda e/ou ondulada.

17. Método de acordo com no mínimo uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material de enchimento fixável (21) ser de uma forma de grão fino e/ou formada por areia, areia de quartzo, grâ- nulos e/ou contas de vidro.

18. Método de acordo com no mínimo uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o método para produzir o compo- nente compósito de fibra (34) tomar a forma de um processo de deposição manual, prepreg, moldagem por transferência e/ou infusão a vácuo.

19. missing in original document

20. missing in original document

21. partly missing in original document parte base (31) em aeroespacial que compreende: - uma luva de núcleo (9) que forma uma superfície exterior do núcleo de moldagem (27); e - um material de enchimento fixável a vácuo (21) que é fixado a ácuo por meio da luva de núcleo (9); caracterizado pelo fato de dispositivo de reforço (29a, 29b) ser arranjado no núcleo de moldagem (27) na região de transições da sua geometria exterior que deve ser formado com uma aresta aguda.

22. Núcleo de moldagem de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de a luva de núcleo (9) compreender um material elás- tico flexível e/ou dimensionalmente instável.

23. Núcleo de moldagem de acordo com no mínimo uma das reivindicações 21 e 22, caracterizado pelo fato de a luva de núcleo (9) com- preender um plástico, em particular uma poliamida e/ou Teflon.

24. Núcleo de moldagem de acordo com no mínimo uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de o núcleo de moldagem (27) ter no mínimo um recorte.

25. Núcleo de moldagem de acordo com no mínimo uma das reivindicações 21 a 24, caracterizado pelo fato de o dispositivo de reforço (29a, 29b) ser formado como partes de perfil de canto de metal e/ou plástico.

26. Núcleo de moldagem de acordo com no mínimo uma das reivindicações 21 a 25, caracterizado pelo fato de a seção transversal do núcleo de moldagem (27) ser formada de tal modo que ela seja conformada em Ω, trapezoidal, triangular, redonda, oval ou ondulada.

27. Núcleo de moldagem de acordo com no mínimo uma das reivindicações 21 a 26, caracterizado pelo fato de o material de enchimento fixável (21) ser de uma forma de grão fino e/ou compreender areia, areia de quartzo, grânulos e/ou contas de vidro.

28. Componente compósito de fibra (34) com no mínimo uma longarina, em particular no setor aeroespacial, que é produzido por meio de um núcleo de moldagem (27) como definido em pelo menos uma das reivin- dicações de 21 a 27 e/ou um método como definido em pelo menos uma das reivindicações de 1 a 20