BRPI1103157A2 - mÉtodo de moldagem para fabricaÇço de uma peÇa de trabalho - Google Patents

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Abstract

MÉTODO DE MOLDAGEM PARA FABRICAÇçO DE UMA PEÇA DE TRABALHO. A presente invenção refere-se a um método para fabricação de uma peça de trabalho. O método compreende as etapas de: preparar fibra de vidro (4) em um molde (1, 2); preparar uma cavidade do molde fechado (7) em torno da fibra de vidro (4); lavar a cavidade do molde fechado (7) com um gás isento de oxigênio; injetar resina na cavidade do molde fechado (7); e curar a peça de trabalho moldada. Além disso, é descrita uma peça de trabalho fabricada peJo método inventivo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE MOLDAGEM PARA FABRICAÇÃO DE UMA PEÇA DE TRABALHO".
A presente invenção refere-se a um método para fabricar de uma peça de trabalho, especialmente uma lâmina de rotor para turbina de vento. Adicionalmente, ela refere-se a uma peça de trabalho, por exemplo, uma lâmina de rotor para turbina de vento.
Numerosas peças de trabalho, especialmente peças de trabalho que compreendem estruturas laminadas como, por exemplo, lâminas de ro- tor para turbina de vento, são usualmente fabricadas por resina moldada em um molde fechado com armazenagens em fibra de vidro. Uma espécie de resina que pode ser usada para fabricar peças de trabalho como lâminas de rotor para turbina de vento é resina de poliéster. A resina de poliéster é uma resina muito moldável que pode ser usada em armazenagens em fibra de vidro para produção de lâmina de rotor para turbina de vento. O tempo de cura da resina pode ser controlado por adição de quantidades de um catali- sador. Uma dificuldade, no entanto, relacionada ao uso de resina de poliés- ter é que essa resina tem um odor muito ruim, como têm as peças moldadas recentemente e a área de trabalho usada.
É, por conseguinte, um primeiro objetivo da presente invenção fornecer um método para fabricar uma peça de trabalho que reduza as difi- culdades mencionadas. É um segundo objetivo da presente invenção forne- cer uma peça de trabalho que reduza as dificuldades previamente mencio- nadas.
O primeiro objetivo é solucionado por um método para fabricar uma peça de trabalho de acordo com a reivindicação 1. O segundo objetivo é solucionado por uma peça de trabalho de acordo com a reivindicação 13. As reivindicações dependentes definem desenvolvimentos adicionais da presente invenção.
O método inventivo para fabricar uma peça de trabalho compre- ende as etapas de preparar fibra de vidro em um molde, preparar uma cavi- dade do molde fechado em torno da fibra de vidro, lavar uma cavidade do molde fechado com um gás isento de oxigênio, injetar resina na cavidade do molde fechado e curar a peça de trabalho moldada. O método inventivo substancialmente remove as dificuldades descritas da técnica anterior de moldagem, especialmente com resina de poliéster.
Vantajosamente, a etapa de lavar a cavidade do molde fechado com um gás isento de oxigênio pode ser executada antes de injetar a resina na cavidade do molde fechado. Lavar a cavidade com um gás isento de oxi- gênio antes de injetar a resina, por exemplo, resina de poliéster, tem o resul- tado de que a peça de trabalho moldada não cheira mal. Pelo menos, o odor ruim é drasticamente reduzido. O odor ruim pode ocorrer se há oxigênio pre- sente durante a injeção da resina, especialmente resina de poliéster, e cura. Além do mais, o método de moldagem inventivo tem o efeito lateral positivo que a superfície da peça moldada, por exemplo, a lâmina do rotor moldada, obtém uma melhor cura.
Por exemplo, a etapa de preparar a fibra de vidro no molde pode compreender uma etapa de colocar um número de camadas de fibra de vi- dro no molde. Além disso, camadas adicionais de outro material diferente de fibra de vidro podem ser colocadas no molde, por exemplo, para aumentar a estabilidade da peça de trabalho. Preferivelmente, a peça de trabalho pode ser uma lâmina de rotor para turbina de vento.
O gás isento de oxigênio, para lavar a cavidade do molde fecha- do, pode vantajosamente ser um gás não ativo, que significa que ele tem uma reatividade química reduzida. Preferivelmente, a cavidade do molde fechado pode ser lava com um gás inerte, por exemplo, nitrogênio.
A cavidade do molde fechado pode, por exemplo, ser completa- mente substituída pelo gás isento de oxigênio. Isto efetivamente reduz as reações químicas entre o gás na cavidade do molde fechado e a resina inje- tada. Por conseguinte, um odor ruim da peça de trabalho moldada é reduzi- do.
Durante a lavagem com o gás isento de oxigênio, o gás, por e- xemplo, ar, no interior da cavidade do molde fechado está saindo da cavida- de do molde fechado. A concentração de oxigênio no gás que está saindo da cavidade do molde fechado, durante a lavagem com o gás isento de oxigê- nio, pode ser monitorada. A cavidade do molde fechado pode compreender uma saída para o gás que está saindo da cavidade do molde fechado duran- te a lavagem com o gás isento de oxigênio. Preferivelmente, a concentração de oxigênio é monitorada nessa saída. Vantajosamente, a concentração de oxigênio pode ser monitorada por um monitor de conteúdo de oxigênio.
Preferivelmente, a cavidade do molde fechado é lavada com o gás isento de oxigênio até a concentração de oxigênio no gás que está sain- do da cavidade do molde fechado, durante a lavagem com o gás isento de oxigênio, estar abaixo de uma válvula predefinida. Vantajosamente, a cavi- dade do molde fechado é lavada até o oxigênio que está deixando o gás ser totalmente removido.
Uma resina, especialmente uma resina que compreende estire- no, por exemplo, resina de poliéster e/ou resina de éster vinílico, pode ser injetada na cavidade do molde fechado. Geralmente, o tempo de cura da resina pode ser controlado por adição de um catalisador.
A peça de trabalho inventiva é fabricada pelo método previamen- te descrito. A peça de trabalho inventiva tem as mesmas vantagens que o método inventivo previamente descrito, especialmente a peça de trabalho moldada não cheira mal ou seu odor ruim é pelo menos drasticamente redu- zido.
A peça de trabalho inventiva pode compreender qualquer resina, especialmente uma resina que compreende estireno. Por exemplo, ela pode compreender poliéster e/ou resina de éster vinílico, especialmente resina de poliéster curada e/ou resina de éster vinílico curada. Preferivelmente, a peça de trabalho é uma lâmina de rotor para turbina de vento.
Características, propriedades e vantagens adicionais da presen- te invenção tornar-se-ão claras a partir da seguinte descrição de uma moda- lidade em conjunção com os desenhos em anexo. Geralmente, todas as ca- racterísticas mencionadas são vantajosas sozinhas e em qualquer combina- ção de umas com as outras.
A figura 1 mostra esquematicamente uma vista seccional de um molde fechado para fabricação de uma lâmina de rotor para turbina de ven- to.
A figura 2 esquematicamente mostra uma vista seccional de um molde fechado para fabricação de uma lâmina de rotor para turbina de vento durante o processo de lavagem.
Uma modalidade da presente invenção será agora descrita com
referência às figuras 1 e 2. As dimensões dos objetos nas figuras foram es- colhidas pelo objetivo de clareza e não necessariamente reflete as dimen- sões relativas.
A figura 1 esquematicamente mostra uma vista seccional de um molde fechado para fabricação de uma lâmina de rotor para turbina de ven- to. Para fabricar uma lâmina de rotor para turbina de vento de fibra de vidro, preferivelmente um número de camadas de fibra de vidro 4 é preparado em um molde. O molde compreende um elemento de molde superior 1, um ele- mento de molde inferior 2 e um elemento de núcleo 3. Primeiramente, um número de camadas de fibra de vidro 4 é co-
locado no elemento de molde inferior 2. Então um elemento de núcleo 3 é colocado sobre as camadas de fibra de vidro 4 no elemento de molde inferior 2. Então um número de camadas de fibra de vidro 4 é colocado sobre o ele- mento de núcleo 3 e é preparado em torno do elemento de núcleo 3. Poste- riormente, o molde é fechado através do ajuste do elemento de molde supe- rior 1 sobre o elemento de molde inferior 2.
O molde fechado compreendendo o elemento de molde inferior 2 e o elemento de molde superior 1 compreende uma cavidade interna 7. A cavidade interna 7 é preenchida com ar. Além disso, o molde fechado com- preende uma abertura de entrada 5 e uma abertura de saída 6.
A figura 2 esquematicamente mostra o molde em uma vista sec- cional durante o processo de lavagem. Na figura 2 a entrada 5 é usada para injetar um gás isento de oxigênio, especialmente um gás inerte, por exem- plo, nitrogênio, na cavidade interna 7. A direção do fluxo do gás injetado é indicada por uma seta 8. O ar na cavidade interna 7 é descarregado para fora da cavidade interna 7 através da saída 6. A direção do fluxo do gás que sai da cavidade interna 7 é indicada por uma seta 9. Através da lavagem da cavidade do molde fechado com gás isento de oxigênio, por exemplo, nitro- gênio, é assegurado que substancialmente todo o ar na cavidade do molde fechado 7 é substituído pelo gás injetado, por exemplo, nitrogênio.
Na saída 6 está localizado um monitor de conteúdo de oxigênio 10. Quando lavando a cavidade do molde fechado com o gás isento de oxi- gênio, a saída 6 do molde fechado é monitorada pelo monitor de conteúdo de oxigênio 10. Em vista disso o nível de oxigênio no ar lavado é monitora- do. Preferivelmente, a cavidade 7 é lavada até o oxigênio ser totalmente re- movido ou estar abaixo do nível predefinido. Isso pode preferivelmente ser alcançado por medição da concentração de oxigênio no gás que sai da saí- da 6 na direção do fluxo 9.
Depois da lavagem, a cavidade do molde fechado com, por e- xemplo, nitrogênio uma resina é injetada na cavidade do molde fechado 7. A resina usada pode compreender estireno. Ela pode preferivelmente ser resi- na de poliéster. Alternativamente, a resina de éster vinílico pode ser injetada na cavidade do molde fechado 7. Depois disso, a estrutura moldada é cura- da.
Devido ao fato de que a resina injetada não entra em contato com oxigênio, ou qualquer outro gás quimicamente reativo durante sua inje- ção ou cura, a estrutura moldada ou peça de trabalho, por exemplo, a lâmina de rotor para turbina de vento fabricada, não cheira mal. Pelo menos seu odor ruim é, de outro modo, drasticamente reduzido. Além do mais, o méto- do de moldagem descrito tem o efeito lateral positivo de que a superfície da peça de trabalho moldada, por exemplo, a lâmina de rotor para turbina de vento, tem uma melhor cura.
Adicionalmente, o tempo de cura da resina pode ser controlado por adição de quantidades de um catalisador.

Claims (15)

1. Método para fabricação de uma peça de trabalho, compreen- dendo as etapas de: - preparar fibra de vidro (4) em um molde (1, 2), - preparar uma cavidade do molde fechado (7) em torno da fibra de vidro (4) - lavar a cavidade do molde fechado (7) com um gás isento de oxigênio, - injetar resina na cavidade do molde fechado (7), e - curar a peça de trabalho moldada.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que um número de camadas de fibra de vidro (4) é colocado no molde (1, 2).
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a peça de trabalho é uma lâmina de rotor para turbina de vento.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a cavidade do molde fechado (7) é lavada com um gás inerte.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, em que a cavidade do molde fechado (7) é lavada com nitrogênio.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o ar na cavidade do molde fechado (7) é completamente substitu- ído pelo gás isento de oxigênio.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que a concentração de oxigênio no gás que está saindo da cavidade do molde fechado (7) durante a lavagem com o gás isento de oxigênio é monitorada.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, em que a cavidade do molde fechado (7) compreende uma saída (6) para o gás que está saindo da cavidade do molde fechado (7) durante a lavagem com o gás isento de oxigênio e a concentração de oxigênio é monitorada na saída (6).
9. Método de acordo com a reivindicação 7 ou 8, em que a con- centração de oxigênio é monitorada por um monitor de conteúdo de oxigênio (10).
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que a cavidade do molde fechado (7) é lavada com o gás isento de oxigênio até a concentração de oxigênio no gás, que está saindo da cavida- de do molde fechado durante a lavagem com o gás isento de oxigênio, estar abaixo de um valor predefinido.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em que a resina que compreende estireno é injetada na cavidade do molde fechado (7).
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que o tempo de cura da resina é controlado por adição de um catali- sador.
13. Peça de trabalho fabricada pelo método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
14. Peça de trabalho de acordo com a reivindicação 13, em que a peça de trabalho compreende resina que compreende estireno.
15. Peça de trabalho de acordo com a reivindicação 13 ou 14, em que a peça de trabalho é uma lâmina de rotor para turbina de vento.
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