ES2307809T3 - Procedimiento para la obtencion de materiales sinteticos reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de carbono. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de materiales sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de carbono, con las etapas siguientes: - se aplica sobre una coquilla giratoria un laminado impregnado con resina, - este laminado se rodea con una primera capa desprendible, que es permeable a los gases y a los líquidos, - ésta se rodea, a su vez, con un velo, constituido por fibras de material sintético termoenlazadas de tal manera que, al menos, un lado del velo presente una superficie solidificada con tamaños de los poros menores en comparación con el tamaño de los otros poros, disponiéndose la superficie solidificada con el tamaño de los poros comparativamente menor del velo, de manera contigua con respecto a la primera capa desprendible.
Description
Procedimiento para la obtención de materiales
sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de
carbono.
La invención se refiere a un procedimiento para
la obtención de materiales sintéticos reforzados con fibras de
vidrio o bien con fibras de carbono.
Se conocen diversos procedimientos para la
obtención de materiales sintéticos reforzados con fibras de vidrio
o bien con fibras de carbono. Además de la laminación a mano, en la
que se utilizan como coquilla útiles no calentados, abiertos, por
ejemplo moldes de madera, se han impuesto los procedimientos en
vacío o incluso los procedimientos por centrifugación.
En la figura 1 está explicado, de manera
esquemática, un procedimiento por centrifugación según el estado de
la técnica. En dicho procedimiento se ha aplicado un laminado 12
impregnado con resina sobre un tambor 10 que gira en el sentido de
la flecha a, cuyo laminado está rodeado por una capa desprendible
(peelply) 14, que en sí mismo es permeable a los gases y a los
líquidos. Esta primera capa desprendible 14 está rodeada por una
segunda capa desprendible 16, que está constituida por un tejido de
poliamida. Cuando se hace girar el tambor 10 en el sentido de la
flecha a, la resina en exceso sale de la capa de laminado 12
impregnada con resina y atraviesa la primera capa desprendible,
para penetrar en la segunda capa desprendible 16. Como consecuencia
de la estructura en forma de tejido de esta capa de tejido, que está
constituida por ejemplo por poliamida, durante la centrifugación se
desprende resina e impurifica el medio ambiente del dispositivo de
centrifugación. Tras el endurecimiento de la resina es muy difícil,
de manera usual, separar la capa desprendible, que, por lo demás,
es rígida y poco flexible, de la capa desprendible 14 sobre el
tambor 10.
En la figura 3 se ha representado otro
procedimiento para la obtención de un material sintético reforzado
con fibras de vidrio o bien con fibras de carbono. En este caso se
ha dispuesto un molde 102 sobre una mesa 100 sobre el cual o bien
en el cual se ha apilado laminado 104 impregnado con resina.
Alrededor del laminado 104 que está impregnado con resina, se ha
dispuesto una capa desprendible 106. La capa desprendible 106 está
rodeada por una lámina de separación 108 permeable. Ésta está
rodeada, a su vez, por medio de una capa 110 absorbente. La capa
110 absorbente está revestida a su vez por medio de una lámina 112
hermética a los gases, que está estanqueizada lateralmente por
medio de empaquetaduras 114. Dentro de la lámina 112 hermética a los
gases se han previsto dispositivos para la aspiración en vacío 116,
a través de los cuales puede aplicarse el vacío. Este vacío es
distribuido de manera uniforme a través de la capa absorbente 110 de
tal manera que la resina en exceso es transferida hasta la capa
absorbente 110 desde el laminado 104 a través de la capa
desprendible 106 permeable al aire y permeable a los líquidos y a
través de la lámina de separación 108 permeable. En el presente
procedimiento pueden separarse las láminas individuales, tras el
endurecimiento del material sintético, reforzado con fibras de
vidrio o bien con fibras de carbono, de una manera comparativamente
fácil del laminado 104, especialmente debido a la lámina de
separación 108, que es permeable. La constitución presente en este
caso para la realización del procedimiento es, sin embargo,
comparativamente costosa y cara puesto que tiene que aplicarse una
serie de capas diferentes sobre el laminado 104.
Otro procedimiento para la obtención de
materiales sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con
fibras de carbono es conocido por la publicación
WO-A-99/37469.
La tarea de la invención consiste en
proporcionar un procedimiento nuevo para la obtención de materiales
sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de
carbono, con el cual puedan simplificarse y abaratarse los
procedimientos.
De conformidad con la invención esta tarea se
resuelve por medio de un procedimiento para la obtención de
materiales sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con
fibras de carbono de conformidad con la reivindicación 1 o de
conformidad con la reivindicación 2.
En este caso, se emplea un velo como capa para
la absorción de la resina en exceso que se desprende durante el
proceso de obtención, que está constituido por fibras de carbono
enlazadas térmicamente, presentando, al menos, un lado del velo una
superficie solidificada con un tamaño de los poros menor, en
comparación con el tamaños de los otros poros del velo. Este velo
presenta una serie de ventajas. Éste puede emplearse tanto en un
procedimiento por centrifugación así como también en un
procedimiento en vacío para la obtención de materiales sintéticos
reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de carbono. Se ha
observado que los velos, de conformidad con la invención, pueden
almacenar de manera óptima la resina que se desprende en el caso de
que se utilice un procedimiento por centrifugación. Tras el
endurecimiento de la resina éstos pueden desprenderse fácilmente de
la capa desprendible situada sobre el tambor, como consecuencia de
su superficie solidificada con tamaños de poros más pequeños. El
velo, de conformidad con la invención, es, incluso con la resina
absorbida y endurecida, tan flexible que puede ser enrollado y, por
lo tanto, puede ser fácilmente manipulado.
Cuando se utiliza un procedimiento por vacío, el
velo puede reemplazar dos capas, en concreto la lámina de
separación permeable y la capa absorbente situada por encima de la
anterior. La lámina de separación permeable, que debe estar
prevista de manera independiente, puede ser reemplazada como
consecuencia de las propiedades superficiales endurecidas con
tamaños de los poros de menor tamaño. En concreto, esta superficie
posibilita que el velo sea desprendido de manera sencilla de la
primera capa desprendible, que está dispuesta directamente por
encima del laminado impregnado con resina.
Se desprenden configuraciones especialmente
ventajosas del procedimiento de conformidad con la invención también
por las reivindicaciones dependientes que acompañan a la
reivindicación principal.
Por lo tanto, el velo puede tener un peso
superficial comprendido entre 50 g/m^{2} y 1.000 g/m^{2}. Es
especialmente preferente un velo con un peso superficial comprendido
entre 100 g/m^{2} y 600 g/m^{2}. De la misma manera tiene un
espesor comprendido, de manera preferente, entre 0,3 mm y 12 mm.
Finalmente, el velo de conformidad con la
invención, está constituido por fibras de polipropileno, de
poliéster y/o de poliamida o bien está constituido por mezclas de
estos materiales.
Cuando las fibras, que forman el velo, se
fabriquen según un procedimiento de soplado en fusión (meltblown),
éstas presentan, de manera ventajosa, entre 0,01 dtex y 0,5 dtex
(microfibras). Cuando se preparan según otro procedimiento,
presentarán, de manera preferente, entre 0,8 dtex y 20 dtex.
Los velos pueden estar constituidos por fibras
finas o los velos pueden estar constituidos bien por fibras gruesas
o por una mezcla de fibras gruesas y de fibras finas. Las fibras
finas posibilitan la obtención de velos con tamaños de los poros
más pequeños, mientras que las fibras gruesas sirven para velos con
buena propiedad de absorción. De manera ventajosa pueden combinarse
estas propiedades en la producción del velo, por ejemplo, para la
fabricación de velos con varias capas, estando constituidas las
capas individuales por fibras con espesores diferentes.
Los detalles y las ventajas de la invención se
explicarán con mayor detalle por medio de dos ejemplos de
realización representados en el dibujo.
Se muestra:
en la figura 1: una representación esquemática
de un procedimiento por centrifugación según el estado de la
técnica,
en la figura 2: una representación esquemática
de un procedimiento por centrifugación para explicar una primera
variante de realización de la presente invención,
en la figura 3: una representación esquemática
de un procedimiento por vacío según el estado de la técnica y
en la figura 4: una representación esquemática
de un procedimiento por vacío según otra variante de realización de
conformidad con la invención de la presente invención.
En la figura 2 se ha representado
esquemáticamente un procedimiento por centrifugación, que
esencialmente corresponde al procedimiento que ha sido descrito ya
precedentemente según la figura 1. En este caso, se ha previsto
desde luego, en lugar de la capa externa, constituida por tejido de
poliamida 16, como se ha empleado según el estado de la técnica de
conformidad con la figura 1, una capa constituida por un velo 18. La
capa 18 está constituida por un velo, que se ha fabricado a partir
de fibras de carbono termoenlazadas, presentando al menos un lado
del velo una superficie solidificada con un tamaño de los poros, que
es menor que el tamaño de los poros del resto del velo. Esta
superficie solidificada posibilita una propiedad de superficie
límite especialmente conveniente frente a la primera capa
desprendible 14, que como tal es permeable a los líquidos y a los
gases. De este modo, se retiene la resina, por un lado, en el
laminado 12, como consecuencia del tamaño de los poros ha sido
ajustado de manera correspondiente y, por otro lado, es absorbida en
parte en el velo y almacenada en el mismo. Por otra parte, es
posible sin problemas un desprendimiento del velo 18 desde la capa
desprendible 14 como consecuencia de la superficie solidificada con
tamaños de los poros más pequeños. Como consecuencia de las
propiedades del velo, éste puede enrollarse incluso con la resina
absorbida y solidificada en el velo y de este modo puede eliminarse
fácilmente. Es especialmente ventajoso que no se forman en absolutos
bordes de resina, no deseados, sobre la superficie del cuerpo de
material sintético 12 reforzado con fibras de vidrio o bien con
fibras de carbono, endurecido. El tambor 10, que se ha representado
con forma circular en la representación 2, puede tener también otra
coquilla con una forma arbitraria.
En la figura 4 se ha representado un
procedimiento por vacío de manera esquemática mediante el empleo del
velo de conformidad con la invención. Éste corresponde,
esencialmente, a aquél de conformidad con la figura 3, que ha sido
descrito precedentemente como estado de la técnica. Sin embargo la
lámina de separación 108 permeable y la capa absorbente 110 están
reemplazadas en este caso por el velo 120. En este caso, se
reemplaza por una sola capa, en concreto por el velo 120, por un
lado, la lámina de separación 108 permeable de conformidad con la
figura 3 y la capa absorbente 110 de conformidad con la figura 3. De
este modo, la manipulación es, por un lado, esencialmente más
fácil. El nuevo procedimiento también es más favorable desde el
punto de vista de los costes que el procedimiento con capas
múltiples de conformidad con el estado de la técnica. Como
consecuencia de la estructura porosa del velo se garantiza, por un
lado, una buena distribución del vacío a través de toda la
estructura del laminado 104. Por otro lado, se absorbe en toda la
superficie la resina en exceso. De este modo se asegura una
superficie lisa y uniforme sin esquinas ni cantos o bien sin
deformaciones en el elemento de construcción de material sintético
reforzado con fibras de vidrio o bien con fibras de carbono que debe
ser moldeado.
El velo 120, o bien 18, se prepara, de manera
fundamental, a partir de fibras termoplásticas de polipropileno, de
poliéster, de poliamida y/o de copolímeros de estos productos. Se
utilizan fibras cortadas, fibras continuas, fibras de bicomponentes
o mezclas de las mismas. El procedimiento para la fabricación del
velo como tal es conocido y por lo tanto no se explicará de nuevo
aquí detalladamente. Como velo 120 o bien 18 puede emplearse un
velo usual, un velo punzonado, un velo spunbonded, un velo soplado
en fusión (meltblown), un velo aplicado en corriente de aire (velo
airlaid) solos o en combinación. Lo esencial consiste en que un lado
del velo presente una superficie solidificada con un tamaño de los
poros comparativamente menor. Esta solidificación puede formarse
por ejemplo mediante tratamiento térmico de la superficie así como
también por medio de otras etapas del procedimiento.
En el caso del velo 120 o bien 18, de
conformidad con la invención, se genera una flexibilidad muy buena
en cuanto a la capacidad de absorción para la resina en exceso
mediante adaptación del peso superficial del velo 120 o bien 18 o
mediante el solapado de varias capas del velo. Por lo tanto puede
proporcionarse un mayor volumen de absorción para la absorción de
la resina en exceso mediante el peso superficial, elegido de manera
correspondiente, o por medio de una capa múltiple del velo.
Claims (10)
1. Procedimiento para la obtención de materiales
sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de
carbono, con las etapas siguientes:
- -
- se aplica sobre una coquilla giratoria un laminado impregnado con resina,
- -
- este laminado se rodea con una primera capa desprendible, que es permeable a los gases y a los líquidos,
- -
- ésta se rodea, a su vez, con un velo, constituido por fibras de material sintético termoenlazadas de tal manera que, al menos, un lado del velo presente una superficie solidificada con tamaños de los poros menores en comparación con el tamaño de los otros poros, disponiéndose la superficie solidificada con el tamaño de los poros comparativamente menor del velo, de manera contigua con respecto a la primera capa desprendible.
2. Procedimiento para la obtención de materiales
sintéticos reforzados con fibras de vidrio o bien con fibras de
carbono con las etapas siguientes:
- -
- se aplica sobre un molde el laminado impregnado con resina,
- -
- este laminado se rodea con una capa desprendible permeable a los gases y a los líquidos,
- -
- por encima de esta capa desprendible se aplica un velo, que está constituido por fibras de material sintético termoenlazadas de tal manera que, al menos, un lado del velo presente una superficie solidificada con tamaños de los poros menor, en comparación con el tamaño de los otros poros del velo, de tal manera que el lado del velo con la superficie solidificada y con el tamaño de los poros comparativamente menor se disponga de manera contigua con respecto a la capa desprendible y
- -
- el velo se rodea con una lámina hermética al vacío, estando previstos en la misma orificios de aspiración, a través de los cuales se aplica un vacío.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el velo tiene un peso superficial
comprendido entre 50 g/m^{2} y 1.000 g/m^{2}, de manera
preferente comprendido entre 100 g/m^{2} y 600 g/m^{2}.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque tiene un espesor
de capa comprendido entre 0,3 mm y 10 mm.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el velo está
constituido por fibras de polipropileno y/o de poliéster y/o de
poliamida y/o por copolímeros de los productos precedentemente
citados.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las microfibras
que forman el velo, que han sido preparadas según un procedimiento
de soplado en fusión (meltblown), presentan entre 0,01 dtex y 0,5
tex.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las fibras, que
forman el velo, presentan entre 0,8 dtex y 20 dtex.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el velo está
constituido por fibras finas, por fibras gruesas o por fibras
gruesas y finas.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se ajustan
tamaños de poro pequeños mediante el empleo de fibras finas y se
consigue una elevada capacidad de absorción mediante el empleo de
fibras más gruesas.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque está constituido por una capa, que está
dispuesta al menos sobre una superficie, con fibras finas, que
presentan un tamaño de poros pequeño y una capa situada sobre la
anterior, constituida por fibras gruesas con elevada capacidad de
absorción.
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