ES2313230T3

ES2313230T3 - Procedimiento de fabricacion de un articulo integral que consta de un material compuesto reforzado con fibras, yh un conjunto de herramientas para la fabricacion del mismo.

Info

Publication number: ES2313230T3
Application number: ES05112451T
Authority: ES
Inventors: Peter Greis; Max Krogager; Mikael Petersson; Bjorn Weidmann; Torbjorn Alenby
Original assignee: Saab AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2009-03-01
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: DE602005010105D1; EP1800825B1; ATE409567T1; EP1800825A1; US20070221322A1

Abstract

Un procedimiento de fabricación de un artículo integral constando de un material compuesto reforzado con fibras, constando de los siguientes pasos: - Proporcionar un cuerpo de herramienta (12) interno de un material plástico celular teniendo una configuración externa que corresponde considerablemente a una configuración interna de un artículo de material compuesto a fabricar; - Aplicar sobre la superficie externa del cuerpo de herramienta (12) una lámina hermética (14) de un material flexible que rodee completamente el cuerpo de herramienta (12); caracterizado por los pasos de - Aplicar sobre la superficie exterior de la lámina hermética (14) flexible una pluralidad de capas (16) de material compuesto reforzado con fibras; - Aplicar sobre la capa exterior del material compuesto (16) una bolsa de vacío (18) hermética; - Evacuar el aire encerrado dentro de la bolsa de vacío (18), esto es, entre la bolsa de vacío (18) y la lámina hermética (14) flexible; - Curar el material compuesto (16); y - Extraer la bolsa de vacío (18) de dicho artículo formado.

Description

Procedimiento de fabricación de un artículo integral que consta de un material compuesto reforzado con fibras, y un conjunto de herramientas para la fabricación del mismo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un artículo integral que consta de un material compuesto reforzado con fibras, como un depósito de combustible, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La invención también se refiere a un conjunto de herramientas para la fabricación de dicho artículo, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 6.

Antecedentes de la invención

La fabricación, por ejemplo, de un artículo hueco o parecido a una carcasa, de material compuesto reforzado con fibras, como por ejemplo el depósito de combustible de un vehículo o de una aeronave, ha necesitado hasta cierto punto componentes de herramientas interiores caros y fuertes para poder soportar altas fuerzas de vacío que se aplican al mismo, que son necesarias para obtener un material laminar compuesto sin poros durante la fabricación. Esto es especialmente cierto cuando se forma un depósito de combustible integral, esto es, un depósito de una sola pieza, para mantener bajos los costes de fabricación. Asimismo, los componentes de herramientas usados a menudo son difíciles de extraer de un artículo formado terminado. La elección ideal y deseada del material para dichos componentes de herramientas interiores sería un material plástico celular, ya que es extremadamente económico, tiene una densidad baja y se disolvería fácilmente tras la termo estabilización/curado del producto. Sin embargo, el material plástico celular tiene una resistencia muy baja a la presión y se plegaría fácilmente si una bolsa de vacío que rodeara el cuerpo de plástico celular se sometiera a vacío. JP 61069436 revela un procedimiento y un conjunto de herramientas de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones de la 1 a la 6.

Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es proponer un procedimiento que haría posible utilizar un material plástico celular como herramienta de dar forma interior al fabricar un artículo en hueco o parecido a una carcasa de un material compuesto reforzado con fibras. Para este fin, el artículo en hueco o parecido a una carcasa es de un material compuesto reforzado con fibras. Para este fin, el procedimiento de la invención se describe mediante los pasos establecidos en la reivindicación 1 independiente que le acompaña.

Debido al hecho de que la lámina hermética de un material flexible se aplica al cuerpo de herramienta de manera que se rodee y se cierre el mismo, la presión del aire dentro de la lámina hermética compensará de manera eficaz la presión del aire en el exterior de la bolsa de vacío cuando ésta esté aplicando la presión de vacío sobre el material compuesto, esto es, entre las dos capas herméticas, de ese modo se previene que el material plástico celular del cuerpo de herramienta se colapse ya que no se expone a ninguna presión comprimida. Esto permitirá la fabricación barata y muy simple de artículos integrales, cerrados completamente con materiales compuestos en los que el cuerpo de herramienta plástica celular interior se quedaría in situ como una "herramienta volada".

En caso de que el artículo a fabricar sea un depósito de combustible, se tendría que perforar un agujero a través del material compuesto curado, a través del cual se vierte un disolvente adecuado, como la acetona, para disolver de forma fácil y rápida el material plástico celular dentro de la lámina hermética. Entonces, el material plástico celular disuelto podría extraerse a través del hueco perforado y la lámina hermética también podría extraerse a través del agujero. Entonces, el agujero se podría utilizar para una conexión del llenado de combustible del depósito.

La presente invención también incluye un conjunto de herramientas para llevar a cabo el procedimiento de la invención como se describe en la presente y se define en la reivindicación 6 independiente.

La invención se describirá con más detalle a continuación, en relación con el dibujo adjunto.

Breve descripción del dibujo

La única figura muestra de forma esquemática una vista de sección transversal de un conjunto de herramientas de la presente invención para la fabricación de un artículo hueco integral de un material compuesto reforzado con fibras.

Descripción detallada de las incorporaciones preferentes

En la figura dibujada, 10 indica generalmente un conjunto de herramientas de la invención utilizado para fabricar un artículo integral parecido a una carcasa de material compuesto reforzado con fibras. El conjunto de herramientas consta de un cuerpo de herramienta 12 interna de un material plástico celular blando teniendo una configuración externa que corresponde de manera substancial a una configuración interna del artículo del material compuesto a fabricar.

El procedimiento de fabricación del artículo es como sigue: primero, se utiliza una lámina hermética 14 de un material flexible, como el "TOOL TECH", (RTM, Resin Transfer Moulding, Moldeo a presión con resina) sobre la superficie exterior del cuerpo de herramienta 12 para rodear completamente y cerrar el mismo. Entonces, una pluralidad de capas 16 de un material compuesto reforzado con fibras, como el epoxi de fibra de carbono, teniendo las fibras orientadas de manera alterna en varias direcciones se aplican sobre la superficie exterior de la lámina hermética 14 flexible hasta que se obtiene una carcasa de suficiente grosor. A partir de entonces, una bolsa de vacío 18 hermética teniendo una abertura o conexión de evacuación 20 se utiliza aquí para rodear completamente a las capas 16 del material compuesto. Entonces, la bolsa de vacío 18 se vacía mediante una fuente de vacío (que no se muestra) a través de una conexión 20, de manera que todo el aire entre la bolsa 18 hermética y la lámina hermética 14 se deshace, de ese modo se comprimen las capas 16 del material compuesto hacia una carcasa libre de aire sin poros. Debido al hecho de que la lámina hermética 14 está cerrando herméticamente el cuerpo de herramienta 12 de material plástico celular poroso, la presión del aire dentro de la lámina hermética 14 equilibrará de forma eficaz la presión del aire en el exterior de la bolsa de vacío 18 cuando ésta esté aplicando la presión de vacío sobre el material compuesto 16, de este modo se previene que el material plástico celular del cuerpo de herramienta 12 se pliegue, ya que no se expone a ninguna presión condensada considerable. El conjunto de herramientas 10 se somete entonces a un tratamiento de calor para curar las capas 16 del material compuesto, y la bolsa de vacío 18 se extrae de este modo del artículo integral endurecido. Dependiendo del uso deseado del artículo terminado, el cuerpo de herramienta 12 y la lámina hermética 14 podrían dejarse in situ tanto como la llamada "herramienta volada", o, en caso de que el artículo que se produzca sea un contenedor o un depósito de combustible, se podrá perforar un agujero 22 a través del material compuesto 16 curado, a través del cual se vierte un disolvente, como la acetona, de manera que el material plástico celular del cuerpo de herramienta 12 se disuelva fácil y rápidamente dentro de la lámina hermética 14. Entonces, el material plástico celular disuelto podrá ser extraído a través del agujero 22, y la lámina hermética 14 se podrá extraer a través del agujero 22. El agujero 22 podría entonces utilizarse para una conexión del llenado de combustible del depósito.

La invención no se limita a la incorporación descrita anteriormente pero también podrá ser modificada dentro del ámbito de las reivindicaciones que la acompañan.

Claims

1. Un procedimiento de fabricación de un artículo integral constando de un material compuesto reforzado con fibras, constando de los siguientes pasos:

-: Proporcionar un cuerpo de herramienta (12) interno de un material plástico celular teniendo una configuración externa que corresponde considerablemente a una configuración interna de un artículo de material compuesto a fabricar;

-: Aplicar sobre la superficie externa del cuerpo de herramienta (12) una lámina hermética (14) de un material flexible que rodee completamente el cuerpo de herramienta (12); caracterizado por los pasos de

-: Aplicar sobre la superficie exterior de la lámina hermética (14) flexible una pluralidad de capas (16) de material compuesto reforzado con fibras;

-: Aplicar sobre la capa exterior del material compuesto (16) una bolsa de vacío (18) hermética;

-: Evacuar el aire encerrado dentro de la bolsa de vacío (18), esto es, entre la bolsa de vacío (18) y la lámina hermética (14) flexible;

-: Curar el material compuesto (16); y

-: Extraer la bolsa de vacío (18) de dicho artículo formado.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, constando de los siguientes pasos:

-: Abrir al menos un agujero (22) en el material compuesto (16);

-: Verter un disolvente en al menos un agujero (22) para disolver el cuerpo de herramienta (12) de plástico celular; y

-: Vaciar el material plástico celular disuelto del interior del artículo.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, constando de un paso más de extracción de la lámina hermética (14) del artículo a través de, al menos, un agujero (22).

4. El procedimiento de la reivindicación 2 ó 3, en el que el disolvente es la acetona.

5. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que el artículo fabricado es un depósito de combustible.

6. Un conjunto de herramientas (10) para la fabricación de un artículo integral de material compuesto reforzado con fibras, constando de un cuerpo de herramienta (12) interna de material plástico celular, y una lámina hermética (14) flexible que rodee completamente el cuerpo de herramienta (12), caracterizado por una bolsa de vacío (18) hermética configurada para rodear una carcasa (16) de material compuesto reforzado con fibras colocada sobre la lámina hermética (14), dicha bolsa de vacío (18) teniendo al menos una conexión de evacuación (20) para la evacuación del aire encerrado dentro de la bolsa de vacío (18), esto es, entre la bolsa de vacío (18) y la lámina hermética (14) flexible.