ES2950134T3 - Pieza de conexión termoendurecible parcialmente polimerizada y procedimientos de fabricación y montaje de dicha pieza de conexión - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una pieza de conexión termoendurecible parcialmente polimerizada y a métodos para producir y ensamblar dicha pieza de conexión. La pieza de conexión (1) para unir dos piezas mecánicas (P1, P2) es termoendurecible y está parcialmente polimerizada de forma que resulta rígida a temperatura ambiente y susceptible de ser sometida a una polimerización posterior, siendo la pieza de conexión (1) por lo tanto ambos suficientemente rígidos para poder ser manipulados y puestos en contacto con al menos una (P1) de las dos partes mecánicas (P1, P2) que debe interconectar y poder ser sometidos a una polimerización adicional posterior para lograr su estado polimerizado final, quedando el material de la pieza de conexión (1) lo suficientemente blando durante dicha polimerización adicional como para poder adaptarse a la forma de al menos una (P1) de las piezas mecánicas (P1, P2) a las que se aplica la pieza de conexión. (1) debe estar conectado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Pieza de conexión termoendurecible parcialmente polimerizada y procedimientos de fabricación y montaje de dicha pieza de conexión

Campo técnico

La presente invención se refiere a una pieza de conexión realizada en material compuesto, destinada a realizar una conexión entre una primera pieza mecánica y una segunda pieza mecánica, y a procedimientos de fabricación y montaje de dicha pieza de conexión.

Estado de la técnica

Dicha pieza de conexión realizada en material compuesto está destinada a ser utilizada en cualquier ámbito, en particular el espacial y el aeronáutico pero no exclusivamente, que requiera una operación de montaje estructural con al menos una pieza (o estructura) mecánica en forma variable al nivel de la interfaz de unión.

Aunque no de manera exclusiva, la presente invención se aplica más particularmente a un reflector de antena de satélite, por ejemplo, para telecomunicaciones. Dicho reflector de antena comprende generalmente una estructura rígida de material compuesto (llamada carcasa) provista de una superficie reflectante (que es reflectante para las ondas de radiofrecuencia) y una estructura de refuerzo en la parte posterior de esta superficie también de material compuesto, que participa en la mantenimiento de la carcasa y la conexión con el satélite.

En la aplicación a una estructura espacial de este tipo, durante la realización del reflector de antena, la carcasa del reflector, ligera y de forma compleja, debe ensamblarse con la estructura trasera (de refuerzo) por medio de varias piezas de conexión. Generalmente, estas piezas de conexión están hechas de material compuesto. En general, cada una de estas piezas de conexión presenta una forma de un ángulo de hierro, y debe adaptarse en particular a la interfaz en el lado de la carcasa y también en el lado de la estructura trasera. Para la fijación de estas piezas de conexión se realiza un pegado en frío tratando de generar el menor esfuerzo posible durante el montaje, para no inducir la deformación de la carcasa.

Por lo tanto, cada una de estas piezas de conexión (del tipo angular) debe adaptarse en particular a la interfaz con la carcasa, lo que requiere una gran cantidad de piezas, mucho tiempo para la elección de la pieza adecuada, así como para la operación de montaje mediante encolado a temperatura ambiente.

Por lo tanto, existe la necesidad de simplificar la operación de montaje de una pieza de conexión de este tipo, manteniendo al mismo tiempo una alta fiabilidad de la conexión realizada. Los documentos WO2008/071657 A1, FR3023210 A1 y FR3001408 A1 divulgan procedimientos para la fabricación de piezas compuestas por moldeo por compresión, que comprenden al menos una etapa de drapeado en un molde con un material no impregnado y sin curar, y una etapa de polimerización parcial de dicho material.

Divulgación de la invención

El objeto de la presente invención es proponer una solución que permita en particular simplificar la implementación de una conexión entre dos piezas mecánicas. Se refiere a una pieza de conexión realizada en material compuesto, destinada a realizar una conexión entre una primera pieza mecánica y una segunda pieza mecánica.

De acuerdo con la invención, dicha pieza de conexión realizada en material compuesto es termoendurecible, y está parcialmente polimerizada para que sea rígida a temperatura ambiente y susceptible de ser sometida a una posterior polimerización final.

Una pieza termoendurecible es una pieza de material plástico que, bajo la acción del calor, se endurece progresivamente hasta alcanzar un estado sólido irreversible.

Además, la polimerización se refiere a la reacción química por la cual las moléculas pequeñas reaccionan entre sí para formar moléculas con masas molares más altas. Las moléculas iniciales son monómeros (o prepolímeros), en donde la síntesis conduce a los polímeros. En general, en presencia de reactivos y de catalizadores, y bajo la acción del calor y la presión, se forman cadenas macromoleculares constituidas por unidades repetitivas iguales o diferentes, unidas covalentemente. Se obtienen así polímeros, eventualmente de elevadas masas molares, resultantes de la polimerización de monómeros.

En el contexto de la presente invención, el término “parcialmente polimerizado” (o “polimerización parcial”) significa que la pieza de conexión ha sido sometida a un proceso de polimerización que ha generado una modificación del material de dicha pieza de conexión, que se ha vuelto suficientemente rígida a temperatura ambiente para poder manipularse, pero cuya polimerización no se ha completado para obtener un polímero con las propiedades correspondientes. Ventajosamente, el grado de polimerización parcial está comprendido entre el 20 % y el 75 %, y más particularmente entre el 25 % y el 60 %. Este material debe someterse, durante la fijación (o montaje) a una pieza mecánica, a una polimerización adicional, para polimerizarse completamente y convertirse en polímero.

Así, gracias a la invención, se obtiene una pieza de conexión que, al mismo tiempo:

- es suficientemente rígido a temperatura ambiente para poder ser manipulado y puesto en contacto con al menos una de las dos piezas mecánicas que debe unir; y

- debe someterse a una polimerización adicional posterior para estar en su estado polimerizado final. Durante esta polimerización posterior, el material de la pieza de conexión, que es rígido a temperatura ambiente en estado parcialmente polimerizado, se ablanda lo suficiente cuando aumenta la temperatura para poder adaptarse a la forma de la o las piezas mecánicas a la o las que la pieza de conexión debe estar conectada.

De este modo, es posible fabricar piezas de conexión estándar (parcialmente polimerizadas), que pueden adaptarse durante el montaje posterior (por polimerización final) a la forma variable de la o las piezas mecánicas asociadas. Es así posible estandarizar este tipo de pieza de conexión, lo que permite reducir los costes de producción y facilitar el montaje, manteniendo (o mejorando) la resistencia mecánica y la fiabilidad de las conexiones realizadas. La mejora se debe a la unión en caliente en lugar de la unión a temperatura ambiente convencional.

Ventajosamente, la pieza de conexión está provista, en un primer extremo destinado a la conexión con la primera pieza mecánica, de una superficie sustancialmente plana.

Además, ventajosamente, la pieza de conexión está provista, en un segundo extremo destinado a la conexión con la segunda pieza mecánica, de un alojamiento. Preferiblemente, también comprende una rótula que está dispuesta en el alojamiento.

Además, en una realización particular, la pieza de conexión está provista de al menos un elemento metálico añadido a una pared del alojamiento. Este elemento metálico integrado en la pieza durante la fabricación puede corresponder a un inserto roscado para montaje mediante tornillos.

Además, en una realización particular, la pieza de conexión está provista de elementos metálicos polimerizados o compuestos unidos a las paredes internas del alojamiento para mantener la geometría del alojamiento durante la polimerización final.

La presente invención también se refiere a un procedimiento para fabricar una pieza de conexión como la especificada con anterioridad.

De acuerdo con la invención, dicho procedimiento de fabricación es un procedimiento de moldeo por compresión, y comprende al menos:

- una etapa de drapeado en un molde con material preimpregnado sin curar; y

- una etapa de polimerización parcial, bajo presión y a temperatura, de dicho material.

Ventajosamente, la etapa de polimerización parcial se implementa para realizar una polimerización parcial del material con una tasa de polimerización parcial comprendida entre el 20 % y el 75 %, es decir, el material se polimeriza (parcialmente) entre el 20 % y el 75 %. Preferiblemente, el grado de polimerización parcial está comprendido entre el 25 % y el 60 %.

En una realización particular, dicho procedimiento de fabricación comprende, además, al menos una de las siguientes etapas:

- antes de la etapa de drapeado, una etapa de posicionamiento de elementos metálicos (o insertos) en el molde; y - entre la etapa de drapeado y la etapa de polimerización parcial, una etapa de integración de un tejido por delaminar (o tejido de delaminación o tejido desprendible) que puede servir como protección para la superficie que estará en la interfaz de unión. Esta tela deberá despegarse justo antes del ensamblaje.

La presente invención también se refiere a un procedimiento para ensamblar una pieza de conexión como la especificada con anterioridad.

De acuerdo con la invención, dicho procedimiento de montaje comprende al menos una etapa de polimerización final de la pieza de conexión (parcialmente polimerizada) que se pone en contacto con al menos una de dichas piezas mecánicas.

Ventajosamente, dicho procedimiento de montaje comprende, además:

- antes de la etapa final de polimerización de la pieza de conexión, una etapa de conformación con calentamiento local de la pieza de conexión puesta en contacto con al menos una de dichas piezas mecánicas, preferiblemente utilizando una herramienta portátil de calentamiento; y/o

- una etapa de agregar una película adhesiva a la interfaz con dicha pieza mecánica; y/o

- una etapa de montaje de una rótula (en el alojamiento de la pieza de conexión) y de montaje de la rótula a una pieza mecánica, seguida de una etapa de encolado de la rótula en su alojamiento una vez ajustada su posición.

Breve descripción de las figuras

Las figuras adjuntas aclararán cómo se puede implementar la invención. En estas figuras, referencias idénticas designan elementos similares. Más particularmente:

- la figura 1 es una vista esquemática, en sección, de una pieza de conexión según una realización particular, que conecta entre sí dos piezas mecánicas;

- las figuras 2 a 5 ilustran esquemáticamente, en sección, de manera no exhaustiva, diferentes realizaciones de la pieza de conexión;

- las figuras 6A, 6B y 7 a 9 ilustran esquemáticamente, en sección, de manera no exhaustiva, varios modos de realización de la pieza de conexión provista de una rótula;

- las figuras 10 y 11 ilustran esquemáticamente, en sección, dos situaciones sucesivas durante el montaje de la pieza de conexión a una pieza mecánica;

- las figuras 12 y 13 muestran esquemáticamente las etapas principales, respectivamente, de un procedimiento de fabricación y de un procedimiento de montaje de una pieza de conexión; y

- las figuras 14A a 14F muestran esquemáticamente varias formas posibles para una parte de soporte de la pieza de conexión, vista desde arriba.

Descripción detallada

La pieza 1 de conexión, representada esquemáticamente en una realización particular de la figura 1, está destinada a realizar una unión entre dos piezas mecánicas distintas P1 y P2.

En el ejemplo representado en la figura 1, la pieza mecánica P1 comprende una estructura sándwich compuesta. Esta estructura sándwich comprende, por ejemplo, un núcleo de nido de abeja, a cada lado del cual se fijan revestimientos, como se especifica a continuación con referencia a las figuras 10 y 11. Cada uno de los revestimientos puede estar provisto de una o más capas de material compuesto con, por ejemplo, fibras de carbono.

La pieza 1 de conexión está hecha de material compuesto.

Además, según la invención, dicha pieza 1 de conexión es termoendurecible, y está parcialmente polimerizada para ser, por una parte, rígida a temperatura ambiente, en los estados de las figuras 2 a 5 en particular, y, por otra parte, apta para ser sometida a una polimerización final posterior.

En el contexto de la presente invención, la expresión “parcialmente polimerizado” (o “polimerización parcial”) significa que la pieza 1 de conexión ha sido sometida a un procedimiento de polimerización (o procedimiento de fabricación que se describe a continuación) habiendo generado una modificación del material de dicha pieza 1 de conexión, que se ha vuelto suficientemente rígida a temperatura ambiente para poder ser manipulada, pero cuya polimerización no se ha realizado por completo para obtener un polímero con las propiedades correspondientes. El grado de polimerización parcial está comprendido entre el 20 % y el 75 %, y más particularmente entre el 25 % y el 60 %.

Este material debe someterse durante la fijación o montaje (a al menos una de las piezas mecánicas P1 y P2) a una polimerización adicional (durante un proceso de montaje descrito a continuación), para polimerizarse completamente y formando irreversiblemente una red tridimensional.

En consecuencia, la pieza 1 de conexión es, a la vez:

- suficientemente rígida a temperatura ambiente para poder manipularse y ponerse en contacto con al menos una de las dos piezas mecánicas (que debe unir); y

- capaz de someterse a una polimerización adicional posterior, para ser llevada a su estado polimerizado final. Durante esta polimerización posterior, antes de alcanzar el nivel de polimerización final, el material de la pieza 1 de conexión (que es rígido a temperatura ambiente en el estado parcialmente polimerizado) se ablanda lo suficiente durante el aumento de temperatura para poder adaptarse a la forma de la pieza o las piezas mecánicas a las que debe unirse la pieza 1 de conexión, y en particular a la forma de la pieza mecánica P1.

Por lo tanto, es posible fabricar piezas 1 de conexión estándar (parcialmente polimerizadas), que pueden adaptarse durante un montaje posterior (a través de una polimerización final) a la forma de la pieza o las piezas mecánicas asociadas. La estandarización de las piezas 1 de conexión permite reducir los costes de producción y facilitar el montaje, manteniendo (o mejorando) la resistencia mecánica y la fiabilidad de las conexiones realizadas.

En una realización preferida, mostrada en las figuras 2 a 5, la pieza 1 de conexión está provista, en un primer extremo 2A destinado a la conexión a una primera de las piezas mecánicas, por ejemplo, a la pieza mecánica P1 de la figura 1, una parte de soporte 4 (o base) provista de una superficie 3 sustancialmente plana.

Esta superficie 3 plana puede adaptarse posteriormente a superficies de diferentes formas de la pieza mecánica P1 (pasando por un estado reblandecido durante una polimerización final).

Además, en una realización particular, la pieza 1 de conexión está prevista, en un segundo extremo 2B opuesto al extremo 2A y que está destinado a la conexión a la segunda pieza mecánica, por ejemplo, a la pieza mecánica P2 de la figura 1, un alojamiento 5 provisto de una pared 6.

Las realizaciones M1 a M4 de las figuras 2 a 5 se diferencian entre sí por la forma del alojamiento 5 y/o de la pared 6 de dicho alojamiento 5. La pared 6 puede presentar bordes exteriores 7 de diferentes formas, por ejemplo, redondeadas (figuras 2 y 3), rectilíneas (figura 4), o más compleja (figura 5).

De manera similar, la pared 6 puede presentar bordes 8 internos de diferentes formas, preferiblemente con al menos una parte sustancialmente hemisférica.

Además, en una realización particular, la pieza 1 de conexión está provista de uno o más elementos 9A metálicos (o de otro material, por ejemplo, compuesto) que se fijan a la pared 6 del alojamiento 5, como se muestra en la figura 2, y/ o uno o más elementos 9B metálicos (o de otro material, por ejemplo, compuesto) que se fijan a la superficie de las paredes internas del alojamiento, como se muestra en las figuras 2 a 5. Los elementos 9B fijados a la superficie interna tienen la función de mantener la geometría interna de la carcasa para poder posicionar una rótula durante una operación posterior. La pieza de conexión también puede comprender, en particular al nivel de la pared 6, agujeros o rebajes (no representados).

En las realizaciones preferidas, que se muestran en las figuras 6A a 9, la pieza 1 de conexión está provista de una rótula 10 que está dispuesta en el alojamiento 5.

La rótula 10 comprende una pieza 11 esférica destinada a ser insertada en el alojamiento 5 y una varilla 12 solidaria de la pieza 11 esférica.

La pieza 1 de conexión está unida a una de las piezas mecánicas por medio de la varilla 12 de la rótula 10, como se representa en la figura 1 para la pieza mecánica P2. La varilla 12 puede ser metálica o compuesta y puede ser roscada.

La pieza 1 de conexión también comprende un elemento 13 de retención (o parte superior de la carcasa) que se fija a la pared 6 (después de la instalación de la rótula 10), para formar un alojamiento 5 esférico, destinado a encerrar la pieza 11 esférica de la rótula 10.

La pieza 1 de conexión comprende así un alojamiento 5 para poder posicionar una fijación con rótula 10, para permitir ajustes del conjunto a una pieza mecánica P2, después de un montaje de la pieza 1 de conexión a la pieza mecánica P1. Esta posibilidad de ajuste se debe a la posibilidad de orientar la varilla 12 de la rótula 10 (fijada a la pieza mecánica P1), girando la pieza 11 esférica de la rótula 10 en el alojamiento 5. Cuando se ajusta la posición, la rótula 10 se puede fijar en el alojamiento 5, por ejemplo, mediante pegado a temperatura ambiente.

Las figuras 6A y 6B muestran dos ejemplos diferentes de unión de un elemento 13 de sujeción a la pared 6, respectivamente con un contacto 14 plano y con un reborde 15, para la realización M1 de la figura 2 (sin elemento 9A metálico).

Las figuras 7 y 8 muestran dos ejemplos diferentes de fijación de un elemento 13 de retención en la pared 6 mediante elementos 16 de fijación como tornillos por ejemplo, que se asocian, por ejemplo, a elementos 9A metálicos roscados dispuestos en la pared 6 durante el drapeado de la partes, respectivamente para las realizaciones M1 y M3 de las figuras 2 y 4.

Además, en el ejemplo de la figura 9 correspondiente a la realización M4 de la figura 5, se añade un tapón 17 de material compuesto prepolimerizado después de la inserción de la rótula 10 entre el extremo 2A de la pieza 1 de conexión y la pieza 11 esférica de la rótula 10. Este capuchón 17 cierra el alojamiento de la rótula antes del montaje de la pieza 1 de conexión y la polimerización final. Se pueden unir elementos (o piezas) de metal o compuestos completamente polimerizados a las superficies internas del alojamiento para mantener una buena geometría de este alojamiento durante la polimerización final del ensamblaje. Se puede unir una película adhesiva a la interfaz entre la pieza 2A y el capuchón 17 al colocar este capuchón 17.

La pieza 1 de conexión, tal como se ha descrito con anterioridad, puede utilizarse en cualquier campo, en particular espacial y aeronáutico pero no exclusivamente, que requiera una operación de montaje estructural con al menos una pieza (o estructura) mecánica en forma variable en la interfaz de enlace.

Más particularmente, la pieza 1 de conexión puede ser una pieza espacial realizada en material compuesto, en particular una pieza del tipo “pad”, que permite la unión con la carcasa de un reflector de antena de satélite, que presenta una forma variable a nivel de la interfaz de montaje. Normalmente, un reflector de antena de satélite comprende una carcasa provista de una denominada superficie frontal, que es capaz de reflejar ondas electromagnéticas, y un sistema de refuerzo que está dispuesto en una denominada superficie posterior, que es opuesta a la superficie frontal. Este sistema de refuerzo comprende una estructura principal denominada estructura trasera, así como otros elementos y medios habituales que permiten en particular fijar el reflector sobre el satélite en cuestión. El propósito del sistema de refuerzo es mantener la carcasa y asegurar la conexión de la carcasa con el satélite. En una realización preferida, la carcasa del reflector comprende una estructura sándwich compuesta. Esta estructura sándwich P1 comprende, por ejemplo, un núcleo 19 de nido de abeja, transparente a las ondas radioeléctricas, sobre el que se fijan un revestimiento 20 delantero y un revestimiento 18 trasero, como se muestra en las figuras 10 y 11. Cada uno de los revestimientos 18 y 20 comprende una o más capas de material compuesto con, por ejemplo, fibras de carbono. El material que constituye el revestimiento 20 frontal (es decir, la superficie frontal reflectante) de la carcasa debe permitir garantizar una reflexión de las ondas electromagnéticas. El uso de piezas 1 de conexión (como la descrita con anterioridad) para la fijación de la carcasa permite, en particular, minimizar el número de piezas 1 de conexión y simplificar su colocación en la carcasa.

La pieza 1 de conexión, como se describe con anterioridad, se puede fabricar utilizando un procedimiento de fabricación PF que se muestra en la figura 12.

Este procedimiento de fabricación de PF es un procedimiento de moldeo por compresión. Dicho procedimiento de fabricación PF comprende al menos:

- una etapa F2 de drapeado en un molde (en forma adecuada) utilizado para moldeo por compresión, con material preimpregnado sin polimerizar. El material puede ser una tela que consiste en fibras y/o tejidos unidireccionales, con fibras de carbono, vidrio o kevlar, por ejemplo; y

- una etapa F5 de polimerización parcial de dicho material.

La etapa F5 consiste en aplicar un ciclo de polimerización parcial a presión/temperatura adaptado al material preimpregnado utilizado, con una prensa de placas calentadas y/o un molde calentado.

El procedimiento de moldeo por compresión permite obtener piezas con dimensiones acabadas con la posibilidad de colocar inserciones o insertos metálicos y perforaciones desde la fase de fabricación.

Dicho procedimiento de fabricación PF podrá comprender adicionalmente al menos una de las siguientes etapas:

- antes de la etapa F2 de drapeado, una etapa F1 de integración en el molde de elementos 9A, 9B metálicos como los representados por ejemplo en la figura 2 ;

- entre la etapa F2 de drapeado y la etapa F5 de polimerización parcial, una posible etapa F3 de integración de un tejido para delaminar (o de delaminación o rasgado, a saber “peel-ply” en inglés). Esta etapa F3 permite integrar un tejido para delaminar, secar o preimpregnar, en particular en los lugares de las interfaces de unión que se van a realizar posteriormente.

El procedimiento PF también comprende, entre la etapa F2 o F3 y la etapa F5, una etapa F4 de cierre del molde y posicionamiento del molde bajo la prensa.

El procedimiento PF comprende, finalmente, una etapa F6 de desmoldeo de la pieza 1 de conexión, sin retirar, en su caso, el tejido para delaminar a fin de proteger las superficies hasta la fase de pegado (o montaje). Este tejido se despegará justo antes de la operación de pegado.

En cuanto al material utilizado, el monómero de base de la resina epoxi es, de preferencia, principalmente del tipo DGEBA (por “DiGlycidyl Ether of Bisfenol A” en inglés), TGPAP (por “TriGlycidylParaAminoPhenol”), o TGMDA (por “TetraGlycidyl MethyleneDiAniline”). El endurecedor es del tipo amina, por ejemplo, del tipo DDS (por “DiaminoDiphenylSulfone”).

En una primera variante de realización de dicho procedimiento de fabricación PF, para una aplicación a un procedimiento de drapeado en molde abierto, se prevé:

- una vez finalizado el drapeado del producto acabado preimpregnado, con o sin tela por delaminar, una etapa de instalación de los productos ambientales y la funda de vacío habitualmente utilizados. Los productos ambientales pueden incluir un molde (o placa de alisado) debajo de la cubierta de vacío;

- una etapa de polimerización parcial del laminado en autoclave o en horno; y

- una etapa de desmoldeo de la pieza de conexión sin retirar el tejido por delaminar, con el fin de proteger la superficie de la pieza de conexión hasta la operación de pegado (durante el montaje).

En esta primera variante del procedimiento de fabricación PF, generalmente no hay elementos añadidos y/o agujeros de la fase de drapeado. Además, la pieza de conexión obtenida no presenta nervaduras acabadas y generalmente requiere desbarbado y/o recorte.

Además, en una segunda variante de dicho proceso de fabricación PF, de aplicación a un proceso de inyección, se prevé:

- una etapa de colocación de la preforma seca que consta de capas o telas secas en el utillaje, con o sin tela por delaminar, antes de cerrar el molde o la tapa de vacío. Las fibras de la preforma seca pueden ser, por ejemplo, fibras de carbono, vidrio o kevlar;

- una etapa de inyección de resina hasta la completa impregnación de la preforma de fibra, seguida de una polimerización parcial; y

- una etapa de desmoldeo de la pieza de conexión, sin retirar el tejido por delaminar, para proteger la superficie de la pieza de conexión hasta la operación de pegado (durante el montaje).

La pieza 1 de conexión, tal como se ha descrito con anterioridad y fabricada, por ejemplo, mediante el procedimiento de fabricación PF descrito con anterioridad, se ensambla a al menos una de las piezas mecánicas y preferiblemente a las dos piezas mecánicas P1 y P2, utilizando un proceso de ensamblaje PAque se muestra en la figura 13.

Este procedimiento de montaje PA comprende al menos una etapa A4 de polimerización final de la pieza 1 de conexión que se pone, a tal efecto, en contacto con al menos una de dichas piezas mecánicas, en particular la pieza mecánica P l en el ejemplo de las figuras 10 y 11.

Dicho procedimiento de montaje del PA comprende, además, las siguientes etapas:

- una etapa A1 de pelado (o eliminación) del tejido que se va a delaminar (si existe tal tejido) y de preparación de la superficie (desengrasado) antes de colocar la pieza 1 de conexión en la pieza mecánica P1 en el lugar de unión, como se muestra en la figura 10. En una misma pieza mecánica P1, se pueden colocar varias piezas 1 de conexión. Una vez que la pieza 1 de conexión ha sido posicionada sobre la pieza mecánica P1, como la superficie 3 (preferiblemente plana) de la parte 4 de soporte de la pieza 1 de conexión y la superficie 21 (de cualquier forma) de la pieza mecánica P1 en contacto son generalmente diferentes, presentan un juego 22 que puede ser significativo con un entrehierro variable, como se muestra en la figura 10 ;

- una etapa A3 para instalar productos ambientales adecuados (incluidos productos para proteger áreas sensibles de la habitación) y una cubierta de vacío estándar; y

- etapa A4 de polimerización final hasta la polimerización completa, en autoclave o en horno, del conjunto (es decir, la parte de conexión, la pieza mecánica y cualquier adhesivo en la interfaz). Durante el aumento de la temperatura, la resina de la pieza 1 de conexión, parcialmente polimerizada, vuelve a ser suficientemente fluida (debido a una caída de la viscosidad) para permitir que la pieza 1 de conexión se adapte o se conforme (sin restricciones) exactamente a la forma de la superficie 21 de la pieza mecánica P1, como se muestra en la figura 11.

Por otro lado:

- si la pieza mecánica P1 sobre la que se va a pegar la pieza 1 de conexión está completamente polimerizada, se prevé una etapa A2 con una operación preliminar de preparación de la superficie 21 de la pieza mecánica P1, en el lugar de la unión (desengrasado, lijado, limpieza), seguida de una operación de aplicación de una película adhesiva; y

- si la pieza mecánica P1 sobre la que se va a unir la pieza 1 de conexión no está curada (o incluso parcialmente curada), la operación de pegado es similar a la cococción. No es necesario realizar una preparación previa de la superficie de la pieza mecánica P1 en el lugar de unión (o simplemente desengrasar en el caso de una parte P1 parcialmente polimerizada). Además, la adición de una película adhesiva a la interfaz es opcional en este caso.

Además, el procedimiento de ensamblaje puede comprender, antes de la etapa final de polimerización A4, una etapa de conformación con calentamiento local de al menos una de las piezas 1 de conexión puesta en contacto con la pieza mecánica P1, por ejemplo, utilizando una herramienta térmica portátil. Esta etapa puede permitir simplificar el mantenimiento de la pieza 1 de conexión, así como simplificar la instalación de los productos ambientales antes de la polimerización final y, por lo tanto, la calidad final del conjunto polimerizado.

El conjunto obtenido presenta una zona de pegado en caliente con espesor de adhesivo controlado, buena resistencia mecánica y buena fiabilidad de pegado por cococción.

Si es necesario, la operación de montaje de la rótula 10 sobre la pieza 1 de conexión se puede realizar en dos momentos diferentes, a saber, antes o después del montaje con la pieza mecánica P1.

Cuando la operación de montaje se realiza antes del montaje con la pieza mecánica P1, se implementan las siguientes acciones:

- posicionamiento de la rótula 10 en el alojamiento 5;

- colocación del elemento 13 de sujeción que representa la segunda parte del alojamiento 5. Si esta pieza adicional (elemento 13 de sujeción) está completamente polimerizada, es posible, en particular, colocar un adhesivo entre la pieza 1 de conexión y este elemento 13 de sujeción;

- colocación de la pieza 1 de conexión equipada con la rótula 10 sobre la pieza mecánica P1 (como en la figura 9), con o sin adhesivo en la interfaz, y polimerización del conjunto; y

- una vez fijados los ajustes de posición de la rótula 10 , pegado a temperatura ambiente de la rótula 10 en su alojamiento 5.

Además, cuando la operación de montaje de la rótula 10 se realiza después del montaje con la pieza mecánica P1 (como en las figuras 6A a 8), se ejecutan las siguientes acciones:

- eliminación de las protecciones de la geometría del alojamiento 5 de la rótula 10 que se utilizó durante la polimerización final;

- colocación de la rótula 10 y el elemento 13 de retención al nivel del alojamiento 5. Es posible fijar y/o pegar el elemento 13 de sujeción a la pared 6 del alojamiento 5 a temperatura ambiente; y

- una vez fijados los ajustes de posición de la rótula 10 , pegado a temperatura ambiente de la rótula 10 en su alojamiento 5.

Para facilitar la conexión de la pieza 1 de conexión con una pieza mecánica, como en el ejemplo de las figuras 10 y 11, la parte 4 de soporte puede presentar varias formas. Las figuras 14A a 14F muestran, a modo de ilustración, diferentes formas posibles para la parte 4 de soporte (o base) de la pieza 1 de conexión, vista desde arriba. Estas formas pueden ser, por ejemplo, redondas (figura 14A), elípticas (figura 14B), con diferentes ramas (figuras 14C a 14E) o triangulares (figura 14F).

La presente invención presenta muchas ventajas. En particular, permite:

- la obtención de piezas 1 de conexión normalizadas, que puedan almacenarse y manipularse a temperatura ambiente;

- el montaje en caliente de todas las piezas 1 de conexión con una o varias piezas mecánicas, en particular en una sola operación;

- la adaptación de cada pieza 1 de conexión a la forma de la interfaz, durante la polimerización final; y

- la obtención de una unión ligada equivalente a una ligada por cococción (en caso de ensamblaje con una estructura (o pieza mecánica) no polimerizada o parcialmente polimerizada).

A modo de ilustración, para la aplicación mencionada con anterioridad a una carcasa de reflector de antena de satélite, el montaje de las piezas de conexión se realiza durante el tendido de la carcasa. Las piezas de conexión se colocan en la carcasa independientemente de la forma de la interfaz, con o sin una película adhesiva en la interfaz. Durante la polimerización final del ensamblaje, la resina de las piezas de conexión, parcialmente polimerizada, se ablanda lo suficiente para permitir que las piezas de conexión se adapten exactamente a la forma de la carcasa, sin inducir tensiones mecánicas en la carcasa, garantizando al mismo tiempo una buena resistencia mecánica de la unión a la interfaz.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Pieza de conexión de material compuesto, destinada a realizar la conexión entre una primera pieza mecánica (P1) y una segunda pieza mecánica (P2), siendo dicha pieza (1) de conexión termoendurecible y parcialmente polimerizada para ser rígida a temperatura ambiente y capaz de ser sometida a una polimerización posterior final, estando dicha pieza (1) de conexión provista, en un segundo extremo (2B) destinado a la conexión a la segunda pieza mecánica (P2), de un alojamiento (5),

caracterizada porque comprende una rótula (10) dispuesta en el alojamiento (5).

2. Pieza de conexión de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizada porque está provista, en un primer extremo (2A) destinado a la conexión con la primera pieza mecánica (P1), de una superficie (3) sustancialmente plana.

3. Pieza de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2,

caracterizada porque está provista de al menos un elemento (9A) metálico adosado a una pared (6) del alojamiento (5).

4. Pieza de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizada porque está provista de elementos metálicos o compuestos polimerizados (9B) unidos a las paredes internas (6) del alojamiento (5) para mantener la geometría del alojamiento (5) durante la polimerización final.

5. Pieza de conexión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está parcialmente polimerizada con un grado de polimerización parcial comprendido entre el 20 % y el 75 %, y más particularmente entre el 25 % y el 60 %.

6. Procedimiento de fabricación de una pieza de conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho procedimiento de fabricación es un procedimiento de moldeo por compresión (PF), y que comprende al menos:

- una etapa (F2) de drapeado en un molde con material preimpregnado sin polimerizar; y

- una etapa (F5) de polimerización parcial de dicho material,

caracterizado porque comprende, además, entre la etapa (F2) de drapeado y la etapa (F5) de polimerización parcial, una etapa de integración de un tejido por delaminar.

7. Procedimiento de fabricación de acuerdo con la reivindicación 6,

caracterizada porque comprende, además, antes de la etapa (F2) de drapeado, una etapa (F1) de posicionamiento de los elementos (9A, 9B) metálicos en el molde.

8. Procedimiento de ensamblaje de una pieza de conexión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho procedimiento de ensamblaje (PA) comprende al menos una etapa (A4) de polimerización final de la pieza (1) de conexión puesta en contacto con al menos una (P1) de dichas piezas mecánicas (P1, P2), caracterizado porque comprende una etapa de montaje de una rótula (10).

9. Procedimiento de montaje de acuerdo con la reivindicación 8,

caracterizado porque comprende, antes de la etapa (A4) de polimerización final de la pieza (1) de conexión, una etapa de conformación con calentamiento local de la pieza (1 ) de conexión puesta en contacto con al menos una de dichas piezas mecánicas (P1, P2).

10. Procedimiento de montaje de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 y 9,

caracterizado porque comprende una etapa (A2) de adición de una película adhesiva a la pieza mecánica (P1).