ITTO20070507A1

ITTO20070507A1 - Procedimento di fabbricazione di una struttura d'ala monolitica a profilo integrale

Info

Publication number: ITTO20070507A1
Application number: IT000507A
Authority: IT
Inventors: Vita Vincenzo De; Sabato Inserra; Giovanni Lanfranco; Nicola Miani; Massimo Riccio; Giovanni Sagnella
Original assignee: Alenia Aeronautica Spa
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2009-01-12
Also published as: BRPI0812598A2; US20100193636A1; AU2008273838B2; RU2010104675A; CA2692990C; BRPI0812598B1; ATE544581T1; JP5259709B2; JP2010533098A; CA2692990A1; WO2009007873A1; RU2469854C2; ES2382232T3; EP2176058B1; US8980152B2; AU2008273838A1; EP2176058A1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento di fabbricazione di una struttura d'ala monolitica a profilo integrale"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento di fabbricazione di una struttura d 'ala avente le caratteristiche definite nel preambolo della rivendicazione 1.

Un procedimento di questo tipo è descritto ad esempio in EP 0 582 160. Tale procedimento è finalizzato alla costruzione di parti strutturali in materiale composito, utilizzando come materiale di partenza un materiale in fibra, quale fibra di vetro o di carbonio, preimpregnato con una resina termoindurente. Tale materiale preimpregnato viene posato in strati sopra attrezzi di laminazione sagomati secondo le esigenze dì processo. In particolare, in EP 0 582 160 è descritto un procedimento per la fabbricazione di strutture scatolari monolitiche, nelle quali pannelli di materiale preimpregnato fresco, cioè non polimerizzato, vengono assemblati fra loro tramite elementi di rinforzo, o longheroni, anch'essi di materiale preimpregnato fresco, e la struttura così ottenuta all'interno di una struttura a guscio (o a stampo chiuso) viene successivamente introdotta in un'autoclave per il ciclo di polimerizzazione della resina del preimpregnato.

Tale procedimento è adatto per la fabbricazione di strutture d'ala quali il cassone centrale di un'ala del tipo multilongherone. Il bordo d'attacco ed il bordo d'uscita della struttura d'ala vengono poi assemblati meccanicamente in un secondo tempo.

Un procedimento di questo tipo permette di ridurre il numero di operazioni di assemblaggio meccanico, riducendo così sia i costi dì produzione che il peso apportato dagli organi di collegamento meccanico, e permette di ottenere una superficie aerodinamica pulita (ossia priva di organi di collegamento). Inoltre, nella parte prodotta con tale procedimento si riduce il rischio legato all'affaticamento della struttura ed alla corrosione in esercizio, legata alla presenza di parti metalliche .

Scopo della presente invenzione è quello di provvedere un procedimento per fabbricare una struttura d'ala monolitica nel quale il numero di operazioni di assemblaggio meccanico sia ulteriormente ridotto, in modo da massimizzare i vantaggi sopra descrìtti.

Forma pertanto oggetto dell'invenzione un procedimento per la fabbricazione di una struttura d'ala avente le caratteristiche richiamate nella rivendicazione 1.

Tale procedimento permette di rendere monolitici pannelli, longheroni {sono assenti centine intermedie), bordo di attacco e di uscita in materiale composito, mediante un processo di polimerizzazione dell'intera struttura in uno stampo chiuso. Si ottiene pertanto una struttura d'ala a profilo integrale, costituita cioè da un cassone di forza multilongherone e con bordo di attacco e bordo di uscita integrati. Ciò permette di ridurre al massimo tutte le operazioni di assemblaggio meccanico di tali elementi, con i conseguenti vantaggi in termini di costì dì produzione e di peso. Inoltre, la riduzione drastica degli organi di collegamento e l'integrazione tra cassone strutturale, bordo d'attacco e bordo d'uscita in un'attrezzatura che controlla perfettamente il profilo, permette di ridurre significativamente la resistenza aerodinamica e probabilmente la segnatura radar del componente.

Forme di realizzazione preferite dell'invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

Formano inoltre oggetto dell'invenzione una struttura d'ala ottenuta con il procedimento secondo 1'invenzione.

Verranno ora descritte alcune forme di realizzazione preferite, ma non limitative, dell'invenzione, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 rappresenta una vista semplificata in pianta dì una struttura di aletta di estremità realizzata con il procedimento secondo l'invenzione;

- la figura 2 rappresenta una vista semplificata in sezione della struttura della fig. 1;

- la figura 3 rappresenta una vista semplificata in sezione di una porzione di rivestimento di intradosso della struttura di fig. 1, posata su una metà superiore di stampo;

- la figura 4 rappresenta una vista semplificata in sezione di una porzione di rivestimento di estradosso della struttura di fig. 1, posata su una metà inferiore di stampo;

- la figura 5 rappresenta una vista semplificata in pianta di un elemento irrigidente con struttura a celle a nido d'ape del rivestimento della struttura di fig. 1;

- la figura 6 è una vista schematica in sezione che rappresenta 1'elemento irrigidente di fig. 5 in una fase di preparazione;

- la figura 7 rappresenta una vista semplificata in sezione della porzione di rivestimento di estradosso di fig. 4, nella quale sono inseriti elementi irrigidenti del tipo della fig. 5;

- la figura 8 rappresenta una vista semplificata in sezione del bordo d'attacco della struttura di fig. 1, posato su un attrezzo sagomato;

- la figura 9 rappresenta una vista di dettaglio in sezione di un longherone della struttura di fig. 1;

- le figure 10a a lOd rappresentano fasi di fabbricazione del longherone di fig. 9;

- la figura 11 rappresenta una vista parziale in sezione ed in scala ingrandita della zona di bordo d'attacco della struttura di fig. 1;

- la figura 12 rappresenta una vista parziale schematica ed in sezione della zona di bordo d'uscita della struttura di fig. 1;

- la figura 13 rappresenta la struttura di fig.

1 in uno stampo chiuso per un ciclo di polimerizzazione; e

- la figura 14 rappresenta una vista parziale in sezione ed in scala ingrandita di un segmento della struttura di fig. 1, presa lungo la linea XIV-XIV.

Nelle figure 1 e 2 è rappresentata una struttura d'ala 10 ottenuta con il procedimento secondo 1 'invenzione. Con il termine "ala" ai fini della presente invenzione si intende qualunque elemento aerodinamico avente la forma di un'ala, ad esempio un'ala vera e propria, uno stabilizzatore, un'aletta di estremità, una deriva e simili.

Nel resto della descrizione si farà tuttavia per semplicità riferimento ad un'aletta di estremità. La struttura di aletta di estremità 10 comprende pertanto un rivestimento esterno 20, formato da una porzione di rivestimento di intradosso 21 inferiore, una porzione di rivestimento di estradosso 22 superiore disposta al di sopra di essa, una porzione di bordo di attacco 23 ed una porzione di bordo di uscita 24 che alle estremità collegano fra loro la porzione di rivestimento di intradosso 21 e la porzione di rivestimento di estradosso 22, definen do così il profilo della struttura 10.

La struttura di aletta di estremità 10 è del tipo multìlongherone, e comprende pertanto anche una pluralità di longheroni 30, che si estendono nella direzione di estensione della struttura 10 e collegano fra loro la porzione di rivestimento di intradosso 21 e la porzione dì rivestimento di estradosso 22 in modo da definire un cassone strutturale .

In corrispondenza della porzione di rivestimento di bordo d'uscita 24, la porzione di rivestimento di intradosso 21 e la porzione di rivestimento di estradosso 22 sono collegate fra loro da un corpo a cuneo 40 di materia plastica espansa.

Secondo l'invenzione, tutto il rivestimento esterno 20 ed i longheroni 30 sono ottenuti dall'accoppiamento, secondo modalità che verranno specificate nel seguito, di strati di preimpregnato. Preferibilmente, si tratta di preimpregnato con matrice di resina epossidica rinforzata con fibre di carbonio. Ai fini dell'invenzione, con il termine "preimpregnato" si intende in modo convenzionale un semilavorato comprendente fibre di rinforzo ed una matrice di resina in cui tali fibre sono immerse. Le fibre possono essere disposte secondo differenti configurazioni, ad esempio in uno strato unidirezionale, in due strati aventi orientazioni differenti l'uno dall'altro, o come tessuto. I preimpregnati sono generalmente preparati in forma di nastri ed avvolti in rotoli.

Pertanto, per la preparazione dei vari componenti della struttura 10 il preimpregnato viene preliminarmente tagliato secondo le dimensioni richieste .

Nelle figure 3, 4, 7 e 13 è rappresentata un'attrezzatura a guscio 50, comprendente una prima ed una seconda metà di stampo 51, 52, per la fabbricazione della struttura 10. La seconda metà di stampo 52 è, in una fase di deposizione del preimpregnato, disposta in modo tale da essere orientata verso l'alto, come illustrato in fig. 3. In vista di una successiva fase di polimerizzazione, la seconda metà dì stampo 52 viene ribaltata e posizionata sopra la prima metà di stampo 51, come illustrato in fig. 13. In particolare, la linea di accoppiamento degli stampi 51 e 52 esige una precisione tale da non presentare discontinuità; ne consegue una superficie aerodinamica controllata priva di gradini. L'attrezzatura a guscio 10 è realizzata secondo l'insegnamento del brevetto EP 0 582 160 menzionato all'inizio della presente descrizione. Le metà di stampo 51 e 52 sono sagomate in modo tale da conferire il profilo desiderato al materiale che viene su esse posato, e presentano pertanto rispettive superfici di stampo 51a e 52a, che copiano la forma desiderata da attribuire rispettivamente alla porzione di rivestimento di estradosso 22 ed alla porzione di rivestimento di intradosso 21 .

Le metà di stampo 51 e 52 ed in particolare le superfici di stampo 5la e 52a sono predisposte in modo convenzionale per essere utilizzate, in una camera pulita in condizioni di temperatura/umidità controllata, per la deposizione in successione (stratificazione) di più strati di preimpregnato in modo tale da ottenere una struttura stratificata. Nello specifico, sulla superficie di stampo 51a si ottiene la porzione di rivestimento di estradosso 22, mentre sull'altra superficie di stampo 52a si ottiene la porzione di rivestimento di intradosso 21.

Pertanto, le superfici dì stampo 51a e 52a devono essere trattate con un agente distaccante oppure devono essere rivestite con un film distaccante, per facilitare la separazione del pezzo finito dalle superfici di stampo 51a e 52a al termine del ciclo di polimerizzazione.

Al fine di ridurre al massimo il peso, massimizzando la rigidezza, le porzioni di rivestimento dì intradosso 21 ed estradosso 22 sono realizzate in modo tale da avere una configurazione del tipo sandwich, con un'anima formata da elementi irrigidenti 60 di materiale con struttura a nido d'ape, visibili nelle figure 1, 5 a 7, e 14. Preferibilmente, il materiale a nido d'ape è in Nomex<®>, ad esempio il prodotto HRH-10 di Hexcel Corp ., Stamford, Connecticut, USA.

In figura 1 è illustrata la disposizione degli elementi irrigidenti 60 nel rivestimento di intradosso 21 ed estradosso 22. Tali elementi 60 sono collocati in corrispondenza delle zone sottoposte a maggior carico. Nell'esempio illustrato, gli elementi irrigidenti 60 presentano dimensioni differenti, sono presenti in numero di quattro, e sono interposti, secondo una vista in pianta, fra longheroni adiacenti 30. Gli elementi irrigidenti 60 vengono ottenuti lavorando a macchina il materiale a nido d'ape in modo tale da avere un corpo 61 come in fig. 5, con una sezione trasversale trapezoidale.

Poiché il materiale a nido d'ape in Nomex<®>costituente gli elementi irrigidenti 60 non sarebbe in grado di reggere le pressioni utilizzate nel ciclo di polimerizzazione finale della struttura 10, esso viene sottoposto preliminarmente ad un processo di stabilizzazione. Tale processo di stabilizzazione prevede la formazione di una struttura a sandwich, illustrata in fig. 6, nella quale sulla faccia superiore 6la ed inferiore 61b del corpo 61 viene depositato un film di adesivo epossidico 63, uno strato di tessuto di fibra di carbonio preimpregnato 62 ed uno strato di tessuto pelabile 65.

Tale struttura a sandwich viene sottoposta ad un ciclo di polimerizzazione di stabilizzazione in autoclave con sacco a vuoto, per rendere stabile l'adesione degli strati di tessuto di fibra di carbonio preimpregnato 62 al corpo a nido d'ape 61. Un esempio di ciclo adatto per i materiali sopra indicati prevede di mantenere il sandwich ad una temperatura dì 180°C e ad una pressione di 3 bar per 60-90 minuti.

La preparazione della struttura a sandwich per il ciclo di polìmerizzazione/stabilizzazione prevede inoltre, in modo di per sé convenzionale, l'ancoraggio degli strati di tessuto di fibra di carbonio 62 all'attrezzo di stratificazione (non illustrato) , attraverso strisce dì materiale di ventilazione perimetrale (fibra di vetro secca) 64, e l'applicazione di strati di tessuto pelabile esterni 65. Naturalmente, l'ancoraggio può essere eseguito con metodologie alternative, ad es. con "grit strip" (strisce di ancoraggio), che consiste nel fissare sullo stampo strisce metalliche le cui superfici presentano rugosità, sulle quali si ancorano le tele dì preimpregnato.

Gli elementi irrigidenti 60 così stabilizzati vengono poi tagliati e rifilati, per essere trasferiti all'interno delle porzioni di rivestimento di estradosso 22 e di intradosso 21 come illustrato nelle figg. 1 e 7, con riferimento alla sola porzione di rivestimento di estradosso 22, A tal fine, sulla metà di stampo 51 viene posata una prima frazione 22a di strati di preimpregnato, poi vengono applicati gli elementi di irrigidimento 60 secondo le posizioni prestabilite, ed infine viene completata la posa degli strati di preimpregnato applicando una seconda frazione 22b di tali strati in modo da coprire gli elementi di irrigidimento 60. La procedura è analoga per la porzione dì rivestimento di intradosso 21.

Le porzioni di rivestimento dì intradosso 21 e di estradosso 22 ottenute alla fine delle fasi di processo sopra descritte sono fresche, ossia la matrice di resina del materiale preimpregnato che le costituisce non è ancora polimerizzata.

Nella fase di posa degli strati delle porzioni di rivestimento 21 e 22 è possibile applicare, fra strati differenti, sensori di monitoraggio quali quelli descritti in WO 95/24614 ed US 5493 390. In questo modo è possibile introdurre in modo annegato, in aree critiche della struttura, sensori a fibre ottiche con reticolo di Bragg che consentono il monitoraggio della deformazione intrinseca della struttura 10, durante le prove strutturali. Così, con tale validazione, i sensori possono essere utilizzati come monitoraggio dello stato strutturale per tutta la vita utile di esercizio della struttura, evidenziando lo stato di affaticamento per eventuali interventi preventivi di manutenzione e/o riparazione .

In figura 8 è rappresentato un attrezzo sagomato 80 per la fabbricazione della porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23. Tale attrezzo 80 è sagomato in modo tale da conferire il profilo desiderato al materiale che viene su esso posato, e presenta pertanto una superficie di stampo 80a che copia la forma desiderata da attribuire alla porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23.

L'attrezzo sagomato 80 ed in particolare la superficie di stampo 80a è preparata in modo convenzionale per essere utilizzata, in una camera pulita in condizioni di temperatura/umidità controllata, per la deposizione in successione (stratificazione) di più strati di preimpregnato in modo tale da ottenere una struttura stratificata, così da formare la porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23. La deposizione degli strati può essere intervallata da fasi di compattazione tramite sacco a vuoto. La porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23 ottenuta alla fine delle fasi di processo sopra descritte è fresca, ossia la matrice di resina del materiale preimpregnato che la costituisce non è ancora polimerizzata.

In figura 9 è rappresentato in sezione il dettaglio di uno dei longheroni della struttura 10 della fig. 1. Tale longherone 30 comprende due semilongheroni 31 formati da due elementi con sezione a C uniti fra loro in corrispondenza della loro anima centrale 31b, le cui ali di estremità 31a sono piegate in modo tale da formare complessivamente una struttura a doppia T. Riempitivi 33 a sezione trasversale triangolare sono applicati lungo i due recessi longitudinali che si trovano nelle zone di raccordo tra le anime e le ali dei profilati. Infine, strisce di copertura 34 sono applicate alle estremità della sezione del longherone per coprire i recessi ove sono stati in precedenza posizionati i riempitivi 33.

Nelle figure 10a a lOd sono rappresentate le fasi di un esempio di un processo di fabbricazione del longherone 30 di tipo convenzionale. Ai fini dell'invenzione non è essenziale il tipo di processo per ottenere il longherone, né tanto meno la forma specifica di quest'ultimo. Ciò che invece è essenziale è che i longheroni 30 ottenuti alla fine delle fasi del processo suddetto siano freschi, ossia che la matrice di resina del materiale preimpregnato che li costituisce non sia ancora polimerizzata .

In figura IOa è mostrata una fase di processo in cui, a partire da una lamina di preimpregnato 31' completamente piana, si ottiene un semilongherone 31 avente sezione a C. Un attrezzo di formatura indicato complessivamente con 90 comprende un mandrino 91 allungato di sezione trasversale complessivamente rettangolare posizionato lungo un suo lato ad una piastra piana rigida 92. La lamina di preimpregnato 31' viene inizialmente posata sul mandrino 91, il quale viene introdotto in un'apparecchiatura di termoformatura, dotata di lampade ad infrarossi 94 che scaldano la lamina fino ad un valore di temperatura tale da consentire uno scorrimento reciproco tra gli strati di preimpregnato durante l'operazione di piegatura delle flangie (cioè le ali di estremità) senza formazione di grinze. Raggiunta la temperatura voluta, si applica il vuoto tramite valvole per 1'applicazione del vuoto 101 (fig. 10a). Un sacco a vuoto 95 applicato sulla lamina 31' e sigillato sulla piastra 92 viene quindi richiamato per effetto dell'applicazione del vuoto verso il basso costringendo le "ali" della lamina 31' a piegarsi verso il basso, copiando la forma del mandrino 91. A ciascuna lamina 31', inizialmente piana, viene così conferita la forma a C mediante termoformatura.

Completata la formatura a caldo di due semilongheroni 31 freschi a C, nelle zone dì raccordo tra le anime 31b e le ali 3la dei semilongheroni viene applicata una striscia di adesivo 96 lungo l'intera lunghezza dei semilongheroni. I due semilongheroni vengono quindi sovrapposti come illustrato in fig. 10b.

Come illustrato in fig. 10c, lungo i due recessi longitudinali che sì trovano in corrispondenza delle zone di raccordo tra le anime e le ali dei semilongheroni vengono applicati i riempitivi 33 formati a partire da un nastro di materiale preimpregnato. Successivamente si applica uno strato di adesivo 98 a coprire ciascun riempitivo 33.

Poi, come illustrato in fig. lOd, si applicano le strisce di copertura 34 formate a partire da laminati di materiale preimpregnato. Infine si effettua una compattazione del longherone 30 tramite sacco a vuoto.

Separatamente viene lavorato il corpo a cuneo 40 di materia plastica espansa leggera visibile in fig. 2. Preferibilmente il corpo a cuneo 40 è di schiuma a celle chiuse, ad esempio Rohacell<®>51 WF di Degussa GmbH, Dusseldorf, Germania. Il corpo a cuneo 40 viene lavorato a macchina in modo tale da avere una dimensione maggiorata in altezza rispetto alla dimensione nominale che esso presenta all'interno della struttura 10 finita, per i motivi che verranno chiariti nel seguito.

I componenti freschi della struttura 10 pròdotti secondo le fasi di processo sopra descritte vengono quindi assemblati sulla prima metà di stampo 51 sulla quale è già presente la porzione di rivestimento di estradosso 22. In particolare, la porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23 viene trasferita su un organo di sostegno 100 posizionato da un lato della porzione dì rivestimento di estradosso 22, in modo tale da collegare quest'ultima alla porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23. Inoltre, vengono posizionati i longheroni 30 con rispettivi organi di sostegno 100 sui quali sono stati precedentemente trasferiti, e, dal lato opposto, il corpo a cuneo 40, il quale viene fissato alla porzione di rivestimento di estradosso 22 tramite un film di adesivo 99 , come illustrato in fig. 12. Il posizionamento degli organi di sostegno 100 con la porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23 e con i longheroni 30 è coordinato da mozzi di estremità {non illustrati) solidali agli organi di sostegno 100 che vengono impegnati su pettini di riferimento (non illustrati) fissati sullo stampo 51. Gli organi dì sostegno 100 fungono da sostegno per il materiale preimpregnato non ancora polimerizzato dei componenti che essi supportano. Tali organi di sostegno 100 sono rivestiti con sacchì a vuoto tubolari, basati sull'insegnamento del brevetto EP 0582 160.

Una volta disposti i componenti sopra indicati sulla prima metà di stampo 51, si procede a ribaltare la seconda metà di stampo 52 ed a disporla sulla prima metà di stampo 51 in modo tale da posizionare la porzione di rivestimento di intradosso 21 fresca sui longheroni 30 e sugli organi di sostegno 100, così da ottenere una struttura d'ala 10 fresca, secondo la configurazione illustrata in fig. 13.

Inoltre, il posizionamento della seconda metà di stampo 52 fa sì che la porzione di rivestimento di intradosso 21 venga collegata alla porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23, e fa sì che parte della porzione di rivestimento di intradosso 21 venga posata sul corpo a cuneo 40, il quale era a sua volta già posizionato sulla porzione di rivestimento di estradosso 22. Viene così a completarsi il rivestimento esterno 20 della struttura 10.

Per garantire la continuità del rivestimento esterno 20, è preferibile adottare per le sue parti un collegamento a giunti sfalsati. A tal proposito, in figura 11 è visibile la parte della struttura 10 in corrispondenza del bordo d'attacco. Come si può osservare, gli strati della porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23 sono sovrapposti in modo tale da non terminare allo stesso punto, ma piuttosto in punti differenti, così da definire bordi 23a e 23b con un profilo a gradini. Allo stesso modo, gli strati delle porzioni di rivestimento di estradosso 22 e di intradosso 21 sono sovrapposti in modo tale da definire bordi 21a e 22b con profili a gradini complementari rispetto ai bordi 23a e 23b della porzione di rivestimento di bordo d'attacco 23 ai quali sono rispettivamente collegati.

Il collegamento a giunti sfalsati è adottato anche per collegare fra loro i longheroni 30 tramite le loro ali di estremità 31 e strisce di copertura 34, come illustrato in fig. 14. Per evitare discontinuità nelle zone di giunzione fra un longherone 30 e l'altro si adottano anche qui giunti sfalsati 31g e 34g.

Come sopra accennato, il corpo a cuneo 40 è interposto fra le porzioni di rivestimento di intradosso 21 e di estradosso 22.

Come sopra spiegato, il corpo a cuneo 40 presenta uno spessore in altezza maggiorato rispetto alla sua dimensione nominale. Ciò ha come effetto la compattazione del bordo d'uscita della struttura 10 mediante la compressione reciproca, dovuta alla forza di chiusura dell'attrezzatura a guscio 50, fra gli strati non polimerizzati delle porzioni di rivestimento di estradosso 22 e di intradosso 21 ed il corpo a cuneo 40. Quest'ultimo è capace di esercitare la necessaria pressione di reazione sui rivestimenti solo se viene schiacciato e portato alla dimensione nominale, partendo dalla dimensione maggiorata in modo calibrato.

A tal fine, il corpo a cuneo 40 viene lavorato a macchina con un offset pari ad una percentuale dello spessore degli strati polimerizzati, e pertanto maggiorato in altezza dì un valore variabile a seconda dello spessore delle porzioni di rivestimento di intradosso 21 e di estradosso 22. Tale percentuale di maggiorazione è stata determinata sperimentalmente dagli inventori, con i materiali sopra indicati, ad un valore pari a circa il 20%, ed è legata di fatto al fattore di maggiorazione degli strati non polimerizzati rispetto allo spessore degli strati polimerizzati.

La struttura 10 fresca ottenuta secondo le fasi sopra indicate, inserita nell'attrezzatura a guscio 50, viene infine introdotta in autoclave (non illustrato) per un ciclo di polimerizzazione finale per il consolidamento delle porzioni di rivestimento di intradosso 21, di estradosso 22, di bordo d'attacco 23 e dei longheroni 30 e la cura contemporanea (cocura) dei vari componenti.

All'interno dell'autoclave, nella parte più grande, indicata con I, della struttura 10, la pressione da esercitare sui componenti freschi è applicata tramite i sacchi a vuoto tubolari realizzati secondo l'insegnamento del brevetto EP 0582 160, mentre nella parte II la pressione è esercitata per reazione allo schiacciamento del corpo a cuneo 40, come sopra spiegato. Nel caso in cui il materiale preimpregnato sia carboresina, la pressione massima del ciclo di polimerizzazione è 6 bar, mentre la temperatura massima è 180°C.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di fabbricazione di una struttura d'ala (10), comprendente le fasi seguenti: posare in successione su una prima metà di stampo (51) una pluralità di strati di materiale preimpregnato in modo tale da formare un primo rivestimento (22) fresco di detta struttura d'ala; posare in successione su una seconda metà di stampo (52) una pluralità di strati di materiale preimpregnato in modo tale da formare un secondo rivestimento (21) fresco di detta struttura d'ala; formare una pluralità di longheroni (30) freschi, ciascuno di detti longheroni comprendendo una pluralità di strati di materiale preimpregnato; disporre in modo coordinato detti longheroni freschi sul primo rivestimento fresco (21) tramite organi di sostegno amovibili (100) sui quali sono stati precedentemente posizionati i longheroni stessi; ribaltare la seconda metà di stampo e disporla sulla prima metà di stanrpo in modo tale da posizionare detto secondo rivestimento fresco su detti longheroni e detti mezzi di sostegno, in modo tale da ottenere una struttura d'ala fresca; e sottoporre detta struttura d'ala fresca ad un ciclo di polimerizzazione con sacco a vuoto, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le fasi seguenti: posare in successione su un attrezzo sagomato (80) una pluralità di strati di materiale preimpregnato in modo tale da formare un rivestimento di bordo d'attacco (23) fresco di detta struttura d'ala; formare un corpo a cuneo (40) di materia plastica espansa leggera, detto corpo a cuneo essendo destinato ad essere interposto fra detti primo e secondo rivestimento in corrispondenza del bordo d'uscita di detta struttura d'ala; terminata la fase di disposizione dei longheroni freschi sul primo rivestimento fresco (21), posizionare detto corpo a cuneo sul primo rivestimento fresco, in modo tale che, quando detto secondo rivestimento fresco viene posizionato su detti longheroni, detto rivestimento di bordo d'attacco fresco sia collegato a detti primo e secondo rivestimento fresco, e detto corpo a cuneo sia interposto fra detti primo e secondo rivestimento fresco; in modo tale da ottenere, al termine del ciclo di polimerizzazione, una struttura d'ala a profilo integrale controllato e priva di organi di collegamento meccanico.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo a cuneo è di schiuma a celle chiuse .
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui detto corpo a cuneo è di Rollaceli<®>.
4 . Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 a 3, in cui detto corpo a cuneo viene lavorato a macchina in modo tale da avere una dimensione maggiorata in altezza rispetto alla dimensione nominale che esso presenta all'interno di detta struttura al termine della polimerizzazione.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui in almeno uno di detti primo e secondo rivestimento fresco si interpongono a sandwich fra gli strati di materiale preimpregnato uno o più elementi irrigidenti (60) di materiale a nido d'ape, i quali vengono posizionati in modo prestabilito su zone dove è richiesta una maggior rigidezza strutturale.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detto materiale a nido d'ape è in Nomex<®>.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detti elementi irrigidenti vengono ottenuti lavorando a macchina il materiale a nido d'ape in modo tale da ottenere semilavorati (61) con una sezione trasversale trapezoidale.
8 . Procedimento secondo una delle rivendicazioni 5 a 7, in cui detto materiale a nido d'ape è normalmente in grado di resistere a pressioni inferiori alle pressioni di polimerizzazione del materiale preimpregnato.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, in cui detti elementi irrigidenti vengono sottoposti, preliminarmente a detta fase di interposizione a sandwich, ad un processo di stabilizzazione in cui vengono rivestiti con un materiale in tessuto di fibra preimpregnato, tessuto pelabile e sottoposti ad un ciclo di polimerizzazione ad una pressione massima inferiore alla pressione massima del ciclo di polimerizzazione della struttura d'ala.
10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui detto materiale in tessuto di fibra viene applicato su detti elementi irrigidenti mediante un film di adesivo.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui detto materiale in tessuto di fibra è di fibra di carbonio.
12. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui gli strati di materiale preimpregnato di detto rivestimento di bordo d'attacco vengono collegati con gli strati di materiale preimpregnato di detto primo e secondo rivestimento mediante un collegamento a giunti sfalsati {21a, 23a, 22b, 23b).
13. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui gli strati di materiale preimpregnato di ciascun longherone (30) sono collegati agli strati di materiale preimpregnato di un longherone (30) adiacente mediante un collegamento a giunti sfalsati (31g, 34g).
14. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto materiale preimpregnato è a base di fibra di carbonio.
15. Struttura d'ala (10) ottenuta con un procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti.