BR102020000707A2

BR102020000707A2 - Placa de molde de compressão, e, método para fabricar uma peça construída a partir de material compósito não curado

Info

Publication number: BR102020000707A2
Application number: BR102020000707-6A
Authority: BR
Inventors: Gagandeep Saini
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2020-10-06
Also published as: US20220355556A1; JP7469034B2; EP3693155A1; JP2020128080A; EP3693155B1; CN111531924B; US11993033B2; CN111531924A; US20200254702A1; CA3064841A1; AU2020200004A1

Abstract

uma placa de molde de compressão para aplicação em um material compósito não curado que inclui uma primeira fenda definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão. é adicionalmente incluído um método para curar uma peça de material compósito com mudança geométrica dentro da peça. o método inclui fabricar uma peça construída a partir de material compósito não curado com uma mudança geométrica dentro do material compósito não curado, que inclui uma etapa de posicionamento de uma placa de molde de compressão em relação sobreposta ao material compósito não curado que possui uma mudança geométrica no material compósito não curado, em que a placa de molde de compressão inclui uma primeira fenda definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão.

Description

PLACA DE MOLDE DE COMPRESSÃO, E, MÉTODO PARA FABRICAR UMA PEÇA CONSTRUÍDA A PARTIR DE MATERIAL COMPÓSITO NÃO CURADO

CAMPO

[001] Esta divulgação se refere à fabricação de peças compósitas e, mais particularmente, ao controle de rugas em uma peça compósita finalizada que incorreu distorção da fibra antes da cura.

FUNDAMENTOS

[002] Na fabricação de peças compósitas, sabe-se que a resistência à compressão de uma peça compósita finalizada é sensível à retidão das fibras dentro da peça compósita curada finalizada. Com a presença de ondulação das fibras dentro da peça composta, pode ocorrer uma perda significativa na resistência da peça compósita.

[003] Uma alteração ou distorção da linearidade da fibra pode ocorrer de várias maneiras diferentes em relação a uma peça compósita antes da cura. Exemplos de distorção das fibras antes da cura podem ocorrer com a peça compósita sofrendo uma mudança na geometria, tal como a peça compósita não curada sendo posicionada para estender-se em torno de um raio de curvatura ou com a peça compósita não curada tendo uma queda de camada. Independentemente da causa de conferir uma mudança de direção das fibras dentro da peça compósita que está sendo fabricada, a mudança de direção da peça compósita pode conferir tensão às fibras em uma porção da peça compósita e pode conferir compressão a outra porção da peça compósita antes da cura. Com as fibras posicionadas em compressão dentro da peça compósita não curada, as fibras podem ser distorcidas a partir de um alinhamento em linha reta e sofrer o agrupamento das fibras. Com as fibras em uma condição distorcida, a cura da peça compósita pode resultar em enrugamento descontrolado na peça compósita curada.

[004] As rugas que aparecem em uma peça compósita curada podem identificar locais dentro da peça compósita onde as fibras foram distorcidas e onde a peça compósita tem resistência reduzida. Como resultado, o fabricante pode adicionar material compósito adicional à peça compósita para reforçar a peça compósita nos locais enrugados, de modo a prover resistência adicional à peça compósita. Esse procedimento de adição de material compósito acrescenta tempo, mão de obra e custo de material na fabricação da peça compósita. Além disso, esse procedimento de adição de material compósito adiciona peso à peça compósita finalizada. A adição de peso à peça compósita finalizada, que é usada, por exemplo, na fabricação de uma aeronave, contribui para o custo adicional de operação da aeronave.

[005] Em alguns casos de enrugamento não controlado que ocorre na peça compósita curada, as especificações de engenharia e/ou outros regulamentos de fabricação, que limitam o comprimento e a profundidade das rugas permitidas em uma peça compósita finalizada, podem ser excedidos, tornando a peça compósita finalizada inutilizável e resultando na peça compósita sendo descartada. Como resultado, é necessário controlar o enrugamento que resulta da colocação de fibras em condições de compressão e distorcidas do alinhamento linear incorrido, por exemplo, com material compósito não curado sofrendo mudanças geométrica. O controle de rugas da peça compósita finalizada pode evitar a necessidade de adicionar material compósito para reforçar a resistência da peça compósita, o que pode adicionar peso a uma estrutura que está sendo fabricada com a peça compósita, como uma aeronave, resultando em custos operacionais adicionais e/ou pode evitar enrugamentos não controlados na peça compósita que excedam as especificações de engenharia e/ou diretrizes regulatórias e de ser descartada.

SUMÁRIO

[006] Um exemplo inclui uma placa de molde de compressão para aplicação em um material compósito não curado que inclui uma primeira fenda definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão.

[007] Um exemplo inclui um método para fabricar uma peça construída a partir de material compósito não curado com uma mudança geométrica dentro do material compósito não curado, incluindo uma etapa de posicionamento de uma placa de molde de compressão em relação sobreposta ao material compósito não curado que possui uma mudança geométrica no material compósito não curado, em que a placa de molde de compressão inclui uma primeira fenda definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão.

[008] Os aspectos, funções e vantagens que foram discutidos podem ser alcançados de maneira independente em diversas modalidades, ou podem ser combinados em ainda outras modalidades, mais detalhes das quais podem ser vistos com referência à descrição e desenhos que seguem.

[009] Além disso, a divulgação compreende as modalidades de acordo com as seguintes cláusulas:

[0010] Cláusula 1. Uma placa de molde de compressão (46) para aplicação em um material compósito não curado (48), compreendendo:
uma primeira fenda (50) é definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46).

[0011] Cláusula 2. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 1, em que:
a primeira fenda (50) se estende através da placa de molde de compressão (46) a partir de uma superfície (52) da placa de molde de compressão (46), para posicionamento sobre uma superfície (54) do material compósito não curado (48); e
a primeira fenda (50) se estende através da placa de molde de compressão (46) até uma superfície oposta (56) da placa de molde de compressão, para posicionamento em relação voltada para fora da superfície (54) do material compósito não curado (48) com a superfície (52) da placa de molde de compressão (46) posicionada no material compósito não curado (48).

[0012] Cláusula 3. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 2, em que pelo menos uma porção (58) da superfície (52) se estende em uma direção linear (Ld).

[0013] Cláusula 4. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 3, em que pelo menos uma porção (62) da superfície (56) se estende em uma direção linear (Ld).

[0014] Cláusula 5. A placa de molde de compressão (46) de acordo com as Cláusulas 2 a 4, em que pelo menos uma porção (66) da superfície (52) se estende em uma direção curvilínea (C).

[0015] Cláusula 6. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 5, em que pelo menos uma porção (68) da superfície (56) se estende em uma direção curvilínea (C).

[0016] Cláusula 7. A placa de molde de compressão (46) de acordo com as Cláusulas 1 a 6, em que a primeira fenda (50) se estende em uma direção linear (LD) ao longo da placa de molde de compressão (46).

[0017] Cláusula 8. A placa de molde de compressão (46) de acordo com as Cláusula 1 a 7, em que uma dimensão de largura (W) da primeira fenda (50) inclui uma dimensão de largura de um centésimo de uma polegada (0,01 polegada (0,025 cm)) até e incluindo cinco centésimos de uma polegada (0,05 polegada (0,127 cm)).

[0018] Cláusula 9. A placa de molde de compressão (46) de acordo com as Cláusulas 1 a 8, em que:
a placa de molde de compressão (46) inclui um comprimento (Lc); e
a primeira fenda (50) se estende em uma direção linear transversal ao comprimento (Lc) da placa de molde de compressão (46).

[0019] Cláusula 10. A placa de molde de compressão (46) de acordo com as Cláusulas 1 a 9, incluindo adicionalmente uma segunda fenda (76) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da primeira fenda (50).

[0020] Cláusula 11. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 10, em que a primeira fenda (50) e a segunda fenda (76) se estendem ao longo da placa de molde de compressão (46) afastadas uma da outra e estendendo-se na mesma direção.

[0021] Cláusula 12. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 11, em que a placa de molde de compressão (46) inclui uma extremidade (78) e uma segunda extremidade oposta (80),

[0022] Cláusula 13. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 12, em que:
a primeira fenda (50) se estende através da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46) e se estende em direção à segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46), em que uma extremidade (82) da primeira fenda (50) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46); e
a segunda fenda (76) se estende através da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46) e se estende em direção à extremidade (78) da placa de molde de compressão (46), em que uma extremidade (84) da segunda fenda (76) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46).

[0023] Cláusula 14. A placa de molde de compressão (46) de acordo com a Cláusula 13, incluindo adicionalmente:
uma terceira fenda (86) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada adjacente à segunda fenda (76) com a segunda fenda (76) posicionada entre a primeira fenda (50) e a terceira fenda ( 86), em que:
a terceira fenda (86) se estende através da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46) em direção à segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46); e
uma extremidade (88) da terceira fenda (86) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46); e
uma quarta fenda (90) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada adjacente à primeira fenda (50) com a primeira fenda (50) posicionada entre a segunda fenda (76) e a quarta fenda (90), em que:
a quarta fenda (90) se estende através da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46) em direção à extremidade (78) da placa de molde de compressão (46); e
uma extremidade (92) da quarta fenda (90) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46).

[0024] Cláusula 15. Um método (98) para fabricar uma peça construída a partir de material compósito não curado (48) com uma mudança geométrica dentro do material compósito não curado (48), compreendendo uma etapa de posicionamento de uma placa de molde de compressão (46) em relação sobreposta ao material compósito não curado (48) que possui uma mudança geométrica no material compósito não curado (48), em que a placa de molde de compressão (46) inclui uma primeira fenda (50) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46).

[0025] Cláusula 16. O método de acordo com a Cláusula 15, incluindo adicionalmente colocar o material compósito não curado (48) e a placa de molde de compressão (46) em uma bolsa a vácuo.

[0026] Cláusula 17. O método (98) de acordo com a Cláusula 16, incluindo adicionalmente colocar uma pressão de ar reduzida dentro do saco a vácuo, puxando uma porção (94) do material compósito não curado (48) para a primeira fenda (50).

[0027] Cláusula 18. O método (98) de acordo com a Cláusula 17, incluindo adicionalmente aquecer o material compósito não curado (48) e curar o material compósito não curado (48) e a porção (94) do material compósito não curado (48) posicionada dentro da primeira fenda (50) formando uma ruga (A) de material compósito curado (48’).

[0028] Cláusula 19. O método (98) de acordo com as Cláusulas 15 a 18, em que a primeira fenda (50) da placa de molde de compressão (46) se estende a partir de uma superfície (52) da placa de molde de compressão (46), para posicionamento em relação voltada à superfície (54) do material compósito não curado (48) e se estende através de uma dimensão de espessura da placa de molde de compressão (46) para uma superfície oposta (56) da placa de molde de compressão (46), para posicionamento em relação voltada afastada da superfície (54) do material compósito não curado (48).

[0029] Cláusula 20. O método (98) de acordo com as Cláusulas 15 a 19, em que
a placa de molde de compressão (46) inclui adicionalmente uma segunda fenda (76) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da primeira fenda (50); e
a primeira fenda (50) e a segunda fenda (76) se estendem ao longo da placa de molde de compressão (46) afastadas uma da outra estendendo-se na mesma direção.

BREVE SUMÁRIO DOS DESENHOS

[0030] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma aeronave;
a Figura 2 é uma vista esquemática em seção transversal de uma asa construída de uma película compósita e longarinas de lâminas compósitas, como visto ao longo da linha 2-2 da Figura 1;
a Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma longarina de lâmina compósita não curada estendendo-se ao longo da película compósita da asa da Figura 2;
a Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de uma porção de uma placa de molde de compressão usada na fabricação da longarina de lâmina da Figura 3;
a Figura 5 é uma vista em perspectiva da placa de molde de compressão da Figura 4 posicionada na longarina de lâmina não curada estendendo-se ao longo da película compósita da asa da Figura 3;
a Figura 6 é uma vista lateral parcial elevada da placa de molde de compressão da Figura 4 posicionada na longarina de lâmina não curada da Figura 5;
a Figura 7 é uma vista lateral parcial elevada ampliada da placa de molde de compressão da Figura 6 com uma pressão reduzida tendo sido aplicada a uma superfície externa da placa de molde de compressão
a Figura 8 é uma vista em perspectiva parcial da longarina de lâmina da Figura 7 com a placa de molde de compressão removida da longarina de lâmina após cura do material compósito e com rugas controladas posicionadas na longarina de lâmina; e
a Figura 9 é um fluxograma de método para curar uma peça compósita tendo uma mudança geométrica.

Descrição

[0031] Várias peças usadas na montagem de estruturas são construídas em material compósito, que inclui fibras e resina. Na fabricação das várias peças, as peças são frequentemente sujeitas a alterações na forma geométrica antes de serem curadas. A mudança na forma geométrica da peça não curada resulta em distorção do alinhamento linear das fibras de reforço dentro do material compósito usado na fabricação da peça. A distorção do alinhamento linear das fibras pode ocorrer por, por exemplo, queda de uma ou mais camadas na construção da peça compósita ou por alteração da forma da peça compósita, de modo a se conformar a uma forma de outra peça, de modo que o material compósito seja retirado de ser posicionado em um plano chato. Mudar a forma do material compósito não curado usado na construção da peça, a título de exemplo de queda de camadas e/ou alterar a forma do material compósito de uma configuração plana, altera ou distorce o alinhamento linear das fibras dentro do material compósito não curado a partir de uma orientação linear.

[0032] Por exemplo, ao fabricar uma peça compósita, que inclui o material compósito sendo conformado para seguir uma curvatura de uma peça adjacente, antes da cura, as fibras em uma porção do material compósito que segue a curvatura podem ficar distorcidas a partir de um alinhamento linear. V À medida que o material compósito segue a curvatura, uma porção das fibras dentro do material compósito pode ser colocada em tensão e outra porção das fibras dentro do material compósito pode ser colocada em compressão. As fibras sujeitas a compressão podem ficar distorcidas e tendem a se agrupar. Ao curar o material compósito com fibras agrupadas, a peça compósita curada pode desenvolver rugas não controladas indesejadas. Se a dobra não controlada, que é indicativa de resistência reduzida para a peça compósita finalizada, exceder as especificações de engenharia e/ou as diretrizes regulatórias para enrugamento, talvez seja necessário adicionar material compósito adicional à peça que está sendo fabricada ou que a peça precise ser descartada.

[0033] Em referência às Figuras 1 a 3, a aeronave 10 é um exemplo de uma estrutura que tem porções da estrutura montada com peças construídas com material compósito, em que as peças compósitas são sujeitas a mudanças de forma geométrica antes da peça compósita ser curada. Exemplos de porções da aeronave 10, que têm peças compósitas que são sujeitas a mudança de forma geométrica antes de serem curadas incluem, por exemplo, asas 12, fuselagem 14, estabilizador de cauda 16, asas de cauda 18, assim como outras porções estruturais da aeronave 10 e bem como outras partes de outras estruturas que são montadas utilizando peças compósitas.

[0034] Um exemplo de uma peça compósita sujeita a mudança de forma geométrica antes da peça compósita ser curada é uma longarina ou reforço que será empregado, por exemplo, dentro da asa 12 da aeronave 10. A asa 12 inclui a película compósita 20, que tem uma superfície interna 22, como visto na Figura 3, que tem um contorno que requer a longarina de lâmina 24 construída de material compósito 48 para mudar a geometria ou a forma, de modo a se conformar à superfície interna 22 da película compósita 20. A longarina de lâmina 24 conforma-se à superfície interna 22 da película compósita 20, de modo a otimizar a fixação da longarina de lâmina 24 à película compósita 20 e otimizar o suporte de rigidez da longarina de lâmina 24 à película compósita 20. A longarina de lâmina 24 é descrita aqui como um exemplo de uma peça compósita fabricada em que a geometria ou forma da peça compósita é mudada antes da cura. Muitas outras configurações de longarinas ou outras peças compósitas podem ser usadas para descrever os ensinamentos dessa divulgação.

[0035] A superfície interna 22 da película compósita 20 muda a elevação ou o contorno da superfície interna 22 da película compósita 20, tal como na rampa 26, que inclui a primeira curvatura 28 e a segunda curvatura 29. A primeira e a segunda curvaturas 28, 29 são posicionadas nas extremidades opostas da rampa 26 na película compósita 20. O contorno ou mudança na elevação da superfície interna 22 da película compósita 20 pode ocorrer, por exemplo, com quedas de camadas na película compósita 20 para acomodar demandas de carga na asa 12 e/ou para acomodar o tamanho da asa 12, conforme a asa 12 se estende para longe de fuselagem 14. Para que a longarina de lâmina 24 se conforme à superfície interna 22 da película compósita 20, a forma da longarina de lâmina 24 é alterada antes da cura da longarina de lâmina 24, de modo que os flanges 30 e a tela 32 da longarina de lâmina 24 sigam o contorno ou curvatura da superfície interna 22 da película compósita 20 à medida que a longarina de lâmina 24 se estenda ao longo da rampa 26.

[0036] Em referência à Figura 6, a rampa 26 de película compósita 20 é vista com primeira curvatura 28 e a segunda curvatura 29 da película compósita 20 posicionada em extremidades opostas da rampa 26, como mencionado acima. O flange 30, da longarina de lâmina 24 mostrada na Figura 3, subjacente à placa de molde de compressão 46 na FIG 6, inclui material compósito não curado 48 que tem fibras 34 que se estendem ao longo do comprimento L da longarina de lâmina 24, como visto nas Figuras 3 e 6. A tela 32 da longarina de lâmina 24 inclui material compósito não curado 48 que tem fibras 36 que também se estendem ao longo do comprimento L da longarina de lâmina 24. Em relação à primeira curvatura 28 da rampa 26 da película compósita 20, a porção superior 38 das fibras 34 no flange 30 é colocada em tensão que se estende ao longo da primeira curvatura 28 e a porção inferior 40 das fibras 34 no flange 30 são colocadas em compressão que se estende ao longo da primeira curvatura 28 Na primeira curvatura 28, fibras 36 dentro da tela 32, que também se estendem ao longo do comprimento L da longarina 24, se estendem ao longo da primeira curvatura 28 da película compósita 20 com a porção superior 42 das fibras 36 na tela 32 colocada em tensão e com a porção inferior 44 de fibras 36 na tela 32 colocadas em compressão.

[0037] Na segunda curvatura 29 da rampa 26 posicionada na película compósita 20, as fibras 34 do material compósito não curado 48 do flange 30 da longarina da lâmina 24 tem a porção superior 38 das fibras 34 no flange 30 colocada em compressão, que se estende ao longo da segunda curvatura 29, e a porção inferior 40 de fibras 34 no flange 30 colocada em compressão, que se estende ao longo da segunda curvatura 29. As fibras 36 dentro da tela 32, que se estendem ao longo da segunda curvatura 29, têm a porção superior 42 das fibras 36 na tela 32 colocada em compressão e a porção inferior 44 de fibras 36 na tela 32 colocada em compressão.

[0038] Como resultado, com relação à primeira curvatura 28 da película compósita 20, a porção inferior 40 de fibras 34 do flange 30 e a porção inferior 44 das fibras 36 da tela 32 são posicionadas em compressão, resultando na distorção nas fibras 34 na porção inferior 40 do flange 30 e nas fibras 36 na porção inferior 44 da tela 32 de alinhamento linear. De forma semelhante, com relação à primeira curvatura 29 da película compósita 20, a porção superior 38 de fibras 34 do flange 30 e superior porção superior 42 das fibras 36 da tela 32 são posicionadas em compressão, resultando nas fibras 34 na porção superior 38 do flange 30 e fibras 36 na porção superior 42 sendo distorcidas do alinhamento linear. Sem esforços de mitigação, a cura da longarina de lâmina 24, as fibras distorcidas causariam rugas descontroladas na longarina de lâmina 24 curada. No entanto, com a aplicação da placa de molde de compressão 46, como visto nas Figuras 4 a 6, na longarina de lâmina 24 não curada, juntamente com uma aplicação de pressão de ar reduzida com a colocação de material compósito não curado 48 e a placa de molde de compressão 46 em sacos a vácuo (não mostrados) durante o processo de cura, provê ao fabricante a capacidade de controlar o enrugamento na longarina de lâmina 24 curada finalizada, como será discutido em mais detalhes aqui. O enrugamento controlado na longarina de lâmina 24 finalizada otimiza o uso da peça compósita finalizada com a longarina de lâmina 24 em conformidade com as especificações de engenharia e diretrizes regulatórias relacionadas à quantidade e tamanho de rugas permitidas em uma peça compósita finalizada e também otimiza a resistência resultante da longarina de lâmina 24.

[0039] A placa de molde de compressão 46, como vista nas Figuras 4 a 6, é posicionada sobre o material compósito não curado 48, como visto nas Figuras 3 e 5, que inclui material compósito não curado 48 do flange 30 e tela 32 da longarina de lâmina 24 nesse exemplo para utilização no processo de cura da longarina da lâmina 24. Com a placa de molde de compressão 46 posicionada no material compósito não curado 48 de uma peça a ser curada, como a longarina de lâmina 24, a placa de molde de compressão 46 e o material compósito não curado 48 são colocados dentro de sacos a vácuo (não mostrados) e uma pressão reduzida é aplicada dentro dos sacos a vácuo, como mencionado acima, puxando fibras e resina do material compósito não curado 48 para dentro das fendas da placa de molde de compressão 46, como será descrito abaixo. O calor também é aplicado no processo de cura que cura o material compósito não curado 48, resultando em ruga(s) controlada(s) sendo posicionada(s) na longarina de lâmina 24 formada a partir de fibras e materiais de resina do material compósito não curado 48 puxados para a(s) fenda(s) de. Nesse exemplo, duas placas de molde de compressão 46 são usadas na construção da longarina de lâmina 24, em que cada chapa de molde de compressão 46 tem uma configuração em forma de L e está posicionada nos lados opostos do material compósito não curado 48 da longarina de lâmina 24, como visto na Figura 5. Outras formas da(s) placa(s) de molde de compressão 46 podem ser usadas para acomodar outras formas de longarinas ou para outras peças compósitas sendo fabricadas, as quais apresentam uma mudança geométrica das fibras que distorcem a forma a partir de um alinhamento linear na formação de peças compósitas antes da cura.

[0040] Em referência às Figuras 4 a 6, a placa de molde de compressão 46 é usada no posicionamento sobre o material compósito não curado 48 para uso durante o processo de cura do material compósito não curado 48, fabricando uma peça compósita, tal como a longarina de lâmina 24 com rugas controladas. A placa de molde de compressão 46 inclui a primeira fenda 50 definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão 46. A primeira fenda 50 se estende através da placa de molde de compressão 46 a partir de uma superfície 52 da placa de molde de compressão 46, para posicionamento sobre uma superfície 54 do material compósito não curado 48. A primeira fenda 50 se estende através da placa de molde de compressão 46 até uma superfície oposta 56 da placa de molde de compressão 46, para posicionamento em relação voltada para fora da superfície 54 do material compósito não curado 48. como visto, por exemplo, na Figura 5, com a superfície 52 da placa de molde de compressão 46 posicionada no material compósito não curado 48.

[0041] Em referência às Figuras 4 e 5, pelo menos uma porção 58 da superfície 52, da placa de molde de compressão 46, que é posicionada sobre o material compósito não curado 48 do flange 30, se estende em uma direção linear L, como visto na Figura 5. De maneira similar, pelo menos uma porção 60 da superfície 52 da placa de molde de compressão 46, que é posicionada sobre o material compósito não curado 48 da tela 32, se estende em direção linear L’, como visto na Figura 5. Pelo menos uma porção 62 da superfície oposta 56 da placa de molde de compressão 46, que está posicionada confrontando o material compósito 48 do flange 30, se estende na direção linear L, como visto na Figura 5, e pelo menos uma porção 64 da superfície oposta 56 da placa de molde de compressão 46, que é posicionada voltada para longe do material compósito não curado 48 da tela 32, se estende na direção linear L’, como também visto na Figura 5. Pelo menos uma porção 66 da superfície 52 se estende em uma direção curvilínea C e uma porção 68 da superfície oposta 56 se estende na direção curvilínea C.

[0042] Em referência às Figuras 4 e 5, a primeira fenda 50 se estende em uma direção linear LD ao longo da porção 70 da placa de molde de compressão 46, que se estende neste exemplo ao longo do flange 30 da longarina de lâmina 24 e se estende na direção linear LD’ ao longo da porção 72 da placa de molde de compressão 46, que se estende neste exemplo ao longo da tela 32 da longarina de lâmina 24. Nesse exemplo, em relação à placa de molde de compressão 46 usada para formar a longarina de lâmina 24, as porções 70 e 72 da placa de molde de compressão 46 se juntam ao longo de uma porção curva 74 da placa de molde de compressão 46, como visto na Figura 4. A primeira fenda 50 se estende através da placa de molde de compressão 46 posicionada dentro das porções 70 e 72 da placa de molde de compressão 46 e dentro da porção curva 74 da placa de molde de compressão 46, como também visto na Figura 4.

[0043] A primeira fenda 50 pode ser feita em uma variedade de dimensões de largura e comprimento, conforme necessário para formar rugas controladas dentro de uma peça compósita que está sendo fabricada. Nesse exemplo, a dimensão de largura W inclui, por exemplo, um centésimo de uma polegada (0,01 polegada (0,025 cm)) até e incluindo cinco centésimos de uma polegada (0,05 polegada (0,127 cm)). A placa de molde de compressão 46 inclui o comprimento L e a primeira fenda 50 e se estende na direção linear LD ao longo da porção 70 da placa de molde de compressão 46, para posicionamento sobre o material compósito não curado 48 para o flange 30 da longarina de lâmina 24, estendendo-se em uma direção transversal em relação ao comprimento L da placa de molde de compressão 46, como visto na Figura 4. De maneira similar, a primeira fenda 50 e se estende na direção linear LD’ ao longo da porção 72 da placa de molde de compressão 46, para posicionamento sobre o material compósito não curado 48 para a tela 32 da longarina de lâmina 24, estendendo-se em uma direção transversal em relação ao comprimento L da placa de molde de compressão 46, como também visto na Figura 4.

[0044] Como visto nas Figuras 4 e 6, a placa de molde de compressão 46 inclui adicionalmente a segunda fenda 76 definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão 46 posicionada afastada da primeira fenda 50. A primeira fenda 50 e a segunda fenda 76 se estendem ao longo da placa de molde de compressão 46 afastadas uma da outra e estendendo-se na mesma direção e, como mostrado na Figura 4, paralelas entre si. A placa de molde de compressão 46 inclui a extremidade 78 e a segunda extremidade oposta 80. A primeira fenda 50 se estende através da extremidade 78 da placa de molde de compressão 46 e se estende em direção à segunda extremidade oposta 80 da placa de molde de compressão 46, em que a extremidade 82 da primeira fenda 50 é definida pela placa de molde de compressão 46 posicionada afastada da segunda extremidade oposta 80 da placa de molde de compressão 46. A segunda fenda 76 se estende através segunda extremidade oposta 80 da placa de molde de compressão 46 e se estende em direção à extremidade 78 da placa de molde de compressão 46, em que extremidade 84 da segunda fenda 76 é definida pela placa de molde de compressão 46 posicionada afastada da extremidade 78 da placa de molde de compressão 46.

[0045] Em referência adicional à placa de molde de compressão 46 da Figura 4, a terceira fenda 86 é definida por e se estende através e ao longo da placa de molde de compressão 46 e é posicionada adjacente à segunda fenda 76, com a segunda fenda 76 posicionada entre a primeira fenda 50 e a terceira fenda 86. A terceira fenda 86 se estende através da extremidade 78 da placa de molde de compressão 46 em direção à segunda extremidade oposta 80 da placa de molde de compressão 46. Uma extremidade 88 da terceira fenda 86 é definida pela placa de molde de compressão 46 posicionada afastada da segunda extremidade oposta 80 da placa de molde de compressão 46. A quarta fenda 90 definida por e se estende através e ao longo placa de molde de compressão 46 posicionada adjacente à primeira fenda 50, com primeira fenda 50 posicionada entre segunda fenda 76 e quarta fenda 90. A quarta fenda 90 se estende através da segunda extremidade oposta 80 da placa de molde de compressão 46 em direção à extremidade 78 da placa de molde de compressão 46. A extremidade 92 da quarta fenda 90 é definida pela placa de molde de compressão 46 posicionada afastada extremidade 78 da placa de molde de compressão 46. A configuração das extremidades 82, 84, 88 e 92 da primeira, segunda e terceira e quarta fendas 50, 76, 86 e 90, respectivamente, proveem continuidade na placa de molde de compressão 46 para se estender ao longo do comprimento L da longarina de lâmina 24, sem a necessidade de quebrar a placa de molde de compressão 46 em pedaços separados.

[0046] A configuração da primeira, segunda, terceira e quarta fendas 50, 76, 86 e 90, respectivamente, são posicionadas em um local de primeira curvatura 28 da rampa 26, posicionada dentro da película compósita 20. Como discutido anteriormente, a distorção das fibras 34 e 36 dentro do flange 30 e da tela 32 ocorre como resultado da conformação da longarina de lâmina 24 ao contorno da superfície interna 22 da película compósita 20 antes da cura da longarina de lâmina 24. O fabricante pode posicionar as fendas e o tamanho das fendas para prover rugas controladas em uma peça compósita, como a longarina de lâmina 24, de modo que a rugas controladas cumpram os padrões de engenharia e regulamentares para a fabricação dessa peça. A localização e a dimensão das fendas, como primeira, segunda, terceira e quarta fendas 50, 76, 86 e 90, pelo fabricante resultarão, por exemplo, na porção 94 do material compósito não curado 48 a ser puxada para a primeira fenda 50 e porção 96 do material compósito não curado 48 a ser puxado para a terceira fenda 86, como visto na Figura 7. A tração do material compósito não curado 48 ocorre com o ensacamento a vácuo do material compósito não curado 48 e a placa de molde de compressão 46 e com a aplicação de pressão de ar reduzida sendo colocada dentro do ensacamento a vácuo. O material compósito não curado 48 da longarina da lâmina 24 é puxado para a primeira e terceira fendas 50, 86 ao longo do flange 30 e ao mesmo tempo ao longo da primeira e terceira fendas 50, 86 (não mostradas) ao longo da tela 32 da longarina de lâmina 24. De maneira similar, o material compósito não curado (não mostrado) 48 também é puxado para a segunda e quarta fendas 76, 90 ao longo do flange 30 e tela 32. Com o material compósito não curado 48 puxado dentro das primeira, segunda, terceira e quarta fendas 50, 76, 86 e 90, respectivamente, e curado, o fabricante produziu rugas A, B, C e D de tamanho e localização predeterminados, como visto na Figura 8, que correspondem à posição da primeira, segunda, terceira e quarta fendas 50, 76, 86 e 90, respectivamente, da placa de molde de compressão 46, como visto na Figura 6. O controle do tamanho e da localização da dobra provê ao fabricante uma oportunidade de otimizar a produção de uma peça compósita, como a longarina de lâmina 24, de modo a cumprir as especificações de engenharia e diretrizes regulatórias para a quantidade de rugas permitidas na peça compósita fabricada.

[0047] Em referência à Figura 9, o método 98 para fabricar uma peça é mostrado, como, por exemplo, longarina de lâmina 24, construída a partir de material compósito não curado 48, em que o material compósito não curado 48 tem uma mudança geométrica, como a primeira curvatura 28 da película compósita 20 que confere uma curvatura no material compósito não curado 48. O método 98 inclui uma etapa de posicionamento da placa de molde de compressão 46 em relação sobreposta ao material compósito não curado 48. O material compósito não curado 48 tem uma mudança geométrica e a placa de molde de compressão 46 inclui a primeira fenda 50 definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão 46. O método 98 inclui adicionalmente colocar o material compósito não curado 48 e a placa de molde de compressão 46 em uma saco a vácuo (não mostrado)

[0048] O método 98 inclui adicionalmente colocar uma pressão de ar reduzida dentro do saco a vácuo (não mostrado) puxando uma porção 94 de material compósito não curado 48 para a primeira fenda 50. Além disso, o método 98 inclui adicionalmente o aquecimento de material compósito não curado 48 em uma autoclave, por exemplo, a cura de material compósito não curado 48 e a porção 94 do material compósito não curado 48 posicionado dentro da primeira fenda 50, formando rugas A predeterminadas e controladas dentro do material compósito curado 48’, como visto nas Figuras 7 e 8.

[0049] A primeira fenda 50 da placa de molde de compressão 46 se estende a partir de uma superfície 52 da placa de molde de compressão 46, para posicionamento em relação voltada à superfície 54 do material compósito não curado 48 e se estende através de uma dimensão de espessura da placa de molde de compressão 46 para uma superfície oposta 56 da placa de molde de compressão 46, para posicionamento em relação voltada afastada da superfície 54 do material compósito não curado 48. A placa de molde de compressão 46 inclui adicionalmente a segunda fenda 76 definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão 46 posicionada afastada da primeira fenda 50. A primeira fenda 50 e a segunda fenda 76 se estendem ao longo da placa de molde de compressão 46 afastadas uma da outra e estendendo-se na mesma direção e, como mostrado, por exemplo, na Figura 4, paralelas entre si. As primeira e segunda fendas 50, 76 podem ser usadas para formar rugas controladas predeterminadas A e B, como mostrado na Figura 8. Podem ser providas fendas adicionais, conforme necessário, para produzir rugas controladas permitidas dentro da peça compósita, as quais cumprirão as especificações de engenharia e as diretrizes regulatórias.

[0050] Embora várias modalidades tenham sido descritas acima, essa divulgação não se destina a ser limitada a elas. Variações podem ser feitas nas modalidades divulgadas que ainda estão dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

Placa de molde de compressão (46) para aplicação em um material compósito não curado (48), caracterizada pelo fato de que compreende:
uma primeira fenda (50) é definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:
a primeira fenda (50) se estende através da placa de molde de compressão (46) a partir de uma superfície (52) da placa de molde de compressão (46), para posicionamento sobre uma superfície (54) do material compósito não curado (48); e
a primeira fenda (50) se estende através da placa de molde de compressão (46) até uma superfície oposta (56) da placa de molde de compressão, para posicionamento em relação voltada para fora da superfície (54) do material compósito não curado (48) com a superfície (52) da placa de molde de compressão (46) posicionada no material compósito não curado (48).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção (58) da superfície (52) se estende em uma direção linear (Ld) opcionalmente,
em que pelo menos uma porção (62) da superfície (56) oposta se estende em uma direção linear (Ld).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção (66) da superfície (52) se estende em uma direção curvilínea (C) opcionalmente,
em que pelo menos uma porção (68) da superfície (56) oposta se estende em uma direção curvilínea (C).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a primeira fenda (50) se estende em uma direção linear (LD) ao longo da placa de molde de compressão (46).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que uma dimensão de largura (W) da primeira fenda (50) inclui uma dimensão de largura de um centésimo de uma polegada (0,01 polegada (0,025 cm)) até e incluindo cinco centésimos de uma polegada (0,05 polegada (0,127 cm)).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que:
a placa de molde de compressão (46) inclui um comprimento (Lc); e
a primeira fenda (50) se estende em uma direção linear transversal ao comprimento (Lc) da placa de molde de compressão (46).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente uma segunda fenda (76) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da primeira fenda (50) opcionalmente,
em que a primeira fenda (50) e a segunda fenda (76) se estendem ao longo da placa de molde de compressão (46) afastadas uma da outra e estendendo-se na mesma direção.
Placa de molde de compressão (46) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a placa de molde de compressão (46) inclui uma extremidade (78) e uma segunda extremidade oposta (80) opcionalmente,
em que:
a primeira fenda (50) se estende através da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46) e se estende em direção à segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46), em que uma extremidade (82) da primeira fenda (50) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46); e
a segunda fenda (76) se estende através da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46) e se estende em direção à extremidade (78) da placa de molde de compressão (46), em que uma extremidade (84) da segunda fenda (76) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46).
Placa de molde de compressão (46) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente:
uma terceira fenda (86) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada adjacente à segunda fenda (76) com a segunda fenda (76) posicionada entre a primeira fenda (50) e a terceira fenda ( 86), em que:
a terceira fenda (86) se estende através da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46) em direção à segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46); e
uma extremidade (88) da terceira fenda (86) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46); e
uma quarta fenda (90) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada adjacente à primeira fenda (50) com a primeira fenda (50) posicionada entre a segunda fenda (76) e a quarta fenda (90), em que:
a quarta fenda (90) se estende através da segunda extremidade oposta (80) da placa de molde de compressão (46) em direção à extremidade (78) da placa de molde de compressão (46); e
uma extremidade (92) da quarta fenda (90) é definida pela placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da extremidade (78) da placa de molde de compressão (46).
Método (98) para fabricar uma peça construída a partir de material compósito não curado (48) com uma mudança geométrica dentro do material compósito não curado (48), caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de posicionamento de uma placa de molde de compressão (46) em relação sobreposta ao material compósito não curado (48) que possui uma mudança geométrica no material compósito não curado (48), em que a placa de molde de compressão (46) inclui uma primeira fenda (50) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46).
Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente colocar o material compósito não curado (48) e a placa de molde de compressão (46) em uma bolsa a vácuo, opcionalmente
incluindo adicionalmente colocar uma pressão de ar reduzida dentro do saco a vácuo, puxando uma porção (94) do material compósito não curado (48) para a primeira fenda (50).
Método (98) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente aquecer o material compósito não curado (48) e curar o material compósito não curado (48) e a porção (94) do material compósito não curado (48) posicionada dentro da primeira fenda (50) formando uma ruga (A) de material compósito curado (48’).
Método (98) de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a primeira fenda (50) da placa de molde de compressão (46) se estende a partir de uma superfície (52) da placa de molde de compressão (46), para posicionamento em relação voltada à superfície (54) do material compósito não curado (48) e se estende através de uma dimensão de espessura da placa de molde de compressão (46) para uma superfície oposta (56) da placa de molde de compressão (46), para posicionamento em relação voltada afastada da superfície (54) do material compósito não curado (48).
Método (98) de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que:
a placa de molde de compressão (46) inclui adicionalmente uma segunda fenda (76) definida por e que se estende através e ao longo da placa de molde de compressão (46) posicionada afastada da primeira fenda (50); e
a primeira fenda (50) e a segunda fenda (76) se estendem ao longo da placa de molde de compressão (46) afastadas uma da outra estendendo-se na mesma direção.