BR102020005297A2 - Sistemas e métodos automatizados para colocação de fibra e artigos produzidos a partir da mesma - Google Patents

Sistemas e métodos automatizados para colocação de fibra e artigos produzidos a partir da mesma Download PDF

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BR102020005297A2
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Brice A. Johnson
Sayata Ghose
Kevin F. Malik
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The Boeing Company
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Abstract

A presente invenção refere-se a um método automatizado de colocação de fibra (300) que compreende a distribuição de uma primeira quantidade de energia pulsada (122) para as primeiras partes discretas (124) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), e a distribuição de uma segunda quantidade de energia pulsada (123) para as segundas partes discretas (125) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), alternando com as primeiras partes discretas (124). A primeira quantidade de energia pulsada (122) aquece as primeiras partes discretas (124) até uma primeira temperatura. A segunda quantidade de energia pulsada (123) aquece as segundas partes discretas (125) até uma segunda temperatura. O método automatizado de colocação de fibra (300) compreende adicionalmente a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra um substrato (116), ao longo de um percurso curvilíneo virtual (128), de modo que (i) a pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) seja centralizada no percurso curvilíneo virtual (128) e (ii) as primeiras partes discretas (124) sejam transformadas em regiões de fita discreta (148), geometricamente diferentes das primeiras partes discretas (124).

Description

SISTEMAS E MÉTODOS AUTOMATIZADOS PARA COLOCAÇÃO DE FIBRA E ARTIGOS PRODUZIDOS A PARTIR DA MESMA Campo
[001] A presente descrição refere-se à colocação automatizada de fibra.
Fundamentos
[002] A colocação automatizada de fibra (AFP), também referida como colocação avançada de fibra, é um processo automatizado pelo qual rebocadores de fibra que são pré-impregnados com resina (rebocadores prepreg) são localizados e compactados contra uma ferramenta por uma máquina AFP. Os rebocadores prepreg estão, tipicamente, na forma de fitas alongadas. As fibras de reforço (por exemplo, fibras de carbono) dos rebocadores prepreg apresentam uma alta rigidez e alta resistência à tensão e, portanto, não estiram nem comprimem. Como resultado disso, os rebocadores prepreg não podem ser curvados em plano abaixo de um raio limite grande sem que os rebocadores prepreg se descolem da ferramenta ou outra superfície contra a qual os rebocadores prepreg são localizados e compactados. Por exemplo, é sabido na técnica que rebocadores prepreg de 13 milímetros (0,5 polegada) não podem ser curvados em plano com um raio inferior a cerca de 7,6 metros (300 polegadas), quando da utilização da tecnologia AFP existente. Tipicamente, rebocadores prepreg são gentilmente curvados ou são colocados em comprimentos paralelos retos para construir uma dobra e, então, colocados em camadas com dobras adicionais em ângulos de +45°, -45° e 90° com relação à primeira dobra.
Sumário
[003] De acordo, aparelhos e métodos, destinados a solucionar pelo menos as preocupações identificadas acima, terão utilidade.
[004] A seguir encontra-se uma lista de exemplos não exaustiva, que pode ou não ser reivindicada, da presente matéria, descrita neste documento.
[005] Um exemplo da presente matéria, descrita neste documento, se refere a um sistema automatizado de colocação de fibra. O sistema automatizado de colocação de fibra compreende um distribuidor, um compactador, um mecanismo de direcionamento, uma fonte de energia e um controlador. O distribuidor é configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra. Pelo menos a uma tira de fita reforçada com fibra compreende uma primeira borda de fita longitudinal e uma segunda borda de fita longitudinal, paralela à primeira borda de fita longitudinal e espaçada da primeira borda de fita longitudinal por uma largura de tira de fita. Pelo menos uma dentre a tira de fibra reforçada com fibra compreende uma matriz de fita de resina e fibras de reforço unidirecionais, embutidas na matriz de fita de resina. O compactador é configurado para receber pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra a partir de um lado dianteiro do compactador e para compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra contra um substrato. O mecanismo de direcionamento é configurado para manipular o distribuidor e o compactador em pelo menos um espaço, bi ou tridimensional com relação ao substrato. A fonte de energia é configurada para distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada e uma segunda quantidade de energia pulsada para o lado dianteiro do compactador para aquecer, respectivamente, até uma primeira temperatura, as primeiras partes discretas da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra, até uma segunda temperatura, a segundas partes discretas de pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra, alternando com as primeiras partes discretas ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra. O controlador é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra a partir do distribuidor ou frequência de pulso, energia de pulso ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada ou a segunda quantidade de energia pulsada. O controlador também é programado para causar, seletivamente, a colocação pelo mecanismo de direcionamento, de pelo menos uma dentre a tira de fita reforçada com fibra, contra o substrato, pelo menos ao longo de um percurso curvilíneo virtual, de modo que (i) pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra seja centralizada no percurso curvilíneo virtual e (ii) as primeiras partes discretas de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra sejam transformadas em regiões de fita discretas, geometricamente diferentes das primeiras partes discretas.
[006] A distribuição da primeira quantidade de energia pulsada e a segunda quantidade de energia pulsada para partes discretas alternadas da tira de fita reforçada por fibra resulta na criação de regiões de fita discretas e espaçadas, correspondendo às primeiras partes discretas. De acordo, quando o controlador faz com que o mecanismo de direcionamento coloque a tira de fita reforçada por fibra ao longo do percurso curvilíneo virtual, as primeiras partes discretas, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fita discretas. Importante e como discutido neste documento, a primeira quantidade de energia pulsada pode ser controlada pelo controlador, de modo que a tira de fita reforçada por fibra e compactada não seja removida do substrato, mesmo quando o percurso curvilíneo virtual apresentar um raio justo. De acordo, o sistema automatizado de colocação de fibra pode ser utilizado para construir estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais complexos do que previamente possível. Ademais, o sistema automatizado de colocação de fibra pode ser utilizado para fabricar partes compostas com fibras de reforço unidirecionais orientadas nas orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, de modo a definir as propriedades desejadas da parte composta que não são possíveis com técnicas de acumulação de 0°, +45°, -45° e 90°.
[007] Outro exemplo da presente matéria, descrita neste documento, se refere a um sistema automatizado de colocação de fibra. O sistema automatizado de colocação de fibra compreende um distribuidor, um compactador, um mecanismo de direcionamento, uma fonte de energia e um controlador. O distribuidor é configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra compreende uma primeira borda de fita longitudinal e uma segunda borda de fita longitudinal, paralela à primeira borda de fita longitudinal e espaçada da primeira borda de fita longitudinal por uma largura de tira de fita. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra compreende uma matriz de fita de resina e fibras de reforço unidirecionais, embutidas na matriz de fita de resina. O compactador é configurado para receber a pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra a partir de um lado dianteiro do compactador e compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra contra um substrato. O mecanismo de direcionamento é configurado para manipular o distribuidor e o compactador em pelo menos um espaço bi ou tridimensional com relação ao substrato. A fonte de energia é configurada para distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada e uma segunda quantidade de energia pulsada para o lado dianteiro do compactador para aquecer, respectivamente, as primeiras partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra e segundas partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra, alternando com as primeiras partes ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra. Cada uma das segundas partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra se sobrepõe, pelo menos parcialmente, a duas partes adjacentes dentre as primeiras partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra, de modo que as regiões sobrepostas das primeiras partes e segunda partes apresentem uma temperatura mais alta do que as regiões não sobrepostas das primeiras partes e segundas partes. O controlador é programado para controlar pelo menos uma taxa de alimentação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra a partir do distribuidor ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso da pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada ou segunda quantidade de energia pulsada. O controlador também é programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento coloque pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra contra o substrato, pelo menos ao longo de um percurso curvilíneo virtual, de modo que (i) pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra seja centralizada no percurso curvilíneo virtual e (ii) as regiões de sobreposição da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra sejam transformadas em regiões de fita discretas, geometricamente diferentes das regiões de sobreposição.
[008] Pela criação de regiões de sobreposição com as primeiras partes e segundas partes, a primeira quantidade de energia pulsada e a segunda quantidade de energia pulsada são cumulativas para as regiões sobrepostas, resultando em uma temperatura mais alta para as regiões sobrepostas do que para as regiões não sobrepostas. De acordo, quando o controlador faz com que o mecanismo de direcionamento coloque a tira de fita reforçada por fibra ao longo do percurso curvilíneo virtual, as regiões de sobreposição, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fita discreta. Ademais, visto que a duração de pulso da primeira quantidade de energia pulsada e da segunda quantidade de energia pulsada pode ser controlada pelo controlador, o espaçamento e largura das regiões sobrepostas podem ser controlados com precisão, de modo a alterar dependendo do raio do percurso curvilíneo virtual. De fato, em um ou mais exemplos, as regiões sobrepostas podem ser eliminadas quando o mecanismo de direcionamento é controlado para colocar a tira de fita reforçada por fibra ao longo de um percurso reto virtual. Importante, as primeira e segunda quantidades de energia pulsada podem ser controladas pelo controlador, de modo que a tira de fita reforçada por fibra compactada não seja removida do substrato mesmo quando o percurso curvilíneo virtual possui um raio justo. De acordo, o sistema automatizado de colocação de fibra pode ser utilizado para construir as estruturas compostas reforçadas por fibra, possuindo contornos de superfície mais complexos do que previamente possível. Ademais, o sistema automatizado de colocação de fibra pode ser utilizado para fabricar partes compostas com fibras de reforço unidirecionais, sendo orientadas em orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, tal como para definir as propriedades desejadas da parte composta, o que não é possível com as técnicas de colocação em camadas padrão de 0°, +45°, -45° e 90°.
[009] Outro exemplo da presente matéria, descrita neste documento, se refere a um artigo de fabricação. O artigo de fabricação compreende uma tira. A tira compreende uma primeira borda de tira longitudinal e uma segunda borda de tira longitudinal, paralela à primeira borda de tira longitudinal e espaçadas com relação à primeira borda de tira longitudinal por uma largura de tira. A tira se estende ao longo de e é centralizada em um percurso curvilíneo virtual, compreendendo um arco, possuindo um comprimento de arco e um raio. O raio é medido a partir de um ponto virtual em uma linha virtual que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual e intersecta a primeira borda de tira longitudinal e a segunda borda de tira longitudinal. Uma razão de largura de tira para raio é maior do que ou igual a 0,003. O comprimento de arco é igual a ou superior a um produto de raio e π/64. A tira compreende uma matriz de tira de resina e fibras unidirecionais de reforço, embutidas na matriz de tira de resina e se estendendo ao longo do percurso curvilíneo virtual. A primeira borda longitudinal de tira está mais próxima do ponto virtual do que a segunda borda longitudinal de tira. A tira compreende adicionalmente regiões de tira discretas, espaçadas ao longo do percurso curvilíneo virtual. Dentro de cada uma das regiões de tira discretas, uma das fibras unidirecionais de reforço, que está mais próxima da primeira borda longitudinal de tira, apresenta uma deformação maior do que uma das fibras unidirecionais de reforço, que está mais próxima da segunda borda longitudinal de tira. Algumas das fibras unidirecionais de reforço que apresentam maior deformação, são paralelas à menor das superfícies virtuais, unindo a primeira borda longitudinal de tira e a segunda borda longitudinal de tira.
[010] O artigo de fabricação, que pode ser construído por um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, ou de acordo com um método automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, não foi previamente capaz de ser fabricado com uma máquina AFP. Especificamente, uma razão de largura de tira para raio sendo igual a ou superior a 0,003 é mais justa do que possível, utilizando-se máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato. Pelo fato de as fibras unidirecionais de reforço apresentarem mais deformação mais perto da primeira borda longitudinal de tira do que a segunda borda longitudinal de tira, a primeira borda longitudinal de tira pode apresentar uma curva mais justa do que a segunda borda longitudinal de tira, o que é necessário para que uma tira de fita reforçada por fibra (por exemplo, rebocador prepreg), que por fim se torna a tira, siga o percurso curvilíneo virtual abaixo de uma curvatura limite, sem ser removida do substrato, contra o qual é localizada e compactada. Por apresentar uma deformação paralela à menor das superfícies virtuais, unindo a primeira borda longitudinal de tira e a segunda borda longitudinal de tira, as fibras unidirecionais de reforço não criam tensões internas que, do contrário, fariam com que a tira de fita reforçada por fibra, que se tornou a tira, fosse removida do substrato contra o qual foi colocada e compactada.
[011] Outro exemplo da presente matéria, descrita neste documento, se refere a um método automatizado de colocação de fibra. O método automatizado de colocação de fibra compreende distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada para as primeiras partes discretas de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra. O método automatizado de colocação de fibra também compreende distribuir uma segunda quantidade de energia pulsada para as segundas partes discretas da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra, alternando com as primeiras partes discretas. Quaisquer duas partes adjacentes das primeiras partes discretas são separadas uma da outra por uma das segundas partes discretas. A primeira quantidade de energia pulsada aquece as primeiras partes discretas da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra para uma primeira temperatura. A segunda quantidade de energia pulsada aquece as segundas partes discretas de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra até uma segunda temperatura. Pelo menos a uma fita reforçada por fibra compreende uma primeira borda longitudinal de fita e uma segunda borda longitudinal de fita, paralela à primeira borda longitudinal de fita e espaçada da primeira borda longitudinal de fita por uma largura de tira de fita. Pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra compreende uma matriz de fita de resina e fibras unidirecionais de reforço, embutidas na matriz de fita de resina. O método automatizado de colocação de fibras compreende, adicionalmente, a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra contra um substrato ao longo de um percurso curvilíneo virtual, de modo que (i) pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra seja centralizada no percurso curvilíneo virtual e (ii) as primeiras partes discretas da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra sejam transformadas em regiões de fita discretas, geometricamente diferentes das primeiras partes discretas.
[012] A distribuição da primeira quantidade de energia pulsada e da segunda quantidade de energia pulsada a partes discretas alternadas da tira de fita reforçada por fibra resulta na criação de regiões de fita discretas e espaçadas, correspondendo às primeiras partes discretas. De acordo, quando a tira de fita reforçada por fibra é colocada contra o substrato ao longo do percurso curvilíneo virtual, as primeiras partes discretas, que são espaçadas uma da outra, são transformadas geometricamente em regiões de fita discretas. Importante, a primeira quantidade de energia pulsada pode ser controlada de modo que a tira de fita reforçada por fibra colocada não seja removida do substrato mesmo quando o percurso curvilíneo virtual possuir um raio justo. De acordo, o método automatizado de colocação de fibra pode ser implementado para construir estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais complexos do que previamente possível. Ademais, o método automatizado de colocação de fibra pode ser implementado para fabricar partes compostas com fibras unidirecionais de reforço, orientadas nas orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, de modo a definir as propriedades desejadas da parte composta que não são possíveis com as técnicas de colocação em camadas padrão de 0°, +45°, -45° e 90°.
[013] Outro exemplo da presente matéria, descrita neste documento, se refere a um método automatizado de colocação de fibra. O método automatizado de colocação de fibra compreende distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada para as primeiras partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra. O método automatizado de colocação de fibra também compreende distribuir uma segunda quantidade de energia pulsada para as segundas partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra, alternando com as primeiras partes. Cada uma das segundas partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra se sobrepõe, pelo menos parcialmente, às das primeiras partes da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra, de modo que as regiões sobrepostas das primeiras partes e das segundas partes tenham uma temperatura mais alta do que as regiões de não sobreposição das primeiras partes e segundas partes. Pelo menos uma fita reforçada por fibra compreende uma primeira borda longitudinal de fita e uma segunda borda longitudinal de fita, paralela à primeira borda longitudinal de fita, e espaçada da primeira borda longitudinal de fita por uma largura de tira de fita. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra compreende uma matriz de fita de resina e fibras unidirecionais de reforço, embutidas na matriz de fita de resina. O método automatizado de colocação de fibra compreende adicionalmente a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra contra um substrato ao longo de um percurso curvilíneo virtual, de modo que (i) a pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra seja centralizada no percurso curvilíneo virtual e (ii) as regiões de sobreposição da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra seja transformada em regiões de fita discretas, geometricamente diferentes das regiões sobrepostas.
[014] Pela criação de regiões sobrepostas com as primeiras partes e segunda partes, a primeira quantidade de energia pulsada e a segunda quantidade de energia pulsada são cumulativas para as regiões de sobreposição, resultando em uma temperatura mais alta para as regiões de sobreposição do que para as regiões de não sobreposição. De acordo, quando a tira de fita reforçada por fibra é colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual, as regiões de sobreposição, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fita discretas. Importante, as primeira e segunda quantidades de energia pulsada podem ser controladas de modo que a tira de fita reforçada por fibra colocada não seja removida do substrato mesmo quando o percurso curvilíneo virtual possuir um raio justo. De acordo, o método automatizado de colocação de fibra pode ser implementado para construir as estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais complexos do que previamente possível. Ademais, o método automatizado de colocação de fibra pode ser implementado para fabricar partes compostas com as fibras unidirecionais de reforço sendo orientadas em orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, de modo a definir propriedades desejadas da parte composta, o que não é possível com as técnicas de colocação em camadas padrão de 0°, +45°, -45° e 90°.
Breve Descrição dos Desenhos
[015] Tendo descrito, dessa forma, um ou mais exemplos da presente descrição em termos gerais, referência será feita agora aos desenhos em anexo, que não estão necessariamente em escala, e em que caracteres de referência similares designam partes iguais ou similares por todas as várias vistas, e em que:
[016] A Figura 1 é um diagrama em bloco de um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[017] A Figura 2 é uma vista em elevação lateral esquemática do sistema da Figura 1, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[018] A Figura 3 é uma vista plana esquemática de uma tira de fita reforçada por fibra, localizada ao longo de um percurso curvilíneo virtual e um percurso reto virtual, tal como o colocado pelo sistema da Figura 1 ou de acordo com o método da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[019] A Figura 4 é outra vista plana esquemática de uma tira de fita reforçada por fibra localizada ao longo de um percurso curvilíneo virtual e um percurso reto virtual, tal como o colocado pelo sistema da Figura 1 ou de acordo com o método da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[020] A Figura 5 é uma vista plana esquemática de uma pluralidade de tiras de fita reforçadas por fibra localizadas ao longo de um percurso curvilíneo virtual em um conjunto paralelo de tiras contínuas, tal como o colocado pelo sistema da Figura 1 ou de acordo com os métodos da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[021] A Figura 6 é uma vista esquemática ilustrando primeira e segunda quantidades de energia pulsada sendo distribuída através de um período de tempo para uma tira de fita reforçada por fibra, tal como pelo sistema da Figura 1, ou de acordo com o método da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[022] A Figura 7 é uma vista esquemática ilustrando as primeira e segunda quantidades de energia pulsada sendo distribuídas durante um período de tempo para uma tira de fita reforçada por fibra de uma forma sobreposta, tal como pelo sistema da Figura 1, ou de acordo com os métodos da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[023] A Figura 8 é um diagrama em bloco de um artigo de fabricação, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[024] A Figura 9 é uma vista plana esquemática do artigo de fabricação da Figura 8, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[025] A Figura 10 é outra vista plana esquemática do artigo de fabricação da Figura 8, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[026] A Figura 11 é uma fotografia da visão em perspectiva de um detalhe do artigo de fabricação da Figura 8, ilustrando uma pluralidade de tiras de fita reforçadas por fibra, localizadas ao longo de um percurso curvilíneo virtual em um conjunto paralelo de tiras contínuas, tal como pelo sistema da Figura 1, ou de acordo com o método da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[027] A Figura 12 é uma vista em perspectiva esquemática de um mandril de colocação em camadas e o artigo de fabricação da Figura 8 sendo construído no mandril de colocação em camada, tal como pelo sistema da Figura 1 ou de acordo com o método da Figura 14 ou a Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[028] A Figura 13 é uma vista em elevação dianteira esquemática do mandril de colocação em camadas e o artigo de fabricação da Figura 12 sendo construído no mandril de colocação em camadas, tal como pelo sistema da Figura 1 ou de acordo com o método da Figura 14 ou Figura 15, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[029] A Figura 14 é um diagrama em bloco de um método automatizado de colocação de fibra, utilizando o sistema da Figura 1, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[030] A Figura 15 é outro diagrama em bloco de um método automatizado de colocação de fibra, utilizando o sistema da Figura 1, de acordo com um ou mais exemplos da presente descrição;
[031] A Figura 16 é um diagrama em bloco da metodologia de produção e serviço de aeronaves; e
[032] A Figura 17 é uma ilustração esquemática de uma aeronave.
Descrição
[033] Nas Figuras 1 e 8, referidas acima, as linhas sólidas, se alguma, conectando os vários elementos e/ou componentes podem representar acoplamentos mecânicos, elétricos, fluidos, óticos, eletromagnéticos e outros acoplamentos e/ou combinações dos mesmos. Como utilizado neste documento, "acoplado" significa associado diretamente além de indiretamente. Por exemplo, um elemento A pode ser diretamente associado a um elemento B, ou pode ser indiretamente associado ao mesmo, por exemplo, através de outro elemento C. Será compreendido que nem todas as relações entre os vários elementos descritos são necessariamente representadas. De acordo, acoplamentos além dos apresentados nos diagramas em bloco também podem existir. Linhas tracejadas, se alguma, conectado os blocos que designam os vários elementos e/ou componentes, representam os acoplamentos similares em função e finalidade aos representados por linhas sólidas; no entanto, os acoplamentos representados pelas linhas tracejadas podem ser seletivamente fornecidos ou podem se referir a exemplos alternativos da presente descrição. Da mesma forma, elementos e/ou componentes, se algum, representados por linhas tracejadas, indicam exemplos alternativos da presente descrição. Um ou mais elementos ilustrados por linhas sólidas e/ou tracejadas podem ser omitidos de um exemplo em particular sem se distanciar do escopo da presente descrição. Elementos ambientais, se algum, são representados por linhas pontilhadas. Elementos virtuais (imaginários) também podem ser ilustrados por motivos de clareza. Os versados na técnica apreciarão que algumas das características ilustradas nas Figuras 1 e 8 podem ser combinadas de várias formas sem precisar incluir outras características descritas nas Figuras 1 e 8, além de Figuras de desenho e/ou a descrição em anexo, apesar de tal combinação ou combinações não serem explicitamente ilustradas neste documento. De forma similar, características adicionais, não limitadas aos exemplos apresentados, podem ser combinadas a algumas ou todas as características ilustradas e descritas neste documento.
[034] Nas Figuras de 14 a 16, referidas acima, os blocos podem representar as operações e/ou partes das mesmas e linhas conectando os vários blocos não implicam em qualquer ordem em particular ou dependência das operações ou partes da mesmas. Os blocos representados por linhas tracejadas indicam operações e/ou partes alternativas. Linhas tracejadas, se alguma, conectando os vários blocos representam dependências alternativas das operações ou partes das mesmas. Será compreendido que nem todas as dependências entre as várias operações descritas são necessariamente representadas. As Figuras de 14 a 16 e a descrição em anexo, descrevendo as operações dos métodos apresentados neste documento, não devem ser interpretadas como determinando, necessariamente, uma sequência na qual as operações devem ser realizadas. Em vez disso, apesar de uma ordem ilustrativa ser indicada, deve-se compreender que a sequência de operações pode ser modificada quando adequado. De acordo, determinadas operações podem ser realizadas em uma ordem diferente ou simultaneamente. Adicionalmente, os versados na técnica apreciarão que nem todas as operações descritas precisam ser realizadas.
[035] Na descrição a seguir, inúmeros detalhes específicos são apresentados para fornecer uma compreensão profunda dos conceitos descritos, que podem ser praticados sem algumas ou todas essas particularidades. Em outros casos, detalhes de dispositivos e/ou processos conhecidos foram omitidos para evitar obscurecer desnecessariamente a descrição. Enquanto alguns conceitos serão descritos em conjunto com exemplos específicos, será compreendido que esses exemplos não devem ser limitadores.
[036] A menos que indicado o contrário, os termos "primeiro", "segundo", etc. são utilizados neste documento meramente como rótulos, e não devem impor exigências ordinais, posicionais ou hierárquicas aos itens aos quais esses termos se referem. Ademais, referência a, por exemplo, um "segundo" item não exige nem evita a existência, por exemplo, de um "primeiro" item ou item de numeração inferior e/ou, por exemplo, um "terceiro" item ou item de numeração superior.
[037] Referência neste documento a "um exemplo" significa que uma ou mais dentre característica ou estrutura, descritas com relação ao exemplo, são incluídas em pelo menos uma implementação. A frase "um exemplo" em vários locais na especificação pode ou não fazer referência ao mesmo exemplo.
[038] Como utilizado neste documento, um sistema, aparelho, estrutura, artigo, elemento, componente ou hardware "configurado para" realizar a função especificada pode, de fato, realizar a função especificada sem qualquer alteração, em vez de possuir meramente potencial para realizar a função especificada depois de modificação adicional. Em outras palavras, o sistema, aparelho, estrutura, artigo, elemento, componente ou hardware "configurado para" realizar uma função especificada é especificamente selecionado, criado, implementado, utilizado, programado e/ou projetado para fins de realização da função especificada. Como utilizado neste documento, "configurado para" denota as características existentes de um sistema, aparelho, estrutura, artigo, elemento, componente ou hardware que permitem que o sistema, aparelho, estrutura, artigo, elemento, componente ou hardware realize a função especificada sem modificação adicional. Para fins dessa descrição, um sistema, aparelho, estrutura, artigo, elemento, componente ou hardware descritos como sendo "configurados para" realizar uma função em particular podem, adicionalmente ou alternativamente, ser descritos como sendo "adaptados para" e/ou como sendo "operacionais para" realizar essa função.
[039] Exemplos não exaustivos ilustrativos, que podem ou não ser reivindicados, da presente matéria, de acordo com a presente descrição, são fornecidos abaixo.
[040] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 6, e 11, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 compreende um distribuidor 102, compactador 112, mecanismo de direcionamento 118, fonte de energia 120 e controlador 126. O distribuidor 102 é configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira borda de fita longitudinal 106 e espaçada da primeira borda de fita longitudinal 106 pela largura de tira de fita 110. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende a matriz de fita de resina 130 e as fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130. O compactador 112 é configurado para receber pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do lado dianteiro 114 do compactador 112 e para compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116. O mecanismo de direcionamento 118 é configurado para manipular o distribuidor 102 e compactador 112 em pelo menos um dos espaços bi ou tridimensionais com relação ao substrato 116. A fonte de energia 120 é configurada para distribuir a primeira quantidade de energia pulsada 122 e a segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112 para aquecer, respectivamente, até uma primeira temperatura, as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e, até uma segunda temperatura, as segundas partes discretas 125 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes discretas 124 ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. O controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso da pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123. O controlador 126 é programado também para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 coloque pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que (i) pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 seja centralizada no percurso curvilíneo virtual 128, e (ii) primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fibra reforçada por fibra 104 sejam transformadas em regiões de fita discretas 148, geometricamente diferentes das primeiras partes discretas 124. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 1 da presente descrição.
[041] A distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e da segunda quantidade de energia pulsada para partes discretas alternadas da tira de fita reforçada por fibra 104 resulta na criação de regiões de fita discretas e espaçadas 148, correspondendo às primeiras partes discretas 124. De acordo, quando o controlador 126 faz com que o mecanismo de direcionamento 118 coloque a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, as primeiras partes discretas 124, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fita discretas 148. Mais importante, como discutido neste documento, a primeira quantidade de energia pulsada 122 pode ser controlada pelo controlador 126 de modo que a tira de fita reforçada por fibra 104, que foi compactada, não seja removida do substrato 116, mesmo quando o percurso curvilíneo virtual 128 possui um raio justo. De acordo, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 pode ser utilizado para construir as estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais completos do que previamente possível. Ademais, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 pode ser utilizado para fabricar as partes compostas com fibras unidirecionais de reforço 132 sendo orientadas em orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, de modo a definir as propriedades desejadas da parte composta, o que não era possível com as técnicas de colocação em camadas padrão de 0°, +45°, -45° e 90°.
[042] Em um ou mais exemplos, a tira de fita reforçada por fibra 104 é um rebocador prepreg típico, tal como o utilizado comumente com máquinas AFP. Exemplos de matriz de fita de resina adequada 130 incluem resinas de termoassentamento e termoplásticas, e exemplos de fibras unidirecionais de reforço adequadas 132 incluem fibras de carbono, fibras de boro, e fibras de aramida, apesar de outras resinas e fibras também serem utilizadas. Nas Figuras 3 e 4, a tira de fita reforçada por fibra 104 é esquematicamente representada com ilustração de apenas duas fibras unidirecionais de reforço 132, uma perto da primeira borda longitudinal de fita 106 e uma perto da segunda borda longitudinal de fita 108; no entanto, isso serve a finalidades ilustrativas apenas com relação às diferenças em potencial entre fibras unidirecionais de reforço individuais 132, como discutido neste documento. Em um ou mais exemplos, a tira de fita reforçada por fibra 104 compreende, de fato, dezenas de milhares de fibras unidirecionais de reforço a partir de um ou mais rebocadores de fibras.
[043] Em um ou mais exemplos, o distribuidor 102 compreende um suprimento de tira de fita reforçada por fibra 104 ou suprimentos de uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, de modo a permitir a distribuição, colocação e compactação de um conjunto paralelo (ou curso) de tiras.
[044] Em um ou mais exemplos, o compactador 112 compreende um cilindro de compactação ou uma superfície de dragagem de compactação, tal como comumente incorporado em máquinas AFP.
[045] Em um ou mais exemplos, o mecanismo de direcionamento 118 é ou compreende um braço robótico, com pelo menos o distribuidor 102, o compactador 112, e a fonte de energia 120 formando um efetor de extremidade montado no mecanismo de direcionamento 118. Em outros exemplos, o mecanismo de direcionamento 118 é ou compreende um acionado de impressão, tal como possuindo acionadores de eixo geométrico X, Y e Z, como se um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, fosse utilizado apenas para construir estruturas compostas planas.
[046] O percurso curvilíneo virtual 128 corresponde ao eixo geométrico longitudinal, ou linha central, da tira de fita reforçada por fibra 104. Como utilizado neste documento, "virtual significa possuir atributos de uma entidade sem possuir uma forma física. Por exemplo, uma linha virtual é uma linha intangível ou imaginária, em vez de uma linha física, tal como correspondendo a uma borda da tira de fita reforçada por fibra 104, e com relação à qual, por exemplo, localização e/ou orientação de outras entidades físicas e/ou intangíveis podem ser definidas.
[047] O substrato 116 é qualquer superfície contra a qual a tira de fita reforçada por fibra 104 é colocada e compactada. De acordo, quando uma primeira camada de tiras de fita reforçadas por fibra é colocada, o substrato 116 pode ser uma ferramenta, tal como um mandril de colocação em camadas, mas quando as camadas subsequentes das tiras de fita reforçadas por fibra são colocadas, o substrato 116 é uma camada colocada antes das tiras de fita reforçadas por fibra.
[048] Em um ou mais exemplos, a fonte de energia 120 assume qualquer forma adequada, de modo que distribua a energia pulsada adequada com base nas propriedades de material da tira de fita reforçada por fibra 104 para resultar em uma temperatura adequada das primeira e segunda partes discretas, para permitir a aderência adequada a e compactação contra o substrato 116, além de resultar em uma temperatura adequada para fornecer a transformação das primeiras partes discretas 124 em regiões de fita discretas 148. Um exemplo da fonte de energia 120 inclui uma lanterna de xênon/laser, tal como a vendida sob a marca registrada HUMM3™ por Heraeus Noblelight da Alemanha.
[049] Exemplos da primeira quantidade de energia pulsada 122 e da segunda quantidade de energia pulsada 123 incluem 14 kilowatts de luz infravermelha possuindo uma duração de pulso de dois milissegundos e uma frequência de 60 Hertz quando um curso de 102 milímetros(4 polegadas) de tiras de fita reforçada por fibra está sendo colocado a uma taxa de um metro por segundo. A Figura 11 é uma fotografia de uma parte ilustrativa de um curso de 10,2 centímetros (4 polegadas) de 13 milímetros (8 ½ polegadas) de tiras de fita reforçada por fibra, colocadas e compactadas pelo sistema automatizado de colocação de fibra 100 ao longo do percurso curvilíneo 128, possuindo o raio 134 de 41 centímetros (16 polegadas) utilizando os parâmetros ilustrativos apresentados nesse parágrafo. Uma distribuição uniforme de regiões de fita discretas 148, e, dessa forma, uma integridade uniforme (e desejável) de artigo de fabricação 200 que resulta, são alcançadas sem as tiras de fita reforçada por fibra se soltarem do substrato 116.
[050] Em um ou mais exemplos, o controlador 126 inclui qualquer estrutura adequada que seja adaptada, configurada, projetada, construída e/ou programada para controlar automaticamente a operação de pelo menos uma parte de um sistema automatizado de colocação de fibra da presente descrição. Em um ou mais exemplos, o controlador 126 inclui um ou mais dentre, e/ou é um controlador eletrônico, um controlador dedicado, um controlador de finalidade especial, um computador, um processador, um dispositivo lógico, e/ou um dispositivo de memória. Em um ou mais exemplos, o controlador 126 é programado para realizar um ou mais algoritmos para controlar automaticamente a operação de um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição. Em alguns desses exemplos, tais algoritmos são baseados em e/ou fazem com que o controlador 126 direcione um sistema automatizado de colocação de fibra para realizar os métodos 300 e 500 descritos neste documento. Na Figura 2, a comunicação entre o controlador 126 e várias partes de componente do sistema automatizado de colocação de fibra 100 é esquematicamente representada por raios. Em um ou mais exemplos, tal comunicação é com e/ou sem fio por natureza.
[051] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente a, por exemplo, à Figura 6, a segunda temperatura é inferior à primeira temperatura. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 2 da presente descrição, em que o exemplo 2 também inclui a presente matéria de acordo com o exemplo 1, acima.
[052] A segunda temperatura, portanto, pode ser selecionada para garantir que as segundas partes discretas 125 sejam aquecidas até uma temperatura que forneça a aderência adequada a e compactação contra o substrato 116 e sem danos ou efeitos indesejáveis à matriz de fita de resina 130 das segundas partes discretas 125. Adicionalmente, a primeira temperatura, portanto, pode ser selecionada para garantir não apenas que as primeiras partes discretas 124 sejam aquecidas para uma temperatura que forneça a aderência adequada a e compactação contra o substrato 116, mas também que as primeiras partes discretas 124 sejam aquecidas até uma temperatura que permita que as primeiras partes discretas 124 sejam transformadas em regiões de fita discretas 148. Em particular, a primeira temperatura é quente o suficiente para permitir que fibras unidirecionais 132 permaneçam paralelas ao substrato 116, mesmo quando se deformam como um resultado da colocação da tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 (por exemplo, apoiando no plano quando o substrato 116 é plano, ou permanecendo dentro da espessura nominal da tira de fita reforçada por fibra 104 onde o substrato 16 não é plano), em oposição à deformação para fora de plano/para longe do substrato 116.
[053] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, à Figura 6, as primeiras partes discretas 124 e as segundas partes discretas 125 são idênticas em tamanho. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 3 da presente descrição, em que o exemplo 3 também inclui a presente matéria de acordo com o exemplo 1 ou 2, acima.
[054] Com as primeiras partes discretas 124 e segundas partes discretas 125 idênticas em tamanho é possível que o sistema automatizado de colocação de fibra 100 tenha uma velocidade constante sem precisar de controle complexo de fonte de energia 120.
[055] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, à Figura 6, as primeiras partes discretas 124 são menores do que as segundas partes discretas 125. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 4 da presente descrição, em que o exemplo 4 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 1 ou 2, acima.
[056] Tendo-se as primeiras partes discretas 124 menores do que as segundas partes discretas 125, qualquer alteração das propriedades de material da tira de fita reforçada por fibra 104, como resultado da transformação das primeiras partes discretas 124 em regiões de fita discretas 148, é minimizada. Isso é, com segundas partes discretas 125 maiores do que as primeiras partes discretas 124, e como resultado de as segunda partes discretas 125 não se transformarem nas regiões de fita discreta 148, as propriedades de material desejadas da tira de fita reforçada por fibra 104 são mantidas.
[057] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, as regiões de fita discretas 148 são estruturalmente diferentes das primeiras partes discretas 124. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 5 da presente descrição, em que o exemplo 5 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 4, acima.
[058] Por transformação estrutural, se deseja significar não apenas as mudanças de geometria das primeiras partes discretas 124 em regiões de fita discretas 148, como também que fibras unidirecionais de reforço 132, dentro das primeiras partes discretas 124, são manipuladas de modo que permaneçam paralelas ao substrato 116, porém não mantêm uma relação paralela uniforme dentro uma da outra e dentro da matriz de fita de resina 130 através da largura de tira de fita 110. Essa transformação estrutural permite que a tira de fita reforçada por fibra 104 seja colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 sem fibras unidirecionais 132 imprimindo uma tensão interna indesejável à tira de fita reforçada por fibra 104 que, do contrário, faria com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[059] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o percurso curvilíneo virtual 128 compreenda o arco 156, possuindo um raio 134 que é medido a partir do ponto virtual 136 na linha virtual 138 que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda de fita longitudinal 106 e a segunda borda de fita longitudinal 108. Adicionalmente, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,003. Dentro de cada uma das regiões de fita discretas 148, uma das fibras de reforço unidirecionais 132 que está mais perto da primeira borda de fita longitudinal 106 tem uma deformação maior do que a outra das fibras unidirecionais de reforço 132 que está mais perto da segunda borda de fita longitudinal 108. Algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas ao substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 6 da presente descrição, em que o exemplo 6 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 5, acima.
[060] Uma razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,003 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível se utilizando máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato. Pelo fato de as fibras unidirecionais de reforço 132 serem mais deformadas mais perto da primeira borda longitudinal de fita 106 do que a segunda borda longitudinal de fita 108, a primeira borda longitudinal de fita 106 pode apresentar uma curva mais justa do que a segunda borda longitudinal de fita 108, que é necessária para a tira de fibra reforçada com fibra 104 seguir o percurso curvilíneo virtual 128 abaixo de uma curvatura limite, sem ser removida do substrato 116. Pela deformação paralela ao substrato 116, as fibras unidirecionais de reforço 132 não criam tensão interna que, do contrário, faria com que a tira de fibra reforçada por fibra 104 soltasse do substrato 116.
[061] Como utilizado neste documento, quando fazendo referência às fibras de reforço unidirecionais 132, "deformado" significa que uma ou mais fibras de reforço 132 correspondentes apresentam uma ou mais curvas, dobras ou ondulações no local e/ou paralelas ao substrato 116. Em outras palavras, uma fibra de reforço unidirecional que é deformada, não é reta.
[062] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 7 da presente descrição, onde o exemplo 7 também inclui a presente matéria de acordo com o exemplo 6, acima.
[063] Com o comprimento de arco 154, igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64, cria-se um percurso curvilíneo virtual 128 capaz de manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg se soltarem do substrato.
[064] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 8 da presente descrição, em que o exemplo 8 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[065] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[066] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 tenha um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 9 da presente descrição, em que o exemplo 9 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[067] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[068] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 10 da presente descrição, em que o exemplo 10 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[069] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento mais longo do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[070] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 11 da presente descrição, em que o exemplo 11 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[071] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/4, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[072] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 12 da presente descrição, em que o exemplo 12 inclui também a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[073] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[074] Com referência geralmente à Figura 1, e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 13 da presente descrição, em que o exemplo 13 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[075] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[076] Com referência geralmente à Figura 1, e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 14 da presente descrição, em que o exemplo 14 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[077] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25π, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[078] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é programado adicionalmente para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 15 da presente descrição, em que o exemplo 15 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[079] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,5π, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[080] Com referência geralmente à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, com relação às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 tenha um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75π. A presente matéria reivindicada desse parágrafo caracteriza o exemplo 16 da presente descrição, em que o exemplo 16 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 6, acima.
[081] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75π, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[082] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 tenha um comprimento de arco 154, que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 17 da presente descrição, em que o exemplo 17 também inclui a presente matéria de acordo com o exemplo 6, acima.
[083] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2π, um percurso curvilíneo virtual 128 resulta, podendo manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior, do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[084] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,005. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 18 da presente descrição, em que o exemplo 18 também inclui a presente matéria de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 17, acima.
[085] Uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,005 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[086] Com referência geralmente à Figura 1 e, particularmente com referência, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,01. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 19 da presente descrição, em que o exemplo 19 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 18, acima.
[087] Uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,01 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível se utilizando máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[088] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a razão da largura e tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,03. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 20 da presente descrição, em que o exemplo 20 também inclui a presente matéria de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 19, acima.
[089] Uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,03 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível se utilizando máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[090] Com referência geralmente à Figura 1, e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 6, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que um primeiro conjunto de localizações, dentro das primeiras partes discretas 124, de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, seja aquecido até uma temperatura mais alta do que um segundo conjunto de localizações dentro das primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. As localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais próximas do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 21 da presente descrição, em que o exemplo 21 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 20, acima.
[091] Visto que as localizações dentro das primeiras partes discretas 124, que estão mais distantes do ponto virtual 136, sofrem uma curvatura menos justa, as mesmas não precisam ser aquecidas até uma temperatura tão alta quanto as localizações dentro das primeiras partes discretas 124, que estão mais próximas do ponto virtual 136. Como resultado disso, a integridade estrutural das localizações mais distantes pode ser mantida.
[092] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 6, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçadas por fibra. O compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas. O controlador 126 é adicionalmente programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que as primeiras partes discretas 124 de um primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, sejam aquecidas até uma temperatura mais alta do que as primeiras partes discretas 124 de um segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçadas por fibra. As tiras do segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 22 da presente descrição, em que o exemplo 22 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 21, acima.
[093] É comum que as máquinas AFP sejam estruturadas para colocar um curso (uma pluralidade) de rebocadores prepreg. Quando o sistema automatizado de colocação de fibra 100 é configurado dessa forma, de acordo com o exemplo 22, as tiras de fita reforçada por fibra, que se encontram mais perto do ponto virtual 136, são aquecidas até uma temperatura mais alta do que as tiras de fita reforçada por fibra que estão mais distantes do ponto virtual 136 para facilitar a curvatura mais justa dessas tiras de fita reforçada por fibra que estão mais perto do ponto virtual 136 e para manter a integridade estrutural dessas tiras de fita reforçadas por fibra que estão mais distantes do ponto virtual 136.
[094] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 5, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. O compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade e tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo às tiras contínuas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 23 da presente descrição, em que o exemplo 23 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 22, acima.
[095] Pela colocação e compactação, simultaneamente, de uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 é mais eficiente na cobertura de uma área de superfície grande.
[096] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 6, a fonte de energia 120 é uma pluralidade de fontes de energia. Cada uma dentre a pluralidade de fontes de energia é configurada para distribuir pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes discretas 125 das tiras individuais, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 24 da presente descrição, em que o exemplo 24 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 23, acima.
[097] Possuir uma pluralidade de fontes de energia permite o controle individual de distribuição de energia pulsada para tiras individuais dentre a pluralidade de tiras de fita reforçadas por fibra, incluindo o controle de temperaturas individuais das primeiras partes discretas 124 para facilitar a transformação das primeiras partes discretas 124 em regiões de fita discreta 148.
[098] Com referência geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, à Figura 2, o sistema de colocação de fibra 100 compreende adicionalmente o sensor 140, que é configurado para detectar uma propriedade de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra no lado traseiro 142 do compactador 112. O controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 em resposta aos registros recebidos do sensor 140. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 25 da presente descrição, em que o exemplo 25 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 23 ou 24, acima.
[099] Pela percepção de uma propriedade de tiras de fita reforçada por fibra seguindo a compactação, o controlador 126 detecta se as primeiras partes discretas 124 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada e controlada, e também detecta se as tiras de fita reforçada por fibra estão sendo aderidas e compactadas adequadamente para o substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com a fonte de energia 120 permite o ajuste e controle precisos das primeira e segunda quantidades de energia pulsada.
[100] Em um ou mais exemplos, o sensor 140 percebe a temperatura de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra no lado traseiro 142 do compactador 112. Perceber a temperatura fornece um circuito de retorno simples com a fonte de energia 120 visto que, em um ou mais exemplos da matriz de fita de resina 130, aderência e compactação adequadas das tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 são baseadas diretamente em temperatura. Em um ou mais exemplos, o sensor 140 é ou compreende um sensor de infravermelho.
[101] Com referência geralmente à Figura 1, e particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a largura de tira de fita 110 é de cerca de 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 26 da presente descrição, em que o exemplo 26 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 25, acima.
[102] Rebocadores prepreg para AFP são apresentados em uma variedade de larguras, com os rebocadores prepreg de 6 milímetros (um quarto de polegada) e 13 milímetros (metade de uma polegada) sendo comuns. O sistema automatizado de colocação de fibra 100 pode ser configurado para qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[103] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 27 da presente descrição, em que o exemplo 27 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 25, acima.
[104] Como notado, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 pode ser configurado para qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[105] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 28 da presente descrição, em que o exemplo 28 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 26, acima.
[106] Como notado, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 pode ser configurado para qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[107] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132 que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 29 da presente descrição, em que o exemplo 29 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 28, acima.
[108] Uma pluralidade de dobras em fibras individuais dentre as fibras unidirecionais de reforço 132 permite curvas justas do percurso curvilíneo virtual 128.
[109] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, regiões de fita discreta 148 são trapezoidais. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 30 da presente descrição, em que o exemplo 30 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 29, acima.
[110] Sendo trapezoidal, regiões de fita discretas 148 permitem a colocação da tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo 128.
[111] Como utilizado neste documento, "trapezoidal" não significa o formato de um trapezoide perfeito com bordas retas e cantos afiados, mas, possuindo, em vez disso, o formato geral de um trapezoide com um par de bordas opostas geralmente paralelas de comprimentos diferentes (isso é, um trapezoide não paralelogramo).
[112] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 11, o controlador 126 é programado para fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que regiões de fita intermediária 150 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam produzidas entre as regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 31 da presente descrição, em que o exemplo 31 também inclui a presente matéria de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 30, acima.
[113] As regiões de fita intermediária 150 distanciam as regiões de fita discreta 148 longe uma da outra e mantêm a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 seguindo a colocação e compactação contra o substrato 116.
[114] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, à Figura 3, dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 32 da presente descrição, em que o exemplo 32 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 31, acima.
[115] Visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 não são deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediária 150 é mantida, maximizando, assim, a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 seguindo a colocação e compactação contra o substrato 116.
[116] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas dentro das regiões de fita discretas 148, são menos deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 33 da presente descrição, em que o exemplo 33 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 31, acima.
[117] Visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 são menos deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediária 150 é maximizada, maximizando, assim, a integridade estrutural das tiras de fita reforçada por fibra 104, seguindo a colocação e compactação contra o substrato 116.
[118] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, regiões de fita intermediária 150 são retangulares. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 34 da presente descrição, em que o exemplo 34 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 31 a 33, acima.
[119] Sendo retangulares, as regiões de fita intermediária 150 mantêm sua integridade estrutural sem fibras unidirecionais de reforço 132 imprimirem tensões internas indesejáveis dentro da tira de fita reforçada por fibra 104, seguindo a colocação e compactação contra o substrato 116.
[120] Como utilizado neste documento, "retangular" não significa possuir o formato de um retângulo perfeito com dois pares de bordas paralelas e retas exatamente paralelas e cantos afiados, mas, em vez disso, possuindo o formato geral de um retângulo com bordas opostas geralmente retas e paralelas.
[121] Com referência, geralmente, à Figura 1 e particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 6, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 compreende adicionalmente o sensor 140, que é configurado para detectar uma propriedade de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 no lado traseiro 142 do compactador 112. O controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123, em resposta aos registros recebidos do sensor 140. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 35 da presente descrição, em que o exemplo 35 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 34, acima.
[122] Percebendo-se uma propriedade de tira de fita reforçada por fibra 104 seguindo a compactação, o controlador 126 detecta se as primeiras partes discretas 124 estão sendo transformadas em regiões de fita discretas 148 de uma forma desejada e controlada, e também detecta se a tira de fita reforçada por fibra 104 está sendo aderida e compactada adequadamente ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com a fonte de energia 120 permite o ajuste e controle precisos das primeira e segunda quantidades de energia pulsada.
[123] Com referência, geralmente à Figura 1 e particularmente, por exemplo, à Figura 2, o sensor 140 é um sensor de temperatura. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 36 da presente descrição, em que o exemplo 36 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 35, acima.
[124] Perceber a temperatura fornece um circuito de retorno simples com fonte de energia 120 visto que, em um ou mais exemplos da matriz de fita de resina 130, a aderência e compactação adequadas da tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 são baseadas diretamente na temperatura.
[125] Em um ou mais exemplos, o sensor 140 é ou compreende um sensor de infravermelho.
[126] Com referência, geralmente à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 6, pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 é configurada para aquecer diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 para aquecer indiretamente a matriz de fita de resina 130 através da condução a partir das fibras unidirecionais de reforço 132. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 37 da presente descrição, em que o exemplo 37 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 36, acima.
[127] Pela seleção de um comprimento de onda de energia pulsada que aquece diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 e que não aquece diretamente, ou aquece, pelo menos, de forma substancialmente menos direta, a matriz de fita de resina 130, as temperaturas para a matriz de fita de resina 130 são equilibradas de modo a não afetar de forma adversa as propriedades de material da matriz de fita de resina 130 e, portanto, que não afetem de forma adversa a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 seguindo a colocação e compactação contra o substrato 116.
[128] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 no percurso reto virtual 152. O controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 aqueça as primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 até uma temperatura mais alta do que as primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso reto virtual 152. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 38 da presente descrição, em que o exemplo 38 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 37, acima.
[129] Pelo aquecimento das primeiras partes discretas 124 para uma temperatura inferior, quando ao longo do percurso reto virtual 152, que quando ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma temperatura pode ser selecionada, fornecendo uma aderência e compactação adequadas contra o substrato 116 sem afetar de forma adversa a integridade estrutural do mesmo.
[130] Com referência geralmente à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4, 12 e 13, o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 39 da presente descrição, em que o exemplo 39 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 38, acima.
[131] Quando o sistema automatizado de colocação de fibra 100 é programado para colocar a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo 128 que não é plano, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 pode ser utilizado para construir artigos de fabricação não planos, incluindo os que possuem superfícies com contornos complexos.
[132] Com referência às Figuras 3 e 4, quando o percurso curvilíneo 128 não é plano, o ponto virtual 136 é um primeiro ponto virtual, e o mecanismo de direcionamento 118 é configurado para manipular o distribuidor 102 e compactador 112 no espaço tridimensional com relação ao substrato 116. Ademais, o controlador 126 é programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da tira de fita reforçada por fibra 104 no espaço tridimensional com relação ao substrato 116, de modo que o percurso curvilíneo virtual 128 compreenda adicionalmente o segundo rádio de curvatura 144, medido a partir do segundo ponto virtual 146 que é espaçado da linha virtual 138.
[133] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, 12 e 13, o substrato 116 compreende um contorno complexo. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 40 da presente descrição, em que o exemplo 40 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 39, acima.
[134] Quando o substrato 116 compreende um contorno complexo, o sistema automatizado de colocação de fibra 100 é capaz de colocar e compactar a tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, permitindo a construção de artigos de fabricação não possíveis anteriormente com uma máquina AFP tradicional.
[135] Como utilizado neste documento, uma superfície possuindo um "contorno complexo" é uma dentro de uma região determinada da superfície, a interseção com qualquer orientação de um plano não é linear.
[136] As Figuras 12 e 13 representam esquematicamente a ferramenta (mandril de colocação em camadas) 250, correspondendo a uma parte de uma fuselagem de aeronave 228, possuindo região de nariz 230, na qual a sub-região 252 da região de nariz 230 compreende contornos complexos, nos quais as tiras de fita reforçada por fibra não precisam ser colocadas e compactadas ao longo do percurso curvilíneos possuindo raios entre 0,9 metros (35 polegadas) e 1,9 metros (75 polegadas). Os sistemas automatizados de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, tornam isso possível, incluindo para um curso de 10,2 centímetros (quatro polegadas) de oito tiras de fita reforçada por fibra de 13 milímetros (meia polegada).
[137] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 5, 7 e 11, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 compreende o distribuidor 102, compactador 112, mecanismo de direcionamento 118, fonte de energia 120 e controlador 126. O distribuidor 102 é configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108, em paralelo à primeira borda longitudinal de fita 106 e espaçada da primeira borda longitudinal de fita 106 por uma largura de tira de fita 110. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende a matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130. O compactador 112 é configurado para receber pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do lado dianteiro 114 do compactador 112 e para compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116. O mecanismo de direcionamento 118 é configurado para manipular o distribuidor 102 e compactador 112 em pelo menos um dentre o espaço bi ou tridimensional com relação ao substrato 116. A fonte de energia 120 é configurada para distribuir a primeira quantidade de energia pulsada 122 e segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112 para aquecer, respectivamente, as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes 402 ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. Cada uma das segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 se sobrepõe, pelo menos parcialmente, a duas partes adjacentes dentre as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, de modo que as regiões de sobreposição 406 das primeiras partes 402 e segundas partes 404 apresentem uma temperatura mais alta do que as regiões não sobrepostas 408 das primeiras partes 402 e segundas partes 404. O controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123. O controlador 126 também é programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 coloque pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que (i) pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 seja centralizada no percurso curvilíneo virtual 128, e (ii) as regiões sobrepostas 406, de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, sejam transformadas em regiões de fita discreta 148, geometricamente diferentes das regiões sobrepostas 406. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 41 da presente descrição.
[138] Pela criação das regiões de sobreposição 406 com as primeiras partes 402 e segundas partes 404, a primeira quantidade de energia pulsada 122 e segunda quantidade de energia pulsada 123 são cumulativas para as regiões sobrepostas 406, resultando em uma temperatura mais alta para regiões sobrepostas 406 do que para as regiões não sobrepostas 408. De acordo, quando o controlador 126 faz com que o mecanismo de direcionamento 118 coloque a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, as regiões sobrepostas 406, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fita discretas 148. Ademais, visto que a duração de pulso da primeira quantidade de energia pulsada 122 e a segunda quantidade de energia pulsada 123 podem ser controladas pelo controlador 126, o espaçamento e largura das regiões sobrepostas 406 podem ser controlados com precisão, de modo a mudar dependendo do raio do percurso curvilíneo virtual 128. De fato, em um ou mais exemplos, as regiões sobrepostas 406 podem ser eliminadas quando o mecanismo de direcionamento 118 é controlado para colocar a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso reto virtual 152. Importante, as primeira e segunda quantidades de energia pulsada podem ser controladas pelo controlador 126, de modo que a tira de fita reforçada por fibra 104, que foi menos compactada, não seja removida do substrato 116, mesmo quando o percurso curvilíneo virtual 128 possuir um raio justo. De acordo, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 pode ser utilizado para construir as estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais complexos do que previamente possível. Ademais, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 pode ser utilizado para fabricar partes compostas com fibras unidirecionais de reforço 132 orientadas em orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, de modo a definir as propriedades desejadas da parte composta, o que não era possível com as técnicas de colocação em camadas padrão de 0°, +45°, -45° e 90°.
[139] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, à Figura 7, as regiões sobrepostas 406 e regiões não sobrepostas 408 são idênticas em tamanho. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 42 da presente descrição, em que o exemplo 42 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 41, acima.
[140] Possuir regiões sobrepostas 406 e regiões não sobrepostas 408, idênticas em tamanho, permite que o sistema automatizado de colocação de fibra 400 tenha uma velocidade constante sem a necessidade de ser ter um controle complexo da fonte de energia 120.
[141] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, à Figura 7, as regiões sobrepostas 406 são menores do que as regiões não sobrepostas 408. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 43 da presente descrição, em que o exemplo 43 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 41, acima.
[142] Possuindo regiões sobrepostas 406 menores do que as regiões não sobrepostas 408, qualquer alteração das propriedades de material da tira de fita reforçada por fibra 104, como resultado da transformação das regiões sobrepostas 406 em regiões de fita discreta 148, é minimizada. Isso é, com regiões não sobrepostas 408 maiores do que as regiões sobrepostas 406, e como resultado de as regiões não sobrepostas 408 não se transformarem em regiões de fita discreta 148, as propriedades de material desejadas da tira de fita reforçada por fibra 104 são mantidas.
[143] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4, 7 e 11, regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes a partir de regiões sobrepostas 406. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 44 da presente descrição, em que o exemplo 44 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 43, acima.
[144] Por estruturalmente transformado, se deseja significar que não apenas as mudanças de geometria das regiões sobrepostas 406 em regiões de fita discreta 148, mas também que as fibras unidirecionais de reforço 132 dentro das regiões sobrepostas 406 são manipuladas, de modo que permaneçam paralelas ao substrato 116, porém, não mantêm uma relação paralela uniforme dentro uma da outra dentro da matriz de fita de resina 130 através da largura de tira de fita 110. Essa transformação estrutural permite que a tira de fita reforçada por fibra 104 seja colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 sem fibras unidirecionais 132 imprimindo uma tensão interna indesejável na tira de fita reforçada por fibra 104 que, do contrário, faria com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[145] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o percurso curvilíneo virtual 128 compreenda o arco 156, possuindo o raio 134 que é medido a partir do ponto virtual 136 na linha virtual 138, que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108. Adicionalmente, uma razão de largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,003. Dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132 que está mais perto da primeira borda de fita longitudinal 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais perto da segunda borda longitudinal de fita 108. Algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas ao substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 45 da presente descrição, em que o exemplo 45 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 44, acima.
[146] Como descrito neste documento, uma razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,003 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato. Pelas fibras unidirecionais de reforço 132 serem mais deformadas mais perto da primeira borda longitudinal de fita 106 do que a segunda borda longitudinal de fita 108, a primeira borda longitudinal de fita 106 pode possuir uma curva mais justa do que a segunda borda longitudinal de fita 108, o que é necessário para a tira de fita reforçada por fibra 104 seguir o percurso curvilíneo virtual 128, abaixo de uma curvatura limite, sem ser removida do substrato 116. Pela deformação paralela ao substrato 116, as fibras unidirecionais de reforço 132 não criam tensão interna que, do contrário, faria com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[147] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/64. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 46 da presente descrição, em que o exemplo 46 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[148] Como discutido neste documento, possuir um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/64 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 ser capaz de manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[149] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/32. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 47 da presente descrição, em que o exemplo 47 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[150] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem rebocadores prepreg se soltando do substrato.
[151] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 48 da presente descrição, em que o exemplo 48 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[152] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/16 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[153] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/8. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 49 da presente descrição, em que o exemplo 49 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[154] Com discutido neste documento, ter o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[155] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 50 da presente descrição, em que o exemplo 50 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[156] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[157] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/2. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 51 da presente descrição, em que o exemplo 51 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[158] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[159] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 tenha o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 52 da presente descrição, em que o exemplo 52 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[160] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento mais longo do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[161] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,25 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 53 da presente descrição, em que o exemplo 53 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[162] Como discutido neste documento, ter o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[163] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 tenha o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 54 da presente descrição, em que o exemplo 54 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[164] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,5 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[165] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 tenha um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 55 da presente descrição, em que o exemplo 55 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[166] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,75 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[167] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e 2 π. A presente material anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 56 da presente descrição, em que o exemplo 56 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 45, acima.
[168] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento, maior do que seria possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[169] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,005. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 57 da presente descrição, em que o exemplo 57 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 56, acima.
[170] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 ser igual a ou superior a 0,005 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[171] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,01. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 58 da presente descrição, em que o exemplo 58 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 56, acima.
[172] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134, ser igual a ou superior a 0,03, resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[173] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 7, o controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 e segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que um primeiro conjunto de localizações, dentro das regiões de sobreposição 406 das primeiras partes 402 e segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, seja aquecido a uma temperatura superior a de um segundo conjunto de localizações, dentro de regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. As localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais perto do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 60 da presente descrição, em que o exemplo 60 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 59, acima.
[174] Visto que as localizações dentre as regiões sobrepostas 406 que estão mais distantes do ponto virtual 136 sofrem uma curvatura menos justa, as mesmas não precisam ser aquecidas até uma temperatura tão alta quanto a das localizações dentro das regiões sobrepostas 406 que estão mais perto do ponto virtual 136. Como resultado disso, a integridade estrutural das localizações mais distantes pode ser mantida.
[175] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 7, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. O compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas. O controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 e segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que as regiões sobrepostas 406 de um primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra sejam aquecidas até uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406 de um segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. As tiras do segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra são mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 61 da presente descrição, em que o exemplo 61 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 60, acima.
[176] Como discutido neste documento, é comum que máquinas AFP sejam estruturadas para colocar um curso (uma pluralidade) de rebocadores prepreg. Quando o sistema automatizado de colocação de fibra 400 é configurado dessa forma, de acordo com o exemplo 61, as tiras de fita reforçada por fibra que estão mais perto do ponto virtual 136 são aquecidas para uma temperatura mais alta do que as tiras de fita reforçada por fibra que estão mais distantes do ponto virtual 136, a fim de facilitar a curvatura mais justa das que estão mais próximas do ponto virtual 136 e para manter a integridade estrutural das que estão mais distantes do ponto virtual 136.
[177] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 5, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. O compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 62 da presente descrição, em que o exemplo 62 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 60, acima.
[178] Pela colocação e compactação de uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra simultaneamente, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 é mais eficiente na cobertura de uma grande área de superfície.
[179] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 7, a fonte de energia 120 é uma pluralidade de fontes de energia. Cada uma dentre a pluralidade de fontes de energia é configurada para distribuir pelo menos uma dentre uma primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 das tiras individuais dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 63 da presente descrição, em que o exemplo 63 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 62, acima.
[180] Ter uma pluralidade de fontes de energia permite o controle individual da distribuição de energia pulsada para as tiras individuais dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, incluindo o controle de temperaturas individuais de regiões sobrepostas 406 para facilitar a transformação das regiões sobrepostas 406 em regiões de fita discretas 148.
[181] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, à Figura 2, o sistema de colocação de fibra automatizado 400 compreende adicionalmente o sensor 140, que é configurado para detectar uma propriedade de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra no lado traseiro 142 do compactador 112. O controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso ou duração de pulso da pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 em resposta a registros recebidos do sensor 140. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 64 da presente descrição, em que o exemplo 64 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 62 ou 63, acima.
[182] Percebendo uma propriedade das tiras de fita reforçada por fibra depois da compactação, o controlador 126 detecta se as regiões sobrepostas 406 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada e controlada, e também detecta se as tiras de fita reforçada por fibra estão sendo aderidas e compactadas adequadamente ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com a fonte de energia 120 permite o ajuste e controle precisos das primeira e/ou segunda quantidades de energia pulsada.
[183] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a largura de tira de fita 110 é de entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 65 da presente descrição, em que o exemplo 65 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 64, acima.
[184] Como discutido neste documento, os rebocadores prepreg para AFP apresentam uma variedade de larguras, com rebocadores prepreg de 6 milímetros (um quarto de polegada) e 13 milímetros (meia polegada) sendo comuns. O sistema automatizado de colocação de fibra 400 pode ser configurado para qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[185] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, e por exemplo, às Figuras 3 e 4, a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 66 da presente descrição, em que o exemplo 66 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 65, acima.
[186] Como notado, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 pode ser configurado para qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[187] Com referência geralmente à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 67 da presente descrição, em que o exemplo 67 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 65, acima.
[188] Como notado, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 pode ser configurado para qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[189] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 68 da presente descrição, em que o exemplo 68 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 67, acima.
[190] Como discutido neste documento, uma pluralidade de dobras em fibras individuais de fibras unidirecionais de reforço 132 permite curvas justas do percurso curvilíneo 128.
[191] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, regiões de fita discretas 148 são trapezoidais. A presente matéria adequada desse parágrafo caracteriza o exemplo 69 da presente descrição, em que o exemplo 69 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 68, acima.
[192] Como discutido neste documento, por ser trapezoidal, as regiões de fita discreta 148 permitem a colocação da tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo 128.
[193] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 11, o controlador 126 é programado para fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que as regiões de fita intermediária 150 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam produzidas entre as regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 70 da presente descrição, em que o exemplo 70 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 69, acima.
[194] Regiões de fita intermediária 150, que correspondem a regiões não sobrepostas 408, espaçam as regiões de fita discreta 148 uma da outra e mantêm a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[195] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, à Figura 3, dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 71 da presente descrição, em que o exemplo 71 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 70 acima.
[196] Como discutido neste documento, visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 não são deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediária 150 é mantida, maximizando, assim, a integridade estrutural das tiras de fita reforçada por fibra 104, depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[197] Com referência, em geral, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que é deformada dentro das regiões de fita discreta 148, é menos deformada dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 72 da presente descrição, em que o exemplo 72 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 70, acima.
[198] Como discutido neste documento, visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 são menos deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediar 150 é maximizada, maximizando, assim, a integridade estrutural das tiras de fita reforçada por fibra 104 depois de serem colocadas e compactadas contra o substrato 116.
[199] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, as regiões de fita intermediária 150 são retangulares. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 73 da presente descrição, em que o exemplo 73 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 70 a 72, acima.
[200] Como discutido neste documento, por ser retangular, as regiões de fita intermediária 150 mantêm sua integridade estrutural sem fibras unidirecionais de reforço 132 imprimirem tensões internas desnecessárias dentro da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de serem colocadas e compactadas contra o substrato 116.
[201] Com referência, geralmente à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 7, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 compreende adicionalmente o sensor 140, que é configurado para detectar uma propriedade de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 no lado traseiro 142 do compactador 112. O controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma taxa de alimentação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso de pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 em resposta ao registro recebido do sensor 140. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 74 da presente descrição, em que o exemplo 74 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 73, acima.
[202] Por perceber uma propriedade da tira de fita reforçada por fibra 104 depois da compactação, o controlador 126 detecta se as regiões sobrepostas 406 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada ou controlada, e também detecta se a tira de fita reforçada por fibra 104 está sendo aderida e compactada adequadamente ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com fonte de energia 120 permite o ajuste e controle preciso das primeira e segunda quantidades de energia pulsada.
[203] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, à Figura 2, o sensor 140 é um sensor de temperatura. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 75 da presente descrição, em que o exemplo 75 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 74, acima.
[204] Como discutido, perceber a temperatura fornece um circuito de retorno simples com a fonte de energia 120 visto que, em um ou mais exemplos da matriz de fita de resina 130, a aderência e compactação adequadas da tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 são diretamente baseadas na temperatura.
[205] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 7, pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123 é configurada para aquecer diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 para aquecer indiretamente a matriz de fita de resina 130 através da condução das fibras unidirecionais de reforço 132. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 76 da presente descrição, em que o exemplo 76 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 75, acima.
[206] Como discutido neste documento, pela seleção de um comprimento de onda de energia pulsada que aquece diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 e que não aquece diretamente, ou aquece pelo menos de forma substancialmente menos direta, a matriz de fita de resina 130, as temperaturas para a matriz de fita de resina 130 são equilibradas, de modo a não afetar de forma adversa as propriedades de material da matriz de fita de resina 130 e, portanto, não afetar de forma adversa a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois da colocação e compactação contra o substrato 116.
[207] Com referência, geralmente, à Figura 1, e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 7, o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 no percurso reto virtual 152. O controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 aqueça as regiões sobrepostas 406 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 até uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406 que estão ao longo do percurso direto virtual 152. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 77 da presente descrição, em que o exemplo 77 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 76, acima.
[208] Pelo aquecimento de regiões sobrepostas 406 a uma temperatura mais baixa, quando ao longo do percurso reto virtual 152 do que quando ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma temperatura pode ser selecionada de modo que forneça a aderência e compactação desejável contra o substrato 116 sem afetar de forma adversa a integridade estrutural.
[209] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4, 12 e 13, o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 78 da presente descrição, em que o exemplo 78 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 77, acima.
[210] Quando o sistema automatizado de colocação de fibra 400 é programado para colocar a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo 128 que não é plano, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 pode ser utilizado para construir artigos de fabricação não planos, incluindo os que possuem superfícies com um contorno complexo.
[211] Com referência, geralmente, à Figura 1 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, 12 e 13, o substrato 116 compreende um contorno complexo. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 79 da presente descrição, em que o exemplo 79 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 78, acima.
[212] Quando o substrato 116 compreende um contorno complexo, o sistema automatizado de colocação de fibra 400 é capaz de colocar e compactar a tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, permitindo a construção de artigos de fabricação não previamente possíveis com um processo AFP.
[213] Com referência, geralmente, à Figura 8, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o artigo de fabricação 200 compreende a tira 202, que compreende a primeira borda longitudinal de tira 204 e a segunda borda longitudinal de tira 206, paralela à primeira borda longitudinal de tira 204 e espaçada da primeira borda longitudinal de tira 204 pela largura de tira 208. A tira 202 se estende ao longo de e é centralizada no percurso curvilíneo virtual 128, compreendendo o arco 156, possuindo um comprimento de arco 154 e o raio 134. O raio 134 é medido a partir do ponto virtual 136 na linha virtual 138 que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de tira 204 e a segunda borda longitudinal de tira 206. Uma razão de largura de tira 208 para raio 134 é maior do que ou igual a 0,003. O comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64. A tira 202 compreende a matriz de tira de resina 218 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de tira de resina 218 e se estendendo ao longo do percurso curvilíneo virtual 128. A primeira borda longitudinal de tira 204 está mais próxima do ponto virtual 136 do que a segunda borda longitudinal de tira 206. A tira 202 compreende adicionalmente as regiões de tira discreta 222, espaçadas ao longo do percurso curvilíneo virtual 128. Dentro de cada uma das regiões de tira discreta 222, uma das fibras unidirecionais de reforço 132 que está mais próxima da primeira borda longitudinal de tira 204 é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132 que está mais perto da segunda borda longitudinal de tira 206. Algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas a uma menor das superfícies virtuais, unindo a primeira borda longitudinal de tira 204 e segunda borda longitudinal de tira 206. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 80 da presente descrição.
[214] O artigo de fabricação 200, que pode ser construído por um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, ou de acordo com um método automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, não era previamente capaz de ser fabricado com uma máquina AFP. Especificamente, uma razão de largura de tira 208 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,003 é mais justa do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato. Pelo fato de as fibras unidirecionais de reforço 132 serem mais deformadas mais perto da primeira borda longitudinal de tira 204 do que a segunda borda longitudinal de tira 206, a primeira borda longitudinal de tira 204 pode apresentar uma curva mais justa do que a segunda borda longitudinal de tira 206, que é necessária para uma tira de fita reforçada por fibra (por exemplo, rebocador prepreg), que, por fim, se torna a tira 202, para seguir o percurso curvilíneo virtual 128 abaixo de uma curvatura limite sem ser removida do substrato contra o qual é colocada e compactada. Pelo fato de ser deformada em paralelo a uma superfície menor dentre as superfícies virtuais, unindo a primeira borda longitudinal de tira 204 e a segunda borda longitudinal de tira 206, as fibras unidirecionais de reforço 132 não criam as tensões internas que, do contrário, fariam com que a tira de fita reforçada por fibra, que se torna a tira 202, fosse removida do substrato contra o qual foi colocada e compactada.
[215] Com referência, geralmente à Figura 8, e particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a razão da largura de tira 208 para raio 134 é maior do que ou igual a 0,005. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 81 da presente descrição, em que o exemplo 81 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 80, acima.
[216] Possuir uma razão de largura de tira 208 para raio 134 igual a ou superior a 0,005, o raio 134 do percurso curvilíneo virtual 128 é mais justo do que possível utilizando as máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[217] Com referência, geralmente à Figura 8, e particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a razão da largura de tira 208 para o raio 134 é maior do que ou igual a 0,01. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 82 da presente descrição, em que o exemplo 82 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 80 ou 81, acima.
[218] Com uma razão de largura de tira 208 para raio 134 igual a ou superior a 0,01, o raio 134 é maior do que ou igual a 0,01. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 82 da presente descrição, onde o exemplo 82 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 80 ou 81, acima.
[219] Com uma razão de largura de tira 208 para o raio 134 igual a ou superior a 0,01, o raio 134 do percurso curvilíneo virtual 128 é mais justo do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[220] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a razão de largura de tira 208 para o raio 134 é maior do que ou igual a 0,03. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 83 da presente descrição, em que o exemplo 83 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 82, acima.
[221] Com uma razão de largura de tira 208 para raio 134 igual a ou superior a 0,03, o raio 134 do percurso curvilíneo virtual 128 é mais justo do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[222] Com referência, geralmente, à Figura 8, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 84 da presente descrição, em que o exemplo 84 também inclui a presente matéria de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[223] Com o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/64 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuindo uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando-se máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[224] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 85 da presente descrição, em que o exemplo 85 também inclui a presente matéria, de acordo com um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[225] Um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[226] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 86 da presente descrição, em que o exemplo 86 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[227] O comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/16 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[228] Com referência geralmente à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 87 da presente descrição, em que o exemplo 87 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[229] O comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/8 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[230] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/4. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 88 da presente descrição, em que o exemplo 88 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[231] Um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/4 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[232] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/2. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 89 da presente descrição, em que o exemplo 89 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[233] Um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que a possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[234] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 90 da presente descrição, em que o exemplo 90 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[235] Um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando-se as máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[236] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 91 da presente descrição, onde o exemplo 91 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[237] Possuir um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,25 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[238] Com referência, geralmente à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 92 da presente descrição, em que o exemplo 92 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[239] Possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,5 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[240] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 93 da presente descrição, em que o exemplo 93 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos 80 a 83, acima.
[241] Possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,75 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[242] Com referência, geralmente, à Figura 8 e particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 94 da presente descrição, em que o exemplo 94 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, acima.
[243] Possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 possuir uma curvatura mais justa para um comprimento maior do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[244] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a largura de tira 208 é de entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 95 da presente descrição, em que o exemplo 95 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 94, acima.
[245] Rebocadores prepreg para AFP se apresentam em uma variedade de larguras, com os rebocadores prepreg de 6 milímetros (um quarto de polegada) e 13 milímetros (meia polegada) sendo comuns. As tiras 202 do artigo de fabricação 200 podem ser formadas a partir de qualquer tamanho adequado de rebocadores prepreg.
[246] Com referência, geralmente à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a largura de tira 208 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 96 da presente descrição, em que o exemplo 96 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 94, acima.
[247] Como notado, as tiras 202 do artigo de fabricação 200 podem ser formadas a partir de qualquer tamanho adequado de rebocadores prepreg.
[248] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a largura de tira 208 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 97 da presente descrição, em que o exemplo 97 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 95, acima.
[249] Como notado, as tiras 202 do artigo de fabricação 200 podem ser formadas a partir de qualquer tamanho adequado de rebocadores prepreg.
[250] Com referência, geralmente, à Figura 8 e particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, dentro de cada uma das regiões de tira discretas 222, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 98 da presente descrição, em que o exemplo 98 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 97, acima.
[251] Uma pluralidade de dobras em fibras individuais dentre as fibras unidirecionais de reforço 132 é um resultado de um rebocador prepreg ter sido colocado e compactado por um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, ao longo de uma curva justa do percurso curvilíneo virtual 128.
[252] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, as regiões de tira discreta 222 são trapezoidais. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 99 da presente descrição, em que o exemplo 99 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 98, acima.
[253] O formato trapezoidal das regiões de tira discreta 222 é um resultado de um rebocador prepreg ter sido colocado e compactado, por um sistema automatizado de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, ao longo de uma curva justa do percurso curvilíneo virtual 128.
[254] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, a tira 202 compreende adicionalmente regiões de tira intermediária 224. Quaisquer duas regiões adjacentes dentre as regiões de tira intermediária 224 são separadas uma da outra por uma das regiões de tira discreta 222. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 100 da presente descrição, em que o exemplo 100 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 99, acima.
[255] As regiões de tira intermediária 224 espaçam as regiões de tira discreta 222 uma da outra e mantêm a integridade estrutural da tira 202.
[256] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, à Figura 9, dentro de cada uma das regiões de tira intermediária 224, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 101 da presente descrição, em que o exemplo 101 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 100, acima.
[257] Visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 não são deformadas dentro das regiões de tira intermediária 224, a integridade estrutural das regiões de tira intermediária 224 é mantida, maximizando, assim, a integridade estrutural da tira 202.
[258] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, dentro das regiões de tira discreta 222, é menos deformada dentro das regiões de tira intermediária 224 do que dentro das regiões de tira discreta 222. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 102 da presente descrição, em que o exemplo 102 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 100, acima.
[259] Visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 são menos deformadas dentro das regiões de tira intermediária 224, a integridade estrutural das regiões de tira intermediária 224 é maximizada, maximizando, assim, a integridade estrutural da tira 202.
[260] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 9 e 10, as regiões de tira intermediária 224 são retangulares. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 103 da presente descrição, em que o exemplo 103 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos 100 a 102, acima.
[261] Por ser retangular, as regiões de fita intermediária 150 mantêm sua integridade estrutural sem fibras unidirecionais de reforço 132 imprimirem tensões internas indesejáveis dentro da tira 202.
[262] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, a tira 202 não é plana. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 104 da presente descrição, em que o exemplo 104 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 103, acima.
[263] Por ser não plana, a tira 202 pode ser um artigo de fabricação que previamente não poderia ser fabricado com uma máquina AFP tradicional.
[264] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, o artigo de fabricação 200 é a aeronave 228. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 105 da presente descrição, em que o exemplo 105 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 104, acima.
[265] A aeronave 228, portanto, pode ser pelo menos parcialmente construída utilizando-se os sistemas automatizados de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição, ou de acordo com os métodos automatizados de colocação de fibra, de acordo com a presente descrição.
[266] Com referência, geralmente, à Figura 8 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, a aeronave 228 compreende a região de nariz 230, e a região de nariz 230 compreende a tira 202. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 106 da presente descrição, em que o exemplo 106 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 105, acima.
[267] Regiões de nariz da aeronave possuindo, frequentemente, contornos complexos, que, previamente, não poderiam ser construídos utilizando as máquinas de processos AFP tradicionais.
[268] Como discutido neste documento, as Figuras 12 e 13 representam de forma esquemática ferramentas (mandril de colocação em camadas) 250, correspondendo a uma parte de uma fuselagem da aeronave 228, possuindo a região de nariz 230, na qual a sub-região 252, da região de nariz 230, compreende contornos complexos.
[269] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 6 e 11, o método automatizado de colocação de fibra 300 compreende (bloco 302) distribuir a primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. O método automatizado de colocação de fibra 300 também compreende (bloco 303) distribuir a segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes discretas 125 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes discretas 124. Quaisquer duas partes adjacentes dentre as primeiras partes discretas 124 são separadas uma da outra por uma das segundas partes discretas 125. A primeira quantidade de energia pulsada 122 aquece as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 até uma primeira temperatura. A segunda quantidade de energia pulsada 123 aquece as segundas partes discretas 125 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 até uma segunda temperatura. Pelo menos uma fita reforçada por fibra 104 compreende a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira borda longitudinal de fita 106 e espaçada da primeira borda longitudinal de fita 106 pela largura de tira de fita 110. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende a matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130. O método automatizado de colocação de fibra 300 compreende adicionalmente (bloco 304) a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que (i) pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 seja centralizada no percurso curvilíneo virtual 128 e (ii) as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam transformadas em regiões de fita discreta 148, geometricamente diferentes das primeiras partes discretas 124. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 107 da presente descrição.
[270] A distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e segunda quantidade de energia pulsada para partes discretas alternadas da tira de fita reforçada por fibra 104 resulta na criação de regiões de fita discreta espaçadas 148, correspondendo às primeiras partes discretas 124. De acordo, quando a tira de fita reforçada por fibra 104 é colocada contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, as primeiras partes discretas 124, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fibra discreta 148. Importante, a primeira quantidade de energia pulsada 122 pode ser controlada, de modo que a tira de fita reforçada por fibra 104, que foi colocada, não seja removida do substrato 116, mesmo quando o percurso curvilíneo virtual 128 apresenta um raio justo. De acordo, o método automatizado de colocação de fibra 300 pode ser implementado para construir as estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais complexos do que era previamente possível. Ademais, o método automatizado de colocação de fibra 300 pode ser implementado para fabricar as partes compostas com fibras unidirecionais de reforço 132 sendo orientadas nas orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, tal como para definir as propriedades desejadas da parte composta, o que não era possível com as técnicas de colocação em camadas padrão de 0°, +45°, -45° e 90°.
[271] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, à Figura 6, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a segunda temperatura é inferior à primeira temperatura. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 108 da presente descrição, em que o exemplo 108 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 107, acima.
[272] Como discutido neste documento, a segunda temperatura, portanto, pode ser selecionada para garantir que as segundas partes discretas 125 sejam aquecidas a uma temperatura que forneça a aderência e compactação adequadas contra o substrato 116 e sem danos ou efeitos indesejáveis à matriz de fita de resina 130 das segundas partes discretas 125. Adicionalmente, a primeira temperatura, portanto, pode ser selecionada para garantir não apenas que as primeiras partes discretas 124 sejam aquecidas até uma temperatura que forneça a aderência e compactação adequadas contra o substrato 116, mas também que as primeiras partes discretas 124 sejam aquecidas até uma temperatura que permita que as primeiras partes discretas 124 sejam transformadas em regiões de fita discreta 148. Em particular, a primeira temperatura não é alta o suficiente para permitir que as fibras unidirecionais de reforço 132 permaneçam paralelas ao substrato 116 mesmo quando da deformação, como resultado de a tira de fita reforçada por fibra 104 ter sido colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 (por exemplo, permanecendo no plano quando o substrato 116 é plano, ou permanecendo dentro da espessura nominal da tira de fita reforçada por fibra 104, onde o substrato 16 não é plano), em oposição a deformar fora de plano/para longe do substrato 116.
[273] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, à Figura 6, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, as primeiras partes discretas 124 e segundas partes discretas 125 são idênticas em tamanho. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 109 da presente descrição, em que o exemplo 109 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 107 ou 108, acima.
[274] Possuir primeiras partes discretas 124 e segundas partes discretas 125 idênticas em tamanho permite que a tira de fita reforçada por fibra 104 seja liberada a uma velocidade constante, sem precisar de um controle complexo das primeira e segunda quantidades de energia pulsada.
[275] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, à Figura 6, de acordo com um método automatizado de colocação de fibra 300, as primeiras partes discretas 124 são menores do que as segundas partes discretas 125. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 110 da presente descrição, em que o exemplo 110 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 107 ou 108, acima.
[276] Como discutido neste documento, pelo fato de se ter primeiras partes discretas 124 menores do que as segundas partes discretas 125, qualquer alteração das propriedades de material da tira de fita reforçada por fibra 104, como resultado da transformação das primeiras partes discretas 124 em regiões de fita discretas 148, é minimizada. Isso é, ter segundas partes discretas 125 maiores do que as primeiras partes discretas 124, e como resultado de as segunda partes discretas 125 não se transformarem em regiões de fita discreta 148, as propriedades de material desejadas da tira de fita reforçada por fibra 104 são mantidas.
[277] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, as regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes das primeiras partes discretas 124. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 111 da presente descrição, em que o exemplo 111 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 110, acima.
[278] Como discutido neste documento, ser estruturalmente transformado, significa não apenas que a geometria muda a partir das primeiras partes discretas 124 em regiões de fita discreta 148, mas também que as fibras unidirecionais de reforço 132, dentro das primeiras partes discretas 124, são manipuladas de modo que permaneçam paralelas ao substrato 116, porém, não mantêm uma relação paralela uniforme dentro uma da outra e dentro da matriz de fita de resina 130 através da largura de tira de fita 110. Essa transformação estrutural permite que a tira de fita reforçada por fibra 104 seja colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 sem fibras unidirecionais de reforço 132 imprimirem uma tensão interna indesejável na tira de fita reforçada por fibra 104 que, do contrário, faria com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[279] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o percurso curvilíneo virtual 128 compreende o arco 156, que possui o raio 134, que é medido a partir do ponto virtual 136 na linha virtual 138 que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda de fita longitudinal 106 e segunda borda de fita longitudinal 108. Uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou maior do que 0,003. Dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da primeira borda longitudinal de fita 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita 108. Algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas ao substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 112 da presente descrição, em que o exemplo 112 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 111, acima.
[280] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,003 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando máquinas e processos AFP tradicionais sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato. Pelas fibras unidirecionais de reforço 132 serem mais deformadas mais perto da primeira borda longitudinal de fita 106 do que a segunda borda longitudinal de fita 108, a primeira borda longitudinal de fita 106 pode apresentar uma curva mais justa do que a segunda borda longitudinal de fita 108, o que é necessário para que a tira de fita reforçada por fibra 104 siga o percurso curvilíneo virtual 128 abaixo de uma curvatura limite sem ser removida do substrato 116. Pela deformação paralela ao substrato 116, as fibras unidirecionais de reforço 132 não criam a tensão interna que, do contrário, fariam com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[281] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/64. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 113 da presente descrição, em que o exemplo 113 também inclui a presente matéria de acordo com o exemplo 112, acima.
[282] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/64 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[283] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 114 da presente descrição, em que o exemplo 114 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[284] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/32 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando utilizando máquinas e processo AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe do substrato.
[285] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/16. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 115 da presente descrição, em que o exemplo 115 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[286] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[287] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/8. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 116 da presente descrição, em que o exemplo 116 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[288] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[289] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/4. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 117 da presente descrição, em que o exemplo 117 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[290] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/4 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[291] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/2. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 118 da presente descrição, em que o exemplo 118 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[292] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/2 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[293] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 119 da presente descrição, em que o exemplo 119 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[294] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[295] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,25 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 120 da presente descrição, em que o exemplo 120 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[296] Como discutido, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,25 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[297] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figura 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 121 da presente descrição, em que o exemplo 121 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[298] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[299] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,75 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 122 da presente descrição, em que o exemplo 122 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[300] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[301] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e 2 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 123 da presente descrição, em que o exemplo 123 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 112, acima.
[302] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[303] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é maior do que ou igual a 0,005. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 124 da presente descrição, em que o exemplo 124 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 123, acima.
[304] Como discutido neste documento, uma razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 sendo igual a ou superior a 0,005 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos para longe de seu substrato.
[305] Com referência geralmente à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é maior do que ou igual a 0,01. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 125 da presente descrição, em que o exemplo 125 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 124, acima.
[306] Como discutido neste documento, uma razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou maior que 0,01 resulta em um raio de curvatura que é maior do que o possível utilizando as máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[307] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatização de colocação de fibra 300, a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é maior do que ou igual a 0,03. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 126 da presente descrição, em que o exemplo 126 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 125, acima.
[308] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou maior que 0,03 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível utilizando máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[309] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 6, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a etapa de (bloco 302) distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende o aquecimento de um primeiro conjunto de localizações dentro das primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 para uma temperatura maior do que um segundo conjunto de localizações dentro das primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. As localizações no primeiro conjunto de localizações são mais próximas do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 127 da presente descrição, em que o exemplo 127 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 126, acima.
[310] Como discutido neste documento, visto que as localizações dentro das primeiras partes discretas 124, que estão mais distantes do ponto virtual 136, sofrem uma curvatura menos justa, as mesmas não precisam ser aquecidas a uma temperatura tão alta quanto as localizações dentro das primeiras partes discretas 124 que estão mais próximas do ponto virtual 136. Como resultado disso, a integridade estrutural das localizações mais distantes pode ser mantida.
[311] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 6, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A etapa (bloco 304) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas. A etapa (bloco 302) de distribuição da primeira quantidade da energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124, de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreende o aquecimento das primeiras partes discretas 124, de um primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra para uma temperatura mais alta do que as primeiras partes discretas 124 de um segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. As tiras do segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 128 da presente descrição, em que o exemplo 128 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 127, acima.
[312] Como discutido neste documento, é comum que as máquinas AFP sejam estruturadas para colocar um curso (uma pluralidade) de rebocadores prepreg. Quando o método automatizado de colocação de fibra 300 é implementado dessa forma, de acordo com o exemplo 128, as tiras de fita reforçada por fibra, que estão mais perto do ponto virtual 136, são aquecidas para uma temperatura mais alta do que as tiras de fita reforçada por fibra que estão mais distantes do ponto virtual 136, para facilitar a curvatura mais justa do que as que estão mais próximas do ponto virtual 136 e para manter a integridade estrutural das que estão mais distantes do ponto virtual 136.
[313] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 6, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A etapa (bloco 304) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 129 da presente descrição, em que o exemplo 129 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 127, acima.
[314] Pela colocação de uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra simultaneamente, o método automatizado de colocação de fibra 300 é mais eficiente na cobertura de uma grande área de superfície.
[315] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 6, o método 300 compreende adicionalmente as etapas (bloco 312) de detecção de uma propriedade de primeiras partes discretas 124 de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122, e (bloco 314) o controle de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou uma taxa de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade das primeiras partes discretas 124 de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 130 da presente descrição, em que o exemplo 130 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 128 ou 129, acima.
[316] Pela detecção de uma propriedade das primeiras partes discretas 124 depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122, pode ser determinar se as primeiras partes discretas 124 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada e controlada, e também se as tiras de fita reforçada por fibra estão sendo adequadamente aderidas e compactadas ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com o controle da primeira quantidade de energia pulsada 122 permite o ajuste e controle preciso da primeira quantidade de energia pulsada 122.
[317] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a largura de tira de fita 110 é de entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 131 da presente descrição, em que o exemplo 131 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 130, acima.
[318] Como discutido, os rebocadores prepreg para AFP se apresentam em uma variedade de larguras, com rebocadores prepreg de 6 milímetros (um quarto de polegada) e 13 milímetros (meia polegada) sendo comuns. O método automatizado de colocação de fibra 300 pode ser implementado com qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[319] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 132 da presente descrição, em que o exemplo 132 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 130, acima.
[320] Como notado, o método automatizado de colocação de fibra 300 pode ser implementado com qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[321] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 133 da presente descrição, em que o exemplo 133 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 131, acima.
[322] Como notado, o método automatizado de colocação de fibra 300 pode ser implementado com qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[323] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a etapa (bloco 304) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende (bloco 306) a compactação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 134 da presente descrição, em que o exemplo 134 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 133, acima.
[324] A compactação da tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 garante a aderência adequada contra uma camada anterior da tira de fita reforçada por fibra 104.
[325] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 135 da presente descrição, em que o exemplo 135 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 135, acima.
[326] Como discutido neste documento, uma pluralidade de dobras em fibras individuais de fibras unidirecionais de reforço 132 permite curvas justas do percurso curvilíneo virtual 128.
[327] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a etapa (bloco 304) de colocação de pelo menos uma tira de fibra reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, resulta nas segundas partes discretas 125 realizando as regiões de fita intermediária 150, separadas uma da outra pelas regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 137 da presente descrição, em que o exemplo 137 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 136, acima.
[328] Como discutido neste documento, as regiões de fita intermediária 150 espaçam as regiões de fita discreta 148 uma da outra e mantêm a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois da colocação e compactação contra o substrato 116.
[329] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, à Figura 3, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 138 da presente descrição, em que o exemplo 138 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 137, acima.
[330] Como discutido neste documento, visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 não são deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediária 150 é mantida, maximizando, dessa forma, a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[331] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, as fibras unidirecionais de reforço 132 que são deformadas dentro das regiões de fita discreta 148 são menos deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 139 da presente descrição, em que o exemplo 139 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 137, acima.
[332] Como discutido neste documento, visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 são menos deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediária 150 é maximizada, maximizando, assim, a integridade estrutural das tiras de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[333] Com referência, geralmente, à Figura 14, e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, as regiões de fita intermediária 150 são retangulares. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 140 da presente descrição, em que o exemplo 140 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 137 a 139, acima.
[334] Como discutido neste documento, pelo fato de serem retangulares, as regiões de fita intermediária 150 mantêm sua integridade estrutural sem fibras unidirecionais de reforço 132 imprimirem tensões indesejáveis internas dentro da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de serem colocadas e compactadas contra o substrato 116.
[335] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, por exemplo, às Figuras 2 e 6, o método automatizado de colocação de fibra 300 compreende adicionalmente as etapas (bloco 308) de detecção de uma propriedade de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 depois de distribuir a primeira quantidade de energia pulsada 122 e distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123, e (bloco 310) controlando pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122, a segunda quantidade de energia pulsada 123 ou uma taxa de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 141 da presente descrição, em que o exemplo 141 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 140, acima.
[336] Pela detecção de uma propriedade de tira de fita reforçada por fibra 104, depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122, pode ser determinado se as primeiras partes discretas 124 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada e controlada, e também se a tira de fita reforçada por fibra 104 está sendo aderida e compactada adequadamente ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com o controle das primeira e/ou segunda quantidades de energia permite o ajuste e controle precisos da primeira e/ou segunda quantidades de energia pulsada.
[337] Com referência, geralmente, à Figura 14, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a propriedade é temperatura. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 142 da presente descrição, em que o exemplo 142 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 141, acima.
[338] Detectar a temperatura fornece um circuito de retorno simples para o controle da primeira e/ou segunda quantidades de energia pulsada visto que, em um ou mais exemplos da matriz de fita de resina 130, a aderência e compactação adequadas da tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 são diretamente baseadas na temperatura.
[339] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, à Figura 6, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, pelo menos uma dentre a etapa (bloco 302) de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124, de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, ou a etapa (bloco 303) de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes discretas 125, de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreende fibras unidirecionais de reforço de aquecimento direto 132 e aquecendo indiretamente a matriz de fita de resina 130 através da condução a partir das fibras unidirecionais de reforço 132. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 143 da presente descrição, em que o exemplo 143 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 e 142, acima.
[340] Como discutido neste documento, pela seleção de um comprimento de onda de energia pulsada que aqueça diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 e que não aqueça diretamente, ou pelo menos aqueça de forma substancialmente menos direta, a matriz de fita de resina 130, temperaturas para matriz de fita de resina 130 são equilibradas de modo a não afetar de forma adversa as propriedades de material da matriz de fita de resina 130 e, portanto, que não afetem de forma adversa a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois da colocação e compactação contra o substrato 116.
[341] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 6, o método automatizado de colocação de fibra 300 compreende adicionalmente uma etapa (bloco 316) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso reto virtual 152. A etapa (bloco 302) de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende o aquecimento das primeiras partes 124 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 para uma temperatura mais alta do que as primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso reto virtual 152. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 144 da presente descrição, em que o exemplo 144 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos, de 107 a 143, acima.
[342] Como discutido neste documento, pelo aquecimento das primeiras partes discretas 124 para uma temperatura inferior, quando ao longo do percurso reto virtual 152, em comparação com quando ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma temperatura pode ser selecionada e fornece a aderência e compactação desejável contra o substrato 116 sem afetar de forma adversa a integridade estrutural do mesmo.
[343] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo às Figuras 3, 4, 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 145 da presente descrição, em que o exemplo 145 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 e 144, acima.
[344] Quando o método automatizado de colocação de fibra 300 é implementado para colocar a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 que não é plano, o método automatizado de colocação de fibra 300 pode ser implementado para construir artigos de fabricação não planos, incluindo os que possuem superfícies com contornos complexos.
[345] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4, 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o substrato 116 compreende um contorno complexo. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 146 da presente descrição, em que o exemplo 146 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 na 145, acima.
[346] Quando o substrato 116 compreende um contorno complexo, o método automatizado de colocação de fibra 300 pode colocar e compactar a tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, permitindo a construção de artigos de fabricação, o que não era previamente possível com os processos AFP tradicionais.
[347] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, seguindo a etapa (bloco 304) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 não é removida do substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 147 da presente descrição, em que o exemplo 147 inclui apenas a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 146, acima.
[348] Visto que a tira de fita reforçada por fibra 104 não é removida do substrato 116, a integridade estrutural desejada da tira de fita reforçada por fibra 104 é mantida, e uma parte composta resultante pode ser curada para criar um artigo de fabricação com propriedades desejáveis.
[349] Com referência geralmente à Figura 14, e particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e de 11 a 13, o método automatizado de colocação de fibra 300 compreende adicionalmente, depois da etapa (bloco 304) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma etapa (bloco 318) de cura de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 para formar o artigo de fabricação 200. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 148 da presente descrição, em que o exemplo 148 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 147, acima.
[350] A cura endurece a matriz de fita de resina 130.
[351] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, o artigo de fabricação 200 é a aeronave 228. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 149 da presente descrição, em que o exemplo 149 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 148, acima.
[352] A aeronave 228, portanto, pode ser pelo menos parcialmente construída utilizando o método automatizado de colocação de fibra 300.
[353] Com referência, geralmente, à Figura 14 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 300, a aeronave 228 compreende a região de nariz 230, e região de nariz 230 compreende pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 150 da presente descrição, em que o exemplo 150 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 149, acima.
[354] Como discutido neste documento, as regiões de nariz da aeronave possuindo frequentemente contornos complexos, que previamente não podiam ser construídos utilizando máquinas e processos AFP tradicionais.
[355] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente por exemplo, às Figuras de 2 a 5, 7 e 11, o método automatizado de colocação de fibra 500 é descrito. O método automatizado de colocação de fibra 500 compreende (bloco 502) distribuir a primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. O método automatizado de colocação de fibra 500 também compreende (bloco 504) distribuir a segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes 402. Cada uma das segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 se sobrepõe pelo menos parcialmente a duas partes adjacentes das primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, de modo que as regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e das segundas partes 404 possuam uma temperatura mais alta do que as regiões não sobrepostas 408 das primeiras partes 402 e segundas partes 404. Pelo menos uma fita reforçada por fibra 104 compreende a primeira borda longitudinal de fita 106 e segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira borda longitudinal de fita 106 e espaçada da primeira borda longitudinal de fita 106 pela largura de tira de fita 110. Pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende a matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130. O método automatizado de colocação de fibra 500 compreende adicionalmente (bloco 506) a colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo (i) que pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 seja centralizada no percurso curvilíneo virtual 128 e (ii) as regiões sobrepostas 406 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam transformadas em regiões de fita discretas 148, geometricamente diferentes das regiões sobrepostas 406. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 151 da presente descrição.
[356] Pela criação das regiões sobrepostas 406 com as primeiras partes 402 e segundas partes 404, a primeira quantidade de energia pulsada 122 e a segunda quantidade de energia pulsada 123 são cumulativas para as regiões sobrepostas 406, resultando em uma temperatura mais alta para as regiões sobrepostas 406 que para as regiões não sobrepostas 408. De acordo, quando a tira de fita reforçada por fibra 104 é colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, as regiões sobrepostas 406, que são espaçadas uma da outra, são geometricamente transformadas em regiões de fita discreta 148. Importante, a primeira e segunda quantidades da energia pulsada podem ser controladas, de modo que a tira de fita reforçada por fibra 104, que foi colocada, não seja removida do substrato 116, mesmo quando o percurso curvilíneo virtual 128 possuir um raio justo. De acordo, o método automatizado de colocação de fibra 500 pode ser implementado para construir as estruturas compostas reforçadas por fibra possuindo contornos de superfície mais complexos do que era anteriormente possível. Ademais, o método automatizado de colocação de fibra 500 pode ser implementado para fabricar as partes compostas de fabricação com fibras unidirecionais de reforço 132 sendo orientadas em orientações desejadas e/ou predeterminadas por toda a parte composta, de modo a definir as propriedades desejadas da parte composta que não são possíveis com as técnicas de colocação padrão 0°, +45°, -45° e 90°.
[357] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, à Figura 7, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, as regiões sobrepostas 406 e regiões não sobrepostas 408 são idênticas em tamanho. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 152 da presente descrição, em que o exemplo 152 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 151, acima.
[358] Como discutido neste documento, possuir regiões sobrepostas 406 e regiões não sobrepostas 408 idênticas em tamanho permite que a tira de fita reforçada por fibra 104 seja solta a uma velocidade constante sem a necessidade de um controle complexo das primeira e segunda quantidades de energia pulsada.
[359] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, à Figura 7, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, regiões sobrepostas 406 são menores do que as regiões não sobrepostas 408. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 153 da presente descrição, em que o exemplo 153 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 151 ou 152, acima.
[360] Como discutido neste documento, pelo fato de se ter regiões sobrepostas 406 menores do que as regiões não sobrepostas 408, qualquer alteração das propriedades de material da tira de fita reforçada por fibra 104, como resultado da transformação das regiões sobrepostas 406 em regiões de fita discreta 148, é minimizada. Isso é, ter regiões não sobrepostas 408 maiores do que as regiões sobrepostas 406, e como resultado das regiões não sobrepostas 408 não sendo transformadas em regiões de fita discreta 148, as propriedades de material desejadas da tira de fita reforçada por fibra 104 são mantidas.
[361] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo às Figuras 3, 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, as regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes das regiões sobrepostas 406. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 154 da presente descrição, em que o exemplo 154 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 153, acima.
[362] Como discutido neste documento, ser transformado estruturalmente significa não apenas que a geometria muda a partir das regiões sobrepostas 406 para regiões de fita discreta 148, mas também que as fibras unidirecionais de reforço 132, dentro das regiões sobrepostas 406, são manipuladas de modo que permaneçam paralelas ao substrato 116, porém, não mantêm uma relação paralela uniforme uma com a outra dentro da matriz de fita de resina 130, através da largura de tira de fita 110. Essa transformação estrutural permite que a tira de fita reforçada por fibra 104 seja colocada ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 sem as fibras unidirecionais de retorno 132 imprimirem uma tensão interna indesejável na tira de fita reforçada por fibra 104 o que, do contrário, faria com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[363] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o percurso curvilíneo virtual 128 compreende arco 156, possuindo o raio 134 que é medido a partir do ponto virtual 136 na linha virtual 138 que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108. Uma razão de largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,003. Dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da primeira borda longitudinal de fita 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita 108. Algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas ao substrato 116. A presente matéria reivindicada desse parágrafo caracteriza o exemplo 155 da presente descrição, em que o exemplo 155 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 154, acima.
[364] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,003 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato. Pelo fato de as fibras unidirecionais de reforço 132 serem mais deformadas mais perto da primeira borda longitudinal de fita 106 do que da segunda borda longitudinal de fita 108, a primeira borda longitudinal de fita 106 pode ter uma curva mais justa do que a segunda borda longitudinal de fita 108, que é necessária para a tira de fita reforçada por fibra 104 seguir o percurso curvilíneo virtual 128 abaixo de uma curvatura limite, sem ser removida do substrato 116. Pela deformação paralela ao substrato 116, as fibras unidirecionais de reforço 132 não criam a tensão interna que, do contrário, faria com que a tira de fita reforçada por fibra 104 fosse removida do substrato 116.
[365] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π/64. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 156 da presente descrição, em que o exemplo 156 também inclui a presente matéria de acordo com o exemplo 155, acima.
[366] Como discutido neste documento, ter o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[367] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 157 da presente descrição, em que o exemplo 157 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[368] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[369] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 158 da presente descrição, em que o exemplo 158 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[370] Como discutido neste documento, ter o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[371] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 159 da presente descrição, em que o exemplo 159 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[372] Como discutido neste documento, ter o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[373] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 160 da presente descrição, em que o exemplo 160 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[374] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg fossem removidos do substrato.
[375] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 161 da presente descrição, em que o exemplo 161 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[376] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2 resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos do substrato.
[377] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 162 da presente descrição, em que o exemplo 162 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[378] Como discutido neste documento, possuir um comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas de processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[379] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,25 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 163 da presente descrição, em que o exemplo 163 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[380] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,5p.66 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[381] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 165 da presente descrição, em que o exemplo 165 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155 acima.
[382] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π resulta no percurso curvilíneo virtual 128 poder manter uma curvatura que é mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização de máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[383] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o arco 156 possui o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 2 π. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 166 da presente descrição, em que o exemplo 166 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 155, acima.
[384] Como discutido neste documento, possuir o comprimento de arco 154 igual a ou superior a um produto de raio 134 e 2 π resulta no percurso curvilíneo 128 poder manter uma curvatura que seja mais justa para um comprimento maior do que seria possível quando da utilização das máquinas e processos AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos do substrato.
[385] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é superior a ou igual a 0,005. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 167 da presente descrição, em que o exemplo 167 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 166, acima.
[386] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,005 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível se utilizando as máquinas AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos de seu substrato.
[387] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 é superior a ou igual a 0,01. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 168 da presente descrição, em que o exemplo 168 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 167, acima.
[388] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,01 resulta em um raio de curvatura que é mais justo do que o possível quando da utilização de máquinas AFP tradicionais, sem os rebocadores prepreg serem removidos de seu substrato.
[389] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 é superior a ou igual a 0,03. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 169 da presente descrição, em que o exemplo 169 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 168, acima.
[390] Como discutido neste documento, uma razão de largura de tira de fita 110 para raio 134 sendo igual a ou superior a 0,03 resulta em um raio de curvatura que mais justo do que o possível quando da utilização das máquinas AFP tradicionais, sem que os rebocadores prepreg sejam removidos de seu substrato.
[391] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 7, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, as etapas de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, e distribuição 504 da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreendem aquecer um primeiro conjunto de localizações dentro das regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, até uma temperatura mais alta do que um segundo conjunto de localizações dentro das regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402, e segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. As localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais perto do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 170 da presente descrição, em que o exemplo 170 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 169, acima.
[392] Como discutido neste documento, visto que as localizações dentro das regiões de sobreposição 406 que estão mais distantes do ponto virtual 136 sofrem de uma curvatura menos rígida, as mesmas não precisam ser aquecidas a uma temperatura tão alta quanto as localizações dentro das regiões de sobreposição 406 que estão mais perto do ponto virtual 136. Como resultado disso, a integridade estrutural das localizações mais distantes pode ser mantida.
[393] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 7, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A etapa (bloco 506) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas. As etapas de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, e de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreende o aquecimento de regiões sobrepostas 406 de um primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra até uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406 do segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. As tiras do segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 171 da presente descrição, em que o exemplo 171 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 170, acima.
[394] Como discutido neste documento, é comum que máquinas AFP sejam estruturadas para colocar um curso (uma pluralidade) de rebocadores prepreg. Quando o método automatizado de colocação de fibra 500 é implementado dessa forma, de acordo com o exemplo 171, as tiras de fita reforçadas por fibra, que estão mais próximas do ponto virtual 136, são aquecidas até uma temperatura mais alta do que as tiras de fita reforçada por fibra, que estão mais distantes do ponto virtual 136, para facilitar a curvatura mais justa das que estão mais próximas do ponto virtual 136 e para manter a integridade estrutural das que estão mais distantes do ponto virtual 136.
[395] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2, 5 e 7, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A etapa (bloco 506) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 172 da presente descrição, em que o exemplo 172 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 170, acima.
[396] Pela colocação e compactação de uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra simultaneamente, o método automatizado de colocação de fibra 500 é mais eficiente na cobertura de uma área de superfície grande.
[397] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 7, o método automatizado de colocação de fibra 500 compreende adicionalmente as etapas (bloco 508) de detecção de uma propriedade dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 e (bloco 510) controle de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122, segunda quantidade de energia pulsada 122 ou uma taxa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 173 da presente descrição, em que o exemplo 173 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 171 ou 172, acima.
[398] Pela detecção de uma propriedade das tiras de fita reforçada por fibra depois da compactação, pode ser determinado se as regiões sobrepostas 406 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada e controlada, e também, se as tiras de fita reforçada por fibra estão sendo adequadamente aderidas e compactadas ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com o controle da primeira e/ou segunda quantidades de energia pulsada permite o ajuste e controle precisos das primeira e/ou segunda quantidades de energia pulsada.
[399] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a largura de tira de fita 110 é de entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 174 da presente descrição, em que o exemplo 174 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 173, acima.
[400] Como discutido neste documento, os rebocadores prepreg para AFP são apresentados em uma variedade de larguras, com os rebocadores prepreg de 6 milímetros (um quarto de polegada) e 13 milímetros (meia polegada) sendo comuns. O método automatizado de colocação de fibra 500 pode ser implementado com qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[401] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 175 da presente descrição, em que o exemplo 175 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 173, acima.
[402] Como notado, o método automatizado de colocação de fibra 500 pode ser implementado com qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[403] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada). A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 176 da presente descrição, em que o exemplo 176 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 174, acima.
[404] Como notado, o método automatizado de colocação de fibra 500 pode ser implementado com qualquer tamanho adequado de tiras de fita reforçada por fibra.
[405] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a etapa (bloco 506) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende (bloco 512) a compactação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 177 da presente descrição, em que o exemplo 177 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 176, acima.
[406] Como discutido neste documento, a compactação da tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 garante a aderência adequada contra uma camada anterior da tira de fita reforçada por fibra 104.
[407] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, dentro de cada região de fita discreta 148, pelo menos uma fibra de unidirecional de reforço 132 que são deformadas compreende uma pluralidade de dobras. A presente matéria anterior deste parágrafo caracteriza o exemplo 178 da presente descrição, em que o exemplo 178 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos 151 a 177, acima.
[408] Como discutido neste documento, uma pluralidade de dobras em fibras de reforço unidirecionais 132 permite curvas justas do percurso curvilíneo virtual 128.
[409] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3 e 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, regiões de fita discreta 148 são trapezoidais. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 179 da presente descrição, em que o exemplo 179 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos, de 151 a 178, acima.
[410] Como discutido neste documento, por ser trapezoidal, as regiões de fita discreta 148 permitem a colocação da tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128.
[411] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras de 2 a 4, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a etapa (bloco 506) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, resulta nas regiões não sobrepostas 408 se tornarem as regiões de fita intermediária 150, separadas uma da outra por regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 180 da presente descrição, em que o exemplo 180 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 179, acima.
[412] Como discutido neste documento, as regiões de fita intermediária 150, que correspondem às regiões não sobrepostas 408, espaçam as regiões de fita discreta 148 uma da outra e mantêm a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[413] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, à Figura 3, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 181 da presente descrição, em que o exemplo 181 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 180, acima.
[414] Como discutido neste documento, visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 não são deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutural das regiões de fita intermediária 150 é mantida, maximizando, assim, a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[415] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas dentro das regiões de fita discreta 148, é menos deformada dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 182 da presente descrição, em que o exemplo 182 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 180, acima.
[416] Como discutido neste documento, visto que as fibras unidirecionais de reforço 132 são menos deformadas dentro das regiões de fita intermediária 150, a integridade estrutura das regiões de fita intermediária 150 é maximizada, maximizando, assim, a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[417] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente por exemplo, às Figuras 3, 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, as regiões de fita intermediária 150 são retangulares. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 183 da presente descrição, em que o exemplo 183 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 180 a 182, acima.
[418] Como discutido neste documento, por serem retangulares, as regiões de fita intermediária 150 mantêm sua integridade estrutural sem fibras unidirecionais de reforço 132 imprimirem tensões internas indesejáveis dentro da tira de fita reforçada por fibra 104 depois de ser colocada e compactada contra o substrato 116.
[419] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 e 7, o método automatizado de colocação de fibra 500 compreende adicionalmente as etapas (bloco 514) de detecção 514 de uma propriedade de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e da distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 e (bloco 516) controle de pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122, segunda quantidade de energia pulsada 123 ou uma taxa de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 184 da presente descrição, em que o exemplo 184 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 183, acima.
[420] Pela detecção de uma propriedade da tira de fita reforçada por fibra 104 depois da distribuição da primeira e segunda quantidades de energia pulsada, pode ser determinado se as regiões sobrepostas 406 estão sendo transformadas em regiões de fita discreta 148 de uma forma desejada e controlada, e também se a tira de fita reforçada por fibra 104 está sendo adequadamente aderida e compactada ao substrato 116. Ademais, o circuito de retorno com controle das primeira e/ou segunda quantidades de energia permite o ajuste e controle precisos das primeira e/ou segunda quantidades de energia pulsada.
[421] Com referência, geralmente, à Figura 15, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a propriedade é a temperatura. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 185 da presente descrição, em que o exemplo 185 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 184, acima.
[422] Como discutido neste documento, detectar a temperatura fornece um circuito de retorno simples para o controle das primeira e/ou segunda quantidades da energia pulsada visto que, em um ou mais exemplos da matriz de fita de resina 130, a aderência e compactação adequadas da tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 são diretamente baseadas na temperatura.
[423] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, à Figura 7, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, pelo menos uma dentre a etapa (502) de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 ou a etapa (bloco 504) de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende o aquecimento direto das fibras unidirecionais de reforço 132 e o aquecimento indireto da matriz de fita de resina 130 através da condução a partir das fibras unidirecionais de reforço 132. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 186 da presente descrição, em que o exemplo 186 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 185, acima.
[424] Como discutido neste documento, pela seleção de um comprimento de onda de energia pulsada que aquece diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 e que não aquece diretamente, ou pelo menos aquece de forma substantivamente menos direta, a matriz de fita de resina 130, as temperaturas para a matriz de fita de resina 130 são equilibradas de modo a não afetarem as propriedades do material da matriz de fita de resina 130 e, portanto, não afetarem, de forma adversa, a integridade estrutural da tira de fita reforçada por fibra 104 depois da colocação e compactação contra o substrato 116.
[425] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 2 a 4 e 7, o método automatizado de colocação de fibra 500 compreende adicionalmente uma etapa (bloco 518) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso reto virtual 152. As etapas de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e a distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreendem aquecer as regiões sobrepostas 406 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 até uma temperatura mais alta do que a das regiões sobrepostas 406 que estão ao longo do percurso reto virtual 152. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 187 da presente descrição, em que o exemplo 187 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 186, acima.
[426] Como discutido neste documento, pelo aquecimento das regiões sobrepostas 406 até uma temperatura inferior, quando ao longo do percurso reto virtual 152, à temperatura ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma temperatura pode ser selecionada fornecendo a aderência e compactação desejáveis contra o substrato 116 sem afetar de forma adversa a integridade estrutural da mesma.
[427] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 3, 4, 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 188 da presente descrição, em que o exemplo 188 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 187, acima.
[428] Quando o método automatizado de colocação de fibra 500 é implementado para colocar a tira de fita reforçada por fibra 104 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, que não é plano, o método automatizado de colocação de fibra 500 pode ser implementado para construir artigos de fabricação não planos, incluindo os que possuem superfícies com contornos complexos.
[429] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente por exemplo, às Figuras 3, 4, 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o substrato 116 compreende um contorno complexo. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 189 da presente descrição, em que o exemplo 189 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 188, acima.
[430] Quando o substrato 116 compreende um contorno complexo, o método automatizado de colocação de fibra 500 pode colocar e compactar a tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, permitindo a construção de artigos de fabricação, anteriormente impossível com os processos AFP tradicionais.
[431] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, às Figuras de 2 a 4 e 11, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, depois da etapa (bloco 506) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 não é removida do substrato 116. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 190 da presente descrição, em que o exemplo 190 também inclui a presente matéria, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 189, acima.
[432] Como discutido neste documento, visto que a tira de fita reforçada por fibra 104 não é removida do substrato 116, a integridade estrutural desejada da tira de fita reforçada por fibra 104 é mantida, e uma parte composta resultante é curada para criar um artigo de fabricação com as propriedades desejáveis.
[433] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, por exemplo, às Figuras de 2 a 4 e 11 a 13, o método automatizado de colocação de tira 500 compreende adicionalmente, depois da etapa (bloco 506) de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma etapa (bloco 520) de cura de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 para formar o artigo de fabricação 200. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 191 da presente descrição, em que o exemplo 191 também inclui a presente matéria, de acordo com quaisquer uns dos exemplos de 151 a 190, acima.
[434] Como discutido neste documento, a cura endurece a matriz de fita de resina 130.
[435] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, o artigo de fabricação 200 é a aeronave 228. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 192 da presente descrição, em que o exemplo 192 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 191, acima.
[436] Em um ou mais exemplos, pelo menos uma parte da aeronave 228 é construída utilizando-se o método automatizado de colocação de fibra 500.
[437] Com referência, geralmente, à Figura 15 e, particularmente, por exemplo, às Figuras 12 e 13, de acordo com o método automatizado de colocação de fibra 500, a aeronave 228 compreende a região de nariz 230, que compreende pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104. A presente matéria anterior desse parágrafo caracteriza o exemplo 193 da presente descrição, em que o exemplo 193 também inclui a presente matéria, de acordo com o exemplo 192, acima.
[438] Como discutido neste documento, as regiões de nariz da aeronave frequentemente apresentam contornos complexos, que previamente não podiam ser construídos utilizando-se as máquinas e os processos AFP tradicionais.
[439] A descrição compreende, adicionalmente, os seguintes exemplos ilustrativos, não exaustivos e enumerados, que podem ou não ser reivindicados:
1. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, compreendendo:
um distribuidor 102, configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, e em que:
pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende uma primeira borda longitudinal de fita 106 e uma segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira borda longitudinal de fita 106 e espaçada da primeira borda longitudinal de fita 106 por uma largura de tira de fita 110; e
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende uma matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130;
um compactador 112, configurado para receber pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 de um lado dianteiro 114 do compactador 112 e para compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra um substrato 116;
um mecanismo de direcionamento 118, configurado para manipular o distribuidor 102 e o compactador 112 em pelo menos um espaço bidimensional ou tridimensional com relação ao substrato 116;
uma fonte de energia 120, configurada para distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada 122 e uma segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112 para aquecer, respectivamente, até uma primeira temperatura, as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e, até uma segunda temperatura, as segundas partes discretas 125 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes discretas 124 ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104; e
um controlador 126, programado para controlar pelo menos uma taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123, e também programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 coloque pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo de um percurso curvilíneo virtual 128, de modo que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é centralizada no percurso curvilíneo virtual 128; e
as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 são transformadas em regiões de fita discreta 148, geometricamente diferentes das primeiras partes discretas 124.
2. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 1, em que a segunda temperatura é inferior à primeira temperatura.
3. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 1 ou 2, em que as primeiras partes discretas 124 e as segundas partes discretas 125 são idênticas em tamanho.
4. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 1 ou 2, em que as primeiras partes discretas 124 são menores do que as segundas partes discretas 125.
5. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 4, em que as regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes das primeiras partes discretas 124.
6. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 5, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que:
o percurso curvilíneo virtual 128 compreende um arco 156, possuindo um raio 134 que é medido a partir de um ponto virtual 136 em uma linha virtual 138 que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda de fita longitudinal 106 e a segunda borda de fita longitudinal 108;
uma razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,003;
dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da primeira borda de fita longitudinal 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita 108; e
algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas ao substrato 116.
7. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 possua um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64.
8. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é programado adicionalmente para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32.
9. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16.
10. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8.
11. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4.
12. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2.
13. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π.
14. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π.
15. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π.
16. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π.
17. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 6, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π.
18. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 17, em que a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,005.
19. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 18, em que a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,01.
20. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 19, em que a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,03.
21. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 20, em que:
o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 para o lado dianteiro 114 do compactador 112 de modo que um primeiro conjunto de localizações dentre as primeiras localizações discretas 124, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, seja aquecido a uma temperatura maior do que um segundo conjunto de localizações dentre as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104; e
as localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais próximas do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações.
22. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 6 a 21, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra;
o compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas;
o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que as primeiras partes discretas 124 de um primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, sejam aquecidas a uma temperatura mais alta do que as primeiras partes discretas 124 de um segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
as tiras do segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
23. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 21, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
o compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas.
24. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 23, em que:
a fonte de energia 120 é uma pluralidade de fontes de energia; e
cada uma dentre a pluralidade de fontes de energia é configurada para distribuir pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes discretas 125 das tiras individuais, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
25. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 23 ou 24, compreendendo adicionalmente um sensor 140 e em que:
o sensor 140 é configurado para detectar uma propriedade de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um lado traseiro 142 do compactador 112; e
o controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 do distribuidor 102, ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso da pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122 ou segunda quantidade de energia pulsada 123, em resposta aos registros recebidos do sensor 140.
26. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 25, em que a largura da tira de fita 110 mede entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada).
27. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 25, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada).
28. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 26, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada).
29. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 28, em que, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras.
30. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 29, em que as regiões de fita discreta 148 são trapezoidais.
31. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 30, em que o controlador 126 é programado para fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que as regiões de fita intermediária 150 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam produzidas entre as regiões de fita discreta 148.
32. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 31, em que dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas.
33. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 31, em que cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas dentro das regiões de fita discreta 148, é menos deformada dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148.
34. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 31 a 33, em que as regiões de fita intermediária 150 são retangulares.
35. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 34, compreendendo adicionalmente um sensor 140, e em que:
o sensor 140 é configurado para detectar uma propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 em um lado traseiro 142 do compactador 112; e
o controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso da pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123 em resposta aos registros recebidos do sensor 140.
36. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com o exemplo 35, em que o sensor 140 é um sensor de temperatura.
37. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 36, em que pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123 é configurada para aquecer diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 para aquecer indiretamente a matriz de fita de resina 130 através da condução das fibras unidirecionais de reforço 132.
38. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 37, em que:
o controlador 126 é adicionalmente programado para seletivamente fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 em um percurso reto virtual 152; e
o controle 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 aqueça as primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 para uma temperatura superior à das primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso reto virtual 152.
39. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 38, em que o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano.
40. Sistema automatizado de colocação de fibra 100, de acordo com qualquer um dos exemplos de 1 a 39, em que o substrato 116 compreende um contorno complexo.
41. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, compreendendo:
um distribuidor 102, configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, e em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende uma primeira borda longitudinal de fita 106 e uma segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira borda longitudinal de fita 106 e espaçada da primeira borda longitudinal de fita 106 por uma largura de tira de fita 110; e
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende uma matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130;
um compactador 112, configurado para receber pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir de um lado dianteiro 114 do compactador 112 e para compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra um substrato 116;
um mecanismo de direcionamento 118, configurado para manipular o distribuidor 102 e o compactador 112 em pelo menos um espaço bi ou tridimensional com relação ao substrato 116;
uma fonte de energia 120, configurada para distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada 122 e uma segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112 para aquecer, respectivamente, as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes 402, ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, e em que cada uma das segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 se sobrepõe, parcialmente, a duas partes adjacentes dentre as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, de modo que as regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e as segundas partes 404 possuam uma temperatura mais alta do que as regiões não sobrepostas 408 das primeiras partes 402 e as segundas partes 404; e
um controlador 126, programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso da pelo menos uma primeira quantidade de energia pulsada 122, ou da segunda quantidade de energia pulsada 123, e também programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 coloque pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo de um percurso curvilíneo virtual 128, de modo que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 seja centralizada no percurso curvilíneo virtual 128; e
as regiões sobrepostas 406 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam transformadas em regiões de fita discreta 148, geometricamente diferentes das regiões sobrepostas 406.
42. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 41, em que as regiões sobrepostas 406 e as regiões não sobrepostas 408 são idênticas em tamanho.
43. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 41, em que as regiões sobrepostas 406 são menores do que as regiões não sobrepostas 408.
44. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 43, em que as regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes das regiões sobrepostas 406.
45. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 44, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que:
o percurso curvilíneo virtual 128 compreenda um arco 156, possuindo um raio 134 medido a partir de um ponto virtual 136 em uma linha virtual 138, que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108;
uma razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 seja igual a ou superior a 0,003;
dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais perto da primeira borda longitudinal de fita 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita 108; e
algumas das fibras unidirecionais de reforço 132 que são deformadas são paralelas ao substrato 116.
46. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para seletivamente fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64.
47. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para seletivamente fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32.
48. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16.
49. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8.
50. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4.
51. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2.
52. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e π.
53. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π.
54. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π.
55. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π.
56. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 45, em que o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada com fibra 104 contra o substrato 116, pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que o arco 156 apresente um comprimento de arco 154 que seja igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π.
57. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 56, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,005.
58. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 56, no qual a razão da largura de tira de fita 110 para raio 134 é igual a ou superior a 0,01.
59. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 56, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,03.
60. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 59, em que:
o controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 e a segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que um primeiro conjunto de localizações dentro das regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e das segundas partes 404, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, seja aquecido até uma temperatura mais alta do que um segundo conjunto de localizações dentro das regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e das segundas partes 404, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104; e
as localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais próximas do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações.
61. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 45 a 60, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra;
o compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas;
o controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 distribua a primeira quantidade de energia pulsada 122 e a segunda quantidade de energia pulsada 123 para o lado dianteiro 114 do compactador 112, de modo que as regiões sobrepostas 406 de um primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra seja aquecido até uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406 de um segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
as tiras do segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
62. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 60, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
o compactador 112 é configurado para compactar a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra contra o substrato 116 em um conjunto paralelo de tiras contínuas.
63. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 62, em que:
a fonte de energia 120 é uma pluralidade de fontes de energia; e
cada uma dentre a pluralidade de fontes de energia é configurada para distribuir pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 das tiras individuais dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
64. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 62 ou 63, compreendendo adicionalmente um sensor 140, e em que:
o sensor 140 é configurado para detectar uma propriedade de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um lado traseiro 142 do compactador 112; e
o controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123, em resposta aos registros recebidos a partir do sensor 140.
65. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 64, em que a largura de tira de fita 110 possui entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada).
66. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 65, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada).
67. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 65, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada).
68. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 67, em que, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras.
69. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 68, em que as regiões de fita discretas 148 são trapezoidais.
70. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 69, em que o controlador 126 é programado para fazer com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, de modo que as regiões de fita intermediária 150, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, sejam produzidas entre as regiões de fita discreta 148.
71. Sistema automatizado por colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 70, em que, dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas.
72. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 70, em que cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que é deformada dentro das regiões de fita discreta 148, é menos deformada dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148.
73. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 70 a 72, em que as regiões de fita intermediária 150 são retangulares.
74. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 73, compreendendo adicionalmente um sensor 40, e em que:
o sensor 140 é configurado para detectar uma propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 em um lado traseiro 142 do compactador 112; e
o controlador 126 é programado para controlar pelo menos uma dentre a taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 a partir do distribuidor 102 ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso de pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123, em resposta aos registros recebidos do sensor 140.
75. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com o exemplo 74, em que o sensor 140 é um sensor de temperatura.
76. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 75, em que pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou a segunda quantidade de energia pulsada 123 é configurada para aquecer diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 para aquecer indiretamente a matriz de fita de resina 130 através da condução a partir das fibras unidirecionais de reforço 132.
77. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 76, em que:
o controlador 126 é adicionalmente programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento 118 direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 em um percurso reto virtual 152; e
o controlador 126 é programado para fazer com que a fonte de energia 120 aqueça as regiões sobrepostas 406 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 para uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406, que estão ao longo do percurso reto virtual 152.
78. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 77, em que o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano.
79. Sistema automatizado de colocação de fibra 400, de acordo com qualquer um dos exemplos de 41 a 78, em que o substrato 116 compreende um contorno complexo.
80. Um artigo de fabricação 200, compreendendo:
uma tira 202, compreendendo uma primeira borda longitudinal de tira 204 e uma segunda borda longitudinal de tira 206, paralela à primeira borda longitudinal de tira 204 e espaçada da primeira borda longitudinal de tira 204 por uma largura de tira 208 e em que:
a tira 202 se estende ao longo de e é centralizada em um percurso curvilíneo virtual 128, compreendendo um arco 156, possuindo um comprimento de arco 154 e um raio 134;
o raio 134 é medido a partir de um ponto virtual 136 e uma linha virtual 138, que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de tira 204 e a segunda borda longitudinal de tira 206;
uma razão de largura de tira 208 do raio 134 é superior a ou igual a 0,003;
o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64;
a tira 202 compreende uma matriz de tira de resina 218 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de tira de resina 218 e se estendendo ao longo do percurso curvilíneo virtual 128;
a primeira borda longitudinal de tira 204 está mais perto do ponto virtual 136 do que a segunda borda longitudinal de tira 206;
a tira 202 compreende adicionalmente as regiões de tira discretas 222, espaçadas ao longo do percurso curvilíneo virtual 128;
dentro de cada uma das regiões de tira discreta 222, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais perto da primeira borda longitudinal de tira 204, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que estão mais perto da segunda borda longitudinal de tira 206; e
as fibras unidirecionais de reforço 132 que são deformadas são paralelas à menor das superfícies virtuais, unindo a primeira borda longitudinal de tira 204 e a segunda borda longitudinal de tira 206.
81. Artigo de fabricação 200, de acordo com o exemplo 80, em que a razão de largura de tira 208 para raio 134 é superior a ou igual a 0,005.
82. Artigo de fabricação 200, de acordo com o exemplo 80 ou 81, em que a razão de largura de tira 208 para raio 134 é superior a ou igual a 0,01.
83. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 82, em que a razão da largura de tira 208 para raio 134 é superior a ou igual a 0,03.
84. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64.
85. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32.
86. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16.
87. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8.
88. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4.
89. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2.
90. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π.
91. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π.
92. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto de raio 134 e 1,5 π.
93. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1, 75 π.
94. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 83, em que o comprimento de arco 154 é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π.
95. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 94, em que a largura da tira 208 é de entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada).
96. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 94, em que a largura de tira 208 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada).
97. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 95, em que a largura de tira 208 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada).
98. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 97, em que, dentro de cada uma das regiões de tira discreta 222, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras.
99. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 98, em que as regiões de tira discreta 222 são trapezoidais.
100. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 99, em que:
a tira 202 compreende adicionalmente as regiões de tira intermediária 224; e
quaisquer duas regiões adjacentes dentre as regiões de tira intermediária 224 são separadas uma da outra por uma das regiões de tira discreta 222.
101. Artigo de fabricação 200, de acordo com o exemplo 100, em que, dentro de cada uma das regiões de tira intermediária 224, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas.
102. Artigo de fabricação 200, de acordo com o exemplo 100, em que cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas dentro das regiões de tira discreta 222, é menos deformada dentro das regiões de tira intermediária 224 do que dentro das regiões de tira discreta 222.
103. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 100 a 102, em que as regiões de tira intermediária 224 são retangulares.
104. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 103, em que a tira 202 não é plana.
105. Artigo de fabricação 200, de acordo com qualquer um dos exemplos de 80 a 104, em que o artigo de fabricação 200 é uma aeronave 228.
106. Artigo de fabricação 200, de acordo com o exemplo 105, em que:
a aeronave 228 compreende uma região de nariz 230; e
a região de nariz 230 compreende a tira 202.
107. Método automatizado de colocação de fibra 300, compreendendo as etapas de:
distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104;
distribuir uma segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes discretas 125 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes discretas 124 e em que:
quaisquer duas partes adjacentes dentre as primeiras partes discretas 124 são separadas uma da outra por uma das segundas partes discretas 125;
a primeira quantidade de energia pulsada 122 aquece as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 até uma primeira temperatura;
a segunda quantidade de energia pulsada 123 aquece as segundas partes discretas 125 da pelo menos uma fibra de tira reforçada por fibra 104 até uma segunda temperatura;
pelo menos a uma fita reforçada por fibra 104 compreende a primeira borda longitudinal de fita 106 e uma segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira borda longitudinal de fita 106 e espaçada a partir da primeira borda longitudinal de fita 106 por uma largura de tira de fita 110; e
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende uma matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130; e
colocar a pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra um substrato 116 ao longo de um percurso curvilíneo virtual 128, de modo que:
pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra 104 é centralizada no percurso curvilíneo virtual 128; e
as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 são transformadas em regiões de fita discreta 148, geometricamente diferentes das primeiras partes discretas 124.
108. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 107, em que a segunda temperatura é inferior à primeira temperatura.
109. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 107 ou 108, em que as primeiras partes discretas 124 e as segundas partes discretas 125 são idênticas em tamanho.
110. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 107 ou 108, em que as primeiras partes discretas 124 são menores do que as segundas partes discretas 125.
111. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 110, em que as regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes das primeiras partes discretas 124.
112. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 111, em que:
o percurso curvilíneo virtual 128 compreende um arco 156, possuindo um raio 134 que é medido a partir de um ponto virtual 136 em uma linha virtual 138 que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108;
uma razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,003;
dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da primeira borda longitudinal de fita 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita 108; e
as fibras unidirecionais de reforço 132 que são deformadas são paralelas ao substrato 116.
113. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64.
114. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32.
115. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16.
116. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8.
117. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4.
118. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2.
119. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π.
120. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π.
121. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π.
122. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π.
123. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 112, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π.
124. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 123, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é superior a ou igual a 0,005.
125. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 124, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é superior a ou igual a 0,01.
126. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 125, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é superior a ou igual a 0,03.
127. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 126, em que:
a etapa de distribuir a primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende aquecer um primeiro conjunto de localizações dentro das primeiras partes discretas 124, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, até uma temperatura mais alta do que um segundo conjunto de localizações, dentro das primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104; e
localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais próximas do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações.
128. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 112 a 127, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra;
a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas;
a etapa de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende aquecer as primeiras partes discretas 124 de um primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, até uma temperatura mais alta do que a das primeiras partes discretas 124 de um segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
as tiras do segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
129. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 127, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas.
130. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 128 ou 129, compreendendo adicionalmente as etapas de:
detectar uma propriedade das primeiras partes discretas 124 de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122; e
controlar pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122 ou uma taxa de colocação 304 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade das primeiras partes discretas 124 de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
131. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 130, em que a largura de tira de fita 110 tem entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada).
132. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 130, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada).
133. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 131, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada).
134. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 133, em que a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a compactação 306 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116.
135. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 134, em que, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que é deformada, compreende uma pluralidade de dobras.
136. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 135, em que as regiões de fita discreta 148 são trapezoidais.
137. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 136, em que a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, resulta nas segundas partes discretas 125 se tornarem as regiões de fita intermediária 150, separadas uma da outra pelas regiões de fita discreta 148.
138. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 137, em que dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas.
139. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 137, em que cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas dentro das regiões de fita discreta 148, é menos deformada dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148.
140. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 137 a 139, em que as regiões de fita intermediária 150 são retangulares.
141. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 140, compreendendo adicionalmente as etapas de:
detectar uma propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123; e
controlar pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122, a segunda quantidade de energia pulsada 123, ou uma taxa de colocação 304 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104.
142. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 141, em que a propriedade é temperatura.
143. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 142, em que pelo menos uma dentre a etapa de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes discretas 124, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, ou a etapa de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes discretas 125, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreende aquecer diretamente as fibras unidirecionais de reforço 132 e o aquecimento indireto da matriz de fita de resina 130 através da condução a partir das fibras unidirecionais de reforço 132.
144. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos 107 a 143, compreendendo adicionalmente uma etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo de um percurso reto virtual 152; e
em que a etapa de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122, para as primeiras partes discretas 124 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreende aquecer as primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 até uma temperatura mais alta do que as primeiras partes discretas 124 que estão ao longo do percurso reto virtual 152.
145. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 144, em que o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano.
146. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 145, em que o substrato 116 compreende um contorno complexo.
147. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 146, em que depois da etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, pelo menos a uma dentre a tira de fita reforçada por fibra 104 não é removida do substrato 116.
148. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com qualquer um dos exemplos de 107 a 147, compreendendo adicionalmente, depois da etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma etapa de cura de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 para formar um artigo de fabricação 200.
149. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 148, em que o artigo de fabricação 200 é uma aeronave 228.
150. Método automatizado de colocação de fibra 300, de acordo com o exemplo 149, em que:
a aeronave 228 compreende uma região de nariz 230; e
a região de nariz 230 compreende pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104.
151. Método automatizado de colocação de fibra 500, compreendendo as etapas de:
distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104;
distribuir uma segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, alternando com as primeiras partes 402 e em que:
cada uma das segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 se sobrepõe pelo menos parcialmente a duas das primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, de modo que as regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e das segundas partes 404 possuam uma temperatura mais alta do que as regiões não sobrepostas 408 das primeiras partes 402 e segundas partes 404;
pelo menos uma fita reforçada por fibra 104 compreende uma primeira borda longitudinal de fita 106 e uma segunda borda longitudinal de fita 108, paralela à primeira fita longitudinal de fita 106 e espaçada da primeira borda longitudinal de fita 106 por uma largura de tira de fita 110; e
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreende uma matriz de fita de resina 130 e fibras unidirecionais de reforço 132, embutidas na matriz de fita de resina 130; e
colocar pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra um substrato 116 ao longo de um percurso curvilíneo virtual 128, de modo que:
pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra 104 seja centralizada no percurso curvilíneo virtual 128; e
as regiões sobrepostas 406 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 sejam transformadas em regiões de fita discreta 148, geometricamente diferentes das regiões sobrepostas 406.
152. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 151, em que as regiões sobrepostas 406 e as regiões não sobrepostas 408 são idênticas em tamanho.
153. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 151 ou 152, em que as regiões sobrepostas 406 são menores do que as regiões não sobrepostas 408.
154. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 153, em que as regiões de fita discreta 148 são estruturalmente diferentes das regiões sobrepostas 406.
155. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 154, em que:
o percurso curvilíneo virtual 128 compreende um arco 156, possuindo um raio 134 que é medido a partir de um ponto virtual 136 em uma linha virtual 138, que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual 128 e intersecta a primeira borda longitudinal de fita 106 e a segunda borda longitudinal de fita 108;
uma razão de largura de tira de fita 110 para o raio 134 é igual a ou superior a 0,003;
dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que está mais próxima da primeira borda longitudinal de fita 106, é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço 132 que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita 108; e
algumas das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, são paralelas ao substrato 116.
156. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/64.
157. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/32.
158. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/16.
159. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/8.
160. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/4.
161. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π/2.
162. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e π.
163. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,25 π.
164. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,5 π.
165. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 1,75 π.
166. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 155, em que o arco 156 possui um comprimento de arco 154 que é igual a ou superior a um produto do raio 134 e 2 π.
167. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 166, em que a razão de largura de tira de fita 110 para o raio 134 é superior a ou igual a 0,005.
168. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 167, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é superior a ou igual a 0,01.
169. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 168, em que a razão da largura de tira de fita 110 para o raio 134 é superior a ou igual a 0,03.
170. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 169, em que:
as etapas de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 da pelo menos um tira de fita reforçada por fibra 104 compreendem o aquecimento de um primeiro conjunto de localizações dentro das regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 para uma temperatura mais alta do que um segundo conjunto de localizações dentro das regiões sobrepostas 406 das primeiras partes 402 e das segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104; e
localizações no primeiro conjunto de localizações estão mais próximas do ponto virtual 136 do que as localizações no segundo conjunto de localizações.
171. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 155 a 170, em que:
pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra;
a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas;
as etapas de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, e de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreendem aquecer as regiões de sobreposição 406 de um primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra para uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406 de um segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
as tiras do segundo subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra estão mais distantes do ponto virtual 136 do que as tiras do primeiro subconjunto dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
172. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 170, em que:
pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 é uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo das tiras contínuas.
173. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 171 ou 172, compreendendo adicionalmente as etapas de:
detectar uma propriedade dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e da distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123; e
controlar pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122, a segunda quantidade de energia pulsada 122, ou uma taxa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, em resposta à propriedade da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
174. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 173, em que a largura de tira de fita 110 tem entre 5 milímetros (0,2 polegada) e 15 milímetros (0,6 polegada).
175. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 173, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 15 milímetros (0,6 polegada).
176. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 174, em que a largura de tira de fita 110 é inferior a 8 milímetros (0,3 polegada).
177. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 176, em que a etapa de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, compreende a compactação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116.
178. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 177, em que, dentro de cada uma das regiões de fita discreta 148, pelo menos uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas, compreende uma pluralidade de dobras.
179. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 178, em que as regiões de fita discreta 148 são trapezoidais.
180. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 179, em que a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, resulta nas regiões não sobrepostas 408 se tornarem regiões de fita intermediária 150, separadas uma da outra pelas regiões de fita discreta 148.
181. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 180, em que dentro de cada uma das regiões de fita intermediária 150, todas as fibras unidirecionais de reforço 132 são apenas retas.
182. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 180, em que cada uma das fibras unidirecionais de reforço 132, que são deformadas dentro das regiões de fita discreta 148, é menos deformada dentro das regiões de fita intermediária 150 do que dentro das regiões de fita discreta 148.
183. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 180 a 182, em que as regiões de fita intermediária 150 são retangulares.
184. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 183, compreendendo adicionalmente as etapas de:
detectar uma propriedade de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 e distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123; e
controlar pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada 122, a segunda quantidade de energia pulsada 123, ou uma taxa de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 em resposta à propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104.
185. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 184, em que a propriedade é temperatura.
186. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 185, em que pelo menos uma dentre a etapa de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 ou a etapa de distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segunda partes 404, da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104, compreende diretamente o aquecimento das fibras unidirecionais de reforço 132 e o aquecimento indireto da matriz de fita de resina 130 através da condução a partir das fibras unidirecionais de reforço 132.
187. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 186, compreendendo adicionalmente uma etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116 ao longo de um percurso reto virtual 152; e
em que as etapas de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada 122 para as primeiras partes 402 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 e a distribuição da segunda quantidade de energia pulsada 123 para as segundas partes 404 da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 compreendem aquecer as regiões de sobreposição 406, que estão ao longo do percurso curvilíneo virtual 128 para uma temperatura mais alta do que as regiões sobrepostas 406 que estão ao longo do percurso reto virtual 152.
188. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 187, em que o percurso curvilíneo virtual 128 não é plano.
189. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 188, em que o substrato 116 compreende um contorno complexo.
190. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 189, em que depois da etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, pelo menos a uma dentre a tira de fita reforçada por fibra 104 não é removida do substrato 116.
191. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com qualquer um dos exemplos de 151 a 190, compreende adicionalmente, depois da etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 contra o substrato 116, ao longo do percurso curvilíneo virtual 128, uma etapa de cura de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104 para formar um artigo de fabricação 200.
192. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 191, em que o artigo de fabricação 200 é uma aeronave 228.
193. Método automatizado de colocação de fibra 500, de acordo com o exemplo 192, em que:
a aeronave 228 compreende uma região de nariz 230; e
a região de nariz 230 compreende pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104.
[440] Exemplos da presente descrição podem ser descritos no contexto do método de fabricação e serviço de aeronave 1100, como ilustrado na Figura 16, e a aeronave 1102, como ilustrado na Figura 17. Durante a pré-produção, o método ilustrativo 1100 pode incluir a especificação e desenho (bloco 1104) da aeronave 1102 e obtenção de material (bloco 1106). Durante a produção, a fabricação de componentes e submontagens (bloco 1108) e integração de sistema (bloco 1110) da aeronave 1102 podem ocorrer. Depois disso, a aeronave 1102 pode passar pela certificação e distribuição (bloco 1112) para ser colocado em serviço (bloco 1114). Enquanto está em serviço, a aeronave 1102 pode ser programada para manutenção e serviço de rotina (bloco 1116). A manutenção e serviço de rotina podem incluir modificação, reconfiguração, renovação, etc. de um ou mais sistemas da aeronave 1102.
[441] Cada um dos processos do método ilustrativo 1100 pode ser realizado por um integrador de sistema, uma terceira parte, e/ou um operador (por exemplo, cliente). Para fins dessa descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratantes de sistema principal; uma terceira parte pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma companhia aérea, uma companhia de leasing, uma entidade militar, uma organização de serviço, e assim por diante.
[442] Como ilustrado na Figura 17, a aeronave 1102 produzida pelo método ilustrativo 1100 pode incluir a fuselagem 1118 com uma pluralidade de sistemas de nível alto 1120 e interior 1122. Exemplos de sistemas de nível superior 1120 incluem um ou mais do sistema de propulsão 1124, sistema elétrico 1126, sistema hidráulico 1128, e sistema ambiental 1130. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Apesar de um exemplo aeroespacial ser ilustrado, os princípios descritos neste documento podem ser aplicados a outras indústrias, tal como a indústria automotiva. De acordo, em adição à aeronave 1102, os princípios descritos neste documento podem ser aplicados a outros veículos, por exemplo, veículos terrestres, veículos marinhos, veículos espaciais, etc.
[443] Aparelhos e métodos ilustrados ou descritos neste documento podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios do método de fabricação e serviço 1100. Por exemplo, os componentes ou subconjuntos correspondentes à fabricação de componentes e submontagens (bloco 1108) podem ser fabricados ou manufaturados de uma forma similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 1102 está em serviço (bloco 1114). Além disso, um ou mais exemplos dos aparelhos, métodos, ou combinação dos mesmos podem ser utilizados durante os estágios de produção 1108 e 1110, por exemplo, pela aceleração substancial da montagem ou redução de custo da aeronave 1102. De forma similar, um ou mais exemplos das realizações do aparelho ou método, ou uma combinação dos mesmos, podem ser utilizados, por exemplo, e sem limitação, enquanto a aeronave 1102 está em serviço (bloco 1114) e/ou durante a manutenção e serviço (bloco 1116).
[444] Diferentes exemplos dos aparelhos e métodos descritos neste documento incluem uma variedade de componentes, características e funcionalidades. Deve-se compreender que os vários exemplos dos aparelhos e métodos, descritos neste documento, podem incluir qualquer um dos componentes, características e funcionalidades de qualquer um dos outros exemplos de aparelhos e métodos, descritos neste documento em qualquer combinação e todas as ditas possibilidades devem estar dentro do escopo da presente descrição.
[445] Muitas modificações dos exemplos apresentados neste documento virão à mente dos versados na técnica à qual a presente descrição pertence, tendo o benefício dos ensinamentos apresentados nas descrições acima e nos desenhos associados.
[446] Portanto, deve-se compreender que a presente descrição não está limitada aos exemplos específicos ilustrados e que modificações e outros exemplos devem ser incluídos no escopo das reivindicações em anexo. Ademais, apesar de a descrição acima e os desenhos associados descreverem exemplos da presente descrição no contexto de determinadas combinações ilustrativas dos elementos e/ou funções, deve-se apreciar que as diferentes combinações dos elementos e/ou funções podem ser fornecidas por implementações alternativas, sem se distanciar do escopo das reivindicações em anexo. De acordo, referências numéricas entre parênteses nas reivindicações em anexo são apresentadas para fins ilustrativos apenas e não devem limitar o escopo da presente matéria reivindicada aos exemplos específicos fornecidos na presente descrição.

Claims (10)

  1. Sistema automatizado de colocação de fibra (100), caracterizado pelo fato de compreender:
    um distribuidor (102), configurado para distribuir pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), e em que:
    pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra (104) compreende uma primeira borda longitudinal de fita (106) e uma segunda borda longitudinal de fita (108), paralela à primeira borda longitudinal de fita (106) e espaçada da primeira borda longitudinal de fita (106) por uma largura de tira de fita (110); e
    pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) compreende uma matriz de fita de resina (130) e fibras unidirecionais de reforço (132), embutidas na matriz de fita de resina (130);
    um compactador (112), configurado para receber pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) de um lado dianteiro (114) do compactador (112) e para compactar pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra um substrato (116);
    um mecanismo de direcionamento (118), configurado para manipular o distribuidor (102) e o compactador (112) em pelo menos um espaço bidimensional ou tridimensional com relação ao substrato (116);
    uma fonte de energia (120), configurada para distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada (122) e uma segunda quantidade de energia pulsada (123) para o lado dianteiro (114) do compactador (112) para aquecer, respectivamente, até uma primeira temperatura, as primeiras partes discretas (124) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) e, até uma segunda temperatura, as segundas partes discretas (125) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), alternando com as primeiras partes discretas (124) ao longo de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra 104; e
    um controlador (126), programado para controlar pelo menos uma taxa de alimentação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), a partir do distribuidor (102) ou frequência de pulso, energia de pulso, ou duração de pulso da pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada (122) ou a segunda quantidade de energia pulsada (123), e também programado para fazer, seletivamente, com que o mecanismo de direcionamento (118) coloque pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra o substrato (116), pelo menos ao longo de um percurso curvilíneo virtual (128), de modo que:
    pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) é centralizada no percurso curvilíneo virtual (128); e
    as primeiras partes discretas (124) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) são transformadas em regiões de fita discreta (148), geometricamente diferentes das primeiras partes discretas (124).
  2. Sistema automatizado de colocação de fibra (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o controlador (126) ser adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento (118) direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra o substrato (116), pelo menos ao longo do percurso curvilíneo (128), de modo que:
    o percurso curvilíneo virtual (128) compreenda um arco (156), possuindo um raio (134) que é medido a partir de um ponto virtual (136) em uma linha virtual (138), que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual (128), e intersecte a primeira borda longitudinal de fita (106) e a segunda borda longitudinal de fita (108);
    uma razão da largura de tira de fita (110) para o raio (134) seja igual a ou superior a 0,003;
    dentro de cada uma das regiões de fita discreta (148), uma das fibras unidirecionais de reforço (132), que está mais próxima da primeira borda longitudinal de fita (106), é mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço (132), que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita (108); e
    algumas das fibras unidirecionais de reforço (132), que são deformadas, são paralelas ao substrato (116).
  3. Sistema automatizado de colocação de fita (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o controlador (126) ser adicionalmente programado para, seletivamente, fazer com que o mecanismo de direcionamento (118) direcione a colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra o substrato (116), pelo menos ao longo do percurso curvilíneo virtual (128), de modo que o arco (156) possua um comprimento de arco (154) que seja igual a ou superior a um produto do raio (134) e π/64.
  4. Método automatizado de colocação de fibra (300), caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
    distribuir uma primeira quantidade de energia pulsada (122) para as primeiras partes discretas (124) de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104);
    distribuir uma segunda quantidade de energia pulsada (123) para as segundas partes discretas (125) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), alternando com as primeiras partes discretas (124), e em que:
    quaisquer duas partes adjacentes dentre as primeiras partes discretas (124) são separadas uma da outra por uma das segundas partes discretas (125);
    a primeira quantidade de energia pulsada (122) aquece as primeiras partes discretas (124) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) até uma primeira temperatura;
    a segunda quantidade de energia pulsada (123) aquece as segundas partes discretas (125) da pelo menos uma fibra de tira reforçada por fibra (104) até uma segunda temperatura;
    pelo menos a uma fita reforçada por fibra (104) compreende uma primeira borda longitudinal de fita (106) e uma segunda borda longitudinal de fita (108), paralela à primeira borda longitudinal de fita (106) e espaçada a partir da primeira borda longitudinal de fita (106) por uma largura de tira de fita (110); e
    pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) compreende uma matriz de fita de resina (130) e fibras unidirecionais de reforço (132), embutidas na matriz de fita de resina (130); e
    colocar a pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra um substrato (116) ao longo de um percurso curvilíneo virtual (128), de modo que:
    pelo menos a uma tira de fita reforçada por fibra (104) seja centralizada no percurso curvilíneo virtual (128); e
    as primeiras partes discretas (124) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) sejam transformadas em regiões de fita discreta (148), geometricamente diferentes das primeiras partes discretas (124).
  5. Método automatizado de colocação de fibra (300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de:
    o percurso curvilíneo virtual (128) compreender um arco (156), possuindo um raio (134) que é medido a partir de um ponto virtual (136), em uma linha virtual (138), que é perpendicular ao percurso curvilíneo virtual (128) e intersectar a primeira borda longitudinal de fita (106) e a segunda borda longitudinal de fita (108);
    uma razão da largura de tira de fita (110) para o raio (134) ser igual a ou superior a 0,003;
    dentro de cada uma das regiões de fita discreta (148), uma das fibras unidirecionais de reforço (132), que está mais próxima da primeira borda longitudinal de fita (106), ser mais deformada do que outra das fibras unidirecionais de reforço (132), que está mais próxima da segunda borda longitudinal de fita (108); e
    as fibras unidirecionais de reforço (132), que são deformadas, serem paralelas ao substrato (116).
  6. Método automatizado de colocação de fibra (300), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de:
    a etapa de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada (122) para as primeiras partes discretas (124), da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), compreender aquecer um primeiro conjunto de localizações dentro das primeiras partes discretas (124), da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), até uma temperatura mais alta do que um segundo conjunto de localizações dentro das primeiras partes discretas (124), da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104); e
    as localizações no primeiro conjunto de localizações estarem mais próximas do ponto virtual (136) do que as localizações no segundo conjunto de localizações.
  7. Método automatizado de colocação de fibra (300), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de:
    pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) ser uma pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra;
    a etapa de colocação da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra o substrato (116), ao longo do percurso curvilíneo virtual (128), compreender a colocação da pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra em um conjunto paralelo de tiras contínuas;
    a etapa de distribuição da primeira quantidade de energia pulsada (122) para as primeiras partes discretas (124), da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), compreender aquecer as primeiras partes discretas (124) de um primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, até uma temperatura mais alta do que a das primeiras partes discretas (124) de um segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra; e
    as tiras do segundo subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, estarem mais distantes do ponto virtual (136) do que as tiras do primeiro subconjunto, dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
  8. Método automatizado de colocação de fibra (300), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de:
    detectar uma propriedade das primeiras partes discretas (124), de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra, depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada (122); e
    controlar pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada (122) ou uma taxa de colocação (304) de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) contra o substrato (116), ao longo do percurso curvilíneo virtual (128), em resposta à propriedade das primeiras partes discretas (124) de cada uma dentre a pluralidade de tiras de fita reforçada por fibra.
  9. Método automatizado de colocação de fibra (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de a etapa de colocação de pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), contra o substrato (116), ao longo do percurso curvilíneo virtual (128) resultar nas segundas partes discretas (125) se tornarem regiões de fita intermediária (150), separadas uma da outra pelas regiões de fita discreta (148).
  10. Método automatizado de colocação de fibra (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de:
    detectar uma propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104) depois da distribuição da primeira quantidade de energia pulsada (122) e distribuição da segunda quantidade de energia pulsada (123); e
    controlar pelo menos uma dentre a primeira quantidade de energia pulsada (122), a segunda quantidade de energia pulsada (123) ou uma taxa de colocação (304) da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104), contra o substrato (116), ao longo do percurso curvilíneo virtual (128), em resposta à propriedade da pelo menos uma tira de fita reforçada por fibra (104).
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