BR102021001775A2

BR102021001775A2 - Dispositivo de processamento pós-formação para suportar reforçadores compósitos pré-curados, e, método

Info

Publication number: BR102021001775A2
Application number: BR102021001775-9A
Authority: BR
Inventors: Samuel J. Knutson; James R. Kendall; Raviendra S. Suriyaarachchi
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-09-14
Also published as: CN113306695A; US11707896B2; CA3107266A1; US20210260840A1; US20230311435A1; JP2021151771A; EP3871864A1

Abstract

dispositivo de processamento pós-formação para suportar reforçadores compósitos pré-curados, e, método. são providos métodos e dispositivos para suportar uma variedade de diferentes reforçadores compósitos pré-curados após a formação e antes da cura. um dispositivo de processamento pós-formação compreende uma base com um canal para receber porções de chapéu de diferentes reforçadores. o dispositivo também compreende uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal. a estrutura de suporte é configurada para se conformar a diferentes porções de chapéu e reter o formato dessas porções de chapéu. por exemplo, a estrutura de suporte é feita de um material flexível, que se conforma a qualquer variação de formato. em alguns exemplos, a estrutura de suporte é feita de um material de interferência que é remodelado junto com cada um dos reforçadores compósitos pré-curados. um dispositivo de processamento pós-formação é usado para suportar diferentes reforçadores compósitos pré-curados enquanto várias operações são realizadas nesses reforçadores, tais como compensação do reforçador, inspeção, instalação de câmaras de ar e noodles, e similares.

Description

DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO PÓS-FORMAÇÃO PARA SUPORTAR REFORÇADORES COMPÓSITOS PRÉ-CURADOS, E, MÉTODO

FUNDAMENTOS

[001] Aeronaves utilizam vários componentes, tais como reforçadores, para resistir a cargas de dobramento, torcionais, de cisalhamento e diretas. Reforçadores são tipicamente formados de um compósito leve usando, por exemplo, uma fita ou pano com fibras embutidas em uma matriz de resina. Por exemplo, uma laminação de compósito é processada em uma ferramenta de formação para definir o formato. O componente modelado é então transferido para um dispositivo de cura para cura. Até a cura ser completada, o reforçador exige suporte suficiente para reter seu formato. Esse formato é frequentemente definido por dobramento no plano e/ou fora do plano, além de perfis seccionais transversais que variam de um reforçador para outro. Além disso, o reforçador modelado pode ser submetido a várias operações, antes da cura, tais como compensação, inspeção, instalação de componentes adicionais e similares. Esse suporte para o reforçador não curado é tipicamente provido tanto pela ferramenta de formação quanto pela ferramenta de cura, o que limita a produção por qualquer uma dessas ferramentas e reduz a velocidade de processamento geral.

[002] O que é necessário são novos métodos e dispositivos para suportar uma variedade de diferentes reforçadores compósitos pré-curados após a formação e antes da cura.

SUMÁRIO

[003] São providos métodos e dispositivos para suportar uma variedade de diferentes reforçadores compósitos pré-curados após a formação e antes da cura. Um dispositivo de processamento pós-formação compreende uma base com um canal para receber porções de chapéu de diferentes reforçadores. O dispositivo também compreende uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal. A estrutura de suporte é configurada para se conformar a diferentes porções de chapéu e reter o formato dessas porções de chapéu. Por exemplo, a estrutura de suporte é feita de um material flexível, que se conforma a qualquer variação de formato. Em alguns exemplos, a estrutura de suporte é feita de um material de interferência que é remodelado junto com cada um dos reforçadores compósitos pré-curados. Um dispositivo de processamento pós-formação é usado para suportar diferentes reforçadores compósitos pré-curados enquanto várias operações são realizadas nesses reforçadores, tais como compensação do reforçador, inspeção, instalação de câmaras de ar e noodles, e similares.

[004] Em alguns exemplos, um dispositivo de processamento pósformação para suportar reforçadores compósitos pré-curados é provido. Os reforçadores compósitos compreendem porções de chapéu, tendo seções transversais, diferentes dentre os reforçadores compósitos pré-curados. O dispositivo de processamento pós-formação compreende uma base, uma estrutura de suporte e uma cobertura. A base compreende um canal, tendo uma largura de canal e uma altura de canal. A largura de canal é maior que a largura das porções de chapéu dos reforçadores compósitos pré-curados. A altura de canal é maior que as alturas das porções de chapéu dos reforçadores compósitos pré-curados. A estrutura de suporte se estende pelo menos parcialmente dentro do canal e ao longo de um comprimento do canal. A estrutura de suporte é configurada para se conformar a cada uma das porções de chapéu e reter um formato seccional transversal de cada uma das porções de chapéu quando um correspondente dos reforçadores compósitos précurados é suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação. A cobertura é configurada para afixar à base, de maneira tal que o correspondente dos reforçadores compósitos pré-curados fique posicionado entre a cobertura e a base enquanto suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação.

[005] É também provido um método para fabricar um reforçador compósito. O método compreende formar um reforçador compósito précurado em um dispositivo de formação, o reforçador compósito pré-curado compreendendo uma porção de chapéu, e transferir o reforçador compósito pré-curado do dispositivo de formação para um dispositivo de processamento pós-formação. O dispositivo de processamento pós-formação compreende uma base, compreendendo um canal e uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal e ao longo de um comprimento do canal, e que se conforma à porção de chapéu e que retém um formato seccional transversal da porção de chapéu. O método compreende adicionalmente instalar uma câmara de ar no reforçador compósito précurado, enquanto o reforçador compósito pré-curado é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação. O método compreende instalar um noodle em uma interface entre a câmara de ar e o reforçador compósito pré-curado e em um plano da superfície de suporte da base, enquanto o reforçador compósito pré-curado é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação. O método compreende adicionalmente transferir o reforçador compósito pré-curado junto com a câmara de ar e o noodle do dispositivo de processamento pós-formação para um dispositivo de cura e curar o reforçador compósito pré-curado no dispositivo de cura, por meio disso formando o reforçador compósito.

[006] Em alguns exemplos, um método compreende transferir um reforçador compósito pré-curado, compreendendo uma porção de chapéu, para um dispositivo de processamento pós-formação. O dispositivo de processamento pós-formação compreende uma base, compreendendo um canal, e uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal e ao longo de um comprimento do canal e que se conformar à porção de chapéu do reforçador compósito pré-curado e que retém um formato seccional transversal da porção de chapéu do reforçador compósito pré-curado. O método continua com a remoção do reforçador compósito précurado do dispositivo de processamento pós-formação e transferência de um reforçador compósito pré-curado adicional, compreendendo uma porção de chapéu adicional, para o dispositivo de processamento pós-formação. A estrutura de suporte do dispositivo de processamento pós-formação se conforma à porção de chapéu adicional do reforçador compósito pré-curado adicional e retém um formato seccional transversal da porção de chapéu adicional do reforçador compósito pré-curado adicional, diferente do formato seccional transversal da porção de chapéu do reforçador compósito précurado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A FIG. 1A um fluxograma de processo para fabricar um reforçador compósito.

[008] A FIG. 1B é um fluxograma de processo para fabricar um reforçador compósito, de acordo com outros exemplos da presente descrição.

[009] As FIGS. 1C, 1D e 1E são diferentes exemplos de reforçadores compósitos.

[0010] A FIG. 2A é uma vista seccional transversal esquemática de um dispositivo de processamento pós-formação, compreendendo uma estrutura de suporte flexível, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0011] A FIG. 2B é uma vista seccional transversal esquemática do dispositivo de processamento pós-formação na FIG. 2A, mostrando a estrutura de suporte flexível se conformando à porção de chapéu de um reforçador compósito pré-curado, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0012] A FIG. 2C é uma vista seccional transversal esquemática do dispositivo de processamento pós-formação nas FIGS. 2A e 2B, mostrando a cobertura vedada contra a base e encerrando o reforçador compósito précurado, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0013] A FIG. 2D é uma vista seccional transversal esquemática de um dispositivo de processamento pós-formação, compreendendo uma estrutura de suporte flexível e um inserto flexível, ambos posicionados em um canal, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0014] A FIG. 2E é uma vista seccional transversal esquemática de um dispositivo de processamento pós-formação, ilustrando um canal cônico, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0015] A FIG. 2F é uma vista de topo esquemática de um dispositivo de processamento pós-formação, ilustrando vedações de câmara de ar, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0016] A FIG. 3A é uma vista seccional transversal esquemática de um dispositivo de processamento pós-formação, compreendendo uma estrutura de suporte pré-formada feita de um material de interferência, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0017] A FIG. 3B é uma vista seccional transversal esquemática do dispositivo de processamento pós-formação na FIG. 3A, mostrando a estrutura de suporte flexível engatando um reforçador compósito pré-curado, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0018] A FIG. 3C é uma vista seccional transversal esquemática do dispositivo de processamento pós-formação nas FIGS. 3A e 3B, mostrando a cobertura vedada contra a base e encerrando o reforçador compósito précurado, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0019] A FIG. 4 é um fluxograma de processo correspondente a um método para fabricar um reforçador compósito, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0020] A FIG. 5A é uma ilustração esquemática de uma laminação laminada, disposta em uma superfície de processamento de uma base de formação e se estendendo sobre uma cavidade, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0021] A FIG. 5B é uma ilustração esquemática da laminação laminada, modelada em um reforçador compósito pré-curado, pelo dispositivo de formação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0022] A FIG. 5C é uma ilustração esquemática do reforçador compósito pré-curado, suportado por um dispositivo de processamento pósformação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0023] A FIG. 5D é uma ilustração esquemática de uma câmara de ar, instalado no reforçador compósito pré-curado, enquanto o reforçador compósito pré-curado é suportado pelo dispositivo de processamento pósformação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0024] A FIG. 5E é uma ilustração esquemática de um noodle instalado, em uma interface entre a câmara de ar e o reforçador compósito pré-curado, enquanto o reforçador compósito pré-curado é suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0025] A FIG. 5F é uma ilustração esquemática de uma cobertura vedada contra a base do dispositivo de processamento pós-formação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0026] A FIG. 5H é uma ilustração esquemática do reforçador compósito pré-curado transferido junto com a câmara de ar e o noodle para um dispositivo de cura, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0027] A FIG. 5I é uma ilustração esquemática de um reforçador compósito sendo removido do dispositivo de cura, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0028] A FIG. 5J é uma ilustração esquemática de um reforçador compósito pré-curado adicional, suportado por um dispositivo de processamento pós-formação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0029] As FIGS. 6A e 6B são vistas esquemáticas de topo de um dispositivo de processamento pós-formação, mostrando dobramento no plano, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0030] A FIG. 7 é um fluxograma de processo correspondente a um método para suportar um reforçador compósito pré-curado em um dispositivo de processamento pós-formação, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

[0031] A FIG. 8 é um fluxograma de processo correspondente a um método para fabricação e serviço da aeronave.

[0032] A FIG. 9 ilustra um diagrama de blocos de um exemplo de uma aeronave, de acordo com alguns exemplos da presente descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0033] Na descrição seguinte, inúmeros detalhes específicos são apresentados a fim de prover um entendimento geral dos conceitos apresentados. Em alguns exemplos, os conceitos apresentados são praticados sem alguns ou todos esses detalhes específicos. Em outros casos, operações de processo bem conhecidas não foram descritas em detalhe de maneira a não confundir desnecessariamente os conceitos descritos. Embora alguns conceitos sejam descritos em combinação com os exemplos específicos, it entende-se que esses exemplos não visam ser limitantes.

Introdução

[0034] Reforçadores compósitos e outras estruturas compósitas modeladas são usadas para muitas aplicações, tais como aeronave, veículos terrestres, e similares. A fabricação dessas estruturas compósitas envolve vários manuseios e processamentos de componentes modelados pré-curados, tais como compensação, inspeção, instalações de câmara de ar, e assim por diante. Antes da cura, esses componentes modelados exigem suporte suficiente para reter o formato, que pode ser desafiador por causa de diferenças nos formatos e tamanhos desses componentes pré-curados. Por exemplo, uma aeronave moderna usa centenas de diferentes reforçadores compósitos, que têm diferentes tamanhos, formatos seccionais transversais, dobras no plano e/ou dobras fora do plano. A provisão de um suporte dedicado para cada tipo desses reforçadores compósitos é desafiadora e cara, adicionando um número já grande de ferramentas especializadas usadas na fabricação de reforçadores compósitos.

[0035] As FIGS. 1A e 1B ilustram dois fluxogramas de processo representando diferentes exemplos de fabricação de um reforçador compósito e ferramentas correspondentes usadas para várias operações. As FIGS. 1A e 1B são apresentadas para prover um certo contexto e visão geral de componentes chaves, ferramentas e etapas. Em ambos os exemplos, o processo inicia com o dispositivo de formação 510 modelando a laminação de compósito 502, por meio disso formando o reforçador compósito pré-curado 190. O dispositivo de cura 540 então cura o reforçador compósito pré-curado 190, por meio disso formando o reforçador compósito 198. O reforçador compósito pré-curado 190 e o reforçador compósito 198 tem o mesmo formato geral, mas diferentes materiais e propriedades mecânicas. Por exemplo, a resina de reforçador compósito pré-curado 190 não é totalmente reticulada ou não tão reticulada quanto a resina de reforçador compósito 198. Como tal, o reforçador compósito pré-curado 190 é ainda capaz de mudar o formato e exige suporte antes da cura.

[0036] Tanto o dispositivo de formação 510 quanto o dispositivo de cura 540 são especificamente modelados para acomodar um projeto particular de reforçador compósito 198. Portanto, qualquer um ou ambos dentre o dispositivo de formação 510 e o dispositivo de cura 540 podem ser usados para suportar o reforçador compósito pré-curado 190 após a conclusão da operação de formação e antes do início da operação de cura, que corresponde ao exemplo mostrado na FIG. 1A. Entretanto, essa abordagem ocupa um ou ambos dentre o dispositivo de formação 510 e o dispositivo de cura 540 para operações que não são funções de cura desses dispositivos. Além disso, muitas dessas operações e mesmo o armazenamento do reforçador compósito pré-curado 190 podem levar períodos de tempo significantes. Em decorrência disso, a produção de um ou ambos do dispositivo de formação 510 e do dispositivo de cura 540 pode ser limitada por essas operações intermediárias e armazenamento associado com o reforçador compósito pré-curado 190.

[0037] Referindo-se à FIG. 1B, o dispositivo de processamento pósformação 100 é usado para receber o reforçador compósito pré-curado 190 após o reforçador compósito pré-curado 190 ser formado / modelado. O dispositivo de processamento pós-formação 100 é também usado para suportar o reforçador compósito pré-curado 190 até a operação de cura. O dispositivo de processamento pós-formação 100 efetivamente alivia o dispositivo de formação 510 e o dispositivo de cura 540, aumentando suas capacidades de processamento. O dispositivo de processamento pós-formação 100 é usado para várias operações, realizadas no reforçador compósito précurado 190, e, em alguns exemplos, para armazenar o reforçador compósito pré-curado 190.

[0038] Entretanto, se um dispositivo de processamento pós-formação for especificamente e permanentemente modelado para acomodar o formato de cada reforçador compósito específico, então os números de tais dispositivos de processamento pós-formação seriam os mesmos que os números de diferentes reforçadores. Essa abordagem não é desejável de uma perspectiva de economia de espaço e custo e pode complicar o processo geral pela exigência de um grande número de ferramentas adicionais. Além disso, os dispositivos de processamento pós-formação, que são especificamente e permanentemente modelados, nem sempre podem ser empilháveis por causa das variações de projeto, o que complica seu armazenamento. Deve-se também notar que a base de suprimento é limitada com base na complexidade do dispositivo de processamento pós-formação. Também, a geometria 3-D aumenta a complexidade para movimentação dos reforçadores no local. Finalmente, a geometria 3-D provavelmente aumenta o peso que impedirá o manuseio manual por uma variedade de motivos, incluindo manutenção.

[0039] Variações de projeto de reforçadores compósitos ou, mais especificamente, diferentes exemplos de reforçador compósito pré-curado 190 são mostradas nas FIGS. 1C, 1D e 1E. Em cada exemplo, o reforçador compósito pré-curado 190 compreende porções de flange 196, que definem superfície de contato 197. A superfície de contato 197 é usada para conectar o reforçador compósito, formado de reforçador compósito pré-curado 190, a outros componentes, por exemplo, um revestimento compósito de uma aeronave. Esses outros componentes definem o formato da superfície de contato 197. Em alguns exemplos, a superfície de contato 197 é planar. Alternativamente, a superfície de contato 197 e, mais em geral, todo o reforçador, tem uma dobra fora do plano.

[0040] Cada um dos reforçadores compósitos pré-curados 190 também compreende porção de chapéu 191, que interconecta e é posicionada entre porções de flange 196. A Porção de chapéu 191 se estende para fora da superfície de contato 197, definindo a cavidade do reforçador 192. A Porção de chapéu 191 é definida pela altura (H) da porção de chapéu 191, que é definida como um máximo desvio da superfície de contato 197. A Porção de chapéu 191 é também definida pela largura (W) da porção de chapéu 191, que é definida como a lacuna entre as porções de flange 196.

[0041] Referindo-se à FIG. 1C, em alguns exemplos, a porção de chapéu 191 é formada por paredes retas. Alternativamente, em alguns exemplos, a porção de chapéu 191 é formada por uma parede curva contínua, por exemplo, como mostrado na FIG. 1E. A FIG. 1D ilustra um exemplo onda porção de chapéu 191 é formada por uma combinação de paredes retas e curvas. As FIGS. 1C, 1D e 1E ilustram que reforçadores compósitos précurados 190, mostrados nessas figuras, exigem diferentes tipos de suporte de dispositivo de processamento pós-formação 100. Além disso, as FIGS. 1C, 1D e 1E ilustram que reforçadores compósitos pré-curados 190 não são empilháveis. Portanto, se suportes permanentemente rígidos forem usados para esses reforçadores compósitos pré-curados, esses suportes não serão tampouco empilháveis. Para efeitos de diferenciação de reforçadores compósitos pré-curados, um exemplo mostrado na FIG. 1E pode ser referido como reforçadores compósitos pré-curados adicionais 199. O processamento de diferentes tipos de reforçadores compósitos pré-curados usando o mesmo dispositivo de processamento pós-formação 100 é descrito a seguir com referência à FIG. 4.

[0042] Métodos e dispositivos descritos são usados para suportar uma variedade de diferentes reforçadores compósitos pré-curados, tais como os mostrados nas FIGS. 1A-1C. Mais especificamente, o mesmo dispositivo de processamento pós-formação é configurado para suportar reforçadores compósitos pré-curados com diferentes perfis seccionais transversais de suas porções de chapéu. Especificamente, um dispositivo de processamento pósformação compreende um canal e uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal. A estrutura de suporte é configurada para se conformar a cada uma das porções de chapéu diferentemente modeladas os reforçadores compósitos pré-curados e reter o formato dessas porções de chapéu ainda provendo o suporte. Em algum exemplo, a estrutura de suporte é feita de um material flexível que se conforma a qualquer formato dessas porções de chapéu. Alternativamente, a estrutura de suporte é feita de um material de interferência e é remodelada junto com cada um dos reforçadores compósitos pré-curados.

[0043] Nos exemplos da presente descrição, o dispositivo de processamento pós-formação descrito é usado para suportar diferentes reforçadores compósitos pré-curados enquanto várias operações são realizadas nesses reforçadores, tais como compensação do reforçador, inspeção, instalação de câmaras de ar e noodles, e similares. Além disso, em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pós-formação descrito é usado para armazenar reforçadores compósitos pré-curados. No geral, a adição do dispositivo de processamento pós-formação descrito no fluxo de processo geral permite aumentar as taxas de processamento de outros dispositivos, tais como dispositivos de formação e dispositivos de cura. No geral, os dispositivos de processamento pós-formação descritos proporcionam automação de alta taxa da instalação do reforçador pela fusão da lacuna entre os dispositivos de formação e cura com esses dispositivos de processamento pós-formação.

[0044] Os métodos descritos também incorporam encaixes de alinhamento para assegurar o alinhamento adequado entre o reforçador e a câmara de ar para encaixes de extremidade cega. O deslocamento da câmara de ar ajuda a prover suporte e funcionalidade adequados durante cura. Por exemplo, em alguns casos, uma câmara de ar é terminada na borda da parte. Exemplos específicos incluem estruturas de porta, estruturas de janela e estruturas de convergência (por exemplo, estruturas de aeronave com extremidades salientes).

[0045] Deve-se notar que a cavidade são ferramentas usadas para formar o reforçador, acomodar tanto um reforçador quanto uma câmara de ar. Se a câmara de ar não se estender além do reforçador, a câmara de ar tanto interferirá quanto deixará uma lacuna inaceitavelmente grande dentro da ferramenta. Uma vez que a câmara de ar é alinhada e travada no reforçador no estágio de formação de kit, é benéfico que a câmara de ar seja indexada na posição correta para evitar retrabalho em estágios posteriores.

[0046] Adicionalmente, algumas câmaras de ar recebem uma ou mais camadas de material envoltas nessas câmaras de ar antes da inserção em reforçadores correspondentes. Em alguns exemplos, esse conjunto inclui uma uma lâmina de vidro, alinhada com a extremidade dos reforçadores para aumentar a proteção contra corrosão dentro do reforçador. Em outros exemplos, esse conjunto inclui um envoltório de carbono, que aumenta a resistência do reforçador. Nesses exemplos posteriores, o envolvimento da câmara de ar é alinhado com o reforçador.

Exemplos de dispositivo de processamento pós-formação

[0047] A FIG. 2A é uma vista seccional transversal esquemática de dispositivo de processamento pós-formação 100 para suportar reforçadores compósitos pré-curados 190, de acordo com alguns exemplos. O dispositivo de processamento pós-formação 100 compreende base 110, estrutura de suporte 120, e, opcionalmente, cobertura 130. Em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pós-formação 100 não tem ou, pelo menos, é usado em algumas operações sem cobertura 130.

[0048] A base 110 é formada de um material rígido, tais como fibra de carbono, alumínio, uma solução de poliéster/vidro pultrudada, e similares. A base 110 compreende superfície de suporte 114, que fica voltada para a cobertura 130, quando cobertura 130 está presente. A superfície de suporte 114 é configurada para vedar contra a cobertura 130 e, em alguns exemplos, compreende um ou mais recursos de vedação. Durante a operação do dispositivo de processamento pós-formação 100, a superfície de suporte 114 é usada para suportar porções de flange 196 do reforçador 190, por exemplo, pela compressão de porções de flange 196 entre a superfície de suporte 114 e a cobertura. Em alguns exemplos, a superfície de suporte 114 é planar. Em geral, a superfície de suporte 114 se conforma ao formato de porções de flange 196 do reforçador 190.

[0049] A base 110 também compreende canal 112, que se estende parcialmente através da base 110 e tendo abertura 113. A abertura 113 separa duas porções da superfície de suporte 114. Como mostrado na FIG. 2A, o canal 112 tem uma largura de canal (CW) e uma altura de canal (CH). A largura de canal (CW) é medida na direção paralela à superfície de suporte 114 (ao longo do eixo geométrico Y). A altura de canal (CH) é medida na direção perpendicular à superfície de suporte 114 (ao longo do eixo geométrico Z). Em alguns exemplos, a largura de canal (CW) é constante ao longo do comprimento (o eixo geométrico X (vide, por exemplo, Figura 2F)) da base 110. Nos mesmos ou outros exemplos, a altura de canal (CH) é constante ao longo do comprimento (o eixo geométrico X) da base 110. Em alguns exemplos, a largura de canal (CW) é constante ao longo da altura de canal (o eixo geométrico Z) como, por exemplo, mostrado na FIG. 2A. Esse tipo de canal 112 pode ser referido como um canal reto. Alternativamente, a largura de canal (CW) difere ao longo da altura de canal (o eixo geométrico Z) como, por exemplo, mostrado na FIG. 2E. Nesse exemplo, a largura de canal (CW) é máxima na abertura 113. Esse tipo de canal 112 pode ser referido como um canal cônico e permite empilhamento do dispositivo de processamento pós-formação 100.

[0050] O canal 112 é usado para acomodar a porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190 quando o reforçador compósito précurado 190 é suportado usando o dispositivo de processamento pós-formação 100. Referindo-se à FIG. 2B, a porção de chapéu 191 se salienta dentro do canal 112, enquanto porções de flange 196 se apoiam na superfície de suporte 114. Deve-se notar que o mesmo dispositivo de processamento pós-formação 100 é usado para suportar diferentes tipos de reforçadores compósitos précurados 190, que podem ter diferentes formatos e tamanhos das porções de chapéu 191. Como tal, a largura de canal (CW) é maior que a largura das porções de chapéu 191 dos reforçadores compósitos pré-curados 190 ou, mais especificamente, maior que a largura da mais larga porção de chapéu 191 dentre todos os reforçadores compósitos pré-curados 190, processados no dispositivo de processamento pós-formação 100. Para efeitos desta descrição, a largura da porção de chapéu 191 é definida como a máxima largura, por exemplo, quando a porção de chapéu 191 tem uma seção transversal cônica ou curva. Além disso, a altura de canal é maior que a altura da porção de chapéu 191 dos reforçadores compósitos pré-curados 190 ou, mais especificamente, maior que a altura da maior porção de chapéu 191 dentre todos os reforçadores compósitos pré-curados 190, processada no dispositivo de processamento pós-formação 100. Em geral, o perfil transversal seccional do canal 112 é suficiente para acomodar qualquer porção de chapéu 191 do reforçador 190, processada usando o dispositivo de processamento pósformação 100.

[0051] Embora as FIGS. 2A-2C ilustrem um perfil seccional transversal retangular do canal 112, qualquer perfil seccional transversal capaz de acomodar porções de chapéu 191 dos reforçadores compósitos précurados 190 está dentro do escopo da presente descrição, tal como o perfil cônico mostrado na FIG. 2E, perfil semicircular, e similares. Em alguns exemplos, o perfil seccional transversal do canal 112 corresponde ao perfil seccional transversal das porções de chapéu 191, por exemplo, ambos são cônicos.

[0052] Referindo-se à FIG. 2A, a estrutura de suporte 120 se estende pelo menos parcialmente dentro do canal 112 e ao longo do comprimento do canal 112. Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é configurada para se conformar a cada porção de chapéu 191 e reter o formato seccional transversal dessa porção de chapéu 191 quando reforçadores compósitos précurados 190 são suportados e processados usando o dispositivo de processamento pós-formação 100. Deve-se notar que a mesma estrutura de suporte 120 é usada para diferentes tipos e perfis de porção de chapéu 191. A estrutura de suporte 120 é capaz de se conformar a esses diferentes tipos e perfis ainda provendo suporte suficiente.

[0053] Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é formada de um material elástico, configurado para mudar o formato durante conformação a diferentes tipos de porções de chapéu 191. Alguns exemplos de materiais elásticos adequados incluem, mas sem se limitar a látex, silicone (por exemplo, silício ou platina curada com peróxido), e outros materiais similares. Algumas considerações para seleção de material incluem peso, capacidade de limpeza, resistência a solvente, reforçadores, resistência ao rasgo, alongamento na ruptura, e dureza.

[0054] Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é afixada à base 110 em paredes laterais do canal 112, por exemplo, como é esquematicamente mostrado na FIG. 1A. Nesses exemplos, a superfície de suporte 114 permanece exposta e disponível para fazer interface com porções de flange 196 dos reforçadores compósitos pré-curados 190. Em outras palavras, a estrutura de suporte 120 não interfere quando porções de flange 196 são posicionadas na superfície de suporte 114, por exemplo, comprimidas entre a superfície de suporte 114 e a cobertura 130. Esses exemplos são esquematicamente mostrados nas FIGS. 2A e 2B.

[0055] Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 compreende um material de interferência ou um material plasticamente deformável. Para efeitos dessa descrição, um material de interferência é definido como um material que é capaz de mudar seu formato em uma condição e reter seu formato em uma outra condição. Mais especificamente, a estrutura de suporte 120 é coformada ou comodelada com um dos reforçadores compósitos précurados 190 e então retém o formato desse reforçador enquanto suporta esse reforçador. Por exemplo, o formato da estrutura de suporte 120 é inicialmente diferente daquele do reforçador compósito pré-curado 190. Deve-se notar que nesse estágio o reforçador compósito pré-curado 190 ainda não está formado. Tanto a estrutura de suporte 120 quanto uma laminação de compósito são carregadas em um dispositivo de formação, vários exemplos dos quais são descritos a seguir, e o formato da estrutura de suporte 120 é ajustado, enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 está sendo formado.
Consequentemente, a estrutura de suporte 120 é coformada ou comodelada com o reforçador compósito pré-curado 190.

[0056] Esse formato é retido pela estrutura de suporte 120 durante várias operações do dispositivo de processamento pós-formação 100 enquanto suporta esse reforçador particular. Em alguns exemplos, o formato é retido durante o processamento de múltiplos reforçadores do mesmo tipo, por exemplo, do mesmo formato seccional transversal das porções de chapéu. Quando um tipo de reforçador diferente tem que ser suportado, o formato da estrutura de suporte 120 é alterado, por exemplo, por coformação ou modelagem com esse outro reforçador. Esses exemplos são esquematicamente mostrados nas FIGS. 3A e 3B.

[0057] Referindo-se à FIG. 3A, em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 compreende flanges de suporte 124 que se estendem sobre a superfície de suporte 114 da base 110 e fora do canal 112. Similar a uma porção de estrutura de suporte 120, que se estende dentro do canal 112 e que suporta as porções de chapéu 191 do reforçador 190, os flanges de suporte 124 são especificamente modelados para suportar porções de flange 196 do reforçador 190. Em alguns exemplos, o formato dos flanges de suporte 124 é diferente do formato da superfície de suporte 114. Portanto, o mesmo dispositivo de processamento pós-formação 100 pode ser usado para suportar reforçadores com diferentes formatos das porções de flange.

[0058] Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é removível da base 110. Por exemplo, a estrutura de suporte 120 é removida da base 110 para mudar o formato da estrutura de suporte 120, por exemplo, quando a estrutura de suporte 120 é formada de um material de interferência. Em alguns exemplos, diferentes tipos de estruturas de suporte 120 são usados com a mesma base 110.

[0059] A cobertura 130 é configurada para se afixar à base 110, de maneira tal que o correspondente dos reforçadores compósitos pré-curados 190 fique posicionado entre a cobertura 130 e a base 110 enquanto suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação 100. Mais especificamente, as porções de flange 196 do reforçador compósito pré-curado 190 são posicionadas e, em alguns exemplos, são comprimidas entre a cobertura 130 e a superfície de suporte 114, por exemplo, como é esquematicamente mostrado na FIG. 3C. A cobertura 130 é configurada para vedar contra a base 110. Especificamente, a cobertura 130 compreende vedação a vácuo 132, que engata o receptor de vedação 115.

[0060] Em alguns exemplos, a base 110 compreende passagem 116, fluidicamente acoplada ao canal 112 e configurada para controlar a pressão dentro do canal 112 e sob a estrutura de suporte 120. Por exemplo, a passagem 116 é usada para manter a pressão sob a estrutura de suporte 120 para que seja a mesma do ambiente, por exemplo, quando a porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190 é inserida no canal 112 e engata a estrutura de suporte 120 ou, mais especificamente, quando a porção de chapéu 191 empurra a estrutura de suporte 120 mais profundamente no canal 112 por meio disso reduzindo o volume sob a estrutura de suporte 120.

[0061] Em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pósformação 100 compreende adicionalmente inserto flexível 140 como, por exemplo, mostrado na FIG. 2D. O inserto flexível 140 é posicionado com o canal 112 e sob a estrutura de suporte 120 e é usado para prover suporte adicional à porção de chapéu 191. O inserto flexível 140 permite usar estruturas de suporte 120 que são muito flexíveis e capazes de se conformarem a uma maior variação da porção de chapéu 191 do que, por exemplo, quando a estrutura de suporte 120 é usada sem o inserto flexível 140. Em alguns exemplos, o inserto flexível 140 é feito de uma borracha elastomérica, tal como borracha MOSITES®, látex, ou algo similar.

[0062] Referindo-se à FIG. 2F, em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pós-formação 100 compreende vedação de câmara de ar de passagem 180 e vedação de câmara de ar de extremidade cega 182. Deve-se notar que a câmara de ar 520, que é adicionalmente descrito a seguir com referência às FIGS. 5D-E, é um tubo feito, por exemplo, de silicone, VITON®, ou outros materiais similares. Em alguns exemplos, o material da câmara de ar 520 é reforçado ou feito em camadas. Durante o processamento, a câmara de ar 520 é ventilado para a atmosfera da autoclave durante a cura e ventilado para a atmosfera ambiente durante qualquer compactação/saco de vácuo. Como tal, em alguns exemplos, uma extremidade da câmara de ar 520 compreende um encaixe com um suspiro. A vedação de câmara de ar de passagem 180, mostrada na FIG. 2F, conecta esse encaixe, permitindo que a câmara de ar 520 ventile, quando a câmara de ar 520 está dentro do dispositivo de processamento pós-formação 100. Em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pós-formação 100 compreende vedações de câmara de ar de passagem em ambas as extremidades.

Exemplos de Métodos para fabricar Reforçador Compósito

[0063] A FIG. 4 é um fluxograma de processo correspondente ao método 400 para fabricar reforçador compósito 198, vide, por exemplo, FIG. 1B, de acordo com alguns exemplos. O reforçador compósito 198 deve ser diferenciado do reforçador compósito pré-curado 190, que é uma estrutura intermediária usada para formar reforçador compósito 198. Como tal, em alguns exemplos, o reforçador compósito pré-curado 190 e o reforçador compósito 198 têm o mesmo tamanho e formato. Portanto, as FIGS. 1C-1E são representativas tanto do reforçador compósito pré-curado 190 quanto do reforçador compósito 198. Em alguns exemplos, o reforçador compósito 198 compreende um compósito material reforçado com fibra, que pode ser também referido como um material compósito reforçado. Esse tipo de material compreende um ou mais componentes a base de polímero não homogêneo e um ou mais componentes de base não polimérica (por exemplo, fibras de carbono). O método 400 é descrito em mais detalhe a seguir com referência à FIG. 4 e FIGS. 5A-H.

[0064] O método 400 compreende formar (bloco 410) o reforçador compósito pré-curado 190, por exemplo, usando laminação de compósito 502. Essa operação é feita usando o dispositivo de formação 510 (mostrado nas FIGS. 5A e 5B), que é diferente do dispositivo de processamento pósformação 100, usado em operação posterior (mostrado nas FIGS. 5C – 5F). Como aqui notado, o dispositivo de processamento pós-formação 100 aumenta a produção do dispositivo de formação 510 uma vez que várias operações posteriores são realizadas usando o dispositivo de processamento pós-formação 100.

[0065] Em alguns exemplos, a laminação de compósito 502 compreende uma fibra ou pano de reforço pré-impregnada não curada, que pode ser referida como um prepreg. A fita ou pano compreende fibras, tais como fibras de grafite, embutidas em um material de matriz, tal como um polímero ou, mais especificamente, uma resina de epóxi ou fenólica. Em alguns exemplos, a fita ou pano é unidirecional ou tecida, dependendo do projeto e do grau de reforço desejado no reforçador compósito resultante 198.

[0066] Durante a operação de formação (bloco 410), a laminação de compósito 502 é posicionada no dispositivo de formação 510, por exemplo, como é mostrado na FIG. 5A. Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é posicionada entre a laminação de compósito 502 e o dispositivo de formação 510, por exemplo, quando a estrutura de suporte 120 é coformada junta com o reforçador compósito pré-curado 190. Esses exemplos são adicionalmente descritos a seguir com referência ao bloco 412. O dispositivo de formação 510 compreende base de formação 511 com cavidade de formação 512, que define o formato da porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado. Referindo-se à FIG. 5B, o dispositivo de formação 510 também compreende matriz de formação 513, que empurra uma parte da laminação de compósito 502 para dentro da cavidade de formação 512 e contra as paredes da cavidade de formação 512.

[0067] Ao término dessa operação, a laminação de compósito 502 é formada no reforçador compósito pré-curado 190. O reforçador compósito pré-curado 190 compreende porção de chapéu 191, que é disposta entre a matriz de formação 513 e as paredes da cavidade de formação 512. O reforçador compósito pré-curado 190 também compreende porções de flange 196, que se estendem para fora da cavidade de formação 512 e, por exemplo, se conformam à superfície de formação 514 da base de formação 511. Em alguns exemplos, a matriz de formação 513 compreende câmaras de ar especialmente configuradas, prensando as porções de flange 196. Essas câmaras de ar são pressurizadas e fazem contato com porções de flange 196 antes de formar a porção de chapéu 191, em alguns exemplos, a um diferente nível de pressão para permitir que a laminação de compósito 502 deslize na superfície de formação 514 enquanto a porção de chapéu 191 está sendo formada.

[0068] Em alguns exemplos, formar o reforçador compósito précurado 190 no dispositivo de formação compreende formar (bloco 412) estrutura de suporte 120 do dispositivo de processamento pós-formação 100. Por exemplo, a estrutura de suporte 120 compreende um material de interferência, vários exemplos e recursos dos quais são descritos aqui. Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é modelada em uma operação separada do reforçador compósito pré-curado 190. Alternativamente, a estrutura de suporte 120 e o reforçador compósito pré-curado 190 são coformados ou comodelados na mesma operação geral, por exemplo, a operação representada pelo bloco 412 é uma parte da operação representada pelo bloco 410, como mostrado na FIG. 4. Em outras palavras, a estrutura de suporte 120 é colocada no dispositivo de formação 510 junto com a laminação de compósito 502. Nesse estágio, o formato da estrutura de suporte 120 é diferente do formato do reforçador compósito pré-curado 190, que será formado e definido pelo dispositivo de formação 510. Por exemplo, a estrutura de suporte 120 foi previamente usada para suportar um outro reforçador compósito pré-curado, que tem um formato diferente. Durante operações simultâneas representadas pelo bloco 410 e bloco 412, o reforçador compósito pré-curado 190 é formado enquanto a estrutura de suporte 120 é também coformada ou comodelada. Essa operação de formação da estrutura de suporte (bloco 412) pode ser também referida como uma operação de mudança de formato.

[0069] Em alguns exemplos, método 400 também compreende compensação do reforçador compósito pré-curado 190, por exemplo, corte de uma porção de reforçador compósito pré-curado 190. Por exemplo, uma faca ultrassônica é usada para corte.

[0070] O método 400 continua com a transferência (bloco 420) do reforçador compósito pré-curado 190 do dispositivo de formação 510 para o dispositivo de processamento pós-formação 100. Por exemplo, a transferência do reforçador compósito pré-curado 190 do dispositivo de formação 510 para o dispositivo de processamento pós-formação 100 é mostrada nas Figuras 5B5C. Vários exemplos de dispositivo de processamento pós-formação 100 são descritos aqui. Em alguns exemplos, o reforçador compósito pré-curado 190 é transferido de forma não suportada. Alternativamente, o reforçador compósito pré-curado 190 é transferido junto com a estrutura de suporte 120.

[0071] Em alguns exemplos, a operação de transferência compreende controlar a pressão dentro do canal 112 da base 110. Por exemplo, inserção da porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190 no canal 112 pode causar deslocamento de ar do canal 112, por exemplo, através da passagem 116.

[0072] Em alguns exemplos, a operação de transferência compreende estirar (bloco 422) a estrutura de suporte 120 do dispositivo de processamento pós-formação 100. Nesses exemplos, a estrutura de suporte 120 é formada de um material elástico que se conforma ao formato da porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190 à medida que a porção de chapéu é inserida no canal 112. Mais especificamente, o material elástico é configurado para mudar o formato durante a conformação de cada uma das porções de chapéu 191. Como aqui notado, em alguns exemplos, as porções de chapéu 191 têm diferentes formatos seccionais transversais. Esse recurso de estiramento, por exemplo, como é mostrado nas FIGS. 2A – 2B, da estrutura de suporte 120 permite suportar reforçadores compósitos pré-curados 190 com diferentes tamanhos de porções de chapéu 191.

[0073] Em alguns exemplos, a operação de transferência compreende ajustar (bloco 424) o formato de dispositivo de processamento pós-formação 100. As FIGS. 6A e 6B ilustram a base 110 do dispositivo de processamento pós-formação 100, que tem um ponto pivô, definido pelo primeiro eixo geométrico 601. Outros componentes de dispositivo de processamento pósformação 100, tal como a estrutura de suporte 120, não são mostrados por questão de simplificação. O ponto pivô permite que a base 110 tenha um dobramento no plano e acomode tanto reforçadores compósitos pré-curados retos (na configuração mostrada na FIG. 6A) quanto reforçadores compósitos pré-curados com um dobramento no plano (nas configurações mostradas na FIG. 6B). Embora apenas um ponto pivô esteja mostrado nas FIGS. 6A e 6B, versados na técnica entenderão que qualquer número de pontos pivôs pode estar presente. Além disso, em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pós-formação 100 tem uma funcionalidade de dobramento fora do plano. Deve-se notar que alguns graus de dobramento, especialmente dobramento localizado, de reforçadores compósitos pré-curados podem ser acomodados pelo lado do canal 112 na base 110, sem dobramento da base 110.

[0074] Em alguns exemplos, o método 400 compreende inspecionar (bloco 430) o reforçador compósito pré-curado 190. A inspeção é feita enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Por exemplo, a inspeção envolve verificar a superfície de reforçador compósito pré-curado 190 quanto a ondulações, bolhas, detritos de objeto estranho (FOD), fibras soltas, ondulações e formato. Deve-se notar que a operação de inspeção é feita fora do dispositivo de formação 510 e dispositivo de cura 540, por meio disso permitindo que outros reforçadores compósitos pré-curados sejam processados nesses dispositivos e aumentando a produção geral do processo.

[0075] O método 400 compreende instalar (bloco 440) câmara de ar 520 em reforçador compósito pré-curado 190, por exemplo, como esquematicamente mostrado na FIG. 5D. A câmara de ar 520 é instalada enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Em algum exemplo, a câmara de ar 520 é envolta em um envoltório de câmara de ar, que é posteriormente curado no revestimento do reforçador quando a câmara de ar 520 é removida. A câmara de ar 520 é usada durante operação de cura para prover suporte dentro do reforçador compósito pré-curado 190. Em alguns exemplos, a câmara de ar 520 é um objeto sólido composto de silicone, uretano, ou materiais similares, incluindo qualquer combinação dos mesmos. Em alguns exemplos, a câmara de ar 520 é modelada para corresponder substancialmente ao reforçador compósito pré-curado 190.

[0076] O método 400 compreende instalar (bloco 450) noodle 530 em uma interface entre a câmara de ar 520 e o reforçador compósito pré-curado 190 e no plano de superfície de suporte 114 da base 110, por exemplo, como esquematicamente mostrado na FIG. 5E. Essa operação de instalação é realizada enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. O noodle 530 é também referido como uma carga radial.

[0077] Em alguns exemplos, método 400 compreende compactar (bloco 460) o reforçador compósito pré-curado 190, enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 está posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Por exemplo, a operação de compactação envolve vedar a cobertura 130 do dispositivo de processamento pós-formação 100 contra a base 110 do dispositivo de processamento pós-formação 100, por exemplo, como está esquematicamente mostrado na FIG. 5F. Em alguns exemplos, a operação de compactação compreende adicionalmente colocar pelo menos porções de flange 196 de reforçador compósito pré-curado 190 em contato com a cobertura 130 do dispositivo de processamento pós-formação 100.

[0078] Em alguns exemplos, o método 400 compreende estagiar e transportar o reforçador compósito pré-curado 190. Essas operações são realizadas enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 está posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Além disso, o dispositivo de processamento pós-formação 100 é usado para armazenar o reforçador compósito pré-curado 190, ainda provendo suporte ao reforçador compósito pré-curado 190.

[0079] O método 400 continua com a transferência (bloco 490) do reforçador compósito pré-curado 190 do dispositivo de processamento pósformação 100 para o dispositivo de cura 540. Por exemplo, a transferência do reforçador compósito pré-curado 190 do dispositivo de processamento pósformação 100 para o dispositivo de cura 540 é mostrada na FIG. 5F – 5H. Em alguns exemplos, o reforçador compósito pré-curado 190 é transferido junto com a câmara de ar 520 e/ou noodle 530, que são instalados no reforçador compósito pré-curado 190 enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 estava posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100.

[0080] O método 400 compreende curar (bloco 492) o reforçador compósito pré-curado 190 no dispositivo de cura 540, por meio disso formando o reforçador compósito 198, por exemplo, como é esquematicamente mostrado nas FIGS. 5H e 5I. Por exemplo, o reforçador compósito pré-curado 190, mostrado na FIG. 5H, é submetido a calor e pressão para reticular a resina dentro do reforçador compósito pré-curado 190. Diferente do reforçador compósito pré-curado 190, o reforçador compósito 198, mostrado na FIG. 5I, não exige o nível de suporte necessário para o reforçador compósito pré-curado 190. Como tal, o dispositivo de processamento pós-formação 100 não é usado para o reforçador compósito 198.

[0081] Em alguns exemplos, várias operações de método 400 são repetidas (bloco de decisão 494) com o reforçador compósito pré-curado adicional 199, por exemplo, um exemplo do qual é mostrado na FIG. 1E. Especificamente, o reforçador compósito pré-curado adicional 199 tem um projeto diferente do reforçador compósito pré-curado 190, previamente processado usando o mesmo dispositivo de processamento pós-formação 100. Vários diferentes projetos para reforçadores compósitos pré-curados são mostrados nas FIGS. 1C-1E. Outros projetos exemplificativos para o reforçador compósito pé-curado são igualmente possíveis.

[0082] Especificamente, o método 400 compreende formar 410 um reforçador compósito pré-curado adicional 199 em um dispositivo de formação adicional. Diferente do dispositivo de processamento pós-formação 100, que pode ser universalmente usado em uma variedade de diferentes projetos de reforçadores compósitos pré-curados, dispositivos de formação são ferramentas dedicadas. Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é reformada ou remodelada durante essa operação de formação do reforçador compósito pré-curado adicional 199. Mais especificamente, a estrutura de suporte 120 tem um formato diferente quando suporta o reforçador compósito pré-curado adicional 199 do que quando suporta o reforçador compósito précurado 190.

[0083] O método 400 continua com a transferência (bloco 420) desse reforçador compósito pré-curado adicional 199 do dispositivo de formação para o dispositivo de processamento pós-formação 100. Como aqui notado, o reforçador compósito pré-curado adicional 199 tem um projeto diferente e, mais especificamente, um perfil seccional transversal diferente do reforçador compósito pré-curado 190.

[0084] Em alguns exemplos, o método 400 continua com a instalação de uma câmara de ar adicional no reforçador compósito pré-curado adicional 199, enquanto o reforçador compósito pré-curado adicional 199 é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Além disso, um noodle é instalado no reforçador compósito pré-curado adicional 199, enquanto o reforçador compósito pré-curado adicional 199 é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Entretanto, essas operações são opcionais.

[0085] O método 400 continua com a transferência do reforçador compósito pré-curado adicional 199 junto com câmara de ar adicional e noodle adicional do dispositivo de processamento pós-formação 100 para um dispositivo de cura adicional e cura do reforçador compósito pré-curado 190 usando dispositivo de cura adicional, por meio disso formando um reforçador compósito adicional.

[0086] A FIG. 7 é um fluxograma de processo do método 700 para suportar reforçador compósito pré-curado 190 usando dispositivo de processamento pós-formação 100, de acordo com alguns exemplos da presente descrição. O método 700 compreende transferir (bloco 720) o reforçador compósito pré-curado 190 para o dispositivo de processamento pós-formação 100, por exemplo, como está esquematicamente mostrado na FIG. 5C. Vários exemplos de reforçador compósito pré-curado 190 são aqui descritos. Por exemplo, o reforçador compósito pré-curado 190 compreende porção de chapéu 191, que é suportada mediante a transferência do reforçador compósito pré-curado 190 para o dispositivo de processamento pós-formação 100. O dispositivo de processamento pós-formação 100 compreende base 110, compreendendo canal 112. O dispositivo de processamento pósformação 100 também compreende estrutura de suporte 120, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal 112 e ao longo do comprimento de canal 112.

[0087] Quando o reforçador compósito pré-curado 190 é transferido para o dispositivo de processamento pós-formação 100, a estrutura de suporte 120 que se conforma à porção de chapéu 191 do reforçador compósito précurado 190, como, por exemplo, é esquematicamente mostrado na FIG. 5C. Mais especificamente, a estrutura de suporte 120 retém o formato seccional transversal da porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190 enquanto o reforçador compósito pré-curado 190 é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação 100. Em alguns exemplos, a estrutura de suporte 120 é formada de um material flexível, que provê esses suportes conformacionais. Em outros exemplos, a estrutura de suporte 120 é feita de um material de interferência que é remodelado junto com cada novo reforçador compósito pré-curado.

[0088] Em alguns exemplos, a operação de transferência (bloco 720) compreende estirar (bloco 722) a estrutura de suporte 120 do dispositivo de processamento pós-formação 100, por exemplo, como está esquematicamente mostrado nas FIGS. 2A-2B. Nesses exemplos, a estrutura de suporte 120 é formada de um material elástico que se conforma ao formato da porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190 à medida que a porção de chapéu é inserida no canal 112. Esse recurso de estiramento da estrutura de suporte 120 permite suportar reforçadores compósitos pré-curados 190 com diferentes tamanhos de porções de chapéu 191.

[0089] Em alguns exemplos, a operação de transferência (bloco 720) compreende ajustar (bloco 724) o formato do dispositivo de processamento pós-formação 100. As FIGS. 6A e 6B ilustram a base 110 do dispositivo de processamento pós-formação 100, que tem um ponto pivô, definido pelo primeiro eixo geométrico 601. Outros componentes do dispositivo de processamento pós-formação 100, tal como a estrutura de suporte 120, não são mostrados por questão de simplificação. O ponto pivô permite que a base 110 tenha um dobramento no plano e acomode tanto reforçadores compósitos pré-curados retos (na configuração mostrada na FIG. 6A) quanto reforçadores compósitos pré-curados com um dobramento no plano (nas configurações mostradas na FIG. 6B). Embora apenas um ponto pivô esteja mostrado nas FIGS. 6A e 6B, versados na técnica entenderão que qualquer número de pontos pivôs pode estar presente. Além disso, em alguns exemplos, o dispositivo de processamento pós-formação 100 tem uma funcionalidade de dobramento fora do plano. Deve-se notar que alguns graus de dobramento, especialmente dobramento localizado, dos reforçadores compósitos précurados podem ser acomodados pelo lado do canal 112 na base 110, sem dobramento da base 110.

[0090] Em alguns exemplos, a operação de transferência (bloco 720) compreende posicionar (bloco 726) a cobertura 130 do dispositivo de processamento pós-formação 100 contra a base 110 do dispositivo de processamento pós-formação 100, por exemplo, como está esquematicamente mostrado na FIG. 5F. Em alguns exemplos, a cobertura 130 é vedada contra a base 110. Além disso, em alguns exemplos, essa operação de posicionamento da cobertura (bloco 726) compacta pelo menos porções de flange 196 do reforçador compósito pré-curado 190.

[0091] Em alguns exemplos, a operação de transferência (bloco 720) compreende controlar (bloco 728) a pressão dentro do canal 112 da base 110. Por exemplo, inserir a porção de chapéu 191 do reforçador compósito précurado 190 no canal 112 pode causar deslocamento de ar do canal 112, por exemplo, através da passagem 116.

[0092] Em alguns exemplos, o método 700 compreende armazenar (bloco 730) o reforçador compósito pré-curado 190. Mais especificamente, o reforçador compósito pré-curado 190 é armazenado no dispositivo de processamento pós-formação 100 antes da remoção (bloco 740) do reforçador compósito pré-curado 190 do dispositivo de processamento pós-formação 100.

[0093] O método 700 continua com a remoção (bloco 740) do reforçador compósito pré-curado 190 do dispositivo de processamento pósformação 100. Por exemplo, o reforçador compósito pré-curado 190 é transferido para o dispositivo de cura 540, por exemplo, como está esquematicamente mostrado na FIG. 5H. Alternativamente, o reforçador compósito pré-curado 190 é transferido para outro equipamento, por exemplo, para inspeção.

[0094] O método 700 continua ou, mais especificamente, repete, (bloco de decisão 794) com a transferência (bloco 720) do reforçador compósito pré-curado adicional 199 para o dispositivo de processamento pósformação 100, por exemplo, como está esquematicamente mostrado na FIG. 5J. O reforçador compósito pré-curado adicional 199 compreendendo porção de chapéu adicional 193, tal como o formato seccional transversal da porção de chapéu adicional 193 do reforçador compósito pré-curado adicional 199, diferente do formato seccional transversal da porção de chapéu 191 do reforçador compósito pré-curado 190, mostrado na FIG. 5C. Entretanto, a despeito dessa diferença nos formatos seccionais transversais, a estrutura de suporte 120 do dispositivo de processamento pós-formação 100 se conforma à porção de chapéu adicional 193 do reforçador compósito pré-curado adicional 199. Além disso, a estrutura de suporte 120 retém o formato seccional transversal da porção de chapéu adicional 193 do reforçador compósito précurado adicional 199.

Exemplos de Aeronave

[0095] Em alguns exemplos, métodos e sistemas aqui descritos são usados em aeronave e, mais no geral, pela indústria aeroespacial.
Especificamente, esses métodos e sistemas podem ser usados durante fabricação de aeronave, bem como durante serviço e manutenção de aeronave.

[0096] Dessa forma, o aparelho e métodos supradescritos são aplicáveis para método de fabricação e serviço de aeronave 900 como mostrado na FIG. 8 e para aeronave 902 como mostrado na FIG. 9. Durante pré-produção, o método 900 inclui especificação e projeto 904 de aeronave 902 e aquisição de material 906. Durante produção, ocorrem fabricação de componente e subconjunto 908 e integração de sistema 910 de aeronave 902. Em seguida, a aeronave 902 passa por certificação e entrega 912 a fim de ser colocada em serviço 914. Enquanto em serviço por um cliente, a aeronave 902 é programada para manutenção e serviço de rotina 916, que também inclui modificação, reconfiguração, remanufatura, e assim por diante.

[0097] Em alguns exemplos, cada um dos processos do método 900 é feito ou realizado por um integrador de sistema, uma terceira parte e/ou um operador, por exemplo, um cliente. Para efeitos dessa descrição, um integrador de sistema inclui sem limitação qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratantes do sistema principal; uma terceira parte inclui sem limitação qualquer número de vendedores, subcontratantes e fornecedores; e um operador pode ser uma linha aérea, empresa de arrendamento, entidade militar, organização de serviço, e assim por diante.

[0098] Como mostrado na FIG. 9, a aeronave 902 produzida pelo método 900 inclui armação principal 918 com uma pluralidade de sistemas 920, e interior 922. Exemplos de sistemas 920 incluem um ou mais dentre sistema de propulsão 924, sistema elétrico 926, sistema hidráulico 928 e sistema ambiental 930. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Embora um exemplo aeroespacial esteja mostrado, os princípios dos exemplos descritos que são aplicados a outras indústrias, tal como a indústria automotiva.

[0099] Aparelho e métodos apresentados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios de método 900. Por exemplo, componentes ou subconjuntos correspondentes à fabricação 908 são fabricados ou manufaturados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 902 está em serviço. Também, um ou mais exemplos de aparelho, exemplos de método, ou uma combinação dos mesmos são utilizados durante a fabricação 908 e integração de sistema 910, por exemplo, acelerando substancialmente a montagem ou reduzindo o custo de uma aeronave 902. Similarmente, um ou mais de exemplos de aparelho, exemplos de método, ou uma combinação dos mesmos são utilizados enquanto a aeronave 902 está em serviço, por exemplo e sem limitação, para manutenção e serviço 916.

Exemplos Adicionais

[00100] Adicionalmente, a descrição inclui exemplos de acordo com as cláusulas seguintes:
Cláusula 1. Um dispositivo de processamento pós-formação para suportar reforçadores compósitos pré-curados, compreendendo porções de chapéu, tendo seções transversais, diferentes dentre os reforçadores compósitos pré-curados, o dispositivo de processamento pós-formação compreendendo:
uma base, compreendendo um canal, tendo uma largura de canal e uma altura de canal, em que:
a largura de canal é maior que uma largura das porções de chapéu dos reforçadores compósitos pré-curados, e
a altura de canal é maior que as alturas das porções de chapéu dos reforçadores compósitos pré-curados;
uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal e ao longo de um comprimento do canal e configurada para se conformar a cada uma das porções de chapéu e reter um formato seccional transversal de cada uma das porções de chapéu quando um correspondente dos reforçadores compósitos pré-curados é suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação; e
uma cobertura, configurada para afixar à base, de forma que o correspondente dos reforçadores compósitos pré-curados fique posicionado entre a cobertura e a base enquanto suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação.

[00101] Cláusula 2. O dispositivo de processamento pós-formação da cláusula 1, em que a estrutura de suporte é formada de um material elástico configurado para mudar de formato durante conformação de cada uma das porções de chapéu.

[00102] Cláusula 3. O dispositivo de processamento pós-formação da cláusula 2, em que a estrutura de suporte é afixada à base em paredes laterais do canal.

[00103] Cláusula 4. O dispositivo de processamento pós-formação de qualquer uma das cláusulas 1-3, em que a estrutura de suporte compreende um material de interferência ou um material plasticamente deformável.

[00104] Cláusula 5. O dispositivo de processamento pós-formação da cláusula 4, em que a estrutura de suporte é coformada com o correspondente dos reforçadores compósitos pré-curados.

[00105] Cláusula 6. O dispositivo de processamento pós-formação da cláusula 4, em que a estrutura de suporte compreende flanges de suporte que se estendem sobre uma superfície de suporte da base e fora do canal.

[00106] Cláusula 7. O dispositivo de processamento pós-formação da cláusula 4, em que a estrutura de suporte é removível da base.

[00107] Cláusula 8. O dispositivo de processamento pós-formação de qualquer uma das cláusulas 1-7, em que a base compreende uma passagem, fluidicamente acoplada ao canal e configurada para controlar a pressão dentro do canal.

[00108] Cláusula 9. O dispositivo de processamento pós-formação de qualquer uma das cláusulas 1-8, compreendendo adicionalmente um inserto flexível, posicionado com o canal e sob a estrutura de suporte.

[00109] Cláusula 10. O dispositivo de processamento pós-formação de qualquer uma das cláusulas 1-9, em que a cobertura é configurada para vedar contra a base.

[00110] Cláusula 11. Um método para fabricar um reforçador compósito, o método compreendendo:
formar um reforçador compósito pré-curado em um dispositivo de formação, o reforçador compósito pré-curado compreendendo uma porção de chapéu;
transferir o reforçador compósito pré-curado do dispositivo de formação para um dispositivo de processamento pós-formação, compreendendo:
uma base, compreendendo um canal, e
uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal e ao longo de um comprimento do canal e que se conforma à porção de chapéu e retém um formato seccional transversal da porção de chapéu; e
instalar uma câmara de ar no reforçador compósito pré-curado, enquanto o reforçador compósito pré-curado é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação;
instalar um noodle em uma interface entre a câmara de ar e o reforçador compósito pré-curado e em um plano de uma superfície de suporte da base, enquanto o reforçador compósito pré-curado é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação;
transferir o reforçador compósito pré-curado junto com a câmara de ar e o noodle do dispositivo de processamento pós-formação para um dispositivo de cura; e
curar o reforçador compósito pré-curado no dispositivo de cura, por meio disso formando o reforçador compósito.

[00111] Cláusula 12. O método da cláusula 11, compreendendo adicionalmente inspecionar o reforçador compósito pré-curado, enquanto o reforçador compósito pré-curado é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação.

[00112] Cláusula 13. O método de qualquer uma das cláusulas 11-12, compreendendo adicionalmente compactar o reforçador compósito précurado, enquanto o reforçador compósito pré-curado é posicionado no dispositivo de processamento pós-formação.

[00113] Cláusula 14. O método da cláusula 13, em que compactar o reforçador compósito pré-curado compreende vedar uma cobertura do dispositivo de processamento pós-formação contra a base do dispositivo de processamento pós-formação.

[00114] Cláusula 15. O método da cláusula 14, em que compactar o reforçador compósito pré-curado compreende adicionalmente colocar pelo menos porções de flange do reforçador compósito pré-curado em contato com a cobertura do dispositivo de processamento pós-formação.

[00115] Cláusula 16. O método de qualquer uma das cláusulas 11-15, em que formar o reforçador compósito pré-curado no dispositivo de formação compreende formar a estrutura de suporte do dispositivo de processamento pós-formação.

[00116] Cláusula 17. O método de qualquer uma das cláusulas 11-16, em que transferir o reforçador compósito pré-curado do dispositivo de formação para o dispositivo de processamento pós-formação compreende controlar a pressão dentro do canal da base.

[00117] Cláusula 18. O método de qualquer uma das cláusulas 11-17, em que transferir o reforçador compósito pré-curado do dispositivo de formação para o dispositivo de processamento pós-formação compreende estirar a estrutura de suporte do dispositivo de processamento pós-formação.

[00118] Cláusula 19. O método de qualquer uma das cláusulas 11-18, compreendendo adicionalmente:
formar um reforçador compósito pré-curado adicional em um dispositivo de formação adicional;
transferir o reforçador compósito pré-curado adicional do dispositivo de formação para o dispositivo de processamento pós-formação, em que o reforçador compósito pré-curado adicional tem um perfil seccional transversal diferente do reforçador compósito pré-curado;
instalar uma câmara de ar adicional no reforçador compósito pré-curado adicional, enquanto o reforçador compósito pré-curado adicional está posicionado no dispositivo de processamento pós-formação;
instalar um noodle adicional no reforçador compósito précurado adicional, enquanto o reforçador compósito pré-curado adicional está posicionado no dispositivo de processamento pós-formação;
transferir o reforçador compósito pré-curado adicional junto com a câmara de ar adicional e o noodle adicional do dispositivo de processamento pós-formação para um dispositivo de cura adicional; e
curar o reforçador compósito pré-curado usando o dispositivo de cura adicional, por meio disso formando um reforçador compósito adicional.

[00119] Cláusula 20. O método da cláusula 19, em que a estrutura de suporte tem um formato diferente quando suporta o reforçador compósito précurado adicional do que quando suporta o reforçador compósito pré-curado.

[00120] Cláusula 21. Um método compreendendo:
transferir um reforçador compósito pré-curado, compreendendo uma porção de chapéu, para um dispositivo de processamento pós-formação, compreendendo:
uma base, compreendendo um canal, e
uma estrutura de suporte, que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal e ao longo de um comprimento do canal e que se conforma à porção de chapéu do reforçador compósito pré-curado e que retém um formato seccional transversal da porção de chapéu do reforçador compósito pré-curado; e
remover o reforçador compósito pré-curado do dispositivo de processamento pós-formação; e
transferir um reforçador compósito pré-curado adicional, compreendendo uma porção de chapéu adicional, para o dispositivo de processamento pós-formação, em que a estrutura de suporte do dispositivo de processamento pós-formação se conforma à porção de chapéu adicional do reforçador compósito pré-curado adicional e retém um formato seccional transversal da porção de chapéu adicional do reforçador compósito pré-curado adicional, diferente do formato seccional transversal da porção de chapéu do reforçador compósito pré-curado.

[00121] Cláusula 22. O método da cláusula 21, em que transferir o reforçador compósito pré-curado compreende posicionar uma cobertura do dispositivo de processamento pós-formação contra a base do dispositivo de processamento pós-formação.

[00122] Cláusula 23. O método de qualquer uma das cláusulas 21-22, em que transferir o reforçador compósito pré-curado para o dispositivo de processamento pós-formação compreende controlar a pressão dentro do canal da base.

[00123] Cláusula 24. O método de qualquer uma das cláusulas 21-23, em que transferir o reforçador compósito pré-curado para o dispositivo de processamento pós-formação compreende estirar a estrutura de suporte do dispositivo de processamento pós-formação.

[00124] Cláusula 25. O método de qualquer uma das cláusulas 21-24, em que o dispositivo de processamento pós-formação é usado para armazenar o reforçador compósito pré-curado antes da remoção do reforçador compósito pré-curado do dispositivo de processamento pós-formação.

Conclusão

[00125] Embora os conceitos apresentados tenham sido descritos em certo detalhe para efeito de clareza de entendimento, ficará aparente que certas mudanças e modificações podem ser praticadas dentro do escopo das reivindicações anexas. Deve-se notar que existem muitas maneiras alternativas de implementar os processos, sistemas e aparelho. Dessa forma, os presentes exemplos devem ser considerados ilustrativos, e não restritivos.

Claims

Dispositivo de processamento pós-formação (100) para suportar reforçadores compósitos pré-curados (190), compreendendo porções de chapéu (191), tendo seções transversais, diferentes dentre os reforçadores compósitos pré-curados, o dispositivo de processamento pós-formação (100), caracterizado pelo fato de que compreende:
uma base (110), compreendendo um canal (112), tendo uma largura de canal e uma altura de canal, em que:
a largura de canal é maior que uma largura das porções de chapéu (191) dos reforçadores compósitos pré-curados (190), e
a altura de canal é maior que alturas das porções de chapéu (191) dos reforçadores compósitos pré-curados (190);
uma estrutura de suporte (120), que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal (112) e ao longo de um comprimento do canal (112) e configurada para se conformar a cada uma das porções de chapéu (191) e reter um formato seccional transversal de cada uma das porções de chapéu (191) quando um correspondente dos reforçadores compósitos précurados (190) é suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação (100); e
uma cobertura (130), configurada para se afixar à base (110), de maneira tal que o correspondente dos reforçadores compósitos pré-curados (190) é posicionado entre a cobertura (130) e a base (110) enquanto suportado pelo dispositivo de processamento pós-formação (100).
Dispositivo de processamento pós-formação (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte (120) é formada de um material elástico configurado para mudar de formato durante conformação a cada uma das porções de chapéu (191).
Dispositivo de processamento pós-formação (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte (120) é afixada à base (110) nas paredes laterais do canal (112).
Dispositivo de processamento pós-formação (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte (120) compreende um material de interferência ou um material plasticamente deformável.
Dispositivo de processamento pós-formação (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a base (110) compreende uma passagem (116), fluidicamente acoplada ao canal (112) e configurada para controlar a pressão dentro do canal (112).
Dispositivo de processamento pós-formação (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um inserto flexível (140), posicionado com o canal (112) e sob a estrutura de suporte (120).
Dispositivo de processamento pós-formação (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a cobertura (130) é configurada para vedar contra a base (110).
Método (700), caracterizado pelo fato de que compreende
transferir (720) um reforçador compósito pré-curado (190), compreendendo uma porção de chapéu (191), para um dispositivo de processamento pós-formação (100), compreendendo:
uma base (110), compreendendo um canal (112), e
uma estrutura de suporte (120), que se estende pelo menos parcialmente dentro do canal (112) e ao longo de um comprimento do canal (112) e que se conforma à porção de chapéu (191) do reforçador compósito pré-curado (190) e que retém um formato seccional transversal da porção de chapéu (191) do reforçador compósito pré-curado (190); e
remover (740) o reforçador compósito pré-curado (190) do dispositivo de processamento pós-formação (100); e
transferir (720) um reforçador compósito pré-curado adicional (199), compreendendo uma porção de chapéu adicional (193), para o dispositivo de processamento pós-formação (100), em que:
a estrutura de suporte (120) do dispositivo de processamento pós-formação (100) se conforma à porção de chapéu adicional (193) do reforçador compósito pré-curado adicional (199) e retém um formato seccional transversal da porção de chapéu adicional (193) do reforçador compósito pré-curado adicional (199), diferente do formato seccional transversal da porção de chapéu (191) do reforçador compósito pré-curado (190).
Método (700) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que transferir (720) o reforçador compósito précurado (190) compreende posicionar (726) uma cobertura (130) do dispositivo de processamento pós-formação (100) contra a base (110) do dispositivo de processamento pós-formação (100).
Método (700) de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que transferir (720) o reforçador compósito précurado (190) para o dispositivo de processamento pós-formação (100) compreende controlar pressão dentro do canal (112) da base (110).
Método (700) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que transferir (720) o reforçador compósito pré-curado (190) para o dispositivo de processamento pós-formação (100) compreende estirar (722) a estrutura de suporte (120) do dispositivo de processamento pós-formação (100).
Método (700) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de processamento pós-formação (100) é usado para armazenar (730) o reforçador compósito pré-curado (190) antes da remoção (740) do reforçador compósito pré-curado (190) do dispositivo de processamento pós-formação (100).