BR112012011593B1

BR112012011593B1 - Laminado para uso em uma máquina automática de colocação de fita, laminado de resistência a risco eletromagnético curado e componente de corpo de veículo aeroespacial

Info

Publication number: BR112012011593B1
Application number: BR112012011593-6A
Authority: BR
Inventors: Emilie Fisset; John Ellis; Paul MacKenzie
Original assignee: Hexcel Composites Ltd.
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2019-07-30
Also published as: GB2475041A; US9051060B2; EP2496411A1; CN102695610A; CA2778591C; JP2013509316A; US20120219745A1; AU2010311192A1; WO2011051698A1; BR112012011593A2; RU2012122799A; JP5837882B2; AU2010311192B2; CN102695610B; GB0919088D0; CA2778591A1; ES2587956T3; EP2496411B1; RU2562502C2

Abstract

protetor de risco eletromagnético para materiais compostos. um laminável eletromagnético curável flexível resistente a perigo, compreendendo uma camada de material de metal condutor de eletricidade e de resina termoendurecível, em que uma primeira face externa do laminado compreende uma folha de suporte em contato com resina e uma segunda face externa do laminado compreende resina, sendo que a segunda face externa tem maior aderência do que a primeira face externa com a folha de suporte removida.

Description

“LAMINADO PARA USO EM UMA MÁQUINA AUTOMÁTICA DE COLOCAÇÃO DE FITA, LAMINADO DE RESISTÊNCIA A RISCO ELETROMAGNÉTICO CURADO E COMPONENTE DE CORPO DE VEÍCULO AEROESPACIAL”

Campo Técnico [001] A presente invenção se relaciona com protetores de risco eletromagnético, particularmente protetores de relâmpago, para aplicação em materiais compósitos, adequado para aplicação em um aparelho automático de laminação através de fitas.

Antecedentes [002] Materiais compósitos possuem vantagens bem documentadas em relação aos materiais de construção tradicional, particularmente ao proporcionar excelentes propriedades mecânicas em materiais com densidade muito baixa. Como resultado, o uso de tais materiais está se tornando crescentemente difundido e seus campos de aplicação variam desde “industrial” e “esportes e lazer” até componentes aeroespaciais de alta performance.

[003] Um material compósito comum é constituído a partir de um laminado de várias camadas de fibra, intercaladas com camadas de resina. Apesar de as fibras de carbono possuírem alguma condutividade elétrica, a presença das camadas intercaladas significa que isto somente é exibido no plano do laminado. A condutividade elétrica na direção ortogonal à superfície do laminado, a assim chamada, direção z, é baixa.

[004] Esta carência de condutividade na direção z geralmente é aceita como contribuindo para a vulnerabilidade dos laminados compósitos aos riscos eletromagnéticos tais como relâmpagos. Um relâmpago pode causar dano para o material compósito que pode ser muito extensivo, e poderia ser catastrófico se ocorrendo em uma estrutura de aeronave durante o vôo. Portanto, isto é um problema particular para as estruturas aeroespaciais fabricadas a partir de tais materiais compósitos.

[005] Um método bem conhecido para endereçar este problema é

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2/17 incluir um elemento condutivo, por exemplo, malha ou lâmina metálica, próxima ou na superfície externa do material compósito.

[006] Um modo comum para tal elemento condutivo ser aplicado é depositar manualmente, com as mãos de um manipulador experiente, o elemento condutivo sobre a superfície de um molde para uma estrutura de fuselagem aeroespacial. Subsequentemente, o material compósito, compreendendo chapas finas de fibras estruturais e resina termofixa, tipicamente na forma de prepregs, é colocado sobre a parte de cima do elemento condutivo. Entretanto, as camadas estruturais tendem a serem colocadas de uma maneira automática por meio de um assim chamado aparelho automático de laminação através de fita, ou ATL.

[007] Uma máquina ATL típica requer um rolo de material que é carregado sobre um mandril e alimentado via um sistema de roletes para a cabeça ATL. Tipicamente, a rota irá envolver um estágio de corte e um estágio de aquecimento opcional. O estágio de corte garante que as dimensões do material sejam exatamente como requeridas, à medida que qualquer desvio pode resultar em um acabamento inaceitável. Na cabeça da ATL normalmente existe dois métodos de aplicação, a “sapata” da ATL ou o “rolo de compactação” da cabeça da ATL. Qualquer que seja o método empregado, o material é abaixado para entrar em contato com a superfície e pressão é aplicada sobre uma folha de suporte mais superior do papel de soltura. A superfície aderente mais inferior adere sob a pressão e a folha de suporte é removida automaticamente. Durante este processo, o material é exposto a trações muito altas entre 50 e 300 N através de típica largura do produto de 300 mm.

[008] Seguindo-se ao procedimento de laminação através de fita, a disposição é curada pela exposição à temperatura elevada, e opcionalmente à pressão elevada, para produzir um laminado compósito curado. O laminado curado é retirado do molde e o elemento condutivo está presente como parte da estrutura no exterior da estrutura aeroespacial que ela é para formar.

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3/17 [009] Materiais compósitos têm demonstrado com sucesso proporcionar estruturas fortes, de peso leve e confiáveis para aplicações aeroespaciais. Assim, existe uma tendência ao crescente uso e substituição gradual da estrutura metálica convencional. Como resultado, até mesmo maiores áreas da aeronave estão sendo produzidas a partir de material compósito. Por conseqüência, o trabalho requerido para depositar o elemento condutivo está se tornando um custo crescente e problema de tempo na fabricação de tais estruturas.

[0010] De forma ideal, tais elementos condutivos protetores de risco eletromagnético seriam colocados automaticamente, da mesma forma que o material compósito, entretanto, isto está repleto de dificuldades e não é conhecida nenhuma solução automática satisfatória.

Sumário da Invenção [0011] Após alguma investigação, os presentes inventores descobriram que é particularmente difícil prover um protetor de riscos magnéticos que é capaz de aderir à superfície de um molde e ser removido de sua folha de suporte, enquanto o protetor permanece coeso e permanece conectado durante a laminação automática.

[0012] Uma dificuldade fundamental é que a superfície de um molde é projetada para ser de difícil aderência a fim de que qualquer produto formado possa ser facilmente removido. Deste modo, desenvolver uma substância para aderir ao molde é desafiador. Além disso, ela não somente deve aderir ao molde, mas também deve aderir ao mesmo de forma mais forte do que o faz a qualquer folha de suporte à qual esteja fixada.

[0013] Assim, em um primeiro aspecto, a invenção se relaciona com um laminado curável flexível com resistência ao risco eletromagnético compreendendo uma camada de material de metal eletricamente condutivo e resina termofixa, onde uma face externa do laminado compreende uma folha de suporte que pode ser solta em contato com a resina, e uma segunda face externa do laminado compreende resina, onde a segunda face externa possui

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4/17 maior aderência do que a primeira face externa com a folha de suporte removida.

[0014] Tal laminado com resistência eletromagnética foi declarado que possui aderência à superfície do molde e é capaz de ser removido da folha de suporte e, assim, pode ser utilizado satisfatoriamente em um processo automatizado.

[0015] Em outro aspecto, a invenção identifica-se como uma combinação de um laminado flexível curável de resistência à risco eletromagnético e um molde, o laminado compreendendo uma camada de material de metal eletricamente condutivo e resina termofixa, na qual a primeira face externa do laminado compreende uma folha de suporte removível em contato com a resina, e uma segunda face externa que compreende resina em contato com uma superfície de moldagem do molde, na qual a força adesiva entre a segunda face externa e a superfície do molde é maior do que a existente entre a folha de suporte e a resina da primeira face externa.

[0016] À medida que o laminado é um protetor de materiais compósitos convencionais, e o mesmo é pretendido para ser combinado com tal material, tais estruturas de compósitos não estão necessariamente no próprio laminado. Assim, tipicamente o laminado está livre de camadas de fibras separadas, por exemplo, fibras de filamento único que são colocadas juntas de forma unidirecional ou entremeadas para formarem uma camada estrutural do compósito.

[0017] Adicionalmente, o laminado tipicamente compreende um caminho contínuo de resina através da espessura do laminado para proporcionar esta coerência. Em outras palavras, as duas faces externas do laminado de preferência estão em comunicação resinosa.

[0018] Os dispositivos automáticos de laminação através de fita tipicamente empregam um rolo de material preparado especificamente para o aparelho. Assim, o laminado de preferência é suficientemente flexível de modo a estar apto a formar um rolo com um diâmetro de menos do que 20 cm, de

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5/17 preferência menos do que 10 cm.

[0019] O aparelho automático de lamina conhecido requer o rolo para satisfazer dimensões particulares. Assim, o rolo é enrolado sobre um núcleo com diâmetro de 254 mm ou de 295 mm dentro de uma tolerância de 0,5 mm em qualquer caso e o rolo possui o comprimento de 300 mm ou de 150 mm dentro de uma tolerância de 0,050 mm em qualquer caso.

[0020] Desse modo, o laminado de preferência não é tão espesso que não possa ser facilmente enrolado. Assim, tipicamente, o laminado possui uma espessura de 0,5 até 5,0mm, de preferência de 0,5 até 4,0, mais de preferência de 1,0 até 3,0 mm.

[0021] O material de metal condutivo é tipicamente em forma de folha, e pode ser poroso ou não poroso, por exemplo, um metal em chapa expandido. De preferência, o material de metal é poroso onde os poros podem ser microscópicos ou grandes furos abertos. Em uma concretização preferida, o material de metal é uma chapa de metal expandida assumindo a forma de um material de malha metálica. Se o material de metal não for poroso, então ele tipicamente compreende tiras separadas de modo que a resina pode unir o laminado a partir de ambos os lados do material de metal.

[0022] O material de metal pode compreender uma variedade de metais condutivos, por exemplo, bronze, alumínio, cobre, prata, ouro, níquel, zinco e tungstênio. O cobre é preferido devido à sua excelente condutividade elétrica.

[0023] A espessura e o peso do material de metal condutivo podem variar de forma significativa de acordo com se um protetor de raios de carga pesada ou de carga leve for requerido. A presente invenção trabalha igualmente bem através de uma variação de espessuras e de pesos e assim, o material de metal condutivo de preferência possui um peso por área unitária de 50 até 1000 gramas por metro quadrado. Entretanto, a invenção é particularmente adequada para materiais de metal com peso inferior e assim, de preferência o material de metal possui um peso por área unitária de 50 até

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500 gramas por metro quadrado, mais de preferência de 50 até 200 gramas por metro quadrado.

[0024] À medida que o material de metal condutivo pode ser selecionado através de uma ampla variedade de pesos, o peso do laminado pode por conseqüência variar. Entretanto, o peso do laminando excluindo o material de metal é, tipicamente, mais estritamente controlado. Assim, o peso por área unitária do laminado excluindo o elemento de metal de preferência é menor do que 800 gramas por metro quadrado, mais de preferência menos do que 500 gramas por metro quadrado, mais de preferência, menos do que 300 gramas por metro quadrado.

[0025] Também foi descoberto que altas tensões aplicadas em tal laminado de resistência à risco eletromagnético durante o uso de um aparelho de laminação automática pode causar deformação, estiramento ou remodelação do elemento condutivo, especificamente quando é um metal altamente dúctil como cobre.

[0026] Desse modo, preferencialmente o laminado compreende uma folha de substância não remoldável de material sólido.

[0027] Substancialmente não deformável significa que quando colocada sob as tensões encontradas durante a aplicação automática de laminação, nenhum estiramento significativo no plano ocorre e ela retém seu formato original. Assim, o material poderia igualmente ser descrito como sendo substancialmente não extensível ou substancialmente não elástico. Claramente, o material sólido é flexível e dobrável, mas ela faz isto sem alterar seu formato. Outro termo descrevendo esta propriedade é que o material sólido não é dúctil.

[0028] Por “substancialmente não remoldável” significa que o material se estende menos do que 1,0% quando uma tira de material de 2,54 cm de largura e 33,0 cm de comprimento é fixada a partir de uma extremidade e uma massa de 500g é fixada e igualmente distribuída através da outra extremidade da tira por 1 minuto. O material se estende, preferencialmente, menos de 0,5%.

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7/17 [0029] O material sólido substancialmente não remoldável pode ser poroso ou não poroso. Entretanto, um material poroso é vantajoso à medida que ele permite que resina não curada flua através dos poros durante a fabricação, assim garantindo que um laminado coerente seja formado com um material sólido efetivamente embutido na resina.

[0030] O material sólido pode ser eletricamente condutivo ou eletricamente isolante. Entretanto, podem existir vantagens para a resistência aos relâmpagos se ele for eletricamente isolante.

[0031] O material para o material sólido pode ser selecionado a partir de uma série de possibilidades tais como fibra de vidro tal como tecidos ou mantas e polímeros isolantes tais como poliéster e náilon.

[0032] Uma manta compreendendo fibras curtas de materiais e formadas juntas aleatoriamente para formar uma esteira, proporciona uma excelente disposição para um material substancialmente não deformável.

[0033] À medida que é importante minimizar o peso do laminado, o material sólido tipicamente possui muito pouco peso por área unitária. Tipicamente, ele possui um peso por área unitária de 5 até 100 gramas por metro quadrado, de preferência de 5 até 50 gramas por metro quadrado, mais de preferência de 5 até 40 gramas por metro quadrado, mais de preferência de 5 até 20 gramas por metro quadrado.

[0034] A folha de suporte pode ser uma dentre várias tipicamente utilizadas na técnica na fabricação de prepreg. Tipicamente, ela é fabricada de papel, mas pode ser fabricada a partir de outros materiais.

[0035] A resina termofixa pode ser selecionada a partir desta convencionalmente conhecidas na técnica para uso em fabricação composta, tais como resinas de fenol-formaldeído, uréia-formaldeído, 1,3,5-triazina-2,4,6triamina (melamina), bismaleimida, resinas de epóxi, resinas de éster vinil, resinas de benzoxazina, poliésteres, poliésteres não saturados, resina de éster cianato, ou misturas das mesmas.

[0036] As resinas de epóxi são particularmente preferidas, por

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8/17 exemplo, resinas de epóxi monofuncionais, bifuncionais, trifuncionais ou tetrafuncionais. Resinas de epóxi bifuncionais preferidas incluem diglicidila de Bisfenol F (por exemplo, Araldite GY 281), diglicidila de Bisfenol A, diglicidila dihidróxi naftaleno e misturas das mesmas. Uma resina de epóxi altamente preferida é uma resina de epóxi trifuncional possuindo pelo menos um anel fenílico meta-substituído em sua espinha dorsal, por exemplo, Araldite MY 0600. Uma resina de epóxi tetrafuncional preferida é a tetraglicidil diamino difenilmetano (por exemplo, Araldite MY721). Uma mistura de resinas de epóxi difuncionais e trifuncionais também é altamente preferida.

[0037] A resina termofixa também pode compreender um ou mais agentes de cura. Agentes de cura adequados incluem anidridos, particularmente anidridos policarboxílicos; aminas, particularmente aminas aromáticas, por exemplo, 1,3-diaminobenzeno, 4,4’-diaminodifenilmetano, e particularmente as sulfonas, por exemplo, 4,4’-diaminodifenil sulfona (4,4’ DDS), e 3,3’-diaminodifenil sulfona (3,3’ DDS), e as resinas de fenolformaldeído. Agentes de cura preferidos são as amino sulfonas, particularmente 4,4’ DDS e 3,3’ DDS.

[0038] A resina termofixa também tipicamente está presente em camadas separadas, possivelmente contendo uma ou mais folhas porosas do metal ou do material sólido embutido nas mesmas. Assim, o material de metal, e normalmente também o material sólido, tipicamente estarão adjacentes a duas camadas de resina, isto é, imprensados entre as mesmas, as quais podem estar em comunicação resinosa uma com a outra via os poros ou aberturas no material de metal.

[0039] Em uma concretização preferida, a folha de material sólido substancialmente não remoldável é posicionada entre o material de metal condutivo e a folha de suporte. Foi verificado que quando a folha de material sólido é porosa, a resina tende a de preferência migrar em direção à parte interna do laminado, assim, reduzindo a capacidade de aderência da superfície da resina no lado compreendendo a folha (porosa) de material sólido. Por

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9/17 dispor o material sólido para ficar no lado da folha de suporte, a capacidade de aderência desta face externa é assim reduzida.

[0040] Assim, em uma concretização preferida, o laminado compreende camadas de material em ordem, iniciando com a folha de suporte: uma camada de resina, a folha de material sólido, uma camada de resina, o material de metal e uma camada de resina com um caminho contínuo de resina através da espessura do laminado.

[0041] Entretanto, também foi verificado que o material sólido substancialmente não deformável pode proporcionar um acabamento de superfície superior quando ele é posicionado no lado do material de metal não coberto na folha de suporte. Isto é devido a ele cobrir a superfície algumas vezes ásperas do material de metal.

[0042] Portanto, em uma concretização preferida adicional, o laminado compreende uma segunda folha substancialmente não remoldável de material sólido. Nesta concretização, foi verificado que ter uma folha de material sólido em qualquer lado do material de metal é particularmente preferido devido ao acabamento de superfície do material ser melhorado enquanto também permanecendo adequado para laminação automática e melhoramentos adicionais no alongamento na resistência à deformação são proporcionados.

[0043] De modo a ajudar a garantir que a capacidade de aderência relativa seja obtida, é preferível que mais resina no lado do material de metal não contendo a folha de suporte do que no lado contendo a folha de suporte. Portanto, é preferido que a proporção da quantidade de resina no lado não apoiado para o lado apoiado seja maior do que 1:1, mas menor do que 10:1, de preferência de 1,1:1 até 5:1, mais de preferência, de 1,3:1 até 3:1.

[0044] Os laminados de acordo com a invenção podem ser fabricados de vários modos. Entretanto, de preferência, eles são fabricados continuamente por juntar camadas de material.

[0045] Assim, em um aspecto adicional, a invenção se relaciona com um processo para a fabricação de um laminado com resistência

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10/17 eletromagnética como descrito neste documento, compreendendo continuamente alimentar de forma conjunta a folha de material de metal eletricamente condutivo e a folha de material sólido substancialmente não remoldável, e levar ao contato com as faces externas do material duas folhas de material de suporte, pelo menos uma das quais é revestido na resina termofixa, depois disso, comprimir as folhas juntas e então remover uma folha de suporte.

[0046] Se presente, o material solido substancialmente não remoldável é preferencialmente co-alimentado com o material de metal.

[0047] Tipicamente, a compressão das folhas é realizada pela passagem das folhas através de um ou mais rolos, por exemplo, entre dois rolos de aperto de rotação contrária. Durante o estágio de compressão, o laminado tipicamente é aquecido de modo a reduzir a viscosidade da resina sem iniciar a cura, por exemplo, até uma temperatura de 40⁰ C até 150⁰ C.

[0048] Em uma concretização preferida, ambas as folhas de material de suporte são revestidas na resina termofixa.

[0049] A folha de material sólido substancialmente não remoldável de preferência é aderida junto a um revestimento de resina que reveste uma folha de material de suporte. Isto foi verificado como proporcionando um laminado coerente à medida que a resina tende a migrar internamente para o laminado durante a compressão.

[0050] Em uma concretização preferida, um segundo material sólido substancialmente remoldável também é aderido a um revestimento de resina que cobre a outra folha de material de suporte.

[0051] Será notado que, no processo acima, a folha de suporte que é removida é oriunda da face externa do laminado que é a mais adesiva das duas. Na prática, isto não parece ser possível, pois qualquer processo contínuo que tenta isto vai inevitavelmente resultar em uma folha de suporte sendo removida da face externa menos adesiva o que não é aceitável.

[0052] Os inventores descobriram que isso pode, de fato, ser

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11/17 alcançado. Preferencialmente, ambas as folhas de suporte são removidas, tipicamente de forma simultânea. Isto foi declarado como alcançável, mesmo quando uma das folhas de suporte pode aderir a uma face externa do laminado com força maior que a outra. Isto é, então, seguido por trazer uma folha de substituição em contato com face externa menos adesiva, tipicamente seguido por comprimir uma folha ao laminado.

[0053] Preferencialmente, o material de suporte que é removido (uma das duas folhas) é de baixa qualidade. Um papel de baixa qualidade é um papel que tem pelo menos um, preferencialmente pelo menos dois, mais preferencialmente pelo menos três ou até pelo menos quatro das seguintes características: Possui pelo menos uma liberação de mais de 15,5 cN/10 cm de acordo com o PA 3.1-20/Finat 10; possui uma baixa força com uma força de tensão de menos de 20 N/mm² de acordo com a ISSO 527-3/2/500; possui uma espessura de menos de 90 micrometros; possui um peso de menos de 80 gramas por metro quadrado.

[0054] Preferencialmente, o material de suporte que não é removido ou é a folha de suporte de substituição é de boa qualidade. Um papel de boa qualidade é um papel que possui pelo menos uma, preferencialmente duas, mais preferencialmente pelo menos três a até quatro das seguintes características: possui uma liberação de menos de 1,5 cN/10 cm de acordo com PA 3.1-20/Final 10; possui uma boa força com uma força de tensão maior que 20 N/mm2 de acordo com a ISO 527-3/2/500; possui uma espessura de 100 a 200 micrometros; possui um peso de 100 a 200 gramas por metro quadrado.

[0055] Então, o laminado tipicamente é enrolado para formar um rolo e pronto para ser depositado sobre uma superfície de molde por um aparelho automático de laminação através de fita.

[0056] Assim, em um aspecto adicional, a invenção se relaciona com um método para colocar sobre uma superfície de molde, um laminado flexível curável com resistência ao risco eletromagnético como descrito neste

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12/17 documento, onde uma face externa do laminado compreende uma folha de suporte que pode ser solta em contato com resina, onde o laminado é alimentado automaticamente a partir de um rolo para a superfície do molde por uma cabeça da ferramenta de modo que uma face externa do laminado compreendendo resina termofixa adesiva curável entre em contato com a superfície do molde e o laminado fique aderido com a superfície do molde à medida que a ferramenta deposita o laminado e a folha de suporte é removida, deixando o laminado no local na superfície do molde sem sua folha de suporte.

[0057] Isto tipicamente é seguido pela etapa de depositar sobre a superfície exposta do laminado depositado uma série de prepregs compreendendo fibras estruturais e resina termofixa.

[0058] Uma vez que as prepregs tenham sido colocadas, a disposição é curada pela exposição à temperatura elevada, e opcionalmente, à pressão elevada, para produzir um laminado curado resistente ao risco eletromagnético.

[0059] Assim, em um aspecto adicional, a invenção se relaciona com um laminado curado resistente ao risco eletromagnético que pode ser obtido pelo método acima.

[0060] Tal laminado curado é particularmente adequado como um componente de chassi de um veículo, particularmente para um componente de fuselagem de veículo aeroespacial.

[0061] Agora, a invenção será ilustrada, a título de exemplo, e com referência às figuras seguintes, nas quais:

[0062] A Figura 1a é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal através de um laminado de proteção contra risco eletromagnético fora da presente invenção.

[0063] A Figura 1 b é uma representação esquemática de um processo para a fabricação do laminado apresentado na Figura 1a.

[0064] A Figura 2a é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal através de um laminado de proteção a risco eletromagnético de acordo com a invenção.

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13/17 [0065] A Figura 2b é uma representação esquemática de um processo para a fabricação do laminado apresentado na Figura 2a.

[0066] A Figura 3a é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal através de um laminado de proteção contra risco eletromagnético de acordo com a invenção.

[0067] A Figura 3b é uma representação esquemática de um processo para a fabricação do laminado apresentado na Figura 3a.

[0068] A Figura 4a é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal através de um laminado de proteção contra risco eletromagnético de acordo com a invenção.

[0069] A Figura 4b é uma representação esquemática de um processo para a fabricação do laminado apresentado na Figura 4a.

[0070] A Figura 5a é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal através de um laminado de proteção contra risco eletromagnético de acordo com a invenção.

[0071] A Figura 5b é uma representação esquemática de um processo para a fabricação do laminado apresentado na Figura 5a.

[0072] A Figura 6a é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal através de um laminado de proteção contra risco eletromagnético de acordo com a invenção.

[0073] A Figura 6b é uma representação esquemática de um processo para a fabricação do laminado apresentado na Figura 6a.

[0074] A Figura 7 é uma imagem da cabeça da ferramenta de um aparelho automático de laminação através de fita adequado para uso na presente invenção.

Exemplos [0075] Uma série de laminados com resistência eletromagnética compreendendo uma chapa de cobre expandida com 73 gramas por metro quadrado como o componente de metal foram fabricados com conteúdo variável de resina. Os laminados incluíam um, dois ou zero mantas de poliéster

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14/17 com 12 gramas por metro quadrado disponíveis sob o nome Optimat da Technical Fibre Products (Kendal, Reino Unido), constituindo o material sólido substancialmente não deformável.

[0076] Todos os laminados foram testados em relação a sua adequabilidade para colocação sobre uma superfície de molde pelo uso de um aparelho automático de laminação através de fita e foram classificados em relação a sua estabilidade e propriedades de soltura dentre cinco em uma escala arbitrária.

[0077] A qualidade do acabamento de superfície também foi avaliada, novamente utilizando uma escala arbitrária de cinco pontos para propósitos de comparação.

[0078] Em relação à Estabilidade ATL

- Laminado alongado deformado de forma não aceitável

- Alongamento muito menor - aceitável.

- Nenhum alongamento perceptível.

[0079] Em relação à soltura ATL

- laminado não se soltou da folha de suporte

- laminado pode soltar sobre o molde, mas somente com cuidado em relação à velocidade do processo.

- Soltura aceitável através de uma faixa de velocidades de processo.

- Excelente soltura de um modo geral.

[0080] Em relação ao acabamento de superfície

- Acabamento de superfície ruim - imperfeições claras.

- Imperfeições ainda visíveis.

- Sem imperfeições visíveis, mas superfície de resina não uniforme.

- Acabamento de superfície suave.

- Acabamento de superfície superior.

[0081] Os resultados são apresentados abaixo na tabela 1.

Tabela 1

1

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4

5

6

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Peso do Cobre	73	73	73	73	73	73	73
Peso da Resina 1	85	85	85	85	85	85	85
Peso da Resina 2	85	85	-	85	85	85	30
Peso da Manta 1	-	12	12	-	12	12	12
Peso da Manta 2	-	-	-	12	12	12	12
Resultados ATL - Estabilidade (taxa dentre 5)	1	4	4	4	5	5	5
Resultados ATL - Soltura (taxa dentre 5)	-	1	1	4	3	5	5
Resultados de acabamento de superfície (classificação dentre 10)	1	4	3	2	4	4	5

[0082] Todos os pesos são em gramas por metro quadrado (gramas por metro quadrado). A Posição 1 se refere ao lado do material de metal não coberto na folha de suporte e a posição 2 se refere ao lado do material de metal coberto na folha de suporte.

[0083] Os exemplos 1 até 6 foram fabricados de acordo com os processos 1 b até 6b, respectivamente. O exemplo 7 foi fabricado pelo processo 6b.

[0084] Voltando para as figuras, as figuras 1a até 6a apresentam representações esquemáticas de seções transversais através dos laminados com resistência à descarga elétrica, cada um dos quais é fabricado pelos processos 1b até 6b, respectivamente. A Figura 1a é fora da invenção, enquanto as Figuras 2a até 6a são de acordo com a invenção. Assim, a Figura 1b está fora da invenção enquanto as Figuras 2b até 6b são de acordo com a invenção. Os mesmos números são utilizados por todas as figuras onde os aspectos são equivalentes.

[0085] Os laminados compreendem uma chapa de cobre expandida 10 constituindo o componente de metal envolvido em ambos os lados por camadas de resina termofixa 12 e apoiada em um lado pela folha de suporte

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14.

[0086] A Figura 2a apresenta esta disposição com a adição de uma manta de poliéster 16, constituindo o material sólido substancialmente não deformável, posicionado no lado do material de metal voltado pra longe da folha de suporte 14.

[0087] A Figura 3a apresenta a disposição da Figura 2a, mas onde nenhuma camada de resina 12 está presente no lado da folha de suporte.

[0088] A Figura 4a apresenta a disposição da Figura 2a, mas onde a manta 16 está posicionada entre o material de metal 10, a resina 12 e a folha de suporte 14.

[0089] As Figuras 5a e 6a apresentam a disposição da Figura 2a, mas onde uma manta adicional foi posicionada entre o material de metal 10, a resina 12 e a folha de suporte 14.

[0090] As Figuras 1b até 6b apresentam uma bobina 20 de chapa de cobre expandido sendo alimentada através dos rolos de compactação aquecidos 28 e eventualmente enrolados sobre a bobina de enrolar 32.

[0091] Na Figura 1b, a chapa de cobre expandida é levada ao contato em ambas as faces com a folha de suporte revestida com resina termofixa a partir das bobinas 22 e 24 antes de ser alimentada através dos rolos de compactação aquecidos 28. Após a compactação, a folha quente de suporte é removida, deixando atrás a resina e é pega no dispositivo de rebobinar de cima 30, antes da montagem apresentada na Figuras 1a passar pela bobina de enrolar 32.

[0092] Na Figura 2b, a disposição é a mesma que para a Figura 1b, exceto que a bobina 22 é substituída pela bobina 23 compreendendo a manta aderida a uma camada de resina que por sua vez é aderida à folha de suporte.

[0093] Na Figura 3b, a disposição é a mesma que para a Figura 2b, exceto que a bobina 24 é substituída pela bobina 25 que compreende somente a folha de suporte.

[0094] Na Figura 4b, a disposição é a mesma que para a Figura 1b,

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17/17 exceto que a bobina 24 é substituída pela bobina 26 compreendendo a manta aderida a uma camada de resina que por sua vez está aderida à folha de suporte.

[0095] Na Figura 5b, a disposição é a mesma que para a Figura 4b, onde a bobina 22 é substituída pela bobina 23 compreendendo uma segunda manta aderida a uma camada resina que por sua vez está aderida à folha de suporte.

[0096] Na Figura 6b, a disposição é a mesma que para a Figura 5b, onde assim como a folha de cima do papel de base sendo removida, a folha de baixo do papel de base também é simultaneamente removida e pega pelo dispositivo de rebobinar papel de baixo 34. Adicionalmente, uma folha nova de papel de base é subsequentemente levado ao contato com o laminado na produção a partir do dispositivo do debobinador de papel 38.

[0097] A Figura 7 apresenta uma imagem da cabeça da ferramenta 50 de um aparelho automático de laminação através de fita adequado para uso na presente invenção. O laminado 52 é alimentado para a cabeça de deposição 54 após ser passado através do rolo 56. A cabeça de deposição 54 pressiona o laminado 52 sobre a superfície do molde 58. À medida que o laminado 52 entra em contato com a superfície do molde, a adesão entre o laminado 52 e o molde 58 é maior do que entre o laminado 52 e sua folha de suporte 60 e assim, ele permanece aderido ao molde à medida que a folha de suporte se separa e é pego em um rolo (não mostrado).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Laminado para uso em uma máquina automática de colocação de fita, em que o dito laminado inclui um laminado de resistência a risco eletromagnético flexível curável que tem uma primeira face externa que fica aderida a uma folha de base e

5 uma segunda face externa a ser aderida a uma superfície do molde e em que a dita folha de base é destacada do dito laminado de resistência a risco eletromagnético após a dita segunda face externa ser aderida à dita superfície do molde, o dito laminado CARACTERIZADO pelo fato de compreende:

uma folha de base liberável tendo uma superfície externa e uma superfície 10 interna na qual um laminado de resistência a risco eletromagnético flexível curável é carregado, dito laminado de resistência a risco eletromagnético flexível compreendendo uma primeira face externa aderida a superfície interna da dita folha de base e uma segunda face externa, o dito laminado de resistência a risco eletromagnético compreendendo:

15 uma camada condutora compreendendo material metálico condutor elétrico e resina termofixa, dita camada condutora compreendendo um primeiro lado e um segundo lado localizados mais perto da dita folha de base;

uma camada de véu localizada no segundo lado da dita camada 20 condutora, a dita camada de véu compreendendo uma esteira de fibras orientadas aleatoriamente, o dito véu pesando de 5 g/m² a 50 g/m²; e uma primeira camada de resina termofixa localizada adjacente ao primeiro lado da dita camada condutora, a dita primeira camada de resina termofixa formando a dita segunda face externa; e

25 uma segunda camada de resina termofixa localizada adjacente à referida camada de véu, a referida segunda camada de resina termofixa formando a dita primeira face externa em que a dita segunda face externa é mais aderente do que a referida primeira face externa, pelo que a dita folha de base pode ser separada do dito laminado de resistência a risco

30 eletromagnético após a dita segunda face externa ter aderido à dita superfície do molde.
2. Laminado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma via ininterrupta de resina através da espessura do dito laminado de resistência a risco eletromagnético.

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3. Laminado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de metal é uma folha metálica de metal expandido sob a forma de um material de malha de fio.
4. Laminado, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato
5 de que ainda compreende uma camada de véu adicional localizada no primeiro lado da dita camada condutora, a dita camada de véu adicional compreendendo uma esteira de fibras orientadas aleatoriamente.

5. Laminado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita camada de véu compreende fibras selecionadas do grupo consistindo

10 de fibras de poliésteres e fibras de náilon.
6. Laminado, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita camada de véu adicional compreende fibras selecionadas do grupo consistindo de fibras de poliésteres e fibras de náilon.
7. Laminado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato

15 de que a primeira camada de resina termofixa não curada e a segunda camada de resina termofixa não curada compreendem uma resina epóxi.
8. Laminado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que há uma menor quantidade de resina sob o segundo lado da dita camada condutora do que sob o primeiro lado da dita camada condutora.

20
9. Laminado, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito material de malha de fio pesa entre 50 g/m² a 200 g/m².
10. Laminado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o peso do dito laminado, excluindo o peso do dito material metálico, é menos do que 300 g/m2.

25
11. Laminado, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão da quantidade de resina no primeiro lado da dita camada condutora e a quantidade de resina no segundo lado da dita camada condutora é de 1.1:1 a 5:1.
12. Laminado, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo

30 fato de que a razão da quantidade de resina no primeiro lado da dita camada condutora e a quantidade de resina no segundo lado da dita camada condutora é de 1.3:1 a 3:1.
13. Laminado de resistência a risco eletromagnético curado compreendendo um laminado conforme definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de

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3/3 que a dita folha de base foi removida e o dito laminado de resistência a risco eletromagnéticos foi curado.
14. Componente de fuselagem de veículo aeroespacial, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um laminado de resistência a risco eletromagnético 5 curado conforme definido na reivindicação 13.