BR112012020999B1 - método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra - Google Patents

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Abstract

MÉTODO PARA REPARAR UM MEMBRO COMPREENDENDO UM PLÁSTICO REFORÇADO COM FIBRA É descrito um método para reparar um membro compreendendo uma resina reforçada com fibra. Dito método pode facilmente e com baixo custo reparar um orifício transpassante. Quando a reparação de um orifício transpassante (20), um orifício temporário (11) é formado, uma folha de tecido (30) compreendendo fibras reforçadas é rolada para um cilindro e inserida em um orifício temporário (11), a folha de tecido é impregnada com uma resina, a resina é enrijecida, e um novo orifício transpassante (20) é formado.

Description

Campo Técnico
[0001] A presente invenção se refere a um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra, o qual tal método é usado para formar aeronaves, navios, veículos e semelhantes.
Técnica Anterior
[0002] Nos últimos anos, vários membros têm sido formados de plástico (resina) reforçado com fibra usando fibras de carbono e semelhantes como um reforço. No caso onde um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra é fixado a outro membro estrutural, no caso em que onde outra parte ou o semelhante é anexado ao membro compreendendo o plástico reforçado com fibra e nos casos semelhantes, um orifício transpassante é algumas vezes formado no membro compreendendo um plástico reforçado com fibra.
[0003] Quando tal orifício transpassante é formado, em alguns casos, ocorre a deslaminação em tomo do orifício transpassante, ou o orifício transpassante é formado obliquamente por erro de trabalho.
[0004] Ainda, rachaduras e semelhantes podem ser geradas em torno do orifício transpassante pelo aperto de um parafuso e uma porca e outros fixadores com uma forca excessiva.
[0005] Para reparar tal orifício transpassante, tem estado disponível um método no qual um orifício cônico é formado pela remoção de uma porção na faixa incluindo a porção danificada em torno do orifício transpassante, um plugue que compreende um plástico reforçado com fibra e possui uma forma tal que ajusta o orifício cônico se ligando ao orifício cônico, e um novo orifício transpassante é reformado (por exemplo, referente à Literatura de Patente 1). Lista de Citações Literatura de Patentes Literatura de Patentes 1: Patente US N° 5190611 Sumário da Invenção Problema Técnico
[0006] No método descrito acima, infelizmente, tempo e esforço são necessários para produzir o plugue compreendendo um plástico reforçado com fibra. Ainda, para trazer o plugue para contato com o orifício cônico, o cone angula o plugue e o orifício cônico deve ser formado com alta acerácea, a qual necessita de esforço e custo.
[0007] Adicionalmente, apesar de um orifício cônico pode corresponder a orifícios transpassantes tendo diâmetros em uma certa faixa, de maneira a corresponder a orifícios transpassantes tendo vários diâmetros, a preparação deve ser feita de forma que orifícios cônicos tendo uma pluralidade de diâmetros pode ser formado. Necessariamente, plugues correspondendo a estes orifícios cônicos devem ser preparados, os quais custam muito dinheiro.
[0008] A presente invenção foi realizada para resolver os problemas técnicos acima, e de acordo um objeto do mesmo deve prover um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra, tal método pode reparar um orifício transpassante facilmente em baixo custo. Solução para o Problema
[0009] Para alcançar o projeto acima, a presente invenção provê um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra, compreendendo as etapas de formar um orifício em uma porção de reparo a ser reparada do membro; enrolar uma folha de tecido em forma de tira compreendendo fibras de reforço em uma forma cilíndrica e inserir a folha de tecido enrolada no orifício; impregnar a folha de tecido no orifício com uma resina; e aquecer a resina com a qual a folha de tecido foi impregnada para curar a resina.
[00010] A porção de reparo é, por exemplo, um orifício transpassante formado no membro. Neste caso, na etapa de formação do orifício, o orifício é formado pela remoção de uma faixa incluindo o orifício transpassante do membro/ isto é, o orifício é formado pela ampliação do orifício transpassante. Após a folha de tecido ter sido inserida neste orifício e impregnada com a resina para preencher o orifício, um novo orifício transpassante é formado. Desse modo, o orifício transpassante pode ser reparado.
[00011] A porção de reparo não está limitada ao orifício transpassante. Por exemplo, mesmo quando matérias estranhas entram no membro ou uma falha está presente no membro, as matérias estranhas ou falhas são removidas pela formação do orifício, a folha de tecido é inserida neste orifício, e a folha de tecido é impregnado com a resina, por meio da qual reparos podem ser feitos.
[00012] Nos métodos de reparo descritos acima, como a folha de tecido precisa apenas ser enrolada e inserida no orifício formado, um plugue ou semelhante correspondendo ao diâmetro do orifício não precisa ser preparado previamente.
[00013] Adicionalmente, a folha de tecido pode ser enrolada na forma cilíndrica por ser enrolada em torno de um material núcleo em forma de haste.
[00014] Ainda, o orifício pode ser de uma forma cônica, e a folha de tecido pode ser enrolada em uma forma cônica e inserida no orifício. Adicionalmente neste caso, a folha de tecido pode ser de uma forma triangular ou trapezoidal tal que a espessura da mesma decresce gradualmente, e a folha de tecido pode ser enrolada de uma forma cônica. Portanto, a folha de tecido tendo sido enrolada em uma forma cônica é preferivelmente inserida no orifício.
[00015] Em substituição da folha de tecido descrita acima, uma folha de prepreg também pode ser usada. Isto é, a presente invenção provê um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra, compreendendo as etapas de formar um orifício em uma porção de reparo a ser reparada do membro; enrolar a folha de prepreg em forma de tira, a qual é formada pela impregnação de fibras reforçadas com uma resina, em uma forma cilíndrica e inserindo a folha de prepreg enrolada no orifício; e aquecer a resina com a qual a folha de prepreg foi impregnada para curar a resina.
Efeitos Vantajosos da Invenção
[00016] De acordo com a presente invenção, no método de reparação, o orifício deve apenas ser formado na porção de reparo, e a folha de tecido deve apenas ser enrolada e inserida no orifício formado, de forma que um plugue ou semelhante correspondendo o diâmetro do orifício não precisa ser previamente preparado. Adicionalmente, a folha de tecido pode ser enrolada em uma forma cilíndrica sendo enrolada em torno de um material núcleo em forma de haste. Portanto, o orifício transpassante pode ser facilmente reparado em baixo custo.
[00017] Ainda, quando o orifício transpassante é reparado, como o enrolamento da folha de tecido em uma forma cilíndrica de forma a embrulhar o orifício transpassante recentemente formado está presente em torno do novo orifício transpassante, efeitos de recuperação da resistência de suporte em tomo do orifício transpassante e recuperação da resistência de desvio pode ser alcançada.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00018] [FIG. 1] FIG. 1 é uma vista mostrando um exemplo de um membro ao qual um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra é aplicado.
[00019] [FIGS. 2A, 2B, 2C e 2D] FIGS. 2A, 2B, 2C e 2D são vistas mostrando um fluxo de um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra.
[00020] [FIG. 3] FIG. 3 é uma vista mostrando um exemplo de um caso onde um material núcleo é usado quando a folha de tecido é enrolada.
[00021] [FIGS. 4A, e 4B] FIGS. 4A, e 4B são vistas mostrando um exemplo de um caso onde um orifício temporário é de uma forma cônica, FIG. 4A sendo uma vista seccional mostrando um membro no qual um orifício temporário em forma de cone é formado, e FIG. 4B sendo uma vista esquemática mostrando um exemplo no qual uma folha de tecido é enrolada em uma forma cônica para ser inserida no orifício temporário.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[00022] A presente invenção irá agora ser descrita em detalhe com base nas modalidades mostradas nos desenhos que acompanham.
PRIMEIRA MODALIDADE
[00023] FIGS. 1, 2A, 2B, 2C e 2D são vistas para explicação do método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com uma primeira modalidade.
[00024] Como mostrado na FIG. 1, quando um orifício transpassante 20, o qual é formado em um membro 10 compreendendo um plástico reforçado com fibra que é formado pela impregnação de fibras de reforço tais como fibras de carbono com uma resina e é curado, é formado de maneira oblíqua, ou um problema tal como a deslaminação ocorre em torno do orifício transpassante 20, para reparar este orifício transpassante 20, primeiro, o membro 10 em torno do orifício transpassante 20 incluindo uma porção a ser reparada é removida pelo corte usando vários tipos de ferramentas como mostradas na FIG. 2A. Portanto, um orifício temporário (orifício) 11 é formado no membro 10. Este orifício temporário 11 é preferivelmente de forma que possui um diâmetro necessário mínimo.
[00025] A seguir, como mostrado na FIG. 2B, uma folha de tecido 30 compreendendo fibras de reforço é enrolada em uma forma cilíndrica e inserida (plugada) no orifício temporário 11. Neste ponto, a folha de tecido 30 é preferivelmente enrolada da forma mais apertada possível.
[00026] Ainda, é preferível que a folha de tecido 30 tendo uma espessura W maior do que a espessura do membro 10 seja usado de forma que quando a folha de tecido 30 é inserida no orifício temporário 11, ambas porções de extremidade 30a e 30b da folha de tecido 30 tendo sido enrolada na forma cilíndrica se projeta a partir de ambas superfícies do membro 10.
[00027] Antes ou depois a folha de tecido 30 enrolada é inserida no orifício temporário 11, uma placa de apoio em forma de anel 31 tendo o mesmo diâmetro interno que o do orifício temporário 11 é anexado à ambas superfícies do membro 10 com um adesivo, uma fita adesiva, ou os semelhantes meios de ligação apropriados.
[00028] Por conseguinte, como mostrado na FIG. 2C, bolsas de vácuo 33A e 33B são colocadas em ambas superfícies do membro 10 de forma a cobrir a folha de tecido 30, o qual é inserido no orifício temporário 11, e as placas de apoio 31. Ainda, no lado inferior do orifício temporário 11, um membro de tampa 34 para fechar a abertura da placa de apoio 31 é montada.
[00029] Para cada uma das bolsas de vácuo 33A e 33B, uma mangueira de sucção 40 de um aspirador é conectada. Ainda, para cada uma das bolsas de vácuo 33A e 33B, uma mangueira de injeção 41 de um dispositivo de injeção de resina é conectada.
[00030] Depois disso, a atmosfera de um espaço nas bolsas de vácuo 33A e 33B é sugada através da mangueira de sucção 40 pela utilização de uma fonte de geração de pressão negativa tal como uma bomba de vácuo do aspirador, por meio da qual o espaço no orifício temporário 11, no qual a folha de tecido 30 foi inserida, é feita em um estado de pressão negativa.
[00031] Então, uma resina termofixa é fornecida através da mangueira de injeção 41 a partir de um tanque de material de resina de um dispositivo de injeção de resina. Pela pressão negativa nas bolsas de vácuo 33A e 33B, a resina é injetada nas bolsas de vácuo 33A e 33B, e a folha de tecido 30 no orifício temporário 11 é impregnado com a resina.
[00032] A seguir, a folha de tecido 30 e a resina no orifício temporário 11 são aquecidos pela utilização de um aquecedor apropriado para curar a resina. Por meio da qual, o membro 10 é feito em um estado no qual o orifício temporário 11 é preenchido com material reforçado com fibra 100F.
[00033] Depois disso, como mostrado na FIG. 3D, os materiais reforçados com fibra 100F se projetando a partir de ambas superfícies do membro 10 são removidos pela utilização de uma ferramenta de corte ou semelhante.
[00034] Então, pela formação de um novo orifício transpassante 20', o reparo do orifício transpassante 20 é completado.
[00035] Como descrito acima, o método da primeira modalidade é tal que quando o orifício transpassante 20 é reparado, o orifício temporário 11 é formado, a folha de tecido compreendendo fibras de reforço é enrolado em uma forma cilíndrica e inserido no orifício temporário 11, a folha de tecido 30 é impregnada com uma resina e a resina é curada, e um novo orifício transpassante 20' é formada. Por meio da qual, um plugue moldado previamente não precisa ser preparado, e o orifício transpassante 20 pode ser facilmente reparado.
[00036] Também, de acordo com o diâmetro do orifício transpassante 20, o diâmetro da folha de tecido 30 enrolada precisa apenas ser mudada, de forma que a folha de tecido pode corresponder a qualquer orifício transpassante facilmente a baixo custo.
Segunda modalidade
[00037] A seguir, uma segunda modalidade de um método para reparar um membro compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a presente invenção é descrita. Na descrição abaixo, os mesmos sinais de referencia são aplicados a elementos comuns aqueles da primeira modalidade, e a explicação destes elementos é omitida.
[00038] Nesta modalidade. A etapa de primeiro formar o orifício temporário 11 é a mesma que a primeira etapa na primeira modalidade.
[00039] A seguir, a folha de tecido 30 compreendendo fibras de reforço é enrolada em uma forma cilíndrica e inserida (plugada) no orifício temporário 11. Neste ponto, como mostrado na FIG. 3, a folha de tecido 30 é enrolada anteriormente em torno de um material núcleo 50 compreendendo um plástico, metal ou semelhante. Pelo enrolamento da folha de tecido 30 em torno do material núcleo 50, a folha de tecido 30 pode ser enrolada facilmente e bem apertada se comparada com a primeira modalidade.
[00040] As etapas subsequentes são as mesmas daquelas da primeira modalidade. Isto é, a atmosfera do espaço nas bolsas de vácuo 33A e 33B é sugado pela utilização de uma fonte de geração de pressão negativa tal como a bomba a vácuo do aspirador, por meio da qual o espaço no orifício temporário 11 é feito em um estado de pressão negativa. Então, uma resina termoestável é injetada a partir do tanque de material de resina do dispositivo de injeção de resina, e a folha de tecido 30 no orifício temporário 11 é impregnado com a resina.
[00041] A seguir, a folha de tecido 30 e a resina no orifício temporário 11 são aquecidos pela utilização do aquecedor apropriado para curar a resina, os materiais reforçados com fibra 100F e os materiais núcleo 50 se projetando a partir de ambas superfícies do membro 10 são removidos pela utilização da ferramenta de corte ou de semelhante. Por meio da qual, o membro 10 é feito em um estado no qual o orifício temporário 11 é preenchido com o material reforçado com fibra 100F. portanto, pela formação de um novo orifício transpassante 20', o reparo do orifício transpassante 20 é completado.
[00042] Então, os mesmos efeitos tais como aqueles da primeira modalidade podem ser alcançados.
[00043] Adicionalmente, pelo enrolamento da folha de tecido 30 em tomo do material núcleo 50, a folha de tecido 30 pode ser arranjada no orifício temporário 11 pelo enrolamento de maneira fácil e compacta.
[00044] Nas modalidades descritas acima, o orifício temporário 11 é de uma forma reta tendo um diâmetro igualado. No entanto, o orifício temporário 11 pode ser de uma forma cônica como mostrada na FIG. 4A.
[00045] Neste caso, como mostrado na FIG. 4B, a folha de tecido 30 tendo uma forma triangular ou uma forma trapezoidal é utilizado, por meio da qual a folha de tecido 30 pode ser enrolada em uma forma cônica correspondente ao orifício temporário 11 em forma de cone.
[00046] Ainda, nas modalidades descritas acima, a configuração é tal que a folha de tecido 30 é impregnada com a resina por sucção a vácuo. No entanto, a configuração pode ser feita tal que uma assim chamada folha de prepreg, a qual é formada por impregnação, previamente, a folha de tecido 30 com a resina é usada e esta folha de prepreg é enrolada e inserida no orifício temporário 11.
[00047] Além disso, as configurações descritas nas modalidades descritas acima podem ser selecionadas, podem ser combinadas, ou podem ser alteradas para outras configurações apropriadas sem fugir do espírito e do escopo da presente invenção.
Lista de Sinais de Referencia
[00048] 10... membro, 11... orifício temporário (orifício), 20... orifício transpassante, 30... folha de tecido, 33A, 33B... bolsa de vácuo, 34... membro de tampa, 40... mangueira de sucção, 41... mangueira de injeção, 50... material núcleo, 100F... material reforçado com fibra

Claims (13)

1. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra, compreendendo as etapas de: formar um orifício (11) em uma porção de reparo a ser reparada do membro (10); enrolar uma folha de tecido em forma de tira (30) compreendendo fibras de reforço em uma forma cilíndrica e inserir a folha de tecido (30) enrolada no orifício (11); de acordo com uma primeira opção, impregnar a folha de tecido (30) no orifício (11) com uma resina; ou, de acordo com uma segunda opção alternativa, usar uma a folha de prepreg em forma de tira (30) como a folha de tecido em forma de tira, cuja folha de prepreg em forma de tira (30) é formada pela impregnação de fibras reforçadas com uma resina; e aquecer a resina com a qual a folha de tecido (30) foi impregnada para curar a resina, caracterizadopelo fato de que a folha de tecido (30) enrolada é inserida no orifício (11) formado na porção de reparo para ser reparado do membro (10), e em que uma placa de apoio (31) é anexada ao membro (10) antes da folha de tecido (30) ou a folha de prepreg (30) ser enrolada de forma cilíndrica e a folha de tecido (30) enrolada ou a folha de prepreg (30) enrolada ser inserida no orifício (11), ou após a folha de tecido (30) enrolada ou a folha de prepreg (30) enrolada ser inserida no orifício (11).
2. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a porção de reparo é um orifício transpassante (20), e na etapa de formar o orifício (11), o orifício (11) é formado pela remoção de uma faixa incluindo o orifício transpassante (20) do membro (10); e adicionalmente, o método compreende uma etapa de formar um novo orifício transpassante (20’) após a resina ter sido aquecida e curada.
3. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que a folha de tecido (30) é enrolada em uma forma cilíndrica pelo enrolamento em torno de um material núcleo em forma de haste (50).
4. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que o orifício (11) é de uma forma cônica, e a folha de tecido (30) é enrolada em uma forma cônica e inserida no orifício (11).
5. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a folha de tecido (30) é de uma forma triangular ou trapezoidal tal que a espessura da mesma decresce gradualmente, e a folha de tecido (30) é enrolada de uma forma cônica.
6. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que a placa de apoio (31) é anexada à ambas superfícies do membro (10).
7. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que a placa de apoio (31) compreende uma forma de anel, e tem o mesmo diâmetro interno que o do orifício (11) na porção de reparo.
8. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a placa de apoio (31) é anexada ao membro (10) com um adesivo.
9. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma etapa de montagem de um membro de tampa (34) em um lado do orifício (11) na porção de reparo.
10. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de apoio (31) compreende um orifício que suporta a folha de tecido (30) ou a folha de prepreg (30) por meio de uma superfície do orifício da placa de apoio (31).
11. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma etapa de anexar a placa de apoio (31) ao membro (10) antes da folha de tecido (30) ou a folha de prepreg (30) ser enrolada de forma cilíndrica e da folha de tecido (30) ser inserida no orifício ou após a folha de tecido (30) ou a folha de prepreg (30) enrolada ser inserida no orifício (11), e montar um membro de tampa (34) em um lado do orifício (11) na porção de reparo, em que o membro de tampa (34) é montado em um lado diferente de um lado onde a resina é injetada no orifício (11) na porção de reparo.
12. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o membro de tampa (14) é montado em um lado inferior em uma direção vertical do orifício (11) na porção de reparo.
13. Método para reparar um membro (10) compreendendo um plástico reforçado com fibra de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a folha de tecido (30) ou a folha de prepreg (30) enrolada é encerrada por uma bolsa de vácuo (33A, 33B), em que o lado do orifício (11) no qual o membro de tampa (34) é montado é um lado a partir do qual uma atmosfera de um espaço no bolsa de vácuo (33A, 33B) é sugada.
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