BR112012030830B1

BR112012030830B1 - estrutura fibrosa para a fabricação de uma peça compósita, peça compósita e processo de fabricação

Info

Publication number: BR112012030830B1
Application number: BR112012030830A
Authority: BR
Inventors: Olivier Loic
Original assignee: Snecma
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2020-01-28
Also published as: RU2012157969A; FR2960818B1; CN102933377B; CN102933377A; CA2801130A1; EP2576192A1; FR2960818A1; BR112012030830A2; WO2011151578A1; US9382917B2; JP5813758B2; RU2572977C2; EP2576192B1; US20130136588A1; JP2013530853A; CA2801130C

Abstract

estrutura fibrosa que forma um flange e um contraflange. estrutura fibrosa (10) para a fabricação de uma peça compósita que compreende uma matriz reforçada pela dita estrutura fibrosa (10), a dita estrutura fibrosa (10) sendo realizada por tecedura tridimensional e apresentando uma parte principal (12) e uma borda (14) adjacente à parte principal (12). a dita borda (14) apresenta uma espessura superior à espessura de parte principal (12) e a borda (14) compreende uma primeira parte (16) disposta na continuidade da parte principal (12) e uma segunda parte (18) superposta à primeira parte (16) em sobre-espessura, a dita borda (14) sendo assim configurada para ser dobrada no lado da segunda parte (18) de modo que as ditas primeira e segunda partes (16,18) formem respectivamente um flange e um contraflange para a fixação de dita peça.

Description

“ESTRUTURA FIBROSA PARA A FABRICAÇÃO DE UMA PEÇA COMPÓSITA, PEÇA COMPÓSITA E PROCESSO DE FABRICAÇÃO” [0001] A presente invenção se refere a uma estrutura fibrosa, geralmente chamada de pré-forma, para a fabricação de uma peça compósita que compreende um flange e um contraflange, o flange e o contraflange sendo ambos formados a partir da estrutura fibrosa. Em especial, a invenção se refere a uma estrutura fibrosa para a fabricação de uma peça de turbomáquina ou de turborreator.

[0002] Nas estruturas mecânicas clássicas, peças são com frequência ligadas entre si com o auxílio de flanges e de contraflanges. De uma maneira geral, um flange é uma parte recurvada na extremidade de uma peça, que se estende na totalidade ou em parte de sua circunferência, e que serve para unir a dita peça a uma outra por aparafusamento, os parafusos atravessando o flange de um lado ao outro. Um contraflange é uma peça de reforço, que apresenta a mesma forma geral que o flange, e que é disposta entre as cabeças dos parafusos e o flange. O contraflange tem como função distribuir os esforços de retenção da peça no conjunto do flange. De fato, sem contraflange esses esforços estariam localizados no flange na proximidade das cabeças dos parafusos, o que fragilizaria a peça. Para assegurar corretamente sua função, o contraflange deve se ajustar perfeitamente à superfície do flange.

[0003] Quando a peça é realizada em material compósito (essa peça sendo geralmente chamada de “peça compósita”), o flange que faz parte da peça é também realizado no mesmo material compósito. O contraflange é geralmente fabricado em um material diferente. As peças compósitas mais recentes são realizadas a partir de uma estrutura fibrosa tecida em três dimensões a partir de fibras (feitas de carbono, kevlar, vidro ou outro) e densificada com u polímero. Assim, em uma peça compósita, a estrutura fibrosa é embutida dentro de uma matriz polimérica sólida, essa matriz sendo reforçada pela estrutura fibrosa.

[0004] Uma técnica conhecida para realizar uma tal densificação é por exemplo a impregnação por via líquida: são distinguidas a infusão e a injeção, essas duas técnicas sendo conhecidas por outro lado.

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2/14 [0005] Assim, a partir de uma peça compósita fabricada de acordo com as técnicas acima, para que o flange e o contraflange se ajustem perfeitamente, várias soluções são possíveis.

[0006] A solução que consiste em usinar as regiões do flange que estão em contato com o contraflange, para que o flange se adapte perfeitamente à superfície do contraflange, não é admissível, pois essa usinagem cortaria fibras da estrutura fibrosa, o que comprometería a integridade mecânica do flange, as fibras assegurando a resistência mecânica desse último.

[0007] A solução utilizada até agora consiste em fabricar um contraflange feito de metal, por exemplo titânio, perfeitamente adaptado à superfície do flange compósito, os flanges e contraflanges sendo fabricados em séries separadas. Será notado que cada peça compósita é única e apresenta em especial uma superfície exterior que é com frequência diferente das outras peças fabricadas a partir do mesmo molde e pela mesma técnica. Essas variações de uma peça compósita para a outra apresentam o risco de criar defeitos de contato entre o flange e o contraflange, e consequentemente gerar danos ulteriores. Por outro lado, contatos pontuais eventuais entre as fibras do flange e do contraflange metálico apresentam o risco de gerar estragos ulteriores. Do mesmo modo as eventuais zonas residuais que formam bolsas de resina entre o flange e o contraflange apresentam o risco também de gerar estragos ulteriores. Por outro lado o metal é um material pesado em relação aos materiais compósitos, sua densidade sendo três vezes maior, o que apresenta também um inconveniente no âmbito da otimização da massa dos turborreatores e turbomáquinas.

[0008] O objetivo da presente invenção é corrigir substancialmente os inconvenientes enunciados acima.

[0009] A invenção atinge esse objetivo propondo para isso uma estrutura fibrosa para a fabricação de uma peça compósita que compreende uma matriz reforçada pela dita estrutura fibrosa, a dita estrutura fibrosa sendo realizada por tecedura tridimensional e apresentando uma parte principal e uma borda adjacente à parte principal, na qual a dita borda apresenta uma espessura superior à espessura da

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3/14 parte principal e na qual a borda compreende uma primeira parte disposta na continuidade da parte principal e uma segunda parte superposta à primeira parte, a dita borda sendo assim configurada para ser dobrada no lado da segunda parte de modo que as ditas primeira e segunda partes formem respectivamente um flange e um contraflange para a fixação da dita peça.

[0010] É compreendido que quando a peça compósita é fabricada a partir da estrutura fibrosa, a parte principal da estrutura fibrosa forma o corpo da peça compósita enquanto que a borda forma um conjunto de flange e contraflange que faz parte da peça compósita. O flange é formado a partir da primeira parte enquanto que o contraflange é formado a partir da segunda parte. A segunda parte é superposta à primeira parte e forma assim uma sobre-espessura.

[0011] A dobragem da borda da estrutura fibrosa permite realizar a parte recurvada entre o flange e o corpo da peça compósita. Quando a borda é disposta no prolongamento da parte principal, a segunda parte disposta sobre a primeira parte é saliente em relação a um dos planos que delimitam a espessura da parte principal. Compreende-se portanto que a primeira parte da borda apresenta uma espessura inferior ou igual à espessura da parte principal enquanto que a espessura da segunda parte é tal que a espessura da borda, que corresponde à soma das espessuras da primeira e da segunda parte, é superior à espessura da parte principal. Assim, quando a borda não está dobrada, quer dizer quando a borda é disposta no prolongamento da parte principal, a segunda parte forma um ressalto.

[0012] Será notado que se utilizando a expressão “na continuidade” entende-se que uma parte é disposta na sequência de uma outra parte mas que essas duas partes não são necessariamente dispostas em um mesmo plano. Pela expressão “no prolongamento”, entende-se que uma parte é disposta na sequência de uma outra parte, essas duas partes sendo dispostas em um mesmo plano.

[0013] Assim, dobrando-se a borda no lado da segunda parte, quer dizer levando-se a segunda parte da borda na direção da parte principal dá-se à estrutura fibrosa a forma final do conjunto de flange e contraflange em relação ao corpo da peça. Por ocasião dessa dobragem, compreende-se portanto que se leva o ressalto

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4/14 formado pela segunda parte na direção da parte principal. Vantajosamente, esse ressalto está em contato com a parte principal.

[0014] Compreende-se por outro lado que a primeira e a segunda parte formam uma só e mesma entidade diretamente ligada à parte principal. Do mesmo modo, quando a peça compósita é fabricada, o flange e o contraflange formam uma só entidade, essa entidade sendo diretamente unida ao corpo da peça compósita e em sua continuidade.

[0015] Assim, graças à estrutura fibrosa de acordo com a invenção, o contraflange é diretamente fabricado e posicionado em relação ao flange por ocasião da fabricação da peça compósita. Consequentemente, as operações de ajuste e de usinagem do contraflange encontradas na arte anterior não têm mais razão de ser. Realiza-se assim um ganho de tempo por ocasião da fabricação da peça compósita e do contraflange. Realiza-se por outro lado uma economia substancial pois não é mais necessário fornecer um contraflange distinto da peça compósita, e usinar esse último. Por outro lado, a montagem da peça compósita em seu contexto, por exemplo dentro de uma turbomáquina, é facilitada pois não é mais necessário trazer um contraflange distinto da peça compósita.

[0016] Finalmente, é realizado um ganho de massa realizando-se o contraflange em material compósito. De fato, os materiais compósitos geralmente utilizados apresentam uma densidade menor e um módulo de Young comparável ao titânio, material no qual o contraflange da arte anterior é realizado, de modo que para um volume comparável, o contraflange feito de material compósito é mais leve ao mesmo tempo em que apresenta características mecânicas comparáveis, notadamente do ponto de vista da rigidez. É compreendido assim que graças à estrutura fibrosa de acordo com a invenção, é possível fabricar uma peça compósita de substituição de uma peça fabricada de acordo com as técnicas da arte anterior, da qual o conjunto de flange e contraflange apresenta a mesma espessura e as mesmas características mecânicas. Por exemplo, a estrutura fibrosa pode ser realizada a partir de fibras de carbono enquanto que a resina é uma resina epóxi.

[0017] Vantajosamente, a borda apresenta uma extremidade livre, a primeira

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5/14 parte sendo parcialmente separada da segunda parte no lado da extremidade livre da borda.

[0018] É compreendido portanto que a borda apresenta uma extremidade livre, essa extremidade livre sendo disposta no lado oposto, em relação à borda, do lado em que a borda é ligada à parte principal. Assim, a primeira parte é separada da segunda parte no lado da extremidade livre da borda enquanto que a primeira parte e a segunda parte são unidas no lado da junção da borda com a parte principal. Preferencialmente, a primeira parte e a segunda parte são separadas ao longo de um plano substancialmente paralelo a um dos planos que definem a espessura da borda. Vantajosamente, a primeira parte e a segunda parte são separadas em um comprimento de cerca de 80 % da distância que separa a extremidade livre da borda e o lado da borda ligado à parte principal.

[0019] Essa separação (ou disjunção) parcial permite, por ocasião da dobragem da borda, que a primeira parte deslize tangencialmente em relação à segunda parte, o que facilita a operação de dobragem. Por outro lado, a dobragem estando facilitada, a estrutura fibrosa não forma ou forma poucas irregularidades nos cantos de dobragens. Essas irregularidades a evitar são por exemplo frisos lá onde as fibras são esmagadas umas sobre as outras e/ou afastamentos entre as fibras, lá onde as fibras são submetidas a esforços de tração. Assim, separando-se parcialmente a primeira parte da segunda parte, melhora-se a regularidade da tecedura dentro da estrutura fibrosa, e em especial nos cantos de dobragem, quando a borda é dobrada, de modo que as características mecânicas do flange e do contraflange na peça compósita acabada são melhoradas.

[0020] É compreendido portanto que a primeira parte é parcialmente separada da segunda parte na estrutura fibrosa, enquanto que quando a peça é fabricada, o flange e o contraflange formam uma única e mesma entidade totalmente unida dentro de uma matriz feita de polímero.

[0021] Vantajosamente, a espessura da primeira parte é diferente da espessura da segunda parte.

[0022] Isso permite ajustar as espessuras de cada uma das partes em função

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6/14 das características mecânicas desejadas.

[0023] Vantajosamente, a segunda parte apresenta fibras de urdidura mais curtas do que as fibras de urdidura da primeira parte.

[0024] As fibras de urdiduras são fibras que se estendem a partir da parte principal na direção da borda, quer dizer substancialmente perpendicularmente à borda. As fibras de urdiduras são as fibras que apresentam mais resistência na dobragem da borda. Assim, diminuindo-se as fibras de urdiduras na segunda parte, a dobragem da borda é mais fácil.

[0025] Preferencialmente, a parte principal se estende de acordo com uma direção longitudinal e de acordo com uma direção transversal, a primeira parte se estendendo na continuidade da parte principal de acordo com a direção longitudinal, as fibras da primeira parte sendo majoritariamente orientadas de acordo com a direção longitudinal enquanto que as fibras da segunda parte são majoritariamente orientadas de acordo com a direção transversal.

[0026] É compreendido que as fibras longitudinais são as fibras de urdidura enquanto que as fibras transversais são as fibras de trama. Por “uma maioria”, entende-se mais de 50 %.

[0027] A primeira parte, destinada a formar o flange que assegura a retenção da peça compósita, apresenta vantajosamente uma maioria de fibras longitudinais, quer dizer de fibras que se estendem a partir da parte principal na direção da primeira parte. É compreendido que essas fibras longitudinais são comuns à primeira parte e à parte principal. A retenção da peça compósita pelo flange é principalmente assegurada por essas fibras longitudinais. Consequentemente, graças a essa maioria de fibras longitudinais, as propriedades mecânicas de retenção do flange são melhoradas.

[0028] A segunda parte destinada a formar o contraflange assegura uma função de reforço do flange. Para assegurar essa função, a presença de fibras transversais é preferida. De fato, essas fibras transversais se estendem em toda a extensão transversal do contraflange, de modo que essas fibras transversais conferem uma resistência mecânica, e mais especialmente uma rigidez em flexão, melhor do que

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7/14 aquelas conferidas pelas fibras longitudinais. Por outro lado, como exposto antes, as fibras longitudinais são as fibras que opõem mais resistência na dobragem da borda. Consequentemente, fornecendo-se uma segunda parte que apresenta uma maioria de fibras transversais em relação às fibras longitudinais, melhora-se a resistência mecânica do contraflange sem limitar as capacidades de dobragem da borda.

[0029] A invenção também se refere a uma peça compósita que compreende uma matriz reforçada por uma estrutura fibrosa, de acordo com a invenção, para a fabricação de uma peça compósita, a dita peça compósita apresentando um flange e um contraflange de fixação formados respectivamente pela primeira parte e pela segunda parte da dita estrutura fibrosa.

[0030] De acordo com um modo de realização, a peça compósita forma uma pá de retificação, o flange e o contraflange sendo dispostos na proximidade do pé dessa pá de retificação.

[0031] Será notado que uma pá de retificação, em especial uma pá de retificação de entrada ou de saída de turborreator ou de turbomáquina (também conhecida sob o acrônimo IGV ou OGV para “inlet/outlet guide vane”), se estende de acordo com uma direção axial e que o pé de pá é disposto na proximidade de uma extremidade axial da pá. A pá é fixada a um suporte de pá, geralmente uma roda de pá, na proximidade do pé de pá.

[0032] De acordo com um outro modo de realização, a peça compósita forma uma peça cilíndrica de seção circular, essa peça cilíndrica se estendendo de acordo com uma direção axial, o flange e o contraflange sendo anulares e dispostos na proximidade de uma extremidade axial da peça cilíndrica. Vantajosamente, a peça cilíndrica forma uma virola.

[0033] A invenção se refere por outro lado a um processo de fabricação de uma estrutura fibrosa para a fabricação de uma peça compósita que compreende uma matriz reforçada pela dita estrutura fibrosa, no qual a estrutura fibrosa de acordo com a invenção é realizada por tecedura tridimensional.

[0034] Vantajosamente, são acrescentados cordões por ocasião da tecedura da estrutura fibrosa para realizar a segunda parte.

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8/14 [0035] É compreendido que os cordões são fibras suplementares introduzidas por ocasião da tecedura da segunda parte.

[0036] Vantajosamente, solta-se em parte a segunda parte da primeira parte.

[0037] Preferencialmente, por ocasião da tecedura, as fibras separam, ou pelo menos parcialmente, os planos de urdidura da primeira parte dos planos de urdidura da segunda parte.

[0038] A invenção se refere por outro lado a um processo de fabricação de uma peça compósita que compreende uma matriz reforçada por uma estrutura fibrosa no qual fornece-se uma estrutura fibrosa de acordo com a invenção; dobra-se a borda dessa estrutura fibrosa para formar um conjunto de flange e contraflange para a fixação da dita peça; e densifica-se a dita estrutura fibrosa com um polímero, as fibras da dita estrutura fibrosa sendo embutidas em uma matriz formada pelo polímero.

[0039] Vantajosamente, usina-se a extremidade livre da borda de modo que a extremidade livre da primeira parte e a extremidade livre da segunda parte são dispostas na continuidade uma da outra.

[0040] A invenção e suas vantagens serão melhor compreendidas com a leitura da descrição detalhada que se segue de diferentes modos de realização da invenção dados a título de exemplos não limitativos. Essa descrição faz referência às pranchas de desenhos anexas, nas quais:

- a figura 1 representa um primeiro modo de realização da estrutura fibrosa, em vista parcial em corte transversal, a borda sendo disposta no prolongamento da parte principal,

- a figura 2 representa o primeiro modo de realização em vista parcial em corte transversal, a borda estando dobrada,

- a figura 3 representa um segundo modo de realização da estrutura fibrosa, em vista parcial em corte transversal, a borda sendo disposta no prolongamento da parte principal,

- a figura 4 representa o segundo modo de realização em vista parcial em corte transversal, a borda estando dobrada;

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- a figura 5 representa uma peça compósita, em vista parcial em seção transversal, obtida a partir da estrutura fibrosa da figura 2,

- a figura 6 representa uma pá de retificação compósita, e

- a figura 7 representa uma virola compósita.

[0041] A figura 1 representa um primeiro modo de realização de uma estrutura fibrosa 10 que apresenta uma parte principal 12 e uma borda 14 adjacente à parte principal 12. A estrutura fibrosa 10 é vista parcialmente em corte transversal, a borda 14 sendo disposta no prolongamento da parte principal 12. Na figura 1, a flecha L representa a direção longitudinal enquanto que a flecha E representa a direção da espessura. A direção transversa se estende perpendicularmente à figura 1 (i.e. perpendicularmente à direção longitudinal e à direção da espessura) e é representada pela flecha T.

[0042] A borda 14 apresenta uma primeira parte 16 e uma segunda parte 18 que são unidas. O plano P representado em traços descontínuos, definido no prolongamento da face exterior 12a da parte principal 12, separa a primeira parte 16 da segunda parte 18. Será notado que nesse primeiro modo de realização essa separação é simbólica. A segunda parte 18 é saliente em relação à parte principal 12, e forma um ressalto 18a. Um plano V representado em traços descontínuos que se estende na direção da espessura E e que é disposto perpendicularmente ao ressalto 18a simboliza a separação entre a parte principal 12 e a primeira parte 16.

[0043] Nesse primeiro modo de realização, a parte principal 12 tem uma espessura E1, a primeira parte 16 tem uma espessura E2 (nesse exemplo E1 = E2), e a segunda parte 18 tem uma espessura E3. A segunda parte 18 sendo sobreposta à primeira parte 16 formando assim uma sobre-espessura, a borda 14 apresenta uma espessura E4 superior à espessura E1 da parte principal 12, essa espessura E4 sendo igual à soma das espessuras da primeira e da segunda partes 16 e 18 (E 4 = E2 + E3).

[0044] As fibras longitudinais 20L se estendem de acordo com a direção longitudinal L. As fibras longitudinais 20L da primeira parte 14 são comuns, pelo menos em parte, com as fibras longitudinais 20L da parte principal 12. Quer dizer

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10/14 que a totalidade ou parte das fibras longitudinais 20L da primeira parte 16 se estendem também na parte principal 12. As fibras transversais 20T e 20T2 se estendem de acordo com a direção transversa T. Na primeira parte 16, há mais fibras longitudinais 20L do que fibras transversas 20T.Inversamente, na segunda parte 18 há mais fibras transversas 20T2 do que fibras longitudinais 20L. Será notado que esse número de fibras de um primeiro tipo (em especial de fibras longitudinais 20L) maior ou menor em relação ao número de fibras de um segundo tipo não é necessariamente aparente nas figuras que representam a estrutura fibrosa 10 esquematicamente em duas dimensões. É preciso considerar a estrutura fibrosa 10 em seu conjunto em três dimensões.

[0045] Por outro lado, as fibras longitudinais 20L da segunda parte 18 são embuvées em relação às fibras longitudinais 20L da primeira parte 16, e não se estendem portanto até a extremidade livre 14a da borda 14, ou, em outros termos, até a extremidade livre 18b da segunda parte 18, quando a borda 14 é disposta no prolongamento da primeira parte 12. Em outros termos, as fibras de urdidura (ou fibras longitudinais 20L) da segunda parte 18 são mais curtas do que as fibras de urdidura da primeira parte 16; as fibras de urdidura da segunda parte 18 estando em recuo em relação à extremidade livre 18b.

[0046] Nesse exemplo, para tecer a segunda parte 18, desvia-se fibras longitudinais 20L (fibras de urdidura) da parte principal 12 e são introduzidas fibras transversais 20T2 (fibras de trama) suplementares. Essas fibras transversais 20T2 constituem cordões; a introdução dessas fibras transversais 20T2 suplementares consequentemente uma adição de cordões. Naturalmente, as fibras longitudinais 20L desviadas são escolhidas de acordo com a direção transversal T, por exemplo uma fibra longitudinal 20L em cada três contadas de acordo com a direção transversal l é desviada para formar a tecedura, acrescentando-se fibras transversais 20T2, da segunda parte 18.

[0047] Nesse modo de realização, as fibras longitudinais 20L da segunda parte 18 são, pelo menos em parte, comuns com uma parte das fibras longitudinais 20L da parte principal 12. De acordo com uma variante, essas fibras longitudinais 20L da

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11/14 segunda parte 18 são distintas e independentes das fibras 20L da parte principal 12. [0048] Será notado que a representação das fibras é bastante esquemática para a clareza da exposição. O leitor compreenderá no entanto que, de acordo com uma tecedura em três dimensões, as fibras longitudinais 20L se estendem na realidade de acordo com a direção da espessura E é de acordo com a direção longitudinal L. Do mesmo modo, as fibras transversas 20T e 20T2 se estendem na realidade de acordo com a direção da espessura E e de acordo com a direção transversa T.

[0049] A figura 2 representa a estrutura fibrosa 10 da figura 1 quando a borda 14 é dobrada no lado da segunda parte 18, de acordo com a flecha A. O ressalto 18a está em contato com a face exterior 12a da parte principal 12. Quando a estrutura fibrosa 10 é embutida em um polímero a fim de formar uma peça compósita, a primeira parte 16 forma um flange enquanto que a segunda parte 18 forma um contraflange. Nesse exemplo, a face 12a da parte principal é uma face exterior. Naturalmente, de acordo com uma variante, essa face 12a pode ser uma face interior da peça compósita. Será notado que as fibras longitudinais 20L embuvées da segunda parte 18 se estendem, graças à posição dobrada da borda 14, até a extremidade livre 14a da borda, ou, em outros termos, até a extremidade livre 18b da segunda parte 18.

[0050] A figura 3 representa um segundo modo de realização de uma estrutura fibrosa 10' similar à estrutura fibrosa 10 do primeiro modo de realização. A única diferença é que a primeira parte 16 é parcialmente separada da segunda parte 18. Será notado que os elementos similares entre o primeiro e o segundo modo de realização não são descritos de novo e apresentam o mesmo sinal de referência.

[0051] A separação 22 se estende no plano P, de acordo com a direção longitudinal L e transversal T. Essa separação 22 é desembocante na extremidade livre 14a da borda 14. A segunda parte 18 é ligada à primeira parte 16 no lado do ressalto 18a, dentro da borda 14. Essa separação 22 é realizada por soltura, por ocasião da tecedura da estrutura fibrosa isolando-se para isso as fibras de urdidura da primeira parte 16 das fibras de urdidura da segunda parte 18.

[0052] A figura 4 representa a estrutura fibrosa 10' da figura 3 quando a borda

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12/14 é dobrada no lado da segunda parte 18 de acordo com a flecha A. A separação 22 permite que a segunda parte 18 deslize tangencialmente em relação à primeira parte 16. Nessa estrutura fibrosa 10', o conjunto da segunda parte 18 tendo deslizado tangencialmente em relação à primeira parte 16, as fibras longitudinais embuvées 20L da segunda parte 18 não puderam alcançar a extremidade livre 14a da borda 14 como isso se produz por ocasião da dobragem da borda 14 da estrutura fibrosa 10 do primeiro modo de realização.

[0053] Quando a segunda parte 18 deslizou em relação à primeira parte 16, usina-se a borda 14a, compreendendo as extremidades livres 16a e 18b da primeira e da segunda partes 16 e 18, de modo que essas extremidades livres 16a e 18b sejam dispostas no prolongamento uma da outra. Nesse exemplo corta-se a porção da segunda parte 18 que excede em relação ao plano de corte C definido pela extremidade livre 16a da primeira parte 16. Será notado que de acordo com uma variante, essa usinagem é realizada depois da fabricação da peça compósita, quando a estrutura fibrosa 10' é embutida em uma matriz feita de polímero.

[0054] A figura 5 representa uma peça compósita 24 vista parcialmente em corte transversal, realizada a partir da estrutura fibrosa 10. Naturalmente, essa peça 24 pode ser fabricada, de acordo com uma variante, a partir da estrutura fibrosa 10'.

[0055] Na peça 24, a estrutura fibrosa 10 é embutida em uma matriz feita de polímero 26. A primeira parte 16 e a segunda parte 18 são simbolicamente separadas por um traço descontínuo. Naturalmente, que a peça 24 seja fabricada a partir da estrutura fibrosa 10 ou 10', a primeira parte 16 e a segunda parte 18 são ambas embutidas na matriz 26 e formam uma só entidade (i.e. um só bloco). Assim, a primeira parte 16 forma, na peça 24, um flange 28 enquanto que a segunda parte 18 forma um contraflange 30. A parte principal 12 forma, na peça 24, o corpo 32 da peça 24.

[0056] Na figura 5 são também representados em traços descontínuos um parafuso 34 e um suporte 36 ao qual é fixada a peça 24. O flange 28 é disposto no lado do suporte 36 enquanto que o contraflange 30 é disposto no lado da cabeça 34a do parafuso 34. Assim, o contraflange 30 retoma os esforços locais gerados

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13/14 pela cabeça 34a do parafuso 34 e os distribui no conjunto do flange 28. Será notado que a tecedura das fibras tal como descrito em referência às figuras 1 a 4, permite vantajosamente formar um contraflange 30 que resiste aos esforços locais devidos à operação conjunta do contraflange 30 com a cabeça 34a do parafuso 34 e formar um flange 28 que mantém solidamente o corpo 32 da peça 24 no suporte 34.

[0057] De acordo com uma variante, as primeira e segunda partes 16 e 18 apresentam uma tecedura similar, de modo que o flange e o contraflange apresentam uma estrutura interna similar e simétrica. Assim a cabeça do parafuso pode ser disposta indiferentemente no lado do flange 28 ou no lado do contraflange 30. De acordo com uma outra variante, a tecedura das primeira e segunda partes 16 e 18 é invertida em relação àquela descrita nas estruturas fibrosas 10 e 10', de modo que as posições do flange e do contraflange são invertidas em relação àquelas indicadas na figura 5, o que permite uma montagem invertida em relação àquela representada na figura 5, o suporte 36 sendo disposto no lugar da cabeça 34a do parafuso 34 e vice-versa.

[0058] A figura 6 representa uma pá de retificação 40 formada a partir de uma estrutura fibrosa similar à estrutura fibrosa 10 ou 10'. A seção na matéria hachurada representa a seção da figura 5. A pá 40 se estende de acordo com uma direção axial X. O pé de pá 42 apresenta um conjunto de flange 28 e contraflange 30 tal como descrito precedentemente em referência à figura 5. Naturalmente, de acordo com uma variante, a pá apresenta por outro lado, na proximidade da cabeça da pá 44, um conjunto de flange e contraflange similar àquele do pé de pá 42.

[0059] A figura 7 representa uma virola 50 que se estende de acordo com uma direção axial X, formada a partir de uma estrutura fibrosa similar à estrutura fibrosa 10 ou 10'. A seção na matéria hachurada representa a seção da figura 5. A extremidade axial 52 da virola 50 apresenta um conjunto de flange 28 e contraflange 30 tal como descrito precedentemente em referência à figura 5. Naturalmente, de acordo com uma variante, a virola 50 apresenta por outro lado, na proximidade de sua segunda extremidade axial 54, um conjunto de flange e contraflange similar àquele da primeira extremidade axial 52. A virola 50 forma uma peça cilíndrica de

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura fibrosa (10, 10') para a fabricação de uma peça compósita (24) que compreende uma matriz (26) reforçada pela dita estrutura fibrosa (10, 10'), a dita estrutura fibrosa (10, 10') sendo realizada por tecedura tridimensional e apresentando uma parte principal (12) e uma borda (14) adjacente à parte principal (12), caracterizada pelo fato de que, na estrutura fibrosa (10, 10'), a dita borda (14) apresenta uma espessura (E4) superior à espessura (E1) da parte principal (12) e pelo fato de que a borda (14) compreende uma primeira parte (16) disposta na continuidade da parte principal (12) e uma segunda parte (18) superposta à primeira parte (16), em que a dita borda (14) é configurada para ser dobrada no lado da segunda parte (18) a partir de uma posição não dobrada em que a dita borda estende a parte principal para uma posição dobrada, de modo que as ditas primeira e segunda partes (16, 18) formem respectivamente um flange (28) e um contraflange (30) para a fixação da dita peça (24).

2/3 direção longitudinal (L), as fibras da primeira parte (16) sendo majoritariamente orientadas de acordo com a direção longitudinal (L) enquanto que as fibras da segunda parte (18) são majoritariamente orientadas de acordo com a direção transversal (T).

2. Estrutura fibrosa (10, 10'), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a borda (14) apresenta uma extremidade livre (14a), a primeira parte (16) sendo parcialmente separada da segunda parte (18) no lado da extremidade livre (14a) da borda (14).

3/3 com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que são acrescentados cordões (20T2) por ocasião da tecedura da estrutura fibrosa (10, 10') para realizar a segunda parte (18).

3. Estrutura fibrosa (10, 10'), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a espessura (E2) da primeira parte (16) é diferente da espessura (E3) da segunda parte (18).

4. Estrutura fibrosa (10, 10'), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a segunda parte (18) apresenta fibras de urdidura mais curtas do que as fibras de urdidura da primeira parte (16).

5. Estrutura fibrosa (10, 10'), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parte principal (12) se estende de acordo com uma direção longitudinal (L) e de acordo com uma direção transversal (T), a primeira parte (16) se estendendo na continuidade da parte principal (12) de acordo com a

Petição 870190112307, de 04/11/2019, pág. 20/26

6. Peça compósita (24) compreendendo:

uma matriz reforçada por uma estrutura fibrosa (10, 10'), caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa (10, 10') é realizada por tecedura tridimensional e apresenta uma parte principal (12) e uma borda (14) adjacente à parte principal (12), em que, na estrutura fibrosa (10, 10'), a dita borda (14) apresenta uma espessura (E4) superior à espessura (E1) da parte principal (12) e a borda (14) compreende uma primeira parte (16) disposta na continuidade da parte principal (12) e uma segunda parte (18) superposta à primeira parte (16), e em que a borda é dobrada em direção a segunda parte de modo que que a primeira e segunda partes respectivamente formam um flange (28) e um contraflange (30) de fixação.

7. Peça compósita (24), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que forma uma pá de retificação (40), o flange (28) e o contraflange (30) sendo dispostos na proximidade de um pé (42) dessa pá de retificação (40).

8. Peça compósita (24), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que forma uma peça cilíndrica (50) de seção circular, essa peça cilíndrica se estendendo ao longo de uma direção axial (X), o flange (28) e o contraflange (30) sendo anulares e dispostos na proximidade de uma extremidade axial (52) da peça cilíndrica (50).

9. Processo de fabricação de uma estrutura fibrosa (10, 10') para a fabricação de uma peça compósita (24) que compreende uma matriz reforçada pela dita estrutura fibrosa (10, 10'), caracterizado pelo fato de que a estrutura fibrosa (10, 10') é realizada como definida na reivindicação 1 e compreende tecer a estrutura fibrosa (10, 10') por tecedura tridimensional.

10. Processo de fabricação de uma estrutura fibrosa (10, 10'), de acordo

Petição 870190112307, de 04/11/2019, pág. 21/26

11. Processo de fabricação de uma estrutura fibrosa (10, 10'), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender soltar-se em parte a segunda parte (18) da primeira parte (16).

12. Processo de fabricação de uma peça compósita (24) que compreende uma matriz reforçada por uma estrutura fibrosa (10, 10'), caracterizado pelo fato de que:

- fornece-se a estrutura fibrosa (10, 10') como definida na reivindicação 14;

- dobra-se a borda (14) dessa estrutura fibrosa (10, 10') para formar um conjunto de flange (28) e contraflange (30) para a fixação da dita peça (24), e

- densifica-se a dita estrutura fibrosa (10, 10') com um polímero (26), as fibras (20L, 20T, 20T2) da dita estrutura fibrosa (10, 10') sendo embutidas em uma matriz formada pelo polímero (26).

13. Processo de fabricação de uma peça compósita (24), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que usina-se a extremidade livre (14a) da borda (14) de modo que uma extremidade livre (16a) da primeira parte (16) e uma extremidade livre (18b) da segunda parte (18) são dispostas na continuidade uma da outra.