BR112013000620B1

BR112013000620B1 - método para fabricar material compósito à base de resina

Info

Publication number: BR112013000620B1
Application number: BR112013000620-0A
Authority: BR
Inventors: Hidetaka Hattori; Hideki Horizono; Takaaki Sato; Tadashi Yazaki
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2020-12-08
Also published as: US9227386B2; RU2012158094A; US20130112335A1; BR112013000620A8; CA2804586A1; JP2012020521A; JP5686997B2; CN102958679A; CN102958679B; EP2594388A1; CA2804586C; EP2594388B1; BR112013000620A2; RU2535707C2; EP2594388A4; WO2012008235A1

Abstract

MÉTODO PARA FABRICAR MATERIAL COMPOSTO COM BASE EM RESINA É fornecido um método de fabricação capaz de controlar a espessura de placa de um material composto com base em resina, com maior precisão. O método para fabricar o material composto com base em resina inclui um estágio no qual pré-impregnados (30) são empilhados em um gabarito (20) de uma forma predeterminada até que os pré-impregnados (30) tenham uma espessura predeterminada; um estágio no qual os pré-impregnados empilhados (30) e o gabarito (20) são cobertos com material de ensacamento (35) e tratamento térmico pressurizado é aplicado a ele para formar um primeiro artigo semi-moldado (40a) e um segundo artigo semi- moldado (40b); um estágio no qual a espessuras de placa do primeiro artigo semi-moldado (40a) e do segundo artigo semi- moldado (40b) são medidas, um estágio no qual o número de lonas adicionais (42) é determinado com base nas espessuras de placa medidas, uma espessura de placa desejada do material composto com base em resina e propriedades fisícas das lonas adicionais (42), e um estágio no qual um produto em camadas (43) é formado empilhando o número predeterminado de lonas adicionais (42) entre o primeiro artigo semi-moldado (40a) e o segundo artigo semi-moldado (40b)(...).

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção é relativa a um método para fabricar um material compósito à base de resina Técnica fundamental

[0002] Materiais compósitos à base de resina, tais como resinas reforçadas com fibra, são amplamente utilizados para elementos estruturais de aeroplanos, automóveis, navios e similares, por seu baixo peso e alta resistência.

[0003] Os materiais compósitos à base de resina são genericamente formados empilhando uma pluralidade de pré-impregnados que são feitos de resinas reforçadas com fibra e realizando tratamento de aquecimento e pressurização sobre eles, em uma autoclave ou similar.

[0004] Por exemplo, quando material compósito à base de resina é aplicado a longarinas de rotor de um helicóptero o material compósito à base de resina é solicitado a ter resistência suficiente para suportar uma carga de tração que é gerada pela força centrífuga e uma precisão rígida, de modo que lâminas rotativas possam alcançar uma frequência natural projetada (comportamento dinâmico). É conhecido que a rigidez é proporcional ao cubo da espessura da placa de um elemento que é feito de um material compósito à base de resina. Consequentemente, para realizar as longarinas de rotor feitas de materiais compósitos à base de resina é necessário minimizar variações em espessura da placa em relação ao valor projetado (por exemplo, mais ou menos 2%, ou menos).

[0005] Contudo, o material compósito à base de resina curado em uma autoclave pode, possivelmente, ter uma variação na espessura da placa maior do que o valor de variação desejado descrito acima, devido a causas tais como variações em espessura da placa de um próprio pré-impregnado, variações em fluidez na resina durante aquecimento e uma perda da resina relacionada a elas, variações em processo de empilhamento, e presença de espaço de ar que permanece entre camadas.

[0006] Consequentemente, existe uma necessidade por um método de fabricação capaz de controlar de maneira restrita a espessura da placa do material compósito à base de resina.

[0007] A Literatura de Patente 1 divulga um método para fabricar um material compósito depositando (empilhando) uma pluralidade de lonas pré-impregnadas em sequência sobre uma superfície de moldagem de um elemento molde básico. Na Literatura de Patente 1 o material compósito é fabricado repetindo: uma etapa de depositar um número predeterminado de pré-impregnados; uma etapa de realizar compressão em autoclave sobre os pré-impregnados aproximadamente na temperatura ambiente; e uma etapa de depositar um grupo de lonas auxiliares sobre um produto autoclavado em camadas para ajustar flutuações em espessura de placa.

Lista de citações

[0008] Literatura de Patente

[0009] Literatura de Patente 1

[00010] Tradução japonesa da Publicação de Pedido Internacional PCT número 2000-507.517 (Reivindicação 1, P.14, 1.13 a P. 23, 1. 4 e Figura 3).

Sumário da invenção Problema técnico

[00011] No método de fabricação na Literatura de Patente 1, compressão dos pré- impregnados é realizada para cada um do número predeterminado de pré- impregnados, em temperatura ambiente. Isto provoca transbordamento de resina durante tratamento final de aquecimento e pressurização, como resultado do qual, a espessura da placa é facilmente modificada.

[00012] O objetivo da presente invenção é fornecer um método de fabricação capaz de controlar a espessura de placa de um material compósito à base de resina com maior precisão.

Solução para o problema

[00013] Para realizar o objetivo acima, a presente invenção fornece um método para fabricar um material compósito à base de resina, que compreende:

[00014] um estágio de empilhamento de pré-impregnados no qual pré- impregnados feitos de resina reforçada com fibra são empilhados sobre um gabarito de uma forma predeterminada, até que os pré-impregnados tenham uma espessura predeterminada; um estágio de compactação a quente no qual os pré-impregnados empilhados e o gabarito são cobertos com um material de ensacamento e o material de ensacamento é tratado termicamente sob pressão para formar um primeiro artigo semi-moldado e um segundo artigo semi-moldado; um estágio de medição de espessura de placa no qual espessuras de placa do primeiro artigo semi-moldado e do segundo artigo semi-moldado são medidas; um estágio de determinação de número de lonas adicionais no qual o número de lonas adicionais é determinado com base nas espessuras de placa medidas, uma espessura de placa desejada do material compósito à base de resina, e propriedades físicas das lonas adicionais; e um estágio de ligação no qual um produto em camadas é formado empilhando o número determinado de lonas adicionais entre o primeiro artigo semi-moldado e o segundo artigo semi-moldado que são colocados sobre o gabarito da forma predeterminada, o produto em camadas e o gabarito são cobertos com material de ensacamento e o material de ensacamento é tratado termicamente sob pressão.

[00015] Para o material compósito à base de resina da presente invenção o primeiro artigo semi-moldado e o segundo artigo semi-moldado são produzidos colocando pré-impregnados no gabarito da forma desejada e aplicando tratamento térmico pressurizado aos pré-impregnados armazenados no gabarito. Consequentemente, no estágio dos artigos semi-moldados que são produtos semiacabados, as variações em espessura de placa em relação ao valor de projeto podem ser suprimidas. Além disto, um produto em camadas é formado colocando lonas adicionais entre o primeiro artigo semi-moldado e o segundo artigo semi- moldado. O produto em camadas é então submetido a tratamento térmico pressurizado para produzir um material compósito à base de resina, como um produto. Neste caso o número de lonas adicionais é determinado em consideração à espessura de placa do primeiro artigo semi-moldado e do segundo artigo semi- moldado, a espessura de placa desejada do material compósito à base de resina, e às propriedades físicas de lonas adicionais. Isto torna possível controlar a espessura de placa do material compósito à base de resina com precisão suficiente.

[00016] Além disto, o material compósito à base de resina na presente invenção é fabricado utilizando o gabarito de uma forma predeterminada, o qual fornece uma vantagem que ajustamento da largura do componente por usinagem e similar não é necessário.

[00017] Na invenção anteriormente mencionada é preferível que o gabarito inclua um gabarito de fundo e um gabarito lateral, e que um material que impeça vazamento de resina seja colocado sobre uma superfície de contato entre o gabarito de fundo e o gabarito lateral.

[00018] Na presente invenção o gabarito que inclui o gabarito de fundo e o gabarito lateral é utilizado para obter o material compósito à base de resina de uma forma desejada. Com relação a isto, quando o tratamento térmico pressurizado é aplicado aos pré-impregnados para produzir artigos semi-moldados, resina pode escoar para fora da superfície de contato entre os gabaritos e pode influenciar flutuações na espessura de placa.

[00019] Na presente invenção um material de impedimento de vazamento de resina é colocado sobre a superfície de contato entre o gabarito de fundo e o gabarito lateral para impedir o transbordamento da resina. Portanto, torna-se possível aprimorar a precisão de controlar a espessura de placa.

[00020] Na invenção anteriormente mencionada, no mínimo em qualquer um dos estágios de formação do artigo semi-moldado e o estágio de ligação, o material de ensacamento é preferivelmente tratado termicamente enquanto um interior do material de ensacamento é mantido em atmosfera de pressão reduzida.

[00021] Genericamente, quando tratamento térmico pressurizado é aplicado aos pré-impregnados, a pressão dentro do material de ensacamento é reduzida, e o material de ensacamento é pressurizado a partir do exterior. O interior do material de ensacamento é então liberado para a atmosfera antes de aumentos de temperatura. Contudo, na presente invenção uma vez que o gabarito é utilizado, o ar que permanece entre camadas pode não ser descarregado para o exterior no momento do tratamento térmico pressurizado, ou ar pode escoar de volta no momento da liberação para atmosfera. Como resultado, ar pode permanecer dentro do material compósito à base de resina. Bolsões de ar (micro-vazios) que permanece entre camadas provocam resistência degradada do material compósito à base de resina. Particularmente no estágio de ligação, que é um estágio de ligar artigos semi- moldados curados, a liberação de atmosfera tende a provocar geração de bolsos de ar entre o artigo semi-moldado e as lonas adicionais.

[00022] Na presente invenção o interior do material de ensacamento é colocado em atmosfera de pressão reduzida antes que tratamento térmico seja realizado. Isto torna possível promover descarga de ar entre camadas.

[00023] Neste caso, dispositivo de descarga de ar é preferivelmente colocado sobre uma seção transversal dos pré-impregnados empilhados ou do produto em camadas.

[00024] O gabarito é utilizado na presente invenção. Consequentemente, é aconselhável colocar o dispositivo de descarga de ar sobre uma superfície lateral do produto em camadas, que é constituído de pré-impregnados ou artigos semi- moldados e lonas adicionais, de modo que uma rota seja assegurada para descarregar o ar entre camadas para o exterior.

Efeitos vantajosos da invenção

[00025] De acordo com a presente invenção torna-se possível controlar a espessura de placa do material compósito à base de resina, com alta precisão. Também se torna possível suprimir geração de micro-vazios entre camadas, e com isto impedir que a resistência do material compósito à base de resina se degrade.

[00026] Uma vez que o material compósito à base de resina é produzido utilizando um gabarito predeterminado na presente invenção, estágios tais como usinagem de largura do componente podem ser vantajosamente omitidos.

Breve descrição de desenhos

[00027] Figura 1: a figura 1 é uma visão geral de uma longarina de rotor de um helicóptero.

[00028] Figura 2: a figura 2 é uma vista esquemática para explicar um método para fabricar um material compósito à base de resina da presente invenção.

[00029] Figura 3: a figura 3 é uma vista esquemática para explicar o método para fabricar o material compósito à base de resina da presente invenção.

[00030] Figura 4: a figura 4 mostra uma vista em gráfico para explicar condições de temperatura e condições de pressão no estágio de formação do artigo semi- moldado.

[00031] Figura 5: a figura 5 mostra uma vista em gráfico para explicar condições de temperatura e condições de pressão no estágio de ligação.

Descrição de modalidades

[00032] Uma modalidade de um método para fabricar um material compósito à base de resina de acordo com a presente invenção será descrito com referência aos desenhos.

[00033] A figura 1 é uma visão geral de uma longarina de rotor de um helicóptero, produzida utilizando um material compósito à base de resina. A longarina de rotor 10 é constituída de uma placa de resina reforçada com fibra. Exemplos da placa de resina reforçada com fibra incluem materiais plásticos reforçados com fibra de vidro e materiais plásticos reforçados com fibra de carbono.

[00034] O método para fabricar o material compósito à base de resina da presente modalidade está descrito com referência à figura 2 até a figura 5.

[00035] O método para fabricar o material compósito à base de resina da presente modalidade inclui um estágio de empilhamento de pré-impregnados, um estágio de formação de artigo semi-moldado, um estágio de medição de espessura de placa, um estágio de determinação de número de lonas adicionais e um estágio de ligação. 1. Estágio de empilhamento de pré-impregnados (figura 2a)

[00036] Um pré-impregnado 30, feito de resina reforçada com fibra, é empilhado sobre o interior de um gabarito 20. O gabarito 20 inclui um gabarito de fundo 21 e um gabarito lateral 22. O gabarito lateral 22 é colocado de modo a circundar a periferia do pré-impregnado. O gabarito 20 é feito idêntico à forma da superfície de um produto final, por exemplo, a longarina de rotor 10 na figura 1. Como mostrado na figura 3, é preferível colocar uma folha de silicone 23 como um material de prevenção de vazamento de resina sobre uma superfície de contato entre o gabarito de fundo 21 e o gabarito lateral 22. Exemplos do material de prevenção de vazamento de resina podem incluir resinas de silicone curáveis e graxas de alta temperatura em adição a silicones.

[00037] Como mostrado na figura 3, uma lona de descascamento 24 pode ser colocada como um dispositivo de descarga de ar sobre a superfície do gabarito lateral 22 que está em contato com o pré-impregnado 30. Exemplos de dispositivos de descargas de ar podem incluir não apenas tecidos tais como lonas de descascamento, mas também tecidos de liberação revestidos com Teflon (marca comercial registrada) e filmes perfurados.

[00038] Sobre a superfície do gabarito de fundo 21 que está em contato com o pré-impregnado 30, um filme de FEP (resina de copolímero de tetrafluoroetileno/hexafluoreto de propileno) pode ser colocado como uma folha de liberação 25. Aqui a folha de liberação 25 pode ser fixada com pastas de borrifamento e similares.

[00039] O pré-impregnado 30 é adequadamente cortado de modo a ser correspondido a uma forma interna do gabarito 20, e é colocado empilhado dentro do gabarito 20.

[00040] Neste estágio, o número de pré-impregnados a ser empilhado em cada parte é determinado de modo que uma espessura t de um artigo semi-moldado que é obtida no estágio de formação do artigo semi-moldado, satisfaz a fórmula (1) em consideração ao número e espessura de lonas adicionais para utilização nos estágios subsequentes.

[00041] t = (T - d x n)/2 (1)

[00042] onde T representa um valor de projeto de espessura de placa da longarina do rotor, d representa uma espessura de uma lona adicional depois de cura, e n representa um número admitido de lonas adicionais (n é um inteiro de 1 ou mais).

[00043] De acordo com a resistência requerida de cada parte, os pré-impregnados são colocados dentro do gabarito de modo que a sua fibra tenha orientação predeterminada. Quando uma pluralidade de pré-impregnados está empilhada em uma seção de montagem 11 posicionada em ambas as extremidades da longarina de rotor 10 na figura 1, os pré-impregnados são colocados de modo que cada fibra pré-impregnada tenha uma direção de orientação de 0° ,45° e 90° em relação a uma direção longitudinal da longarina do rotor (uma direção L na figura 1).

[00044] A ordem de empilhamento e o número de pré-impregnados em empilhamento em cada direção de orientação são adequadamente determinados de acordo com a resistência requerida. Em uma seção eixo 12 da longarina do rotor, os pré-impregnados são colocados empilhados de modo que a fibra tenha principalmente uma direção de orientação de 0 ° em relação à direção longitudinal L.

[00045] 2. Estágio de formação do artigo semi-moldado (figura 2 b)

[00046] Processamento de compactação a quente é aplicado aos pré- impregnados 30 empilhados dentro do gabarito 20, de modo que as camadas dos pré-impregnados 30 são ligadas a quente uma à outra.

[00047] Uma lona de descascamento 31 e uma folha de liberação (filme FEP) 32 são colocadas sobre os pré-impregnados 30. A folha de liberação 32 pode ser fixada com pastas de borrifamento e similares. Um molde (placa de pressão) 33 com uma superfície lisa é colocado sobre os pré-impregnados 30.

[00048] Como mostrado na figura 2b, uma superfície superior do gabarito de fundo 21, o gabarito lateral 22 e a placa de pressão 33 são cobertas com um pano respirador 34 e um filme de ensacamento (material de ensacamento) 35. O filme de ensacamento 35 é fixado sobre o gabarito de fundo 21 com uma fita vedante 36.

[00049] A figura 4 é uma vista em gráfico para explicar condições de temperatura e condições de pressão durante processamento de compactação a quente no estágio de formação de artigo semi-moldado. A figura 4a mostra temperatura de pré- impregnação, a figura 4b mostra pressão dentro de uma autoclave, a figura 4c mostra pressão dentro do filme de ensacamento.

[00050] Ar dentro de uma área coberta com o filme de ensacamento 35 é descarregado através de um circuito de desaeração (não mostrado) fornecido entre o filme de ensacamento 35 e o gabarito de fundo 21. Neste caso o interior do filme de ensacamento está em uma atmosfera de pressão reduzida que tem pressão genericamente na faixa desde -101,3 kPa até -74,7 kPa (isto é, desde 0,025 kPa até 26.625 kPa) em relação à pressão atmosférica (101.325 kPa) (ver figura 4c).

[00051] O gabarito 20 que tem a pressão dentro do filme de ensacamento 35 sendo reduzida é trazido para uma autoclave. O interior da autoclave é pressurizado para a faixa desde aproximadamente 588 kPa até 686 kPa enquanto o interior do filme de ensacamento 35 está em estado de pressão reduzida (ver figura 4b).

[00052] Uma vez que o interior da autoclave está estabilizado na pressão acima, a temperatura dentro da autoclave (pré-impregnados) é aumentada a partir da temperatura ambiente até a faixa de temperatura onde resina pode escoar (ver figura 4a). Por exemplo, no caso onde os pré-impregnados para utilização são feitos de resina epóxi curável a 180° C, a temperatura é aumentada até a faixa desde 95° C até 100° C. Uma taxa de aquecimento é 3 °C/minuto ou menos. Mantendo a taxa de aquecimento na faixa acima mencionada, torna possível assegurar a uniformidade em temperatura de todos os pré-impregnados. Em consideração ao tempo requerido para o estágio de formação do artigo semi-moldado, a taxa de aquecimento deveria preferivelmente ser 1° C/ minuto, ou mais.

[00053] Uma vez que a temperatura de amolecimento da resina seja alcançada, o interior da autoclave é retido na condição de 4 horas até 6 horas. Depois da retenção, a temperatura dentro da autoclave é abaixada a uma taxa de queda de temperatura de 3 °C/minuto ou menos. Em consideração ao tempo requerido para o estágio de formação do artigo semi-moldado, a taxa de queda de temperatura deveria preferivelmente ser 1° C/minuto ou mais. No momento quando a temperatura dentro da autoclave alcança 60 °C, o interior da autoclave é aberto, isto é, a sua pressão é reduzida para pressão atmosférica. No momento quando a temperatura dentro da autoclave é estabilizada ou se torna 50 °C ou menos, a pressão dentro do filme de ensacamento é reduzida para pressão atmosférica.

[00054] Através deste estágio um artigo semi-moldado é obtido, no qual as camadas dos pré-impregnados são ligadas por pressão e calor.

[00055] Na presente modalidade dois ou mais artigos semi-moldados são produzidos para um produto material compósito à base de resina.

[00056] Na presente modalidade a folha de silicone é colocada entre o gabarito de fundo e o gabarito lateral, de modo que resina não escoe para fora, para o exterior do gabarito durante processamento de compactação a quente. O processamento de compactação a quente é realizado na faixa de temperatura onde resina pode escoar, de modo que os pré-impregnados são integrados para terem uma forma estável. Portanto, no estágio do artigo semi-moldado flutuações em espessura de placa com relação a um valor de projeto são suprimidas.

[00057] Além disto, a lona de descascamento é colocada sobre a superfície lateral dos pré-impregnados para manter o interior do filme de ensacamento em um vácuo, e processamento de compactação a quente é realizado nesta condição. Como resultado, ar que acumula entre camadas é descarregado para o exterior durante o processamento, e com isto geração de bolsos de ar entre camadas é suprimida.

[00058] 3. Estágio de medição de espessura de placa

[00059] Espessuras de placa em porções especificadas do artigo semi-moldado são medidas. As espessuras de placa podem ser medidas depois que o artigo semi- moldado está liberado do gabarito, ou podem ser medidas enquanto colocados dentro do gabarito.

[00060] A espessura de placa em cada parte do artigo semi-moldado obtido pelo estágio de empilhamento de pré-impregnados acima descrito e o estágio de formação de artigo semi-moldado, tem variações de aproximadamente mais ou menos 5% em relação à fórmula (1).

[00061] 4. Estágio de determinação de número de lonas adicionais

[00062] Em consideração à espessura de placa em cada parte do artigo semi- moldado medido pelo estágio de medição de espessura de placa, um valor de projeto de espessura de placa do produto material compósito à base de resina e propriedades físicas de lonas adicionais, o número de lonas adicionais n na fórmula (1) é determinado. Resumidamente, é assegurado que uma ou mais lonas adicionais são selecionadas neste estágio.

[00063] As propriedades físicas das lonas adicionais incluem materiais das lonas adicionais (por exemplo, tipo de resina), e flutuações em espessura no caso onde as lonas curam em diversas temperaturas. Neste estágio é aconselhável fazer um banco de dados das propriedades físicas de lonas adicionais antecipadamente, de modo que as lonas adicionais possam ser selecionadas de maneira apropriada de acordo com as especificações de produtos.

[00064] 5. Estágio de ligação (figuras 2c e 2d)

[00065] Como mostrado na figura 2c, um número determinado de lonas adicionais 42 são empilhadas em uma superfície plana (uma superfície que tem a folha de pressão depositada sobre ela no estágio de formação de artigo semi-moldado) do um artigo semi-moldado 40a colocado dentro de um gabarito 41a que é similar em forma ao gabarito utilizado no estágio de empilhamento de pré-impregnados. Outro artigo semi-moldado 40b colocado dentro de um gabarito 41b que é similar em forma ao gabarito utilizado no estágio de empilhamento de pré-impregnados é colocado de modo que uma sua superfície plana esteja em contato com uma superfície superior da lona adicional 42. Assim, um produto em camadas 43 é formado.

[00066] Como mostrado na figura 2d, um gabarito lateral 44 é colocado sobre a superfície lateral do produto em camadas 43. É preferível colocar uma lona de descascamento 45 sobre a superfície onde o produto em camadas 43 está em contato com o gabarito lateral 44.

[00067] Uma superfície superior do gabarito 41a, o gabarito 41b e o gabarito lateral 44 são cobertos com um pano respirador 46 e um filme de ensacamento 47. O filme de ensacamento 47 é fixado sobre o gabarito 41a com uma fita vedante 48.

[00068] A figura 5 é uma vista em gráfico que mostra um exemplo de condições de temperatura e condições de pressão em tratamento térmico pressurizado no estágio de ligação. A figura 5a mostra temperatura de um produto em camadas e a figura 5b mostra pressão dentro de uma autoclave, e a figura 5c mostra pressão dentro de um filme de ensacamento.

[00069] O interior de uma área coberta com o filme de ensacamento 47 é descarregado através de um circuito de desaeração (não mostrado) fornecido entre o filme de ensacamento 47 e o gabarito 41a. Neste caso o interior do filme de ensacamento está em atmosfera de pressão reduzida, que tem pressão genericamente na faixa desde -101,3 kPa até -74,7 kPa (isto é, desde 0,025 kPa até 26.625 kPa) em relação à pressão atmosférica (101,325 kPa) (ver figura 5c).

[00070] O gabarito que tem a pressão dentro do filme de ensacamento 47 sendo reduzida é trazido para uma autoclave. O interior da autoclave é pressurizado enquanto a pressão dentro do filme de ensacamento 47 está em um estado reduzido (ver figura 5b).

[00071] Depois que o interior da autoclave está pressurizado e estável em aproximadamente 588 kPa até 686 kPa, a temperatura dentro da autoclave (produto em camadas) é aumentada a partir da temperatura ambiente para a temperatura de cura da resina. Por exemplo, no caso onde os pré-impregnados para utilização são feitos de resina epóxi curável a 180 °C, a temperatura é aumentada até a faixa desde 175 °C até 180 °C. Na figura 5a a taxa de aquecimento é ajustada com dois estágios. No estágio a partir da temperatura ambiente até 120 °C a taxa de aquecimento é 3 °C/minuto ou menos, e no estágio desde 120 °C até a temperatura de cura da resina, a taxa de aquecimento é 0,5 °C/minuto ou menos. Sob tais condições de aquecimento, produção eficiente e homogeneidade de produtos podem ser conseguidas. A taxa de aquecimento pode ser constante até a temperatura de cura. Quando a taxa de aquecimento é constante, é suficiente ajustar a taxa em 0,5 °C/minuto ou menos. Em consideração ao tempo requerido para o estágio de ligação, a taxa de aquecimento deveria preferivelmente ser 0,25 °C/minuto ou mais.

[00072] Uma vez que a temperatura de cura seja alcançada, o interior da autoclave é retido na condição de 2 horas até 2,5 horas. Depois da retenção a temperatura dentro da autoclave é reduzida a uma taxa de queda de temperatura de 3 °C/minuto ou menos. Em consideração ao tempo requerido para o estágio de ligação, a taxa de queda de temperatura deveria preferivelmente ser 1 °C/minuto ou mais. No momento quando a temperatura dentro da autoclave alcança 60 °C a autoclave é aberta e a sua pressão interior é reduzida para pressão atmosférica. No momento quando a temperatura dentro da autoclave é estabilizada ou se torna 50 °C ou menos, a pressão dentro do filme de ensacamento é reduzida para pressão atmosférica.

[00073] Depois que o gabarito é retirado da autoclave, o material compósito à base de resina é liberado do gabarito.

[00074] Por exemplo, no caso de fabricar um elemento componente tal como a longarina de rotor na qual a seção de montagem 11 em ambas as extremidades está em uma relação de torção com a seção eixo 10, artigos semi-moldados curados, e lonas adicionais são empilhados e submetidos a processamento de autoclave. Consequentemente, superfícies de ligação entre os artigos semi-moldados e as lonas adicionais na seção de torção, por exemplo a seção de montagem da longarina do motor, geram facilmente bolsos de ar devido à diferença em forma entre as superfícies de ligação. Com a presença da seção de torção espaços podem ser produzidos entre os gabaritos e os artigos semi-acabados, o que pode por provocar a aplicação de pressão insuficiente sobre a seção de torção. Devido a estas condições bolsos de ar são facilmente gerados entre as superfícies de ligação, e com isso a resistência do material compósito à base de resina é degradada. Neste estágio o tratamento térmico pressurizado é realizado com a lona de descascamento colocada sobre a superfície lateral do produto em camadas, como descrito antes, de modo à estrutura ser implementada, o que ajuda a descarga do ar entre a superfícies de ligação. Consequentemente, se torna possível suprimir geração de micro- vazios, e com isto aprimorar a qualidade do material compósito à base de resina. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 10. Longarina de rotor 11. Seção de montagem 12. Seção eixo 20, 41a, 41b. Gabarito 21, Gabarito de fundo 22, 24. Gabarito lateral 23, Folha de silicone 24, 31, 45. Lona de descascamento 25, 32. Folha de liberação 30. Pré-impregnado 33, Placa de pressão 34, 46. Pano respirador 35, 47. Filme de ensacamento (material de ensacamento) 36, 48. Fita vedante 40a, 40b. Artigo semi-moldado 42, Lona adicional 43, Produto em camadas

Claims

1. Método para fabricar um material compósito à base de resina, caracterizado pelo fato de compreender: um estágio de empilhamento de pré-impregnados no qual pré-impregnados feitos de resina reforçada com fibra são empilhados em um gabarito de uma forma predeterminada, até que os pré-impregnados tenham uma espessura predeterminada; um estágio de formação de artigo semi-moldado, no qual os pré-impregnados empilhados e o gabarito são cobertos com um primeiro material de ensacamento e o primeiro material de ensacamento é tratado termicamente sob pressão em uma temperatura dentro de uma faixa onde a resina pode escoar para formar um primeiro artigo semi-moldado e um segundo artigo semi-moldado; um estágio de medição de espessura de placa no qual espessuras de placa do primeiro artigo semi-moldado e do segundo artigo semi-moldado são medidas; um estágio de determinação de um número de lonas adicionais no qual o número de lonas adicionais é determinado com base nas espessuras de placa medidas, uma espessura de placa desejada do material compósito à base de resina, e propriedades físicas das lonas adicionais; e um estágio de ligação, no qual um produto em camadas é formado empilhando o número determinado de lonas adicionais entre o primeiro artigo semi- moldado e o segundo artigo semi-moldado, que são colocados sobre o gabarito da forma predeterminada, o produto em camadas e o gabarito são cobertos com um segundo material de ensacamento e o segundo material de ensacamento é tratado termicamente sob pressão em uma temperatura de cura da resina.

2. Método para fabricar o material compósito à base de resina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o gabarito incluir um gabarito de fundo e um gabarito lateral, e um material de prevenção de vazamento de resina sendo colocado sobre uma superfície de contato entre o gabarito de fundo e o gabarito lateral.

3. Método para fabricar o material compósito à base de resina, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de, pelo menos em qualquer um do estágio de formação do artigo semi-moldado e do estágio de ligação, o primeiro material de ensacamento e o segundo material de ensacamento serem tratado termicamente enquanto dentro do primeiro material de ensacamento e o segundo material de ensacamento são mantidos em atmosfera de pressão reduzida.

4. Método para fabricar o material compósito à base de resina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de um elemento de descarga de ar ser colocado em uma seção transversal dos pré-impregnados empilhados ou no produto em camadas.