BR112013014578B1

BR112013014578B1 - peça feita de material compósito que compreende um reforço fibroso densificado por uma matriz

Info

Publication number: BR112013014578B1
Application number: BR112013014578-1A
Authority: BR
Inventors: Thierry Godon; Bruno Jacques Gérard Dambrine
Original assignee: Snecma
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2020-12-01
Also published as: CA2820415C; FR2968679A1; US20130270389A1; WO2012080617A1; CN103261499B; EP2652185A1; RU2013132219A; US9365956B2; EP2652185B1; CN103261499A; JP6017445B2; BR112013014578A2; RU2578996C2; FR2968679B1; CA2820415A1; JP2014506304A

Abstract

ESTRUTURA FIBROSA PARA PEÇA FEITA DE MATERIAL COMPÓSITO QUE TEM UMA OU VÁRIAS PARTES EM FORMA DE ARCO Uma estrutura fibrosa (100) de reforço de peça feita de material compósito é tecida em uma só peça por tecedura multicamadas entre uma pluralidade de camadas de fios de urdidura (101) dispostas de modo adjacente entre duas faces da dita estrutura e uma pluralidade de camadas de fios de trama (102). A estrutura fibrosa (100) compreende pelo menos uma porção em forma de arco (120) que se estende acima de uma das faces da dita estrutura fibrosa (100), a porção em forma de arco (120) compreendendo pelo menos uma parte dos fios de urdidura (101) contínuos de pelo menos duas camadas adjacentes de fios de urdidura presentes em uma das faces da estrutura (100). Os fios de urdidura da porção em forma de arco (120) têm um comprimento superior aos fios de urdidura de pelo menos as duas camadas de fios de urdidura subjacentes da estrutura fibrosa (100). Os fios de urdidura da porção em forma de arco (120) são por outro lado separados dos outros fios de urdidura da estrutura fibrosa (100).

Description

Antecedentes da invenção

[0001] A presente invenção se refere à realização de peças feitas de material compósito e mais especialmente à realização de estruturas fibrosas de reforço para tais peças.

[0002] Um domínio de aplicação da invenção é mais especialmente a realização de peças feitas de material compósito estrutural, quer dizer peças de estrutura com reforço fibroso e densificado por uma matriz. Os materiais compósitos permitem realizar peças que têm uma massa global menor do que essas mesmas peças quando elas são realizadas em material metálico.

[0003] As peças de geometria padrão realizadas em material compósito apresentam geralmente um bom caráter estrutural e uma resistência mecânica elevada em razão notadamente do fato de que, na maior parte dos casos, o reforço fibroso da peça é realizado em uma só peça e permite assim uma boa distribuição dos esforços mecânicos exercidos sobre toda parte da peça.

[0004] Em contrapartida, a realização em material compósito de peças de geometrias mais complexas, e em especial aquelas que compreendem um ou vários elementos destinados a sustentar o conjunto da peça, não permite em geral oferecer uma resistência mecânica elevada no conjunto da peça.

[0005] De fato, no caso por exemplo da realização em material compósito de um cárter de motor de avião munido de um ou vários estribos de suspensão para a fixação do motor na asa do avião, o reforço fibroso do ou dos estribos de suspensão é fabricado independentemente do reforço fibroso da virola do cárter e é adaptado em seguida sobre esse último, por exemplo por costura ou colagem. Em razão das solicitações mecânicas muito grandes (vários milhares de toneladas) que são exercidas ao nível dos estribos que sustentam o motor, uma tal concepção de cárter não pode oferecer uma resistência mecânica suficiente. Esse tipo de peça é, conseqüentemente, hoje sempre fabricado em material metálico e apresenta, conseqüentemente, uma massa global relativamente grande.

Objetivo e sumário da invenção

[0006] É, portanto, desejável poder dispor de peças geométricas complexas que apresentam uma massa global reduzida ao mesmo tempo em que têm as propriedades mecânicas exigidas.

[0007] Com essa finalidade, de acordo com a invenção, é proposta uma peça feita de material compósito que compreende um reforço fibroso densificado por uma matriz, a peça compreendendo pelo menos um elemento em forma de arco, o dito reforço sendo constituído por uma estrutura fibrosa de reforço de peça feita de material compósito, a dita estrutura sendo tecida em uma só peça por tecedura multicamadas entre uma pluralidade de camadas de fios de urdidura dispostas de modo adjacente entre duas faces da dita estrutura e uma pluralidade de camadas de fios de trama, caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa compreende pelo menos uma porção em forma de arco que se estende acima de uma das faces da dita estrutura fibrosa, a porção em forma de arco compreendendo pelo menos uma parte dos fios de urdidura contínuos de pelo menos duas camadas adjacentes de fios de urdidura presentes em uma das faces da estrutura, os fios de urdidura da dita porção em forma de arco tendo um comprimento superior aos fios de urdidura de pelo menos as duas camadas de fios de urdidura subjacentes da dita estrutura e pelo fato de que os ditos fios de urdidura da dita porção em forma de arco são separados dos outros fios de urdidura da estrutura fibrosa.

[0008] Assim, é possível formar peças feitas de material compósito que compreendem elementos de suspensão ou de fixação formados a partir da ou das porções em forma de arco. A ou as porções em forma de arco sendo tecidas a partir de fios de urdidura contínuos com o resto da estrutura fibrosa, os esforços exercidos ao nível dos elementos de suspensão ou de fixação da peça podem ser compensados pelo conjunto da estrutura dessa última.

[0009] De acordo com modos de realização da invenção, a estrutura fibrosa compreende várias porções em forma de arco dispostas de modo adjacente no sentido trama e/ou várias porções em forma de arco deslocadas umas das outras no sentido urdidura, e isso em uma ou nas duas faces da dita estrutura fibrosa.

[0010] De acordo com uma característica da invenção, a estrutura fibrosa apresenta uma forma de tira que se estende de acordo com um comprimento determinado no sentido urdidura e que apresenta uma largura determinada no sentido trama, cada porção em forma de arco se estendendo em um comprimento no sentido trama inferior ao comprimento da estrutura fibrosa e apresentando uma largura no sentido trama inferior à largura da dita estrutura. De acordo com uma variante de realização, a ou as porções em forma de arco podem apresentar uma largura no sentido trama igual à largura da tira da estrutura fibrosa.

[0011] De acordo com um aspecto da invenção, cada porção em forma de arco apresenta uma contextura no sentido urdidura substancialmente idêntica àquela da porção da estrutura fibrosa situada embaixo da porção em forma de arco.

[0012] De acordo com um outro aspecto da invenção, cada porção em forma de arco apresenta uma contextura no sentido urdidura menor do que aquela da porção da estrutura fibrosa situada embaixo da porção em forma de arco.

[0013] De acordo com mais um outro aspecto da invenção, cada porção em forma de arco pode compreender fios de trama que têm um título maior do que os fios de tramas da porção da estrutura fibrosa situada embaixo da porção em forma de arco.

[0014] A peça feita de material compósito de acordo com a invenção pode notadamente constituir um cárter de motor aeronáutico que compreende pelo menos um estribo de suspensão.

[0015] A invenção tem também como objeto um turbopropulsor equipado com um cárter de motor de acordo com a invenção.

[0016] A invenção visa ainda uma aeronave equipada com pelo menos um turbopropulsor de acordo com a invenção. Breve descrição dos desenhos

[0017] Outras características e vantagens da invenção se destacarão da descrição seguinte de modos especiais de realização da invenção, dados a título de exemplos não limitativos, em referência aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de um cárter de motor aeronáutico de acordo com um modo de realização da invenção, - a figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva de uma estrutura fibrosa para a fabricação de um cárter de motor aeronáutico da figura 1, - as figuras 3A a 3D são vistas em corte trama em escala ampliada que mostram um exemplo de disposição de fios de trama em uma parte do esboço fibroso da figura 1 que não compreende a porção em forma de arco, - as figuras 3E a 3H são vistas em corte trama em escala ampliada que mostram vários planos sucessivos de armadura em uma parte do esboço fibroso da figura 1 que compreende a porção em forma de arco, - as figuras 3I a 3L são vistas em corte urdidura em escala ampliada que mostram vários planos sucessivos de armadura em uma parte do esboço fibroso da figura 1 que compreende a porção em forma de arco, - a figura 4 mostra a conformação da estrutura fibrosa da figura 2 tendo em vista sua densificação, - as figuras 5A a 5D são vistas em corte trama em escala ampliada que mostram vários planos sucessivos de armadura em uma parte de esboço fibroso que compreende uma porção em forma de arco, - a figura 6 é uma vista em perspectiva de um outro modo de realização de um cárter de motor aeronáutico de acordo com a invenção, - a figura 7 é uma vista em perspectiva de um modo de realização de uma porta munida de charneira de acordo com a invenção, - a figura 8 é uma vista em perspectiva de um modo de realização de uma porção de virola munida de uma divisória interna de acordo com a invenção, - a figura 9 é uma vista em perspectiva de um modo de realização de uma porção de virola munida de uma divisória interna e de uma divisória externa de acordo com a invenção, - a figura 10 é uma vista em perspectiva de um outro modo de realização de um cárter de motor aeronáutico de acordo com a invenção. Descrição detalhada de modos de realização

[0018] A invenção se aplica de uma maneira geral à realização de estruturas fibrosas próprias para constituir reforços fibrosos, ou pré-formas, para a fabricação de peças feitas de material compósito que compreendem pelo menos um elemento em forma de arco.

[0019] De acordo com a invenção, a parte da estrutura fibrosa destinada a formar o elemento em forma de arco é formada integralmente com o resto da estrutura fibrosa. Mais precisamente e como explicado em detalhes abaixo, a parte destinada a formar o elemento em forma de arco é tecida a partir de fios de urdidura contínuos com o resto da estrutura. Assim, os esforços exercidos ao nível do elemento em forma de arco podem ser compensados pelo conjunto da estrutura fibrosa que constitui o reforço da peça feita de material compósito. A figura 1 ilustra um cárter 10 de um motor de avião feito de material compósito formado por uma virola 11 que compreende um estribo de suspensão 12 destinado a permitir a fixação do motor em um pilar de asa de avião (não representado na figura 1).

[0020] A figura 2 mostra bastante esquematicamente um esboço fibroso 100 destinado a formar a pré-forma fibrosa do cárter 10.

[0021] O esboço fibroso 100 é obtido, como ilustrado esquematicamente na figura 2, por tecedura multicamadas realizada de modo conhecido com o auxílio de um tear de tipo Jacquard no qual foi disposto um feixe de fios de urdiduras 101 ou cordões em uma pluralidade de camadas, os fios de urdiduras sendo ligados por fios de trama 102.

[0022] No exemplo ilustrado, a tecedura multicamadas é uma tecedura de ponto de tecido “interlock”. Por tecedura “interlock”, entende-se aqui uma armadura de tecedura na qual cada camada de fios de trama liga várias camadas de fios de urdidura com todos os fios de uma mesma coluna de trama que têm o mesmo movimento no plano da armadura.

[0023] Outros tipos de tecedura multicamadas conhecidos poderão ser utilizados, como notadamente aqueles descritos no documento WO 2006/136755 do qual o conteúdo é incorporado aqui por via de referência.

[0024] O esboço fibroso de acordo com a invenção pode ser tecido notadamente, mas não exclusivamente, a partir de fios de fibras de carbono, de cerâmica tal como carboneto de silício, ou ainda de metal tal como titânio.

[0025] Como ilustrado na figura 2, o esboço fibroso 100 apresenta uma forma de tira 110 que se estende em comprimento de acordo com uma direção X, a tira sendo destinada a formar, depois de conformação do esboço, a virola 11 do cárter 10, uma porção 120 em forma de arco destinada a formar o estribo de suspensão 12 estando presente no esboço fibroso.

[0026] Em partes 100a e 100c do esboço fibroso 100 situadas de um lado e de outro da parte 100b que compreende a porção 120, todas as camadas de fios de urdidura compreendem fios de urdidura de mesmo comprimento e cada uma das camadas de fios de urdidura é ligada pelo menos à ou às camadas de fios de urdidura adjacentes por fios de tramas de maneira a obter nas partes 100a e 100c do esboço uma estrutura na qual todas as camadas de fios de urdiduras estão ligadas.

[0027] Na parte 100b, a tira 110 é dividida em duas sub-tiras 110a e 110b por uma zona de separação 111 formada entre um primeiro grupo de camadas de fios de urdidura 101a e um segundo grupo de fios de urdidura 101b. A sub-tira 110a é formada por pelo menos duas camadas de fios de urdiduras adjacentes ou sucessivas a partir da primeira camada de fios de urdidura presente em uma face do esboço fibroso 100, aqui a face superior enquanto que a sub-tira 110b é formada pelas camadas de fios de urdidura subjacentes àquelas da sub-tira 110a. De acordo com a invenção, os fios de urdidura as sub-tira 110a apresentam um comprimento superior àquele dos fios das camadas de fios de urdidura subjacentes da sub-tira 110b. Essa diferença de comprimento pode ser obtida aplicando-se aos fios de urdidura das camadas de fios de urdidura da sub-tira 110a uma velocidade de solicitação superior à velocidade de solicitação dos fios de urdidura das camadas de fios de urdidura da sub-tira 110b. De acordo com uma variante de realização, o comprimento dos fios de urdidura das camadas de fios de urdidura da sub-tira 110a pode ser aumentado em relação àquele dos fios de urdidura da sub-tira 110b puxando-se para isso os fios de urdidura das camadas de fios de urdidura da subtira 110a.

[0028] Um modo de tecedura multicamadas com armadura interlock das partes 100a ou 100c do esboço 100 é mostrado esquematicamente pelas figuras 3A a 3D que são respectivamente vistas parciais ampliadas de planos em corte urdidura sucessivos. Nesse exemplo, o esboço 100 compreende 6 camadas de fios de urdidura 101 que se estendem na direção X. Nas figuras 3A a 3D, as 6 camadas de fios de urdidura C1 a C6 são ligados por fios de trama T1 a T5. Por preocupação com a simplificação, somente 6 camadas de fios de urdidura e 5 camadas de fios de trama são representadas aqui, naturalmente de acordo com as dimensões (largura e espessura) da estrutura fibrosa que se deseja obter, essa última poderá ser realizada com um número de camadas de fios de urdidura e de trama assim como um número de fios por camada muito maiores.

[0029] As figuras 3E a 3H são respectivamente vistas parciais ampliadas de planos de corte urdidura sucessivos de uma armadura da parte 100b do esboço 100 que compreende a sub-tira 110a que corresponde à porção 120 e a sub-tira 110b. Na parte 100b, os fios de trama T3 não ligam entre si as camadas de fios de urdidura C3 e C4 de modo que o esboço 100 apresenta uma separação 103 entre as sub-tiras 110a e 110b que forma a zona de separação 111. As figuras 3E a 3H correspondem a planos de armadura sucessivos situados na parte ascendente da porção em forma de arco 120.

[0030] Na figura 3E, camadas C”1, C”2 e C”3 que correspondem respectivamente a uma porção dos fios de urdidura das três camadas de fios de urdidura C1, C2 e C3 e que são destinadas a formar a porção em forma de arco 120 são ligadas entre si pelos fios de trama T1 e T2 enquanto que as camadas C’1, C’2 e C’3 que correspondem aos fios de urdidura que restam das três camadas de fios de urdidura C1, C2 e C3 não são tecidas. As três camadas de fios de urdidura subjacentes C4, C5 e C6 são ligadas entre si pelos fios de trama T3, T4 e T5.

[0031] As figuras 3F, 3G e 3H mostram respectivamente os três planos de armadura sucessivos que são realizados na seqüência do plano de armadura da figura 3E. Os planos de armaduras das figuras 3E a 3H são repetidos em todo o comprimento da porção 120.

[0032] As figuras 3I a 3L são respectivamente vistas parciais ampliadas de planos de corte trama sucessivos de uma armadura do esboço 100 que compreende a parte 100b. Na parte 100b, os fios de trama das duas camadas de fios de trama C”T1 e C”T2 e que pertencem à sub-tira 110a são tecidos com os fios de urdidura ch1, ch2 e ch3 das camadas de fios de urdidura C”1, C”2 e C”3 (figuras 3E a 3H) enquanto que os outros fios de trama das camadas de fios de trama subjacentes CT3, CT4 e CT5 e que pertencem à sub-tira 110b são tecidos com os fios de urdidura ch4, ch5 e ch6 das camadas de fios de urdidura C4, C5 e C6 (figuras 3E a 3H).

[0033] Como ilustrado nas figuras 3I a 3L, na parte 100b, o número de fios de trama T1 e T2 presentes respectivamente nas camadas C”T1 e C”T2 é maior do que o número de fios de trama T3, T4 e T5 presentes respectivamente nas camadas CT3, CT4 e CT5. Isso permite manter uma contextura constante na sub-tira 110a em relação à sub-tira 110b e ao resto do esboço 100, quer dizer o número de fios de trama por unidade de comprimento no sentido urdidura é constante entre as duas sub-tiras 110a e 110b, e isso apesar do comprimento superior dos fios de urdidura na sub-tira 110a. Se for inserido o mesmo número de fios de trama nas sub-tiras 110a e 110b, o passo entre dois fios de trama adjacentes no sentido urdidura na tira 110 a pode ser reduzido inserindo-se para isso fios de trama que têm um título maior do que os fios de trama inseridos na sub-tira 110b.

[0034] A contextura na sub-tira 110 a pode ser também menor (ou solta) do que na sub-tira 110b, quer dizer que o número de fios de trama por unidade de comprimento no sentido urdidura é menor na sub-tira 110a do que na sub-tira 110b.

[0035] No final da tecedura, os fios de urdidura não tecidos, a saber aqui os fios de urdidura das camadas C’1, C’2 e C’3 (figuras 3E a 3H), assim como os fios de trama não tecidos, a saber as partes dos fios de trama T1 e T2 situadas fora das camadas C”1, C”2 e C”3 são cortados para extrair o esboço 100 representado na figura 2 tal como ele é proveniente da tecedura multicamadas e antes de qualquer conformação. De acordo com uma variante de realização, a porção em forma de arco pode ser também cortada com o jato de água a fim, por exemplo, de reduzir sua espessura e/ou de modificar seu perfil em largura no sentido trama.

[0036] O sobre-comprimento dos fios de urdidura da sub-tira 110a na parte 110b e a zona de separação 111 disposta por ocasião da tecedura entre as sub-tiras 110a e 110b permitem formar a porção em forma de arco 120.

[0037] A porção em forma de arco da estrutura fibrosa da invenção é constituída por várias camadas de fios de urdiduras ligadas entre si. Essa porção delimita em relação ao resto da tira subjacente uma cavidade que será conservada na peça final, quer dizer depois de densificação da textura pela matriz.

[0038] Procede-se em seguida à densificação do esboço fibroso para formar o cárter 10 da figura 1. Para isso, como ilustrado na figura 4, o esboço fibroso 100 é conformado em torno de um mandril 150, as duas extremidades livres do esboço 100 podem ser, por exemplo, costuradas juntas antes de densificação ou simplesmente superpostas, essas últimas sendo ligadas entre si por ocasião da densificação. Obtém-se assim uma pré-forma fibrosa 130 pronta para ser densificada. Um elemento de inserção 160 que corresponde à forma interior da porção em forma de arco 120 é por outro lado colocado sob essa última a fim de manter a porção em forma de arco na forma durante a densificação e impedir a formação de uma matriz dentro do volume presente entre a porção 120 e a tira inferior do esboço. Em variantes de realização, o esboço fibroso apresenta um comprimento que corresponde a várias vezes a circunferência do cárter, a porção em forma de arco podendo estar situada na parte do esboço disposta sobre o mandril por ocasião da última volta ou, ao contrário, na ou nas primeiras voltas, aberturas que permitem a passagem do arco através das voltas seguintes sendo nesse caso dispostas no esboço.

[0039] A densificação da pré-forma fibrosa consiste em preencher a porosidade da pré-forma, na totalidade ou em parte do volume dessa última, com o material constitutivo da matriz.

[0040] A matriz do material compósito que constitui a estrutura de perfil aerodinâmico pode ser obtida de modo conhecido em si de acordo com o processo por via líquida.

[0041] O processo por via líquida consiste em impregnar a pré-forma com uma composição líquida que contém um precursor orgânico do material da matriz. O precursor orgânico se apresenta habitualmente sob a forma de um polímero, tal como uma resina, eventualmente diluído em um solvente. A pré-forma é colocada dentro de um molde que pode ser fechado de maneira estanque com um alojamento que tem a forma da peça final moldada. Aqui, a pré-forma é colocada entre um molde e um contra-molde que apresentam respectivamente a forma exterior e a forma interior (como o mandril 150) do cárter a realizar. Em seguida, fecha-se o molde e injeta-se o precursor líquido de matriz (por exemplo uma resina) dentro de todo o alojamento para impregnar toda a parte fibrosa da pré-forma.

[0042] A transformação do precursor em matriz orgânica, a saber sua polimerização, é realizada por tratamento térmico, geralmente por aquecimento do molde, depois de eliminação do solvente eventual e reticulação do polímero, a pré- forma sendo sempre mantida dentro do molde que tem uma forma que corresponde àquela da peça a realizar. A matriz orgânica pode ser notadamente obtida a partir de resinas epóxidos, tais como, por exemplo, a resina epóxido de altos desempenhos vendida, ou de precursores líquidos de matrizes carbono ou cerâmica.

[0043] No caso da formação de uma matriz carbono ou cerâmica, o tratamento térmico consiste em submeter à pirólise o precursor orgânico para transformar a matriz orgânica em uma matriz carbono ou cerâmica de acordo com o precursor utilizado e as condições de pirólise. A título de exemplo, precursores líquidos de carbono podem ser resinas com taxa de coque relativamente elevada, tais como resinas fenólicas, enquanto que precursores líquidos de cerâmica, notadamente de SiC, podem ser resinas de tipo policarbossilano (PCS) ou polititanocarbossilano (PTCS) ou polissilazano (PSZ). Vários ciclos consecutivos, desde a impregnação até o tratamento térmico, podem ser realizados para chegar ao grau de densificação desejado.

[0044] De acordo com um aspecto da invenção, a densificação da pré-forma fibrosa pode ser realizada pelo processo bem conhecido de moldagem por transferência dito RTM (“Resin Transfert Moulding”). De acordo com o processo RTM, coloca-se a pré-forma fibrosa 130 com o mandril 150 e o elemento de inserção 160 (figura 4) dentro de um molde que apresenta a forma exterior do cárter a realizar. Uma resina termoendurecível é injetada dentro do espaço interno delimitado entre a peça feita de material rígido e o molde e que compreende a pré-forma fibrosa. Um gradiente de pressão é geralmente estabelecido dentro desse espaço interno entre o lugar no qual é injetada a resina e os orifícios de evacuação dessa última a fim de controlar e de otimizar a impregnação da pré-forma pela resina.

[0045] A resina utilizada pode ser, por exemplo, uma resina epóxido. As resinas adaptadas para os processos RTM são bem conhecidas. Elas apresentam de preferência uma baixa viscosidade para facilitar sua injeção nas fibras. A escolha da classe de temperatura e/ou a natureza química da resina é determinada em função das solicitações termomecânicas às quais a peça deve ser submetida. Uma vez que a resina foi injetada em todo o reforço, procede-se a sua polimerização por tratamento térmico de acordo com o processo RTM.

[0046] Depois de injeção e da polimerização, a peça é desmoldada. No final, a peça tem o contorno definido para retirar o excesso de resina e os chanfros são usinados para obter o cárter 10 da figura 1.

[0047] As figuras 5A a 5H mostram esquematicamente vistas parciais ampliadas de planos em corte urdidura sucessivos de uma variante de modo de tecedura multicamadas com armadura interlock de um esboço 200 destinado a formar um cárter de motor de avião similar ao cárter 10 da figura 1, a saber que apresenta uma virola munida de um estribo de suspensão integrado em forma de arco. Esse modo de tecedura difere daquele das figuras 3A a 3H pelo fato de que são utilizadas somente 2 camadas de fios de urdidura para formar uma porção em forma de arco 220. Nesse exemplo, o esboço 200 compreende 5 camadas C10 a C50 de fios de urdidura 201 que, nas figuras 5A a 5D, são ligadas entre si por fios de trama 201 referenciados T10 a T40, o esboço formando uma tira 210. Nas figuras 5E a 5H, que correspondem à parte do esboço fibroso na qual a porção em forma de arco 220 do esboço fibroso é formada, os fios de trama T20 não ligam entre si as camadas de fios de urdidura C20 e C30 de modo que o esboço 200 apresenta uma separação 203 que separa duas sub-tiras 210a e 210b. A sub-tira 210a que corresponde à porção em forma de arco 220 do esboço 200 compreende fios de urdidura de um comprimento superior àquele dos fios de urdidura da sub-tira 210b. Nas figuras 5E a 5H, camadas C”10 e C”20 que correspondem respectivamente a uma porção dos fios de urdidura das duas camadas de fios de urdidura C10 e C20 e que são destinadas a formar a porção em forma de arco 220 são ligadas entre si pelos fios de trama T10 e T20 enquanto que as camadas C’10 e C’20 que correspondem aos fios de urdidura que restam das três camadas de fios de urdidura C10 e C20 não são tecidos. As três camadas de fios de urdidura subjacentes C30, C40 e C50 são ligadas entre si pelos fios de trama T30 e T40. Os planos de armaduras das figuras 4E a 4H são repetidos em todo o comprimento da porção 220. O número de fios de trama inseridos na sub-tira 210a pode ser maior do que o número de fios de trama inseridos na sub-tira 210b a fim de manter uma contextura no sentido urdidura constante entre essas duas sub-tiras apesar do comprimento superior dos fios de urdidura na sub-tira 210a. A contextura no sentido urdidura pode ser também menor (ou solta) na sub-tira 210a em relação à contextura no sentido urdidura da sub-tira 210b se for inserido o mesmo número de fios de urdidura nas sub-tiras 210a e 210b. SE for inserido o mesmo número de fios de trama nas sub-tiras 210a e 210b, o passo entre dois fios de trama adjacentes no sentido urdidura na tira 210a pode ser reduzido inserindo-se fios de trama que têm um título maior do que os fios de trama inseridos na sub-tira 210b.

[0048] A invenção não está limitada à formação de uma peça de revolução que compreende um só elemento em forma de arco. A título de exemplos não limitativos, as figuras 6 a 10 mostram outros tipos de peças que podem ser realizados de acordo com a invenção. A figura 6 mostra um cárter 20 de motor aeronáutico que compreende uma virola 21 na qual são formados três estribos de suspensão adjacentes 22, 23 e 24 no sentido da largura da virola. A figura 10 mostra um cárter 60 de motor aeronáutico que compreende uma virola 61 na qual são formados três estribos de suspensão 62, 63 e 64 distribuídos na circunferência da virola. Nesses casos, por ocasião da realização da estrutura fibrosa de acordo com a invenção, são formadas três porções em forma de arco do mesmo modo que aquele descrito acima para a realização das porções 120 e 220, essas três porções sendo realizadas utilizando-se para isso fios de urdidura adjacentes no sentido trama do esboço fibroso, o comprimento dos fios de urdidura dessas três porções sendo evidentemente superior àquele dos fios de urdidura das camadas de fios de urdidura subjacentes assim como dos fios de urdidura situados entre duas porções ou no exterior dessas últimas no sentido trama.

[0049] A figura 7 representa uma porta 30 que compreende um painel 31 munido de duas charneiras 32 e 33. Nesse caso, por ocasião da realização da estrutura fibrosa de acordo com a invenção, são formadas duas porções em forma de arco do mesmo modo que àquele descrito acima para a realização das porções 120 e 220, essas duas porções sendo realizadas utilizando-se para isso fios de urdidura adjacentes no sentido trama do esboço fibroso, os fios de urdidura utilizados para cada uma dessas duas porções sendo respectivamente situados na proximidade de uma borda do esboço no sentido trama. O comprimento dos fios de urdidura dessas duas porções é evidentemente superior àquele dos fios de urdidura das camadas de fios de urdidura subjacentes assim como dos fios de urdidura situados entre as duas porções ou no exterior daquelas no sentido trama.

[0050] A figura 8 ilustra uma porção de virola 40 que compreende uma divisória interna 41 que pode ser utilizada como passa-fios ou como conduto. Essa peça é obtida realizando-se uma estrutura fibrosa que compreende, em toda a largura no sentido trama do esboço fibroso, uma porção em forma de arco formada do mesmo modo que aquele descrito acima para a realização das porções 120 e 220, o esboço fibroso sendo simplesmente densificado sendo para isso mantido de acordo com uma curvatura invertida em relação aos esboços 100 e 200.

[0051] A figura 9 representa uma porção de virola 50 que compreende uma divisória externa 51 disposta em uma face externa 50a da porção de virola e uma divisória interna 52 disposta em uma face interna 50b da porção de virola 50. Nesse caso, a estrutura fibrosa a partir da qual é formado o reforço fibroso da porção de virola 50 compreende uma primeira porção em forma de arco que se estende acima de uma das faces da estrutura fibrosa e uma segunda porção em forma de arco que se estende acima da outra face da estrutura fibrosa. As primeira e segunda porções em forma de arco são respectivamente formadas com fios de urdidura de pelo menos duas camadas adjacentes de fios de urdidura presentes em cada uma das faces da estrutura fibrosa. Essas primeira e segunda porções em forma de arco são realizadas do mesmo modo que aquele descrito acima para a realização das porções 120 e 220, a saber com fios de urdidura contínuos com o resto da estrutura mas que têm um comprimento superior aos fios de urdidura de pelo menos as duas camadas de fios de urdidura subjacentes da estrutura, os fios de urdidura de cada porção em forma de arco sendo separados dos outros fios de urdidura da estrutura fibrosa.

[0052] De acordo com a invenção, o reforço fibroso dos estribos de suspensão 22 a 24, das charneiras 32 e 33, da divisória interna 41 assim como das divisórias interna e externa 51 e 52 são todos formados com fios de urdidura contínuos com o reforço fibroso do resto da estrutura, a saber o reforço fibroso respectivamente da virola 21, do painel 31, da porção de virola 41 e da porção de virola 50.

[0053] A forma e as dimensões das peças feitas de material compósito realizadas com a estrutura fibrosa da invenção podem ser variadas e não se limitarem notadamente a peças em forma de virola ou de painel, mas a qualquer outro tipo de formas nas quais uma ou várias partes em forma de arco devem ser realizadas.

Claims

1. Peça feita de material compósito que compreende um reforço fibroso densificado por uma matriz, a peça compreendendo pelo menos um elemento em forma de arco, o dito reforço sendo constituído por uma estrutura fibrosa (100) de reforço de peça (10) feita de material compósito, a dita estrutura sendo tecida em uma só peça por tecedura multicamadas entre uma pluralidade de camadas de fios de urdidura (101) dispostas de modo adjacente entre duas faces da dita estrutura e uma pluralidade de camadas de fios de trama (102), caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa (100) compreende pelo menos uma porção em forma de arco (120) que se estende acima de uma das faces da dita estrutura fibrosa (100), a porção em forma de arco (120) compreendendo pelo menos uma parte dos fios de urdidura (101) contínuos de pelo menos duas camadas adjacentes de fios de urdidura presentes em uma das faces da estrutura (100), os fios de urdidura da dita porção em forma de arco (120) tendo um comprimento superior aos fios de urdidura de pelo menos as duas camadas de fios de urdidura subjacentes da dita estrutura (100) e em que os ditos fios de urdidura da dita porção em forma de arco são separados dos outros fios de urdidura da estrutura fibrosa (100).

2. Peça de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa compreende várias porções em forma de arco dispostas de modo adjacente no sentido trama.

3. Peça de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa compreende várias porções em forma de arco deslocadas umas das outras no sentido urdidura.

4. Peça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa compreende várias porções em forma de arco dispostas nas duas faces da dita estrutura fibrosa.

5. Peça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a estrutura fibrosa apresenta uma forma de tira (110) que se estende de acordo com um comprimento determinado no sentido urdidura e que apresenta uma largura determinada no sentido trama e em que cada porção em forma de arco (120) se estende em um comprimento no sentido trama inferior ao comprimento da dita estrutura e apresenta uma largura no sentido trama inferior à largura da dita estrutura.

6. Peça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que cada porção em forma de arco (120) apresenta uma contextura no sentido urdidura substancialmente idêntica àquela da porção da dita estrutura fibrosa (110b) situada embaixo da dita porção em forma de arco (120).

7. Peça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que cada porção em forma de arco (120) apresenta uma contextura no sentido urdidura menor do que aquela da porção da dita estrutura fibrosa (110b) situada embaixo da dita porção em forma de arco (120).

8. Peça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que cada porção em forma de arco compreende fios de trama que têm um título maior do que os fios de tramas da porção da dita estrutura fibrosa situada embaixo da dita porção em forma de arco.

9. Peça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que constitui um cárter (10) de motor aeronáutico que compreende pelo menos um estribo de suspensão (12).