BR112015013772B1

BR112015013772B1 - método para fabricação de um enrijecedor composto

Info

Publication number: BR112015013772B1
Application number: BR112015013772-5A
Authority: BR
Inventors: Daniel Richard Smith; Andrew E. Modin; Edoardo Depase; Donald Chester Darrow; Mark Klewiada
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2021-06-08
Also published as: KR20150104085A; JP6353465B2; EP2941345B1; RU2631296C2; CN104903081A; BR112015013772A2; WO2014107241A1; JP2016501756A; CA2890761C; MX2015008509A; KR102143668B1; EP2941345A1; RU2015117413A; CA2890761A1; CN104903081B; MX371351B

Abstract

MÉTODOS PARA FABRICAÇÃO DE UMA ESTRUTURA COMPOSTA CURVADA E DE UM ENRIJECEDOR COMPOSTO. Um método é provido para a fabricação de um enrijecedor composto tendo uma folha contínua curvada e pelo meno s um flange curvado. Um comprimento substancialmente reto de fita prepreg unidirecional é posicionado em um portador. O pelo menos um flange curvado é formado usando o portador para direcionar uma primeira porção da fita para uma primeira superfície de ferramenta curvada. A folha contínua curvada é formada usando o portador para formar uma segunda porção da fita para uma segunda superfície de ferramenta curvada.

Description

1. Campo:

[001] Esta descrição em geral se refere aos processos para fabricarestruturas compostas curvadas, e se refere mais particularmente com um método de fabricação de estruturas compostas tais como enrijecedores tendo curvas de composto usando fita de compósito de pré-impregnado.

2. Fundamentos:

[002] Durante a deposição de lonas de compósito de pré-impregnadopor uma ferramenta, algumas vezes é necessário conformar proximamente as lonas para curvas, contornos e/ou funcionalidades da ferramenta de maneira a garantir que as fibras seguem o caminho de carga, e a deposição é dimensionalmente precisa e substancialmente livre de vazios, rugas e/ou atolamento. Técnicas conhecidas para conformar lonas para as superfícies de ferramenta curvadas envolvem lançamento, corte e/ou divisão das lonas durante o processo de deposição, e/ou varredura de mão extensiva para conformar uma lona para superfícies de ferramenta contornadas. Estas técnicas algumas vezes podem consumir tempo e/ou não podem resultar em uma parte curada tendo a resistência mecânica desejada. Outra solução para o problema envolve direcionar de maneira incremental fita de compósito de pré- impregnado cortada relativamente estreita para uma ferramenta contornada de maneira a formar lonas curvadas. No entanto o uso de fita cortada pode aumentar os custos de material e reduzir as taxas de produção já que a deposição da fita cortada pode consumir mais tempo.

[003] De maneira apropriada, existe uma necessidade por ummétodo de deposição e formação de lonas compostas curvadas, especialmente lonas de 0 grau, usando fita de compósito de pré-impregnado unidirecional substancialmente reta. Também existe uma necessidade por um método de deposição e formação de lonas de zero grau curvadas que evita a necessidade de direcionar incrementalmente tiras individuais de fita de compósito de pré- impregnado unidirecional cortada em torno de uma ferramenta curvada.

SUMÁRIO

[004] As configurações descritas provêem um método para suportar,posicionar e deformar fita de compósito de pré-impregnado unidirecional reta, enquanto está sendo conformada para formas complexas, contornos e funcionalidades de uma ferramenta. Comprimentos retos de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional são usados para formar estruturas tendo curvas de composto. O método usa um filme de portador deformável para suportar lonas formadas a partir da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional durante o processo de deposição de maneira a evitar as lonas a partir de formação de rugas e/ou atolamento já que eles estão sendo depositados. O uso do filme de portador permite que as lonas de compósito de pré-impregnado sejam posicionadas de maneira precisa e deformadas de maneira uniforme como necessário para se conformar para as superfícies de ferramenta contornadas. O filme de portador também pode ser usado para estabilizar uma lona composta durante a manipulação e o transporte. O método pode eliminar a necessidade do uso de fita de compósito de pré- impregnado unidirecional cortada estreita, e equipamento de posicionamento de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional cortada automatizado relativamente caro para a deposição incremental de lonas de zero grau. O método também pode reduzir ou eliminar a necessidade de trabalho manual, lançamento, corte, e divisão das lonas durante o processo de deposição. Adicionalmente, o método pode reduzir o tempo necessário para a deposição e formação de estruturas contornadas complexas usando largura completa da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional. Adicionalmente, o método pode aprimorar a precisão de limites de lona e provê deformação mais uniforme do material de lona quando necessário, resultando em aprimoramentos na resistência e aparência de partes compostas curadas.

[005] O método descrito inclui a deposição de uma lona de zero grauem um filme de portador deformável em uma direção substancialmente retilínea ou reta. A lona de zero grau pode compreender múltiplas larguras de uma fita de compósito de pré-impregnado unidirecional ou uma única largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional arranjada em diferentes camadas, ou em segmentos espaçados. Os segmentos de lona podem ser escalonados e então sobrepostos em uma subsequente operação de formação para criar um comprimento de lona desejado.

[006] De acordo com uma configuração descrita, um método éprovido para a deposição de uma parte composta em uma ferramenta. O método compreende prover um comprimento de uma fita de resina composta reforçada com fibras unidirecionais tendo uma orientação de fibra de grau substancialmente zero e posicionando a fita de resina composta reforçada com fibras unidirecionais em um filme de portador deformável. O método compreende adicionalmente formar a fita de resina composta reforçada com fibras unidirecionais e o filme de portador em uma primeira superfície curvada de uma ferramenta de formação, e então formar a fita de resina composta reforçada com fibras unidirecionais e o filme de portador em torno de um eixo curvado em uma segunda superfície curvada na ferramenta de formação. O método também inclui remover o filme de portador da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional formada. O posicionamento da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional no filme de portador pode incluir posicionar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em contato face a face com o filme de portador e compactar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional contra o filme de portador. O método pode compreender adicionalmente contornar pelo menos uma borda da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional ao longo do seu comprimento. A fita de compósito de pré-impregnado unidirecional pode ser formada para a segunda superfície curvada da ferramenta através da deformação do filme de

portador durante o processo de formação.

[007] De acordo com outra configuração descrita, um método éprovido para a fabricação de uma estrutura composta curvada tendo pelo menos duas pernas curvadas. O método compreende prover um comprimento de uma fita de compósito de pré-impregnado tendo fibras de reforço unidirecionais com uma orientação de fibra de grau substancialmente zero. O método compreende adicionalmente aderir a fita de compósito de pré- impregnado unidirecional a um filme e formar uma primeira perna da estrutura formando o filme e uma primeira porção da largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional sobre uma primeira superfície curvada de uma ferramenta de formação. O método compreende adicionalmente formar uma segunda perna da estrutura formando o filme e uma segunda porção da largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em uma segunda superfície curvada da ferramenta de formação. O método também inclui remover o filme a partir da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional formada e curar a fita de compósito de pré- impregnado unidirecional formada.

[008] De acordo com mais uma configuração, um método é providopara fabricar um enrijecedor composto tendo uma folha contínua curvada e pelo menos um flange curvado. O método compreende a deposição de um comprimento reto de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em um filme de portador. O método compreende adicionalmente formar o flange usando o filme de portador para direcionar uma primeira porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma primeira superfície de ferramenta curvada, e formar a folha contínua usando o filme de portador para formar uma segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma segunda superfície de ferramenta curvada. O método inclui adicionalmente remover o filme de portador a partir da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional formada, e curar a lona formada.

[009] De acordo com uma configuração adicional, um método éprovido de deposição uma parte composta de múltiplas lonas em uma ferramenta tendo superfícies contornadas. O método inclui prover um filme de portador deformável e reforçar uma porção do filme de portador contra a deformação, incluindo impregnar a porção de filme de portador com fibras de reforço. O método também inclui posicionar um duplicador composto em uma superfície do filme de portador, e posicionar uma tira de filme de liberação na superfície do filme de portador. Uma lona composta é posicionada na superfície do filme de portador sobrepondo o duplicador e a tira de filme de liberação. O método inclui adicionalmente a deposição de uma pluralidade de cursos de ira de fibra de compósito de pré-impregnado unidirecional em uma relação a lado a lado na superfície do filme de portador.

[0010] De acordo com um aspecto da presente descrição é provido um método de deposição de uma parte composta em uma ferramenta, compreendendo: prover um comprimento de uma fita de resina composta reforçada com fibras unidirecionais tendo uma orientação de fibra de grau substancialmente zero, posicionando a fita de resina composta em um filme de portador deformável, formando a fita de resina composta e o filme de portador para uma primeira superfície curvada em uma ferramenta de formação, formando a fita de resina composta e o filme de portador em torno de um eixo curvado para uma segunda superfície curvada na ferramenta de formação, e removendo o filme de portador a partir da fita de resina composta. Vantajosamente o método compreende posicionar a fita de resina composta no filme de portador inclui compactar a fita de resina composta contra o filme de portador. Vantajosamente o método compreende adicionalmente contornar pelo menos uma borda da fita de resina composta ao longo do seu comprimento. Vantajosamente o método compreende contornar a borda da fita de resina composta é realizada através do corte da fita de resina composta ao longo da borda. Vantajosamente o método compreende formar a fita de resina composta e o filme de portador inclui deformar o filme de portador. Vantajosamente o método compreende deformar o filme de portador é realizada já que a fita de resina composta e o filme de portador estão sendo formados na segunda superfície da ferramenta.

[0011] De acordo com mais um aspecto da presente descrição é provida uma parte composta depositada por um método compreendendo: prover um comprimento de uma fita de resina composta reforçada com fibras unidirecionais tendo uma orientação de fibra de grau substancialmente zero, posicionar a fita de resina composta em um filme de portador deformável, formar a fita de resina composta e o filme de portador em uma primeira superfície curvada em uma ferramenta de formação, formar a fita de resina composta e o filme de portador em torno de um eixo curvado para uma segunda superfície curvada na ferramenta de formação, e remover o filme de portador a partir da fita de resina composta.

[0012] De acordo com mais um aspecto da presente descrição é provido um método de fabricação de uma estrutura composta curvada tendo pelo menos duas pernas curvadas, compreendendo: prover um comprimento de uma fita de compósito de pré-impregnado tendo fibras de reforço unidirecionais com uma orientação de fibra de grau substancialmente zero, aderir a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional a um filme, formar uma primeira perna da estrutura formando o filme e uma primeira porção de uma largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional sobre uma primeira superfície curvada de uma ferramenta de formação, formar uma segunda perna da estrutura formando o filme e uma segunda porção da largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma segunda superfície curvada da ferramenta de formação, remover o filme a partir da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional formada, e curar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional formada. Vantajosamente o método compreende em que formar a segunda perna é realizada pressionando o filme e cisalhando a segunda porção da largura da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional em torno de uma linha de dobra curvada para a segunda superfície curvada da ferramenta. Vantajosamente o método compreende formar o filme para a segunda superfície curvada da ferramenta inclui deformar o filme. Vantajosamente o método compreende adicionalmente contornar pelo menos uma borda da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional ao longo do seu comprimento. Vantajosamente o método compreende contornar a borda da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional é realizada através do corte da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional ao longo da borda.

[0013] De acordo com mais um aspecto da presente descrição é provida uma estrutura composta curvada fabricada por um método compreendendo: prover um comprimento de uma fita de compósito de pré- impregnado tendo fibras de reforço unidirecionais com uma orientação de fibra de grau substancialmente zero, aderir a fita de compósito de pré- impregnado unidirecional a um filme, formando uma primeira perna da estrutura formando o filme e uma primeira porção de uma largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional sobre uma primeira superfície curvada de uma ferramenta de formação, formando uma segunda perna da estrutura formando o filme e uma segunda porção da largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma segunda superfície curvada da ferramenta de formação, remover o filme a partir da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional formada, e curar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional formada.

[0014] De acordo com mais um aspecto da presente descrição é provido um método para fabricar um enrijecedor composto tendo uma folha contínua curvada e pelo menos um flange curvado, compreendendo: posicionar um comprimento substancialmente reto de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em um filme de portador, formar o pelo menos um flange curvado usando o filme de portador para direcionar uma primeira porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma primeira superfície de ferramenta curvada, e formar a folha contínua curvada usando o filme de portador para formar uma segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma segunda superfície de ferramenta curvada. Vantajosamente o método compreende formar a folha contínua curvada inclui deformar o filme de portador já que a segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional está sendo formada para a segunda superfície de ferramenta curvada. Vantajosamente o método compreende em que: direcionar a primeira porção da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional inclui um direcionamento de uma primeira porção de uma largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional, e formação da segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional inclui formar uma segunda porção da largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional. Vantajosamente o método compreende em que uma única largura da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional é usada para formar o pelo menos um flange curvado e a folha contínua curvada. Vantajosamente o método compreende formar a folha contínua curvada inclui cisalhar uma porção de uma largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em torno de uma linha de dobra curvada para a segunda superfície de ferramenta. Vantajosamente o método compreende adicionalmente: remover o filme de portador da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional após a folha contínua curvada e o pelo menos um flange curvado foram formados, e a cura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional. Vantajosamente o método compreende adicionalmente: fixar o pelo menos um flange curvado contra a primeira superfície de ferramenta curvada, e em que a formação da folha contínua curvada é realizada enquanto o pelo menos um flange curvado é fixado contra a primeira superfície de ferramenta. Vantajosamente o método compreende posicionar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional no filme de portador inclui formar segmentos de sobreposição de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional no filme de portador através da formação em sequência segmentos deslocados da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional no filme de portador. Vantajosamente o método compreende posicionar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional no filme de portador inclui sobrepor os segmentos. Vantajosamente o método compreende adicionalmente: contornar uma borda da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional ao longo do seu comprimento antes de pelo menos um flange curvado e a folha contínua curvada são formados.

[0015] De acordo com mais um aspecto da presente descrição é provido um enrijecedor composto fabricado por um método compreendendo: posicionar um comprimento substancialmente reto de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em um filme de portador, formar o pelo menos um flange curvado usando o filme de portador para direcionar uma primeira porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma primeira superfície de ferramenta curvada, e formar a folha contínua curvada usando filme de portador para formar uma segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional para uma segunda superfície de ferramenta curvada.

[0016] De acordo com mais um aspecto adicional da presente descrição é provido um método de deposição de uma parte composta de múltiplas lonas em uma ferramenta tendo superfícies contornadas as quais uma deposição deve se conformar, compreendendo: prover um filme de portador deformável, reforçar uma porção do filme de portador contra a deformação, incluindo impregnar o filme de portador com fibras de reforço, posicionar um duplicador composto em uma superfície do filme de portador, posicionar uma tira de filme de liberação na superfície do filme de portador, posicionar uma lona de compósito de pré-impregnado de zero grau na superfície do filme de portador sobrepor o duplicador e a tira de filme de liberação, incluindo a deposição de uma pluralidade de cursos de fita de fibra de compósito de pré-impregnado unidirecional em uma relação lado a lado na superfície do filme de portador, compactar a lona, o duplicador e a tira de filme de liberação contra o filme de portador, usando o filme de portador para transportar a lona para uma ferramenta de deposição, usando o filme de portador para depositar o duplicador, a tira de filme de liberação e a lona na ferramenta de deposição, incluindo deformar a lona através da deformação do filme de portador pra fazer com que a lona se conforme para áreas contornadas da ferramenta de deposição, e remover o filme de portador a partir da lona quando a lona foi depositada e conformada para a ferramenta de deposição.

BREVE DESCRIÇÃO DAS ILUSTRAÇÕES

[0017] A FIG. 1 é uma ilustração de uma vista plana de uma lona de compósito de pré-impregnado mantida em um filme de portador deformável, antes da deformação.

[0018] A FIG. 2 é uma ilustração de uma vista de perspectiva de um canto do filme de portador observada a partir da direção mostrada como ‘2’ na FIG. 1.

[0019] A FIG. 3 é uma ilustração de uma vista da lona na direção mostrada como ‘3’ na FIG. 2.

[0020] A FIG. 4 é uma ilustração de uma vista plana do filme de portador que mostra vários cursos de material composto tendo sido aplicado ao filme.

[0021] A FIG. 5 é uma ilustração da área designada como ‘5’ na FIG. 4.

[0022] A FIG. 6 é uma ilustração similar à FIG. 1, mas mostrando o filme de portador e a lona tendo sido deformados.

[0023] A FIG. 7 é uma ilustração similar à FIG. 2 que mostra um canto da lona e do filme de portador após a deformação.

[0024] A FIG. 8 é uma ilustração de uma vista seccional da lona deformada observada na direção mostrada como ‘8’ na FIG. 7.

[0025] A FIG. 9 é uma ilustração de uma vista plana de uma lona de 90 graus em um filme de portador que foi deformada para estirar a lona para um padrão conformado em ventilador.

[0026] A FIG. 10 é uma ilustração de uma vista plana de um filme de portador tendo uma lona de 45 graus compactada no mesmo, antes da deformação.

[0027] A FIG. 11 é uma ilustração similar à FIG. 10, mas mostrando o filme de portador e a lona tendo sido deformada em direções ortogonais.

[0028] A FIG. 12 é uma ilustração de uma vista seccional de um filme de portador tendo uma lona, um duplicador de lona e uma tira de filme de liberação aplicada ao mesmo.

[0029] A FIG. 13 é uma ilustração de um filme de portador antes da deformação que inclui uma área substancialmente não deformável contendo um reforço de fibra.

[0030] A FIG. 14 é uma ilustração similar à FIG. 13, mas mostrando porções do filme de portador tendo sido deformadas.

[0031] A FIG. 15 é uma ilustração de uma vista plana de um filme de portador tendo uma área de reforço isolada no mesmo.

[0032] A FIG. 16 é uma ilustração de uma vista seccional tomada ao longo da linha 16-16 na FIG. 15.

[0033] A FIG. 17 é uma ilustração de um filme de portador tendo um relevo formado de maneira integral.

[0034] A FIG. 18 é uma ilustração de um diagrama de fluxo de um método de deposição de uma estrutura composta usando um filme de portador deformável para a deposição da lona.

[0035] A FIG. 19 é uma ilustração de uma vista de perspectiva de um enrijecedor composto.

[0036] A FIG. 20 é uma ilustração de vistas diagramáticas que mostram as etapas de um método para a deposição de lonas compostas usando o filme de portador deformável para formar o enrijecedor mostrado na FIG. 19.

[0037] A FIG. 21 é uma ilustração de uma vista plana de um conjunto de portador de lona tendo uma lona de zero grau.

[0038] A FIG. 22 é uma ilustração de uma vista de seção transversal de um conjunto de portador de lona alternativo em que a lona de zero grau inclui múltiplas camadas de segmentos de fita de compósito de pré- impregnado unidirecional.

[0039] A FIG. 23 é uma ilustração de uma vista de extremidade de uma ferramenta de formação curvada.

[0040] A FIG. 24 é uma ilustração de uma vista de perspectiva da ferramenta de formação curvada mostrada na FIG. 23, com um conjunto de portador de lona posicionado em prontidão para ser formado na ferramenta.

[0041] A FIG. 25 é uma ilustração similar à FIG. 23, mas mostrando uma primeira porção de um conjunto de portador de lona tendo sido direcionado e fixado em uma primeira superfície curvada da ferramenta.

[0042] A FIG. 26 é uma ilustração similar à FIG. 25, mas mostrando uma segunda porção do conjunto de portador de lona tendo sido formado em uma segunda superfície curvada da ferramenta.

[0043] A FIG. 27 é uma ilustração similar à FIG. 26, mas mostrando o filme de portador deformável tendo sido removido a partir da lona formada.

[0044] A FIG. 28 é uma ilustração de uma vista plana de um conjunto de portador de lona alternativo em que uma borda de uma lona de zero grau foi contornada.

[0045] A FIG. 29 é uma ilustração de uma vista de perspectiva de uma estrutura composta tendo uma borda contornada fabricada a partir da lona contornada mostrada na FIG. 28.

[0046] A FIG. 30 é uma ilustração de um diagrama de fluxo de um método de formação de uma estrutura composta curvada.

[0047] A FIG. 31 é uma ilustração de um diagrama de fluxo de metodologia de serviço e produção de aeronave.

[0048] A FIG. 32 é uma ilustração de um diagrama de bloco de uma aeronave.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0049] Em referência primeiro às FIGS. 1, 2 e 3, uma lona 30 de material de resina composta é mantida em contato face a face em um filme de portador 32 para formar um conjunto de portador de lona 34. O filme de portador 32 pode ser usado para transportar a lona 30 e/ou para aplicar a lona 30 para uma ferramenta (não mostrado) durante um processo de deposição para produzir uma deposição de parte composta (não mostrado). No exemplo ilustrado nas FIGS. 1 a 3, a lona 30 pode ser um compósito de pré- impregnado que inclui fibras de reforço unidirecionais 40 tendo uma orientação de 90 graus, no entanto outras lonas (não mostrado) na deposição de parte podem ter outras orientações de fibra com base em uma programação de lona predefinida.

[0050] As fibras 40 são pré-impregnadas com uma resina de polímero adequado 42 que atua como uma matriz para reter as fibras 40 na orientação desejada que segue a cura. A lona composta 30 possui um comprimento L1 e uma largura W1 antes de ser deformada durante o processo de deposição, como será descrito em maior detalhe abaixo. A lona 30 é aderida ao filme de portador 32 pela aderência da resina não curada 42 na lona 30, no entanto promotores de adesividade adicionais podem ser usados para prover a aderência necessária entre a lona 30 e o filme de portador 32. Seguindo o posicionamento da lona 30 no filme de portador 32, a lona 30 pode ser compactada contra o filme de portador 32 para garantir que a lona seja substancialmente livre de deformação, rugas ou outras irregularidades.

[0051] A lona 30 pode ser posicionada no filme de portador 32 de forma a deixar uma ou mais margens de borda 36, 38 no filme de portador 32 em torno da lona 30 para facilitar a manipulação do filme de portador 32 e/ou a anexação de hardware ou equipamento (não mostrado) para o filme de portador 32 que pode ser usado para deformar, manipular e/ou reter o filme de portador 32 durante o processo de deposição. Como será discutido abaixo, uma vez compactado no filme de portador 32, o conjunto de portador de lona 34 pode ser deformado para encaixar diferentes contornos e formas de uma ferramenta (não mostrado). O filme de portador 32 permite a deformação controlada e uniforme ou não uniforme da resina 42, e também pode ser usado apenas como um filme de portador para transportar a lona de compósito de pré-impregnado 30 a partir de uma estação de deposição fora de linha (não mostrado) para a ferramenta de deposição (não mostrado). Como usado aqui, “deformar” e “deformação” se referem ao estiramento e/ou cisalhamento de uma lona material em uma ou mais direções, incluindo curvas simples e compostas, e dentro de um ou mais planos.

[0052] O filme de portador 32 pode ser deformado em pelo menos uma direção, que no exemplo ilustrado, é ao longo de um eixo X 44, transversal à orientação das fibras 40. O filme de portador 32 pode compreender, por exemplo, e sem limitação, uma borracha de látex ou similar natural ou material deformável sintético tendo uma espessura adequada para a aplicação. O material de filme de portador 32 pode ser um material elástico que retorna substancialmente para o seu tamanho e forma originais seguindo a deformação. Durante o processo de deposição, a lona 30 pode ser deformada segurando o filme de portador 32 nas margens opostas de borda 38 e puxando o filme de portador 32 nas direções opostas indicadas pelas setas 46, substancialmente ao longo do eixo X 44.

[0053] Antes de a lona 30 ser deformada, as fibras 40 podem ter um espaçamento entre elas d1. A resina viscoelástica 42 (FIG. 3) produz quando deformada em uma direção perpendicular à direção de fibra (neste caso, o eixo X 44), permitindo desta forma que as fibras 40 escorreguem ou cisalhem de maneira substancialmente simultânea em uma direção paralela à direção de fibra, isto é, ao longo do eixo Y 45, que permite que a lona de compósito de pré-impregnado 30 se conforme para os contornos de uma ferramenta de deposição (não mostrado).

[0054] Em referência às FIGS 4 e 5, a lona 30 pode ser aplicada ao filme de portador 32 através do posicionamento de uma pluralidade de cursos individuais 48a, 48b, 48c da fita de compósito de pré-impregnado de divisão unidirecional ou estopas no filme de portador 32, em uma relação de contato substancialmente paralela e lado a lado tanto por equipamento de posicionamento de fibra automatizado ou manual (não mostrado). Dependendo da aplicação e dos materiais particulares sendo usados, as bordas 50 dos cursos 48 podem se sobrepor levemente ou podem formar lacunas G entre os cursos 48. A deformação do filme de portador 32 pode ser usada para controlar o tamanho da sobreposição ou da lacuna G entre os cursos 48 durante a deposição da lona 30 em uma ferramenta (não mostrado). Adicionalmente, o filme de portador 32 pode ser usado para alterar o grau de um material de compósito de pré-impregnado usado para formar a lona 30. Por exemplo, o grau (peso de área) de um material de compósito de pré- impregnado pode ser alterado através da deformação uniforme do material até um grau desejado. A alteração do grau de um material de compósito de pré- impregnado desta maneira usando o filme de portador 32 pode ser útil na produção de duplicadores intercalados que podem reduzir o peso de parte, e/ou custos de material.

[0055] As FIGS. 6, 7 e 8 ilustram a lona 30 seguindo a deformação ao longo do eixo X 44 na direção das setas 46 na FIG. 1. A partir da FIG. 6 pode ser observado que enquanto a largura W1 da lona 30 permanece substancialmente a mesma, a lona 30 foi deformada em um maior comprimento L2 como um resultado da deformação do filme de portador 32. A deformação do filme de portador 32 efetivamente deforma a resina 42 na lona 30 o que resulta em um aumento no espaçamento entre as fibras de reforço até uma dimensão d2 (FIG. 8) que é maior do que d1 (FIG. 3). A deformação da lona 30 desta maneira pode permitir que a lona 30 se conforme melhor para os contornos e outras funcionalidades de uma superfície de ferramenta (não mostrado) durante o processo de deposição, e pode estabilizar a lona material durante a deposição. O filme de portador 32 pode evitar que a lona de compósito de pré-impregnado 30 se divida, enrugue e/ou deforme já que está sendo formada sobre uma ferramenta (não mostrado), e pode permitir que a lona 30 seja posicionada de maneira precisa na ferramenta durante o processo de deposição. Deve ser notado aqui que em geral, quando se deforma uma lona de 90 graus 30 como descrito acima em conjunto com as FIGS. 1 a 8, as fibras 40 podem ser esperadas de se deformar de maneira substancialmente uniforme ao longo do eixo X 44. No entanto, quando se deforma lonas que não são de 90 graus 30, a deformação de fibra pode não ser uniforme. Por exemplo, quando se deforma uma lona de 0 grau 30 (não mostrado) na direção do eixo X 44, as fibras 40 próximas das extremidades 55 (FIG. 6) da lona 30 podem cisalhar em um ângulo (não mostrado) com relação às fibras 40 próximas do centro 57 da lona 30 que retém a sua orientação de 0 grau. Este efeito de cisalhamento podem ocorrer gradualmente, crescendo cada vez mais a partir do centro 57 para as extremidades 55. A compensação para esta deformação de cisalhamento pode ser alcançada através do corte das extremidades 55 da lona 30 em um ângulo pré-selecionado (não mostrado). Quando se deforma uma lona de 45 graus 30, tanto o cisalhamento quanto o estiramento as fibras 40 podem ocorrer.

[0056] A FIG. 9 ilustra o uso do filme de portador 32 para deformar uma lona de 90 graus 30 para um padrão semelhante a ventilador ou radial 65 dentro de um único plano, em que as direções de fibra são mostradas nas linhas sólidas. Apesar de não ser mostrado nas Figuras, este mesmo padrão radial 65 pode ser deformado para outros planos.

[0057] As FIGS. 10 e 11 ilustram uma lona de compósito de pré- impregnado 30 tendo uma orientação de fibra de 45 graus que possui uma largura W1 e um comprimento L1 antes da deformação como mostrado na FIG. 10. Neste exemplo, tensão apropriada 52 aplicada ao filme de portador 32 faz com que o filme de portador 32 para deformar ao longo dos eixos X e Y ortogonais 44, 45, e da mesma forma deforma a lona 30 tanto para um maior comprimento L2 quanto para uma maior largura W2. O estiramento do filme de portador 32 ao longo do eixo Y 45 resulta em uma alteração no ângulo de orientação das fibras 40 até algum ângulo θ maior do que 45 graus. Apesar de exemplos de lona serem mostrados nas FIGS. 1 a 10 sendo deformados ao longo do único eixo ou dois eixos ortogonais 44, 45, a lona 30 pode ser deformada em outras direções e dentro de outros planos, dependendo dos requisitos da aplicação e a geometria da ferramenta (não mostrado) em que a lona 30 deve ser conformada, bem como a maneira em que a tensão 52 é aplicada ao filme de portador 32. Além disso, como será discutido abaixo, pode ser possível deformar apenas uma ou mais porções do filme de portador 32 de forma que apenas porções correspondentes (não mostrado) da lona 30 são deformadas durante o processo de deposição.

[0058] Em algumas aplicações, pode ser possível usar o filme de portador 32 para pré-posicionar e posicionar itens adicionais de um conjunto de deposição em uma ferramenta (não mostrado), tal como sem limitação, duplicadores, filmes de liberação, e placas de redenho, junto com a lona 30. Por exemplo, a FIG. 12 ilustra uma lona 30 posicionada em um filme de portador 32 em que um duplicador composto 54 é sanduichado entre a lona 30 e o filme de portador 32. De maneira similar, uma tira 56 de filme de liberação é sanduichada entre a lona 30 e o filme de portador 32 ao longo da margem de borda 36 no filme de portador 32 que pode ajudar a liberar e descascar o filme de portador 32 para longe da lona de deposição 30. Assim, neste exemplo, durante o processo de deposição, o uso do filme de portador 32 permite que a lona 30, o duplicador 54 e a tira de filme de liberação 56 sejam posicionados de maneira precisa um em relação ao outro, e sejam depositados sobre uma ferramenta (não mostrado) em uma única etapa.

[0059] Como mencionado anteriormente, pode ser possível ou desejável em algumas aplicações deformar uma porção da lona 30 durante o processo de deposição. A deformação do filme de portador 32 pode ser adaptada para restringir de maneira seletiva a elasticidade do filme de portador da lona 32 usando qualquer uma de várias técnicas que se adéquam aos requisitos de formação e geometria da parte. A FIG. 13 ilustra um filme de portador 32 tendo uma seção 32c que inclui um reforço 58 que resiste à deformação enquanto o filme de portador 32 está sendo formado durante o processo de deposição. Neste exemplo, o reforço da seção 32c é alcançado impregnando fibras unidirecionais 60 para o filme de portador 32, orientado na direção que o filme de portador 32 deve ser deformado, que neste exemplo, está ao longo do eixo X 44.

[0060] Antes da deformação, o filme de portador 32 possui um comprimento L1 e a seção reforçada 32c possui uma largura R1 como mostrada na FIG. 13. Quando o filme de portador 32 é deformado ao longo do eixo X 44, que corresponde com a direção axial das fibras 60, as fibras 60 não se deformam substancialmente, consequentemente a largura R1 da seção reforçada 32c permanece substancialmente a mesma enquanto o comprimento global do filme de portador 32 se deforma para L2 como um resultado das seções não reforçadas 32a, 32b do filme de portador 32 em cada lado da seção reforçada 32c que é deixada se deformar. Também pode ser possível empregar um reforço 58 na seção reforçada 32c quer permite algum grau de deformação do filme de portador 32, mas menos do que outras áreas não reforçadas do filme de portador 32. O reforço 58 pode compreender, por exemplo e sem limitação, ponto de cruz (não mostrado) no filme de portador 32. Dependendo do tipo de reforço que é usado, a largura W da seção reforçada 32c pode ou não se tornar mais estreita quando o filme de portador 32 é esticado.

[0061] No caso do exemplo mostrado nas FIGS. 13 e 14, a seção reforçada 32c está localizada de maneira central dentro do filme de portador 32 e o reforço 58 se estende através da sua largura W. A FIG. 15 ilustra um exemplo em que a área de reforço 58 está espaçada para dentro a partir das margens da borda 36, 38 do filme de portador 32 e está disposta deslocada do centro dentro da área do filme de portador 32. Como no exemplo mostrado nas FIGS. 13 e 14, a área de reforço 58 mostrada na FIG. 15 também pode incorporar fibras de reforço 60 (ver a FIG. 14) para o filme de portador 32 que pode ser unidirecional ou multidirecional. Por exemplo, as fibras 60 podem ser tecidas juntas e incorporadas no filme de portador 32 de uma maneira que resiste à deformação em duas direções ortogonais, por exemplo, ao longo dos eixos X e Y 44, 45, correspondendo às orientações das fibras de reforço. De maneira similar, as fibras 60 podem ser posicionadas em orientações adicionais, por exemplo, orientações de 45 graus, para resistir à deformação do filme de portador 32 dentro da área de reforço 58 em outras direções. Enquanto a área de reforço 58 é mostrada como sendo em geral quadrada na forma, uma variedade de outras formas são possíveis.

[0062] Outras técnicas de reforço para evitar ou reduzir a deformação local do filme de portador 32 são possíveis. Por exemplo, como mostrado na FIG. 16, a área de reforço substancialmente não deformável 58 das FIGS. 13, 14 e 15 pode ser alcançada aumentando a espessura T1 de um filme de portador 32 para uma espessura T2 na área de reforço 58. FIG. 17 ilustra outra técnica para alcançar o reforço desejado, em que o filme de portador 32 inclui concavidades em relevo 62 em um padrão desejado 63, neste caso, diamantes que resistem à deformação em uma ou mais direções. Em algumas aplicações, pode ser desejável empregar mais do que uma das técnicas acima para alcançar áreas de reforço substancialmente não deformáveis 58. Por exemplo, e sem limitação, uma combinação de concavidades em relevo 62, espessura de filme aumentada T2 e fibras de reforço 60 podem ser usadas. Também pode ser possível usar uma ou mais das técnicas de reforço acima para alcançar diferentes graus de alongamento de filme em diferentes regiões do filme de portador 32.

[0063] Atenção é direcionada agora à FIG. 18 que ilustra vastamente as etapas de um método de deposição de lonas para formar uma parte composta usando o filme de portador deformável 32 descrito anteriormente. Começando em 64, um filme de portador deformável 32 é provido tendo um tamanho e forma adequados para a aplicação e as lonas 30 a ser depositadas. Em 66, porções do filme de portador deformável 32 podem ser reforçadas, como for desejado. Em 68, um filme de liberação 56 (FIG. 12) pode ser aplicado ao filme de portador deformável 32, como for necessário, para auxiliar na remoção do filme de portador 32 a partir da lona 30 seguindo a deposição. Em 70, um ou mais duplicadores de lona 54 (FIG. 12) ou outros materiais podem ser aplicados ao filme de portador deformável 32, como for desejado.

[0064] Em 72, uma lona de compósito de pré-impregnado 30 é aplicada ao filme de portador deformável 32 tanto manualmente, quanto usando equipamento automatizado para depositar cursos 48 (FIG. 4) de material de compósito de pré-impregnado em uma relação substancialmente de contato possivelmente lado a lado no filme de portador 32. A lona 30 é depositada no filme de portador 32 de um modo semelhante à imagem reverso tal que a esquerda e a direita da lona 30 são revertidas. Através da reversão da lona 30 no filme de portador 32, a lona 30 terá a orientação apropriada quando transferida a partir do filme de portador 32 para uma ferramenta 90 (ver a FIG. 20). Em 74, a lona material, incluindo quaisquer duplicadores e/ou filmes de liberação são compactados contra o filme de portador deformável 32. Esta compactação pode ser realizada de maneira mecânica com uma varredura manual (não mostrado) ou usando um vácuo tanto com quanto sem a aplicação de calor. Em 76, o filme de portador 32 é deformado em pelo menos uma direção, deformando desta forma a lona 30 para a forma desejada e/ou dimensões mais bem adequadas para a deposição na ferramenta 90, incluindo a forma e a topografia da ferramenta 90. Em 78, com a lona 30 localizada no filme de portador 32, e posicionada entre o filme de portador 32 e a ferramenta 90, o filme de portador 32 é usado para posicionar e depositar a lona 30 em uma ferramenta 90 (ver a FIG. 20). Em 80, seguindo a deposição da lona 30 na ferramenta 90, o filme de portador 32 é removido, como pelo descascamento a partir da lona de deposição 30. Em 82, o filme de portador 32 pode ser reutilizado, se for desejado, ou descartado. As etapas 68 a 80 podem ser repetidas até todas as lonas 30 da deposição da parte terem sido depositadas.

[0065] A FIG. 20 de maneira diagramática ilustra as etapas de um método de deposição mostrado na FIG. 18, em que uma estrutura composta curvada compreendendo um enrijecedor 100 mostrado na FIG. 19 tendo pelo menos duas pernas e raio de curvatura R é depositado em uma ferramenta 90. A ferramenta 90 inclui duas superfícies de ferramenta curvadas contíguas 90a, 90b para formar respectivamente a primeira perna compreendendo uma folha contínua curvada 100a e uma segunda perna compreendendo um flange curvado 100b do enrijecedor 100 mostrado na FIG. 19. Como mostrado em 84, cursos 48 de material de compósito de pré-impregnado unidirecional são depositados lado a lado em um filme de portador deformável 32 para formar uma lona de 90 graus 30 completada mostrada em 86. A lona completada 30 então é compactada para o filme de portador 32, seguindo a que em 88, o filme de portador 32 então é esticado e deformado de maneira radial como mostrado pelas setas 87 para em geral corresponder com a curvatura da superfície de ferramenta 90a. Como mostrado em 89, a lona 30 é deformada em uma forma de ventilador e posicionada na superfície de ferramenta curvada 90a usando o filme de portador 32 para formar a folha contínua curvada 100a do enrijecedor 100. O filme de portador 32 e uma lona de descascamento (não mostrado) então pode ser removida da lona parcialmente formada 30. Com o filme de portador 32 tendo sido removido, a lona 30 então é formada sobre a superfície de ferramenta curvada 90b como mostrado em 96, para formar o flange curvado 100b do enrijecedor 100. Enquanto o exemplo acima ilustra o uso do filme de portador 32 para formar lonas ao longo das curvas em um único plano, o filme de portador 32 também pode ser usado para formar as lonas sobre as ferramentas (não mostrado) tendo superfície curvadas compostas, espigas, etc. Além disso, o filme de portador 32 pode ser empregado para formar deposições de lona tendo mais do que duas pernas, usadas para fabricar estruturas que possuem, por exemplo, uma seção transversal conformada em “C” ou “Z”.

[0066] A FIG. 21 ilustra um conjunto de portador de lona 34 compreendendo uma lona de zero grau 30 reta posicionada no e aderida a um filme de portador deformável 32. Em contraste às configurações discutidas anteriormente em que a lona 30 é fabricada guiando tiras estreitas individuais de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional cortada ou estopas em uma ferramenta curvada (por exemplo, a ferramenta 90 mostrada na FIG. 20), a lona de zero grau 30 mostrada na FIG. 21 pode ser formada através da deposição de um único comprimento de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional 33 reto tendo um comprimento L, e uma largura W que pode ser suficientemente larga para formar tanto a folha contínua 100a quanto o flange 100b do enrijecedor 100 mostrado na FIG. 19. Enquanto o enrijecedor ilustrado 100 possui apenas duas pernas (web 100a e flange 100b), enrijecedores podem ser fabricados tendo mais do que duas pernas e outras formas de seção transversal, incluindo mas não limitado uma forma em “C” e uma forma em “Z”. A fita de compósito de pré-impregnado unidirecional 33 usada para formar a lona 30 pode compreender fita de compósito de pré- impregnado unidirecional cortada a partir de um carretel ou rolo de fita (não mostrado) em que as fibras de reforço unidirecionais 40 são orientadas na direção longitudinal do conjunto de portador de lona 34.

[0067] Como mostrado na FIG. 22, pode ser possível formar a lona de zero grau 30 usando múltiplas camadas 35, 37 de fita reta tendo uma largura W1 que é menor do que a largura W da lona 30, mas maior do que aquela de uma estopa típica (não mostrado). Em alguns exemplos, cada camada 35, 37 pode compreender um ou mais segmentos 35a, 35b, 37a, 37b das fitas que preferivelmente cobrem uma área 41 onde a lona 30 deve ser formada em torno de uma linha de dobra curvada ou eixo 39 durante uma subsequente etapa de formação. Adicionalmente, os segmentos 35a, 35b, 37a, 37b podem ser formados em operações sequenciais de maneira a eliminar a região de sobreposição a partir da criação do comportamento do cisalhamento de fibra por longas distâncias.

[0068] A FIG. 23 ilustra uma ferramenta de formação 90 curvada similar à ferramenta 90 de interconexão discutida anteriormente com FIG. 20. A ferramenta de formação curvada 90 compreende um corpo principal curvado 93 suportado em uma ferramenta base 90c. A ferramenta de formação curvada 90 inclui uma primeira superfície de formação curvada 90b usada para formar uma primeira perna de uma estrutura tal como o flange 100b do enrijecedor 100 mostrado na FIG. 19, e uma segunda superfície de formação curvada 90a para formar uma segunda perna da estrutura tal como a folha contínua 100a do enrijecedor 100. Um chanfro 95 ou um canto de raio (não mostrado) podem ser providos na interseção das superfícies de ferramenta curvadas 90a, 90b de maneira a auxiliar no dobramento ou curvamento de uma ou mais das lonas de zero grau 30 durante o processo de formação de forma a evitar concentrações de tensão na lona sendo formada.

[0069] A FIG. 24 mostra um conjunto de portador de lona 34 tendo uma lona de zero grau substancialmente plana 30 em torno para ser direcionada para a ferramenta 90. Neste exemplo, um conjunto de portador de lona 34 foi posicionado em uma ferramenta substancialmente plana 103 que pode ser usada para transportar um conjunto de portador de lona 34 para a localização da ferramenta 90, e que também pode ser usado para auxiliar na direção da lona 30 para a superfície de ferramenta curvada 90b, como mostrado pelas setas 109. O numeral 39 designa uma linha de dobra ou eixo curvado tendo um raio de curvatura r em torno do qual um conjunto de portador de lona 34 será dobrado ou curvado em uma etapa de formação discutida posteriormente.

[0070] A FIG. 25 ilustra o conjunto de portador de lona 34 tendo sido direcionado para e conformado para a primeira superfície de ferramenta curvada 90b da ferramenta 90, e em que a porção de flange 100b da lona 30 foi fixada contra a superfície de ferramenta curvada 90b usando um dispositivo de fixação adequado 103a e força de fixação mostrada em 105. Com a porção de flange 100b fixada contra a superfície de ferramenta curvada 90b, a porção de folha contínua remanescente 100a da lona 30 é formada para a segunda superfície de ferramenta curvada 90a, como mostrado pela seta 101. Nesta segunda etapa de formação, a porção de folha contínua 100a é empurrada sobre a linha de dobra 39, criando uma forma em “L” no filme de portador 32 e a porção de folha contínua 100a da lona, como mostrado na FIG. 25, enquanto a porção de flange 100b da lona 30 permanece fixada contra a primeira superfície de ferramenta curvada 90b. Seguindo esta segunda etapa de formação, a lona de zero grau 30 é formada completamente na superfície de ferramenta curvada 90a, como mostrado na FIG. 26. Então, como mostrado na FIG. 27, o filme de portador 32 pode ser removido a partir da lona 30. Durante cada uma das etapas de formação descritas acima, o filme de portador 32 pode ser esticado ou de outra forma deformado de maneira a alterar a orientação das fibras 40 (FIG. 21), enquanto a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional 33 é cisalhada para as superfícies de ferramenta curvadas 90a, 90b.

[0071] Como mencionado anteriormente, o filme de portador 32 funciona para estabilizar a lona 30 enquanto é cisalhado no local na ferramenta 90, e pode ser deformado, como estirando durante o processo de formação para auxiliar no controle da orientação das fibras 40 (FIG. 21) na fita de compósito de pré-impregnado unidirecional 33 de forma que elas se deformam de uma maneira desejada e assumem uma orientação desejada que resulta em um enrijecedor 100 que exibe características de desempenho desejadas.

[0072] Como a lona 30 está sendo depositada no filme de portador 32, pode ser possível aparar uma ou mais bordas da lona 30 para alcançar um contorno de borda desejado na parte acabada. Por exemplo, em referência à FIG. 28, uma lona de zero grau 30 formada a partir da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional inclui uma porção de folha contínua 100a e uma porção de flange 100b. A borda externa da porção de folha contínua 100a pode ser aparada como através do corte para formar uma borda contornada 107 antes do posicionamento da lona 30 no filme de portador 32. Seguindo a formação da lona 30 sobre a ferramenta contornada 90 mostrada nas FIGS. 23 a 27, o enrijecedor acabado 100 inclui uma folha contínua 100a tendo a borda contornada 107 como mostrado nas FIGS. 28 e 29. Em outras configurações, pode ser possível formar a borda contornada 107 através do corte tanto da lona 30 quanto do filme de portador 32 após a lona 30 ter sido posicionada no filme de portador 32.

[0073] Atenção é dada agora à FIG. 30 que ilustra as etapas globais de um método de fabricação de uma estrutura composta, tal como o enrijecedor 100 mostrado nas FIGS. 19 e 29 que possui curvas de composto ou contornos. Em 111 uma lona 30 é depositada através da provisão de um comprimento de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em 113, contornando as bordas da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional, se for desejado em 115 e então aplicando e compactando a fita de compósito de pré- impregnado unidirecional em um filme de portador 32 na etapa 117. Em 119, o filme de portador 32 e uma primeira perna ou porção de flange 100b da lona 30 é formado para uma primeira superfície de ferramenta curvada 90b, as descrito anteriormente em conjunto com as FIGS. 25 e 26. A seguir, em 121, o filme de portador 32 e uma segunda perna ou porção de folha contínua 100a da lona 30 de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional é formada para a segunda superfície de ferramenta curvada 90a, (ver as FIGS. 26 e 27). Esta segunda etapa do processo de formação pode ser realizada por dobramento ou curvamento da segunda perna ou porção de folha contínua 100a da lona 30 de fita de compósito de pré-impregnado unidirecional em torno da linha de dobra 39 (FIG. 25) enquanto o filme de portador 32 está sendo deformado, como através de estiramento, para controlar os ângulos de fibra durante o processo de formação. Seguindo a etapa 121, o filme de portador 32 pode ser removido do compósito de pré-impregnado formado, como mostrado em 123. Finalmente, em 125, o compósito de pré-impregnado formado pode ser curado.

[0074] Em referência às FIGS. 31 e 32, configurações da descrição podem ser usadas no contexto de um método de serviço e fabricação de aeronave 102 como mostrado na FIG. 31 e uma aeronave 104 como mostrado na FIG. 32. Durante a pré-produção, o método de exemplo 102 pode incluir especificação e projeto 106 da aeronave 104 e procura de material 108. Durante a produção, fabricação de componente e subconjunto 110 e integração de sistema 112 da aeronave 104 ocorrem. Durante a etapa 110, o método descrito e o aparelho podem ser empregados para fabricar partes compostas tais como seções de armação de fuselagem e enrijecedores que então são montados na etapa 112. A seguir, a aeronave 104 pode passar por certificação e distribuição 114 de maneira a ser colocada em serviço 116. Enquanto em serviço pode um consumidor, a aeronave 104 pode ser programada para a manutenção e serviço de rotina 118 (que também podem incluir modificação, reconfiguração, remodelação, e assim por diante).

[0075] Cada um dos processos de método de exemplo 102 podem ser realizados ou feitos por um integrador de sistema, uma terceira parte, e/ou um operador (por exemplo, um consumidor). Para os propósitos desta descrição, um integrador de sistema pode incluir sem limitação qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratantes de sistema principal; uma terceira parte pode incluir sem limitação qualquer número de vendedores, subcontratantes, e fornecedores; e um operador pode ser uma linha aérea, companhia de leasing, entidade militar, organização de serviço, e assim por diante.

[0076] Como mostrado na FIG. 32, a aeronave 104 produzida pelo método de exemplo 102 pode incluir uma fuselagem 120 com uma pluralidade de sistemas 122 e um interior 124. O método e aparelho descritos podem ser empregados para fabricar as seções de estrutura e enrijecedores que formam parte da fuselagem 120. Exemplos de sistemas de alto nível 122 incluem um ou mais de um sistema de propulsão 126, um sistema elétrico 128, um sistema hidráulico 130, e um sistema ambiental 132. Qualquer número de outros sistemas pode estar incluído. Apesar de um exemplo aeroespacial ser mostrado, os princípios da descrição podem ser aplicados para outras indústrias, tal como a indústria automotiva.

[0077] O aparelho descrito aqui pode ser empregado durante qualquer um ou mais dos estágios do método de produção e serviço 102. Por exemplo, componentes ou subconjuntos que correspondem com o processo de produção 110 podem ser feitos ou fabricados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 104 está em serviço. Ainda, uma ou mais configurações do aparelho podem ser usadas durante os estágios de produção 110 e 112, por exemplo, expedindo substancialmente a montagem de ou reduzindo o custo de uma aeronave 104. De maneira similar, uma ou mais configurações de aparelho podem ser usadas enquanto a aeronave 104 está em serviço, por exemplo e sem limitação, para manutenção e serviço 118.

[0078] Apesar de as configurações desta descrição terem sido descritas com relação a certas configurações de exemplo, deve ser entendido que as configurações específicas são para os propósitos de ilustração e não de limitação, já que outras variantes vão ocorrer para os peritos na técnica.

Claims

1. Método para fabricação de um enrijecedor composto tendo uma folha contínua curvada e pelo menos um flange curvado, compreendendo:posicionar uma fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) reta em um filme de portador (32);formar o pelo menos um flange curvado usando o filme de portador (32) para direcionar uma primeira porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) para uma primeira superfície de ferramenta curvada; eformar a folha contínua curvada usando o filme de portador (32) para formar uma segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) para uma segunda superfície de ferramenta curvada;caracterizado pelo fato de que:formar a folha contínua curvada inclui deformar o filme de portador (32) e a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) por alongar o filme de portador (32), em que alongar compreende mudar um de um comprimento (L) ou uma largura (W) do filme de portador (32).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:formar a folha contínua curvada inclui deformar o filme de portador (32) já que a segunda porção da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) está sendo formada para a segunda superfície de ferramenta curvada (90a).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:direcionar a primeira porção da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional (33) inclui um ato de direcionar uma primeira porção de uma largura (W) da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33), eformar a segunda porção da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional (33) inclui formar uma segunda porção da largura (W) da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma única largura (W) da fita de compósito de pré- impregnado unidirecional (33) é usada para formar o pelo menos um flange curvado e a folha contínua curvada.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de formar a folha contínua curvada inclui cisalhar uma porção de uma largura da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) em torno de uma linha de dobra curvada para a segunda superfície de ferramenta curvada (90a).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:remover o filme de portador (32) a partir da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) após a folha contínua curvada e o pelo menos um flange curvado terem sido formados; ecurar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:fixar o pelo menos um flange curvado contra a primeira superfície de ferramenta curvada, eem que a etapa de formar a folha contínua curvada é realizada enquanto o pelo menos um flange curvado é grampeado contra a primeira superfície de ferramenta curvada.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de posicionar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) no filme de portador (32) inclui formar segmentos de sobreposição da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) no filme de portador (32) formando em sequência segmentos deslocados da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) no filme de portador (32).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de posicionar a fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) no filme de portador (32) inclui sobrepor os segmentos.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:contornar uma borda da fita de compósito de pré-impregnado unidirecional (33) ao longo do seu comprimento antes de pelo menos um flange curvado e a folha contínua curvada serem formados.