BR112018074871A2

BR112018074871A2 - método e dispositivo para a fabricação de material compósito

Info

Publication number: BR112018074871A2
Application number: BR112018074871A
Authority: BR
Inventors: Kuroda Shinichi
Original assignee: Nissan Motor
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2019-11-26
Also published as: US20190134854A1; KR20190005190A; EP3466631B1; MY182397A; MX2018014850A; PH12018502512A1; JPWO2017208458A1; JP6601561B2; EP3466631A1; WO2017208458A1; CN109195760B; CN109195760A; RU2715662C1; US10792839B2; EP3466631A4

Abstract

[problema] proporcionar uma técnica de fabricação com a qual seja possível se moldar uma pré forma sem gerar vincos, dobras e semelhante e para formar materiais compósitos em um período de tempo relativamente curto por facilitar a impregnação de resina independente da porção da pré forma, por usar um adesivo em pó não ativado . [solução] de acordo com um método de fabricação para o material compósito 400, um adesivo em pó não ativado 521 é aplicado a pelo menos uma superfície 511a de uma pluralidade de folhas de fibra de carbono 510; as fibras de carbono 510 são laminadas para formar um laminado 511; pelo menos uma porção do adesivo em pó que é aplicado entre as camadas do laminado 511 é removida por meio de um fluxo de ar v que flui a partir da superfície 511a para a outra superfície 511b do laminado 511 para formar uma pré forma 500 tendo uma primeira região 501 na qual o adesivo ativado 522 é impregnado no laminado e uma segunda região 502 na qual a densidade de conteúdo do adesivo é menor do que aquela na primeira região.

Description

“MÉTODO E DISPOSITIVO PARA A FABRICAÇÃO DE MATERIAL COMPÓSITO”

Campo Técnico [001] A presente invenção se refere a um método e dispositivo para a fabricação de um material composite.

Antecedentes da Técnica [002] Em anos recentes, materiais composites produzidos por impregnação de um material de base reforçado com resina têm sido usados como partes de automóvel para reduzir o peso do corpo do automóvel. Um método de moldagem do tipo RTM (Moldagem de transferência de resina), que é adequado para produção em massa, está atraindo atenção como um método de moldagem para materiais composites. No método de moldagem tipo RTM, primeiro, um material de base reforçado é disposto dentro de uma matriz de moldagem, o material de base reforçado é impregnado com uma resina e a resina é curada, para desse modo formar um material compósito.

[003] Antes de ser disposto dentro da matriz de moldagem, o material de base reforçado é laminado e submetido a moldagem preliminar para moldar uma pré forma a um formato predeterminado. Em um exemplo de um método de moldagem de uma pré forma, tal como aquela do Documento de Patente 1 abaixo, um adesivo é aplicado em toda a superfície de um material de base reforçado em forma de folha e o material de base reforçado é disposto em um molde de pré-formação e pressionado para moldar a pré forma.

Documentos da Técnica Anterior

Documento de Patentes

Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa Mantido Aberto No. 2011-168009

Sumário da Invenção

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Problema A Ser Resolvido Pela Invenção [004] Em anos recentes, com relação a tecnologia de fabricação de material composite, há uma demanda para a realização de técnicas de fabricação com as quais é possível se moldar a pré forma sem gerar vincos ou dobras e para formar materiais composites em um período de tempo relativamente curto por facilitar a impregnação da resina independente da porção da pré forma. Entretanto, em processos nos quais o adesivo é aplicado em toda a superfície do material de base reforçado, como descrito no Documento de Patente 1, não é possível se ir de encontro à demanda acima descrita.

[005] Como um resultado de intensa pesquisa de modo a ir de encontro à demanda acima descrita, o presente inventor observou que por usar um adesivo em pó não ativado , é possível se proporcionar com facilidade, na pré forma, a região tendo uma diferente densidade de conteúdo do adesivo ativado, desse modo realizando a presente invenção.

[006] Assim, um objetivo da presente invenção é proporcionar uma técnica de fabricação com a qual é possível se moldar a pré forma sem gerar vincos ou dobras e para formar materiais compósitos em um período de tempo relativamente curto por facilitar a impregnação de resina independente da porção da pré forma, por usar o adesivo em pó não ativado .

Meios de Resolver o Problema [007] Um método de fabricação de um material composite de acordo com a presente invenção que realiza o objetivo descrito acima é um método para a fabricação de um material composite que compreende um material de base reforçado e uma resina impregnada no material de base reforçado. Um adesivo em pó não ativado é aplicado a pelo menos uma das superfícies de uma pluralidade de folhas de material de base reforçado e as folhas de material de base reforçado são laminadas para formar um laminado. Uma porção do adesivo em pó que é aplicado

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3/44 entre as camadas do laminado é removida por meio de um fluxo de ar que flui com relação ao laminado na direção de laminação do material de base reforçado a partir de uma superfície para a outra superfície para formar uma primeira porção na qual o adesivo em pó é aplicado entre as camadas do laminado e uma segunda porção na qual a densidade aplicada do adesivo em pó é menor do que aquela da primeira porção. O adesivo em pó é ativado e uma pré forma tendo uma primeira região na qual o adesivo ativado é impregnado no laminado e uma segunda região na qual a densidade de conteúdo do adesivo é menor do que na primeira região, é formado.

[008] Um dispositivo de fabricação de um material composite de acordo com a presente invenção que vai de encontro ao objetivo descrito acima compreende uma unidade de aplicação para aplicar um adesivo em pó não ativado sobre uma pluralidade de materiais de base reforçados em forma de folha; uma unidade de laminação para laminar os materiais de base reforçados para formar um laminado; uma unidade de remoção para remover o adesivo em pó que é aplicado entre as camadas do laminado por meio de um fluxo de ar que flui com relação ao laminado na direção de laminação do material de base reforçado a partir de uma superfície para a outra superfície; uma unidade de aquecimento para ativar o adesivo em pó; uma molde de pré-formação para pré formar o material de base reforçado em um formato predeterminado; e uma unidade de controle para controlar as operações da unidade de remoção e da unidade de aquecimento. A unidade de controle controla a operação da unidade de remoção para remover a porção do adesivo em pó que é aplicado entre as camadas do laminado para desse modo formar a primeira porção, na qual o adesivo em pó é aplicado entre as camadas do laminado e a segunda porção, na qual a densidade aplicada do adesivo em pó é menor do que aquela da primeira porção. Adicionalmente, a unidade de controle controla a operação da unidade de aquecimento para ativar o adesivo em pó e para formar a pré forma tendo a primeira região, na qual o adesivo ativado é impregnado no laminado e a

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4/44 segunda região, na qual a densidade de conteúdo do adesivo é menor do que aquela de uma primeira região.

Breve Descrição dos Desenhos [009] A figura 1 é uma vista para explicar um fluxo geral de um dispositivo de fabricação e um método de fabricação de um material compósito de acordo com uma primeira modalidade.

[010] A figura 2 é uma vista para explicar a configuração de cada parte de um dispositivo de pré formação para a moldagem de uma pré forma de acordo com a primeira modalidade; a figura 2(A) é uma vista em perspectiva esquemática de uma unidade de transporte, uma unidade de aplicação e uma unidade de laminação e a figura 2(B) é uma vista em perspectiva esquemática de uma unidade de remoção e um dispositivo de restrição.

[011] A figura 3 é uma vista para explicar as ações da unidade de remoção e do dispositivo de restrição de acordo com a primeira modalidade; a figura 3(A) ilustra um estado no qual um laminado é restringido, a figura 3(B) ilustra um estado no qual a porção do laminado é aquecida e a figura 3(C) é um estado no qual um adesivo em pó que está entre as camadas do laminado empilhado é removida.

[012] A figura 4 é uma vista para explicar a configuração de cada parte do dispositivo de pré formação para a moldagem de uma pré forma de acordo com a primeira modalidade; a figura 4(A) é uma vista para explicar a configuração de uma unidade de corte e a figura 4(B) é uma vista que ilustra a vizinhança de uma linha de corte que é cortada pela unidade de corte.

[013] A figura 5 é uma vista para explicar a configuração de cada parte de um dispositivo de pré formação para a moldagem de uma pré forma de acordo com a primeira modalidade; a figura 5(A) é uma vista em perspectiva esquemática de uma unidade de reaquecimento e a figura 5(B) é uma vista em perspectiva esquemática do dispositivo de pré formação.

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5/44 [014] A figura 6. a figura 6(A) é uma vista que ilustra a distribuição de densidade de conteúdo de um adesivo em um material de base reforçado e a figura 6(B) é uma vista que ilustra a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo na pré forma que foi pré formada.

[015] A figura 7 é uma vista esquemática de um dispositivo de formação de material compósito para a formação do material compósito usando a pré forma de acordo com a primeira modalidade.

[016] A figura 8 é uma vista que ilustra um exemplo de aplicação do material compósito fabricado pelo método de fabricação e o dispositivo de fabricação de acordo com a primeira modalidade; a figura 8(A) ilustra uma vista que ilustra várias partes de automóvel que usam o material compósito e a figura 8(B) ilustra uma vista que ilustra um corpo de veículo formado por unir as partes de automóvel.

[017] A figura 9 é um gráfico de fluxo que ilustra um método de moldagem para a pré forma de acordo com a primeira modalidade.

[018] A figura 10 é um gráfico de fluxo que ilustra o método de moldagem para o material compósito de acordo com a primeira modalidade.

[019] A figura 11 é uma vista conceituai para explicar um princípio de um exemplo modificado de uma primeira modalidade e uma vista de um estado no qual a resina flui na matriz de moldagem na qual o material de base reforçado é disposto como visto a partir da direção de uma superfície de topo; a figura 11 (A) ilustra uma vista de um estado no qual resina é injetada na pré forma de acordo com o exemplo modificado de uma primeira modalidade e a figura 11 (B) ilustra uma vista que ilustra o estado no qual a resina é injetada na pré forma de acordo com um exemplo comparativo.

[020] A figura 12 é uma vista que ilustra uma transição temporal da pressão dentro de uma cavidade quando o método de fabricação de um material compósito de acordo com o exemplo modificado de uma primeira modalidade é implementado.

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6/44 [021] A figura 13 é uma vista para explicar o fluxo geral do dispositivo de fabricação e o método de fabricação de um material composite de acordo com uma segunda modalidade.

[022] A figura 14] a figura 14(A) é uma vista em perspectiva esquemática de uma unidade de corte de um dispositivo de pré formação para a moldagem de uma pré forma de acordo com a segunda modalidade e as figuras 14(B) e (C) são vistas para explicar um procedimento para a fixação de um membro em forma de placa entre as camadas do laminado.

[023] A figura 15 é uma vista para explicar as ações da unidade de remoção e do dispositivo de restrição de acordo com a segunda modalidade; a figura 15(A) ilustra um estado no qual o laminado é restringido e a figura 15(B) ilustra um estado no qual a porção do laminado é aquecida.

[024] A figura 16 é uma vista para explicar as ações da unidade de remoção e do dispositivo de restrição de acordo com a segunda modalidade; a figura 16(A) ilustra um estado no qual o adesivo em pó foi removido a partir de entre as camadas do corpo empilhado e a figura 16(B) ilustra um estado no qual o membro em forma de placa foi puxado para fora a partir de entre as camadas do laminado.

[025] A figura 17 é um gráfico de fluxo que ilustra o método de moldagem para a pré forma de acordo com a segunda modalidade.

Modalidades para implementar a invenção [026] Modalidades da presente invenção serão explicadas abaixo com referência aos desenhos em anexo. A descrição abaixo não limita o âmbito técnico ou os significados dos termos descritos nas reivindicações. As relações dimensionais nos desenhos são exageradas por uma questão de conveniência de explicação e podem diferir a partir das relações atuais.

Primeira modalidade [027] A primeira modalidade de acordo com a presente invenção será

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7/44 descrita abaixo com referência às figuras 1 a 10.

[028] A figura 1 é uma vista para explicar um fluxo geral de um dispositivo de fabricação 100 e um método de fabricação de um material composite 400 de acordo com a primeira modalidade, as figuras 2, 4 e 5 são vistas para explicar a configuração de cada parte de um dispositivo de pré formação 200 para a moldagem de uma pré forma 500 de acordo com a primeira modalidade, a figura 3 é uma vista para explicar as ações de uma unidade de remoção 240 e um dispositivo de restrição 250 de acordo com a primeira modalidade, a figura 6(A) é uma vista que ilustra a distribuição de densidade de conteúdo de um adesivo 520 em um material de base reforçado 510 e a figura 6(B) é uma vista que ilustra a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo 520 na pré forma 500 que foi pré moldada, a figura 7 é uma vista esquemática de um dispositivo de formação de material composite 300 para a formação do material composite 400 usando a pré forma 500 de acordo com a primeira modalidade, a figura 8 é uma vista que ilustra um exemplo de aplicação do material composite 400 fabricado pelo método de fabricação e o dispositivo de fabricação 100 de acordo com a primeira modalidade, a figura 9 é um gráfico de fluxo que ilustra um método de moldagem para a pré forma 500 de acordo com a primeira modalidade, a figura 10 é um gráfico de fluxo que ilustra o método de moldagem para o material composite 400 de acordo com a primeira modalidade.

[029] O material composite 400 que é fabricado de acordo com o método de fabricação e o dispositivo de fabricação 100 da presente modalidade é formado por impregnar, com resina 600, a pré forma 500 obtida por pré formar um material de base reforçado 510 em um formato predeterminado e curar a pré forma. Primeiro, a pré forma 500 de acordo com a presente modalidade será descrita.

Pré forma [030] A pré forma 500 de acordo com a presente modalidade é formada por impregnar, com um adesivo 520, um laminado 511 obtido por laminar os materiais

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8/44 de base reforçados 510 e pré formar o laminado em um formato predeterminado, como ilustrado na parte de topo e na parte do meio da figura 1.

[031] O material de base reforçado 510 pode ser formado a partir, por exemplo, de fibra de carbono, fibra de vidro, fibra de aramida, fibra de poliamida (PA), fibra de polipropileno (PP) e fibra acrílica. Na presente modalidade, um exemplo no qual a fibra de carbono é usada como o material de base reforçado 510 será descrito. A fibra de carbono é caracterizada por um baixo coeficiente de expansão térmica, excelente estabilidade dimensional e pouca degradação das propriedades mecânicas mesmo sob altas temperaturas e assim é adequadamente usada como o material de base reforçado do material composite 400 para um corpo de veículo de um automóvel 700 (com referência à figura 8(B)) e semelhante.

[032] A base ponderai da fibra de carbono 510 pode ser, por exemplo, 50400 g/m² e é preferivelmente 150 g/m².

[033] O laminado 511 é formado por laminar as folhas de fibra de carbono 510. Por exemplo, as folhas de fibra de carbono 510 produzidas de um material de (uma direção) UD, no qual as fibras são alinhadas em uma direção, ou um assim chamado material NCF (tecido não encrespado), etc., no qual uma pluralidade de folhas, na qual as fibras são alinhadas em uma direção, são respectivamente empilhadas em diferentes direções e integradas usando fibras auxiliares, podem ser usadas como o laminado 511.

[034] Embora a estrutura do laminado dependa das características do material necessário do material composite 400 como um artigo moldado, a laminação é em geral realizada de modo a ter uma pluralidade de ângulos de orientação. Na presente modalidade, a estrutura do laminado é de modo que três tipos de materiais são laminados, o material de NFC no qual a orientação da fibra é ±45°, o material UD no qual a orientação da fibra é 90° e o material UD no qual a orientação da fibra é 0^o.

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9/44 [035] O adesivo 520 é na forma de um pó (sólido) no estado não ativado e se torna ativado com derretimento ou amolecimento por meio de calor aplicado. Na presente especificação, o adesivo 520 na forma de um pó não ativado é referido como adesivo em pó 521”, e o adesivo 520 uma vez ativado é referido como adesivo 522”. Adicionalmente, referência a adesivo 520 pode significar que seja o adesivo em pó 521 ou o adesivo 522 ou ambos.

[036] O adesivo em pó 521 é aplicado às fibras de carbono 510 e é fundido ou amolecido por meio de aquecimento para tornar o adesivo ativado 522. O adesivo ativado 522 liga as fibras de carbono 510 juntas. Como um resultado, quando o laminado 511 de fibras de carbono 510 é formado no formato desejado, o adesivo desempenha o papel de manter o formato. É também possível se suprimir as variações no arranjo das fibras de carbono 510 quando o laminado 511 é transportado.

[037] O material que constitui o adesivo 520 não é particularmente limitado desde que mudanças de estado tal como fusão e solidificação ocorram no material em virtude de mudança de temperatura, exemplos dos quais incluem resina de epóxi de baixo peso molecular, resina de poliamida (PA), resina de polipropileno (PP) e resina de polietileno (PE). Na presente modalidade, a resina de epóxi de baixo peso molecular, que é a mesma resina de epóxi que a resina 600 que é usada no material composite 400, descrito adicionalmente abaixo, que tem baixa viscosidade de fusão e assim alta capacidade de fluxo, assim como excelente resistência a calor e resistência a umidade é usada. A resina de epóxi de baixo peso molecular não é particularmente limitada desde que a resina tenha uma viscosidade que seja suficientemente baixa para permitir a impregnação nas fibras de carbono 510 antes de curar e uma resina de epóxi de baixo peso molecular bem conhecida pode ser usada.

[038] A pré forma 500 tem primeiras regiões 501 nas quais o adesivo ativado

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522 é impregnado no laminado 511 e segundas regiões 502, nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é menor do que aquela das primeiras regiões 501, como ilustrado na figura 6(B). Na presente especificação, densidade de conteúdo do adesivo 522 é mais baixa inclui um estado no qual a densidade de conteúdo do adesivo 522 é 0 (zero).

[039] De acordo com a pré forma 500 descrito acima, por pré formar a pré forma de modo que as curvaturas nas segundas regiões 502 se tornam maiores do que as nas primeiras regiões 501, a força do adesivo que é aplicado entre as fibras de carbono 510 é mais fraca nas segundas regiões 502, nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é mais baixa, em comparação às primeiras regiões 501 e assim uma deformação nessa região ocorre com prontidão relativamente maior. Assim, é possível se suprimir a geração de vincos, dobras e semelhante, o que ocorre particularmente em porções com grandes curvaturas, durante a moldagem da pré forma 500.

[040] [0025]Em seguida, o material composite 400 que é fabricado pelo método de fabricação e o dispositivo de fabricação 100 de acordo com a presente modalidade será descrito.

Material composite [041] Por combinar as fibras de carbono 510 com a resina 600, o material composite 400 terá maior resistência e rigidez em comparação a um artigo moldado composto apenas de uma resina 600. Por exemplo, o material composite 400 pode ser aplicado a um componente da estrutura tal como o membro lateral dianteiro 701 ou um pilar 702, ou um componente do painel externo tal como o teto 703, que são usados no corpo do veículo 700 de um automóvel, tais como os ilustrados na figura 8(A). Pelo fato do material composite 400 ser mais leve do que os materiais de aço, é possível se reduzir o peso do corpo de veículo 700, tal como ilustrado na figura 8(B), em comparação a um corpo de veículo formado por montagem das partes que

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11/44 são produzidas de materiais de aço.

[042] O material compósito 400 de acordo com a presente modalidade é formado por impregnação da pré forma 500 com a resina 600. Adicionalmente, na presente modalidade, um material de núcleo 530, tal como aquele mostrado na parte do fundo da figura 1 e da figura 6(B), é inserido no material compósito 400 de modo a aprimorar a rigidez.

[043] Uma resina de consolidação a calor tal como resina de epóxi ou resina de fenol é usada como a resina 600. Na presente modalidade, uma resina de epóxi que tem excelentes propriedades mecânicas e estabilidade dimensional é usada. A resina de epóxi tipicamente usada é uma do tipo de dois componentes, que é usada por misturar um agente principal e um agente de cura. Em geral, uma resina de epóxi do tipo de bisfenol A é usada como o agente principal e um tipo de amina é usada como o agente de cura, mas nenhuma limitação é imposta desse modo e os agentes podem ser apropriadamente selecionados de acordo com as propriedades desejadas do material. Adicionalmente, um agente de liberação de molde interno é contido na resina 600 de modo a facilitar a desmoldagem após o material compósito 400 ser moldado. O tipo do agente de liberação de molde interno não é particularmente limitado e um agente bem conhecido pode ser usado.

[044] O material de núcleo 530 é formado dentro do material compósito 400 por revestir com as fibras de carbono 510 e impregnar as fibras de carbono 510 com a resina 600. O material que constitui o material de núcleo 530 não é particularmente limitado, mas uma espuma (núcleo de espuma) é preferivelmente usada a partir do ponto de vista de redução de peso. Exemplos do material que constitui a espuma incluem poliuretano, cloreto de vinil, poliolefina, resina acrílica, resina de poliimida (PMI (polimetaacrilimida) e PEI (polieterimida)).

Dispositivo de fabricação [045] O dispositivo de fabricação 100 para o material compósito 400 será

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12/44 descrito com referência às figuras 1 a 6. O dispositivo de fabricação 100 para o material composite 400 de acordo com a presente modalidade é basicamente dividido em um dispositivo de pré formação 200 para a moldagem de uma pré forma 500 ilustrada na parte de topo e na parte do meio da figura 1 e um dispositivo de formação de material composite 300 para a formação do material composite 400 usando a pré forma 500 ilustrada na parte de fundo da figura 1. Adicionalmente, o dispositivo de fabricação 100 para o material composite 400 tem uma unidade de controle 110 para controlar a operação de todo o dispositivo de fabricação 100 (com referência às figuras 2, 4(A), 5(A) e 7).

[046] Primeiro, um dispositivo de pré formação 200 para a moldagem de uma pré forma 500 será descrito.

[047] Na visão geral ilustrada na parte de topo e na parte do meio da figura 1, um dispositivo de pré formação 200 compreende uma unidade de transporte 210 para transportar as fibras de carbono 510, uma unidade de aplicação 220 para aplicar o adesivo em pó 521 e uma unidade de laminação 230 para a formação do laminado 511. Um dispositivo de pré formação 200 adicionalmente compreende uma unidade de remoção 240 para remover o adesivo em pó 521, o dispositivo de restrição 250 que restringe a porção do laminado 511, uma unidade de corte 260, uma unidade de aquecimento 270 e uma molde de pré-formação 280.

[048] A unidade de transporte 210 transporta de modo contínuo as fibras de carbono 510 para a unidade de aplicação 220, a unidade de laminação 230, a unidade de remoção 240, o dispositivo de restrição 250, a unidade de corte 260, a unidade de aquecimento 270 e o molde de pré-formação 280, como ilustrado na parte de topo e na parte do meio da figura 1. A unidade de transporte 210 inclui uma pluralidade de rolos de transporte 211 e uma correia transportadora 212. Na presente especificação, o lado da posição à montante ao longo do fluxo da direção de transporte das fibras de carbono 510 indicada pela seta na figura 1 é referido

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13/44 como o lado de posição à montante e o lado de posição à jusante é referido como o lado à jusante.

[049] Como ilustrado na parte de topo da figura 1 e da figura 2(A), os rolos de transporte 211 têm um formato substancialmente cilíndrico e são conectados a motores ou semelhante e são acionados por rotação em torno dos eixos. Os rolos de transporte 211 transportam as folhas de fibra de carbono 510, que são fornecidas a partir de rolos de substrato enrolado 510a, para o lado à jusante (direção da seta na figura 2(A)).

[050] A correia transportadora 212 transporta o laminado 511 que foi cortado pela unidade de corte 260 para a unidade de aquecimento 270, como ilustrado na parte do meio da figura 1 assim como nas figuras 4(A) e 5(A). A correia transportadora 212 é proporcionada de acordo com o arranjo da unidade de corte 260 e da unidade de aquecimento 270 e é configurada de modo que é se realizar de modo contínuo as operações ao longo do trajeto de transporte.

[051] A unidade de transporte 210 não é limitada à configuração descrita acima e pode ser composta, por exemplo, de um robô de transporte em vez de uma correia transportadora 212.

[052] A unidade de aplicação 220 é configurada para ser móvel em uma direção plana das folhas de fibra de carbono 510, como ilustrado na figura 2(A). A unidade de aplicação 220 aplica o adesivo em pó 521 nas fibras de carbono 510 que são alimentadas de modo contínuo a partir do lado à montante da unidade de transporte 210 com uma configuração essencialmente uniforme. A quantidade de aplicação do adesivo em pó 521 depende do tipo e das propriedades físicas do adesivo 520 que é usado, mas pode ser, por exemplo, 10-100 g/m³.

[053] A unidade de aplicação 220 não é particularmente limitada desde que seja possível se aplicar o adesivo em pó 521 nas fibras de carbono 510 com o mesmo, e, por exemplo, um aparelho de impressão de tela que tem alta capacidade

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14/44 de produção em massa e alta precisão de aplicação pode ser usado. O aparelho de impressão de tela pulveriza o adesivo em pó 521 como uma névoa, que é diretamente soprada e aplicado às fibras de carbono 510 com uma configuração essencialmente uniforme, como ilustrado na figura 2(A).

[054] A unidade de laminação 230 é proporcionada ao longo do trajeto de transporte das fibras de carbono 510 e é composta de uma pluralidade de rolos de laminação 231 que são opostos uns aos outros através das fibras de carbono 510, como ilustrado na parte de topo da figura 1 e na figura 2(A). Os rolos de laminação 231 laminam e alimentam para o lado à jusante, a pluralidade de folhas de fibra de carbono 510 que são transportadas a partir dos rolos de transporte 211, por meio de rotação ao mesmo tempo em que pressiona contra as fibras de carbono 510. Os rolos de laminação 231 podem ser configurados do mesmo modo que os rolos de transporte 211 descritos acima.

[055] Os números, arranjos, etc., dos rolos de transporte 211 e dos rolos de laminação 231 que são proporcionados no dispositivo de pré formação 200 não são limitados ao exemplo mostrado na figura 1 e podem ser apropriadamente mudados.

[056] A unidade de remoção 240 remove a porção do adesivo em pó 521 que é aplicado entre as camadas do laminado 511 por gerar um fluxo de ar V que flui a partir de uma superfície 511a para a outra superfície 511b na direção de laminação das fibras de carbono 510 com relação ao laminado 511 para formar uma distribuição de densidade aplicada do adesivo em pó 521, como ilustrado na figura 2(B). Na presente especificação, na distribuição de densidade aplicada do adesivo em pó 521, a porção onde a densidade aplicada do adesivo em pó 521 é relativamente alta é referida como a primeira porção 541”, e a porção onde a densidade aplicada do adesivo em pó 521 é mais baixa do que a primeira porção 541 é referida como a segunda porção 542.

[057] A unidade de remoção 240 compreende uma unidade de sopro de ar

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241 que é disposta voltada para a superfície 511a do laminado 511 e uma unidade de captação de ar 242 que é disposta voltada para a outra superfície 511b do laminado 511. A unidade de sopro de ar 241 e a unidade de captação de ar 242 estão voltadas uma para a outra através do laminado 511.

[058] A unidade de sopro de ar 241 injeta gás sobre a superfície 511a do laminado 511. A unidade de captação de ar 242 suga o gás a partir da outra superfície 511 b do laminado 511. Assim, a unidade de remoção 240 gera o fluxo de ar V que flui a partir da superfície 511a para a outra superfície 511b do laminado 511.0 fluxo de ar V descarrega a porção do adesivo em pó 521 no lado de fora do laminado 511 a partir de entre as camadas do laminado 511, como ilustrado na figura 3(C).

[059] A unidade de sopro de ar 241 inclui uma parte de fornecimento de gás 241a que fornece gás, um bocal de injeção 241b que injeta o gás que é fornecido a partir da parte de fornecimento de gás 241a sobre a superfície 511a do laminado 511 e uma mangueira de fornecimento de ar 241c que conecta o bocal de injeção 241 b e a parte de fornecimento de gás 241 a, como ilustrado na figura 2(B).

[060] A parte de fornecimento de gás 241a é composta de uma bomba, um dispositivo de sopro e semelhante e alimenta o gás para o bocal de injeção 241 b por meio da mangueira de fornecimento de ar 241c em um estado no qual uma pressão positiva é gerada por pressurizar gás a uma predeterminada pressão.

[061] O bocal de injeção 241b injeta o gás que é fornecido por meio da mangueira de fornecimento de ar 241c em direção da superfície 511a do laminado 511 e gera o fluxo de ar V.

[062] Uma válvula 243 é proporcionada na mangueira de fornecimento de ar 241c e é possível se ajustar a quantidade fornecida do gás que é injetada a partir do bocal de injeção 241 b de acordo com o grau de abertura da válvula 243. É possível se ajustar a intensidade do fluxo de ar V que é gerada (pressão do gás) por ajustar a

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16/44 quantidade de fornecimento do gás. A intensidade do fluxo de ar V é proporcional à força que é recebida pelo adesivo em pó 521 quando o adesivo em pó 521 é retirado por lavagem. Assim, é possível se ajustar a quantidade do adesivo em pó 521 a ser removida a partir do laminado 511 por ajustar a intensidade do fluxo de ar V. É possível se formar a distribuição de densidade aplicada do adesivo em pó 521 com uma pluralidade de estágios por ajustar a quantidade do adesivo em pó 521 que é removida a partir do laminado 511. Assim, após a impregnação do laminado 511 com o adesivo 522, que é ativado por fusão o adesivo em pó 521, é possível se formar a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo 522 com uma pluralidade de estágios, como ilustrado na figura 6(A).

[063] A unidade de captação de ar 242 inclui uma parte de geração de pressão negativa 242a para gerar uma pressão negativa, um bocal de sucção 242b para aspirar o adesivo 520 e o gás que é descarregado a partir do laminado 511 por meio da pressão negativa que é gerada pela parte de geração de pressão negativa 242a e uma mangueira de sucção 242c que conecta o bocal de sucção 242b e a parte de geração de pressão negativa 242a.

[064] A parte de geração de pressão negativa 242a é conectada ao bocal de sucção 242b por meio da mangueira de sucção 242c. A parte de geração de pressão negativa 242a inclui, por exemplo, um tanque de recuperação (não mostrado) que coleta o adesivo em pó aspirado 521 e um ventilador (não mostrado) que gera uma pressão negativa dentro do tanque de recuperação por descarregar o gás para o lado de fora da parte de geração de pressão negativa 242a. A pressão negativa é gerada pelo ventilador e pelo fluxo de ar V para descarregar o adesivo em pó 521 e o gás a partir do bocal de sucção 242b em direção do tanque de recuperação é gerada pela pressão negativa. O tanque de recuperação inclui um filtro para capturar o adesivo em pó 521 e o gás é descarregado para o lado de fora a partir do ventilador em um estado no qual o adesivo em pó 521 é mantido no

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17/44 tanque de recuperação.

[065] O dispositivo de restrição 250 fixa e restringe a primeira porção 541 do laminado 511 a partir da direção de laminação, como ilustrado na parte de topo da figura 1 e na figura 2(B). Por exemplo, o dispositivo de restrição 250 pode ser composto de dois pares de membros de fixação 251 que são proporcionados de modo a serem móveis em direção de e em afastamento um a partir do outro.

[066] A unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 são fixados uma única parte móvel 252 e são configurados para serem integralmente móveis em direção de e em afastamento a partir do laminado 511. A unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 não são limitados para a configuração descrita acima e podem ser configurados de modo a serem independentemente móveis por cada um ser proporcionado com uma parte independentemente móvel.

[067] A unidade de corte 260 corta o laminado 511 ao longo de uma predeterminada linha de corte L, como ilustrado na parte de topo da figura 1 e na figura 4(A). A unidade de corte 260 pode usar vários mecanismos de corte, tal como corte ultrassônico, corte a laser, corte por serra circular, corte por pressão e corte por tesoura. Na presente modalidade, o corte ultrassônico é usado, com o qual é possível se executar um corte preciso em um período de tempo relativamente curto.

[068] A unidade de aquecimento 270 inclui unidades de aquecimento de fixação 271 para o aquecimento do dispositivo de restrição 250 e da unidade de reaquecimento 272 para o reaquecimento do laminado 511 que foi cortado pela unidade de corte 260, como ilustrado na parte de topo e na parte do meio da figura 1. A unidade de aquecimento 270 aquece e ativa o adesivo em pó 521 que foi aplicado por meio das unidades de aplicação 220.

[069] As unidades de aquecimento de fixação 271 aquecem as regiões que incluem as superfícies dos membros de fixação 251, incluídas no dispositivo de restrição 250, que estão voltadas para o laminado 511 (as porções circundadas

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18/44 pelas linhas pontilhadas na figura 3(B)) a uma predeterminada temperatura, como ilustrado nas figuras 2(B) e 3(B). As unidades de aquecimento de fixação 271 incluem, por exemplo, uma fonte de calor composta de um elemento termoelétrico e uma fonte de energia.

[070] A unidade de reaquecimento 272 aquece todo o laminado 511, como ilustrado na figura 5(A). A temperatura de aquecimento depende da temperatura de fusão do adesivo 520 para ser usado e é, por exemplo, de 70°C a 150°C. Assim, é possível se impregnar o laminado 511 com o adesivo 522, que é ativado quando o adesivo em pó 521 é amolecido ou fundido. Como um resultado da impregnação do adesivo 522, a quantidade de conteúdo do adesivo 522 por unidade de área do laminado 511, isto é, a densidade de conteúdo, é determinada. Embora não particularmente limitada, a unidade de aquecimento 270 é preferivelmente composta de elementos que podem instantaneamente e uniformemente aquecer o laminado 511, exemplos dos quais incluem fornos de aquecimento tal como um forno contínuo, uma bobina de alta frequência, um aquecedor de infravermelho distante e um aquecedor de ar quente.

[071] O molde de pré-formação 280 forma previamente o laminado 511 em um predeterminado formato tridimensional. Como mostrado na parte do meio da figura 1, o molde inclui uma matriz inferior 281 na qual é disposto o laminado 511 a ser moldado em uma pré forma 500 e uma matriz superior 282 que pode se mover livremente em direção de e em afastamento a partir da matriz inferior 281. A superfície de moldagem que corresponde ao formato da pré forma 500 é formada na superfície da matriz superior 282 que está voltada para a matriz inferior 281. É possível se moldar o laminado 511 em uma pré forma 500 por trazer a matriz superior 282 próxima da matriz inferior 281 e aplicar uma força de pressurização para o laminado 511, em um estado no qual o laminado 511 é disposto na matriz inferior 281.

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19/44 [072] Como na presente modalidade, no caso da pré forma 500 em que é formada a seção transversal fechada por inserção do material de núcleo 530, cantos com grandes curvaturas são com frequência formados, tal como os mostrados na figura 6(B). Quando se realiza a pré formação do laminado 511, as quantidades de deformação diferem grandemente entre os lados internos e os lados externos dos referidos cantos. Portanto, o desalinhamento entre as camadas do laminado 511 se torna maior comparado com as porções planas com curvaturas menores. Quando a intercamada do laminado 511 é ligada com o adesivo ativado 522, as fibras de carbono 510 são restringidas juntas; portanto, a deformação do laminado 511 é restringida pela força do adesivo do adesivo 522. Quando a pré formação é realizada em um estado no qual a deformação do laminado 511 é restringida, vincos, dobras e semelhante ocorrem nas porções da pré forma moldada 500 que têm grandes curvaturas.

[073] Na presente modalidade, as porções do formato tridimensional pré formado com grandes curvaturas e nas quais a quantidade de deformação no tempo de moldagem é grande são configuradas como as segundas regiões 502, que são porções nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é relativamente baixa. Como um resultado, pelo fato da força do adesivo do adesivo 522 ser relativamente fraca entre as camadas do laminado 511, a deformação das segundas regiões 502 pode ser facilmente realizada. Portanto, é possível se suprimir a geração de vincos, dobras e semelhante das referidas da pré forma 500 com grandes curvaturas. Assim, o grau de liberdade de configuração do formato da pré forma 500 é aumentado e é possível se expandir a faixa de formatos selecionáveis para o material compósito 400.

[074] Em seguida, o dispositivo de formação de material compósito 300 para a formação do material compósito 400 que usa a pré forma 500 será descrito.

[075] Em uma visão geral com referência à figura 7, o dispositivo de

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20/44 formação de material composite 300 de acordo com a presente modalidade compreende uma matriz de moldagem 310 que pode ser livremente aberta e fechada, que forma uma cavidade 350 na qual a pré forma 500 é disposta, unidade de pressionar 320 que carrega uma pressão de fixação na matriz de moldagem 310, uma unidade de injeção de resina 330 para injetar resina fundida 600 dentro da cavidade 350 e uma unidade de ajuste de temperatura do molde 340 para ajustar a temperatura da matriz de moldagem 310.

[076] A matriz de moldagem 310 tem um par de matrizes, uma matriz superior 311 (molde macho) e uma matriz inferior 312 (molde fêmea), que podem ser abertas e fechadas. A cavidade 350, que pode ser hermeticamente selada, é formada entre a matriz superior 311 e a matriz inferior 312. A pré forma 500 é disposta dentro da cavidade 350.

[077] A matriz de moldagem 310 adicionalmente compreende uma porta de injeção 313 para injetar a resina 600 dentro da cavidade 350. A porta de injeção 313 se comunica com a cavidade 350 e a unidade de injeção de resina 330. O lado de dentro da pré forma 500 é impregnado com a resina 600 que é injetada a partir da unidade de injeção de resina 330 a partir da superfície. A configuração da matriz de moldagem 310 não é limitada à configuração descrita acima; por exemplo, a porta de sucção para proporcionar vácuo ao lado de dentro da cavidade 350 para aspirar o ar na mesma pode ser proporcionada na matriz inferior 312. Alternativamente, um membro de vedação, ou semelhante, pode ser proporcionado na superfície de correspondência entre a matriz superior 311 e a matriz inferior 312 de modo a trazer o interior da cavidade 350 para um estado selado.

[078] A unidade de pressionar 320 pode ser composta, por exemplo, de uma máquina de pressionar que compreende cilindros 321 que usam pressão de fluido tal como pressão hidráulica e que podem livremente ajustar a pressão de fixação por controlar a pressão hidráulica e semelhante.

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21/44 [079] A unidade de injeção de resina 330 pode ser composta de um mecanismo de bomba de circulação bem conhecido que é capaz de circular, ao mesmo tempo em que fornece para a matriz de moldagem 310, um agente principal que é fornecido a partir de um tanque de agente principal 331 e um agente de cura que é fornecido a partir de um tanque de agente de cura 332. A unidade de injeção de resina 330 se comunica com a porta de injeção 313 e injeta a resina 600 dentro da cavidade 350.

[080] A unidade de ajuste de temperatura do molde 340 aquece a matriz de moldagem 310 para a temperatura de cura da resina 600 para curar a resina 600 que é injetada dentro da cavidade 350. A unidade de ajuste de temperatura do molde 340 pode ter, como um mecanismo de aquecimento, por exemplo, um aquecedor elétrico que diretamente aquece a matriz de moldagem 310, um mecanismo de ajuste de temperatura que ajusta a temperatura por circular a meio de aquecimento tal como óleo, ou semelhante.

[081] A unidade de controle 110 controla a operação de todo o dispositivo de fabricação 100. Especificamente, com referência à figura 7, a unidade de controle 110 compreende uma unidade de armazenamento 111, uma unidade de cálculo 112 e uma unidade de entrada/saída 113 que envia e recebe vários dados e comandos de controle. A unidade de entrada/saída 113 é eletricamente conectada a cada unidade do dispositivo, tal como a unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250.

[082] A unidade de armazenamento 111 é composta de uma ROM e uma RAM e armazena dados, tal como a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo 522 e a distribuição de densidade aplicada do adesivo em pó 521 com relação às fibras de carbono 510. A unidade de cálculo 112 é principalmente composta de uma CPU e recebe dados, tal como a velocidade de alimentação das fibras de carbono 510 pela unidade de transporte 210 por meio da unidade de

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22/44 entrada/saída 113. A unidade de cálculo 112 calcula o tempo para remover o adesivo em pó 521, a intensidade do fluxo de ar V que é gerada, a temperatura de aquecimento do dispositivo de restrição 250 pelas unidades de aquecimento de fixação 271, etc., com base nos dados lidos a partir da unidade de armazenamento 111, assim como os dados recebidos a partir da unidade de entrada/saída 113. Sinais de controle com base nos dados calculados são transmitidos a cada unidade do dispositivo, tal como a unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 por meio da unidade de entrada/saída 113. Desse modo, a unidade de controle 110 controla a quantidade de remoção e as posições de remoção do adesivo em pó 521, a temperatura de aquecimento do dispositivo de restrição 250 e semelhante.

Método de fabricação [083] Em seguida, o método de fabricação para o material compósito 400 de acordo com a modalidade será descrito.

[084] Em geral, o método de fabricação para o material compósito 400 inclui duas etapas, uma etapa para a moldagem de uma pré forma 500, como ilustrado na figura 9 e uma etapa para a formação do material compósito 400 usando a pré forma 500, como ilustrado na figura 10.

[085] Primeiro, a etapa para a moldagem de uma pré forma 500 será descrita.

[086] A etapa para a moldagem de uma pré forma 500 inclui uma etapa de fornecimento (Etapa S101) para fornecer o material de fibra de carbono 510, uma etapa de aplicação (Etapa S102) para aplicar o adesivo em pó 521 às folhas de fibra de carbono 510, uma etapa de laminação (Etapa S103) para a formação do laminado 511, uma etapa de disposição (Etapa S104) para dispor a unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 no laminado 511, uma etapa de aquecimento (Etapa S105) para o aquecimento da porção do laminado 511, uma etapa de remoção (Etapa S106) para remover o adesivo em pó 521 a partir da

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23/44 porção do laminado 511, uma etapa de corte (Etapa S107) para cortar o laminado 511 em um formato predeterminado, uma etapa de reaquecimento (Etapa S108) para o aquecimento do laminado 511, uma etapa de transporte (Etapa S109) para transportar o laminado 511, uma etapa de pré formação (Etapa S110) para pré formar o laminado 511 para formar a pré forma 500 e uma etapa de desmoldagem (Etapa S111) para a desmoldagem da pré forma 500 a partir do molde de préformação 280, como ilustrado na figura 9.

Cada uma das etapas será descrita.

[087] Primeiro, como ilustrado na parte de topo da figura 1 e na figura 2(A), as folhas de fibra de carbono 510 são puxadas para fora a partir de uma pluralidade de rolos de substrato 510a, que são produzidos por enrolar as fibras de carbono 510 e as fibras de carbono 510 são fornecidas de modo contínuo (Etapa S101). As fibras de carbono fornecidas 510 são alimentadas para o lado à jusante por meio dos rolos de transporte 211.

[088] Em seguida, o adesivo em pó não ativado 521 é aplicado a pelo menos uma das superfícies das fibras de carbono 510 que são alimentadas de modo contínuo pela unidade de transporte 210 pela unidade de aplicação 220 (etapa S102). Nesse momento, ajustes são produzidos de modo que o adesivo em pó 521 é aplicado em toda a superfície da superfície das fibras de carbono 510 com uma configuração essencialmente uniforme.

[089] Em seguida, as fibras de carbono 510 que são alimentadas de modo contínuo pelos rolos de laminação 231 são laminados para formar o laminado 511 (Etapa S103). Na presente modalidade, as fibras de carbono 510 com diferentes orientações de laminação são laminadas para se obter uma predeterminado estrutura do laminado. Especificamente, três tipos de rolos de substrato 510a, respectivamente compostos de um material de NFC no qual a orientação da fibra é ±45°, um material de UD no qual a orientação da fibra é 90° e um material UD na

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24/44 qual a orientação da fibra é 0^o, são usados, que são laminadas de acordo com uma predeterminada ordem de orientação, para formar o laminado 511.

[090] Em seguida, a porção do laminado 511 é presa no dispositivo de restrição 250 a partir da direção de laminação, como ilustrado nas figuras 2(B) e 3(A). Nesse momento, o fluxo contínuo do laminado 511 a partir do lado à montante para o lado à jusante é temporariamente parado. Na presente modalidade, a unidade de remoção 240 é configurada para ser integralmente móvel em direção de e em afastamento a partir do laminado 511 com o dispositivo de restrição 250 e é assim disposta de modo a estar voltada para ambas as superfícies do laminado 511 junto com o dispositivo de restrição 250 (etapa S104).

[091] Em seguida, a porção do laminado 511, em um estado no qual o adesivo em pó 521 é uniformemente aplicado, é aquecida para fundir ou amolecer o adesivo em pó 521, para desse modo formar o adesivo ativado 522, como ilustrado na figura 3(B) (Etapa S105). Especificamente, as regiões que incluem as superfícies dos membros de fixação 251, que são incluídas no dispositivo de restrição 250 e que estão voltadas para o laminado 511 (as porções circundadas pelas linhas pontilhadas na figura 3(B)) são aquecidas. Calor é conduzido a partir da superfície de contato entre o membro de fixação 251 e o laminado 511 para aquecer a porção do adesivo em pó 521 que é disposta entre as camadas do laminado 511. A temperatura de aquecimento não é particularmente limitada, desde que a mesma esteja em uma a temperatura na qual o adesivo 520 amolece ou funde e se torna ativado e pode ser, por exemplo, a temperatura de fusão. Adicionalmente, o membro de fixação 251 pode ser aquecido a uma predeterminada temperatura antecipadamente. É desse modo possível se encurtar o tempo de moldagem.

[092] Em seguida, em um estado no qual o laminado 511 está sendo preso pelo membro de fixação 251, a unidade de remoção 240 é acionada e incentivada a gerar o fluxo de ar V que flui a partir da superfície 511a para a outra superfície 511b

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25/44 na porção do laminado 511, como ilustrado na figura 3(C). O adesivo em pó 521 que é aplicado entre as camadas do laminado 511 é descarregado para o lado de fora do laminado 511 por meio de espaços entre as fibras das fibras de carbono 510 por meio do fluxo de ar V, para desse modo remover a porção do adesivo 520 (Etapa S106). Como um resultado, a primeira porção 541 na qual o adesivo em pó 521 é aplicado entre as camadas do laminado 511 é formado na porção que está sendo restringida pelo dispositivo de restrição 250 e a segunda porção 542, na qual a densidade aplicada do adesivo em pó 521 é menor do que aquela da primeira porção 541, é formado na porção onde o fluxo de ar V é gerado. Desse modo, a distribuição de densidade aplicada do adesivo em pó 521, que é formado pela primeira porção 541 e pela segunda porção 542, forma a primeira região 501 e a segunda região 502, que são a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo ativado 522, após aquecimento na etapa de aquecimento acima descrita (Etapa S105) e a etapa de reaquecimento (Etapa S108), descrita adicionalmente abaixo.

[093] Uma vez que a porção do adesivo em pó 521 é removida imediatamente após o laminado 511 ser formado, em comparação a um caso no qual a distribuição do adesivo 520 é formada para cada folha das fibras de carbono 510 em uma etapa de aplicação, é possível se formar a primeira porção 541 e a segunda porção 542, que são a distribuição do adesivo em pó 521, em um período de tempo mais curto.

[094] Adicionalmente, quando o adesivo em pó 521 é removido, por prender e restringir a porção a ser a primeira região 501 do laminado 511 (primeira porção 541), é possível se suprimir a geração do fluxo de ar V para remover o adesivo em pó 521 na primeira região 501. Uma vez que é desse modo possível se suprimir a remoção do adesivo em pó 521 a partir da primeira porção 541 pelo fluxo de ar V, é possível se formar de modo mais confiável a primeira região 501 e a segunda região 502, que são produzidas da distribuição da densidade de conteúdo do adesivo 520.

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26/44 [095] Na presente modalidade, na primeira região 501, há a distribuição de densidade de conteúdo que tem uma porção na qual a densidade de conteúdo do adesivo 520 é alta (porção de coloração escura na figura 6(A)) e uma porção na qual a densidade de conteúdo é baixa (porção de coloração clara na figura 6(A)), como ilustrado na figura 6(A). De modo similar, a distribuição de densidade de conteúdo também existe na segunda região 502. Desse modo, quando a distribuição de densidade de conteúdo é formada tendo três ou mais estágios, é preferível se ajustar a área em torno da linha de corte L, que é cortada pela unidade de corte 260, descrita adicionalmente abaixo, na porção com a mais alta densidade de conteúdo do adesivo 520. Adicionalmente, a distribuição da densidade de conteúdo é formada de modo que as porções com grandes curvaturas em formato tridimensional moldado por meio do molde de pré-formação 280 (porções circundadas pelas linhas pontilhadas) são ajustadas como a segunda região 502, que são porções nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 520 é relativamente baixa, como ilustrado na figura 6(B).

[096] Como na presente modalidade, por realizar a etapa de remoção (Etapa S106) após a etapa de aquecimento (Etapa S105), o fluxo de ar V é gerado nas porções do laminado 511 que não são aquecidas em um estado no qual a porção do adesivo em pó 521 é aquecida e fundida ou amolecida em um estado de gel, de modo a remover o adesivo em pó 521. Como um resultado, é possível se adicionalmente suprimir a remoção do adesivo em pó 521 a partir das referidas porções que se tornarão as primeiras regiões 501 pelo fluxo de ar V e é possível se formar de modo mais confiável a distribuição da densidade de conteúdo nas primeiras regiões 501 e nas segundas regiões 502.

[097] Quando a etapa de remoção (Etapa S106) é terminada, o fluxo contínuo do laminado 511 a partir do lado à montante para o lado à jusante por meio da unidade de transporte 210 é reiniciado. Posteriormente, as fibras de carbono 510

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27/44 são cortadas ao longo da linha de corte L em um estado no qual o adesivo 520 é fundido, como ilustrado na figura 4(A) (Etapa S107). O formato expandido do material composite 400, que é o artigo moldado, é ajustado antecipadamente e a linha de corte L é determinada de acordo com o formato expandido.

[098] A periferia da linha de corte L é disposta nas primeiras regiões 501, onde a densidade de conteúdo do adesivo 520 é mais alta do que nas segundas regiões 502. As primeiras regiões 501 são formadas de modo que o adesivo 520 é aplicado em um formato de tira proporcionado com uma predeterminada largura de aplicação W com relação à linha de corte L, como ilustrado na figura 4(B). A largura de aplicação W do adesivo 520 depende de uma predeterminada tolerância da linha de corte L, mas pode ser, por exemplo, 1-20 mm. Por ativar o adesivo 520, a periferia da linha de corte L é fixada pelo adesivo 520 e é possível se suprimir o esfiapar da superfície cortada no momento do corte ou no momento de transporte para a etapa a seguir após o corte. Adicionalmente, mesmo quando a porção a ser cortada é desalinhada com relação à linha de corte L, uma vez que a densidade de conteúdo do adesivo 520 é alta na periferia da linha de corte L, é possível se suprimir o esfiapar da superfície cortada. Se ocorrer o esfiapar da superfície cortada, se torna necessário se remover a porção onde o esfiapamento ocorreu após o material composite 400 ser moldado. Por suprimir o esfiapamento da superfície cortada, é possível se reduzir o pós processamento para a remoção da porção onde o esfiapamento ocorreu; portanto, o tempo de moldagem pode ser encurtado e, pelo fato de não ser necessário se remover a porção onde o esfiapamento ocorreu, é possível se aprimorar o rendimento.

[099] Em seguida, todo o laminado 511 é reaquecido, como ilustrado na figura 5(A) (Etapa S108). Como um resultado, por exemplo, é possível se aquecer o adesivo em pó 521 que permanece nas segundas porções 542 do laminado 511 e que não foi aquecido de modo a ativar o adesivo em pó na etapa de aquecimento

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28/44 (Etapa S105). Adicionalmente, pelo fato de ser possível se realizar a pré formação em um estado no qual o adesivo 520 é amolecido por aquecimento o adesivo 520 antes da etapa de pré formação (Etapa S110), a pré formação se torna relativamente fácil. Como no caso na qual o adesivo em pó 521 não é aplicado nas segundas porções 542 do laminado 511, no caso na qual é possível se ativar o adesivo em pó 521 que é aplicado a o laminado 511 por meio da etapa de aquecimento (Etapa S105), a etapa de reaquecimento (Etapa S108) pode ser omitida.

[0100] Em seguida, o laminado 511 é transportado para e disposto na matriz inferior 281 do molde de pré-formação 280, como ilustrado na figura 5(B) (Etapa S109). Nesse momento, pelo fato da intercamada das fibras de carbono 510 ser ligada por meio do adesivo ativado 522, é possível se suprimir a dispersão nas fibras de carbono 510 no momento de transporte.

[0101] Em seguida, o laminado 511 das fibras de carbono 510 que são dispostas na matriz inferior 281 do molde de pré-formação 280 é pré formado para moldar a pré forma 500, como ilustrado na figura 5(B) (Etapa S110). Nesse momento, o material de núcleo 530 é disposto de modo a ser revestido pelas fibras de carbono 510. A matriz superior 282 pode ser formada a partir de uma pluralidade de moldes divididos, como ilustrado na etapa de pré formação na parte do meio da figura 1, ou uma matriz superior composta de um molde não dividido pode ser usada. O molde de pré-formação 280 é preferivelmente resfriado a 20-40°C, por exemplo. O resfriamento do adesivo 522 é desse modo realizado ao mesmo tempo que o molde é fechado e o adesivo 522 é curado para completar a pré formação.

[0102] Em seguida, o molde de pré-formação 280 é aberto e a pré forma 500 é desmoldada, desse modo completando a moldagem da pré forma 500 (Etapa S111). Dentro do formato da pré forma moldada 500, as porções de superfície plana onde a curvatura é pequena são as primeiras regiões 501 nas quais a densidade de

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29/44 conteúdo do adesivo 522 é relativamente alta e as porções com grandes curvaturas (porções circundadas pelas linhas pontilhadas) são as segundas regiões 502 nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é relativamente baixa, como ilustrado na figura 6(B).

[0103] Em seguida, a etapa para a formação do material composite 400 usando a pré forma 500 será descrito.

[0104] A etapa para a formação do material compósito 400 inclui uma etapa para dispor a pré forma 500 na cavidade 350 da matriz de moldagem 310 (Etapa

5201) , uma etapa para injetar a resina 600 dentro da cavidade 350 (etapa S202), uma etapa para curar a resina 600 (Etapa S203) e uma etapa para a desmoldagem do material compósito moldado 400 a partir da matriz de moldagem 310 (Etapa S204), como ilustrado na figura 10.

Cada uma das etapas será descrita.

[0105] Primeiro, a pré forma 500 é disposta na cavidade 350 da matriz de moldagem 310, como ilustrado na figura 7 (Etapa S201).

[0106] Em seguida, a resina 600 é injetada dentro da cavidade 350 (Etapa

5202) . A matriz de moldagem 310 é pré-aquecida a pelo menos a temperatura de cura (por exemplo, cerca de 100°C a 160°C) da resina 600 (por exemplo, uma resina de epóxi).

[0107] Em seguida, a resina 600 que é impregnada nas fibras de carbono 510 é curada (Etapa S203).

[0108] Em seguida, após a resina 600 ser curada, a matriz de moldagem 310 é aberta e o material compósito 400 no qual as fibras de carbono 510, a resina 600 e o material de núcleo 530 são integrados é desmoldado, desse modo completando a moldagem (Etapa S204).

[0109] Como descrito acima, de acordo com o método de fabricação e o dispositivo de fabricação 100 para o material compósito 400 da presente

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30/44 modalidade, a porção do adesivo em pó 521 que é aplicada entre as camadas do laminado 511 é removida por meio do fluxo de ar V que é gerado na direção de laminação das fibras de carbono 510 para formar as primeiras porções 541 e as segundas porções 542, nas quais a densidade aplicada do adesivo em pó 521 é menor do que aquela das primeiras porções 541. Adicionalmente, o adesivo em pó 521 é ativado para formar a pré forma 500 tendo as primeiras regiões 501 nas quais o laminado 511 é impregnado com o adesivo ativado 522 e as segundas regiões 502 nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é menor do que aquela das primeiras regiões 501.

[0110] De acordo com o método de fabricação e o dispositivo de fabricação 100 para o material compósito 400 configurado desse modo, é possível se suprimir a geração de vincos, dobras e semelhante nas referidas porções que não prontamente se deformam quando o laminado 511 é pressionado para moldar a pré forma 500 por precisamente controlar a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo 522 por meio do fluxo de ar V que é gerada na direção de laminação das fibras de carbono 510. É possível se formar o material compósito 400 com mais alta qualidade por formar o material compósito 400 a partir da pré forma 500. Mesmo se o fluxo de ar foi gerado na direção no plano em vez da direção de laminação das fibras de carbono laminadas 510, embora a porção do adesivo em pó 521 possa ser removida, a posição da mesma não pode ser controlada; portanto, é difícil se suprimir a geração de vincos, dobras e semelhante, nas referidas porções que não prontamente se deformam.

[0111] Adicionalmente, durante a formação, a pré forma 500 é formada para ser de um formato tridimensional no qual as curvaturas das segundas regiões 502 são maiores do que as nas primeiras regiões 501. Em virtude da densidade de conteúdo do adesivo 522 ser mais baixa nas segundas regiões 502 do que nas primeiras regiões 501, as fibras de carbono 510 podem ser facilmente deformadas

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31/44 nas segundas regiões 502. Pelo fato de ser possível se suprimir a geração de vincos, dobras, etc., da pré forma 500 nas referidas porções com grandes curvaturas, é possível se aumentar o grau de liberdade de configuração do formato da pré forma 500. É desse modo possível se expandir a faixa de formatos selecionáveis para o material composite 400 ao mesmo tempo em que se suprime as variações no arranjo das fibras de carbono 510 com o adesivo 522.

[0112] Adicionalmente, durante a remoção do adesivo em pó 521, as referidas porções que se tornarão as primeiras porções 541 do laminado 511 são presas a partir da direção de laminação. Por prender e restringir as referidas porções que se tornarão as primeiras porções 541 a partir das quais o adesivo em pó 521 não é removido, é possível se suprimir a geração do fluxo de ar V para a remoção do adesivo em pó 521. Como um resultado, é possível se suprimir a remoção do adesivo em pó 521 a partir das referidas porções que se tornarão as primeiras porções 541 pelo fluxo de ar V e é possível se formar a distribuição da densidade de conteúdo do adesivo 520 nas primeiras regiões 501 e nas segundas regiões 502 após a ativação do adesivo.

[0113] Adicionalmente, o adesivo em pó 521 que é aplicado nas referidas porções que se tornarão as primeiras porções 541 do laminado 511 é aquecido antes da remoção do adesivo em pó 521. O fluxo de ar V é gerado dentro das referidas porções que se tornarão as segundas porções 542 para remover o adesivo em pó 521, em um estado no qual o adesivo em pó 521 aplicado nas referidas porções que se tornarão as primeiras porções 541 é aquecido e fundido ou amolecido em um estado de gel. Como um resultado, é possível se adicionalmente suprimir a remoção do adesivo em pó 521 a partir das referidas porções que se tornarão as primeiras porções 541 pelo fluxo de ar V e é possível se formar de modo mais confiável a distribuição da densidade de conteúdo nas primeiras regiões 501 e nas segundas regiões 502 após ativação do adesivo.

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32/44 [0114] Adicionalmente, uma etapa de corte para cortar as fibras de carbono 510 ao longo da linha de corte L é realizada após a etapa de aquecimento para ativar o adesivo em pó 521 e antes da etapa de pré formação para a formação da pré forma 500. Adicionalmente, as primeiras regiões 501 incluem a linha de corte L. Por ativar o adesivo em pó 521, a periferia da linha de corte L é fixada pelo adesivo ativado 522 e é possível se suprimir o esfiapar da superfície cortada no momento do corte ou no momento de transporte para a etapa a seguir após o corte. Por suprimir o esfiapamento da superfície cortada, é possível se reduzir pós processamento para a remoção da porção na qual o esfiapamento ocorreu; portanto, o tempo de moldagem pode ser encurtado e, pelo fato de não ser necessário se remover a porção onde o esfiapamento ocorreu, é possível se aprimorar o rendimento.

Exemplo modificado [0115] Um exemplo modificado da primeira modalidade acima descrita será descrito com referência às figuras 11 e 12.

[0116] A figura 11 é uma vista conceituai para explicar um princípio do exemplo modificado de uma primeira modalidade. A figura 12 é uma vista que ilustra uma transição temporal da pressão Pr dentro da cavidade 350 quando o método de fabricação para o material compósito 400 de acordo com o exemplo modificado de uma primeira modalidade é implementado. A setas na figura 11 indicam a direção do fluxo da resina 600.

[0117] O método de fabricação para o material compósito 400 de acordo com o exemplo modificado é diferente a partir de uma primeira modalidade no arranjo das primeiras regiões 501 e das segundas regiões 502, que são formadas na etapa de remoção (Etapa S106) da etapa para a formação da pré forma 500 ilustrada na figura 9. O dispositivo de fabricação 100 tem a mesma configuração que na primeira modalidade, de modo que os mesmos símbolos de referência foram atribuídos e as descrições dos mesmos foram omitidas.

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33/43 [0118] Quando a cavidade 350 da matriz de moldagem 310 na qual o laminado 511 das fibras de carbono 510 é disposto é vista a partir de acima, a resina 600 flui a partir da porta de injeção 313 concentricamente para fora, como ilustrado na figura 11 (B). Assim, as porções da borda periférica da cavidade 350 em afastamento a partir da porta de injeção 313 se torna as porções 352 para as quais a resina 600 dificilmente flui. De modo a fazer com que a resina 600 alcance as porções 352 para as quais a resina 600 dificilmente flui, a pressão máxima de injeção na operação de injeção da resina 600 é necessariamente ajustada para um valor alto, como ilustrado pela linha pontilhada na figura 12. Quando a pressão máxima de injeção para preencher com a resina 600 é ajustada para um valor alto, a pressão máxima P2 dentro da cavidade 350 também aumenta de acordo. Portanto, é necessário se usar uma grande máquina de pressionar que pode aplicar uma maior pressão de fixação de modo a evitar a abertura não intencional da matriz de moldagem 310 durante aplicação da pressão de injeção.

[0119] Na presente modalidade, 0 adesivo em pó 521 é removido de modo que as primeiras regiões 501 são dispostas, por exemplo, em porções 351 nas quais a resina 600 prontamente flui, tal como a vizinhança da porta de injeção 313 e que as segundas regiões 502 são formadas, por exemplo, nas porções 352 para as quais a resina 600 dificilmente flui, tal como as porções da borda periférica da cavidade 350, como ilustrado na figura 11 (A) (Etapa S106). Nas segundas regiões 502 nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é relativamente baixa, a resistência de fluxo da resina 600 se torna baixa em comparação às primeiras regiões 501. Assim, na etapa para injetar a resina 600 dentro da cavidade 350 (Etapa S202 na figura 10), é possível se realizar 0 controle de modo que a resina 600 flui relativamente facilmente para as porções 352 para as quais a resina 600 dificilmente flui, na qual as segundas regiões 502 são dispostas. Pelo fato de que desse modo se torna possível se fazer com que a resina 600 alcance toda a cavidade em um curto período de tempo sem

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34/43 aumentar a pressão de injeção da resina 600, é possível se reduzir a pressão máxima de injeção da resina 600, como ilustrado pela linha sólida na figura 12. Pelo fato de que é possível se suprimir a pressão máxima Pi dentro da cavidade 350 para um valor relativamente baixo, é possível se reduzir não só o tempo de moldagem, mas também os gastos com equipamento essencial.

[0120] Adicionalmente, na presente modalidade, a resina 600 é formada de uma resina de epóxi e o adesivo 520 é formado a partir de resina de epóxi de baixo peso molecular. Uma vez que a resina 600 e o adesivo 520 são formados a partir de materiais similares, durante a moldagem do material compósito 400, é possível se formar o material compósito 400 para ser uniforme por integrar com a resina 600 por suprimir a formação de uma interface entre a resina 600 e o adesivo 520. Assim, durante os estágios iniciais de injeção da resina 600, o adesivo 520 tem o efeito de guiar a resina 600 para as porções 352 para as quais a resina 600 dificilmente flui e é possível se controlar o fluxo da resina 600. Na medida em que a injeção da resina 600 progride, o adesivo 520 amolece em virtude do calor da reação que acompanha a cura da resina 600 e semelhante e a resina 600 gradualmente se espalha através de todo o interior da cavidade 350; portanto, se torna possível se misturar mais uniformemente a resina 600 e o adesivo 520.

[0121] Como descrito acima, de acordo com o método de fabricação e o dispositivo de fabricação 100 para o material compósito 400 de acordo com o exemplo modificado de uma primeira modalidade, a porção do adesivo em pó 521 que é aplicada entre as camadas do laminado 511 é removida por meio do fluxo de ar V para formar as primeiras porções 541 e as segundas porções 542, nas quais a densidade aplicada do adesivo em pó 521 é menor do que aquela das primeiras porções 541. Adicionalmente, o adesivo em pó 521 é ativado para formar a pré forma 500 tendo as primeiras regiões 501, nas quais o laminado 511 é impregnado com o adesivo ativado 522 e as segundas regiões 502, nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522

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35/43 é menor do que aquela das primeiras regiões 501. É desse modo possível para se obter os mesmos efeitos que os da primeira modalidade. Adicionalmente, por controlar a densidade de conteúdo do adesivo 522, é possível se formar o material composite 400 em um período de tempo relativamente curto por facilitar a impregnação de resina 600 independente da porção da pré forma 500.

[0122] Adicionalmente, a resina 600 que é injetada dentro da cavidade 350 flui mais facilmente nas porções da cavidade 350 na qual as segundas regiões 502 do laminado 511 são dispostas, em comparação com as porções onde as primeiras regiões 501 são dispostas. Assim, em comparação a um caso no qual uma pré forma com uma densidade uniforme de conteúdo da resina 520 é disposta dentro da cavidade 350, se torna possível se facilitar o fluxo da resina 600 para as porções 352 para as quais a resina 600 dificilmente flui. Assim, se torna possível se fazer com que a resina 600 alcance a totalidade das fibras de carbono 510 na cavidade 350 em um período de tempo relativamente curto por facilitar a impregnação da resina 600 independente da porção da pré forma 500. É desse modo possível se reduzir não só o tempo de moldagem, mas também gastos com equipamento essencial uma vez que é possível se manter a pressão máxima Pi dentro da cavidade 350 para um valor relativamente baixo.

Segunda modalidade [0123] A segunda modalidade será descrita com referência às figuras 13-17.

[0124] A figura 13 é uma vista para explicar o fluxo geral de um dispositivo de fabricação 101 e o método de fabricação para o material composite 400 de acordo com a segunda modalidade. A figura 14(A) é uma vista em perspectiva esquemática da unidade de corte 260 de um dispositivo de pré formação 800 para a moldagem de uma pré forma 500 de acordo com a segunda modalidade e as figuras 14(B) e (C) são vistas para explicar um procedimento para a fixação de um membro em forma de placa 810 entre as camadas do laminado 511. As figuras 15 e 16 são vistas para explicar

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36/43 as operações da unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 de acordo com a segunda modalidade. A figura 17 é um gráfico de fluxo que ilustra o método de moldagem para a pré forma 500 de acordo com a segunda modalidade.

[0125] O número de camadas de laminado das folhas de fibra de carbono 510 é determinado de acordo com a base ponderai e o conteúdo das fibras de carbono 510 com relação à espessura da placa projetada do material composite 400 como o artigo moldado. Um membro típico com frequência tem 4 ou 5 camadas de laminado de fibras de carbono 510, mas um membro estrutural relativamente grande pode ter 10 ou mais camadas de laminado. O fluxo de ar V que é gerado por meio da unidade de remoção 240 encontra resistência a partir das fibras de carbono 510 na medida em que o fluxo de ar trafega dentro do laminado 511. Assim, a intensidade do fluxo de ar V (pressão de gás) é gradualmente atenuada a partir da superfície 511a em direção da outra superfície 511b. Pelo fato de que a espessura da placa do laminado 511 aumenta na medida em que o número de camadas de laminado aumenta, a capacidade do fluxo de ar V para remover o adesivo em pó 521 é reduzida. Como um resultado, se torna difícil se ajustar a distribuição de densidade de conteúdo do adesivo 520 e há casos nos quais as primeiras regiões 501 e as segundas regiões 502 não podem ser formadas de acordo com to arranjo projetado.

[0126] Assim, em a segunda modalidade, um fluxo de ar auxiliar V1 é gerado adicionalmente para o fluxo de ar V de modo que se torna possível se remover o adesivo em pó 521 e formar as primeiras regiões 501 e as segundas regiões 502 de acordo com o arranjo projetado, mesmo quando o número de camadas de laminado aumenta. O dispositivo de fabricação 101 e o método de fabricação de acordo com a segunda modalidade serão descritos abaixo.

Dispositivo de fabricação [0127] O dispositivo de fabricação 101 para o material composite 400 de acordo com a segunda modalidade compreende um dispositivo de pré formação 800

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37/43 para a moldagem de uma pré forma 500 e um dispositivo de formação de material compósito 300 para a formação do material compósito 400, do mesmo modo que ο dispositivo de fabricação 100 para o material compósito 400 de acordo com a primeira modalidade. O dispositivo de formação de material compósito 300 tem a mesma configuração que na primeira modalidade, de modo que os mesmos símbolos de referência foram atribuídos e as descrições dos mesmos foram omitidas.

[0128] Um dispositivo de pré formação 800 é diferente a partir daquele de uma primeira modalidade em que um membro em forma de placa 810 é adicionalmente proporcionado disposto entre as camadas do laminado 511. Pelo fato de que as outras configurações são as mesmas que as na primeira modalidade, os mesmos símbolos de referência foram atribuídos e as descrições dos mesmos foram omitidas.

[0129] O membro em forma de placa 810 tem uma estrutura oca e compreende uma passagem de fluxo 811 através da qual o gás pode fluir, como ilustrado na figura 15(A).

[0130] A unidade de remoção 240 gera o fluxo de ar V que flui a partir da superfície 511 a para a outra superfície 511 b do laminado 511, assim como gerando o fluxo de ar auxiliar V1 que flui para dentro a partir da direção plana do laminado 511 por meio da passagem de fluxo 811 e se une com o fluxo de ar V. Por suplementação com o fluxo de ar auxiliar V1, a intensidade do fluxo de ar para a remoção do adesivo em pó 521 não é atenuada e é possível se remover com confiança o adesivo em pó 521 mesmo se o número de camadas de laminado do laminado 511 aumenta.

[0131] A unidade de sopro de ar 241 proporcionada na unidade de remoção 240 fornece o gás para a passagem de fluxo 811. Especificamente, a passagem de fluxo 811 é conectada a uma mangueira de fornecimento de ar 241c. A parte de fornecimento de gás 241 a pressuriza o gás a uma predeterminada pressão e alimenta o gás dentro da passagem de fluxo 811 por meio da mangueira de fornecimento de ar 241c por meio de pressão positiva que é desse modo gerada. É assim possível se

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38/43 gerar o fluxo de ar auxiliar V1 entre as camadas do laminado 511.

Método de fabricação [0132] Em seguida, o método de fabricação para o material compósito 400 de acordo com a modalidade será descrito.

[0133] Em geral, o método de fabricação para o material compósito 400 inclui duas etapas, uma etapa para a moldagem de uma pré forma 500 e uma etapa para a formação do material compósito 400 usando a pré forma 500, do mesmo modo que na primeira modalidade descrita acima. A etapa para a formação do material compósito 400 é a mesma que na primeira modalidade, de modo que a descrição da mesma foi omitida. A etapa para a moldagem de uma pré forma 500 será descrita com referência à figura 17.

[0134] A etapa para a moldagem de uma pré forma 500 inclui a etapa de fornecimento (Etapa S301) para fornecer a material de fibra de carbono 510, uma etapa de aplicação (Etapa S302) para aplicar o adesivo em pó 521 nas folhas de fibra de carbono 510, uma etapa de laminação (Etapa S303) para a formação do laminado 511, uma etapa de corte (Etapa S304) para cortar o laminado 511 em um comprimento predeterminado, uma etapa de prender (etapa S305) para posicionar o membro em forma de placa 810 entre as camadas do laminado 511, uma etapa de disposição (Etapa S306) para dispor a unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 no laminado 511, uma etapa de aquecimento (Etapa S307) para o aquecimento da porção do laminado 511, uma etapa de remoção (Etapa S308) para remover o adesivo em pó 521 a partir da porção do laminado 511, uma etapa de puxar (Etapa S309) para puxar o membro em forma de placa 810 a partir de entre as camadas do laminado 511, uma etapa de reaquecimento (Etapa S310) para o aquecimento do laminado 511, uma etapa de transporte (Etapa S311) para transportar o laminado 511, uma etapa de pré formação (Etapa S312) para pré formar as fibras de carbono 510 para formar a pré forma 500 e uma etapa de desmoldagem (Etapa S313) para a desmoldagem da

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39/43 pré forma 500 a partir do molde de pré-formação 280.

[0135] Cada das etapas será descrita. Uma vez que a etapa de fornecimento (Etapa S301), a etapa de aplicação (Etapa S302), a etapa de laminação (Etapa S303), a etapa de disposição (Etapa S306), a etapa de aquecimento (Etapa S307), a etapa de reaquecimento (Etapa S310), a etapa de transporte (Etapa S311), a etapa de pré formação (Etapa S312) e a etapa de desmoldagem (Etapa S313) são as mesmas que as da primeira modalidade, as descrições das mesmas são omitida.

[0136] Após o laminado 511 ser formado (Etapa S303), o laminado 511 é cortado em um predeterminado comprimento, como ilustrado na figura 14(A) (Etapa S304).

[0137] Em seguida, dois membros em forma de placa 810 são dispostos no laminado cortado 511, como ilustrado na figura 14(B). Os membros em forma de placa 810 são dispostos com um espaço entre os mesmos, na porção do laminado 511 na qual o fluxo de ar V é gerado na direção de laminação. O laminado cortado 511 é adicionalmente superposto nos membros em forma de placa 810. Desse modo, os membros em forma de placa 810 são dispostos entre as camadas do laminado 511, como ilustrado na figura 14(C) (Etapa S305).

[0138] Em seguida, a unidade de remoção 240 e o dispositivo de restrição 250 são dispostos como ilustrado na parte do meio da figura 13 e na figura 15(A) (Etapa S306).

[0139] Em seguida, a porção do laminado 511, em um estado no qual o adesivo em pó 521 é uniformemente aplicado, é aquecida para fundir ou amolecer o adesivo em pó 521, para desse modo formar o adesivo ativado 522, como ilustrado na figura 15(B) (Etapa S307). Especificamente, as regiões que incluem as superfícies dos membros de fixação 251, incluídas no dispositivo de restrição 250, que estão voltadas para o laminado 511 (as porções circundadas pelas linhas pontilhadas na figura 15(B)) são aquecidas, do mesmo modo que na primeira modalidade. Calor é

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40/43 conduzido a partir da superfície de contato entre o membro de fixação 251 e o laminado 511 para aquecer a porção do adesivo em pó 521 que é disposta entre as camadas do laminado 511.

[0140] Em seguida, o fluxo de ar V e o fluxo de ar auxiliar V1 são gerados pela unidade de remoção 240. Em um estado no qual o laminado 511 está sendo preso pelo membro de fixação 251, a unidade de remoção 240 é acionada e incentivada a gerar o fluxo de ar V que flui na direção de laminação em porções diferente das porções do laminado 511 que estão sendo restringidas pelo dispositivo de restrição 250 e as porções onde os membros em forma de placa 810 não são dispostas. O adesivo em pó 521 que é aplicado entre as camadas do laminado 511 é descarregado para o lado de fora do laminado 511 por meio de espaços entre as fibras das fibras de carbono 510 por meio do fluxo de ar V, para desse modo remover a porção do adesivo em pó 521, como ilustrado na figura 16(A) (Etapa S308). Como um resultado, a primeira porção 541, na qual o adesivo 520 é aplicado entre as camadas, é formada na porção que está sendo restringida pelo dispositivo de restrição 250 e a segunda porção 542, na qual a densidade aplicada do adesivo em pó 521 é menor do que aquela da primeira porção 541, é formada na porção a partir da qual parte do adesivo em pó 521 foi removida.

[0141] Em seguida, os membros em forma de placa 810 são puxados para fora a partir de entre as camadas do laminado 511, como ilustrado na figura 16(B) (Etapa S309). Nesse momento, é preferível se puxar para fora os membros em forma de placa na direção que é perpendicular à direção plana do laminado 511 com relação ao fluxo direção do laminado 511, de modo a não inibir o fluxo contínuo do laminado 511 a partir do lado à montante para o lado à jusante.

[0142] Em seguida, o adesivo em pó 521 é ativado por meio da etapa de reaquecimento (Etapa S310) para formar a pré forma 500 tendo as primeiras regiões 501, nas quais o laminado 511 é impregnado com o adesivo ativado 522 e as

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41/43 segundas regiões 502, nas quais a densidade de conteúdo do adesivo 522 é menor do que aquela das primeiras regiões 501.

[0143] Posteriormente, a pré forma 500 é completada através da etapa de transporte (Etapa S311), da etapa de pré formação (Etapa S312) e da etapa de desmoldagem (Etapa S313), do mesmo modo que na primeira modalidade descrito acima.

[0144] Como descrito acima, de acordo com o método de fabricação e o dispositivo de fabricação 101 para o material composite 400 da segunda modalidade, os membros em forma de placa 810, tendo a passagem de fluxo 811 através da qual o gás pode fluir, são dispostos entre o laminado 511 antes do adesivo em pó 521 ser removido e durante a remoção do adesivo em pó 521, o fluxo de ar auxiliar V1, que é unido com o fluxo de ar V por meio do passagem de fluxo 811 dos membros em forma de placa 810, é fornecido para as referidas porções que se tornarão as segundas porções 542 do laminado 511. É desse modo possível se obter os mesmos efeitos que os da primeira modalidade e por suplementação com o fluxo de ar auxiliar V1, a intensidade do fluxo de ar para remover o adesivo em pó 521 não é atenuada e é possível se remover com confiança o adesivo em pó 521 mesmo se o número de camadas de laminado do laminado 511 aumenta.

[0145] O método de fabricação e o dispositivo de fabricação para o material composite foram descritos por meio de modalidades e um exemplo modificado, mas a presente invenção não é limitada às configurações descritas nas modalidades e pode ser apropriadamente modificada com base nas descrições das reivindicações.

[0146] Por exemplo, a unidade de remoção tem uma unidade de sopro de ar e uma unidade de captação de ar, mas não é particularmente limitado desde que a configuração seja capaz de gerar o fluxo de ar que flui a partir de uma superfície para a outra superfície na direção de laminação das fibras de carbono com relação ao laminado e pode ter qualquer uma da unidade de sopro de ar ou da unidade de

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42/43 captação de ar.

[0147] Adicionalmente, o material composite inclui material de núcleo, mas o material composite pode também não incluir o material de núcleo.

[0148] Adicionalmente, a etapa para remover o adesivo em pó é realizada após a etapa de aquecimento do adesivo em pó, mas nenhuma limitação é imposta desse modo; a etapa de aquecimento e a etapa de remoção podem ser realizadas simultaneamente, ou a etapa de aquecimento pode ser realizada após a etapa de remoção.

[0149] Adicionalmente, na segunda modalidade, o membro em forma de placa pode ser proporcionado com um orifício perfurado que se estende através da direção de laminação. Nesse caso, o orifício perfurado preferivelmente tem um formato que corresponde à porção na qual o fluxo de ar tem que ser gerado (porção a partir da qual o adesivo é removido). É desse modo possível se gerar o fluxo de ar na direção de laminação do laminado por meio do orifício perfurado.

Descrições dos Símbolos de Referência

100, 101 Dispositivo de fabricação,

110 Unidade de controle,

200, 800 Dispositivo de pré formação,

210 Unidade de transporte,

220 Unidade de aplicação,

230 Unidade de laminação,

240 Unidade de remoção,

250 Dispositivo de restrição,

260 Unidade de corte,

270 Unidade de aquecimento,

271 Unidade de aquecimento de fixação,

280 Molde de pré formação,

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Membro em forma de placa,

Dispositivo de formação de material composite, Matriz de moldagem,

Cavidade,

Material composite,

Pré forma,

Primeira região,

Segunda região

Fibra de carbono (material de base reforçado),

Laminado,

Uma superfície,

Outra superfície,

Adesivo,

Adesivo em pó (não ativado)

Adesivo (ativado),

Primeira porção,

Segunda porção,

Resina,

Membro em forma de placa,

Passagem de fluxo,

Fluxo de ar,

Fluxo de ar auxiliar,

Linha de corte

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de fabricação de um material composite tendo materiais de base reforçados e uma resina impregnada nos materiais de base reforçados, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

aplicar um adesivo em pó não ativado a pelo menos uma superfície de uma pluralidade de folhas de material de base reforçado;

laminar as folhas de material de base reforçado para formar um laminado;

remover a porção do adesivo em pó que é aplicado entre as camadas do laminado por meio de um fluxo de ar que flui com relação ao laminado na direção de laminação do material de base reforçado a partir de uma superfície para a outra superfície para formar uma primeira porção na qual o adesivo em pó é aplicado entre as camadas do laminado e uma segunda porção na qual a densidade do adesivo em pó aplicado é menor do que aquela na primeira porção;

ativar o adesivo em pó; e formar uma pré forma tendo uma primeira região na qual o adesivo ativado é impregnado no laminado e uma segunda região na qual a densidade de conteúdo do adesivo é menor do que aquela na primeira região.
2. Método de fabricação de um material composite, de acordo com a reivindicação 1, CARATERIZADO pelo fato de que a pré forma é formada em um formato tridimensional, durante a formação, na qual a curvatura da segunda região é maior do que a curvatura de uma primeira região durante a formação da pré forma.
3. Método de fabricação de um material composite, de acordo com a reivindicação 1, CARATERIZADO pelo fato de que dispor a pré forma em uma cavidade dentro de uma matriz de moldagem, e injetar a resina dentro da cavidade para impregnar a resina na pré forma para moldar o material composite de modo que a porção da cavidade na qual a segunda região é disposta faz com que a

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2/5 resina injetada dentro da cavidade flua mais facilmente em comparação à porção da cavidade onde a primeira região é disposta.
4. Método de fabricação de um material compósito, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção que corresponde à primeira porção do laminado é presa na direção de laminação durante a remoção do adesivo em pó.
5. Método de fabricação de um material compósito, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o adesivo em pó que é aplicado na porção que se tornará a primeira porção do laminado é aquecido antes e/ou durante a remoção do adesivo em pó.
6. Método de fabricação de um material compósito, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que um membro em forma de placa tendo uma passagem de fluxo através da qual um gás pode fluir é disposto entre os laminados antes da remoção do adesivo em pó, e fornecer um fluxo de ar auxiliar que se une com o fluxo de ar por meio da passagem de fluxo do membro em forma de placa para a porção que se tornará a segunda porção do laminado durante a remoção do adesivo em pó.
7. Método de fabricação de um material compósito, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que

Cortar o material de base reforçado ao longo de uma linha de corte após a ativação do adesivo em pó e antes da formação da pré forma, e a primeira região inclui a linha de corte.
8. Dispositivo de fabricação de um material compósito, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma unidade de aplicação para aplicar um adesivo em pó não ativado sobre uma pluralidade de folhas de material de base reforçado;

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3/5 uma unidade de laminação para laminar as folhas de material de base reforçado para formar um laminado;

uma unidade de remoção para remover o adesivo em pó que é aplicado entre as camadas do laminado por meio de um fluxo de ar que flui com relação ao laminado na direção de laminação do material de base reforçado a partir de uma superfície para a outra superfície;

uma unidade de aquecimento para ativar o adesivo em pó;

um molde de pré-formação para pré formar o material de base reforçado em um formato predeterminado; e uma unidade de controle para controlar as operações da unidade de remoção e da unidade de aquecimento, em que a unidade de controle controla uma operação da unidade de remoção para remover a porção do adesivo em pó que é aplicado entre as camadas do laminado para desse modo formar a primeira porção na qual o adesivo em pó é aplicado entre as camadas do laminado e uma segunda porção na qual a densidade do adesivo em pó aplicada é menor do que aquela na primeira porção, e controla a operação da unidade de aquecimento para ativar o adesivo em pó e para formar uma pré forma tendo uma primeira região na qual o adesivo ativado é impregnado no laminado e uma segunda região na qual a densidade de conteúdo do adesivo é menor do que aquela na primeira região.
9. Dispositivo de fabricação de um material compósito, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o molde de pré-formação tem uma porção na qual a segunda região é disposta tendo uma curvatura maior do que a porção na qual a primeira região é disposta.
10. Dispositivo de fabricação de um material compósito, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende uma matriz de moldagem tendo uma cavidade na qual a pré forma é

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4/5 disposta, em que a porção da cavidade na qual a segunda região é disposta faz com que a resina injetada dentro da cavidade flua mais facilmente em comparação à porção da cavidade onde a primeira região é disposta.
11. Dispositivo de fabricação de um material composite, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende um dispositivo de restrição para posicionar e restringir na direção de laminação uma porção do laminado que se tornará a primeira porção.
12. Dispositivo de fabricação de um material compósito, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende uma unidade de aquecimento de fixação para o aquecimento do adesivo que é aplicado na porção que se tornará a primeira porção do laminado por aquecimento do dispositivo de restrição.
13. Dispositivo de fabricação de um material compósito, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende membros em forma de placa tendo uma passagem de fluxo através da qual a gás pode fluir, em que a unidade de controle controla a operação da unidade de remoção e fornece um fluxo de ar auxiliar que se une com o fluxo de ar por meio do passagem de fluxo do membro em forma de placa para a porção que se tornará a segunda porção do laminado.
14. Dispositivo de fabricação de um material compósito, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende uma unidade de corte para cortar o laminado ao longo de uma linha de corte em que é disposto o adesivo ativado, e

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5/5 a primeira região inclui a linha de corte.