BR112020003795A2

BR112020003795A2 - mola espiral e método de fabricação da mesma

Info

Publication number: BR112020003795A2
Application number: BR112020003795-8A
Authority: BR
Inventors: René Fournier; François Masson; Luc Desjardins; Germain Bélanger
Original assignee: Ressorts Liberte Inc.
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-09-08
Also published as: CN111465778A; EP3673184A1; JP7227251B2; CA3072836C; JP2020532697A; EP3673184A4; MX2020002097A; CA3072836A1; US20210156442A1; KR102640878B1; KR20200045509A; CN111465778B; WO2019036801A1; US11248674B2

Abstract

Uma mola compósita feita de um arame de um eixo geométrico longitudinal curvo em torno de um eixo geométrico da mola em uma direção de enrolamento e um método de fabricação da mesma, a mola, o arame compreendendo um núcleo; e camadas de fibras enroladas em torno do núcleo, e um posicionamento angular, em relação ao eixo geométrico da mola, de cada uma das camadas de fibra sendo selecionado, ao longo de um comprimento do núcleo, dependendo da direção de enrolamento do arame em torno do eixo geométrico da mola, para ajustar pelo menos um de: alta frequência natural da mola, resistência ao empeno e resistência a componentes de tensão de tração e compressão induzidos por uma carga compressiva na mola.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO MOLA ESPIRAL E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA MESMA CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção diz respeito a molas espirais. Mais particularmente, ela diz respeito a molas espirais compósitas e a um método de fabricação das mesmas.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Molas são tipicamente usadas para armazenar, e subsequentemente liberar, energia, absorver choque, ou manter uma força entre as superfícies de contato. Elas deformam mediante uma carga aplicada e retornam para seu comprimento natural quando descarregadas. Existe uma ampla faixa de molas, incluindo molas espirais de compressão projetadas para resistir a compressão, molas espirais de tensão/extensão projetadas para resistir ao estiramento, molas espirais de torção projetadas para resistir a ações de torção, molas de folha normalmente usadas para a suspensão em veículos de rodas, molas espirais cônicas, molas Belleville, etc.

[0003] Quando usadas na indústria automotiva, molas são normalmente feitas de aço e projetadas para atender características de tensão e fadiga mecânica visadas. Esforços são direcionados para a redução do peso das molas, ainda aumentando a resistência a fadiga ou cargas máximas, pela seleção do material das molas, da geometria do arame usado e/ou da mola, do método de fabricação, etc.

[0004] Materiais compósitos têm sido recentemente cada vez mais usados na indústria automotiva, por exemplo, em relação a molas de folha e eixos de acionamento.

[0005] Existe ainda uma necessidade na técnica de uma mola espiral e um método de fabricação da mesma.

SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO

[0006] Mais especificamente, de acordo com a presente descrição, é provida uma mola compósita feita de um arame de um eixo geométrico longitudinal curvo em torno de um eixo geométrico da mola em uma direção de enrolamento, o arame compreendendo um núcleo; e camadas de fibras enroladas em torno do núcleo; em que um posicionamento angular, em relação ao eixo geométrico da mola, de cada uma das camadas de fibra sendo selecionado, ao longo de um comprimento do núcleo, dependendo da direção de enrolamento do arame em torno do eixo geométrico da mola, para ajustar pelo menos uma de: alta frequência natural da mola, resistência ao empeno e resistência a componentes de tensão de tração e compressão induzidos por uma carga compressiva na mola.

[0007] É adicionalmente provido um método para fabricar uma mola compósita, compreendendo fabricar uma preforma não curada compósita compreendendo um núcleo e pelo menos duas camadas de fibra; seletivamente modelar a preforma não curada em uma mola; e curar.

[0008] Outros objetivos, vantagens e recursos da presente descrição ficarão mais aparentes mediante leitura da descrição não restritiva seguinte de modalidades específicas da mesma, dada apenas a título de exemplo com referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] Nos desenhos anexos:

[0010] a FIG. 1 é uma vista esquemática de uma mola espiral de compressão com uma direção de enrolamento à direita;

[0011] a FIG. 2 é uma vista esquemática de uma mola espiral de compressão com uma direção de enrolamento à esquerda;

[0012] a FIG. 3 mostra quiralidade entre molas espirais similares com direções de enrolamento à direita e à esquerda;

[0013] a FIG. 4A é uma vista esquemática de uma mola espiral de compressão com uma direção de enrolamento à esquerda sob uma carga compressiva;

[0014] a FIG. 4B é uma vista esquemática da mola espiral de compressão com uma direção de enrolamento à direita sob uma carga compressiva;

[0015] a FIG. 4C é um detalhe da FIG. 4A;

[0016] a FIG. 4D é um detalhe da FIG. 4B;

[0017] a FIG. 5 é uma vista diagramática de momento torsional e cisalhamento direto em um arame;

[0018] a FIG. 6A é uma vista diagramática de efeito, em uma superfície interna da mola espiral, de uma carga compressiva em uma mola espiral de compressão com direção de enrolamento à esquerda;

[0019] a FIG. 6B é uma vista diagramática de efeito, em uma superfície externa da mola espiral, de uma carga compressiva em uma mola espiral de compressão com direção de enrolamento à esquerda;

[0020] a FIG. 6C é uma vista diagramática de efeito, em uma superfície interna da mola espiral, de uma carga compressiva em uma mola espiral de compressão com direção de enrolamento à direita;

[0021] a FIG. 6D é uma vista diagramática de efeito, em uma superfície externa da mola espiral, de uma carga compressiva em uma mola espiral de compressão com direção de enrolamento à direita;

[0022] a FIG. 7 mostra o posicionamento angular de fibras de uma preforma de uma mola de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0023] a FIG. 8 é uma vista esquemática de uma mola espiral de compressão de extremidade fechada com uma direção de enrolamento à direita;

[0024] a FIG. 9A é uma seção transversal da FIG. 8 ao longo da linha A-A de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0025] a FIG. 9B é uma seção transversal da FIG. 8 ao longo da linha A- A, de acordo com uma outra modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0026] a FIG. 10A mostra uma mola espiral de compressão com enrolamento à esquerda de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0027] a FIG. 10B mostra uma mola espiral de compressão com enrolamento à direita de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0028] a FIG. 10C é um detalhe do arame da mola espiral da FIG. 10A;

[0029] a FIG. 10D é um detalhe do arame da mola espiral da FIG. 10B;

[0030] a FIG. 11 é uma vista esquemática de uma mola espiral de compressão com uma direção de enrolamento à direita, com extremidades terminais cônicas, de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0031] a FIG. 12A mostra uma seção transversal de uma preforma oval de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0032] a FIG. 12B mostra uma seção transversal de uma preforma prismática de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0033] a FIG. 12C mostra uma seção transversal de uma preforma tipo batata de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0034] a FIG. 13 é uma vista esquemática de um arame de uma mola espiral de compressão de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0035] a FIG. 14A é uma vista esquemática de uma preforma não curada reta de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0036] a FIG. 14B é uma vista esquemática de uma preforma não reta não curada de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0037] a FIG. 15 mostra uma mola espiral cilíndrica de passo variável de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0038] a FIG. 16 mostra uma mola espiral cônica de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0039] a FIG. 17 mostra uma mola espiral em formato de barril de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0040] a FIG. 18 mostra uma mola espiral em formato de ampulheta de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0041] a FIG. 19 mostra uma mola espiral com extremidades afiadas de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0042] a FIG. 20A é uma vista parcial de uma preforma de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0043] a FIG. 20B mostra uma mola feita da preforma da FIG. 20A de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0044] a FIG. 21 mostra uma mola espiral com uma seção transversal de extremidade poligonal de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0045] a FIG. 22 mostra uma etapa em um método de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0046] a FIG. 23 mostra uma mola em formato de ampulheta compreendendo uma última espira de um diâmetro ΦD2 maior que um diâmetro de mola médio ΦD1, de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição;

[0047] a FIG. 24 mostra uma mola espiral cilíndrica tendo uma espira final de uma geometria de chapa de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição; e

[0048] a FIG. 25 mostra uma etapa de um método para produzir a geometria de chapa mostrada na FIG. 24.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES ILUSTRATIVAS

[0049] A presente invenção é ilustrada em detalhes adicionais pelos exemplos não limitantes seguintes.

[0050] Uma mola espiral tipicamente compreende um arame de um eixo geométrico longitudinal (Y), que é modelado, enrolando em torno de um eixo geométrico (X), em uma espira de eixo geométrico longitudinal (X).

[0051] A FIG. 1 mostra um arame 12 de eixo geométrico longitudinal (Y) feito para curvar em torno do eixo geométrico (X) no sentido anti-horário, em uma mola espiral de compressão 10 tendo uma direção de enrolamento à direita.

[0052] A FIG. 2 mostra um arame 12 feito para curvar em torno do eixo geométrico (X) no sentido horário, em uma mola espiral de compressão 14 com uma direção de enrolamento à esquerda.

[0053] Como ilustrado na FIG. 3, as molas 10 e 14, que compreendem o mesmo número de voltas do arame 12 em torno do eixo geométrico (X), o mesmo diâmetro médio de mola (ΦD), o mesmo diâmetro na seção transversal do arame (Φd) e a mesma altura livre de mola (h), são objetos quirais: eles são diferenciáveis de sua imagem especular em relação a um plano (O) e eles não podem se sobrepor a ele, por causa de suas diferentes direções de enrolamento.

[0054] As FIGs. 4 mostram as molas 10 (FIG. 4B) e 14 (FIG. 4A) mediante aplicação de uma mesma carga compressiva P ao longo de seu respectivo eixo geométrico (X). Elementos paralelepipédicos 140, 141 e 100, 101 são salientados na superfície das molas para seguir a deformação e tensões associadas resultantes da carga compressiva P às quais as molas são submetidas. Os elementos 101 na superfície do arame 12 da mola 10 e o elemento 141 na superfície do arame 12 da mola 14 são posicionados próximos ao eixo geométrico (X), isto é, no lado interno das molas 10 e 14, respectivamente, enquanto o elemento 100 na superfície do arame 12 da mola 10 e o elemento 140 na superfície do arame 12 da mola 14 são posicionados afastados do eixo geométrico (X), isto é, no lado externo das molas 10 e 14, respectivamente, como mais bem visto nas FIGs. 4C e 4D.

[0055] As FIGs. 6 mostram a deformação dos elementos 140, 141 e 100, 101 das FIGs. 4 por causa da aplicação da carga P nas molas de compressão 10 e 14. A carga aplicada P gera um momento torsional M, bem como uma força de cisalhamento direta V, na seção do arame.

[0056] Como ilustrado na FIG. 5, o momento torsional, definido como M= P x ΦD/2, causa uma deformação na circunferência da seção do arame ao longo de uma direção tangencial em relação à superfície do arame. A força de cisalhamento direta V causa uma deformação ao longo da direção da carga aplicada P, isto é, ao longo do eixo geométrico (X) da mola. Dessa forma, no lado interno da mola, as duas deformações têm uma mesma direção, enquanto elas têm direções opostas no lado externo da mola.

[0057] Dessa forma, esses dois componentes causam tensões de cisalhamento que deformam os elementos 140, 141 e 100, 101 de uma maneira que seus lados não ficam mais perpendiculares, como mostrado pelas linhas pontilhadas (força de cisalhamento direta) e tracejadas (momento torsional) nas FIGs. 6.

[0058] Pode-se ver que seus efeitos são aditivos no lado interno das molas (como exemplificado por 101 e 141, por exemplo) enquanto eles são subtraídos no lado externo das molas (como exemplificado por 100 e 140, por exemplo). O efeito líquido geral é representado nas FIGs. 6 por linhas cheias em negrito.

[0059] Como visto claramente nas FIGs. 6, comparando elementos internos 101 e 141 e elementos externos 100 e 140, por exemplo, existe um relacionamento entre a direção de enrolamento da mola e a orientação das tensões de cisalhamento que atuam nos elementos de material com referência ao eixo geométrico longitudinal (Y) do arame 12. Essas tensões de cisalhamento podem também se relacionar a componentes de tensão de tração e compressão ao longo das diagonais dos elementos, respectivamente notados T e C nas FIGs.

6. Novamente, existe um relacionamento direto entre a direção de enrolamento da mola e a direção em relação ao eixo geométrico longitudinal (Y) dos componentes de tensão de tração e compressão.

[0060] O índice da mola, definido pela razão do diâmetro médio de mola (ΦD) pelo diâmetro do arame (Φd) como c=ΦD/Φd, também impacta o comprimento dos elementos infinitesimais de material dependendo de sua posição no arame, que também determina as tensões de cisalhamento causadas na seção do arame sob carregamento. Quanto menor a razão c, isto é, quanto maior o diâmetro Φd do arame, tanto maiores as distâncias entre o lado interno (ΦD/2 - Φd/2) e o lado externo ((ΦD/2 + Φd/2), respectivamente, e o eixo geométrico (X) da mola. Sob um momento torsional, o arame dessa forma deforma de acordo com uma rotação relativa das seções da mesma, de uma maneira diferente: uma vez que a circunferência interna do arame é menor, o efeito (tensões de cisalhamento) aumenta em direção ao lado interno das molas (como exemplificado por 101 e 141, por exemplo).

[0061] Dessa forma, o momento torsional, cisalhamento direto e curvatura combinam e produzem uma distribuição de tensão de cisalhamento na periferia da seção transversal do arame. A tensão de cisalhamento pode ser maior em até 30% no lado interno da mola comparada ao lado externo da mola no caso de uma mola com um índice de cerca de 10. No caso de um índice de 6 e menor, este efeito pode ser ainda mais alto. A máxima tensão de cisalhamento sempre ocorre no lado interno das molas. Consequentemente, falha das molas, na forma de trincas no arame, em geral inicia pelo lado interno da mola.

[0062] Por causa desta distribuição de tensão não uniforme em uma seção transversal eixo axissimétrica do arame de mola como discutido anteriormente, no geral a capacidade de armazenamento e liberação de energia de uma mola com os arames de mola tendo uma seção axissimétrica é limitada pelas localizações mais solicitadas nos arames, enquanto as demais porções da mola são subutilizadas.

[0063] A FIG. 7 ilustra o posicionamento angular de fibras em um arame compósito 12, em relação ao eixo geométrico longitudinal (Y) do arame 12. As fibras 16 são orientadas a 90° em relação ao eixo geométrico (Y), as fibras 18 são orientadas a 0° em relação ao eixo geométrico (Y), as fibras 20 são orientadas a +θo em relação ao eixo geométrico (Y) e 22 são orientadas a -Φo em relação ao eixo geométrico (Y).

[0064] A FIG. 8 mostra uma mola espiral de compressão de extremidade fechada com uma direção de enrolamento à direita. Como mostrado nas seções transversais ao longo da linha A-A da FIG. 8 nas FIGs. 9, a mola da FIG. 8 compreende um arame 12 compreendendo um núcleo 24 e diversas camadas 26 de fibras enroladas em torno do núcleo 24. As fibras das camadas 26 podem ser fibras de vidro, fibras de carbono ou uma combinação das mesmas, e elas podem ser embutidas em uma resina tais como poliéster, epóxi ou uretano, por exemplo. O núcleo 24 com as camadas de fibras circundantes 26 pode ser embutido em um tubo termicamente contrátil 28 (vide FIG. 9A) ou enrolado em uma fita contrátil 30 (vide FIG. 9B) ou uma bainha termoplástica flexível coextrudada ou coberta por uma película de plástico pulverizada, por exemplo.

[0065] De acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição, o posicionamento angular das fibras dentro do arame da mola, isto é, o ângulo de orientação das fibras em relação à direção (Y) do arame bobinado na mola, e a sequência das fibras, a começar pela fibra mais próxima do centro da seção do arame até a fibra mais remota da mesma, são selecionados dependendo da direção de enrolamento.

[0066] As FIGs. 10C e 10D mostram arames compreendendo um núcleo 24 e uma sequência de empilhamento simétrico de lâmina compósita compreendendo uma camada mais externa 34, localizada na superfície externa do arame, camadas intermediárias 32 e camada mais interna 36, localizadas entre as camadas intermediárias e o núcleo 24, feitas de fibras impregnadas em resina; para uma dada camada, um posicionamento angular das fibras em relação ao eixo geométrico (Y) é selecionado e a camada é enrolada correspondentemente em relação ao núcleo 24 do arame 12.

[0067] Em uma mola com enrolamento à direita (FIG. 10B), a sequência de empilhamento pode ser balanceada, isto é, com um mesmo número de camadas ou uma mesma quantidade de fibras orientadas a +θo do que a -θ° em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola; ou a sequência de empilhamento pode ser desbalanceada, com um maior número de camadas ou maior quantidade de fibras orientadas a -θ° do que orientadas a +θo em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola (vide FIGs. 10B, 10D).

[0068] Em uma mola com enrolamento à esquerda (FIG. 10A), a sequência de empilhamento pode ser balanceada, isto é, com um mesmo número de camadas ou uma mesma quantidade de fibras orientadas a +θo do que a -θ° em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola; ou desbalanceada, isto é, com um maior número de camadas ou maior quantidade de fibras orientadas a +θ° do que a –θ° em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola (vide FIGs. 10A, 10C).

[0069] O posicionamento angular das fibras, isto é, o ângulo de orientação das fibras em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola, é selecionado dependendo da direção de enrolamento da mola em torno do eixo geométrico da mola (X), de acordo com as características da mola visadas incluindo: alta frequência natural da mola, resistência ao empeno da mola, e resistência a componentes de tensão de tração e compressão induzidos pela aplicação de uma carga compressiva na mola. Dessa forma, a disposição angular das fibras em uma mola espiral de compressão com um enrolamento à direita ou direção de enrolamento à esquerda pode ser como se segue: - camadas mais internas 36 são orientadas em um ângulo em uma faixa entre cerca de +75° e cerca de +90° ou em uma faixa entre cerca de -75° e cerca de -90°, em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola, para aumentara a alta frequência natural da mola, independentemente da direção de enrolamento; e/ou - camadas mais internas 36 são orientadas em um ângulo em uma faixa entre cerca de 0° e cerca de +15°, ou entre cerca de 0° e cerca de -15°, em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola, para aumentar a resistência ao empeno da mola, independentemente da direção de enrolamento; - camadas intermediárias 32 são orientadas em um ângulo em uma faixa entre cerca de +35° e cerca de +55° ou em uma faixa entre cerca de -35° e cerca de -55° em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola, para aumentar a resistência a componentes de tensão de tração e compressão induzidos pela aplicação de uma carga compressiva na mola (vide FIGs. 10C, 10D); - em uma direção de enrolamento à esquerda, a camada mais externa 34 é orientada em um ângulo em uma faixa entre cerca de +35° e cerca de +55° em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola, para aumentar a resistência a componentes de tensão de tração (vide FIGs. 10A, 10C); - em uma direção de enrolamento à direita, a camada mais externa 34 é orientada em um ângulo em uma faixa entre cerca de -35° e cerca de -55° em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola, para aumentar a resistência a componentes de tensão de tração (vide FIGs. 10B, 10D).

[0070] Além disso, o número de camadas de fibra, isto é, camadas de fibras dentro de uma matriz de resina termoplástica ou de termocura, ou a quantidade de fibras dentro do arame 12 pode ser seletivamente variada ao longo de um comprimento do arame; por exemplo, o número de camadas de fibra ou a quantidade de fibras dentro do arame 12 pode ser menor nas extremidades 40, 42 da mola do que ao longo do comprimento da mesma entre essas extremidades 40, 42. A FIG. 11, por exemplo, mostra uma mola espiral de compressão com uma direção de enrolamento à direita, com extremidades terminais cônicas 40, 42. Alternativamente, a mola espiral pode ter extremidades mais espessas, como mostrado, por exemplo, na FIG. 20B .

[0071] Além disso, o número de camadas de fibra ou a quantidade de fibras dentro do arame 12 pode ser seletivamente ajustada para se adequar a uma seção transversal do arame, que pode ser circular, poligonal tal como quadrada ou retangular, ou hexagonal, por exemplo, convexa ou oval, ou tipo batata, por exemplo, como será discutido a seguir em relação às FIGs. 12. A geometria da seção transversal do arame de mola pode dessa forma ser selecionada com base no # uso pretendido da mola. Dessa forma, por exemplo, a FIG. 21 mostra um arame tendo uma seção transversal poligonal em uma extremidade do mesmo para estabilidade da mola, enquanto a seção transversal restante do mesmo é circular.

[0072] Panos de fibra podem ser inseridos entre as camadas, para produzir a colocação da camada de fibra não axissimétrica em torno do núcleo, como será discutido a seguir em relação à FIG. 13.

[0073] A mola espiral pode ter um passo constante como ilustrado, por exemplo, na FIG.1, ou um passo variável, como ilustrado, por exemplo, na FIG.15. A mola espiral pode ter um formato cilíndrico, como ilustrado, por exemplo, nas FIGs. 1 e 15, um formato cônico, como ilustrado, por exemplo, na FIG. 16, um formato de barril, como ilustrado, por exemplo, na FIG. 17, ou um formato de ampulheta, como ilustrado, por exemplo, na FIG. 18.

[0074] A mola espiral pode ter extremidades abertas, como ilustrado, por exemplo, na FIG. 1, ou extremidades fechadas, como pode-se ver, por exemplo, na FIG. 8, extremidades esmerilhadas (FIG. 19) ou extremidades não esmerilhadas (FIG. 1).

[0075] Em um método de acordo com uma modalidade de um aspecto da presente descrição, uma preforma compósita, não axissimétrica ou axissimétrica, não curada, isto é, não solidificada, consequentemente, flexível, compreendendo um núcleo e pelo menos duas camadas de fibra é fabricada.

[0076] Como esquematizado nas FIGs. 14, a preforma não curada 25 pode ser reta (FIG. 14A) ou não reta (FIG. 14B), ainda flexível. Então, durante uma etapa de bobinamento, a preforma não curada 25 é seletivamente orientada para uma mola de acordo com desempenhos visados da mola. Todas essas etapas podem ser realizadas à temperatura ambiente.

[0077] Opcionalmente, um envelope externo de um material plástico contrátil, tal como uma tubulação 28 ou uma fita 30, como discutido anteriormente em relação às FIGs. 9, por exemplo, pode ser posicionado em torno da preforma não curada 25 antes da modelagem. Durante a fabricação da preforma, um envelope externo como esse pode assegurar uma distribuição uniforme da resina enquanto ela está ainda em uma forma líquida, já que este envelope externo, sendo impermeável, contém a resina e assegura uma correta molhagem das fibras previamente orientadas antes da solidificação da matriz. Isso pode também assegurar uma correta compressão das fibras molhadas, bem como assegurar uma correta razão fibra para resina final. O envelope externo pode então ser removível da mola, uma vez formada, após a cura. Entretanto, pode ser decidido mantê-la na mola final como será discutido a seguir.

[0078] Uma geometria não axissimétrica do arame pode ser obtida por pelo menos um de: 1) selecionar um núcleo de uma seção transversal não axissimétrica, 2) selecionar uma colocação não axissimétrica das camadas de fibra em torno do núcleo, 3) selecionando seletivamente a razão entre a fibra e a resina, e 4) pelo deslocamento lateral do núcleo 24 da preforma enrolada 25 antes da cura (vide FIG. 22).

[0079] Dessa forma, o núcleo pode ser selecionado como um núcleo oval, prismático ou tipo batata, por exemplo.

[0080] A colocação das camadas de fibra não axissimétricas pode ser obtida inserindo panos de fibra entre as camadas da preforma, como mostrado na FIG. 13, por exemplo. Esses panos 50, 51, 52, 53, 54 podem ser de diferentes composições: capacho, tecido ou unidirecional; eles podem ser combinados em um empilhamento específico (51, 52) de qualquer desses tipos de panos. Esses panos inseridos podem ser dispostos em camadas apenas em uma porção da periferia da preforma, ou se estender por toda a circunferência da preforma. Uma combinação de diferentes panos (53, 54) pode ser usada para cobrir toda a periferia da seção transversal da preforma para obter diferentes propriedades em diferentes porções do arame da mola resultante.

[0081] As preformas resultantes 25 podem dessa forma ter seções transversais circulares, poligonais tais como quadrada ou retangular ou hexagonal (FIG. 12B), convexa ou oval (FIG. 12A) ou tipo batata (FIG. 12C), resultando em seções transversais correspondentes do arame 12.

[0082] Posicionando seletivamente diferentes números de camadas de fibra ao longo do comprimento da preforma e/ou variando a razão entre resina e fibra ao longo do comprimento da preforma, e/ou selecionando um núcleo tendo uma seção transversal variável ao longo de seu comprimento como mostrado na FIG. 21, por exemplo, a preforma pode ser fabricada para prover comprimentos do arame de mola enrijecidos ou mais flexíveis ao longo do geométrico longitudinal (Y) do arame de mola, sem modificar a composição do material compósito usado.

[0083] Como mostrado na FIG. 22, uma maneira adicional de conseguir colocação não axissimétrica das fibras em relação ao eixo geométrico (Y) do arame é inserir um cabo no núcleo oco 24 e então aplicar uma tensão em cada extremidade do cabo, por meio disso defletindo o núcleo 24 ao longo de seu comprimento em direção ao lado interno da preforma enrolada ainda assim não curada, antes da cura.

[0084] Na FIG. 20A, a preforma 25 é mostrada com um primeiro diâmetro constante Φd1 em um comprimento L1 da mesma, e um diâmetro cada vez maior ao longo de um comprimento L2 em cada extremidade da mesma (apenas uma extremidade mostrada), até que um diâmetro da seção transversal nas extremidades da mesma Φd2 > Φd1. A mola resultante mostrada na FIG. 20B dessa forma compreende extremidades mais espessas 34, isto é, de um diâmetro Φd2 maior que o diâmetro Φd1 ao longo da parte restante de seu comprimento. Um aumento de espessura como esse das extremidades do arame de mola 12 permite precompressão da mola, ao mesmo tempo minimizando o contato entre espiras terminais da mola, que pode de outra forma induzir danos mecânicos na mesma. A provisão de um comprimento de transição L2 de diâmetro crescente de Φd1 para Φd2 impede concentração de tensões. A mola resultante é então caracterizada por uma constante de mola linearmente variável, sem espiras mortas e resistentes a tensões mecânicas submetidas localizadamente.

[0085] A preforma pode ser fabricada com um diâmetro linearmente variável de sua seção transversal, com extremidades cônicas, por exemplo, de forma que a mola resultante tenha extremidades cônicas (vide, por exemplo, FIG. 11), por meio disso suprimindo uma etapa de esmerilhamento tipicamente realizada na técnica.

[0086] Dessa forma, independentemente da direção de enrolamento durante a etapa de bobinamento, a seção transversal do arame da mola resultante pode ser variável de acordo com a posição ao longo do comprimento da mola.

[0087] A FIG. 23 mostra uma mola de compressão em formato de ampulheta compreendendo uma última espira de um diâmetro ΦD 2 maior que o diâmetro de mola médio ΦD1, por meio disso provendo uma maior superfície de contato, que elimina espiras mortas ou o uso de uma chapa de compensação para estabilidade, como tipicamente feito na técnica.

[0088] A FIG. 24 mostra uma outra modalidade compreendendo formar a seção helicoidal e então sobremoldar uma geometria de chapa 60 de um diâmetro e espessura selecionados nas espiras finais, por meio disso assegurando que todas as espiras da mola fiquem operacionais. Tal sobremoldagem das espiras finais pode ser feita diretamente na preforma enrolada usando um composto de moldagem em massa (BMC) tal como um composto de poliéster/fibra por fundição em matriz sob pressão, por exemplo (vide FIG. 25)

[0089] Dessa forma é provida uma mola espiral compósita fabricada usando uma preforma reta ou não reta não curada, formando a preforma não curada em um formato de mola espiral.

[0090] Dependendo do diâmetro médio de mola desejado e do diâmetro externo da preforma, a formação helicoidal durante a etapa de bobinamento envolve uma curvatura, isto é, uma diferença de comprimento entre os lados interno e externo da mola, que determina o ângulo efetivo no qual as fibras são posicionadas na mola resultante uma vez que a modelagem esteja terminada. A colocação em ângulo das fibras usadas para a realização da preforma reta é dessa forma selecionada de acordo com o diâmetro de mola médio, bem como a posição em relação ao centro da preforma e do ângulo desejado no lado interno da mola, onde tensões são máximas. Além disso, para uma mola de diâmetro médio variável, isto é, uma geometria cônica, em forma de ampulheta ou de barril, por exemplo, a colocação em ângulo das fibras da preforma pode ser modificada ao longo de seu comprimento, considerando a geometria final, visando uma orientação de fibras ideal no lado interno da mola para toda a mola.

[0091] O núcleo 24 pode ser um tubo de plástico flexível no qual elementos condutores tais como filamentos metálicos, incluindo fibras revestidas, por exemplo, ou arames trançados, são integrados, isto é, encapsulados, por meio disso permitindo o uso de uma fonte elétrica para gerar o calor exigido para curar a matriz de resina de termocura, tal como por aquecimento por resistência e indução. Alternativamente, a camada mais externa da preforma pode compreender elementos condutores elétricos tais como fibras ou filamentos para permitir a cura da matriz de resina e dessa forma a solidificação da preforma. Solidificação pode também ser obtida por outros métodos tal como por aquecimento por micro-ondas ou radiação. O tubo flexível pode ser removido após a cura, produzindo uma cavidade interna na seção transversal da mola resultante e dessa forma um reduzido peso da mola.

[0092] Alternativamente, a cavidade interna do núcleo 24 pode ser usada para adicionar características selecionadas à mola, alojando um elemento funcional. Por exemplo, ela pode ser cheia com um material viscoelástico ou um tixotrópico, permitindo um efeito de amortecimento. Fibras ópticas, sensores ou cabos de arame fino podem ser inseridos como sensores para propriedades mecânicas com base em efeito indutivo, deflexão, deformações, por exemplo.

[0093] Alternativamente, o núcleo 24 pode ser feito de arames metálicos em uma forma trançada, tal como na forma de um cabo de aço, por exemplo. Pela seleção da direção de trançagem dos arames metálicos, o núcleo 24 pode ser formado com uma superfície ondulada que pode melhorar a aderência com as fibras de reforço enroladas da preforma e produzir uma resistência geral ainda melhor da mola espiral.

[0094] Como mencionado anteriormente, o arame pode ser provido com um envelope externo tal como um tubo termicamente contrátil 28 ou enrolado em uma fita contrátil 30 ou uma bainha termoplástica flexível coextrudada ou coberto por uma película de plástico pulverizada.

[0095] Um envelope externo como esse pode proteger a mola de danos causados pelos impactos e desgaste por projeções de rochas, lama, areia ou qualquer outro fragmento, aos quais as molas de suspensão, por exemplo, são tipicamente expostas, em veículos de estrada, tais como carros e caminhões, e em veículos fora de estada, tais como motocicletas, ATVs e veículos de neve, por exemplo. Além disso, o envelope externo pode proteger a mola de tensões atribuídas a condições de tempo tal como chuva, ou exposição prolongada a umidade ou luz do sol, ou a qualquer produto químico propenso a ficar em contato com a mola em uso, tais como, por exemplo, sais de descongelamento, água do mar, etc. O envelope externo pode também ser selecionado como uma bainha colorida ou luminescente, ou como uma camada que incorpora padrões,

desenhos, logos ou similares, como um substituto de processos de acabamento tradicionais tais como pintura, rotulagem ou aplicação de decalques. O envelope externo pode também ser selecionado como uma camada que provê acabamento superficial (rugosidade), embossamento ou texturização, por exemplo.

[0096] Ainda alternativamente, o envelope externo pode ser selecionado como uma bainha transparente, por meio disso deixando a cor da resina bruta transparecer. Esta cor pode ser modificada adicionando pigmento colorido ou luminescente à resina.

[0097] Dessa forma é provida uma mola helicoidal compósita projetada para força compressiva, tanto com um passo constante quanto um passo variável, em uma faixa de formatos tais como formas cônica, de barril, ampulheta, etc., uma faixa de seções do arame transversais, e uma faixa de tipo de extremidades, isto é, extremidades abertas, extremidades fechadas, extremidades cônicas, extremidades mais espessas, extremidades esmerilhada, não esmerilhada.

[0098] As presentes molas espirais compósitas podem ser usadas em sistemas de suspensões de veículo tais como suspensões automotivas, suspensões de veículos de neve, suspensões de veículos fora de estrada e suspensões de veículos recreativos, por exemplo.

[0099] É provido um método de fabricação de uma mola compósita espiral, no geral compreendendo fabricar uma preforma, formando a preforma em um formato de mola espiral e então solidificando-a usando uma fonte de aquecimento.

[00100] Como um exemplo, duas preformas idênticas tendo um mesmo núcleo, mesmas camadas internas no mesmo posicionamento angular de fibras em relação ao eixo geométrico (Y), mesma quantidade de fibras e razão fibra para resina foram fabricada. Ambas as preformas foram bobinadas com um mesmo número de voltas em torno de um eixo geométrico (X) para produzir um mesmo diâmetro médio de mola (ΦD), um mesmo diâmetro na seção transversal (d) e uma mesma altura livre (h). A diferença foram as posições angulares das camadas mais externas, que foram opostas. Ambas as molas foram testadas sob compressão até se romperem. A tabela 1 a seguir mostra os resultados medidos.

Deflexão Carga (N) na (0,5*Carga*Deflexão)/peso (mm) na ruptura ruptura Mola A – 111 2.287 0,42 enrolamento à esquerda (direita) com a camada 34 orientada a -45º (+45º) em relação ao eixo geométrico (Y) do arame de mola Mola B – 126 2.602 0,56 enrolamento à esquerda (direta) camada 34 orientada a +45º (-45º) em relação ao eixo geométrico (Y)

do arame de mola Tabela 1

[00101] A Tabela 1 registra a deflexão das molas quando as molas quebraram, a carga correspondente na ruptura e, na terceira coluna, uma estimativa da energia armazenada. Parece que, para uma dada direção de enrolamento da mola espiral, existe uma orientação preferencial da última mais externa já que mais energia pode ser armazenada na Mola B comparado à Mola A.

[00102] Dessa forma é provido um método compreendendo fabricar seletivamente uma preforma e combinar a direção de enrolamento dada a uma mola espiral, a direção de tensão quando a mola é comprimida, e as propriedades anisotrópicas do material compósito do arame de mola, de acordo com uma mola de compressão visada e otimizada armazenada e restaurada em energia pela mola de compressão por unidade de massa.

[00103] O escopo das reivindicações não deve ser limitado pelas modalidades ilustrativas apresentadas nos exemplos, mas deve ser atribuída com a interpretação mais ampla consistente com a descrição como um todo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Mola compósita feita de um arame de um eixo geométrico longitudinal e curvo em torno de um eixo geométrico da mola em uma direção de enrolamento, caracterizada pelo fato de que o dito arame compreende: um núcleo; e camadas de fibras enroladas em torno do dito núcleo; em que as ditas camadas de fibras compreendem fibras mais internas mais próximas do referido núcleo, fibras mais externas e fibras intermediárias entre as ditas camadas mais internas e as ditas fibras mais externas, a orientação das ditas fibras mais externas em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame sendo selecionada para uma dada direção de enrolamento da mola ao longo de um comprimento do dito núcleo de acordo com uma energia de alvo armazenada pela mola em compressão por massa unitária.

2. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que i) na direção de enrolamento à direita do arame em torno do eixo geométrico da mola, as fibras mais externas são orientadas em um ângulo em uma faixa entre -35° e -55° em elação ao eixo longitudinal do arame e ii) na direção de enrolamento à esquerda da mola, as fibras mais externas são orientadas em um ângulo em uma faixa entre +35° e +55° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame.

3. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, de uma direção de enrolamento à esquerda, caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos uma fibra mais externa orientada em um ângulo em uma faixa entre +35° e +55 em relação ao eixo geométrico do arame; e pelo menos uma camada mais interna orientada em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame em um ângulo em uma faixa entre cerca 0° e cerca de 15°.

4. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, de uma direção de enrolamento à esquerda, caracterizada pelo fato de que compreende:

pelo menos uma camada de fibra mais externa orientada em um ângulo em uma faixa entre +35° e +55° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame; pelo menos uma camada mais interna orientada, em relação ao eixo geométrico do arame, em pelo menos um de: i) um ângulo em uma faixa entre cerca de 0° e cerca de +15°; ii) um ângulo em uma faixa entre +75° e +90°; iii) um ângulo em uma faixa entre 0° e cerca de -15°; e iv) um ângulo em uma faixa entre -75° e cerca de -90°; e pelo menos uma camada intermediária orientada em um ângulo em uma faixa selecionada entre: i) +35° e +55° e ii) -35° e -55° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame.

5. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, de uma direção de enrolamento à direita do arame em torno do eixo geométrico da mola, caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos uma camada de fibra mais externa é orientada em um ângulo em uma faixa entre -35° e -55° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame; e pelo menos uma camada mais interna orientada em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame em um ângulo em uma faixa entre cerca de 0° e cerca de +15°.

6. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, de uma direção de enrolamento à direita do arame em torno do eixo geométrico da mola, caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos uma camada de fibra mais externa é orientada em um ângulo em uma faixa entre -35° e -55° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame; e pelo menos uma camada mais interna orientada em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame, em pelo menos um de: i) um ângulo em uma faixa entre cerca de 0° e cerca de +15°; ii) um ângulo em uma faixa entre +75° e +90°; iii) um ângulo em uma faixa entre 0° e cerca de -15°; e iv) um ângulo em uma faixa entre -75° e cerca de -90°; e pelo menos uma camada intermediária orientada em um ângulo em uma faixa selecionada entre: i) +35° e +55° e ii) -35° e -55° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame.

7. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo tem uma de: i) uma geometria não axissimétrica e ii) uma geometria axissimétrica.

8. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo compreende pelo menos uma de: uma seção transversal circular, uma poligonal, uma convexa e uma ovoide ao longo de pelo menos uma parte do comprimento do mesmo.

9. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito arame compreende pelo menos uma de: uma seção transversal circular, uma poligonal, uma convexa e uma ovoide ao longo de pelo menos uma parte do comprimento do mesmo.

10. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito arame compreende pelo menos uma de: extremidades cônicas, extremidades de maior espessura, extremidades esmerilhadas, extremidades não esmerilhadas, extremidades em formato de cruz poligonal; e extremidades sobremoldadas.

11. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito arame é enrolado em uma espira da mola de pelo menos um de: um passo constante, um passo variável, um formato cilíndrico, um formato cônico, um formato de barril; um formato de ampulheta, uma mola de extremidades abertas e uma mola de extremidades fechadas.

12. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo é um tubo oco.

13. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo é um tubo oco, a dita mola compreendendo pelo menos um elemento condutor térmico ou elétrico passando através do dito tubo oco.

14. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo é um núcleo oco, o dito núcleo alojando um elemento funcional.

15. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito arame compreende pelo menos um elemento condutor térmico ou elétrico.

16. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito arame compreende um envelope externo.

17. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito arame compreende um envelope externo, o dito envelope externo sendo pelo menos um de: i) um envelope protetor; ii) um envelope de acabamento; e iii) um envelope transparente.

18. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das ditas camadas de fibra compreende um de: i) uma resina bruta e ii) uma pigmentada.

19. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, tendo uma colocação não axissimétrica das ditas fibras em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame, em decorrência de pelo menos um de: i) o dito núcleo ter uma seção transversal não axissimétrica, ii) as ditas camadas de fibra terem uma colocação não axissimétrica em torno do dito núcleo, iii) uma razão fibra para resina variável ao longo do comprimento do dito núcleo; e iv) o dito núcleo ser defletido em direção a um lado interno do arame.

20. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende tecidos inseridos entre as camadas em pelo menos parte da periferia do núcleo, para produzir colocação de camada de fibra não axissimétrica em torno do núcleo.

21. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo tem uma seção transversal constante ao longo do comprimento do mesmo, e pelo menos um de: i) um número das camadas de fibra e ii) razão fibra para resina é seletivamente variada ao longo do comprimento do arame.

22. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito núcleo tem uma seção transversal variável ao longo do comprimento do mesmo, e pelo menos um de: i) um número das camadas de fibra e ii) razão fibra para resina é seletivamente variada ao longo do comprimento do arame.

23. Mola compósita de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em uma direção de enrolamento à direita do arame em torno do eixo geométrico da mola, o número de camadas ou de fibras orientadas em -° em relação ao eixo longitudinal do arame é pelo menos igual ao número de camadas ou de fibras orientadas a +° em relação ao eixo longitudinal do arame; e em uma direção de enrolamento à esquerda, o número de camadas ou fibras orientadas a +° em relação ao eixo longitudinal do arame é pelo menos igual ao número de camadas ou de fibras orientadas a -° em relação ao eixo geométrico longitudinal do arame.

24. Método para fabricar uma mola compósita de uma dada direção de enrolamento ao longo de um eixo geométrico da mesma, caracterizado pelo fato de que compreende: A) fabricar uma pré-forma não curada compósita compreendendo um núcleo e pelo menos uma fibra mais interna mais próxima do núcleo, pelo menos uma de: fibras mais externas e fibras intermediárias enroladas entre as fibras mais internas e as fibras mais externas; B) selecionar, dependendo da direção de enrolamento dada da mola, uma orientação das fibras mais externas em relação a um eixo geométrico longitudinal da pré-forma ao longo de um comprimento da dita pré-forma de acordo com uma energia de alvo armazenada pela mola em compressão por massa unitária; C) formar seletivamente a pré-forma não curada em relação ao eixo geométrico de mola na mola da dada direção de enrolamento; e D) curar.

25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende fornecer uma colocação não axissimétrica das ditas fibras em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma por pelo menos um de: i) selecionar um núcleo de uma seção transversal não axissimétrica, ii) selecionar uma colocação não axissimétrica das camadas de fibra em torno do núcleo, iii) selecionar uma razão fibra para resina, e iv) causar um deslocamento lateral do núcleo da preforma não curada.

26. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um de: i) seletivamente posicionar as camadas de fibra ao longo de um comprimento da preforma, ii) variar uma razão fibra para resina ao longo do comprimento da preforma, e iii) selecionar um núcleo tendo uma seção transversal variável ao longo de um comprimento do mesmo.

27. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a dita modelagem da preforma não curada em uma mola compreende enrolar a preforma em uma direção de enrolamento selecionada em torno de um eixo geométrico da mola, com pelo menos um de: um passo constante, um passo variável, um formato cilíndrico, um formato cônico, um formato de barril; um formato de ampulheta, uma mola de extremidades abertas e uma mola de extremidades fechadas.

28. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende ajustar uma alta frequência natural da mola orientando as camadas mais internas em um ângulo em uma faixa selecionada entre: i) +75° e +90° e ii) -75° e -90°, em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma.

29. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende ajustara a resistência ao empeno da mola orientando as camadas mais internas em um ângulo em uma faixa selecionada entre: i) 0° e +15° e ii) 0° e -15°, em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma.

30. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende orientar as camadas intermediárias em um ângulo em uma faixa selecionada entre: i) +35° e +55° e ii) -35° e -55°, em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma.

31. Método de acordo com a reivindicação 24, para uma direção de enrolamento à direita da pré-forma em torno do eixo geométrico da mola, caracterizado pelo fato de que compreende orientar a pelo menos uma camada mais externa em um ângulo em uma faixa entre -35° e -55° em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma.

32. Método de acordo com a reivindicação 24, para uma direção de enrolamento à esquerda, caracterizado pelo fato de que compreende orientar a pelo menos uma camada mais externa em um ângulo em uma faixa entre +35° e +55° em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma.

33. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende inserir um cabo dentro de um núcleo oco e, então, aplicar uma tensão em cada extremidade do cabo, desse modo defletindo o núcleo ao longo de um comprimento do mesmo em direção a um lado interno da pré-forma enrolada, enquanto ainda não curado, antes da dita cura.

34. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende inserir tecidos entre as camadas em pelo menos parte da periferia da pré-forma.

35. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende selecionar: i) para uma direção de enrolamento à direita da pré-forma em torno do eixo geométrico da mola, um número de camadas ou de fibras orientadas a -° em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma pelo menos igual ao número de camadas ou de fibras orientadas em +° em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma; e ii) para uma direção de enrolamento à esquerda da pré-forma em torno do eixo geométrico da mola, um número de camadas ou de fibras orientadas a +° em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma é pelo menos igual ao número de camadas ou de fibras orientadas em -° em relação ao eixo geométrico longitudinal da pré-forma.