BR112020005023A2

BR112020005023A2 - aparelhos de soldagem, método de soldagem, e, sistema ou braço robótico controlado por computador

Info

Publication number: BR112020005023A2
Application number: BR112020005023-7A
Authority: BR
Inventors: Jaap Willem Van Ingen; Marco Doldersum; John Teunissen; Arnt Offringa
Original assignee: Fokker Aerostructures B.V.
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-09-29
Also published as: BR112020005023B1; US20200276769A1; ES2967945T3; CN111433006A; GB2566476B; GB201714799D0; EP3681703B1; CN111433006B; WO2019053086A1; JP7287737B2; EP3681703A1; JP2020533203A; CA3075697A1; GB2566476A; US11845231B2

Abstract

A invenção se refere a um aparelho de soldagem para um material à base de resina reforçado com fibra, o aparelho de soldagem compreendendo uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor alongado estendendo-se em torno de pelo menos uma porção do perímetro da tira condutora. O dissipador de calor alongado é dividido em uma pluralidade de segmentos em que segmentos adjacentes podem se mover um em relação ao outro.

Description

APARELHOS DE SOLDAGEM, MÉTODO DE SOLDAGEM, E, SISTEMA OU BRAÇO ROBÓTICO CONTROLADO POR COMPUTADOR FUNDAMENTOS

[001] A presente invenção se refere a um aparelho de soldagem melhorado e a um método para conectar, e especificamente soldar, laminados compósitos entre si.

[002] Laminados compósitos são atualmente usados amplamente nas indústrias automotiva e aeroespacial para prover estruturas resistentes com um peso mínimo. Estruturas compósitas, tais como painéis e nervuras de reforço (ou similares) podem ser acopladas entre si de muitos modos diferentes incluindo acoplamentos convencionais tais como rebites ou porcas e cavilhas.

[003] Métodos alternativos evoluíram, os quais vantajosamente dispensam a necessidade destes tipos de acoplamentos e envolvem soldagem dos componentes compósitos diretamente entre si. Estas técnicas de soldagem envolvem aquecer porções do material laminado a uma temperatura em que a resina dentro do compósito começa a amolecer e fundir. Pressão é então aplicada por um período de tempo fazendo a resina nos respectivos componentes se fundir em conjunto. A remoção do calor e pressão permite que os componentes se resfriem e a resina se re-cure deixando os dois (ou mais) componentes fixados entre si.

[004] Em muitas aplicações um processo de soldagem simples é suficiente para cumprir com as exigências da aplicação em questão. Porém, em uma aplicação com exigências de segurança estritas, as técnicas de soldagem convencionais se tornam inconfiáveis. Especificamente, as técnicas convencionais podem provocar soldas irregulares que podem conter deslaminações (separações de camadas dentro da estrutura compósita) ou vazios. Estes defeitos podem ser invisíveis sobre a superfície dos componentes ou podem estar na forma de distorções sobre ou em torno da área da solda.

[005] Defeitos internos e de superfície são de particular interesse em aplicações tais como a indústria aeroespacial onde componentes compósitos formam componentes estruturais ou aerodinâmicos de uma aeronave. As estritas exigências da indústria aeroespacial têm, consequentemente, limitado o uso de soldagem de laminado devido a esses defeitos.

[006] Os presentes inventores conceberam um método e aparelho de soldagem não convencionais que permitem que componentes compósitos sejam confiavelmente soldados entre si. A técnica e o método também permitem que geometrias complexas sejam soldadas e, ademais, podem acomodar variações de espessura locais e rampas rasas. Uma solda livre de vazio e deslaminação pode de tal modo ser obtida, o que é altamente desejável em aplicações aeroespaciais (e outras) tanto em termos da estética da solda quanto também integridade estrutural. Este é particularmente o caso para estruturas primárias formadas a partir de componentes de fibra de carbono na indústria aeroespacial.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Aspectos da invenção são dados nas reivindicações anexas.

[008] Visto a partir de um primeiro aspecto, é provido um aparelho de soldagem para um material à base de resina termoplástica reforçado com fibra, o aparelho de soldagem compreendendo uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor alongado estendendo-se em torno de pelo menos uma porção do perímetro da tira condutora, em que o dissipador de calor alongado é dividido em uma pluralidade de segmentos em que segmentos adjacentes podem se mover um em relação a outro.

[009] Assim, de acordo com uma invenção descrita aqui, em vez de adotar a abordagem convencional de usar corpos rígidos para aquecimento por condução, uma tira modificada e flexível é usada. A tira flexível pode seguir variações de espessura locais, até mesmo rampas rasas, se apropriadamente pressurizada e pode, portanto, gerar uma pressão de solda regular resultando em soldas livres de vazio.

[0010] Vantajosamente, dissipadores de calor são aplicados próximo à área soldada para puxar o calor para fora do laminado. Devido aos dissipadores de calor, o laminado fora da zona pressurizada permanece abaixo da temperatura de fusão. Isto evita a deslaminação e, consequentemente, vazios não ocorrem.

[0011] A presente invenção provê inúmeras vantagens técnicas e comerciais surpreendentes em relação às técnicas de soldagem convencionais. Por exemplo, a soldagem de peças termoplásticas pode reduzir substancialmente o número de fixadores, o que pode reduzir o peso do componente unido e também economizar até para 30% nos custos de montagem.

[0012] Além do mais, a abordagem de soldagem descrita aqui provê outras vantagens técnicas, incluindo: * soldagem robusta de peças termoplásticas compósitas usando uma ferramenta flexível aquecida permite tolerâncias de espessura de peça típicas e que pequenas folgas sejam acomodadas; * soldagem robusta de compósitos laminados de carbono cobertos com malha de metal para incidências de raios também é possível; * soldagem com uma pequena ferramenta de solda que pode fazer soldas em espaços confinados e pode ser instalada como efetuador de extremidade sobre um robô; * aquecimento e pressurização a partir de um lado, significando que superfícies OML podem permanecer lisas e precisas (ferramenta rígida sobre lado OML).

[0013] Como discutido acima, a abordagem contra intuitiva de prover um dissipador de calor flexível em conjunto com uma tira condutora de calor flexível permite que inconsistências de fabricação e contornos sejam acomodados na ferramenta de soldagem. Isto assegura que calor seja conduzido uniformemente através do componente durante o processo de soldagem, impedindo que soldas não uniformes sejam formadas, isto é, soldas que podem conter deslaminação, vazios ou outros efeitos indesejados.

[0014] A tira condutora flexível alongada pode ser de qualquer material apropriado que pode comunicar a temperatura necessária para fundir a resina no material escolhido a ser soldado. Por exemplo, a tira pode ser uma tira metálica alongada tal como de invar, aço inoxidável ou um outro material de alta temperatura apropriado.

[0015] Semelhantemente, o dissipador de calor pode ser formado de qualquer material apropriado e tem a função de comunicar calor para fora a partir do laminado, isto é, oposta à finalidade da tira condutora.

[0016] O dissipador de calor tem geralmente a forma de uma seção em formato de “U' com uma porção de apoio e duas porções laterais estendendo-se para fora a partir da porção de apoio. Isto cria um vazio no meio do dissipador de calor em que a tira condutora e meio de aquecimento (discutido abaixo) podem ser posicionados.

[0017] A flexibilidade, isto é, a capacidade do dissipador de calor de defletir em uma curva ao longo de seu comprimento (ver figura 3) pode ser alcançada fatiando parcial ou completamente o dissipador de calor. Fendas podem assim ser formadas através da porção de apoio e ao longo das porções laterais. Fatiar o dissipador de calor deste modo cria uma série de segmentos. Se o dissipador de calor for então carregado contra uma superfície curva os segmentos podem mudar o ângulo dependendo de se a deformação é uma deformação côncava ou deformação convexa. O dissipador de calor pode ser mantido unido como um único componente limitando a fatia ou as fendas a um comprimento parcial do comprimento de cada porção lateral.

[0018] Por deflexão segmentos adjacentes defletem um em relação ao outro dependendo do raio de curvatura da deformação sobre a superfície do laminado.

[0019] Em uma disposição de dissipador de calor compreendendo fendas, cada fenda pode ser tipicamente usada para acomodar variação natural de espessura na superfície da peça. Assim, a deformação requerida é muito pequena e então a largura mínima da fenda só é limitada pelas exigências de fabricação da ferramenta.

[0020] Alternativamente, as fendas ou fatias podem ser formadas através de toda a profundidade do dissipador de calor de modo a formar uma pluralidade de segmentos independentes. Como segmentos individuais, os segmentos adjacentes se movem para cima e para baixo um em relação ao outro dependendo da deformação da superfície do laminado.

[0021] Em uma tal disposição com um dissipador de calor completamente fatiado combinado com uma tira flexível completamente fatiada (figuras 9 e 10 discutidas detalhadamente abaixo) variações de espessura muito maiores, como rampas em uma película, podem ser vantajosamente acomodadas.

[0022] Vantajosamente, cada segmento pode ser eletricamente isolado de um segmento adjacente. Assim, correntes parasitas podem ser impedidas de se desenvolver em cada segmento em uma disposição onde uma bobina de indução é usada como o elemento de aquecimento.

[0023] Cada porção lateral do dissipador de calor é disposta para entrar em contato com a superfície do laminado ao longo de uma borda distal (medida a partir da base do formato em U). Isto forma uma superfície contínua que pode ser posta em contato com o laminado ao longo da borda ou perímetro da tira alongada — especificamente os lados maiores da tira. Com efeito, a tira condutora de calor é ensanduichada entre as duas bordas do dissipador de calor ao longo de suas bordas mais longas.

[0024] Estas bordas podem coletar calor do laminado durante o processo de soldagem e vantajosamente puxar calor para fora a partir do laminado imediatamente fora da zona da solda. Isto impede que calor se desloque lateralmente.

[0025] Para localizar a tira dentro da extremidade distal do formato em U enquanto se mantém contato da coletora de borda calor do dissipador de calor, o dissipador de calor pode ser escalonado de uma maneira que assente a tira dentro da extremidade aberta do dissipador de calor.

[0026] Vantajosamente, o perfil escalonado é tal que uma porção da tira flexível se estende além da parte a mais distal da borda coletora de calor. Assim, durante o processo de soldagem a tira faz contato com o laminado primeiro e começa a amolecer a resina. A tira então penetra na superfície até uma profundidade predeterminada antes da borda do dissipador de calor encostar na superfície do laminado, e coleta calor.

[0027] Os valores de profundidade ótimos dependerão da disposição específica e da peça a ser fabricada. Em um exemplo, um alvo de 0,1 +/- O,lImm pode ser usado, para compensar a tolerância de fabricação de ferramentas e para impedir que a tira condutora fique abaixo dos dissipadores de calor.

[0028] O vazio dentro do dissipador de calor pode ser provido com qualquer fonte de calor apropriada que possa comunicar calor à tira alongada flexível (e condutoras de calor). Por exemplo, uma bobina de indução elétrica pode se estender ao longo do comprimento do aparelho. Vantajosamente uma bobina pode seguir convenientemente as deformações causadas pelo perfil de superfície do laminado.

[0029] Uma haste aquecida de resistência elétrica como uma fonte de calor pode também ser usada em conjunto com a invenção.

[0030] Para impedir que corrente elétrica passe para dentro do dissipador de calor e/ou para dentro da tira, a bobina pode ser circundada por um ou mais isolantes elétricos. Por exemplo, um par de isolantes pode ser provido, em que o primeiro lado do condutor elétrico fica voltado para a tira flexível alongada e o lado oposto do condutor elétrico fica voltado para o vazio dentro do dissipador de calor.

[0031] O dissipador de calor alongado, a tira flexível alongada, o condutor elétrico e os isolantes elétricos podem ser convenientemente recebidos em um recesso cego formado em um alojamento do aparelho de soldagem. Como discutido abaixo, o recesso cego provê: - um alojamento para os subcomponentes do aparelho; - um meio para restringir, isto é, controlar o movimento dos segmentos do dissipador de calor; - uma superfície contra a qual uma pressão de solda pode ser gerada; e - um corpo para coletar calor a partir dos dissipadores de calor com meios de resfriamento passivos ou ativos.

[0032] A pressão de solda é aplicada à porção de apoio do dissipador de calor que, por sua vez, aplica uma carga através da porção escalonada acima descrita à tira flexível. Assim, a tira e o dissipador de calor são postos em contato com a superfície do laminado usando uma pressão predeterminada. Esta força pode ser aplicada em uma variedade de modos, por exemplo usando atuadores, cames ou similares.

[0033] Porém, os inventores estabeleceram que um meio conveniente de aplicar a carga necessária para efetuar soldagem é incorporar uma mangueira inflável ou bexiga no recesso cego e localizada atrás do dissipador de calor. Assim, por inflação a mangueira se expande e exerce uma força contra o dissipador de calor dirigindo o dissipador de calor (e a tira flexível) para a superfície do laminado.

[0034] A fim de proteger a mangueira flexível contra o calor capturado pelo dissipador de calor uma camada isolante pode vantajosamente ser introduzida entre o dissipador de calor e a mangueira.

[0035] A fim de monitorar as temperaturas efetivas na solda um ou mais termopares apropriados podem ser usados. Por exemplo, um pequeno pirômetro sem contato no lado não aquecido da solda pode ser usado para monitorar o calor no material. Uso de um sensor de temperatura pode vantajosamente garantir que uma predeterminada temperatura de solda foi atingida.

[0036] Adicionalmente isto também impede “ligações tocantes', isto é, sodas formadas a uma temperatura demasiadamente baixa e, portanto, de resistência insuficiente. Tais soldas defeituosas não são sempre detectáveis por técnicas de teste não destrutivas (NDT).

[0037] Visto a partir de um outro aspecto, é provido um método de soldagem de um primeiro componente à base de termoplástico a um segundo componente à base de resina reforçada com fibra, o aparelho de soldagem compreendendo uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor alongado estendendo-se em torno de pelo menos uma porção do perímetro da tira condutora, em que o dissipador de calor alongado é dividido em uma pluralidade de segmentos em que segmentos adjacentes podem se mover um em relação ao outro, o método compreendendo a etapa de colocar o aparelho de soldagem em contato com o primeiro componente à base de resina reforçada com fibra e aplicar uma força tal que o dissipador de calor e a tira condutora de calor flexível se deformam de maneira tal que a tira e O dissipador de calor se alinham com o perfil de superfície do primeiro componente.

[0038] O ferramental permanece sobre o produto até que a solda tenha se resfriado a abaixo de 200ºC. Isso resulta no perfil de resfriamento descrito aqui com referência à figura 11. Foi estabelecido que se a taxa de resfriamento é demasiadamente rápida, por exemplo para cristalinidade suficiente na resina, uma taxa de resfriamento mais lenta pode ser incorporada por uma redução controlada do ponto de ajuste do meio de aquecimento.

[0039] Visto a partir de um outro aspecto, é provido um aparelho de soldagem para um material à base de termoplástico, o aparelho de soldagem compreendendo uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor associado estendendo-se lateralmente a partir das bordas mais longas da tira alongada, em que o dissipador de calor é deformável ao longo do comprimento da tira de modo a se alinhar em uso com deformações em um material à base de termoplástico a ser soldado.

[0040] Visto a partir de mais um outro aspecto, é provido um aparelho de soldagem para um material à base de termoplástico, o aparelho de soldagem compreendendo uma tira condutora de calor flexível alongada e uma fonte de calor associada disposta para dirigir calor em uma primeira direção a uma superfície do laminado a ser soldado; e um dissipador de calor estendendo-se lateralmente a partir das bordas mais longas da tira alongada e disposto para coletar calor a partir da superfície do laminado e para comunicar calor em uma segunda direção oposta, em que o dissipador de calor é deformável ao longo do comprimento da tira, de modo a se alinhar em uso com deformações em um material à base de termoplástico a ser soldado.

[0041] Visto a partir de ainda um outro aspecto, um aparelho de soldagem e método podem ser aplicados por meio de uma viga ou braço robótico para prover um processo de soldagem controlado por computador.

DESENHOS

[0042] Aspectos da invenção serão agora descritos, a título de exemplo apenas, com referência às figuras anexas, nas quais: as Figuras 1A e 1B ilustram dois laminados e as variações entre geometrias de superfície de laminado; as Figuras 2A, 2B e 2C mostram uma disposição de soldagem de laminação convencional (2A) e uma disposição de soldagem modificada de acordo com a presente invenção (2B e 2C); a Figura 3 mostra um corte transversal ampliado e exagerado do dissipador de calor, da tira condutora e do laminado;

a Figura 4 mostra um corte transversal através do dissipador de calor mostrado nas figuras 2B e 2C; as Figuras SA e 5B mostram o trajeto de fluxo de calor durante soldagem em um processo de soldagem convencional (figura 5A) e a presente técnica (figura 5B); a Figura 6 mostra um corte transversal através de um aparelho de soldagem de acordo com uma invenção descrita aqui; a Figura 7 mostra uma vista isométrica explodida do aparelho de soldagem mostrado na figura 6; a Figura 8 mostra o aparelho de soldagem em um estágio onde soldagem pode ter lugar; a Figura 9 mostra uma modalidade alternativa com um dissipador de calor subdividido e uma tira condutora subdividida; a Figura 10 mostra uma vista isométrica explodida do aparelho de soldagem mostrado na figura 9; e a Figura 11 mostra um exemplo de um gráfico de soldagem de tempo versus temperatura para um material UD PEKK.

[0043] Embora a invenção seja suscetível a diversas modificações e formas alternativas, modalidades específicas são mostradas a título de exemplo nos desenhos e são aqui descritas detalhadamente. Deve ser entendido, porém, que os desenhos as e descrição detalhada anexos a ela não são destinados a limitar a invenção à forma particular revelada, mas ao contrário a invenção deve cobrir todas modificações, equivalentes e alternativas caindo dentro do espirito e escopo da invenção reivindicada.

[0044] Será reconhecido que as características dos aspectos da(s) invenção(ões) descrita(s) aqui podem ser conveniente e intercambiavelmente usadas em qualquer combinação apropriada. Também será reconhecido que a invenção cobre não apenas as modalidades individualmente, mas também combinações das modalidades que tenham sido discutidas aqui.

Descrição Detalhada

[0045] As Figuras 1A e IB ilustram dois laminados e as variações entre as geometrias de superfície do laminado. Com referência primeiro à Figura 1B, dois laminados (L1, L2) são mostrados, os quais devem ser unidos (soldados) entre si.

[0046] Neste exemplo, os laminados são formados de fibras de carbono contidas dentro de uma resina termoplástica. Esses são convencionalmente conhecidos como termoplásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP). Será reconhecido que o aparelho e o método descritos aqui podem igualmente ser aplicados a outros materiais usando um material de resina para arrastar fibras.

[0047] A Figura IB ilustra uma disposição convencional para soldagem dos dois laminados (L1, L2) entre si. O processo simples envolve dispor os dois laminados entre uma bigorna superior e uma inferior (AVI, AV2). Uma das bigornas é aquecida e as duas bigornas são solicitadas uma para a outra para criar uma pressão de soldagem. O calor é conduzido através da bigorna para o laminado e a resina dentro dos laminados é causada a fundir. A força de polarização faz com que as resinas se fundam. As bigornas são então liberadas, resfriadas e a resina re-endurece ou cura e a solda é formada.

[0048] Uma disposição de soldagem convencional tal como esta tem permitido que compósitos laminados sejam facilmente e convenientemente unidos (soldados) entre si.

[0049] Porém, referindo-se à figura 1A, pode ser observado que os laminados não são sempre perfeitamente uniformes e planos. Este é um resultado da maneira em que os laminados são formados, isto é, como uma pluralidade de camadas individuais que são então curadas entre si. O resultado desse processo de fabricação é variações no perfil de superfícies que resultam em espaços ou cavidades, como ilustrado na Figura 1A. Convencionalmente,

estas cavidades podem ser acomodadas aumentando a pressão ou força de solicitação entre as bigornas na Figura 1B e/ou aumentando a temperatura ou a duração de soldagem. Assim as cavidades podem ser removidas.

[0050] Porém, embora isso possa resolver os problemas ilustrados na Figura 1A, os inventores estabeleceram que isso causa outros efeitos prejudiciais à solda e também à região do componente que circunda a solda.

[0051] Com referência à Figura 2A, pode ser visto um aquecedor convencional H1 que é solicitado ou forçado para a bigorna oposta AV2 fazendo os laminados L1 e L2 serem forçados entre si. O aquecedor é ativado e uma poça de solda de resina WP é formada, a qual se estende através dos dois laminados L1 e L2. Porém, no perímetro da solda P1, pode ocorrer deslaminação devido a uma combinação do gradiente térmico e da pressão de solda sendo aplicada para criar a solda.

[0052] A deslaminação ocorre se o laminado for aquecido a acima da temperatura de fusão sem a pressão suficiente. Isto é devido a uma forma de pré-tensão ou compressão no laminado que é herdada durante a fabricação do laminado, o que por sua vez é geralmente realizado sob alta pressão. Além do mais, a desgaseificação na resina pode criar vazios se ela for aquecida a acima da temperatura de fusão sem que uma pressão apropriada seja aplicada.

[0053] Quando o aquecimento é desativado e a força da solda removida (depois de resfriamento a abaixo de 200ºC) as resinas dentro da poça de solda re-curam e os dois laminados são soldados entre si ao longo da linha de solda, ou seja, quando o aquecimento é desativado, a resina dentro da poça de solda resfria e re-cura e os dois laminados são soldados entre si ao longo da linha de solda. A força de solda é removida depois do resfriamento a abaixo de 200ºC. Porém, como descrito acima, regiões circundando e estendendo-se ao longo da solda podem sofrer de deslaminação e outras descontinuidades dentro do material. Tais descontinuidades podem ser prejudiciais à integridade estrutural do componente e à solda, o que, como discutido acima, é de particular interesse para componentes aeroespaciais primários.

[0054] Voltando à presente invenção, Figura 2B mostra o aparelho de soldagem modificado 1.

[0055] A ferramenta ou aparelho de soldagem 1 compreende uma tira metálica (ou outro condutor de calor) flexível e alongada 2 localizada centralmente na ferramenta com respeito à linha de solda. A tira 2 é relativamente fina, de maneira tal que possa flexionar-se ao longo de seu comprimento (não mostrado na figura 2). Como mostrado, a tira 2 pode ser posta em contato com uma primeira camada de laminado 3, que por sua vez, é posicionada contra uma segunda camada 4, de maneira tal que as duas podem ser unidas entre si, isto é, soldadas, por ativação da ferramenta como descrito abaixo.

[0056] A ferramenta compreende um dissipador de calor 5 disposto para circundar a tira. O dissipador de calor 5 tem a forma de uma seção camada horizontal 6 e duas seções laterais 7a, 7a definindo uma seção transversal em formato em U e formando uma cavidade ou espaço 8 dentro do dissipador de calor e fechada sobre a extremidade inferior pela tira 2.

[0057] Cada uma das seções laterais 7a, 7b do dissipador de calor coopera com a tira 2 de uma maneira escalonada como mostrado na Figura 2B. Especificamente cada seção lateral 7a, 7b compreende uma primeira porção que engata com a superfície superior da tira e uma porção de seção que se estende para baixo até o lado da tira e é suficientemente longo para entrar em contato com o primeiro laminado 3. Com efeito, a tira 2 é localizada ou alojada dentro do dissipador de calor 7.

[0058] A tira 2, e o dissipador de calor 5 definem uma primeira porção 9A da ferramenta 9A que opera sobre um primeiro lado dos laminados 3, 4 (na figura 2B, um lado superior). Uma porção oposta da ferramenta 9B é disposta sobre o lado oposto dos laminados 3, 4 e provê uma superfície contra a qual a força de soldagem pode ser aplicada. Por exemplo, a ferramenta 9B pode ser uma mesa e a ferramenta 9A pode ser uma cabeça móvel montada sobre um braço robótico.

[0059] A Figura 2C mostra o dissipador de calor em isolamento em vista isométrica, em corte transversal e adicionalmente uma elevação lateral do dissipador de calor. A Figura 2C mostra o comprimento do dissipador de calor estendendo-se na direção z. Como mostrado o dissipador de calor compreende uma pluralidade de rasgos ou fendas 10 estendendo-se a partir da superfície superior 6 para as extremidades das seções laterais próximas do espaço que recebe a tira (não mostrado na Figura 2C). Os rasgos ou fendas 10 dividem o dissipador de calor em uma pluralidade de segmentos 11. Todos os segmentos 11 são conectados entre si na base do dissipador de calor 5 onde os rasgos ou fendas terminam. Com efeito uma porção do dissipador de calor nas extremidades de cada seção lateral 7a, 7b forma uma raiz que conecta os segmentos entre si. Cada segmento 11 tem uma seção transversal como mostrada na Figura 2B.

[0060] A Figura 2C também mostra uma elevação lateral do dissipador de calor ilustrando o espaçamento uniforme dos rasgos. Porém, o espaçamento preciso dos rasgos (e o tamanho dos segmentos) é dependente das características de soldagem desejadas.

[0061] A Figura 2C mostra adicionalmente o perfil escalonado das extremidades distais da seção lateral do dissipador de calor com a porção mais longa disposta (em uso) para entrar em contato com o laminado a ser soldado, o que é descrito em maiores detalhes com referência à figura 4.

[0062] A Figura 3 mostra um corte transversal ampliado e exagerado do dissipador de calor 5, da tira 2 e do laminado 3. O corte transversal é exagerado na curvatura do dissipador, tira e laminado para ilustrar mais claramente como rasgos 11º entre segmentos 11 permitem que o dissipador de calor acomode uma superfície irregular ou ondulada.

[0063] Como mostrado na região A, o dissipador de calor é disposto sobre um perfil convexo de um perfil subjacente. Aqui os segmentos estão permitindo ventilar ou se espalhar com os rasgos 11º se tornando maiores para fora a partir da raiz. Inversamente, na região B o dissipador de calor é disposto sobre um perfil côncavo de um laminado subjacente. Aqui os segmentos são permitidos fechar entre si com os rasgos 11º se tornando menores para fora a partir da raiz. Será apreciado que os rasgos permitem, assim, que o dissipador de calor acomode variações no perfil de superfície do laminado enquanto mantêm contato com a tira 2 e o laminado 3.

[0064] A Figura 3 é uma vista explodida do dissipador de calor, da tira e do laminado. Será reconhecido que, quando em uso, o dissipador de calor e a tira flexível 2 são acoplados entre si (como descrito com referência à Figura 2B) e são então postos em contato com a superfície do laminado 3. Como mostrado, a flexibilidade tanto do dissipador de calor quanto da tira permite que eles esposem os contornos do laminado (exagerados).

[0065] A Figura 4 mostra o dissipador de calor, a tira e o isolante da figura 2B em maiores detalhes. Como mostrado o dissipador de calor 5 compreende duas porções laterais 7a, 7b que se estendem para a tira flexível

2. As extremidades das porções 7a, 7b compreendem uma seção transversal escalonada que é configurada como mostrado na figura 4 para receber o perfil da tira condutora.

[0066] Será reconhecido que o perfil escalonado poderia ser de qualquer geometria é complementar à tira condutora e que possa engatar com uma porção da tira de modo a transferir a carga de soldagem para sobre a tira e consequentemente para sobre o laminado.

[0067] O dissipador de calor 5 e a tira 2 são separados por uma camada termicamente isolante 12 que é localizada entre a tira condutora e o dissipador de calor. Isto impede que o calor passe da tira 2 para o próprio dissipador de calor (que então se tornaria aquecido).

[0068] Qualquer material apropriado pode ser selecionado. Exemplos apropriados incluem um tecido de vidro, um revestimento resistente a alta temperatura ou um material separador tal como uma cerâmica ou semelhante. O dissipador de calor em si pode também ser de qualquer material apropriado tal como alumínio ou aço inoxidável ou semelhante. A tira flexível pode igualmente ser selecionada como de qualquer material apropriado, tal como por exemplo aço, invar ou aço inoxidável. Mais especificamente e vantajosamente o material deve ser resistente ao calor até, pelo menos, 500ºC.

[0069] Retornando à figura 4, a seção transversal escalonada das porções de extremidade dos lados 7a, 7b também inclui uma borda distal 13 que se estende inteiramente ao longo do dissipador de calor (como mostrado na figura 2C). Como mostrado na Figura 4, a borda distal 13 é vantajosamente disposta de modo que ela não se estenda além da superfície mais inferior da tira 2. A superfície mais inferior da tira 2 se estende por uma distância Sa além da superfície mais inferior da borda 13.

[0070] Em uso, a tira 2 (que é aquecida, como adicionalmente discutido abaixo) faz contato com a superfície do laminado antes das bordas 13 do dissipador de calor 5. Isto permite que a tira aqueça calor o laminado sem o dissipador de calor retardar o processo de aquecimento. A pressão de soldagem aplicada à superfície de topo 6 faz a tira 2 penetrar na superfície do laminado até que as bordas 13 façam contato com a superfície do laminado.

[0071] Uma vez que é feito o contato entre as bordas 13 e a superfície superior do laminado, o dissipador de calor começa a absorver calor a partir do laminado e comunicá-lo para fora através das porções laterais 7a, 7b para o corpo principal e raiz do dissipador de calor. Isto é adicionalmente descrito com referência à figura 5.

[0072] Retornando à figura 4, as características de transferência de calor do aparelho podem ser selecionadas dependendo da distância de profundidade S;g e da razão de HS, e S,, isto é, a razão de áreas da porção de borda 13 e da tira 2.

[0073] Os efeitos térmicos vantajosos da presente disposição de ferramental podem ser vistos com referência às figuras SA e 5B.

[0074] A Figura 5A mostra a abordagem de soldagem de laminado convencional em que uma porção aquecida 14 é aplicada ao laminado 3. Como ilustrado pela seta X, o calor é conduzido para fora a partir da zona de solda e aquece uma área circundante do laminado. Este aquecimento pode não apenas causar deslaminações (como discutido acima), mas também irregularidades de superfície como ilustradas pela porção convexa na Figura SA imediatamente adjacente à porção aquecida 14.

[0075] Inversamente, uma distribuição térmica diferente pode ser vista na figura 5B, que é um aparelho de solda de acordo com a invenção. Como mostrado, a tira 2 é isolada do dissipador de calor 5 pelo isolante 12. À tira é posta em contato com o laminado 3 através da pressão de solda P. À porção de borda 13 do dissipador de calor está agora em contato com a superfície do laminado imediatamente adjacente à zona de solda e, como mostrado, a zona de solda Y é restringida por debaixo da tira 2. Aqui, o calor em excesso está sendo impedido de ser horizontalmente conduzido para fora, e é, ao invés disso, coletado pelo dissipador de calor e dirigido para fora a partir do laminado (como ilustrado pela seta H). Isto previne a deslaminação e danos à laminação em torno da zona de solda.

[0076] Assim, o aspecto do dissipador de calor do presente aparelho de soldagem isoladamente provê uma técnica melhorada de soldagem de laminado.

[0077] Outros aspectos sinérgicos do ferramental serão agora descritos com referência à figura 6 para X.

[0078] A Figura 6 mostra um corte transversal de um aparelho de soldagem incorporando a disposição de dissipador de calor flexível descrita acima. Na figura 6, uma nervura de reforço 3 está sendo ligada a uma superfície horizontal do laminado 4. Componentes idênticos discutidos acima são mostrados no corte transversal da figura 6, a saber, a tira flexível 2, a camada isolante 12, e o dissipador de calor 5. As porções restantes da ferramenta de soldagem serão descritas agora.

[0079] Como descrito acima, a tira flexível 2 transporta calor para o laminado para efetuar a soldagem. Calor é fornecido por meio de um elemento de aquecimento eletricamente energizado que, na modalidade mostrada na figura 6, fica localizado em um recesso côncavo formado no topo da tira flexível 2. Um isolante é então localizado no topo do elemento de aquecimento elétrico de modo que o elemento é circundado em uma metade inferior pelo recesso côncavo da tira 2 e em uma metade superior por um recesso côncavo no isolante superior 16. O isolante superior isola o dissipador de calor do calor gerado pelo aquecedor elétrico. Assim, o aquecedor 15, o isolante 16 e a tira flexível estão contidos dentro do espaço formado dentro da área central do dissipador de calor.

[0080] Vantajosamente o elemento elétrico 15 e o isolante superior 16 podem também ser flexíveis de modo que eles podem flexionar com a tira 2 e o dissipador de calor 5 para acomodar variações no perfil de superfície do laminado como discutido acima com referência à figura 3.

[0081] Imediatamente acima do dissipador de calor 5 pode ser vista uma tira flexível de borracha 17 que é posicionada entre o dissipador de calor e uma mangueira ou bexiga inflável de borracha 18. Estes componentes são todos localizados dentro de um vazio 19 do alojamento superior do ferramental 20.

[0082] A mangueira inflável é conectada a um suprimento de gás ou ar (não mostrado) e pode ser seletivamente inflada a uma pressão predeterminada dentro do vazio 19. A inflação faz a bexiga expandir e aplicar uma força à superfície superior da tira de borracha 17. Esta, por sua vez aplica uma força à superfície superior 6 do dissipador de calor 5 que é, por si,

acoplado à tira flexível. Assim, pode ser visto que inflar a mangueira 18 pode aplicar seletivamente a força de solda ao dissipador de calor e à tira flexível 2.

[0083] A pressão na mangueira pode ser selecionada dependendo da configuração específica. Vantajosamente para aplicar uma pressão de solda apropriada, a pressão na mangueira pode estar na região de 6 bar +/- 1 bar.

[0084] Com referência à figura 6, o alojamento da ferramenta de soldagem é mostrado dentro da qual está contida a disposição acima descrita. O alojamento compreende um alojamento superior 20 contendo a mangueira 18, a tira de borracha 17, o dissipador de calor 5, o isolante 16, o aquecedor elétrico 15 e a tira flexível 2. Oposto ao alojamento superior fica um segundo alojamento inferior 21 que age como uma superfície contra a qual a pressão/força de soldagem pode ser aplicada. O alojamento inferior compreende uma superfície isolante e resistente ao calor 22 com a qual o laminado 4 realiza contato durante a soldagem.

[0085] O alojamento inferior 21 pode ter a forma de uma metade inferior de uma bigorna que é acoplada ao alojamento superior permitindo que os dois sejam reunidos ou separados, permitindo deste modo que os laminados sejam localizados entre os alojamentos para soldagem.

[0086] Em uma outra disposição, o alojamento inferior pode ser a forma de um leito ou gabarito fixo e em que o alojamento superior é móvel em relação ao mesmo. Contanto que o alojamento/gabarito inferior possa suportar o laminado na posição de soldagem, uma variedade de disposições pode ser possível. Por exemplo, o alojamento superior pode ser posicionado sobre um braço robótico, e o alojamento inferior, fixo. Múltiplas soldas em diferentes posições podem então ser executadas.

[0087] Em operação, o processo de soldagem compreende as seguintes etapas: (a) os laminados 3, 4 são postos em posição com respeito aos alojamentos superior e inferior;

(b) a mangueira 18 é pressurizada fazendo o dissipador de calor e a tira flexível serem forçados sobre o laminado superior, o alojamento inferior entra em contato com o laminado inferior e os dois são postos em contato estreito. A deformação da tira flexível e do dissipador de calor acomoda variações no perfil de superfície; (c) uma corrente alternada de indução é aplicada à bobina de cobre 15 que aquece a tira metálica 2; (d) o calor gerado é transferido às peças de compósito termoplástico 3 e 4 por condução; (e) próximo à tira aquecida 2, o dissipador de calor 5 toma o calor a partir da peça de compósito termoplástico contendo o calor na área desejada e impedindo que a tira metálica seja muito imersa no interior da peça de compósito termoplástico; (D) depois de um período de tempo predeterminado a bobina de indução elétrica é desativada e a resina dentro dos laminados solidifica fazendo os dois laminados serem ligados, isto é, soldados entre si; e (g) a pressão na mangueira é aliviada e os alojamentos superior e inferior são afastados.

[0088] Como discutido acima, o aparelho de soldagem permanece no lugar até que a solda tenha resfriado a uma temperatura predeterminada, por exemplo, abaixo de 200ºC.

[0089] A Figura 7 mostra uma vista isométrica explodida dos subcomponentes do aparelho descrito acima. A Figura 7 mostra mais claramente a superfície superior da tira flexível 2 que incorpora uma porção côncava para receber o elemento de aquecimento 15.

[0090] A Figura 8 mostra uma vista isométrica do ferramental in situ para soldagem de uma nervura de reforço 3 para uma estrutura de laminado plana 4. Os rasgos, que são visíveis na vista explodida na figura 7, são ocultos atrás do alojamento superior na figura 8.

[0091] As larguras dos rasgos são selecionadas para ser tão estreitas quanto possível e são direcionadas pela largura mínima da ferramenta de máquina (lâmina de serra) que pode ser usada para o material escolhido. Quanto mais finos os rasgos, mais alta a “definição' de imperfeição de superfície ou deformações que podem ser acomodadas. A profundidade é um equilíbrio entre flexibilidade e durabilidade do dissipador de calor. Rasgos mais profundos resultam em flexibilidade aumentada enquanto reduzem a durabilidade.

[0092] Adicionalmente, a tira condutora de calor pode também ser segmentada do mesmo modo. Assim, a tira condutora pode também se alinhar estreitamente com a superfície da peça.

[0093] A Figura 9 mostra uma configuração alternativa do dissipador de calor. Com referência de volta à Figura 7, o dissipador de calor compreende uma pluralidade de rasgos que se estendem a partir da superfície superior do dissipador de calor até as porções laterais. Os segmentos individuais criados pelos rasgos são todos acoplados entre si como mostrado na figura 7.

[0094] A Figura 9 mostra uma configuração alternativa em que os segmentos são completamente divididos, isto é, os rasgos são formados inteiramente através do dissipador de calor. Isto forma uma pluralidade de segmentos independentes constituindo o dissipador de calor de que cada um pode se mover independentemente de segmentos adjacentes.

[0095] Dividir o dissipador de calor deste modo apresenta uma série de vantagens.

[0096] Por exemplo, dividir o dissipador de calor deste modo permite maior movimento de segmentos adjacentes um com respeito ao outro, e isso permite que maiores diferenças de perfil de superfície da superfície do laminado sejam acomodadas pela ferramenta de soldagem.

[0097] Além do mais, dividir os segmentos deste modo impede que correntes parasitas se desenvolvam no dissipador de calor em virtude da corrente alternada que passa através da bobina adjacente. Isto por sua vez impede que resistência seja gerada pelas correntes parasitas contra o suprimento de CA.

[0098] Um revestimento de isolamento elétrico pode vantajosamente ser usado. Um revestimento assim seria efetivo para impedir correntes parasitas excessivas no dissipador de calor completamente dividido (assim, o dissipador de calor pode ser impedido de ser excessivamente aquecido devido ao campo de indução no aquecedor).

[0099] Um outro modo de impedir correntes parasitas excessivas nos dissipadores de calor completamente divididos é limitar o contato entre os dissipadores de calor pelos cantos do dissipador de calor. Isto pode ser feito por usinagem de um pequeno recesso na face de superfície de contato do dissipador de calor com dissipador de calor enquanto se deixa os cantos corners para entrar em contato com os outros dissipadores de calor. Uma vez que os cantos estão muito distantes da bobina de indução, o contato elétrico nos cantos quase não causa nenhum aquecimento do dissipador de calor devido ao campo de indução no aquecedor.

[00100] A Figura 9 ilustra o modo em que o dissipador de calor flexível e a tira 2 podem acomodar maiores variações da espessura dos laminados que devem ser soldados. Como mostrado na figura 9, a estrutura do laminado compreende uma rampa 23 que desce em rampa de uma primeira espessura t, para uma segunda espessura t7. O dissipador de calor 5 é também visível e o contato contínuo do dissipador de calor e laminado pode ser visto. Semelhantemente (mas não visível), a tira flexível 2 também segue o contorno da rampa de laminado 23.

[00101] A Figura 10 é uma vista explodida da disposição mostrada na figura 9. Os segmentos individuais do dissipador de calor 5 podem ser vistos. Semelhantemente, a flexão da bobina pode também ser vista correspondendo à variação de espessura do laminado causada pela rampa 23.

[00102] A Figura 11 mostra um gráfico de condução de solda com tempo versus temperatura e ilustra a temperatura do laminado durante o processo de solda.

[00103] Especificamente, o gráfico mostra as condições para soldagem de um exemplo de material, tal como Poliéter Cetona (PEKK) UD. O termo “UD' significa unidirecional e se refere a estratos pré-impregnados, que consistem de fibras em uma direção apenas, em oposição a uma camada de pano (tecido) pré-impregnada. Geralmente, a soldagem de materiais UD é mais difícil (porque há menos resina). O material UD é majoritariamente usado na estrutura primária de aeronaves, isto é, peças da estrutura que são críticas em voo.

[00104] A temperatura de fusão do material para este sistema de matriz é aproximadamente 330ºC, e para uma boa solda são exigidos 375ºC, semelhante à consolidação em autoclave de laminados. A temperatura de superfície da peça em contato com o elemento de aquecimento é mais alta para obter um gradiente de temperatura pela espessura da pilha, isto é, as camadas que formam o laminado completo. Esta temperatura é limitada pela temperatura de degradação do sistema PEKK, e é conservada abaixo 490ºC. À temperatura de superfície da peça que não está em contato com o elemento de aquecimento e deve preferivelmente permanecer sólida e, portanto, deve ser <330ºC. O dissipador de calor é, portanto, configurado para assegurar que o calor seja removido da zona de solda para manter o laminado circundante abaixo desta temperatura.

[00105] Verificou-se que a frequência da bobina de indução não é crítica para efetividade de aquecimento e a entrada de potência precisa necessária para obter uma solda ótima depende do comprimento e das características da bobina. Como exemplos, tanto 300 kHz quanto 30 kHz podem produzir soldas de boa qualidade.

[00106] Disposições alternativas para aplicar a pressão de solda também podem ser empregadas; por exemplo, a pressão pode ser aplicada por um braço robótico ou por uma disposição carregada por mola.

[00107] Porém, usando um sistema de mangueira, a pressão de solda pode ser facilmente garantida checando a pressão no sistema pneumático. Se blocos de borracha ou molas são usados, isto é mais difícil, pois a quantidade (local) de pressão então depende da quantidade de compressão e da rigidez da mola (possíveis questões de calibração e envelhecimento). Além do mais, se um bloco de borracha é usado, o aquecimento do bloco de borracha ao se executar o processo de soldagem vai criar expansão adicional, complicando ainda mais uma distribuição de pressão regular. Assim, a disposição de mangueira provê uma série de vantagens técnicas.

[00108] Opcionalmente, o dissipador de calor e/ou a tira flexível podem ser dotados de termopares que permitem controle de realimentação em tempo real da corrente que é aplicada à bobina. Isto permite que a temperatura da solda seja precisamente controlada de acordo com as condições desejadas da solda como mostrado, por exemplo, na figura 11.

[00109] Aplicações do aparelho de soldagem e método descrito aqui incluem (mas não são limitadas a): * enrijecedores para películas para criar uma película enrijecida * armações painéis de película de fuselagem enrijecidos * nervuras para painéis de película em aplicações de caixa de torção * longarinas para painéis de película em aplicações de caixa de torção * pequenos suportes para outras peças

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de soldagem para um material à base de resina termoplástica reforçado com fibra, o aparelho de soldagem caracterizado pelo fato de que compreende uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor alongado estendendo-se em torno de pelo menos uma porção do perímetro da tira condutora, em que o dissipador de calor alongado é dividido em uma pluralidade de segmentos em que segmentos adjacentes podem se mover um em relação ao outro.

2. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira condutora flexível alongada tem a forma de uma tira metálica alongada.

3. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor alongado compreende uma porção de apoio e um par de porções laterais estendendo-se para fora a partir das porções de apoio para definir um vazio entre as porções laterais e as porções de apoio.

4. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor é dividido em uma pluralidade de segmentos por meio de fendas estendendo-se através da porção de apoio e ao longo de pelo menos uma porção do comprimento de cada porção lateral com uma porção distal das porções laterais.

5. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 3 caracterizado pelo fato de que o dissipador de calor é dividido em uma pluralidade de segmentos por meio de fendas estendendo-se através da porção de apoio e ao longo de todo o comprimento de cada porção lateral.

6. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a tira condutora de calor flexível é dividida em uma pluralidade de segmentos.

7. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que uma extremidade distal de cada porção lateral define uma borda estendendo-se ao longo do comprimento do dissipador de calor e disposta em uso para entrar em contato com a superfície de um material à base de resina reforçado com fibra.

8. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizado pelo fato de que o espaço definido entre as extremidades distais das porções laterais define um espaço para receber a tira flexível alongada.

9. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um isolante elétrico é disposto entre a tira flexível alongada e uma porção adjacente do dissipador de calor.

10. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que as extremidades distais das porções laterais do dissipador de calor compreendem um perfil escalonado de maneira tal que uma superfície da tira flexível alongada se alinha com uma superfície do perfil escalonado e um lado perpendicular da tira flexível alongada se alinha com um lado do perfil escalonado.

11. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que uma porção da tira flexível alongada se estende além do limite mais distal do dissipador de calor medido a partir da porção de apoio.

12. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 11, caracterizado pelo fato de que o vazio é adicionalmente dotado de uma fonte de calor alongada estendendo-se ao longo de pelo menos uma porção do comprimento do aparelho.

13. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a fonte de calor é uma bobina de indução elétrica ou um elemento aquecido por resistência elétrica.

14. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o condutor elétrico compreende adicionalmente um primeiro isolante elétrico sobre um primeiro lado do condutor e um segundo isolante elétrico sobre um segundo lado, oposto, do condutor.

15. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro lado do condutor elétrico fica voltado para a tira flexível alongada e o lado oposto do condutor elétrico fica voltado para o vazio dentro do dissipador de calor e é disposto para ser recebido dentro do vazio.

16. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um alojamento compreendendo um recesso cego disposto para receber o dissipador de calor alongado, a tira flexível alongada, o condutor elétrico e os isolantes elétricos.

17. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o recesso compreende adicionalmente uma mangueira inflável dentro do recesso e disposta por inflação para aplicar uma força entre contra a porção de apoio do dissipador de calor.

18. Aparelho de soldagem de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que um isolante térmico é disposto entre a mangueira inflável e a porção de apoio do dissipador de calor.

19. Aparelho de soldagem de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aquecimento é controlado em resposta a um ou mais sensores de temperatura dispostos em uso para detectar a temperatura da solda.

20. Método de soldagem de um primeiro componente termoplástico a um segundo componente termoplástico, caracterizado pelo fato de que o aparelho de soldagem compreende uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor alongado estendendo-se em torno de pelo menos uma porção do perímetro da tira condutora, em que o dissipador de calor alongado é dividido em uma pluralidade de segmentos em que segmentos adjacentes podem se mover um em relação ao outro, o método compreendendo a etapa de colocar o aparelho de soldagem em contato com o primeiro componente e aplicar uma força de maneira tal que o dissipador de calor e tira condutora de calor flexível deformam de maneira tal que a tira e dissipador de calor se alinham com o perfil de superfície do primeiro componente.

21. Aparelho de soldagem para um material à base de termoplástico, o aparelho de soldagem caracterizado pelo fato de que compreende uma tira condutora de calor flexível alongada e um dissipador de calor associado estendendo-se lateralmente a partir das bordas mais longas da tira alongada, em que o dissipador de calor é deformável ao longo do comprimento da tira de modo a se alinhar em uso com deformações no material à base de termoplástico a ser soldado.

22. Aparelho de soldagem para um material à base de termoplástico, o aparelho de soldagem caracterizado pelo fato de que compreende uma tira condutora de calor flexível alongada e uma fonte de calor associada disposta para dirigir calor em uma primeira direção a uma superfície de laminado a ser soldada; e um dissipador de calor estendendo-se lateralmente a partir das bordas mais longas da tira alongada e disposto para coletar calor a partir da superfície de laminado e para comunicar calor em uma segunda direção, oposta, em que o dissipador de calor é deformável ao longo do comprimento da tira de modo a se alinhar em uso com deformações em um material à base de termoplástico a ser soldado.

23. Sistema ou braço robótico controlado por computador, caracterizado pelo fato de que compreende um aparelho de soldagem como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 19.

24. Método, caracterizado pelo fato de ser para operar um braço robótico controlado por computador ou como definido em qualquer uma das reivindicações 19 a 20.