BR112020006202B1

BR112020006202B1 - Ferramental elastomérico para formar compósitos

Info

Publication number: BR112020006202B1
Application number: BR112020006202-2A
Authority: BR
Inventors: Finley Miller; Robert Harrshberger; Mathias Hecht
Original assignee: Rubbercraft Corporation Of California, Ltd
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2023-12-26
Also published as: WO2019070613A1; AU2018345731B2; EP3691852A1; US11642816B2; JP2020535989A; JP7274466B2; GB2581614A; AU2018345731A1; KR20230117759A; BR112020006202A2; GB202005052D0; KR20200057075A; US20190099923A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um ferramental elastomérico de múltiplas camadas para a fabricação de estruturas compósitas. o ferramental compreende um material de base elastomérico com uma camada externa de fluoroelastômero. o material de base pode, em certas concretizações, ser selecionado por seu desempenho mecânico ou térmico ou baixo custo sem a limitação de ser um material de contato. o material externo pode, em várias concretizações, ter propriedades mecânicas inferiores ou durezas diferentes do material base ou pode ser um material de contato ou barreira.

Description

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

[0001] O presente pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório No. 62 / 567.632, apresentado em 3 de outubro de 2017, e intitulado FERRAMENTAL ELASTOMÉRICO COBERTO DE FLUORELASTÓMERO PARA FABRICAÇÃO DE COMPÓSITO, cujo conteúdo inteiro é incorporado por referência como se estivesse aqui totalmente exposto.

Campo Técnico

[0002] A presente divulgação refere-se geralmente ao campo da fabricação de compósitos e, mais particularmente, às ferramentas para a fabricação de compósitos.

Fundamentos

[0003] Ferramentas elastoméricas podem ser usadas na fabricação de compósitos. O ferramental elastomérico pode ser particularmente vantajoso quando as propriedades elásticas dos materiais oferecem vantagens sobre o ferramental rígido. O ferramental elastomérico pode ser usado à temperatura ambiente para aplicações como depuração. O ferramental elastomérico também pode ser usado em temperaturas elevadas como ferramental preso, sacos de vácuo reutilizáveis ou para distribuição ou intensificação de pressão durante o processo de cura.

Sumário da Invenção

[0004] A presente divulgação pode ser concretizada em ferramental para formar compósitos compreendendo uma camada externa elastomérica que inclui um fluoroelastômero, a camada externa elastomérica definindo substancialmente uma superfície externa do ferramental elastomérico; e uma camada elastomérica interna aderida à camada externa elastomérica, a camada elastomérica interna compreendendo um material de base que é diferente do fluoroelastômero.

[0005] Em uma concretização, o fluoroelastômero é Viton.

[0006] Em uma concretização, o material de base compreende pelo menos um dentre: silicone, borracha de butil ou etileno-propileno-dieno (EPDM).

[0007] Em uma concretização, o ferramental elastomérico compreende ainda uma camada de interface elastomérica posicionada entre a camada externa elastomérica e a camada elastomérica interna.

[0008] Em uma concretização, a camada de interface elastomérica facilita a adesão entre a camada externa elastomérica e a camada elastomérica interna.

[0009] Em uma concretização, a camada de interface elastomérica compreende silicone vinil-metil-polissiloxano (VMQ).

[0010] Em uma concretização, o ferramental elastomérico é um mandril e a camada elastomérica interna define uma parcela mais interna do mandril.

[0011] Em uma concretização, o ferramental elastomérico é uma bexiga, a camada elastomérica interna define substancialmente uma cavidade interna e o ferramental elastomérico pode ser expandido aplicando uma pressão positiva à cavidade interna.

[0012] Em uma concretização, o ferramental elastomérico é uma folha.

[0013] Em uma concretização, o fluoroelastômero tem uma dureza maior que o material de base.

[0014] A presente divulgação também pode ser realizada em um método no qual uma camada de fluoroelastômero é criada dentro de um molde, a camada de fluoroelastômero compreendendo um material de fluoroelastômero. Um material de base é aplicado ao molde, sendo o material de base diferente do material de fluoroelastômero. A camada de fluoroelastômero e o material base são curados para criar um ferramental elastomérico.

[0015] Numa concretização, a criação da camada de fluoroelastômero no molde compreende: dissolver o material de fluoroelastômero em um solvente para formar uma solução de fluoroelastômero; aplicação da solução de fluoroelastômero ao molde; e secagem da solução de fluoroelastômero para criar a camada de fluoroelastômero dentro do molde.

[0016] Em uma concretização, o material de base é aplicado à camada de fluoroelastômero e ao curar ao mesmo tempo a camada de fluoroelastômero e o material de base adere à camada de fluoroelastômero ao material de base.

[0017] Numa concretização, uma camada de interface é aplicada à camada de fluoroelastômero, compreendendo a camada de interface um material de interface diferente do material de fluoroelastômero e do material de base.

[0018] Em uma concretização, a cura simultânea da camada de fluoroelastômero e o material de base para criar um ferramental elastomérico compreendem curar a camada de fluoroelastômero, a camada de interface e o material de base para criar um ferramental elastomérico, e a camada de interface adere à camada de fluoroelastômero ao material de base.

[0019] Em uma concretização, o material de fluoroelastômero compreende Viton, o material de interface compreende silicone vinil- metil-polissiloxano (VMQ) e o material base compreende pelo menos um dentre: borracha de silicone, borracha butílica ou borracha de monômero de etileno-propileno-dieno (EPDM).

[0020] A presente divulgação também pode ser incorporada em um método que compreende o posicionamento de um pré-impregnado composto sobre uma ferramenta elastomérica, curar o pré-impregnado composto sobre as ferramentas elastoméricas para criar uma estrutura compósita curada e remover as ferramentas elastoméricas da estrutura compósita curada. O ferramental elastomérico compreende uma camada externa elastomérica que inclui um fluoroelastômero, a camada externa elastomérica definindo substancialmente uma superfície externa do ferramental elastomérico; e uma camada elastomérica interna aderida à camada externa elastomérica, a camada elastomérica interna compreendendo um material de base que é diferente do fluoroelastômero.

[0021] Em uma concretização, o pré-impregnado compósito entra em contato com a camada externa elastomérica e não entra em contato com a camada elastomérica interna.

[0022] Em uma concretização, o material de fluoroelastômero compreende Viton.

[0023] Em uma concretização, o material de base compreende pelo menos um dentre: silicone, borracha de butil ou etileno-propileno-dieno (EPDM).

[0024] Embora várias combinações de limitações tenham sido divulgadas, respeitando cada um dos sistemas e métodos descritos acima, deve ser apreciado que estas não constituem todas as limitações aqui divulgadas, nem elas constituem todas as combinações de limitações possíveis. Como tal, deve ser apreciado que limitações adicionais e diferentes combinações de limitações apresentadas nesta divulgação permanecem dentro do escopo da invenção divulgada.

[0025] Estas e outras características e vantagens da invenção devem tornar-se mais facilmente aparentes a partir da descrição detalhada das concretizações preferidas expostas abaixo, tomadas em conjunto com os desenhos anexos, que ilustram, a título de exemplo, os princípios da invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

[0026] A FIGURA 1 representa uma vista em seção transversal de uma ferramenta elastomérica, de acordo com uma concretização da presente divulgação.

[0027] A FIGURA 2 representa uma vista em seção transversal de uma ferramenta de mandril elastomérica exemplificativa, de acordo com uma concretização da presente divulgação.

[0028] A FIGURA 3 representa uma vista em seção transversal de uma ferramenta elastomérica de bexiga exemplificativa, de acordo com uma concretização da presente divulgação.

[0029] A FIGURA 4 representa um método exemplificativo para criar uma ferramenta elastomérica, de acordo com uma concretização da presente divulgação.

[0030] A FIGURA 5 representa um método exemplificativo para usar uma ferramenta elastomérica, de acordo com uma concretização da presente divulgação.

[0031] Os desenhos são fornecidos apenas para fins ilustrativos e simplesmente representam implementações típicas ou de exemplo. Um especialista na técnica reconhecerá prontamente a partir da discussão a seguir que concretizações alternativas das estruturas e métodos ilustrados nas figuras podem ser empregados sem se afastar dos princípios da tecnologia divulgada descrita neste documento. Esses desenhos são fornecidos para facilitar o entendimento do leitor e não devem ser considerados limitantes da amplitude, escopo ou aplicabilidade da divulgação. Para maior clareza e facilidade de ilustração, esses desenhos não são necessariamente feitos em escala.

Descrição Detalhada de Várias Concretizações

[0032] Ferramental elastomérico pode ser usado na fabricação de compósitos. O ferramental elastomérico pode ser particularmente vantajoso quando as propriedades elásticas dos materiais oferecem vantagens sobre o ferramental rígido. O ferramental elastomérico pode ser usado à temperatura ambiente para aplicações como depuração. O ferramental elastomérico também pode ser usado em temperaturas elevadas como ferramental preso, sacos de vácuo reutilizáveis ou para distribuição ou intensificação de pressão durante o processo de cura.

[0033] Borrachas sintéticas diferentes podem ser utilizadas para ferramentas compósitas elastoméricas. O silicone é mais amplamente utilizado devido ao seu excelente desempenho em alta temperatura, alta capacidade de alongamento e capacidade de reparo. O silicone também oferece uma variedade de formulações com características diferentes, com dureza variando entre aproximadamente 25 durômetros e 90 durômetros (Shore A). Uma limitação relacionada ao uso de silicone na fabricação de compósitos é sua incompatibilidade com sistemas de resina à base de epóxi. Muitas resinas à base de epóxi interagem quimicamente com silicone. O silicone pode contaminar o epóxi e o epóxi pode degradar o silicone. Como resultado, o silicone não é um material de contato aprovado para a maioria dos sistemas de resina que contêm epóxi.

[0034] As formulações de monômero de etileno e propileno dieno (EPDM) de alta temperatura também podem ser usadas para ferramental compósito elastomérico. As formulações de EPDM são elastômeros resistentes com recursos de alongamento satisfatórios. No entanto, as formulações de EPDM também interagem com os sistemas de resina epóxi e geralmente não podem estar em contato direto com os compósitos não curados. O EPDM também é propenso à degradação se exposto ao oxigênio a temperaturas elevadas.

[0035] Fluoroelastômeros, como o Viton, também podem ser usados para ferramentas elastoméricas. Os fluorelastômeros geralmente são quimicamente inertes, normalmente não interagem com sistemas de resina epóxi e são frequentemente materiais de contato aprovados. Os materiais fluorelastômeros têm capacidades de alta temperatura semelhantes aos silicones e propriedades de baixo atrito, o que facilita a remoção de ferramentas elastoméricas retidas dos compósitos curados. No entanto, os fluoroelastômeros são normalmente, significativamente mais caros que os silicones. Os fluoroelastômeros também têm capacidades de alongamento relativamente fracas e baixa resistência ao rasgo a temperaturas elevadas. Além disso, os fluoroelastômeros geralmente estão disponíveis apenas em uma faixa relativamente estreita de aproximadamente 65-95 durômetros. Ao contrário dos silicones, os fluoroelastômeros também geralmente precisam ser pressurizados quando curados, o que requer autoclave ou processamento em molde fechado para formar as ferramentas elastoméricas. Além disso, é difícil reparar materiais fluoroelastômeros, pois eles não aderem entre si. Essas desvantagens limitam bastante o uso de fluoroelastômeros para ferramentas utilizadas na fabricação de compósitos.

[0036] A tecnologia atualmente divulgada utiliza as vantagens dos fluoroelastômeros, como a inércia química e a baixa permeabilidade ao oxigênio, minimizando e / ou anulando suas desvantagens, tais como alto custo e propriedades mecânicas inferiores, ao usar os fluoroelastômeros como uma camada de barreira externa para outro elastômero de base usado como material de base. Em certas concretizações, uma camada externa de fluoroelastômero suficientemente fina pode seguir o comportamento elástico do material de base, tornando possível o ferramental de fluoroelastômero com durezas fora da faixa de fluoroelastômeros. Os diferentes elastômeros (por exemplo, camada externa de fluoroelastômero e camada interna de elastômero de base) podem ser ligadas juntas com ou sem uma camada de interface, dependendo do elastômero de base utilizado. Em várias concretizações, a camada de fluoroelastômero e / ou a (s) camada (s) de interface entre diferentes elastômeros podem ser pintadas em um molde de compressão e / ou dispostas como material de estágio B em camadas antes da vulcanização com o material de base. Vários aspectos das tecnologias divulgadas são descritos em mais detalhes aqui.

[0037] Sob abordagens convencionais, fluoropolímeros, tal como folhas de etileno propileno fluorado (FEP) ou de politetrafluoroetileno (PTFE), foram utilizadas para encapsular ferramentas compósitas. No entanto, esses materiais têm um módulo significativamente mais alto e uma taxa de encolhimento diferente a temperaturas elevadas em muitos elastômeros básicos. Esses atributos podem resultar em delaminação das folhas após vários usos. Além disso, a incompatibilidade do módulo entre os fluoropolímeros e os elastômeros da base geralmente resulta em rugas nas ferramentas quando as ferramentas se dobram. Essas rugas são transferidas para o compósito. Essas folhas rígidas de fluoropolímero também limitam bastante a expansão de ferramentas elastoméricas, tal como bexigas elastoméricas.

[0038] A tecnologia atualmente divulgada supera as limitações das abordagens convencionais ao integrar diferentes elastômeros em estruturas sanduíche para ferramentas elastoméricas. A tecnologia atualmente divulgada permite uma tecnologia de ferramentas de baixo custo que evita rugas e delaminação e supera as limitações dos materiais de base ou materiais de contato por conta própria. Ao contrário dos fluoroelastômeros a granel, várias concretizações da tecnologia divulgada também permitem ao usuário vulcanizar ferramentas elastoméricas contendo fluoroelastômeros sem o uso de uma autoclave, reduzindo assim significativamente os custos de produção.

[0039] A FIGURA 1 ilustra uma vista em seção transversal de um ferramental elastomérico 100 de acordo com uma concretização da presente divulgação. Uma camada de fluoroelastômero elastomérico mais externo 101 pode compreender, incluir ou consistir essencialmente em um fluoroelastômero, como Viton. Esta camada de fluoroelastômero mais externo 101 pode estar em contato direto com um compósito (por exemplo, um compósito sendo formado usando o ferramental elastomérico 100). Alternativamente, a camada mais externa de fluoroelastômero 101 pode entrar em contato com camadas adicionais de barreira e / ou respiradoras que podem ser colocadas entre a ferramenta elastomérica 100 e o compósito que está sendo formado. Esta camada mais externa 101 pode ter uma dureza inferior a 90 Shore A. A dureza da camada mais externa de fluoroelastômero 101 pode ser diferente da dureza de um elastômero de base 10S. O elastômero de base 10S pode compreender, consistir em, ou consistir essencialmente em, por exemplo, silicone, EPDM ou borracha butílica. O silicone, EPDM ou borracha de butil usado no elastômero de base 10S pode ser selecionado com base no material que possui uma capacidade de temperatura suficiente para curar o compósito sendo fabricado usando as ferramentas 100.

[0040] Em certas concretizações, a camada mais externa de fluoroelastômero 101 pode ser fixada ao elastômero de base 103 usando uma camada de interface 102 para combinações de material de base / fluoroelastômero que exibem adesão insuficiente. Por exemplo, em certas concretizações a camada de interface 102 pode compreender, incluir ou consistir essencialmente em silicone vinil-metil- polissiloxano (VMQ). Em outras concretizações, uma camada de interface 102 pode não ser necessária absolutamente, e a camada de fluoroelastômero mais externa 101 pode ser aderida diretamente ao elastômero de base 103. Este pode ser o caso, por exemplo, em que o elastômero de base 103 e a camada de fluoroelastômero 101 exibem um nível limiar de adesão quando curados.

[0041] Em certas concretizações, o elastômero de base 103 pode compreender um material de silicone, a camada mais externa de fluoroelastômero 101 pode compreender um material de Viton, e ambas as camadas podem ser curadas usando um agente de cura de peróxido (por exemplo, o mesmo agente de cura de peróxido ou diferentes agentes de cura de peróxido). Verificou-se que essas formulações são eficazes para aderir à camada mais externa de fluoroelastômero 101 diretamente ao elastômero de base 103 (isto é, sem uma camada de interface intermediária 102). Um método de exemplo para formar uma ferramenta elastomérica (como a ferramenta elastomérica 100), de acordo com uma concretização da presente divulgação, é descrita abaixo com referência à FIGURA 4.

[0042] Devido ao fato de que o material de base 103 não estará em contato direto com um compósito, a reatividade do material de base 103 com o compósito não precisa ser considerada. O material de base pode ser selecionado por seu desempenho mecânico ou térmico ou baixo custo sem a limitação de ser um material de contato que fará contato com um compósito. Além disso, a camada mais externa do fluoroelastômero pode ter propriedades mecânicas inferiores ou durômetros, já que o material de base fornecerá vantagens nas propriedades mecânicas.

[0043] Deverá ser apreciado que as várias camadas mostradas na FIGURA 1, bem como as outras figuras aqui fornecidas, são fornecidas para facilitar a explicação e não podem ser desenhadas à escala. Por exemplo, em um exemplo de implementação em que uma camada de fluoroelastômero é aderida a um elastômero de base sem uma camada de interface, a camada de fluoroelastômero mais externa pode ter uma espessura de aproximadamente 0,0127 cm (0,005 polegadas), enquanto o material de base pode ter uma espessura de 0,1778 cm (0,070 polegadas) ou mais. Em tais implementações, foi descoberto que a camada mais externa de fluoroelastômero exibia medidas de dureza e elasticidade fora dos valores normalmente vistos nos fluoroelastômeros por conta deles. Por exemplo, colocar uma camada de 0,0127 cm (0,005 polegadas) de Viton em uma camada de 0,1778 cm (0,070 polegadas) de silicone resultou na fina camada de Viton exibindo propriedades de dureza (durômetro) e elasticidade fora das faixas típicas para Viton e mais semelhantes ao silicone.

[0044] A FIGURA 2 ilustra uma vista em seção transversal de um ferramental elastomérico 200 sob a forma de um mandril trapezoidal, de acordo com uma concretização da presente divulgação. O ferramental elastomérico 200 tem uma estrutura de camada semelhante àquela do ferramental 100 discutido acima na FIGURA 1. Uma camada mais externa 202 da ferramenta 200 é uma camada de fluoroelastômero que compreende, compreende, ou consiste essencialmente em um material de fluoroelastômero, como Viton. Esta camada de mais externa 202 pode estar em contato direto com um compósito (por exemplo, um compósito sendo formado usando o ferramental 200). Alternativamente, a camada mais externa 202 pode entrar em contato com camadas adicionais de barreira e / ou respiradoras que podem ser colocadas entre a ferramenta 200 e o compósito que está sendo formado. O dureza desta camada 202 pode diferir da dureza de um elastômero da base 206. Em certas concretizações, o elastômero de base 206 pode compreender, incluir ou consistir essencialmente em silicone, EPDM ou borracha butílica. O material para o elastômero de base 206 pode ser selecionado para ter uma tolerância à temperatura suficiente para curar o compósito para o qual a ferramenta 200 deve ser usada. Semelhante à concretização mostrada na FIGURA 1, uma camada de interface 204 pode ser usada, se necessário, para aderir à camada de fluoroelastômero mais externa 202 ao elastômero de base 206. Em várias concretizações, a camada de interface 204 pode compreender, incluir ou consistir essencialmente em silicone VMQ. Em outras concretizações, uma camada de interface 204 pode não ser necessária absolutamente, e a camada de fluoroelastômero mais externa 202 pode aderir diretamente ao elastômero de base 206. Em certas concretizações, uma parte central do ferramental de mandril elastomérico 200 (por exemplo, o material de base 206) pode ter aberturas, tais como orifícios através do comprimento do ferramental de mandril 200, se for desejada uma expansão reduzida do ferramental relacionada à expansão térmica do ferramental elastomérico 200 durante o processo de cura compósito.

[0045] A FIGURA 3 representa uma concretização de um ferramental de bexiga elastomérica 300 na forma de uma bexiga ou saco de vácuo reutilizável, de acordo com uma concretização da presente divulgação. O ferramental de bexiga elastomérica 300 tem uma estrutura de camada semelhante àquela do ferramental 100 discutido acima na FIGURA 1. Semelhante às figuras anteriores, uma camada externa de fluoroelastômero 302 atua como uma camada de barreira contra uma camada de interface composta ou adicional entre a ferramenta 300 e um compósito sendo formado. Uma camada de interface 304 pode ser usada como descrito acima com referência às FIGURAS 1 e 2. A maioria do ferramental elastomérico 300 está em uma camada interna 306 feita de um material elastômero de base. O material de elastômero de base pode compreender, incluir, ou consistir essencialmente em silicone, EPDM e / ou borracha butílica com uma tolerância à temperatura suficiente para curar o compósito que está sendo formado. Nesta concretização particular, na qual o ferramental elastomérico 300 é na forma de uma bexiga, o ferramental elastomérico 300 inclui uma cavidade interna 308 que permite que pressão positiva ou negativa seja aplicada ao ferramental elastomérico 300 para expandir ou contrair o ferramental elastomérico 300. Por exemplo, a pressão positiva pode ser aplicada através de um gás para expandir o ferramental elastomérico 300, de modo que o ferramental elastomérico 300 aplique pressão a um composto que está sendo formado. A pressão negativa pode ser aplicada (por exemplo, removendo gás da cavidade 308) para contrair o ferramental elastomérico 300 para facilitar a extração do ferramental elastomérico 300 após a cura de um compósito.

[0046] Nas concretizações exemplificativas descritas neste documento, a forma do ferramental (por exemplo, ferramental 200 e 300) é apresentada apenas para fins ilustrativos. A seção transversal de uma ferramenta feita de acordo com a tecnologia atualmente divulgada pode ser trapezoidal, quadrada, oval ou qualquer outra forma útil para formar cavidades de compósito para uma bexiga. O ferramental também pode ser uma folha formada para aplicações de sacos de vácuo reutilizáveis.

[0047] A FIGURA 4 ilustra um método exemplificativo para formar uma ferramenta elastomérica, de acordo com uma concretização da presente divulgação. No bloco 402, o método exemplificativo 400 pode dissolver um fluoroelastômero em um solvente. Por exemplo, o fluoroelastômero pode ser Viton e o solvente pode ser acetona. O fluoroelastômero pode incluir um agente de cura. No bloco 404, o método exemplificativo 400 pode aplicar a solução de fluoroelastômero ao interior de um molde de compressão ou outra ferramenta usada para formar a ferramenta elastomérica. No bloco 406, o método de exemplo 400 pode secar ao ar a solução de fluoroelastômero para criar uma camada de fluoroelastômero. No bloco 408, o método de exemplo 400 pode aplicar uma camada de interface à camada de fluoroelastômero no molde. Em certas concretizações, a camada de interface pode compreender, incluir ou consistir essencialmente em um silicone VMQ. Em certas concretizações, a camada de interface pode ser aplicada à camada de fluoroelastômero colocando folhas finas de material não curado no estágio B (por exemplo, folhas de silicone VMQ no estágio B). Em certas concretizações, a camada de interface pode incluir um agente de cura. O agente de cura pode ser igual ou diferente do utilizado na camada de fluoroelastômero. No bloco 410, o método de exemplo 400 pode aplicar um material de base à camada de interface. Em várias concretizações, o material de base pode compreender silicone, EPDM e / ou borracha butílica. Em várias concretizações, o material de base pode ser aplicado à camada de interface colocando folhas de material do estágio B (por exemplo, folhas de silicone do estágio B, EPDM e / ou borracha de butilo. Em outras concretizações, o material de base pode ser aplicado à camada de interface extrudindo o material de base na camada de interface. Em certas concretizações, o material de base pode incluir um agente de cura. O agente de cura pode ser o mesmo ou diferente do utilizado na camada de fluoroelastômero e/ou na camada de interface. Finalmente, no bloco 412, o método 400 pode curar a camada de fluoroelastômero, a camada de interface e o material de base para vulcanizá-los juntos.

[0048] Como discutido acima, em certas concretizações, uma camada de interface pode não ser necessária e a camada de fluoroelastômero pode ser aderida diretamente ao material de base. Em tais concretizações, o bloco 408 pode ser removido do método de exemplo 400 e, no bloco 410, o material de base pode ser aplicado diretamente à camada de fluoroelastômero. No bloco 412, a camada de fluoroelastômero e o material de base podem ser curados ao mesmo tempo para vulcanizá-los juntos.

[0049] A FIGURA 5 ilustra um método de exemplo 500 para usar uma ferramenta de bexiga elastomérica para criar uma estrutura compósita, de acordo com uma concretização da presente divulgação. As estruturas compósitas são frequentemente formadas usando uma ou mais camadas de fibras compósitas que foram pré-impregnadas com um sistema de resina. Por exemplo, as fibras compósitas podem compreender fibras de carbono ou fibras de vidro pré-impregnadas com resina epóxi. Tais camadas são geralmente chamadas de "prepregs” (Prepreg é um tipo de compósito pré-impregnado onde um material matriz já se encontra presente. Em um pré-impregnado, o sistema de resina não é curado ou apenas parcialmente curado. No bloco 502, o método exemplificativo 500 pode posicionar um pré-impregnado sobre uma ferramenta dura. No bloco 504, o método de exemplo 500 pode posicionar um ferramental elastomérico com uma camada externa de fluoroelastômero e uma camada interna de material de base elastomérico sobre o pré-impregnado. No bloco 506, o método de exemplo 500 pode posicionar uma longarina pré-formada na ferramenta elastomérica. No bloco 508, o método de exemplo pode colocar uma camada de liberação, uma camada de respiro, um ou mais materiais de ensacamento e / ou um revestimento externo sobre o pré-impregnado, a ferramenta elastomérica e a longarina pré-formada para formar um conjunto compósito não curado. No bloco 510, o método de exemplo 500 pode curar o conjunto compósito não curado em um forno ou um autoclave. No bloco 512, o método de exemplo 500 pode remover a camada de liberação, a camada de respiro, o um ou mais materiais de ensacamento, o revestimento externo, a ferramenta elastomérica e / ou a longarina pré-formada para revelar uma estrutura compósita curada.

[0050] Embora várias concretizações da tecnologia divulgada tenham sido descritas acima, deve-se entender que elas foram apresentadas apenas a título de exemplo, e não de limitação. Da mesma forma, os vários diagramas podem representar uma estrutura ou configuração de exemplo para a tecnologia divulgada, que é feita para ajudar no entendimento dos atributos e funcionalidades que podem ser incluídos na tecnologia divulgada. A tecnologia divulgada não está restrita às estruturas ou configurações de exemplo ilustradas, mas os recursos desejados podem ser implementados usando uma variedade de estruturas e configurações alternativas. De fato, será evidente para um especialista na técnica como particionamento e configurações funcionais, lógicas ou físicas alternativas podem ser executadas para implementar os recursos desejados da tecnologia aqui divulgada. Além disso, com relação aos diagramas de fluxo, descrições operacionais e reivindicações de método, a ordem na qual as etapas são apresentadas neste documento não exige que várias concretizações sejam implementadas para executar a funcionalidade enunciada na mesma ordem, a menos que o contexto dite o contrário.

[0051] Embora a tecnologia divulgada seja descrita acima em termos de várias concretizações e implementações exemplificativas, deve ser entendido que os vários recursos, aspectos e funcionalidades descritos em uma ou mais concretizações individuais não estão limitados em sua aplicabilidade à concretização específica com a qual eles são descritos, mas, em vez disso, pode ser aplicado, sozinho ou em várias combinações, a uma ou mais das outras concretizações da tecnologia divulgada, se essas concretizações estiverem ou não descritas e se essas características estiverem ou não apresentadas como parte de uma concretização descrita. Assim, a amplitude e o escopo da tecnologia aqui divulgada não devem ser limitados por nenhuma das concretizações exemplificativas descritas acima.

[0052] Os termos e frases usados neste documento e suas variações, a menos que expressamente indicado de outra forma, devem ser interpretados como abertos em oposição a limitativos. Como exemplos do anterior: o termo "incluindo" deve ser lido como significando "incluindo, sem limitação" ou algo semelhante; o termo "exemplo" é usado para fornecer instâncias exemplificativas do item em discussão, não uma lista exaustiva ou limitativa do mesmo; os termos "um" ou "uma" devem ser lidos como significando "pelo menos um", "um ou mais" ou similares; e adjetivos tais como "convencional", "tradicional", "normal", "padrão", "conhecido" e termos de significado semelhante não devem ser interpretados como limitando o item descrito a um determinado período de tempo ou a um item disponível a partir de um tempo dado, mas, em vez disso, deve ser lido para abranger tecnologias convencionais, tradicionais, normais ou padrão que possam estar disponíveis ou conhecidas agora ou a qualquer momento no futuro. Da mesma forma, quando este documento se refere a tecnologias que seriam aparentes ou conhecidas dos peritos na técnica, essas tecnologias abrangeriam as aparentes ou conhecidas do especialista na técnica agora ou a qualquer momento no futuro.

[0053] A presença de palavras e frases ampliadas, como "uma ou mais", "pelo menos", "mas não se limitando a" ou outras frases semelhantes em alguns casos, não deve ser lida para significar que o caso mais estreito é pretendido ou necessário em casos em que tais frases de ampliação podem estar ausentes. Além disso, várias concretizações aqui apresentadas são descritas em termos de diagramas de blocos exemplares, fluxogramas e outras ilustrações. Como ficará evidente para um perito na técnica após a leitura deste documento, as concretizações ilustradas e suas várias alternativas podem ser implementadas sem ficar limitadas aos exemplos ilustrados. Por exemplo, os diagramas de blocos e sua descrição anexa não devem ser interpretados como obrigatórios para uma estrutura ou configuração específica.

[0054] Embora a divulgação tenha sido apresentada apenas com referência às concretizações atualmente preferidas, aqueles peritos na técnica apreciarão que várias modificações podem ser feitas sem se afastar desta divulgação. Como tal, a divulgação é definida apenas pelas seguintes reivindicações e limitações citadas.

Claims

1. Ferramental elastomérico (100, 200, 300) para formar compósitos, caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada externa elastomérica (101, 202, 302) inerte que inclui um fluoroelastômero, a camada externa elastomérica (101, 202, 302) inerte definindo uma superfície externa do ferramental elastomérico (100, 200, 300); e uma camada elastomérica interna (103, 203, 306) aderida à camada externa elastomérica (101, 202, 302) inerte, a camada elastomérica interna (103, 203, 306) compreendendo silicone; em que a camada externa elastomérica (101, 202, 302) inerte tem uma espessura tal que a camada externa elastomérica (101, 202, 302) inerte exibe um durômetro e uma elasticidade que estão mais próximas do durômetro e da elasticidade do silicone do que o fluoroelastômero por si só.

2. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluoroelastômero é Viton.

3. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de base compreende pelo menos um dentre: silicone, borracha de butil ou etileno-propileno-dieno (EPDM).

4. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada de interface elastomérica (102, 304, 304) entre a camada elastomérica externa e a camada elastomérica interna (103, 203, 306).

5. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a camada de interface elastomérica (102, 304, 304) facilita a adesão entre a camada externa elastomérica (101, 202, 302) e a camada elastomérica interna (103, 203, 306).

6. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a camada de interface elastomérica (102, 304, 304) compreende silicone vinil-metil- polissiloxano (VMQ).

7. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ferramental elastomérico (100, 200, 300) é um mandril e a camada elastomérica interna (103, 203, 306) define uma parcela mais interna do mandril.

8. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o ferramental elastomérico (100, 200, 300) é uma bexiga, a camada elastomérica interna (103, 203, 306) define uma cavidade interna (308); e o ferramental elastomérico (100, 200, 300) pode ser expandido aplicando uma pressão positiva na cavidade interna (308).

9. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ferramental elastomérico (100, 200, 300) é uma folha.

10. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluoroelastômero tem uma dureza maior que o material de base.

11. Ferramental elastomérico (100, 200, 300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura da camada externa elastomérica (101, 202, 302) é de 0,0127 cm (0,005 polegada), e a camada elastomérica interna (103, 203, 306) tem uma espessura de 0,1778 cm (0,070 polegada) ou mais.