BRPI0708078A2 - artigos de construção de compósito e métodos para fabricação dos mesmos - Google Patents

Abstract

ARTIGOS DE CONSTRUçãO DE COMPóSITO E MéTODOS PARA FABRICAçãO DOS MESMOS. Um artigo produzido em um molde e que compreende um compósito estrutural de camadas plásticas, o artigo possuindo uma parede que define um espaço interno para segurar os conteúdos neste; onde a parede é formada a partir de pelo menos duas camadas de materiais plásticos; onde uma primeira das referidas camadas compreende um material termoplástico e pelo menos uma segunda camada compreende uma resina de termofixação e uma camada fibrosa.

Description

ARTIGOS DE CONSTRUÇÃO DE COMPÓSITO E MÉTODOS PARAFABRICAÇÃO DOS MESMOS

Fundamentos

A presente invenção está relacionada ã fabricação deartigos a partir de materiais plásticos compósitos eparticularmente a recipientes de armazenamento deconstrução compósita. Mais particularmente, a invenção estárelacionada a um método de fabricação de recipientes dearmazenamento em particular, embora não exclusivamente,para armazenamento e transporte de líquidos e os quais sãofabricados a partir de um compósito de plásticos emcamadas. A invenção ainda está relacionada a um método paraunir materiais plásticos para formar uma estruturacompósita para utilização na fabricação de artigosincluindo os recipientes de armazenamento. A invenção aindase relaciona a aplicações de recipientes de construçãocompósita a tanques para transportar fluidos e tanques decombustível, incluindo, mas não limitados, a tanques deaeronaves.

Estado Da Técnica

Recipientes de armazenamento grandes são amplamenteutilizados para transportar produtos como líquidos e, nocaso de transporte rodoviário, vários projetos de tanquetêm sido produzidos para se adequarem a veículos de chassirígidos que são auto-alimentados e semi-reboques que sãopuxados por um motor principal ou unidade de tração.

Projetos conhecidos de recipientes de armazenamentopara veículos de transporte tipicamente compreendem umúnico tanque montado sobre um chassi de um veículo oureboque. Em sua maioria dos tanques são formados com umsub-chassi longitudinal integral pelo qual o tanque é presoao chassi do veículo ou reboque. Isto visa permitir flexãoconsiderável do chassi, especialmente ao longo de seucomprimento, para acomodar variações ao nível do solo.

Quando um tanque é preso a um chassi de veículo rígido, aabordagem usual é fixa-lo utilizando-se porcas e parafusosconectando o chassi e o sub-chassi do tanque em diversasposições ao longo de seu comprimento. Uma fina camada deborracha ou feltro pode ser posicionada entre osrespectivos elementos para evitar o atrito devido aocontato entre metal e metal.

Como conseqüência da presença do taque firmementemontado, a montagem é consideravelmente mais rígida que ochassi em si. Os tanques de metal mais conhecidos sãosubdivididos em uma série de compartimentos separados, cadaum com sua própria entrada e saída, particularmente quandoutilizados para transportar produtos de petróleo. Istotambém possibilita que líquidos diferentes sejamtransportados. No caso de combustíveis ou lubrificantes,graus diferentes de combustíveis e lubrificantes podem sertransportados em um veículo em diferentes compartimentos.

Estes tanques de multi-compartimento são conhecidospor terem sofrido rachaduras de uma ou mais paredesinternas e até de paredes externas do revestimento dotanque. Isto pode resultar em contaminação dos conteúdos deum compartimento com aqueles de outro e/ou vazamento doconteúdo. Isto precisa ser evitado então os tanques têm deser verificados regularmente para assegurar a integridadede cada compartimento e a integridade geral de cada tanque.

Acredita-se que as rachaduras surjam devido aoestresse repetido do tanque devido ao movimento do veículoem uso. Uma vez que o chassi do veículo ou chassi doreboque é menos rígido que o tanque, qualquer força queprovoque a torção do chassi será transferida ao tanque.

Entretanto, os tanques metálicos algumas vezes não sãocapazes de resistir a estas forças de torção repetidamente,levando a rachadura das paredes divisórias internas e/ouparedes externas.

Uma tentativa de solucionar este problema norevestimento de um tanque veicular rígido têm sido montar osub-chassi do tanque rigidamente ao chassi do veículo natraseira do chassi e montar a outra extremidade do chassido tanque à frente do veículo. A flexão de um chassiveicular ou reboque pode estar em 150 mm de excesso sobre ocomprimento de um chassi típico. Permitir tal faixa demovimento é uma consideração importante no projeto detanques.

Uma das disposições de carro-tanque conhecidas forneceum carro-tanque rodoviário ou ferroviário compreendendo umchassi e uma pluralidade de tanques dispostos em série umatrás do outro. A pluralidade de tanques é montadaindividualmente em um chassi, cada um utilizando umapluralidade de suportes flexíveis. Uma montagem flexívelpode ser prontamente construída para permitir taisquantidades de movimento enquanto fornecem suporte adequadoao tanque. Os tanques individuais são espaçados na direçãolongitudinal por uma quantidade necessária para acomodar afaixa permitida de movimento de cada tanque À medida que ochassi é torcido e se curva.

É preferível fornecer pelo menos 4 suportes para cadatanque. O número poderia ser aumentado para transportarmaiores pesos ou suportes individuais poderiam serreforçados. Tanques que são atualmente produzidos em açopara suportarem melhor a imposição de forças de curvatura etorção podem agora ser produzidos de ligas levas, comoalumínio. A redução em peso possibilita que os tanquessejam maiores, permitindo assim o aumento em quantidades delíquidos a serem transportados sem o aumento geral do pesobruto do veículo/reboque. Isto possui benefícios econômicospara operadoras e permite maior carga útil.

A tecnologia de tanque de armazenamento estácontinuamente evoluindo e isto levou a uma variedade demudanças de projeto dos tanques de armazenamento de couraçametálica de serviço pesado básico. Tanques de transporte deserviço pesado têm sido construídos tradicionalmente demetais como aço ou alumínio. Alguns tanques têm sidoadaptados com revestimentos isolantes como aquelesdivulgados na Patente U. S. de número 3.687.087, a qualdivulga uma estrutura isolante elástica na superfícieinterior do corpo de um vagão de carga ferroviário. Aestrutura isolante elástica compreende uma camada dematerial de espuma de poliuretano possuindo sua superfícieexterna presa à superfície interna do corpo metálico docarro e um revestimento interno elastomérico preso àsuperfície interna do material de espuma de poliuretano. 0material de espuma de poliuretano forma uma camada deamortecimento intermediária para o revestimento internoelastomérico e possui uma espessura de pelo menos cerca de2,54 cm e pode chegar até cerca de 20,32 cm. 0 revestimentointerno elastomérico é inferior a cerca de 1,27 cm deespessura e possui uma rigidez inferior à rigidez domaterial de espuma. Uma parte da energia criada pelasforças exercidas carga contra a estrutura de isolamentoelástica é dissipada pela deformação da estrutura isolantecom o restante da energia sendo transmitida ao corpo dovagão ferroviário através da estrutura de isolamento. Sobestresses locais excepcionalmente altos sendo exercidos,como por uma ferramenta ou um trabalhador no interior dovagão, a camada de espuma intermediária pode ser deformadapermanentemente enquanto o revestimento internoelastomérico em contato com a carga permanece intacto.

Os carros-tanque rodoviários tradicionalmenteconhecidos tipicamente possuem um tanque cilíndrico apoiadode forma elástica sobre uma armação de leito deconfiguração retangular e disposto acima da armaçãoprincipal do caminhão com o tanque estando dispostoparcialmente no plano horizontal da armação de leito epossuindo a armação de leito apoiada de forma elásticasobre a armação principal do caminhão. Um par de placas emforma de cela conformando-se ã área externa do tanquecilíndrico é fixado ao mesmo, cada uma próxima a cadaextremidade do tanque e um par de suportes superiores parapressionar o tanque para baixo são presos a cada placa decela e por sua vez são parafusados de forma elástica aossuportes de tanque inferiores correspondentes, os quaisestão rigidamente presos à armação de leito. Os suportespresos à armação de leito são, por sua vez, parafusados aossuportes correspondentes na estrutura principal docaminhão.

Um exemplo desta construção é divulgado na Patente U.S. de número 4.283.066. Houve algumas tentativas de sefabricar tanques a partir de materiais alternativos ametais, como materiais mais leves. Um exemplo do que édivulgado na Patente U. S. de número 4.292.898, que divulgaum vagão ferroviário compósito enrolado em filamentoincluindo um corpo de transporte de carga alongadopossuindo paredes formadas de um compósito de resinaplástica reforçada com fibra específica de filamentos dereforço de vidro e uma resina organopolimérica estruturalpossuindo uma característica particular.

Outra tentativa de fornecer um tanque-reboque leve édivulgada na Patente U. S. de número 4.729.57 0, que divulgaum reboque tanque de fibra de vidro sem chassi incluindouma carcaça de tanque formada de uma resina isotólicareforçada com fibra de vidro, com filamentos de fibra devidro enrolados inclinados em um ângulo de aproximadamente45 graus. A carcaça do tanque possui uma cabeça anterior euma cabeça posterior para formar um recipientetransportador de fluido. Um cavalete anterior é fixado àcarcaça do tanque com porções de montagem utilizadas paramontar um quinto elemento de roda e um cavalete posterior éfixado à carcaça do tanque e possuindo porções de montagemutilizadas para montar um carro de roda traseiro. Umapluralidade de vigas de reforço circunferenciais estálocalizada entre cada uma das porções de montagem e emoutros locais desejados, longitudinalmente na carcaça dotanque. As vigas também são moldadas em resina reforçadacom fibra de vidro. Cada viga possui uma porção superioralargada para fornecer proteção contra rolamento. Antes deaplicar a resina de fibra de vidro aos cavaletes e vigas,tiras circunferenciais são posicionadas nos mesmos parafornecer resistência adicional. Aberturas no reboqueincluem proteção contra transbordamento. Defletores podemser fornecidos para evitar movimento de fluido indesejávelno reboque.

O estado da técnica está repleto com vários veículoscomo vagões ferroviários e veículos rodoviários queacomodam tanques de armazenamento geralmente produzidos demetais e que ou repousam sobre um chassi de um veículo oupossuem resistência estrutural suficiente para permitir queeles mesmos se suportem, mas montados sobre rodas. Tem-sefeito Carros-tanque ferroviários onde um tanque é acomodadopróximo a suas extremidades em estruturas de cavaletesmontadas nos vagões, conforme mostrado em Geyer e outros,Patente U. S. de número 3.712.250. Tem-se feito tanquestambém em plásticos reforçados com fibra de vidro, conformemostrado em Anderson e outros, Patente U. S. de número3.158.383, e tais tanques têm sido montados em carrosferroviários de transporte de carga metálicos sob armaçõesdo tipo mostrado na Patente U. S. de número 3.712.250supracitada. Carros ferroviários do estado da técnica têmincluído estruturas de suporte pesadas e/ou elementosestruturais pesados que têm exigido que uma porçãosubstancial do peso bruto de um vagão carregado seja o pesodo vagão em si. Estes elementos estruturais pesados têmgeralmente incluído elementos estruturais longitudinaismetálicos para transmitir e suportar as forçassubstancialmente longitudinais exercidas em um vagãodurante sua operação. Uma vez que o peso bruto de um carroferroviário é limitado por regulamentações, qualquerredução no peso do carro em si, enquanto se mantém suaintegridade estrutural é desejável, pois assim permite-seuma carga útil maior e, conseqüentemente, operação maiseconômica.

Embora tenha havido algum uso conhecido de materiaisnão metálicos em construção de tanques, como em tambores demisturação de concreto portáteis, pelo que é sabido pelorequerente o estado da técnica não trata de carros-tanquerodoviários, ferroviários ou aéreos que possuam um taque dearmazenamento produzido a partir de plásticos comotermoplásticos ou resinas de termofixação. O requerente nãotem conhecimento de qualquer tanque cuja parede sejaproduzida de plásticos em camada e que possa resistir acargas aplicadas em um padrão de integridade geralmentealcançado na utilização de metais.

Uma vez que plásticos são leves, os mesmos são ummaterial desejável para se ponderar, mas a imensa diferençanas propriedades entre aço e plásticos, particularmente arelação entre resposta à carga em uso e as dificuldades nafabricação de produtos plásticos é um desafio que deve serprimeiramente superado enquanto se reconhece que houvevárias dificuldades estruturais e de fabricação a sesuperar ao se fazer uma transição do aço até os plásticos,sendo que a menor destas não é a produção de um tanque quepossa suportar a as altas cargas estáticas e dinâmicas àsquais tais tanques são submetidos durante sua operaçãonormal. Também, no caso de transporte e armazenamento defluidos, como produtos de petróleo, o revestimento dotanque deve ser quimicamente inerte e não reativo. Assim, odesafio anteriormente não confrontado para produzir umaalternativa aos tanques de armazenamento e transporte deaço conhecidos exige, em combinação, um tanque de plásticosque seja quimicamente inerte e não reativo, possua altadurabilidade e capacidade de resistir à carga interna doconteúdo e cargas aplicadas externamente. Outro problematécnica na utilização de plásticos é se atingir ligaçãosatisfatória de camadas no caso de uma estrutura laminada.Alguns plásticos não se ligam naturalmente.

Termoplásticos são uma classe conhecida de materiais,sólidos à temperatura ambiente, que amolecem e se fundem aaltas temperaturas, que são adequados para artigos moldadosque recuperam suas propriedades originais à temperaturaambiente. Resinas de termofixação são líquidos conhecidosque, quando misturados com o gel de cura ou catalíticoapropriado, endurecem após um período apropriado. Elas sãoutilizadas para se construir estruturas laminadasreforçadas com fibras.

Termoplásticos possuem melhor resistência química queas termofixadas, de forma que uma construção dupla comambos os materiais combina sua resistência química ecapacidade estrutural. Estes dois tipos de materiais nãosão compatíveis em uma construção laminada. Em particular,as termofixadas não se ligarão aos termoplásticos. Fazparte da técnica conhecida formar folhas de termoplásticoscom tecido prensado em uma das superfícies enquanto oplástico ainda está macio de fira que as fibras sejamparcialmente embutidas. A resina de termofixação e asfibras são então laminadas sobre estas fibras tecidas queformam então um acoplamento mecânico entre os doismateriais não passíveis de ligação. As fraquezas destesprocedimentos residem em que é difícil formam umaincrustação forte e o tecido tende a se soltar dotermoplástico durante sua operação. 0 material de folha éplano e pode ser formado apenas em recipientes peloprocesso de fabricação de corte e soldagem.

Invenção

A presente invenção fornece uma alternativa à técnicaconhecida de construções de tanque de armazenamento e,particularmente, recipientes de armazenamento móveis deconstrução compósita. Mais particularmente, a invençãofornece um método de fabricação de recipientes dearmazenamento em particular, embora não exclusivamente,para armazenamento e transporte de líquidos e os quais sãofabricados a partir de um compósito de plásticos emcamadas. A invenção ainda se relaciona a aplicações derecipientes de construção compósita a tanques paratransportar por meio rodoviário e ferroviário fluidos etanques de combustível, incluindo, mas não limitados atanques de aeronáuticos e tanques de asa aeronáuticos.

É um objeto da presente invenção fornecer um tanque dearmazenamento móvel leve para aplicações rodoviárias,ferroviárias e aéreas e que seja fabricado a partir de umamatriz de termoplástico e resinas de termofixação dupla.

É outro objeto da invenção fornecer um método paraacoplar dois materiais plásticos não similares que nãoformem uma ligação naturalmente, permitindo que um dosmateriais flua parcialmente através de uma camada fibrosa eentão umedeça as fibras restantes com o segundo material.

Os materiais são, preferivelmente, acoplados mecanicamenteentre si pelas fibras que atravessam e "interfaceiam" entreos dois materiais. É outro objeto da invenção fabricarartigos a partir de mais materiais unidos.

A invenção fornece ainda uma matriz estrutural para aconstrução de artigos como tanques de armazenamento einclui um primeiro material termoplástico que é líquido ecapaz de fluir a uma temperatura acima de seu ponto defusão, uma camada fibrosa e uma segunda camada de umaresina de termofixação que é aplicada à camada fibrosa apóso resfriamento da referida camada termoplástica.

Os termoplásticos possuem uma resistência químicaexcelente a uma ampla gama de condições de pH, oxidantes ede solventes e grande capacidade de alongamento sem dano.As resinas de termofixação, quando reforçadas por fibrasestruturais possuem alta resistência e rigidez. Ambospossuem baixa densidade, assim a combinação é mais adequadaa situações que se beneficiem de estruturas de pouco pesoem ambientes quimicamente agressivos.

A presente invenção é particularmente vantajosautilizada em e com veículos e recipientes para o transportede materiais perigosos e na construção de tanques decombustível e de carga para os veículos de transporte.Aplicações específicas do método de matriz da presenteinvenção incluem:

1. Tanques de combustível para veículos marítimos,rodoviários, ferroviários, aéreos e espaciais.

2. Tanques de carga para o transporte de químicosperigosos, combustíveis, leite e bebidas (vinho, cerveja esucos de frutas) pelos diversos modos de transporte.

3. Tanques de carga para todas estas aplicações ondeos tanques são montados em sistemas sobre rodas.4. Tanques de carga que são montados em armações derecipiente intermodais ISO padronizadas.

Em sua forma mais ampla, a presente invençãocompreende:

um tanque de armazenamento móvel fabricado a partir deum molde, o tanque compreendendo uma parede definindo umespaço interno para reter o conteúdo do tanque; onde aparede é formada a partir de pelo menos duas camadas dematerial plástico e uma camada de reforço conectando cadauma das referidas camadas, uma primeira das referidascamadas sendo de um material termoplástico e uma segundacamada compreendendo uma resina, onde a camada de reforçoestá interposta entre as referidas camadas para formar umcompósito de plásticos.

De acordo com um aspecto do método, a presenteinvenção compreende:

Um método de fabricação de um compósito parautilização na construção de um recipiente oco, o métodocompreendendo as etapas de:

a) posicionar pelo menos uma camada de materialfibroso em aposição a uma superfície oposta do molde;

b) entrada de uma primeira camada de um materialtermoplástico

c) aquecer a camada termoplástica o suficiente paratransforma-la de um estado sólido a um estado capaz defluir;

d) deixar que a primeira camada flua por pelo menosuma parte do caminho através da espessura da pelo menos umacamada fibrosa;

e) deixar que a primeira camada resfrie de forma quepelo menos algumas fibras da pelo menos uma camada fibrosaesteja incrustada na primeira camada;

f) aplicar uma resina de termofixação às fibras dacamada fibrosa não incrustadas na primeira camada paraformar uma segunda camada de forma que a primeira camadaesteja ligada à segunda camada.

De acordo com uma modalidade do aspecto do método, ométodo compreende a etapa adicional de aplicar pelo menosuma camada fibrosa adicional e resina de termofixação Àsegunda camada.

De acordo com uma modalidade preferida, a camadafibrosa é inicialmente formada em um formato exigidopredeterminado após o qual a camada termoplástica é fundidaao redor da camada fibrosa fazendo com que a mesma flua poruma porção do caminho através da espessura da camadafibrosa. 0 compósito até o momento é deixado resfriar eretornar a suas propriedades à temperatura ambiente. Umaresina de termofixação é então aplicada àquelas fibras quenão foram incorporadas no termoplástico. Camadas adicionaisde fibras e resina de termofixação podem ser aplicadasdependendo das características estruturais do artigodesejado ou estrutura a ser fabricada a partir da matrizcompôsita.

De acordo com uma modalidade, o tanque está montado emum veículo. De acordo com outra modalidade, o tanque estámontado em uma asa de avião.

Em uma forma alternativa de um aspecto do método, ainvenção compreende:

um método de fabricação de um recipiente ococompósito, o método compreendendo as etapas de:a) entrada de uma camada fibrosa de material eposicionar o material em um molde possuindo uma formainterna predeterminada;

b) formar a camada fibrosa em um formato, conformando-se ao molde;

c) introduzir um material termoplástico no molde eaquecer o material

d) deixar o material termoplástico penetrar ao menosparcialmente a camada fibrosa

e) aquecer a primeira camada o suficiente paratransforma-la de um estado sólido a um estado capaz defluir;

f) deixar que a primeira camada flua por pelo menosparte do caminho através da espessura de pelo menos umacamada fibrosa para formar uma parede de um artigo a serformado no molde;

g) deixar que a primeira camada resfrie de forma quepelo menos algumas fibras da pelo menos uma camada fibrosaesteja incrustada na primeira camada;

h) remover o artigo do molde.

De acordo com uma modalidade o método compreende aetapa adicional de, antes de introduzir a referida camadafibrosa no referido molde, aplicar um iniciador (primer) àcamada fibrosa. O iniciador aumenta a capacidade depenetração do material termoplástico nas referidas fibrasdurante a rotação do referido molde. 0 iniciador épreferivelmente pulverizado como uma pasta sobre a camadafibrosa e, de acordo com uma modalidade, compreendepoliestireno dissolvido em estireno. 0 iniciador pode serpré-misturado a uma suspensão de pó de termoplásticos,deixando que o iniciador fixe as fibras da camada fibrosano lugar para conexão com os termoplásticos fundidos aquente, capazes de fluir. 0 método inclui a etapa adicionalde aplicar pelo menos uma camada fibrosa adicional e resinade termofixação à segunda camada. A camada fibrosa pode serinicialmente formada em um formato exigido predeterminadoantes do aquecimento da camada termoplásticas da mesma, acamada termoplásticas é fundida ao redor da camada fibrosafazendo com que a mesma flua por pelo menos parte docaminho através da espessura da camada fibrosa.

De acordo com uma modalidade preferida, o métodocompreende a etapa adicional de:

i) aplicar uma resina de termofixação às fibras dacamada fibrosa não incrustadas na primeira camada paraformar uma segunda camada de forma que a primeira camadaesteja ligada à segunda camada.

O método compreende a etapa preliminar adicional deaplicar um agente de liberação ao molde antes da introduçãoda camada fibrosa.

Preferivelmente, quando o artigo é liberado do molde omesmo possui uma superfície interna lisa.

De acordo com uma modalidade alternativa, o materialfibroso possui resistência suficiente para transportar ascargas estruturais aplicadas ao artigo finalizado que estámoldado em uma forma particular, onde é submetido a umciclo de tempo de temperatura deixando que o termoplásticoflua através do material fibroso e forme superfíciesinteriores e exterior lisas no artigo. Se termoplásticosuficiente for fornecido, haverá uma porção interna doartigo que não conterá fibras. Desta forma, um artigo seráformado com um interior termoplástico que protegerá asfibras estruturais de qualquer ataque ambiental peloconteúdo do artigo em operação.

Breve Descrição Dos Desenhos

A presente invenção será agora descrita em maioresdetalhes de acordo com a modalidade preferidas e comreferência Pás ilustrações em anexo, onde:

A Figura 1 mostra uma vista esquemática do sistema demoldagem para preparar a camada termoplástica com umprimeiro grau de penetração da camada fibrosa no interiorda camada termoplástica, fornecendo camadas interna eexterna lisas.

A Figura 2 mostra uma vista esquemática do sistema demoldagem para preparar a camada termoplástica com umsegundo grau de penetração da camada fibrosa no interior dacamada termoplástica.

A Figura 3 é um exemplo de uma curva de isotensão quepode ser unida a sua imagem espelhada para formar umamembrana fechada com tensão uniforme.

A Figura 4 mostra uma vista em seção transversal de umtanque produzido de acordo com a metodologia da invenção.

A Figura 5 mostra uma vista da extremidade de umtanque produzido de acordo com a metodologia da invençãocom abreviação parcial para revelar a estrutura de parede.

a Figura 6 mostra uma planta alta lateral de umreboque fabricado de acordo com o método da invenção comcompartimentos internos expostos para visão.

A Figura 7 mostra uma planta alta lateral de umreboque fabricado de acordo com o método da invenção com acobertura estrutural externa e vista dos compartimentosinternos expostos para visão.

A Figura 8 mostra uma planta alta em seção transversalde uma montagem de molde e recipiente em forma de asafabricado a partir do molde.

A Figura 9 mostra o recipiente em forma de asaextraído do molde.

A Figura 10 mostra uma planta alta em seçãotransversal de um recipiente de asa.

A Figura 11 mostra uma vista em perspectiva de uma asade avião incorporando os recipientes produzidos de acordocom o método da invenção.

Descrição Detalahada

Em um sentido geral e amplo a presente invençãofornece um método para acoplar dois materiais plásticos nãosimilares que não formem uma ligação naturalmente,permitindo que um dos materiais flua parcialmente atravésde uma camada fibrosa e então umedeça as fibras restantescom o segundo material. Os materiais são acopladosmecanicamente entre si pelas fibras que atravessam e"interfaceiam" entre os dois materiais. Muitos artigosestruturais e não estruturais podem ser construídos apartir do compósito assim formado.

A presente invenção será principalmente descrita comreferência a sua aplicação em recipientes de armazenamentode carro-tanque e também sua aplicação em tanques decombustível de aeronaves. Será, entretanto, percebido que ainvenção possui outras aplicações. Características daconstrução dupla.

Esta invenção aplica-se, particularmente, quando oprimeiro material é um termoplástico que flui a umatemperatura acima de seu ponto de fusão na camada fibrosa eo segundo é uma resina de termofixação que é aplicada àsfibras não ocupadas após o termoplástico ter esfriado.

A invenção está fundamentada em uma técnica fornecendoum compôsito em camadas compreendendo uma primeira camadatermoplástica na qual está incrustada uma camada dematerial fibroso. A camada termoplástica é fundida parapelo menos parcialmente envolver a camada fibrosa. 0compósito inclui pelo menos uma segunda camada de resina determofixação que está disposta sobre a camada fibrosa.

A metodologia incorporada na invenção emprega moldagemrotacional normalmente empregada para a fabricação deartigos plásticos ocos em um molde dividido. Tipicamente,um pó termoplástico é carregado no molde que é aquecido emum forno enquanto é rot acionado em dois eixossimultaneamente. O pó de funde e reveste o interior do,molde de forma uniforme. À medida que o molde gira omaterial termoplástico capaz de fluir se conforma à formainterna do molde. Após resfriamento a peça moldada éremovida do molde dividido.

Com referência à Figura 1, é mostrada uma vistaesquemática do sistema de moldagem para preparar a camadatermoplástica com um primeiro grau de penetração da camadafibrosa no interior da camada termoplástica. 0 molde (1)possui uma superfície interna (2) e uma superfície externa(3) . Em uso, a camada de fibra (4) é depositada nasuperfície interna (2), após a aplicação de um agente deliberação. Quando a superfície interna do molde estácoberta com uma camada fibrosa (4), um pó termoplásticorepresentado pela camada (5) é introduzido no molde. Ao seaplicar uma relação predeterminada entre temperatura etempo o termoplástico (5) flui contra a camada de fibra (4)e penetra ao menos parcialmente as frestas da camadafibrosa. A penetração da camada de fibra pela camadatermoplástica é geralmente parcial, mas pode sercompletamente envolvida. Tipicamente, quando o artigomoldado é removido do molde, a superfície interna (6) é umasuperfície termoplástica fundida lisa e o exterior é acamada de material fibroso (4) parcialmente imersa notermoplástico. Durante a moldagem, utiliza-se pressãogasosa para se reter o compósito contra a parede do molde.

A Figura 2 mostra, com a numeração correspondente, umavista esquemática do sistema de moldagem para preparar acamada termoplástica com um segundo grau de penetração dacamada fibrosa no interior da camada termoplástica. Aprincipal diferença entre a disposição da Figura 1 e aquelada Figura 2 é a menos extensão da penetração dotermoplástico na camada de fibra (4).

Quando o artigo é extraído do molde, a parte externada camada fibrosa é umedecida com uma resina catalisadalíquida que endurece e é acoplada ao termoplástico interiorpelas fibras que conectam a interface entre as duascamadas. Camadas adicionais de fibras e resina podem serlaminadas sobre o exterior para suportar as cargasestruturais impostas pelo conteúdo e pela operação. Fibrasde vidro e de carbono são os materiais preferidos paraformar a camada fibrosa (4) e para reforçar tanto a camadatermoplástica quando a de termofixação. A forma preferidada camada fibrosa é um tecido de forma que filamentosalternados da urdidura e da trama atravessem a espessura dotecido. Outras formas da camada fibrosa podem ser esteiraou feltro contanto que haja uma porção substancial dasfibras que atravessem a espessura da camada. A camadafibrosa (4) é colocada nas partes abertas do molde que éentão fechado com a carga de pó termoplástico colocada nomesmo. A moldagem rotacional é completada rotacionando-se omolde em dói seixos durante um ciclo térmico de aquecimentoe resfriamento. Como um método alternativo, as camadasfibrosas podem ser produzidas como um pré-moldado de fibrasmantida no lugar com um ligante. 0 pré-formado é entãoinserido no molde. A camada fibrosa pode ser formada insi tu no molde umedecendo-se as fibras com uma soluçãoligante e deixando o solvente evaporar antes de se fechar omolde. O ligante pode ser poliestireno ou polimetilacrilatodissolvidos em seus respectivos monômeros de estireno emetilmetacrilato como solvente. Estes são termoplásticosque se fundem e formam um copolímero com o pó termoplásticoe são também solúveis no monômero de estireno da resina determofixação, assim assegurando a completa compatibilidadepor toda a construção dupla. Será observado que outrascombinações de ligante e solvente podem ser utilizadas. Aetapa supracitada está direcionada ao problema de materiaisde alta viscosidade que não penetram suficientemente paragarantir uma ligação satisfatória. Uma ligação nãosatisfatória pode resultar na delaminação das camadas e,conseqüentemente, no colapso do artigo construídoutilizando-se a metodologia. Na rotação do molde, o ligantepenetra nas fibras da camada fibrosa e melhora a ligaçãodos termoplásticos fundidos e fibras da camada fibrosa. Asfibras são mantidas no lugar uma vez que o ligante evaporae isto melhora enormemente a ligação entre as camadas.

A camada fibrosa pode ser mantida em posição contra ointerior do molde fornecendo-se um fluxo de gás no interiordo molde de forma que a queda de pressão através da camadafibrosa force-a contra o molde. Na operação de moldagemrotacional o termoplástico em pó é introduzido no moldeapós o material fibroso estar no lugar. À medida que omolde gira em dois eixos simultaneamente, o termoplásticoem pó é distribuído uniformemente e começa a fundir àmedida que o molde é aquecido a partir de seu exterior. Ascondições de temperatura, tempo e volume de pótermoplástico podem ser ajustadas de forma que o artigopossa ser produzido a partir deste processo de moldagem comum interior e exterior termoplástico lisos com as fibrasadjacentes ao exterior conforme é mostrado na Figura 1 oucom um interior termoplástico liso e um exterior fibrosopronto para se unir à camada de termofixação conformemostrado na Figura 2. À medida que o pó termoplástico sefunde e flui para dentro do material fibroso, umaresistência de fluxo ao gás fornecido ao interior do moldeaumenta até que todos os poros estejam selados e a pressãode gás atue na superfície de termoplástico interna fundidalisa. Esta pressão é mantida durante a fase de resfriamentopara evitar quaisquer movimentos devido a contraçõestérmicas diferenciais. Estas operações são mostradas deforma esquemática tanto na Figura 1 quanto na Figura 2.

Termoplásticos adequados são, mas não estão limitadosa: polietileno (HDPE), polipropileno (PP), fluoreto depolivinilideno (PVDF), etileno clorotrifluoroetileno(ECTFE) . Resinas de termofixação adequadas são, mas nãoestão limitadas a poliéster, vinil éster, epóxi epoliuretano.

Aplicações preferidas da estrutura supracitadaproduzida a partir das construções de molde são aquelasonde as propriedades particulares de cada são empregadas deforma vantajosa. Os termoplásticos possuem uma resistênciaquímica excelente a uma ampla gama de condições de pH,oxidantes e de solventes e grande capacidade de alongamentosem dano. As resinas de termofixação, quando reforçadas porfibras estruturais possuem alta resistência e rigidez.Ambos possuem baixa densidade, assim a combinação é maisadequada a situações que se beneficiem de estruturas depouco peso em ambientes quimicamente agressivos.

Aplicações Práticas de Compósito Moldado

Exemplos de aplicações de aspectos do método e dedispositivos da invenção incluem tanques de armazenamentopara veículos e recipientes para o transporte de materiaisperigosos e a construção de tanques de combustível e decarga para veículos de transporte. Outros exemplos nãolimitantes de aplicações práticas incluem: tanques decombustível para veículos marítimos, rodoviários,ferroviários, aéreos e espaciais; tanques de carga para otransporte de químicos perigosos, combustíveis, leite ebebidas (vinho, cerveja e sucos de frutas) pelos váriosmodos de transporte; tanques de carga para todas estasaplicações onde tanques são montados sobre sistemas comrodas e tanques de carga que são montados em armações derecipiente intermodais ISSO padronizadas.

Implementação

1. tanques hidrostáticos de isotensão2. tanques hidrostáticos de isotensão mais tanques depressão

3. Tanques de transporte submetidos à torção

1. Tanques de isotensão

Um liquido ou gás contido por tanques tênseisflexíveis formando uma membrana assumirá uma forma na quala membrana é tensionada em tensão uniforme sem qualquertensão de flexão. Exemplos destas formas na natureza sãolíquidos contidos por tensão superficial como uma gotad'água pendendo da ponta de uma folha, água acumulando emuma folha ou mercúrio sobre uma superfície plana. Uma bolsade água de lona se forma em um tanque retangular com tensãouniforme em suas paredes. Esta forma de isotensãotransporta a carga devido ao conteúdo sem tensões de flexãonas paredes, o que resulta em uma espessura de paredecompósita mínima requerida para transportar cargas.

A Figura 3 é um exemplo de uma curva de isotensão quepode ser unida a sua imagem espelhada para formar umamembrana fechada com tensão uniforme.

A forma de isotensão como um tanque retangularhorizontal para carregamento hidrostático é definida peloseguinte cálculo:

Tensão de membrana devido à pressão hidrostática "Th"

Th=(p*g*D^2)/4

ρ Densidade do líquido

g Aceleração devido à gravidade

D Profundidade total de líquido na membrana

Tensão da membrana devido à pressão constante

superposta "Tc"

Tc=P*D/2P Pressão superposta.

A tensão total é a soma destas duas:

Tt = Th+Tc = (p*g*D^2)/4 + P*D/2

Equacionando forças horizontais atuando na membranasobre um aumento de profundidade "δd" e uma profundidadevariável "d" com as pressões hidrostática e constantesuperpostas?

(Th+Tc)*((cos(A2)-cos(Al))=P*δd+p*g*d*δd então

COSA2=CosAl+(P*δd+p*g*d*δd)/(P*D/2+(p*g*D^2)/4)

Observe que assim o cálculo começa com A1=0 no fundo e"d" medido a partir do topo da membrana e adicionando-se"δd" para cada aumento, "Gd" é negativo.

δx=δd/tan(A2)

χ = <image>image see original document page 25</image> (δx) δχ é o aumento horizontal da coordenada damembrana

Y = <image>image see original document page 25</image> (dy) δγ é o aumento vertical da coordenada damembrana

Unindo-se as terminações superiores e inferior dacurva aos pontos correspondentes de uma curva de imagemespelhada com linhas horizontais, uma curva fechada éformada a qual é a seção transversal de um tanque deisotensão.

2. Tanques de pressão superposta mais tanqueshidrostáticos de isotensão

As aplicações desta forma combinada são tanquesfechados com uma carga hidrostática e uma pressão adicionalaplicada. Exemplos não limitantes são:

i) Tanques estacionários horizontais

ii) Tanques de combustível horizontais montados emveículos de transporte, rodoviários, ferroviários, aéreos emarítimos.

iii) Tanques de carga horizontais montados em veículosde transporte, rodoviários, ferroviários, aéreos emarítimos.

iv) tanques de carga horizontais dispostos como umreboque de carro tanque rodoviário com uma plataformagiratória montada na extremidade frontal e rodas, eixos esuspensões na extremidade traseira.

3. Tanques de transporte/carga sujeitos a flexão

As etapas de método vasto para construção de taistanques são descritas abaixo:

1. Uma carcaça externa é construída em dois moldes quese unem ao longo de um alinha central. O molde é moldado deacordo com o produto a ser fabricado a partir do molde.

2. Os moldes incluem recessos verticais para formar asbraçolas superiores e os trilhos inferiores.

3. 0 molde é preparado com um agente de liberaçãoseguido de um revestimento de gel de resina pigmentada.

4. A isto se seguem camadas de fibras estruturais quesuportarão as forças de cisalhamento geradas pelasoperações de transporte.

5. Fibras estruturais contínuas saturadas com resinasão posicionadas nestes recessos para formarem uma armaçãoestrutural retangular que suporta toda a carga gerada pelasoperações na estrada.

6. Dois moldes adicionais moldados para formarem astampas de extremidade do carro-tanque fazem a conexãoestrutural entre as duas molduras longitudinais.

7. Os compartimentos de construção dupla, com interiortermoplástico e zona externa de plástico reforçada comfibra espessada para suportar as cargas de tensão, sãomontados no espaço entre os dois moldes laminados ao longodo comprimento do carro-tanque completo.

8. Os compartimentos internos são colocados entre asmolduras externas com espaçadores para manter um vãouniforme.

9. Este vão é então preenchido com espuma estruturalinjetada no vão.

Com referência à Figura 4, é mostrada uma vista emseção transversal de um tanque (20) produzido de acordo coma metodologia da invenção, montado esquematicamente sobreuma base com rodas (24) . 0 tanque (20) compreende umaparede compósita (21) possuindo uma superfície externa(22), uma superfície interna (23) definindo um vão de formaisotensóide (29) . A parede (21) ainda compreende,preferivelmente, braçolas de fibra de carbono integradas(25) e (26), (27), (28) dispostas como quatro barras quesuportam a tensão aplicada e as cargas de compressão. Asbraçolas são formadas introduzindo-se cavidades apropriadasno molde a partir do qual o tanque é produzido. As braçolassão ajustadas a uma distância máxima de separação de formaque as áreas exigidas para as barras suportarem as cargassejam minimizadas e uma vez que o Momento de Inércia sejamuito grande, isto resulta em uma estrutura rígida forte eem deflexões mínimas de parede e totais do corpo. Estaestrutura de alta eficiência (na qual o máximo dosmateriais na estrutura é tensionado próximo a seu limitepermitido) resulta no uso mínimo de materiais, o que tambémresulta em massa e custos mínimos. As braçolas inferiores(27) e (28) são integralmente formadas para fornecersuporte para a engrenagem móvel, pés de suporte, rodasreserva e placa de pino de acoplamento. 0 tanque (20) daFigura 4pode ser empregado no transporte de materiaisperigosos e como tanques de combustível e de carga paraveículos de transporte.

Conforme indicado, aplicações não limitantesespecíficas são em tanques de combustível para veículosmarítimos, rodoviários, ferroviários, aéreos e espaciais;tanques de carga para o transporte de químicos perigosos,combustíveis, leite e bebidas (vinho, cerveja e sucos defrutas) pelos vários modos de transporte; tanques de cargapara todas estas aplicações onde tanques são montados sobresistemas com rodas; tanques de carga que são montados emarmações de recipiente intermodais ISO padronizadas.

A forma de isotensão aplicada ao tanque (20) suportaas cargas do conteúdo, resistindo a tensões de flexãoaplicadas nas paredes, que são projetadas com uma espessuramínima exigida para suportar as cargas aplicadas. A formade isotensão como um tanque retangular horizontal paracarregamento hidrostático e pressão uniforme superposta édefinida pelos cálculos matemáticos mencionados anteriormente.

A Figura 5 mostra, com a numeração correspondente, umavista da extremidade de um tanque (20) produzido de acordocom a metodologia da invenção com abreviação parcial pararevelar a estrutura da parede (22) e a formação daextremidade (30) . A Figura 6 mostra uma planta alta de umreboque fabricado de acordo com o método da invenção, otanque (20) de costas e com compartimentos internosadicionais dispostos longitudinalmente (31), (32) e (33)expostos à vista.

Os compartimentos (31), (32) e (33) possuem interioresde compartimento termoplásticos e são adequados paraprodutos como combustíveis, alimentos e produtos químicos.

A carcaça estrutural moldada com superfície de revestimentode gel exterior lisa é fácil de limpar e com uma aparênciaatraente.

0 isolamento de espuma estrutural está posicionado nosespaços (34), (35), 36) e (37) dos compartimentosadjacentes (31), (32) e (33) para fornecer proteção para oscompartimentos contra danos de penetração, perfuração eoutras cargas de impacto indesejadas. 0 isolamento deespuma possibilita o transporte de alimentos perecíveis.

A Figura 7 mostra uma planta alta de um reboque (4 0)fabricado de acordo com o método da invenção com asuperfície estrutural externa (41) e uma vista parcial doscompartimentos internos (42) e (43) expostos à vista.Adjacente aos compartimentos (42) e (43) está um espaçoestrutural preenchido com espuma (44).

As fibras contínuas estruturais em uma camada decarcaça externa fornecem uma proteção contra rolagem. 0alongamento termoplástico em rompimento superior a 50%fornece proteção contra a ruptura no caso de um acidente; Aforma dos compartimentos internos gerada pela condição paratensão uniforme possui um centro de gravidade mais baixoque um círculo ou elipse comparável e o projeto de carcaçaestrutural permite que a carcaça do tanque seja ajustadatão baixa quanto possível na direção da suspensão. Estedentro de gravidade rebaixado melhora a estabilidade doveículo e reduz o risco de um acidente de rolagem. Umresultado da forma de compartimento de isotensão e daeficiência do projeto em utilizar as fibras estruturais éque a massa do carro-tanque rodoviário é substancialmentemenor que aqueles de carros-tanque rodoviários metálicos ecompósitos existentes comparáveis.

O procedimento para moldagem rotacional de um tanqueincorporando a folha de termoplástico com fundo de fibraadequado para utilização em um carro-tanque rodoviárioemprega um molde de duas peças que podem ser separadas apósa moldagem estar completa. A peça é produzida por moldagemrotacional de um pó termoplástico em um molde oco com umacamada fibrosa em contato com a superfície interna domolde. O molde consiste de uma seção transversal nãocircular cilíndrica com extremidades convexas. A peçacilíndrica pode ser formada por rolagem. As meiasextremidades convexas não circulares são preferivelmenteproduzidas por procedimentos de "CAD CAM" geradosanteriormente para produzir uma forma de perfil macho.Neste último, uma forma desenvolvida em cad de arame tecidode grau e abertura adequados é estabilizada com flanges evigas de reforço. As extremidades flangeadas sãopreferivelmente aparafusadas na seção cilíndrica paraformar uma metade do molde. Este meio molde é composto deum reforço de malha de arame tecido e estabilizado comflanges e vigas. Este meio molde é colocado em uma câmarade ar com um ventilador de extração que irá aspirar aratravés da malha de arame. Uma camada fibrosa,preferivelmente sob a forma de um tecido cobre então ointerior do meio molde e é mantida no lugar pela queda depressão causada pelo fluxo de ar do ventilador. Quando acamada fibrosa está no lugar, um ligante termoplásticotransportado em um solvente é então aplicado ã camada quereterá as fibras no lugar quando o solvente tiverevaporado. O segundo meio molde é tratado da mesma maneirae os dois meio moldes são então aparafusados juntos,prontos para o processo de moldagem rotacional. No processode moldagem rotacional, uma alimentação de ar é dispostapara passar ar através da camada fibrosa e do molde demalha para manter a camada fibrosa em contato próximo com omolde. À medida que a temperatura no molde aumenta o pó e oligante de fundem e fluem para dentro da camada eparcialmente penetram esta camada fibrosa e formam umasuperfície fundida no interior do molde. 0 molde e seuconteúdo são deixados para esfriar e o molde é dividido e apeça removida.

0 compósito da presente invenção pode ser aplicado aaeronaves, por exemplo, como tanques de combustível de asa.Compósitos de plásticos em camadas podem ser utilizadoscomo tanques de isotensão como elementos estruturais devários compartimentos para asas de aeronave completas comtanques de combustível integrais. Esta forma pode seraproximada pela forma de isotensão. Desvios desta formaaproximada nas extremidades anterior e posterior daestrutura de asa (71) podem ser arrumados para acomodar osdispositivos hipersustentadores das bordas anterior eposterior na região (62) como "flaps" (conforme mostrado naFigura 10).

Uma seção de asa de aeronave típica é um aerofóliocompreendendo uma superfície superior curvada e umasuperfície inferior com uma curvatura substancialmentemenor. A Figura 8 mostra uma seção transversal de umamontagem de molde (50) e recipiente em forma de asafabricado a partir do molde. O molde (50) compreende duaspartes (51) e (52) definindo uma abertura em forma deaerofólio (53). A Figura 9 mostra o recipiente em forma deaerofólio (54) extraído do molde (50) . O recipiente (54)compreende uma superfície externa estrutural integral (55)e uma célula interna (56) . A Figura 10 mostra uma plantaalta em seção transversal de um recipiente em aerofólio(60) incorporado em uma estrutura de asa (61). 0 recipiente(60) pode ser reforçado com inserções de defletoresmetálicos nos lugares de aplicação de tensãoparticularmente quando o tanque e a asa estão fixadosintegralmente.

A Figura 11 mostra uma vista em perspectiva de uma asade avião (70) incorporando os recipientes produzidos deacordo com o método da invenção. A asa (70) é construída apartir dos recipientes de borda anterior (71), (72) e (73)e compartimentos de borda posterior (74), (75) e (76). Aasa (70) ainda compreende as mantas (77) e (78) . Para estaforma ser utilizada como o elemento estrutural de uma asasujeita a flexão e torção as duas superfícies devem estarconectadas para suportarem as tensões de cisalhamento edescascamento geradas pelo carregamento. Estas mantasestendem-se longitudinalmente com mantas transversais emintervalos ao longo da asa. Deste modo o elementoestrutural pode ser construído por uma montagem decompartimentos de construção dupla individuais de seçãotransversal de isotensão e paredes retas para casarem com operfil da asa conforme mostrado na Figura 11.Estes compartimentos de construção dupla atuam tantocomo elementos estruturais quanto como tanques decombustível com um interior termoplástico que écompletamente resistente aos produtos químicos nos sistemasde combustível. Este interior é moldado como uma superfíciecompleta sem junções ou soldas. Nenhuma manutenção éexigida. A camada exterior do compartimento é composta deplástico reforçado com fibra suficiente para suportar ascargas de combustível em tensão.

Para que os compartimentos funcionem como tanques decombustível cada um recebe, preferivelmente, conexõesintegralmente formadas para permitir as operações depreenchimento e fornecimento aos motores e ventilação paracontrolar a pressão nos tanques. Estas conexões podem serutilizadas na montagem destes compartimentos em posiçãopara a construção do elemento estrutural. O carregamentodevido ao combustível nos compartimentos é suportado pelatensão nas superfícies de isotensão curvadas e é balanceadoatravés das paredes de manta verticais à medida que o nívelde combustível é igualado pelo fluxo através das conexõesentre os compartimentos. As paredes de manta verticalcurtas são projetadas para suportar qualquer carga decombustível não balanceada. Os compartimentos podem sermontados para se tornarem o núcleo do elemento estruturalda asa projetando-se os compartimentos em posição comselamento de fechos ocos nas conexões que formam, assim, ossistemas de alimentação de combustível e ventilação.

Um molde externo conforme mostrado na Figura 11 éfornecido para formar a forma externa e a superfície daasa. Usando-se técnicas conhecidas para resina deconstrução de plástico reforçado e as fibras estruturaissão colocadas no molde que é então fechado ao redor damontagem dos compartimentos. 0 espaço dentro doscompartimentos interconectados é então inflado parapressionar as paredes do compartimento contra a resina e asfibras dentro do molde. Esta pressão de inflação é mantidaaté que a resina cure por catalisação ou calor ou pelacombinação dos dois. Inserções metálicas podem sercolocadas entre as paredes do compartimento como pontos defixação para cargas concentradas.

Será reconhecido por pessoas habilitadas na técnicaque numerosas variações e modificações podem ser feitas àinvenção conforme amplamente descrito aqui sem se afastardo espírito total e escopo da invenção.

Claims (73)

1. Artigo caracterizado pelo fato de ser produzido emum molde e que compreende um compósito estrutural decamadas plásticas possuindo uma parede que define um espaçointerno para segurar os conteúdos neste; onde a parede éformada a partir de pelo menos duas camadas de materiaisplásticos; onde uma primeira das referidas camadascompreende um material termoplástico e pelo menos umasegunda camada compreende uma resina de termofixação e umacamada fibrosa.

2. Artigo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa fornecereforço ao compósito.

3. Artigo, de acordo a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a camada fibrosa é pelo menos parcialmenteincrustada na referida camada termoplástica.

4. Artigo, de acordo a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que a camada fibrosa é pelo menos parcialmenteincrustada na camada termoplástica pela fusão a quente dacamada termoplástica.

5. Artigo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que a camada termoplásticapossui uma superfície exposta lisa e uma segunda superfíciecom a camada fibrosa incrustada nesta.

6. Artigo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que o material da camadatermoplástica é selecionado a partir dos seguintesmateriais: polietileno (HDPE), polipropileno (PP), fluoretode polivinilideno (PVDF), etileno clorotrifluoroetileno(ECTFE).

7. Artigo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que as resinas de termofixaçãosão selecionadas a partir de um grupo incluindo poliéster,viniléster, epóxi e poliuretano.

8. Artigo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o material da camada fibrosaé selecionado a partir de um grupo incluindo tecido, mantaou feltro.

9. Artigo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa compreendeum tecido possuindo filamentos alternados de urdidura etrama atravessando a espessura do tecido.

10. Artigo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que o material de camadatermoplástica é introduzido no molde na forma de pó.

11. Artigo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que a camada termoplástica éfundida por aquecimento na camada de fibra.

12. Artigo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o molde é um molderotacional.

13. Artigo, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que é um recipiente dearmazenamento oco.

14. Artigo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que é um recipiente dearmazenamento oco para um carro-tanque.

15. Artigo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que é um recipiente dearmazenamento oco para uma asa de aeronave.

16. Artigo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que é um recipiente dearmazenamento oco para um vagão ferroviário.

17. Método de fabricação de um elemento plásticocompósito caracterizado pelo fato de ser para utilização naformação de um artigo fabricado em um molde, o elementoplástico compósito compreende pelo menos duas camadas demateriais plásticos; onde uma primeira das referidascamadas compreende um material termoplástico e pelo menosuma segunda camada compreende uma resina de termofixação; euma camada fibrosa, onde a camada fibrosa está ao menosparcialmente incrustada na referida camada termoplástica.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de que a incrustação ao menosparcial da camada fibrosa na camada termoplástica une aresina de termofixação à camada termoplástica, formandoassim um elemento estrutural no qual a camada fibrosa estápelo menos parcialmente incrustada na camada termoplásticae na camada de resina de termofixação.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de que o compósito é fabricado emum molde rotacional.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de que o elemento estrutural éformado de acordo com uma forma interna do molde.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que o artigo formado peloelemento estrutural é um recipiente de armazenamento oco.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o artigo formado peloelemento estrutural é um tanque de combustível de aeronave.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22,caracterizado pelo fato de que o tanque de combustível é umtanque de asa de aeronave.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato de que uma parede do tanque decombustível possui um interior de termoplástico liso e umacamada externa de plástico reforçado acoplada aotermoplástico por fibras da camada fibrosa interpenetrandoas camadas de termoplásticos e resina de termofixação.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de que o tanque de combustívelinclui compartimentos de forma isotensóide que se conformama uma forma de uma seção transversal externa da asa.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de que o tanque incluicompartimentos formados por paredes internas que fornecemmantas estruturais para a referida asa.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26,caracterizado pelo fato de que cada um dos referidoscompartimentos inclui conexões de preenchimento decombustível e ventilações de saída para ventilação dovapor.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de que os referidos compartimentossão interconectados com fechos ocos através das referidasconexões de combustível e ventilação, que selam cadacompartimento em um tanque completo interconectado.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28,caracterizado pelo fato de que o referido tanque compreendea etapa adicional de colocar fibras estruturais e resinaentre paredes opostas de compartimentos adjacentes.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29,caracterizado pelo fato de que os referidos compartimentossão reforçados com elementos de suporte de cargaposicionados entre os compartimentos como pontos de fixaçãopara cargas concentradas.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30,caracterizado pelo fato de que os referidos compartimentossão carregados no molde incluindo as referidas fibrasestruturais e resina.

32. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado por compreender a etapa adicional de inflarsob pressão os compartimentos e permitir que a referidaresina cure com catalisador e/ou aquecimento por um tempopredeterminado.

33. Método, de acordo com a reivindicação 32,caracterizado por compreender a etapa adicional de: removerdo referido molde o referido tanque de asa completo.

34. Método, de acordo com a reivindicação 33,caracterizado por ainda compreender a etapa de montagem dotanque da asa em uma aeronave.

35. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o artigo formado peloelemento estrutural é um recipiente de armazenamento devagão ferroviário.

36. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o artigo formado peloelemento estrutural é um recipiente de armazenamento paraum veiculo rodoviário.

37. Método de fabricação de um compósito de plásticospara utilização na construção de um recipiente ocofabricado em um molde caracterizado pelo fato de quecompreende as etapas de:a) colocar pelo menos uma camada de material fibrosoem um molde em justaposição a uma superfície interna domolde e oposta a uma superfície do material termoplástico;b) entrada de um material termoplásticoc) aquecer o material termoplástico o suficiente paratransforma-lo de um estado sólido a um estado capaz defluir;d) deixar que a primeira camada flua por pelo menosuma parte do caminho através da espessura da pelo menos umacamada fibrosa;e) deixar que a primeira camada resfrie de forma quepelo menos algumas fibras da pelo menos uma camada fibrosaesteja incrustada na primeira camada;f) aplicar uma resina de termofixação às fibras dacamada fibrosa não incrustadas na primeira camada paraformar uma segunda camada de forma que a primeira camadaesteja ligada à segunda camada.

38. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 37, caracterizado porcompreender a etapa adicional de, antes da introdução dareferida camada fibrosa no referido molde, aplicar uminiciador à camada fibrosa.

39. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fatode que o iniciador aumenta capacidade de penetração domaterial termoplástico nas referidas fibras durante arotação do referido molde.

40. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fatode que o iniciador é pulverizado sobre a referida camadafibrosa.

41. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 40, caracterizado pelo fatode que o iniciador compreende poliestireno dissolvido emestireno.

42. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fatode que o iniciador é uma pasta.

43. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fatode que o iniciador é misturado com a uma suspensão de pó determoplásticos.

44. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 43, caracterizado porcompreender a etapa de deixar que o iniciador fixe asfibras da camada fibrosa no lugar para acoplamento com osreferidos termoplásticos fundidos por aquecimento capazesde fluir.

45. Método, de acordo com a reivindicação 44,caracterizado por compreender a etapa adicional de aplicarpelo menos uma camada fibrosa adicional e resina determofixação à segunda camada.

46. Método, de acordo com a reivindicação 45,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa éinicialmente formada em uma forma exigida predeterminadaantes que se aqueça a camada termoplásticas.

47. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fatode que a camada termoplástica é fundida ao redor da camadafibrosa, fazendo com que ela flua pelo menos por parte docaminho através da espessura da camada fibrosa.

48. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 47, caracterizado porcompreender a etapa adicional de permitir que a camadatermoplásticas resfrie e retorne às suas propriedades detemperatura ambiente.

49. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fatode que o compósito é utilizado na produção, a partir doreferido molde, de um tanque de armazenamento de fluido.

50. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fatode que o compósito é utilizado na produção, a partir doreferido molde, de um tanque de armazenamento de fluidopara uma asa de aeronave.

51. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fatode que o compósito é utilizado na produção, a partir doreferido molde, de um tanque de armazenamento de fluidopara um veículo rodoviário.

52. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fatode que o compósito é utilizado na produção, a partir doreferido molde, de um tanque de armazenamento de fluidopara um vagão ferroviário.

53. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fatode que o iniciador é uma solução de ligante umedificanteaplicada à referida camada fibrosa e incluindo um solventeque evapora antes do fechamento do molde.

54. Método de fabricação de um compósito de plásticos,de acordo com a reivindicação 53, caracterizado pelo fatode que o ligante é poliestireno ou polimetilmetacrilatodissolvido em seus respectivos monômeros de estireno emetilmetacrilato como solventes.

55. Método de fabricação de um recipiente ococompósito caracterizado por compreender as etapas de:a) entrada de uma camada fibrosa de material eposicionamento do material em um molde possuindo uma formainterna predeterminada;b) formar a camada fibrosa em um formato, conformando-se ao molde; c) introduzir um material termoplástico no molde eaquecer o materiald) deixar o material termoplástico penetrar ao menosparcialmente na camada fibrosae) aquecer a primeira camada o suficiente paratransforma-la de um estado sólido para um estado capaz defluir;f) deixar que a primeira camada flua por pelo menosparte do caminho através da espessura de pelo menos umacamada fibrosa para formar uma parede de um artigo a serformado no molde;g) deixar que a primeira camada resfrie de forma quepelo menos algumas fibras da pelo menos uma camada fibrosaesteja incrustada na primeira camada;h) remover o artigo do molde.

56. Método de fabricação de um recipiente ococompósito, de acordo com a reivindicação 54, caracterizadopor compreender a etapa adicional de:aplicar uma resina de termofixação às fibras da camadafibrosa não incrustadas na primeira camada para formar umasegunda camada de forma que a primeira camada esteja ligadaà segunda camada.

57. Método de fabricação de um recipiente ococompósito caracterizado por compreender a etapa preliminaradicional de aplicar um agente de liberação ao molde antesda introdução da camada fibrosa.

58. Tanque de armazenamento móvel fabricado a partirde um molde caracterizado por compreender uma parededefinindo um espaço interno para reter o conteúdo dotanque; onde a parede é formada a partir de pelo menos duascamadas de material plástico e uma camada de reforçoconectando cada uma das referidas camadas, uma primeira dasreferidas camadas sendo de um material termoplástico e umasegunda camada compreendendo uma resina, onde a camada dereforço está interposta entre as referidas camadas paraformar um compósito de plásticos; e onde a camada fibrosa épré-tratada com um iniciador compreendendo uma solução deligante umedificante aplicada à referida camada fibrosa eincluindo um solvente que evapora antes do fechamento domolde.

59. Tanque de armazenamento móvel, de acordo com areivindicação 58, caracterizado pelo fato de que o liganteé poliestireno ou polimetilmetacrilato dissolvido em seusrespectivos monômeros de estireno e metilmetacrilato comosolventes.

60. Recipiente de armazenagem oco caracterizado pelofato de ser produzido em um molde e que compreende umcompósito estrutural de camadas plásticas, possuindo umaparede que define um espaço interno para reter os conteúdosno mesmo; onde a parede é formada pelo união de pelo menosduas camadas de materiais plásticos; onde uma primeira dasreferidas camadas compreende um material termoplástico epelo menos uma segunda camada compreende uma resina determofixação e uma camada fibrosa.

61. Recipiente, de acordo com a reivindicação 60,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa fornecereforço ao compósito.

62. Recipiente, de acordo com a reivindicação 61,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa é pelomenos parcialmente incrustada na referida camadatermoplástica.

63. Recipiente, de acordo com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa é pelomenos parcialmente incrustada na camada termoplástica pelafusão a quente da camada termoplástica.

64. Recipiente, de acordo com a reivindicação 63,caracterizado pelo fato de que a camada termoplásticapossui uma superfície exposta lisa e uma segunda superfíciecom a camada fibrosa incrustada nesta.

65. Recipiente, de acordo com a reivindicação 64,caracterizado pelo fato de que o material da camadatermoplástica é selecionado a partir dos seguintes materiais:polietileno (HDPE), polipropileno (PP), fluoreto depolivinilideno (PVDF), etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE).

66. Recipiente, de acordo com a reivindicação 65,caracterizado pelo fato de que as resinas de termofixaçãosão selecionadas a partir de ura grupo que inclui poliéster,viniléster, epóxi e poliuretano.

67. Recipiente, de acordo com a reivindicação 66,caracterizado pelo fato de que o material da camada fibrosaé selecionado a partir de um grupo que inclui tecido, mantaou feltro.

68. Recipiente, de acordo com a reivindicação 67,caracterizado pelo fato de que o recipiente forma pelomenos parte de um tanque de armazenamento de fluido.

69. Recipiente, de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que o tanque de armazenamentoestá incorporado em um veículo de transporte rodoviário.

70. Recipiente, de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que o tanque de armazenamentoestá incorporado em um veículo de transporte ferroviário.

71. Recipiente, de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que o tanque de armazenamentoestá incorporado em uma asa de aeronave.

72. Recipiente, de acordo com a reivindicação 60,caracterizado pelo fato de que a camada fibrosa é, antes daintrodução no referido molde, pré-tratada com um iniciador,onde o iniciador é uma solução de ligante umedificante queinclui um solvente que evapora antes do fechamento domolde.

73. Recipiente, de acordo com a reivindicação 72,caracterizado pelo fato de que o ligante é poliestireno oupolimetilmetacrilato dissolvido em seus respectivosmonômeros de estireno e metilmetacrilato como solventes.