BRPI0708862A2

BRPI0708862A2 - processo para a fabricaÇço de uma prÉ-forma e aparelho para isso

Info

Publication number: BRPI0708862A2
Application number: BRPI0708862-0A
Authority: BR
Inventors: Tamotsu Suzuki; Haruhiko Tsuji; Kounosuke Yamomoto
Original assignee: Toray Industries
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2011-06-14
Also published as: US7905975B2; RU2415750C2; JPWO2007119371A1; CN101394988B; CN101394988A; EP2006074B1; RU2008140742A; EP2006074A1; CA2645830C; WO2007119371A1; JP5200536B2; CA2645830A1; ES2615342T3; EP2006074A4; US20090050263A1

Abstract

PROCESSO PARA A FABRICAÇçO DE UMA PRÉ-FORMA E APARELHO PARA ISSO. A presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de uma pré-forma e um aparelho para isso, em que uma pré-forma com uma porção de ramificação em seu perfil de seção transversal é continuamente fabricada pelo envio de uma forma bruta de material de base de fibra de reforço com uma porção de ramificação em seu perfil de seção transversal, dentre múltiplos materiais de base de fibra de reforço para a construção da pré-forma, de forma intermitente na direção longitudinal da mesma; em cada descontinuação de envio, a realização de aplicação de calor e/ou pressão à matéria-prima de base de modo a se obter por tentativa uma matéria conformada preliminar com uma dada configuração com formas brutas de outros materiais de base de fibra de reforço para a construção da pré-forma.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA A FABRICAÇÃO DE UMA PRÉ-FORMA E APARELHO PARAISSO".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um processo e a um aparelhopara a fabricação de uma pré-forma a ser usada para a moldagem de plásti-co reforçado com fibra (FRP). Mais especificamente, a invenção refere-se aum processo para a fabricação de uma pré-forma, em uma seção transversalda mesma, que tem uma porção de alma e pelo menos um par de porçõesde flange que se estendem em um lado oposto, cada outra, através de umaporção de ramificação da porção de alma, e um aparelho para isso. As pré-formas típicas que têm uma configuração de seção transversal como essaincluem aquelas com uma seção transversal em formato de Tou em formatoy de I.

Técnica Antecedente

Os plásticos reforçados com fibra (FRP) compreendendo fibrasde reforço, tais como fibras de carbono, fibras de vidro ou fibras de aramidasão usados como um material para membros estruturais de automóveis eaeronaves, etc, porque eles são de peso leve e de durabilidade alta.

Uma moldagem de autoclave foi conhecida como um métodopara a moldagem de plásticos reforçados com fibra (FRP). Com este métodode moldagem, um produto em camadas de folhas de material pré-impregna-do compreendendo fibras de reforço e resina de epóxi de ductilidade alta,por exemplo, é prensado e aquecido em uma autoclave para cura, para aprodução de plásticos reforçados com fibra (FRP).

Geralmente, é difícil, contudo, que folhas de material pré-impregnado sirvam para a moldagem de produtos tendo um formato tridi-mensional complicado. Sob as circunstâncias existentes, uma moldagem emautoclave de folhas de material pré-impregnado não foi amplamente pratica-da, porque precisa de altos custos de material e tempos de processo demoldagem longos, o que levará a custos de fabricação de produto em geral altos.Comparado com isto, uma moldagem de transferência de resina(RTM) e uma RTM a vácuo estão atraindo a atenção porque estes métodosde moldagem podem funcionar a custos mais baixos e com tempos de pro-cesso de moldagem mais curtos do que uma moldagem de autoclave de fo-lhas de material pré-impregnado convencionais.

No processo de RTM1 um produto em camadas de tecidos defibra de reforço seca não tendo uma resina de matriz impregnada é colocadoem um molde e uma resina de matriz líquida de viscosidade baixa é injetadapara se permitir que as fibras de reforço sejam impregnadas com a resina dematriz para a obtenção de uma moldagem de plásticos reforçados com fibra(FRP).

Como o processo de RTM usa o tecido de fibra de reforço secaconforme descrito acima, é possível conformar o tecido de fibra de reforçoao longo de um formato tridimensional complicado em um molde. Contudo,produtos de plásticos reforçados com fibra (FRP) uniformes sem rugas tendouma percentagem de volume alta de fibra (Vpf), tais como aqueles produzi-dos por uma moldagem em autoclave de folhas de material pré-impregnadonão podem ser produzidos facilmente pela simples colocação do produto emcamadas de tecidos de fibra de reforço ao longo de uma superfície do mol-de. A percentagem em volume de fibra é definida como a percentagem emvolume de fibra em relação ao volume total do material contendo aquela fi-bra.

Em um método para resolução deste problema, há um métodoque usa uma pré-forma que é pré-formada em um formato de um produtofinal em um estado seco, sem uma impregnação com resina de matriz. Con-tudo, o tempo requerido para a preparação de uma pré-forma como essa e aacurácia da pré-forma resultante terão uma grande influência sobre o custode produção e a qualidade do produto de plástico reforçado com fibra (FRP)final.

Assim, um processo de produção de pré-forma que pode serrealizado em um tempo curto é proposto na Literatura de Patente 1.

O processo descrito na Literatura de Patente 1, contudo, nãopode funcionar satisfatoriamente para a provisão de uma pré-forma uniformesem ruga tendo uma percentagem em volume alta de fibra (Vpf) que podeser usada para a moldagem de plásticos reforçados com fibra (FRP) tendoaltas características mecânicas, tais como aquelas para membros estruturaisde aeronaves.Lista de Citação

Literatura de Patente 1: JP 2005-324513 ASumário da InvençãoProblema Técnico

A finalidade da invenção é prover um processo de fabricação de

pré-forma que pode produzir continuamente uma pré-forma uniforme semruga tendo uma percentagem em volume alta de fibra (Vpf) que pode serusada para a moldagem de plásticos reforçados com fibra (FRP) tendo altascaracterísticas mecânicas, tais como aquelas para membros estruturais deaeronave, e também para a provisão de um aparelho de fabricação para is-so.

Os presentes inventores estudaram porque uma pré-forma uni-forme sem ruga tendo uma percentagem em volume alta de fibra (Vpf) quepode ser usada para a moldagem de plásticos reforçados com fibra (FRP)tendo altas características mecânicas não poderia ser produzido simples-mente pelo ouso de uma combinação de dobramento, laminação, adesão,etc de tecidos de fibra de reforço, e voltaram sua atenção para a retidão dafibra de bicomponente no decorrer do processo de fabricação e a uniformi-dade da densidade de fibra de reforço no produto intermediário.

Subseqüentemente, eles tentaram prover, no processo de fabri-cação, uma etapa de formação de formato parcial, na qual um material debase de fibra constituindo uma porção principal de uma pré-forma a ser fa-bricada foi pré-formado para a formação de um corpo conformado prelimi-narmente. Eles tentaram obter uma pré-forma pretendida pela união do cor-po conformado preliminarmente resultante e um material de base de fibraconstituindo uma outra porção da pré-forma em uma etapa de união proven-do depois a etapa de formação de formato parcial.Foi descoberto que rugas que resultariam da diferença na cir-cunferência entre o interior e o exterior do material de base de fibra durantea prensagem na direção de espessura na produção de uma pré-forma naetapa de união foram completamente eliminadas ou minimizadas para umnível muito baixo pela distribuição apropriadamente de condições de aque-cimento e/ou prensagem do material de base de fibra dentre a etapa de for-mação de formato parcial e a etapa de união subseqüente.Solução para Problema

O processo para a fabricação de uma pré-forma como essa e oaparelho de fabricação para isso da invenção são descritos abaixo:

(1) Um processo para a fabricação de uma pré-forma compreen-dendo um primeiro material de base de fibra de reforço que tem, em sua se-ção transversal, uma porção de alma e pelo menos um par de porções deflange se estendendo em um lado oposto a cada outra através de pelo me-nos uma porção de ramificação a partir da porção de alma, e pelo menos umsegundo material de base de fibra de reforço que é unido ao primeiro mate-rial de base de fibra de reforço em um estado que inclui pelo menos umaporção de ramificação entre eles, onde:

(a) o primeiro material de base de fibra de reforço compreendeuma primeira matéria-prima de base e uma segunda matéria-prima de base,

(b) a primeira matéria-prima de base compreende uma primeiratira em camadas compreendendo múltiplos tecidos de fibra de reforço emcamadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra de reforçoem camadas,

(c) a segunda matéria-prima de base compreende uma segundatira em camadas que compreende múltiplos tecidos de fibra de reforço emcamadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra de reforçoem camadas,

(d) o segundo material de base de fibra de reforço compreendepelo menos uma terceira matéria-prima de base,

(e) uma primeira etapa de suprimento para suprimento da pri-meira tira em camadas, uma segunda etapa de suprimento para suprimentoda segunda tira em camadas e pelo menos uma terceira etapa de suprimen-to para suprimento de pelo menos uma terceira matéria-prima de base sãoprovidas,

(f) uma primeira etapa de conformação parcial é provida no ladoa jusante da primeira etapa de suprimento para conformação da primeira tiraem camadas por aquecimento e/ou prensagem e manutenção do estadoconformado, desse modo se produzindo um primeiro corpo conformado pre-liminar,

(g) uma segunda etapa de conformação parcial é provida no la-do a jusante da segunda etapa de suprimento para conformação da segundatira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e manutenção do estadoconformado, desse modo se produzindo um segundo corpo conformado pre-liminar,

(h) uma etapa de união é provida no lado a jusante das primeirae segunda etapas de conformação parcial e da terceira etapa de suprimento,para a união dos primeiro e segundo corpos conformados preliminares deforma tal que a porção de ramificação seja formada na pré-forma e pelo me-nos uma terceira matéria-prima de base é adicionada na porção de ramifica-ção formada, seguida pela união deles por aquecimento e/ou prensagemdeles na configuração e manutenção do estado unido, desse modo se pro-vendo a pré-forma,

(i) uma etapa de transporte é provida no lado a jusante da etapade união para o transporte de forma intermitente da pré-forma produzida naetapa de união, e

(j) a produção dos primeiro e segundo corpos conformados pre-liminares nas primeira e segunda etapas de conformação parcial e a produ-ção da pré-forma na etapa de união são realizadas durante os períodos emque o transporte da pré-forma na etapa de transporte está suspenso.

(2) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde osreferidos primeiro e segundo corpos conformados preliminares se adéquamà relação de 0,95 > α/β > 0,6, onde α é sua respectiva percentagem em vo-lume de fibra e β é a percentagem em volume de fibra na referida pré-forma.(3) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde a refe-rida percentagem em volume de fibra de α e a referida percentagem em vo-lume de fibra de β se adéquam à relação 0,95 > α/β > 0,8.

(4) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde umaetapa de aparagem é provida no lado a jusante da referida etapa de união eno lado a montante da referida etapa de transporte para remoção de partesdesnecessárias da pré-forma produzida na referida etapa de união.

(5) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde pelomenos uma etapa de suprimento de enchimento de canto é provida, de mo·do que pelo menos um enchimento de canto compreendendo um feixe defibra de reforço seja provido para pelo menos uma porção côncava formadaao longo da superfície externa da referida pelo menos uma porção de ramifi-cação produzia na referida etapa de união em coordenação com o movimen-to de transporte de pré-forma intermitente na referida etapa de transporte.

(6) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde o feixede fibra de reforço que constitui o referido enchimento de canto é um feixede fibra de reforço que contém uma resina adesiva, e pelo menos uma etapade conformação parcial de enchimento de canto que conforma o referidofeixe de fibra de reforço contendo a resina adesiva por aquecimento e/ouprensagem e mantendo o estado conformado para a produção de pelo me-nos um corpo de enchimento de canto conformado preliminar é provida entrea referida pelo menos uma etapa de suprimento de enchimento de canto e areferida etapa de união para se permitir que o corpo de enchimento de cantoconformado assim produzido seja suprido para a referida etapa de união.

(7) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde pelomenos uma terceira matéria-prima de base compreende pelo menos umaterceira tira em camadas compreendendo múltiplos tecidos de fibra de refor-ço em camadas, e pelo menos uma terceira etapa de conformação parcialque conforme a referida pelo menos uma terceira tira em camadas por a-quecimento e/ou prensagem e mantendo o estado conformado para produ-ção do referido pelo menos um terceiro corpo conformado preliminar é provi-da entre a referida pelo menos uma terceira etapa de suprimento e a referidaetapa de união, para se permitir que o referido pelo menos um terceiro corpoconformado preliminar assim produzido seja suprido para a referida etapa deunião.

(8) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde a se-ção transversal do referido primeiro corpo conformado preliminar e aquela do

referido segundo corpo conformado preliminar têm formatos de L que sãosimétricos de forma bilateral, enquanto uma seção transversal do referidoterceiro corpo conformado preliminar tem um formato de placa plana, e ondena referida etapa de união, o referido primeiro corpo conformado preliminarem formato de L e o referido segundo corpo conformado preliminar em for-mato de L são unidos na posição correspondente à referida porção de almaem formato de L, enquanto o referido terceiro corpo conformado preliminarem formato de placa plana e o referido corpo de enchimento de canto con-formado preliminar são unidos para a formação de uma pré-forma em forma-todeT.

(9) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde a se-ção transversal do referido primeiro corpo conformado preliminar e aquela doreferido segundo corpo conformado preliminar têm formatos de C que sãosimétricos de forma bilateral, enquanto as seções transversais dos referidosdois terceiros corpos conformados preliminares têm formatos de placa plana,e onde na etapa de união o referido primeiro corpo conformado preliminarem formato de C e o referido segundo corpo conformado preliminar em for-mato de C são unidos na posição correspondente à referida porção de almaem formato de C, enquanto os dois referidos terceiros corpos conformadospreliminares em formato de placa plana são unidos com referidos dois cor-pos de enchimento de canto conformados preliminares para a formação deuma pré-forma em formato de I.

(10) Um aparelho para a fabricação de uma pré-forma que com-preende um primeiro material de base de fibra de reforço que tem em suaseção transversal uma porção de alma e pelo menos um par de porções deflange se estendendo em um lado oposto a cada outra através de pelo me-nos uma porção de ramificação a partir da porção de alma, e pelo menos umsegundo material de base de fibra de reforço que é unido ao primeiro mate-rial de base de fibra de reforço em um estado que inclui pelo menos umaporção de ramificação entre eles, onde:

(11) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, onde umaunidade de aparagem é provida no lado a jusante da referida unidade deunião e no lado a montante da referida unidade de transporte, para a remo-ção de partes desnecessárias da pré-forma produzida na referida unidade deunião.

(12) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, onde pelomenos uma etapa de suprimento de enchimento de canto é provida, de mo-do que pelo menos um enchimento de canto compreendendo um feixe defibra de reforço seja provido para pelo menos uma porção côncava formadaao longo da superfície externa da referida pelo menos uma porção de ramifi-cação produzia na referida etapa de união em coordenação com o movimen-to de transporte de pré-forma intermitente na referida etapa de transporte.

(13) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, onde o fei-xe de fibra de reforço que constitui o referido enchimento de canto é um fei-xe de fibra de reforço que contém uma resina adesiva, e pelo menos umaetapa de conformação parcial de enchimento de canto que conforma o refe-rido feixe de fibra de reforço contendo a resina adesiva por aquecimentoe/ou prensagem e mantendo o estado conformado para a produção de pelomenos um corpo de enchimento de canto conformado preliminar é providaentre a referida pelo menos uma etapa de suprimento de enchimento decanto e a referida etapa de união para se permitir que o corpo de enchimen-to de canto conformado preliminar assim produzido seja suprido para a refe-rida etapa de união.

(14) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, onde pelomenos uma terceira matéria-prima de base compreende pelo menos umaterceira tira em camadas compreendendo múltiplos tecidos de fibra de refor-ço em camadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra dereforço em camadas, e pelo menos uma terceira etapa de conformação par-ciai que conforme a referida pelo menos uma terceira tira em camadas poraquecimento e/ou prensagem e mantendo o estado conformado para produ-ção de pelo menos um terceiro corpo conformado preliminar é provida entrea referida pelo menos uma terceira etapa de suprimento e a referida etapade união, para se permitir que pelo menos um terceiro corpo conformado preliminar assim produzido seja suprido para a referida etapa de união.

(15) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, onde a se-ção transversal do referido primeiro corpo conformado preliminar e aquela doreferido segundo corpo conformado preliminar têm formatos de L que sãosimétricos de forma bilateral, enquanto uma seção transversal do referidoterceiro corpo conformado preliminar tem um formato de placa plana, e ondena referida etapa de união, o referido primeiro corpo conformado preliminarem formato de L e o referido segundo corpo conformado preliminar em for-mato de L são unidos na posição correspondente à referida porção de almaem formato de L, enquanto o referido terceiro corpo conformado preliminarem formato de placa plana e o referido corpo de enchimento de canto con-formado preliminar são unidos para a formação de uma pré-forma em forma-to de T.

(16) O processo para a fabricação de uma pré-forma, onde aseção transversal do referido primeiro corpo conformado preliminar e aquelado referido segundo corpo conformado preliminar têm formatos de C que sãosimétricos de forma bilateral, enquanto as seções transversais dos dois ter-ceiros corpos conformados preliminares têm formatos de placa plana, e ondena referida etapa de união o referido primeiro corpo conformado preliminarem formato de C e o referido segundo corpo conformado preliminar em for-mato de C são unidos na posição correspondente à referida porção de almaem formato de C, enquanto os referidos dois terceiros corpos conformadospreliminares em formato de placa plana são unidos com dois corpos de en-chimento de canto conformados preliminares para a formação de uma pré-forma em formato de I.

(17) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, que com-preende a referida primeira etapa de conformação parcial, a referida segun-da etapa de conformação parcial e a referida terceira etapa de conformaçãoparcial que são combinadas em uma matriz de conformação parcial, onde:

(a) a referida matriz de conformação parcial compreende umamatriz central fixa em um suporte, uma matriz superior provida acima da re-ferida matriz central com um espaço entre elas, e uma matriz inferior providaabaixo da referida matriz central com um espaço entre elas,

(b) a referida matriz superior e a referida matriz central têm pri-meiras faces de conformação para recebimento e, então, aquecimento e/ouprensagem da referida primeira tira em camadas e segundas faces de con-formação para o recebimento e, então, aquecimento e/ou prensagem da re-ferida segunda tira em camadas,

(c) a referida matriz inferior e a referida matriz central têm tercei-ras faces de conformação para recebimento e, então, aquecimento e/ouprensagem da referida terceira tira em camadas,

(d) um primeiro atuador para mover a referida matriz superior emrelação à referida matriz central é provido na referida matriz superior, en-quanto um segundo atuador para mover a referida matriz inferior em relaçãoà referida matriz central é provido na referida matriz inferior, e

(e) um orifício é provido na região central da referida matriz cen-tral para se permitir que o referido corpo de enchimento de canto conforma-do preliminar passe através dali.

(18) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, que com-preende a referida pelo menos uma unidade de conformação parcial de en-chimento de canto, onde:

(a) a unidade compreende uma matriz de conformação de en-chimento de canto compreendendo uma matriz plana fixada em um suporte,e matrizes superiores direita e esquerda fixas respectivamente na face detopo da matriz plana,

(b) a referida matriz superior direita tem uma face curvada delado esquerdo em sua borda inferior esquerda, enquanto a referida matrizsuperior esquerda tem uma face curvada de lado direito em sua borda inferi-or direita, referida a matriz superior direita e a referida matriz superior es-

querda estando em contato uma com a outra de forma tal que a referida facecurvada de lado esquerdo e a referida face curvada de lado direito estejamvoltadas uma para a outra,

(c) a porção circundada pela face de topo de matriz plana, pelareferida face curvada de lado esquerdo e pela referida face curvada de ladodireito constitui um orifício para permitir que um feixe de fibra de reforço pas-se através dali, o referido feixe de fibra de reforço sendo usado para a pro-dução do enchimento de canto a ser suprido a partir da referida pelo menosuma unidade de suprimento de enchimento de canto, e

(d) o tamanho de seção transversal do referido orifício gradual-mente diminui na direção de curso do referido feixe de fibra de reforço.

(19) O aparelho para a fabricação de uma pré-forma, que com-preende a referida unidade de união, em que:

(a) a referida unidade de união compreende uma matriz de uniãoque compreende uma matriz superior esquerda fixa em um suporte, umamatriz superior direita provida no lado direito da referida matriz superior es-querda com um espaço entre elas e uma matriz inferior provida abaixo dareferida matriz superior esquerda e da referida matriz superior direita comum espaço entre elas,

(b) a referida matriz superior esquerda e a referida matriz supe-rior direita respectivamente têm uma primeira face de conformação que per-tence à referida matriz superior esquerda e uma segunda face de conforma-ção que pertence à referida matriz superior direita, para receber e aquecere/ou pressionar o referido primeiro corpo conformado preliminar e o referidosegundo corpo conformado preliminar,

(c) a referida matriz superior esquerda e a referida matriz inferiorrespectivamente têm uma terceira face de conformação que pertence à refe-rida matriz superior esquerda e uma quarta face de conformação que per-tence à referida matriz inferior para receber e aquecer e/ou pressionar o re-ferido primeiro corpo conformado preliminar e o referido terceiro corpo con-formado preliminar,

(d) a referida matriz superior direita e a referida matriz inferiorrespectivamente têm uma quinta face de conformação que pertence à referi-da matriz superior direita e uma sexta face de conformação que pertence àreferida matriz inferior para receber e aquecer e/ou pressionar o referido se-gundo corpo conformado preliminar e o referido terceiro corpo conformadopreliminar, e

(e) um primeiro atuador é provido na referida matriz superior di-reita para mover a referida matriz superior direita em relação à referida ma-triz superior esquerda, enquanto um segundo atuador é provido na referidamatriz inferior para mover a referida matriz inferior em relação à referida ma-triz superior esquerda e à referida matriz superior direita.

Efeitos Vantajosos da Invenção

Um processo de fabricação de pré-forma ou um aparelho de fa-bricação da invenção serve para o transporte de forma intermitente na dire-ção longitudinal de uma matéria-prima de base para um material de base defibra de reforço em sua seção transversal que constituirá uma pré-forma pre-tendida, e para o aquecimento e/ou a prensagem da matéria-prima de basedurante períodos de suspensão de transporte para a formação de um corpoconformado preliminar, seguida pela união do corpo conformado preliminarresultante com a matéria-prima de base para um outro material de base defibra de reforço que constituirá a pré-forma pretendida, desse modo se per-mitindo uma produção contínua da pré-forma que tem uma porção de ramifi-cação em sua seção transversal.

Assim, a invenção torna possível produzir uma pré-forma de altaqualidade pela prevenção de uma diminuição na retidão da fibra de reforço,uma diminuição na uniformidade da densidade, e, em particular, rugas naporção flexionada na matéria-prima de base que resultaria de diferenças nacircunferência entre as superfícies interna e externa da matéria-prima debase, tudo o que poderia ocorrer quando duas ou mais matérias-primas debase para os materiais de base de fibra de reforço usados para a produçãoda pré-forma pretendida fossem simplesmente unidas por uma etapa de a -quecimento e/ou prensagem.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva esquemática de umaparelho de fabricação de pré-forma típico da invenção.

A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma pré-formaem formato de T típica a ser produzida pelo aparelho de fabricação ilustradona Figura 1.

A Figura 3 mostra uma vista esquemática frontal de uma matrizde conformação de enchimento de canto típica a ser usada na unidade deconformação parcial de enchimento de canto do aparelho de fabricação ilus-trado na Figura 1.

A Figura 4 mostra uma vista esquemática frontal de uma matrizde conformação parcial típica nas primeira, segunda e terceira unidades deconformação do aparelho de fabricação ilustrado na Figura 1.

A Figura 5 mostra uma vista esquemática frontal de uma matrizde união e de conformação típica a ser usada na unidade de união do apare-lho de fabricação ilustrado na Figura 1.

A Figura 6 mostra uma vista esquemática frontal de uma matrizde sujeição de pré-forma típica a ser usada na unidade de aparagem do a-parelho de fabricação ilustrado na Figura 1. >

A Figura 7 mostra diagramas de exemplo de seção transversalpara explicação das mudanças que ocorrem em uma forma de material debase de fibra durante a produção de uma pré-forma em um aparelho de fa-bricação de pré-forma convencional.

A Figura 8 mostra diagramas esquemáticos das seções trans-versais de sete tipos de pré-forma que podem ser produzidos pelo processode fabricação de pré-forma da invenção.

A Figura 9 mostra uma vista em perspectiva esquemática de umoutro tipo do aparelho de fabricação de pré-forma da invenção.

A Figura 10 mostra uma vista em perspectiva de uma pré-formatípica em formato de I (ou em formato de H) que pode ser produzida peloaparelho de fabricação ilustrado na Figura 9.

A Figura 11 mostra uma vista esquemática frontal de uma uni-dade de conformação preliminar a ser usada no aparelho de fabricação ilus-trado na Figura 9.

Lista de Sinais de Referência

B1: porção de ramificação

C1: unidade de união

Ca1: unidade de transporte

Cf1: enchimento de canto

CfB1: matéria-prima de base para enchimento de canto

CfP4: unidade de conformação parcial de enchimento de canto

CfPf4: corpo de enchimento de canto conformado preliminar

F1,F1a, F1b: porção de flange

FL1:primeira unidade de suprimento

FL2: segunda unidade de suprimento

FB1:primeiro material de base de fibra de reforço

FB2:segundo material de base de fibra de reforço

FCfBI:unidade de suprimento de enchimento de canto

FOB3:terceira unidade de suprimento

L1:primeira tira em camadas

L2:segunda tira em camadas

L3:terceira tira em camadas

OB1:primeira matéria-prima de base

OB2:segunda matéria-prima de base

OB3:terceira matéria-prima de base

P1:primeira unidade de conformação parcialP2: segunda unidade de conformação parcialP3: terceira unidade de conformação parcialPF1, PF1 a, PF1 b, PF2: pré-forma Pf1: primeiro corpo conformado preliminarPf 2: segundo corpo conformado preliminarPf 3: terceiro corpo conformado preliminarT1: unidade de aparagemW1: porção de alma6a, 6b: corpo conformado preliminar7d, 7e, 7f, 7g corpo conformado preliminar8a: pré-forma9a: pré-forma10a: unidade de suprimento de material20: matriz de conformação de enchimento de canto20a: unidade de conformação de enchimento30: matriz de conformação parcial30a: unidade de conformação parcial40: matriz de união e de conformação40a: unidade de união50: matriz de sujeição de pré-forma50a: unidade de aparagem60a: unidade de tração

Descrição de Modalidades

Algumas modalidades do processo de fabricação de pré-forma edo aparelho de fabricação da invenção são descritas abaixo por uma refe-rência aos desenhos.

Uma pré-forma PF1 a ser finalmente fabricada a partir de umaparelho de fabricação (processo) ilustrado na Figura 1 tem uma seçãotransversal em formato de T. Uma vista em perspectiva detalhada da pré-forma é mostrada na Figura 2.

Na Figura 2, a pré-forma PF1 compreende um primeiro materialde base de fibra de reforço FB1, o qual tem, em sua seção transversal, umaporção de alma W1 e porções de flange F1a e F1b que se estendem emqualquer lado a partir da porção de alma W1 através de uma porção de rami-ficação B1, e um segundo material de base de fibra de reforço FB2 o qual éunido ao primeiro material de base de fibra de reforço FB1 com a porção deramificação B1 estando contida entre eles. Uma porção côncava formada aolongo da superfície externa da porção de ramificação B1 é fechada pelo se-gundo material de base de fibra de reforço FB2 ao longo da direção longitu-dinal da pré-forma PF1 e um espaço é formado na direção longitudinal dapré-forma PF1. O espaço é preenchido com o enchimento de canto Cf1.

Uma porção de flange F1 da pré-forma PF1 compreende as por-ções de flange F1 a e F1 b e o segundo material de base de fibra de reforçoFB2. A porção de alma W1 está na direção vertical em relação à porção deflange F1, a qual está colocada na direção horizontal, isto é, às porções deflange F1a e F1b e o segundo material de base de fibra de reforço FB2, osquais estão colocados na direção horizontal.

Na Figura 1, o primeiro material de base de fibra de reforço FB1compreende uma primeira matéria-prima de base OB1 e uma segunda maté-ria-prima de base OB2. A primeira matéria-prima de base OB1 compreendeuma primeira tira em camadas L1 que compreende tecidos de fibra de refor-ço múltiplos em camadas e uma resina adesiva provida entre as camadas. Asegunda matéria-prima de base OB2 compreende uma segunda tira em ca-madas L2 compreendendo tecidos de fibra de reforço múltiplos em camadase uma resina adesiva provida entre as camadas. O segundo material de ba-se de fibra de reforço FB2 compreende uma terceira matéria-prima de baseOB3.

Na Figura 1, o aparelho de fabricação de pré-forma (processo)da invenção compreende uma primeira unidade de suprimento (etapa) FL1,que supre a primeira tira em camadas L1, uma segunda unidade de supri-mento (etapa) FL2 que supre a segunda tira em camadas L2 e uma terceiraunidade de suprimento (etapa) FOB3 que supre a terceira matéria-prima debase OB3.

Uma primeira unidade de conformação parcial (etapa) P1 é pro-vida no lado a jusante da primeira unidade de suprimento (etapa) FL1 paraconformação da primeira tira em camadas L1 pelo aquecimento e/ou pelaprensagem e manutenção do estado conformado, desse modo se produzin-do um primeiro corpo conformado preliminar Pf1. Uma segunda unidade deconformação parcial (etapa) P2 é provida no lado a jusante da segunda uni-dade de suprimento (etapa) FL2 para conformação da segunda tira em ca-madas L2 pelo aquecimento e/ou pela prensagem e manutenção do estadoconformado, desse modo se produzindo um segundo corpo conformado pre-liminar Pf2.

Uma unidade de união (etapa) C1 é provida no lado a jusantedas primeira e segunda unidades de conformação parcial (etapa) P1 e P2 eda terceira unidade de suprimento (etapa) FOB3, para combinação dos pri-meiro e segundo corpos conformados preliminares Pf1 e Pf2, os quais sãoproduzidos nas primeira e segunda unidades de conformação parcial (eta-pas) P1 e P2, de modo que formem a porção de ramificação B1 na pré-forma PF1, e para combinação deles com a terceira matéria-prima de baseOB3, de modo que entre em contato com a porção de ramificação B1 forma-da acima, seguido pelo aquecimento e/ou pela prensagem deles neste esta-do para união deles e manutenção do estado unido para a provisão de umapré-forma PF1a.

Uma unidade de transporte (etapa) Ca1 é provida no lado a ju-sante da unidade de união (etapa) C1 para a realização do transporte inter-mitente da pré-forma PF1 produzida na unidade de união (etapa) C1.

Os primeiro e segundo corpos conformados preliminares Pf1 ePf2 são produzidos nas primeira e segunda unidades de conformação parci-al (etapas) P1 e P2 e a pré-forma PF1 é formada na etapa de união C1, du-rante os períodos em que o transporte da pré-forma PF1 na unidade detransporte (etapa) Ca1 está suspenso.

A pré-forma PF1 em formato de T ilustrada na Figura 2, a qual éproduzida pelo aparelho de fabricação (processo) ilustrado na Figura 1 narealidade compreende materiais de base em formato de L Lf1 e Lf2, os quaissão seções transversais simétricas bilateralmente, um segundo material debase de fibra de reforço em formato de placa plana FB2 e um enchimento decanto Cf 1. Os materiais de base em formato de L bilateralmente simétricosLf 1 e Lf2 são unidos a cada outro em suas porções de alma, e unidos aindacom o segundo material de base de fibra de reforço em formato de placaplana FB2 na porção de flange, e a porção de ramificação B1 da pré-formaPF1 é preenchida com o enchimento de canto Cf 1.

Nesta modalidade, mais ainda, a terceira matéria-prima de base0B3 que forma o segundo material de base de fibra de reforço em formatode placa plana FB2 compreende tecidos de fibra de reforço múltiplos emcamadas e uma resina adesiva provida entre as camadas, como da mesmamaneira que a primeira matéria-prima de base OB1 e a segunda matéria-prima de base OB2.

Nesta modalidade, mais ainda, um feixe de fibra de reforço queforma o enchimento de canto Cf1 compreende um feixe de fibra de reforçoque contém uma resina adesiva.

Para a fabricação da pré-forma PF1, o aparelho de fabricação(processo) desta modalidade ilustrada na Figura 1 tem uma terceira unidadede conformação parcial (etapa) P3 entre a terceira unidade de suprimento(etapa) F0B3 e a unidade de união (etapa) C1, para conformação de umaterceira tira em camadas L3 por aquecimento e/ou prensagem e mantendo-se o estado conformado, desse modo se provendo um terceiro corpo con-formado preliminar Pf3.

O aparelho de fabricação (processo) ilustrado na Figura 1, maisainda, tem uma unidade de conformação parcial de enchimento de canto(etapa) CfP4 entre uma unidade de suprimento de enchimento de canto (e-tapa) FCfBI, a qual supre o feixe de fibra de reforço contendo uma resinaadesiva (uma matéria-prima de base para enchimento de canto) CfB1, e aunidade de união (etapa) C1 para conformação do feixe de fibra de reforçocontendo a resina adesiva (a matéria-prima de base para enchimento decanto) CfB 1 por aquecimento e/ou prensagem e mantendo-se o estado con-formado para a provisão de um corpo de enchimento de canto conformadopreliminar CfPf4.O aparelho de fabricação (processo) ilustrado na Figura 1, maisainda, tem uma unidade de aparagem (etapa) T1 entre a unidade de união(etapa) C1 e a unidade de transporte (etapa) Ca1, para remoção de partesdesnecessárias da pré-forma PF1a produzida na unidade de união (etapa)C1.

Uma unidade de suprimento de fita convencional que serve parao suprimento contínuo ou intermitente de fita pode ser usada como a primei-ra unidade de suprimento FL1, a qual funciona para puxar a primeira maté-ria-prima de base OB1 (a primeira tira em camadas L1), a qual está enroladaem um rolo e fixada em um quadro, e a supre para a primeira unidade deconformação parcial P1. Uma unidade de suprimento de fita similar tambémpode ser usada como a segunda unidade de suprimento FL2, a terceira uni-dade de suprimento FOB3 e a unidade de suprimento de enchimento decanto FCfBI.

A Figura 3 mostra uma unidade de conformação parcial de en-chimento de canto CfP4 típica que produz o corpo de enchimento de cantoconformado preliminar CfPf4. Na Figura 3, a unidade de conformação parcialde enchimento de canto CfP4 compreende uma matriz de conformação deenchimento de canto 20. A matriz de conformação de enchimento de canto20 compreende uma matriz plana 22 fixada em um suporte, bem como umamatriz superior direita 21a e uma matriz superior esquerda 21b que são fixasna face de topo da matriz plana 22. A matriz superior direita 21a tem umaface curvada de lado esquerdo 21 ac na borda inferior esquerda, enquanto amatriz superior esquerda 21b tem uma face curvada de lado direito 21 bc naborda inferior direita. A matriz superior direita 21a e a matriz superior es-querda 21b estão em contato com cada outra, de forma tal que a face curva-da de lado esquerdo 21 ac e a face curvada de lado direito 21 bc estejam vol-tadas para cada outra.

A porção circundada pela face de topo da matriz plana 22, pelaface curvada de lado esquerdo 21 ac e pela face curvada de lado direito 21 bcconstitui um orifício 23, para se permitir que a matéria-prima de base para oenchimento de canto (feixe de fibra de reforço) CfB1 passe através dali. Amatéria-prima de base para enchimento de canto é usada para a produçãodo enchimento de canto Cf 1, o qual é suprido a partir da unidade de supri-mento de enchimento de canto FCfBI. O tamanho de seção transversal doorifício 23 gradualmente aumenta na direção de curso do feixe de fibra dereforço CfB1. O feixe de fibra de reforço CfB1 suprido para o orifício 23 éconformado dentro do orifício 23 para ter uma seção transversal pretendidapara enchimento da porção de ramificação B1, desse modo se provendo umcorpo de enchimento de canto conformado preliminar CfPf4. A matriz deconformação de enchimento de canto 20 é aquecida, conforme requerido,para facilitação da produção do corpo de enchimento de canto conformadopreliminar CfPf4. O aquecimento pode ser obtido por meio de um fluido a-quecido ou de calor elétrico suprido para a matriz.

Nesta modalidade, a primeira unidade de conformação parcialP1, a segunda unidade de conformação parcial P2 e a terceira unidade deconformação parcial P3 são unidas em uma matriz de conformação parcial.

A Figura 4 mostra uma matriz de conformação parcial típica.

Na Figura 4, a matriz de conformação parcial 30 compreendeuma matriz central 31 fixada em um suporte, uma matriz superior 32 providaacima da matriz central 31 com um espaço entre elas, e uma matriz inferior33 provida abaixo da matriz central 31 com um espaço entre elas. A matrizsuperior 32 e a matriz central 31 respectivamente têm uma primeira face deconformação 32L1 para recebimento da primeira tira em camadas L1 e a-quecimento e/ou prensagem dela, e uma segunda face de conformação32L2 para recebimento da segunda tira em camadas L2 e aquecimento e/ouprensagem dela. A matriz inferior 33 e a matriz central 31 respectivamentetêm uma terceira face de conformação 33L3 para recebimento da terceiratira em camadas L3 e aquecimento e/ou prensagem dela.

Um primeiro atuador 34a é fixado na matriz superior 32 paramovimento da matriz superior 32 em relação à matriz central 31, permitindoque a matriz superior 32 seja movida para longe de ou para perto da matrizcentral 31. Um segundo atuador 34b é fixado na matriz inferior 33 para mo-vimento da matriz inferior 33 em relação à matriz central 31, permitindo quea matriz inferior 33 seja movida para longe de ou para perto da matriz central31. Esta estrutura permite que o aquecimento e a prensagem sejam manti-dos durante a etapa de conformação parcial e permite que a matriz seja a-berta durante a etapa de transporte de pré-forma e material de base de fibrade reforço. Mais ainda, um orifício 35 é provido na região central da matrizcentral 31 para se permitir que o corpo de enchimento de canto conformadopreliminar CfPf4 passe através dali. O tamanho circunferencial do orifício 35é maior do que aquele do corpo de enchimento de canto conformado preli-minar CfPf4, para se permitir que o último passe através dali.

Uma unidade de aquecimento, a qual não é mostrada nos dese-nhos, é provida na matriz central 31, na matriz superior 32 e na matriz inferi-or 33. Nas matrizes, a primeira tira em camadas L1, a segunda tira em ca-madas L2 e a terceira tira em camadas L3 são aquecidas e prensadas paraa obtenção de uma conformação parcial das tiras em camadas e amoleci-mento ou fusão da resina adesiva provida entre as camadas, de modo que oformato seja fixado, como resultado da adesão das partes entre camadas,desse modo se provendo um corpo conformado preliminar.

O formato da matriz central 31 é tal que sua face de topo tenhaduas porções côncavas em formato de L (primeira face de conformação32L1 e segunda face de conformação 32L2), enquanto a face de fundo é umplano chato. A matriz superior 32 tem duas porções convexas em formato deL (primeira face de conformação 32L1 e segunda face de conformação32L2), as quais formam um espaço contra as duas porções côncavas emformato de L da matriz central 31, para a produção das seções transversaisem formato de L dos componentes Lf1 e Lf2 que constituem partes da seçãotransversal em formato de Τ. A face de topo da matriz inferior 33 é um planochato e forma um espaço contra a face de fundo da matriz central 31, para aprodução da seção transversal da porção de placa chata que constitui umaparte da seção transversal em formato de T.

A Figura 5 ilustra uma unidade de união C1 típica. Na Figura 5, aunidade de união C1 compreende uma matriz de união e de conformação 40que compreende componentes unidos. A matriz de união e de conformação40 compreende uma matriz superior esquerda 41b fixada em um suporte,uma matriz superior direta 41a provida no lado direito da matriz superior es-querda 41 b com um espaço entre elas, e uma matriz inferior 42 provida a-baixo da matriz superior esquerda 41b e a matriz superior direta 41a com umespaço entre elas.

A matriz superior direita 41a e a matriz superior esquerda 41b,respectivamente, têm uma primeira face de conformação 41a1f, que perten-ce à matriz superior direita 41a, e uma segunda face de conformação 41b1f,que pertence à matriz superior esquerda 41b, para recebimento e aqueci-mento e/ou prensagem do primeiro corpo conformado preliminar Pf 1 e dosegundo corpo conformado preliminar Pf2.

A matriz superior direta 41a e a matriz inferior 42 respectivamen-te têm uma terceira face de conformação 41a2f, a qual pertence à matrizsuperior direta 41a, e uma quarta face de conformação 42af, a qual pertenceà matriz inferior 42, para recebimento e aquecimento e/ou prensagem doprimeiro corpo conformado preliminar Pf1 e do terceiro corpo conformadopreliminar Pf3.

A matriz superior esquerda 41b e a matriz inferior 42 respecti-vamente têm uma quinta face de conformação 41 b2f, a qual pertence à ma-triz superior esquerda 41 b e uma sexta face de conformação 42bf, a qualpertence à matriz inferior 42, para o recebimento e o aquecimento e/ou aprensagem do segundo corpo conformado preliminar Pf2 e do terceiro corpoconformado preliminar Pf3.

Um primeiro atuador 43a é provido na matriz superior direta 41apara movimento da matriz superior direta 41a em relação à matriz superioresquerda 41 b, enquanto um segundo atuador 43b é provido na matriz inferi-or 42 para movimento da matriz inferior 42 em relação à matriz superior dire-ta 41a e à matriz superior esquerda 41b.

Com esta estrutura de matriz, os atuadores 43a e 43b permitemque a matriz superior direta 41a e a matriz inferior 42 sejam movidas paralonge ou para mais perto da matriz superior esquerda 41 b. Isto permite queo aquecimento e a prensagem sejam mantidos-durante a etapa de confor-mação parcial e permite que a matriz seja aberta durante a etapa de trans-porte de pré-forma e material de base de fibra de reforço.

Uma unidade de aquecimento, a qual não é mostrada no dese-nho, é provida na matriz superior direta 41a, na matriz superior esquerda41 b e na matriz inferior 42. Nas matrizes, o primeiro corpo conformado pre-liminar Pf 1, o segundo corpo conformado preliminar Pf2 e o terceiro corpoconformado preliminar Pf3 são aquecidos e prensados para amolecimentoou fusão da resina adesiva na superfície de cada corpo conformado prelimi-nar que tem seu formato parcial de modo que as camadas sejam aderidas acada outra para a fixação do formato de cada corpo conformado preliminar,seguido pela união destes corpos conformados preliminares para a provisãode uma pré-forma PF1a tendo uma seção transversal em formato de T.

A Figura 6 ilustra uma unidade de aparagem T1 típica. Na Figura6, a unidade de aparagem T1 compreende uma matriz de sujeição de pré-forma 50. A matriz de sujeição de pré-forma 50 na Figura 6 compreende du-as matrizes centrais 51a e 51b e uma matriz inferior 52. A matriz de sujeiçãode pré-forma 50, mais ainda, tem mecanismos de aparagem 53a, 53b e 53cpara remoção de partes desnecessárias da pré-forma PF1a, a qual é produ-zida na unidade de união C1, para a provisão da pré-forma PF1, a qual é oproduto final.

A matriz central 51a é fixada em uma base estacionária, a qualnão é mostrada no desenho, e a matriz central 51b e a matriz inferior 52 sãoconectadas a um atuador 54a e a um atuador 54b, respectivamente, de mo-do que elas sejam prensadas contra ou movidas para longe da matriz central51b. Este movimento permite que a pré-forma em formato de T PF1a, a qualfoi recém moldada na unidade de união C1, seja sujeitada.

A matriz central 51a tem um mecanismo de aparagem 53a, en-quanto a matriz inferior 52 tem dois mecanismos de aparagem 53b e 53c,cada um dos mecanismos de aparagem compreendendo lâminas cortadorasrotativas 55a, 55b ou 55c. Cada um destes mecanismos de aparagem temum atuador, o qual não é mostrado nos desenhos, para movimento dele nadireção para sua matriz correspondente e na direção longitudinal da pré-forma. Cada matriz, contra a qual a lâmina cortadora rotativa correspondenteé prensada, tem uma esteira de corte 56a, 56b ou 56c, a qual é feita de resi-na, para garantir que a fibra de reforço a ser cortada seja prensada firme-mente contra a lâmina de corte.

Embora não ilustrada em detalhes nos desenhos, a unidade detransporte (unidade de tração) Ca1 compreende duas ou mais matrizes eatuadores para movê-las, como no caso da unidade de união C1, e eles sãoconfigurados de modo que a pré-forma em formato de T PF1b, a qual é su-prida a partir da unidade de aparagem T1, seja sujeitada, e que o mecanis-mo inteiro para sujeição da pré-forma PF1b possa ser movido para lá e paracá na direção longitudinal da pré-forma PF1 por meio de um atuador AC1.

Cada matriz na matriz de conformação de enchimento de canto20, na matriz de conformação parcial 30 e na matriz de união e de confor-mação 40 contém um canal de fluxo para um meio de aquecimento, o qualnão é mostrado no desenho, e a matriz pode ser ajustada para uma tempe-ratura desejada pela passagem de um meio de aquecimento ajustado paraaquela temperatura desejada através do canal de fluxo, para a obtenção deum aquecimento de contato da peça de trabalho na matriz.

Um processo para fabricação de uma pré-forma em formato de TPF1 mostrada na Figura 2 com base no uso do aparelho para a fabricaçãode uma pré-forma da invenção mostrado na Figura 1 é descrito abaixo. Con-forme ilustrado na Figura 2, a pré-forma em formato de T PF1 compreendeos materiais de base em formato de L simétricos bilateralmente Lf1 e Lf2, umsegundo material de base de fibra de reforço FB2 e um enchimento de cantoCf1.

Em primeiro lugar, um rolo OB1 (a primeira matéria-prima debase) da primeira tira em camadas L1, a qual formará o primeiro material debase em formato de L Lf1, o qual é um dos dois materiais de base em forma-to de L, é adaptado na primeira unidade de suprimento FL1. Então, um roloOB2 (a segunda matéria-prima de base) da segunda tira em camadas 12, éadaptado na segunda unidade de suprimento FL2. Subseqüentemente, umrolo OB3 (terceira matéria-prima de base) da terceira tira em camadas L3, oqual formará o segundo material de base de fibra de reforço FB2, é adapta-do na terceira unidade de suprimento FOB3. Mais ainda, um rolo CfB1 (amatéria-prima de base de enchimento de canto) de um feixe de fibra de re-forço impregnado com uma resina adesiva, o que formará o enchimento decanto Cf1, é adaptado na unidade de suprimento de enchimento de cantoFCfBI. Isto completa a preparação das matérias-primas de base.

Então, as tiras em camadas L1, L2 e L3 e o feixe de fibra de re-forço CfB 1 são puxados para fora destes rolos e passados através do com-primento inteiro do aparelho de fabricação de pré-forma para a configuraçãode um estado inicial. O equipamento tem a partida dada após um estadoinicial ser estabelecido.

Na unidade de transporte Ca1, as tiras em camadas L1, L2 e L3e o feixe de fibra de reforço CfB1 saindo dali são sujeitados, para se permitirque as três operações a seguir sejam realizadas alternadamente: uma ope-ração de transporte para se puxá-las em direção ao lado a jusante do apare-lho de fabricação (para a direita na Figura 1), cada operação de processa-mento de matéria-prima de base realizada na matriz de conformação parcial(vide a Figura 4) e na matriz de união e de conformação 40 (vide a Figura5), durante períodos de suspensão de transporte, e a operação de proces-samento de pré-forma realizada na matriz de sujeição de pré-forma 50 (videa Figura 6) na unidade de aparagem.

Por meio destas operações, a pré-forma PF1 tendo uma seçãotransversal em formato de T é produzida etapa por etapa na direção a jusan-te, e uma produção de pré-forma em um estado estacionário começa quan-do todas as tiras de material tiverem atingido o final do equipamento.

O fluxo do processamento de material, de etapas a montante ajusante, é descrito abaixo. O feixe de fibra de reforço CfB1 puxado a partirdo rolo de enchimento de canto pela força de tração da unidade de transpor-te Ca1 provida na extremidade a jusante viaja através do orifício 23, o qualtem uma seção transversal correspondente àquela do enchimento de cantoa ser conformado na matriz de conformação de enchimento de canto 20 (vi-de a Figura 3). A matriz superior direita 21a, a matriz superior esquerda 21b-e a matriz plana 22 são aquecidas pelo meio de aquecimento que flui emcada matriz.

O orifício 23 tem uma seção transversal maior no lado de entra-da do mesmo e é processado na porção interna do mesmo, de modo a pro-duzir um enchimento de canto tendo um formato de seção transversal dese-jado para preencher a porção de ramificação em formato de T. Conforme ofeixe de fibra de reforço volumoso CfB1 é prensado e aquecido enquantopassa através do orifício 23, a resina termoplástica contida é amolecida edeformada, e o feixe de fibra de reforço CfB1 é processado para ter o mes-mo formato de seção transversal que aquele do enchimento de canto pre-tendido. Após sair da matriz de conformação de enchimento de canto (uni-dade de conformação preliminar) 20, o feixe de fibra de reforço CfB1 proces-sado é deixado resfriar à temperatura ambiente e fixado, enquanto se man-tém o formato processado para se tornar o corpo de enchimento de cantoconformado preliminar CfPf4.

Desta forma, a operação em um estágio inicial para ajuste daseção transversal do enchimento de canto para aquele do formato pretendi-do final serve para se permitir que o enchimento seja alimentado para a po-sição apropriada, ao se impedir que o material de enchimento seja prensadofora da porção curvada em uma porção reta e também se impedindo a posi-ção do enchimento de ser deslocada para fazer com que sua densidade setorne não uniforme conforme o enchimento for unido a outros corpos con-formados preliminares na unidade de união subseqüente C1.

Por outro lado, as tiras em camadas L1, 12 e L3 são puxadas para fora dos respectivos rolos e, então, introduzidas na matriz de conforma-ção parcial 30 (vide a Figura 4). Aqui, a matriz central 31, a matriz superior32 e a matriz inferior 33 são aquecidas pelo meio de aquecimento fluindodentro delas. A matriz superior 32 e a matriz inferior 33 são movidas peloprimeiro atuador 34a e 34b, respectivamente, enquanto as matrizes são a- bertas, e, então, as tiras em camadas L1, L2 e L3 nas matrizes são prensa-das conforme elas forem fechadas.

Ao mesmo tempo, o calor é suprido a partir das matrizes paraaquecimento delas, e este estado é mantido por um período de tempo espe-cífico. Enquanto mantidas nesse estado prensado e aquecido, as tiras emcamadas L1, L2 e L3 não apenas se deformam para o mesmo formato queas respectivas matrizes, mas também aumentam a percentagem em volumede fibra. Desta forma, cada tira atinge uma percentagem em volume de fibraque é equivalente a ou aproximadamente a mesma que aquela das porçõespretendidas em formato de L e em formato de placa plana, que constituirão aporção da pré-forma tendo a seção transversal em formato de T.

Conforme a resina termoplástica contida entre as camadas emcada tira em camadas é amolecida e deformada, as camadas dos tecidos defibra de reforço que constituem a tira em camadas são aderidas a cada ou-tra, e mantidas em um estado prensado.

A matriz superior 32 e a matriz inferior 33 são abertas por meiodos atuadores 34a e 34b, após se manter a tira na matriz de conformaçãoparcial 30 por um período de tempo específico. A tira em camadas proces-sada é enviada a jusante de novo pela unidade de transporte Ca1 e deixadaresfriar, de modo que a resina termoplástica dentro da tira cure para mantero formato formado. A partir das tiras em camadas L1, L2 e L3, os corposconformados preliminares em formato de L Pf1 e Pf2 e o corpo conformadopreliminar em formato de placa plana Pf3, os quais respectivamente consti-tuem partes da seção transversal em formato de T, são produzidos.

Nos casos em que uma resina adesiva (resina termoplástica) foiaplicada sobre a face de união das tiras em camadas, como entre as cama-das, para se permitir que os corpos conformados preliminares sejam unidosfacilmente na etapa de união subseqüente, os corpos conformados prelimi-nares podem aderir à matriz central 31 pela função adesiva da resina, con-forme os corpos conformados preliminares forem retirados da matriz de con-formação após a conclusão da prensagem e a abertura da matriz. Para seevitar este fenômeno, é recomendado aplicar previamente um agente deliberação, tal como politetrafluoroetileno (Teflon (marca registrada)) pelo me-nos sobre a superfície da matriz central 31.

Mais ainda, se um bocal que alimenta ar para o espaço entre oscorpos conformados preliminares e a matriz central 31 for provido para facili-tação da liberação pela ação de um fluxo de ar à alta velocidade suprido en-tre os corpos conformados preliminares e a matriz central 31, um fluxo de arcomo esse servirá efetivamente para se evitarem danos aos corpos confor-mados preliminares e para aceleração do resfriamento, desse modo se per-mitindo que o estado prensado seja mantido firmemente.

Ao invés disso, uma tira em camadas pode ser produzida comuma folha de liberação (papel de liberação) que é comumente usado nocampo de moldagem de uma resina, etc, provida entre a tira em camadas ea matriz de conformação, e a folha de liberação pode ser removida após atira em camadas produzida ter sido retirada da matriz de conformação.

A matriz de conformação parcial 30 mostrada na Figura 4 temuma estrutura que serve para a produção de um total de três corpos confor-mados preliminares, especificamente, os dois em formato de L na face detopo da matriz central 31 e um em formato de placa plana na face de fundoda matriz central 31, por um movimento de prensagem único na direção ver-tical. Isto torna possível usar uma matriz de conformação tendo uma estrutu-ra simples, reduzir o custo de equipamento e minimizar a área superficialtotal das matrizes. Isto serve para aumento da eficiência térmica do meio deaquecimento para controle de temperatura das matrizes.

Além disso, o orifício 35 é provido no centro da matriz central 31na matriz de conformação parcial 30 que é mostrada na Figura 4. O corpo deenchimento de canto conformado preliminar CfPf4 para o enchimento decanto que é produzido na unidade de conformação parcial de enchimento decanto CfP4 passa através do orifício 35, antes de atingir a unidade de uniãoC1. O orifício 35 através do qual o corpo de enchimento de canto conforma-do preliminar CfPf4 para o enchimento de canto provido na matriz de con-formação parcial 30 serve para suprimento do corpo de enchimento de cantoconformado preliminar CfPf4, o qual se tornou rígido pela operação de con-formação preliminar, para a unidade de união C1, sem se flexioná-lo de mo-do formado.

Isto torna, possível manter a retidão do corpo de enchimento decanto conformado preliminar CfPf4 durante a operação final para a provisãoda pré-forma em formato de T. No projeto do equipamento, mais ainda, umpercurso para o corpo de enchimento de canto conformado preliminar CfPf4provido na matriz de conformação serve para minimização da distância entreos membros para processamento dos dois componentes em formato de L.Isto serve para a minimização do grau da força de flexão que é aplicada aoscorpos conformados preliminares em formato de L completados Pf 1 e Pf2enviados para a unidade de união C1. Como resultado, danos aos corposconformados preliminares Pf1 e Pf2 durante o processo de fabricação po-dem ser reduzidos.

Então, conforme os corpos conformados preliminares Pf 1, Pf2,Pf3 e CfPf4 são transportados a jusante, eles são acumulados para a forma-ção de uma seção transversal em formato de T. Na presente modalidade, oscorpos conformados preliminares Pf1 e Pf2 que formam as porções em for-mato de L são torcidos nas direções opostas a 45g em torno do eixo geomé-trico de comprimento e simultaneamente flexionados para mudança da dire-ção de curso. Então, finalmente, os dois corpos conformados preliminaresem formato de L Pf1 e Pf2 são combinados traseira com traseira com suasporções perpendiculares (porções de alma) em contato uma com a outra, e oterceiro corpo conformado preliminar conformado em placa plana Pf3 é adi-cionado à porção horizontal, seguido pela alimentação do corpo de enchi-mento de canto conformado preliminar CfPf4 para o espaço na porção deramificação central e pela introdução dele na unidade de união C1.

Neste ponto, a matriz superior direta 41a, a matriz superior es-querda 41 b e a matriz inferior 42 da matriz de união e de conformação 40(vide a Figura 5) na unidade de união estão todas abertas. Os espaços per-pendiculares e horizontais entre os componentes de matriz que servem paraa produção da seção transversal em formato de T não devem ser grandesdemais e devem ser preferencialmente de 1,2 a 1,5 vezes a espessura totaldos corpos conformados preliminares combinados. Esses espaços podemservir para se permitir que os corpos conformados preliminares introduzidoscheguem à posição apropriada e adaptem seus formatos, e também servempara minimização dos danos que podem ser causados por abrasão com asmatrizes, quando os corpos conformados preliminares forem introduzidos.

Quando os corpos conformados preliminares são combinadoscom materiais de base de fibra de reforço em uma etapa de união em umaoutra modalidade, os espaços na matriz preferencialmente devem ser de emtorno de 1,1 a 1,5 vezes a espessura total dos elementos alimentados paraos espaços. Isto serve para se evitar que os elementos sejam introduzidosem uma posição imprópria em relação à matriz. Se os elementos forem vo-lumosos, uma porção afunilada ou uma porção curvada um pouco grandepreferencialmente deve ser provida na entrada da matriz, para se evitar quesejam arrastados, quando forem introduzidos na matriz.

Após os corpos conformados preliminares terem sido introduzi-dos na matriz de união e de conformação 40, o atuador 43a trabalha primei-ramente para mover a matriz superior direta 41a para prensar a porção dealma do formato em T e, então, o atuador 43b trabalha para mover a matrizinferior 42 para prensagem da porção de flange do formato em Τ. A matriz éaquecida pelo meio de aquecimento fluindo nela, para se permitir que oscorpos conformados preliminares sejam mantidos em um estado simultane-amente prensado e aquecido por um tempo específico.

Pela realização desta operação de prensagem e aquecimento emantendo-se aquele estado, a resina termoplástica aplicada sobre a superfí-cie de cada corpo conformado preliminar é amolecida, para a realização desua função de adesão para a união dos corpos conformados preliminares e,ao mesmo tempo, a percentagem em volume de fibra dos corpos conforma-dos preliminares aumenta sob compressão, desse modo se obtendo umapercentagem em volume de fibra que é aproximadamente equivalente àque-la do produto tendo uma seção transversal em formato de T.

Após a manutenção deste estado por um período de tempo es-pecífico, a matriz superior direta 41 a e a matriz inferior 42 são movidas pelosatuadores 43a e 43b, respectivamente, para a abertura da matriz. Então, oscorpos conformados preliminares processados são transportados a jusantede novo pela unidade de transporte Ca1 e deixados resfriar, após saírem damatriz, e a resina termoplástica contida dentro é curada para manutenção doformato, desse modo se produzindo a pré-forma PF1a.

A pré-forma PF1 a produzida na unidade de união C1 é transpor-tada a jusante e introduzida na unidade de aparagem T1. Na matriz de sujei-ção de pré-forma 50 na unidade de aparagem T1, o atuador 54a trabalhaprimeiramente para mover a matriz central 51a para sujeição da porção dealma em formato de T e, então, o atuador 54b trabalha para mover a matrizinferior 52 para sujeição da porção de flange em formato de T. Subseqüen-temente, os mecanismos de aparagem 53a, 53b e 53c começam a funcio-nar, para se permitir que os atuadores que não são mostrados no desenhopressionem as lâminas cortadoras rotativas 55a, 55b e 55c contra as bordasda pré-forma PF1a, e, ao mesmo tempo, eles se movem na direção longitu-dinal da pré-forma PF1a para corte das bordas da pré-forma PF1a.

Então, a lâminas cortadoras rotativas 55a, 55b e 55c se movempara longe da pré-forma PF1a e retornam para suas posições originais, e osatuadores 54a e 54b trabalham para moverem a matriz central 51a e a ma-triz inferior 52, respectivamente, para abertura das matrizes. A pré-formaPF1 b aparada é transportada a jusante de novo pela unidade de transporteCa1.

Finalmente, a pré-forma PF1b aparada é transportada mais ajusante e sujeitada pelo mecanismo de sujeição de pré-forma contido na u-nidade de transporte Ca 1. O atuador AC1 então atua sobre o mecanismo desujeição de pré-forma na unidade de transporte Ca1 para sujeitar a pré-forma PF1 b, e o mecanismo se move a jusante com a pré-forma mantida.Aqui, a pré-forma PF1b é liberada e o atuador AC1 trabalha de novo paramover o mecanismo de sujeição de pré-forma a montante, deixando a pré-forma PF1 b no lado a jusante para a provisão da pré-forma completada PF1.Pela repetição deste movimento, a pré-forma completada PF1 é enviada ajusante. Este processo de fabricação seqüencial continua a produzir a pré-forma PF1 tendo uma seção transversal em formato de T, sem interrupção,desde que as matérias-primas de base sejam supridas.

A Figura 9 mostra uma vista em perspectiva de uma outra moda-Iidade do aparelho para fabricação de uma pré-forma da invenção que é di-ferente daquela mostrada na Figura 1. Ao passo que a modalidade ilustradana Figura 1 representa um aparelho para a produção de uma pré-forma ten-do uma seção transversal em formato de T, a modalidade mostrada na Figu-ra 9 representa um aparelho para a produção de uma pré-forma que temuma seção transversal em formato de I.

Na Figura 9, o aparelho para a fabricação de uma pré-formatendo uma seção transversal em formato de I compreende uma unidade desuprimento de material 10a, uma unidade de conformação de enchimento20a, uma unidade de conformação parcial 30a, uma unidade de união 40a,uma unidade de aparagem 50a e uma unidade de tração 60a que estão po-sicionadas a partir a montante a jusante nesta ordem.

A Figura 10 mostra uma vista em perspectiva de uma pré-formatípica que tem uma seção transversal em formato de I. A pré-forma PF2 da-da na Figura 10 compreende duas porções em formato de C 70a e 70b, ca-da uma das quais sendo produzida pelo processamento de tira em camadasde tecidos de fibra de reforço, duas porções em formato de placa plana 2a e2b, e enchimentos de canto 3a e 3b para enchimento dos espaços formadosno lado circunferencial das regiões flexionadas. Como no caso daquela con-formada em T mostrada na Figura 2, a parte perpendicular e a parte horizon-tal da pré-forma PF2 mostrada na Figura 10 são referidas como uma porçãode alma e uma porção de flange, respectivamente.

A unidade de suprimento de material 10a mantém quatro rolosde tira em camada 11d, 11e, 11f e 11g que atuam como fontes de suprimen-to das tiras em camadas que forma as duas porções em formato de C 70a e70b e as duas porções de placa plana 2a e 2b, e rolos de material de enchi-mento 12a e 12b que atuam como fontes de suprimento de feixes de fibra dereforço que formam os dois enchimentos de canto 3a e 3b.

Uma matriz de conformação preliminar na unidade de conforma-ção de enchimento 20a tem dois orifícios, cada um tendo um formato quecorresponde à seção transversal do enchimento de canto a ser usado parapreenchimento de cada uma das duas porções de ramificação na pré-formafinal tendo uma seção transversal em formato de I. Estes dois orifícios prefe-rencialmente devem estar localizados em posições apropriadas, de modoque seus eixos geométricos coincidam com aqueles dos enchimentos decanto na unidade de união 40a posicionada a jusante.

A unidade de conformação parcial 30a compreende quatro uni-dades de conformação preliminar incluindo duas unidades de conformaçãopreliminar em formato de C 71a e 71b, cada uma consistindo em matriz empares que formam um espaço que tem uma seção transversal em formato deC, e duas unidades de conformação preliminar de placa plana 72a e 72b,cada uma consistindo em matrizes em pares que formam um espaço quetem uma seção transversal reta.

As unidades de conformação preliminar em formato de C 71a e71b têm o mesmo formato. A Figura 11 mostra a seção transversal da uni-dade de conformação preliminar em formato de C 71a, uma do par. Na Figu-ra 11, uma matriz interna 711 posicionada dentro do espaço em formato deC é circundada por uma matriz central 712 e duas matrizes laterais 713a,713b, com uma placa fina em formato de C 714 mantida entre elas. A matrizinterna 711 é fixada em uma base estacionária, a qual não é mostrada nosdesenhos. A matriz central 712 e as matrizes laterais 713a e 713b são co-nectadas a atuadores 715, 716a e 716b, respectivamente. Isto permite que amatriz central 712 e as matrizes laterais 713a e 713b sejam movidas paralonge de e para mais perto da matriz interna 711. Desta forma, a força paraprensagem das tiras em camadas na unidade de matriz é aplicada e removi-da.

As matrizes de conformação contidas na unidade de união 40asão configuradas de modo que o espaço formado entre as matrizes em pa-res tenha uma seção transversal em formato de I.

Cada matriz na unidade de conformação de enchimento 20a, naunidade de conformação parcial 30a e na unidade de união 40a contém umaestrutura ali para circulação de um meio de aquecimento para a realizaçãode um controle de temperatura, como no caso da modalidade dada na Figu-ra 1. Isto permite que as matrizes sejam ajustadas para uma temperaturarequerida para conformação. As matrizes na unidade de conformação parcial30a e na unidade de união 40a são movidas para longe de e para mais pertoumas das outras por meio de atuadores que não são mostrados no desenho,permitindo que o material introduzido seja aquecido e/ou prensado.

Como na modalidade mostrada na Figura 1, a unidade de apa-ragem 50a tem um mecanismo de aparagem para ajuste do formato da bor-da da pré-forma produzida.

A unidade de tração 60a tem um mecanismo de sujeição de pré-forma para manutenção da pré-forma em formato de I. Mais ainda, a unidadede tração 60a tem um atuador 61a para movimento do mecanismo de sujei-ção de pré-forma inteiro de cá para lá na direção longitudinal da pré-forma.

Nos casos em que o aparelho de fabricação de pré-forma mos-trado na Figura 9 é usado para a produção da pré-forma em formato de Imostrada na Figura 10, os quatro rolos de tira em camadas 11d, 11e, Ilf e11 g e os dois rolos de material de enchimento de canto 12a e 12b são pri-meiramente montados na unidade de suprimento de material 10a. Os mate-riais usados são os mesmos que aqueles na modalidade mostrada na Figura 1.

O fluxo do processamento de material é descrito abaixo a partira montante a jusante. Em primeiro lugar, os feixes de fibra de reforço 5a e5b puxados para fora dos rolos de material de enchimento 12a e 12b pas-sam através dos orifícios na unidade de conformação de enchimento 20a, osquais têm o mesmo formato de seção transversal que os enchimentos decanto a serem produzidos e simultaneamente sofrem aquecimento e pren-sagem para a provisão de corpos conformados preliminares 6a e 6b que têmo mesmo formato de seção transversal que o enchimento de canto pretendido.

As tiras em camadas 4e, 4e, 4f e 4g puxadas para fora dos rolosde tira em camadas 11d, 11e, 11f e 11 g são introduzidas na unidade de con-formação parcial 30a. Aqui, as tiras em camadas detector digital DD e 4esão aquecidas e prensadas nas unidades de conformação preliminar de pla-ca plana 72a e 72b, e aquele estado é mantido para a provisão dos corpos -conformados preliminares em formato de placa plana 7d e 7e. As tiras emcamadas 4f e 4g são aquecidas e prensadas nas unidades de conformaçãopreliminar em formato de C 71a e 71b, e aquele estado é mantido para aprovisão dos corpos conformados preliminares em formato de C 7f e 7g.

Conforme mostrado na Figura 11, na unidade de conformação em formato de C, há a matriz central 712 e as matrizes laterais 713a e 713bque são movidas por meio dos atuadores 715, 716a e 716b para a prensa-gem de uma tira em camadas 4f contra a matriz interna 711 com uma placafina 714 entre elas. Nesta etapa, a ordem de movimento da matriz central712 e das matrizes laterais 713a e 713b é tal que a matriz central 712 sejamovida primeiramente, seguida pelas matrizes laterais 713a e 713b. Isto po-de evitar rugas que podem ser o resultado da diferença entre as circunferên-cias interna e externa que ocorre quando a tira em camadas 4f é flexionada.

A existência da placa fina 714 serve para se evitar que a tira emcamadas 4f seja prensada fora para o espaço entre a matriz central 712 e asmatrizes laterais 713a e 713b. Não há limitações específicas quanto ao tipode material e à espessura da placa fina 714, desde que ela seja de materialflexível que possa ser apropriadamente regulado na matriz e a tira em ca-madas 4f possa ser prensada uniformemente. Considerando-se a durabili-dade e as propriedades de liberação, a placa fina 714 preferencialmente de-ve ser uma placa de aço tendo uma espessura de em torno de 0,07 a 0,15mm, que é revestida com uma resina à base de flúor.

Os corpos conformados preliminares 6a, 6b, 7d, 7e, 7f e 7g sãotransportados para a unidade de união 40a subseqüente, onde eles são a-cumulados para a formação de uma pré-forma tendo uma seção transversalem formato de I. Durante esta etapa da modalidade, os corpos conformadospreliminares 7f e 7g, em particular, que formam a porção em formato de C,são puxados para fora da unidade de conformação em formato de C comsua parte aberta voltada para cima, mas têm que ser retornados lateralmen-te antes de atingirem a unidade de união 40a, de modo que a parte abertavenha para a posição lateral da pré-forma em formato de I. Assim, os corposconformados preliminares 7f e 7g são torcidos a 909 nas direções opostasem torno da direção de comprimento, e, ao mesmo tempo, eles são movidospara mais perto de cada outro e flexionados para mudança da direção decurso.

Enquanto isso, os corpos conformados preliminares de enchi-mento de canto 6a e 6b são enviados para a unidade de união 40a semserem danificados pela flexão nesta etapa, se o eixo geométrico do orifíciona unidade de conformação de enchimento 20a coincidir com aquele doenchimento de canto na unidade de união 40a, conforme descrito previa-mente.

E, finalmente, os dois corpos conformados preliminares em for-mato de C 7f e 7g são combinados, traseira com traseira, nas suas regiõescentrais, e os corpos conformados preliminares em formato de placa plana7d e 7e são combinados nas regiões horizontais de topo e de fundo, seguidopela introdução deles na unidade de união 40a com os espaços nos cantossendo preenchidos com os corpos conformados preliminares 6a e 6b, osquais já foram processados para terem o formato de seção transversal doenchimento de canto pretendido.

Então, na unidade de união 40a, a porção de alma em formatode I é grampeada primeiramente, seguida pela porção de flange em formatode I, e elas são mantidas em um estado pressionado e/ou aquecido para aprovisão de uma pré-forma 8a que tem o mesmo formato de seção transver-sal em formato de I que o produto final, exceto pelo comprimento das bor-das.

Subseqüentemente, as bordas da pré-forma 8a são aparadas naunidade de aparagem 50a, para a remoção de partes desnecessárias, comono caso da modalidade mostrada na Figura 1, para a provisão de uma pré-forma de borda aparada 9a que tem um formato de seção transversal pre-tendido. A pré-forma de borda aparada 9a é enviada a jusante através daunidade de tração 60a, para se permitir a produção contínua de uma pré-forma PF2 que tem um formato de seção transversal em formato de I.

As pré-formas PF1 e PF2 produzidas na modalidade acima sãoentão usadas como um material de fibra de reforço para reforço de resinaem um processo de fabricação de plásticos reforçados com fibra. Usualmen-te, uma pré-forma é cortada para um comprimento requerido, e uma resinade matriz é injetada na pré-forma, seguida pela cura da resina injetada paraa provisão de plásticos reforçados com fibra (FRP).

Duas modalidades são descritas acima com referência à Figura1 e à Figura 9, mas a invenção não está limitada por estas modalidades. Aexistência da etapa de conformação parcial e da etapa de união em um pro-cesso contínuo é o recurso essencial do método para produção contínua deuma pré-forma que seja de alta retidão de fibra de reforço, uniforme na den-sidade de fibra de reforço na pré-forma e livre de rugas.

O ponto importante da invenção é conforme se segue: a tira eméamadas de fibra de reforço é aquecida e prensada na etapa de conforma-ção parcial; é mantida nesse estado de modo que a resina entre camadas eoutros componentes de resina contidos no tecido de fibra de reforço, junta-mente com a fibra de reforço em si em alguns casos, sejam amolecidas edeixadas fluir para a redução do volume, desse modo se produzindo um cor-po conformado preliminar tendo um formato parcial acabado apropriadamen-te que é equivalente à parte correspondente da seção transversal final; e ocorpo conformado preliminar é unido a outros corpos conformados prelimina-res ou outros materiais de base de fibra de reforço na etapa de união, para aprovisão de uma pré-forma completa.

Este ponto é descrito em maiores detalhes abaixo. Por exemplo,se, no processo de produção de pré-forma em formato de T na modalidadeacima, uma tira em camadas compreendendo três camadas de tecidos defibra de reforço for pressionada na unidade de união (matriz de união e deconformação 40) mostrada na Figura 5, sem um processamento dela em umcorpo conformado preliminar, rugas resultarão a partir da diferença entre oscomprimentos no interior e no exterior da tira em camadas que ocorre aolongo da linha em que a tira em camadas é flexionada para a formação daporção de alma e da porção de flange que se estendem em direções diferen-tes, mesmo se o enchimento de canto tiver sido processado em um corpoconformado preliminar.^As rugas que podem ocorrer sob tais condições são ilustradasno diagrama esquemático na Figura 7. Na Figura 7, três tiras em camadasvolumosas 81a, 81b e 81c antes de uma etapa de prensagem são dispostasentre matrizes, conforme mostrado no estado S1, onde camadas de tecidode fibra de reforço são mantidas retas. Então, uma porção de alma 81W éprensada, conforme visto no estado S2. Conforme uma porção de flange81F é pressionada subseqüentemente, a compressão da tira em camadasresultará em um comprimento excessivo no elemento circunferencial na re-gião em que a tira é flexionada, conforme mostrado no estado S3. Assim, asrugas Wr são produzidas no estado S3.

A etapa de conformação parcial da invenção é essencial para seevitar que estas rugas ocorram. Em particular, as rugas podem facilmenteresultar da diferença entre as circunferências interna e externa que ocorre naregião em que a tira em camadas é flexionada a partir de uma porção deramificação na seção transversal. Para se evitar a formação destas rugastão efetivamente quanto possível, um material de base que formará umaporção de ramificação na seção transversal de uma pré-forma deve ser a-propriadamente processado para ter um formato de seção transversal comoesse tendo uma porção de ramificação antes de ser unido a outros materiaisde base para a produção de uma pré-forma.

A porção de ramificação é definida como a região em que a por-ção de alma e a porção de flange se cruzam para a formação de uma seçãotransversal em formato de T, em formato de Y ou em formato de cruz. As-sim, a presente invenção é particularmente efetiva na produção de uma pré-forma tendo uma seção transversal que tem uma porção de ramificação. AFigura 8 mostra sete pré-formas tendo uma porção de ramificação.

Uma pré-forma PF3 mostrada na Figura 8, a qual é a mesmaque a pré-forma PF1 mostrada na Figura 2, tem uma porção de ramificaçãoB3. Uma pré-forma PF4, a qual é a mesma que a pré-forma PF2 mostradana Figura 10, tem as porções de ramificação B4 e B5. Uma pré-forma PF5,na qual a extremidade de topo da porção de alma é flexionada para a direita,tem uma porção de ramificação B6. Uma pré-forma PF6 tem uma seçãotransversal em formato de cruz que tem uma porção de ramificação B7. Umapré-forma PF7 é uma combinação de pré-formas de formato em T e de for-mato em I tendo as porções de ramificação B8 e B9. Uma pré-forma PF8 éuma combinação de pré-formas em formato de T unidas em paralelo umasàs outras tendo as porções de ramificação B10 e B11. Uma pré-forma PF9,na qual a parte superior da porção de alma é flexionada para a direita e aparte de extremidade é flexionada para a direita e a parte de extremidade éflexionada para cima, tem uma porção de ramificação B12.

Após ser aquecida e prensada na etapa de conformação parcial,a tira em camadas é processada para manutenção do formato resultante, demodo que possa ser comprimida para a formação de um corpo conformadopreliminar tendo uma percentagem aumentada em volume de fibra (Vpf).Esta compressão deve ser realizada, preferencialmente, até a extensão emque uma seção transversal do corpo conformado preliminar se torne próximada seção transversal final, ou que sua percentagem em volume de fibra (Vpf)seja próxima ou a mesma que aquela da pré-forma saindo da etapa de uni-ão. Um grau como esse de compressão da tira em camadas serve para seevitar que as rugas descritas acima ocorram na etapa de união.

Em termos da capacidade de processamento do aparelho parauma produção de pré-forma continuamente, contudo, o fator que determina avelocidade de processamento do aparelho é o tempo de retenção em cadaetapa requerido para a diminuição do volume da tira em camadas por aque-cimento e prensagem. Um tempo de retenção longo na etapa de conforma-ção parcial é requerido para se permitir que a etapa de conformação parcialobtenha uma percentagem em volume de fibra (Vpf) aproximadamente igualàquela no tempo de fim da etapa de união, ao passo que a etapa de uniãopode ser acabada em um tempo de retenção muito curto requerido para ade-rência de cada corpo conformado preliminar. Portanto, a capacidade de pro-cessamento geral depende do tempo de retenção longo na etapa de confor-mação parcial, mas isto não é eficiente. E isto causa um sério problemaquando a percentagem final pretendida em volume de fibra (Vpf) é relativa-mente alta, por exemplo, 40% ou mais, ou quando a tira em camadas con-tém uma grande quantidade de resina entre camadas.

Uma forma efetiva de resolução deste problema é controlar apercentagem em volume de fibra (Vpf) na etapa de conformação parcial emum nível que é relativamente baixo, mas que não tenha uma influência ad-versa sobre a etapa de união subseqüente, seguido pela obtenção da per-centagem final pretendida em volume de fibra (Vpf) na etapa de união. Umnível de percentagem em volume de fibra (Vpf) como esse que é relativa-mente baixo, mas que não terá uma influência adversa preferencialmentedeve se adequar à equação a seguir.

0,95 > α/β > 0,6

ou, mais preferencialmente,

0,95 > α/β > 0,8

onde α e β representam a Vpf do corpo conformado preliminar e aquela dapré-forma, respectivamente.

Assim, se a Vpf do corpo conformado preliminar for controladapara em torno de 60% a 95%, mais preferencialmente de 80% a 95%, da-quela da pré-forma, o trabalho de compressão das tiras em camadas podeser compartilhado entre as duas etapas para uma conformação parcial e u-nião, para se evitar que um tempo excessivamente longo seja consumidopor qualquer etapa, desse modo se minimizando o tempo de processamentogeral do aparelho de fabricação. E isto serve muito efetivamente para se evi-tarem rugas e distribuições de densidade não uniformes na fibra de reforçona etapa de união.

Para a medição da percentagem em volume de fibra (Vpf), pri-meiramente, é necessário medir uma espessura de uma amostra de medi-ção, isto é, uma matéria-prima de base de um material de base de fibra dereforço, uma tira em camadas ou um corpo conformado preliminar. A espes-sura da amostra de medição é medida sob uma pressão de 101,3 kPa apli-cada na direção vertical à superfície da amostra de medição. O método usa-do para aplicação da pressão pode ser o envolvimento da amostra de medi-ção com uma folha, tal como um filme, seguida por colocação sob vácuopara aplicação de uma pressão de ar, ou colocação da amostra de mediçãoentre uma placa plana e uma placa de pressão (por exemplo, um disco de25 mm de diâmetro), seguido pela aplicação à placa de pressão de uma for-ça adequada que depende do tamanho da placa de pressão. Os dados rela-tivos à espessura e à percentagem em volume de fibra (Vpf) proporcionadosno presente relatório descritivo são com base em medições pelo método decolocação sob vácuo.

Na realização da invenção, não é necessário realizar uma con-formação parcial para todas as porções, conforme descrito nas modalidadesacima. No caso de uma pré-forma tendo uma seção transversal em formatode T, por exemplo, um material de base parcial não tendo uma porção flexi-onada, tal como uma porção em formato de placa plana a ser combinadacom uma porção de flange, não pode sofrer uma etapa de conformação par-cial, mas pode ser usado na forma da tira em camadas original e unido comuma porção em formato de L conformada parcial. Assim, pelo menos umaporção que constituirá uma parte importante da pré-forma final nos termosde retidão da fibra de reforço e uniformidade da densidade pode ser proces-sada em um corpo conformado preliminar e, então, unida não apenas a ou-tros corpos conformados preliminares, mas também a outros materiais debase de fibra de reforço não tendo um formato parcial formado ali.

O segundo material de base de fibra de reforço a ser unido aoprimeiro material de base de fibra de reforço para a formação de uma pré-forma não necessariamente pode ser uma tira em camadas compreendendomúltiplos tecidos de fibra de reforço em camadas e uma resina adesiva pro-vida entre os tecidos de fibra de reforço em camadas, tal como usado nasmodalidades acima, mas pode ser uma tira em camadas não tendo uma re-sina adesiva entre os tecidos de fibra de reforço em camadas, uma folhasimples de tecido de fibra de reforço ou uma haste ou um tubo de um tecidode fibra de reforço, conforme puder ser o caso.

Uma resina termoplástica é usada nas modalidades acima comoa resina adesiva provida entre as camadas da tira em camadas ou aplicadasobre sua superfície, conforme for o caso, tais resinas termoplásticas inclu-indo, por exemplo, uma resina de poliolefina, uma resina à base de estireno,resina de poliamida e resina de poliuretano. A resina adesiva também podeser uma resina de termofixação, tal como, por exemplo, uma resina epóxi,uma resina de fenol, ou uma resina de poliéster insaturado. A resina adesi-va, contudo, deve trabalhar como um adesivo, quando aquecida. Conside-rando-se sua manipulação a uma temperatura costumeira, a resina adesivapreferencialmente deve ter uma temperatura de transição de vidro (Tg) nafaixa de em torno de 30 a 100°C. Essas resinas podem ser usadas como aresina adesiva contida no feixe de fibra de reforço para o enchimento decanto.

A resina adesiva pode ser na forma de fibra, partícula ou emul-são. A resina adesiva pode não necessariamente existir entre as camadasnos tecidos de fibra de reforço em camadas, mas pode ser dispersa rando-micamente dentro do tecido de fibra de reforço. Quando uma resina adesivana forma de uma fibra é usada, a fibra de ranhura pode ser revestida no fei-xe de fibra de reforço, usada como fios auxiliares inseridos como fios de ba-se no sentido do comprimento e/ou fios de preenchimento no sentido trans-versal em um tecido tecido, usado como fios de costura por pontos inseridosatravés de múltiplas camadas de tecidos de fibra de reforço. Não há limita-ções específicas quanto à forma da resina adesiva, se o que houver entre ascamadas puder ser aderido por aquecimento e prensagem.

Não há limitações específicas quanto ao tipo da fibra de reforçoque constitui o tecido de fibra de reforço e o enchimento de canto. Fibras dereforço úteis incluem, por exemplo, fibra de carbono, fibra de vidro, fibra or-gânica (tais como uma fibra de aramida, uma fibra de poliparafenileno ben-zobisoxazol, fibra de fenol, fibra de polietileno, fibra de álcool polivinílico),fibra de metal, fibra de cerâmica, e suas combinações. Em particular, a fibrade carbono é alta em resistência específica, módulo específico e resistênciaà absorção de água, e, portanto, preferível como um material para membrosestruturais de aeronave e automóveis que requerem altas característicasmecânicas.

Não há limitações específicas quanto à forma do tecido de fibrade reforço, se ele compreender fibras de reforço dispostas em pelo menosuma direção. As formas úteis de tecido de fibra de reforço incluem tecidotrançado, tecido de malha, tecido torcido, tecido não-trançado, folha de fibraunidirecional, a qual compreende fibra de reforço dispostas em uma direçãoe morfologicamente estabilizadas com um aglutinante, tecido não-trançadodo tipo de ligação por fusão ou linha de costura por pontos, e folha multiaxi-al, a qual compreende folhas de fibra unidirecional laminadas com suas dire-ções de fibras dispostas deslocadas umas das outras. Em particular, é re-querido que as pré-formas usadas para a produção de membros estruturaisde equipamento de transporte, tal como uma aeronave em particular, te-nham altas características mecânicas (resistência à compressão em particu-lar). Para adequação a esta exigência, folhas de tecido unidirecional e detecido unidirecional combinado são particularmente preferidas, porque elaspodem obter uma retidão de fibra de reforço alta e uma percentagem emvolume alta de fibra (Vpf).

Para o suprimento de uma tira em camadas, a tira em camadaspreferencialmente deve ser na forma de um rolo, se for possível como nasmodalidades acima, porque os rolos são de tamanho pequeno e adequadospara armazenamento de tiras longas. Se a tira em camadas for espessa,porque compreende muitas camadas de tecido de fibra de reforço, a tira emcamadas será deformada conforme for enrolada, por causa de uma diferen-ça no comprimento circunferencial das camadas, resultando em um desliza-mento entre elas. Se as partes entre camadas na tira em camadas foremaderidas em alguns pontos, elas poderão ser removidas, tornando impossí-vel manter a tira em camadas no estado pretendido. Uma tira em camadascomo essa preferencialmente deve ser armazenada em um recipiente plano,tal como uma bandeja, sem se enrolá-la. Se cada camada de tecido de fibrade reforço a constituir a tira em camadas for da forma de um rolo, vários ro-los de camada única, cujo número é o mesmo que o das camadas no produ-to em camadas final, poderão ser usados para se permitir que as tiras detecido de fibra de reforço sejam combinadas para a provisão de uma tira emcamadas, antes de ser enviada para a etapa de conformação parcial e a e-tapa de união.Como o meio de processamento para aquecimento e/ou prensa-gem de uma tira em camadas ou um corpo conformado preliminar, matrizesaquecidas são prensadas umas contra as outras nas modalidades acima.Este método de prensagem é preferido, porque uma temperatura e umapressão requeridas podem ser reguladas de forma acurada e uma durabili-dade requerida e uma estabilidade de operação também são obtidas apro-priadamente.

O material das matrizes de conformação a serem usadas podeser rígido, tais como um metal e resina, ou um macio, tais como borracha eelastômero. As matrizes, contudo, preferencialmente devem ser feitas deum metal que seja alto na condução de calor, na taxa de transferência decalor para a fibra de reforço e, esperançosamente, na durabilidade, porqueo material em uma matriz é aquecido por aquecimento por contato com amatriz.

Outros meios de aquecimento de matriz úteis além dos descritosacima incluem o uso de calor por radiação, calor atmosférico e jato de gásaquecido. Os outros meios de prensagem de matriz úteis além dos descritosacima incluem um envolvimento da matriz com um material tipo de filme ou acolocação dela em um saco, seguida pela aplicação de uma pressão interna.

Um meio de aquecimento e um meio de prensagem apropriados são sele-cionados para adequação às características do material e propriedades dapré-forma a ser produzida.

A temperatura de aquecimento para processamento de uma tiraem camadas ou de um corpo conformado preliminar preferencialmente deveser mais alta do que a temperatura de transição de vidro (Tg) da resina ade-siva existente entre as camadas para se permitir que elas trabalhem efeti-vamente como um adesivo. Se a temperatura for alta demais, contudo, umaquantidade excessiva de resina adesiva pode formar camadas de resina tipode filme entre as camadas de tecido de fibra de reforço e impedir um fluxosuave da resina de matriz injetada em uma etapa subseqüente, embora otempo de processamento de requerido possa ser mais curto. Para uma resi-na adesiva tendo uma temperatura de transição de vidro (Tg) na faixa de 30a 100°C, a temperatura de aquecimento para processamento preferencial-mente deve ser na faixa de em torno de 40 a 130°C.

Se a pressão aplicada na etapa de prensagem for alta demais, afibra de reforço se deformará na direção de espessura, antes de a resinaadesiva entre as camadas começar a fluir, e as camadas de fibra de reforçoque estiverem voltadas uma para a outra com as partes entre camadas entreelas entrarão em contato umas com as outras para preencherem o espaçoexistente entre as camadas, para evitarem o fluxo da resina entre camadasdurante a etapa subseqüente para injeção de resina de matriz. A pressãopreferencialmente deve estar acima da pressão atmosférica e na faixa de 0,1a1,0MPa.

A unidade de transporte (unidade de tração) pode ser separadadas outras, mas pode ser combinada com a unidade de aparagem. A unida-de de transporte (unidade de tração) realiza as duas funções de sujeição dapré-forma e transporte dela na direção longitudinal, mas a unidade de apa-ragem também tem a função de sujeição, e, portanto, se esta função de su-jeição for mantida em um nível satisfatoriamente alto, a unidade de apara-gem será capaz de servir simultaneamente para a sujeição do material paratransporte (tração), enquanto o apara, tornando possível, pela adição deuma função de transporte a esta unidade, eliminar a unidade de transporte(unidade de tração).Aplicabilidade Industrial

O processo de fabricação de pré-forma ou o aparelho de fabri-cação da presente invenção serve para o transporte de forma intermitente nadireção longitudinal de uma matéria-prima de base para o material de basede fibra de reforço tendo uma porção de ramificação em sua seção transver-sal que constituirá a pré-forma pretendida, e aquecimento e/ou prensagemda matéria-prima de base durante os períodos de suspensão de transporte,para a formação de um corpo conformado preliminar, seguido pela união docorpo conformado preliminar resultante com uma matéria-prima de base dosoutros materiais de base de fibra de reforço que constituirão a pré-forma pre-tendida, desse modo se permitindo uma-produção contínua de uma pré-forma que tem uma porção de ramificação em sua seção transversal. Istoimpede a formação de rugas, as quais geralmente são formadas na fibra dereforço em uma pré-forma que é fabricada continuamente pelo método con-vencional, e serve para a fabricação contínua de uma pré-forma que podeser usada para a produção de membros estruturais, por exemplo, de auto-móveis e aeronaves.

Claims

1. Processo para a fabricação de uma pré-forma compreenden-do um primeiro material de base de fibra de reforço que tem, em sua seçãotransversal, uma porção de alma e pelo menos um par de porções de flangese estendendo em um lado oposto a cada outra através de pelo menos umaporção de ramificação a partir da porção de alma, e pelo menos um segundomaterial de base de fibra de reforço que é unido ao primeiro material de basede fibra de reforço em um estado que inclui pelo menos uma porção de rami-ficação entre eles, em que:(a) o primeiro material de base de fibra de reforço compreendeuma primeira matéria-prima de base e uma segunda matéria-prima de base,(b) a primeira matéria-prima de base compreende uma primeiratira em camadas compreendendo múltiplos tecidos de fibra de reforço emcamadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra de reforçoem camadas,(c) a segunda matéria-prima de base compreende uma segundatira em camadas que compreende múltiplos tecidos de fibra de reforço emcamadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra de reforçoem camadas,(d) o segundo material de base de fibra de reforço compreendepelo menos uma terceira matéria-prima de base,(e) uma primeira unidade de suprimento para suprimento da pri-meira tira em camadas, uma segunda unidade de suprimento para suprimen-to da segunda tira em camadas e pelo menos uma terceira unidade de su-primento para suprimento de pelo menos uma terceira matéria-prima de ba-se sãó providas,(f) uma primeira unidade de conformação parcial é provida nolado a jusante da primeira unidade de suprimento para conformação da pri-meira tira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e manutenção doestado conformado, desse modo se produzindo um primeiro corpo confor-mado preliminar,(g) uma segunda unidade de conformação parcial é provida nolado a jusante da segunda unidade de suprimento para conformação da se-gunda tira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e manutenção doestado conformado, desse modo se produzindo um segundo corpo confor-mado preliminar,(h) uma unidade de união é provida no lado a jusante das primei-ra e segunda etapas de conformação parcial e da terceira unidade de supri-mento, para a união dos primeiro e segundo corpos conformados prelimina-res de forma tal que a porção de ramificação seja formada na pré-forma epelo menos uma terceira matéria-prima de base é adicionada na porção deramificação formada, seguida pela união deles por aquecimento e/ou pren-sagem deles na configuração e manutenção do estado unido, desse modose provendo a pré-forma,(i) uma unidade de transporte é provida no lado a jusante da u-nidade de união para o transporte de forma intermitente da pré-forma produ-zida na unidade de união, e(j) a produção dos primeiro e segundo corpos conformadospreliminares nas primeira e segunda etapas de conformação parcial e aprodução da pré-forma na unidade de união são realizadas durante osperíodos em que o transporte da pré-forma na unidade de transporte estásuspenso.

2. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordo coma reivindicação 1, em que os primeiro e segundo corpos conformados preli-minares se adéquam à relação de 0,95 > α/β > 0,6, em que α é sua respec-tiva percentagem em volume de fibra e β é a percentagem em volume defibra na pré-forma.

3. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordo coma reivindicação 2, em que a percentagem em volume de fibra de α e a per-centagem em volume de fibra de β se adéquam à relação 0,95 > α/β > 0,8.

4. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordo coma reivindicação 1, em que uma unidade de aparagem é provida no lado ajusante da unidade de união e no lado a montante da unidade de transportepara remoção de partes desnecessárias da pré-forma produzida na unidadede união.

5. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordo coma reivindicação 1, em que pelo menos uma unidade de suprimento de en-chimento de canto é provida, de modo que pelo menos um enchimento decanto compreendendo um feixe de fibra de reforço seja provido para pelomenos uma porção côncava formada ao longo da superfície externa de pelomenos uma porção de ramificação produzia na unidade de união em coor-denação com o movimento de transporte de pré-forma intermitente na uni-dade de transporte.

6. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 5, em que o feixe de fibra de reforço que constitui oenchimento de canto é um feixe de fibra de reforço que contém uma resinaadesiva, e pelo menos uma unidade de conformação parcial de enchimentode canto que conforma o feixe de fibra de reforço contendo a resina adesi-va por aquecimento e/ou prensagem e mantendo o estado conformado pa-ra a produção de pelo menos um corpo de enchimento de canto conforma-do preliminar é provida entre pelo menos uma unidade de suprimento deenchimento de canto e a unidade de união para se permitir que o corpo deenchimento de canto conformado assim produzido seja suprido para a uni-dade de união.

7. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 6, em que pelo menos uma terceira matéria-prima debase compreende pelo menos uma terceira tira em camadas compreen-dendo múltiplos tecidos de fibra de reforço em camadas, e pelo menos umaterceira unidade de conformação parcial que conforme pelo menos umaterceira tira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e mantendo oestado conformado para produção de pelo menos um terceiro corpo con-formado preliminar é provida entre pelo menos uma terceira unidade desuprimento e a unidade de união, para se permitir que pelo menos um ter-ceiro corpo conformado preliminar assim produzido seja suprido para a u-nidade de união.

8. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordo coma reivindicação 7, em que a seção transversal do primeiro corpo conformadopreliminar e aquela do segundo corpo conformado preliminar têm formatosde L que são simétricos de forma bilateral, enquanto uma seção transversaldo terceiro corpo conformado preliminar tem um formato de placa plana, eem que na unidade de união, o primeiro corpo conformado preliminar emformato de L e o segundo corpo conformado preliminar em formato de L sãounidos na posição correspondente à porção de alma em formato de L, en-quanto o terceiro corpo conformado preliminar em formato de placa plana eo corpo de enchimento de canto conformado preliminar são unidos para aformação de uma pré-forma em formato de T.

9. Processo para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 7, em que a seção transversal do primeiro corpo con-formado preliminar e aquela do segundo corpo conformado preliminar têmformatos de C que são simétricos de forma bilateral, enquanto as seçõestransversais dos dois terceiros corpos conformados preliminar têm formatosde placa plana, e em que na unidade de união o primeiro corpo conformadopreliminar em formato de C e o segundo corpo conformado preliminar emformato de C são unidos na posição correspondente à porção de alma emformato de C, enquanto os dois terceiros corpos conformados preliminaresem formato de placa plana são unidos com dois corpos de enchimento decanto conformados preliminares para a formação de uma pré-forma emformato de I.

10. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma que compre-ende um primeiro material de base de fibra de reforço que tem em sua seçãotransversal uma porção de alma e pelo menos um par de porções de flangese estendendo em um lado oposto a cada outra através de pelo menos umaporção de ramificação a partir da porção de alma, e pelo menos um segundomaterial de base de fibra de reforço que é unido ao primeiro material de basede fibra de reforço em um estado que inclui pelo menos uma porção de rami-ficação entre eles, em que:(a) o primeiro material de base de fibra de reforço compreendeuma primeira matéria-prima de base e uma segunda matéria-prima de base,(b) a primeira matéria-prima de base compreende uma primeiratira em camadas compreendendo múltiplos tecidos de fibra de reforço emcamadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra de reforçoem camadas,(c) a segunda matéria-prima de base compreende uma segundatira em camadas que compreende múltiplos tecidos de fibra de reforço emcamadas e uma resina adesiva provida entre os tecidos de fibra de reforçoem camadas,(d) o segundo material de base de fibra de reforço compreendepelo menos uma terceira matéria-prima de base,(e) uma primeira unidade de suprimento para suprimento da pri-meira tira em camadas, uma segunda unidade de suprimento para suprimen-to da segunda tira em camadas e pelo menos uma terceira unidade de su-primento para suprimento de pelo menos uma terceira matéria-prima de ba-se são providas,(f) uma primeira unidade de conformação parcial é provida nolado a jusante da primeira unidade de suprimento para conformação da pri-meira tira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e manutenção doestado conformado, desse modo se produzindo um primeiro corpo confor-mado preliminar,(g) uma segunda unidade de conformação parcial é provida nolado a jusante da segunda unidade de suprimento para conformação da se-gunda tira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e manutenção doestado conformado, desse modo se produzindo um segundo corpo confor-mado preliminar,(h) uma unidade de união é provida no lado a jusante das primei-ra e segunda etapas de conformação parcial e da terceira unidade de supri-mento, para a união dos primeiro e segundo corpos conformados prelimina-res de forma tal que a porção de ramificação seja formada na pré-forma epelo menos uma terceira matéria-prima de base é adicionada na porção deramificação formada, seguida pela união deles por aquecimento e/ou pren-sagem deles na configuração e manutenção do estado unido, desse modose provendo a pré-forma,(i) uma unidade de transporte é provida no lado a jusante da u-nidade de união para o transporte de forma intermitente da pré-forma produ-zida na unidade de união, e(j) a produção dos primeiro e segundo corpos conformadospreliminares nas primeira e segunda etapas de conformação parcial e aprodução da pré-forma na unidade de união são realizadas durante osperíodos em que o transporte da pré-forma na unidade de transporte estásuspenso.

11. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 10, em que uma unidade de aparagem é provida no la-do a jusante da unidade de união e no lado a montante da unidade de trans-porte para remover partes desnecessárias da pré-forma produzida na uni-dade de união.

12. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 10, em que pelo menos uma unidade de suprimento deenchimento de canto é provida, de modo que pelo menos um enchimento decanto compreendendo um feixe de fibra de reforço seja provido para pelomenos uma porção côncava formada ao longo da superfície externa de pelomenos uma porção de ramificação produzia na unidade de união em coor-denação com o movimento de transporte de pré-forma intermitente na uni-dade de transporte.

13. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 12, em que o feixe de fibra de reforço que constitui oenchimento de canto é um feixe de fibra de reforço que contém uma resinaadesiva, e pelo menos uma unidade de conformação parcial de enchimentode canto que conforma o feixe de fibra de reforço contendo a resina adesivapor aquecimento e/ou prensagem e mantendo o estado conformado para aprodução de pelo menos um corpo de enchimento de canto conformado pre-liminar é provida entre pelo menos uma unidade de suprimento de enchi-mento de canto e a unidade de união para se permitir que o corpo de enchi-mento de canto conformado assim produzido seja suprido paFa a unidade deunião.

14. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 13, em que pelo menos uma terceira matéria-prima debase compreende pelo menos uma terceira tira em camadas compreen-dendo múltiplos tecidos de fibra de reforço em camadas, e pelo menos umaterceira unidade de conformação parcial que conforme pelo menos umaterceira tira em camadas por aquecimento e/ou prensagem e mantendo oestado conformado para produção de pelo menos um terceiro corpo con-formado preliminar é provida entre pelo menos uma terceira unidade desuprimento e a unidade de união, para se permitir que pelo menos um ter-ceiro corpo conformado preliminar assim produzido seja suprido para a u-nidade de união.

15. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 14, em que a seção transversal do primeiro corpo con-formado preliminar e aquela do segundo corpo conformado preliminar têmformatos de L que são simétricos de forma bilateral, enquanto uma seçãotransversal do terceiro corpo conformado preliminar tem um formato de placaplana, e em que na unidade de união, o primeiro corpo conformado prelimi-nar em formato de L e o segundo corpo conformado preliminar em formatode L são unidos na posição correspondente à porção de alma em formato deL, enquanto o terceiro corpo conformado preliminar em formato de placaplana e o corpo de enchimento de canto conformado preliminar são unidospara a formação de uma pré-forma em formato de T.

16. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 14, em que a seção transversal do primeiro corpo con-formado preliminar e aquela do segundo corpo conformado preliminar têmformatos de C que são simétricos de forma bilateral, enquanto as seçõestransversais dos dois terceiros corpos conformados preliminar têm formatosde placa plana, e em que na unidade de união o primeiro corpo conformadopreliminar em formato de C e o segundo corpo conformado preliminar emformato de C são unidos na posição correspondente à porção de alma emformato de C, enquanto os dois terceiros corpos conformados preliminaresem formato de placa plana são unidos com dois corpos de enchimento decanto conformados preliminares para a formação de uma pré-forma em for-mato de I.

17. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 14, que compreende a primeira unidade de conforma-ção parcial, a segunda unidade de conformação parcial e a terceira unidadede conformação parcial que são combinadas em uma matriz de conformaçãoparcial, em que:(a) a matriz de conformação parcial compreende uma matrizcentral fixa em um suporte, uma matriz superior provida acima da matrizcentral com um espaço entre elas, e uma matriz inferior provida abaixo damatriz central com um espaço entre elas,(b) a matriz superior e a matriz central têm primeiras faces deconformação para recebimento e, então, aquecimento e/ou prensagem daprimeira tira em camadas e segundas faces de conformação para o recebi-mento e, então, aquecimento e/ou prensagem da segunda tira em camadas,(c) a matriz inferior e a matriz central têm terceiras faces de con-formação para recebimento e, então, aquecimento e/ou prensagem da ter-ceira tira em camadas,(d) um primeiro atuador para mover a matriz superior em relaçãoà matriz central é provido na matriz superior, enquanto um segundo atuadorpara mover a matriz inferior em relação à matriz central é provido na matrizinferior, e(e) um orifício é provido na região central da matriz central parase permitir que o corpo de enchimento de canto conformado preliminar pas-se através dali.

18. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 13, que compreende pelo menos uma unidade de con-formação parcial de enchimento de canto, em que:(a) a unidade compreende uma matriz de conformação de en-chimento de canto compreendendo uma matriz plana fixada em um suporte,e matrizes superiores direita e esquerda fixas respectivamente na face detopo da matriz plana,(b) a matriz superior direita tem uma face curvada de lado es-querdo em sua borda inferior esquerda, enquanto a matriz superior esquerdatem uma face curvada de lado direito em sua borda inferior direita, a matrizsuperior direita e a matriz superior esquerda estando em contato uma com aoutra de forma tal que a face curvada de lado esquerdo e a face curvada delado direito estejam voltadas uma para a outra,(c) a porção circundada pela face superior de matriz plana, pelaface curvada de lado esquerdo e pela face curvada de lado direito constituium orifício para permitir que um feixe de fibra de reforço passe através dali,o feixe de fibra de reforço sendo usado para a produção do enchimento decanto a ser suprido a partir de pelo menos uma unidade de suprimento deenchimento de canto, e(d) o tamanho de seção transversal do orifício gradualmente di-minui na direção de curso do feixe de fibra de reforço.

19. Aparelho para a fabricação de uma pré-forma, de acordocom a reivindicação 14, que compreende a unidade de união, em que:(a) a unidade de união compreende uma matriz de união quecompreende uma matriz superior esquerda fixa em um suporte, uma matrizsuperior direita provida no lado direito da matriz superior esquerda com umespaço entre elas e uma matriz inferior provida abaixo da matriz superioresquerda e da matriz superior direita com um espaço entre elas,(b) a matriz superior esquerda e a matriz superior direita respec-tivamente têm uma primeira face de conformação que pertence à matriz su-perior esquerda e uma segunda face de conformação que pertence à matrizsuperior direita, para receber e aquecer e/ou pressionar o primeiro corpoconformado preliminar e o segundo corpo conformado preliminar,(c) a matriz superior esquerda e a matriz inferior respectivamen-te têm uma terceira face de conformação que pertence à matriz superior es-querda e uma quarta face de conformação que pertence à matriz inferior pa-ra receber e aquecer e/ou pressionar o primeiro corpo conformado preliminare o terceiro corpo conformado preliminar,(d) a matriz superior direita e a matriz inferior respectivamentetêm uma quinta face de conformação que pertence à matriz superior direita euma sexta face de conformação que pertence à matriz inferior para recebere aquecer e/ou pressionar o segundo corpo conformado preliminar e o ter-ceiro corpo conformado preliminar, e(e) um primeiro atuador é provido na matriz superior direita paramover a matriz superior direita em relação à matriz superior esquerda, en-quanto um segundo atuador é provido na matriz inferior para mover a matrizinferior em relação à matriz superior esquerda e à matriz superior direita.