BRPI0719671A2

BRPI0719671A2 - Estrutura de núcleo e método para produzir uma estrura de núcleo

Info

Publication number: BRPI0719671A2
Application number: BRPI0719671-7A2A
Authority: BR
Inventors: Hans-Jueergen Weber; Gregor Christian Endres
Original assignee: Airbus Gmbh
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2013-12-17
Also published as: EP2097248A1; US8365412B2; CN101616786A; WO2008065174A1; EP2097248B1; US20100143617A1; WO2008065174B1; CN101616786B; CA2668565A1; RU2447993C2; RU2009124906A; JP2010510909A; DE102006056568A1

Description

"ESTRUTURA DE NÚCLEO E MÉTODO PARA PRODUZIR UMA ESTRUTURA DE NÚCLEO"

Referência ao Pedido de Patente Relacionado

Este pedido de patente reivindica o benefício da data de depósito do Pedido de Pa- tente alemão No. 10 2006 056 568.1, depositado em 30 de novembro de 2006, e do Pedido de Patente Provisório dos Estados Unidos No. 60/872.007, depositado em 30 de novembro de 2006, as revelações destes pedidos de patente são por este meio incorporadas aqui por referência.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um método para produzir uma estrutura de núcleo,

uma estrutura de núcleo, um dispositivo para produzir uma estrutura de núcleo, como tam- bém um uso de uma estrutura de núcleo em uma aeronave e uma aeronave tendo uma es- trutura de núcleo.

Antecedentes da Invenção Materiais de compósitos, e particularmente construções de compósitos de núcleo,

têm uma faixa vasta de aplicação em campos de alta tecnologia, tais como construção de aeronave ou construção de automóvel, por causa de sua razão boa de rigidez e resistência para densidade. Compósitos de núcleo tipicamente compreendem duas camadas de cober- tura feitas de materiais a serem selecionados especificamente para a aplicação, e uma es- trutura de núcleo localizada entre as camadas de cobertura.

Tais compósitos de núcleo podem, por exemplo, compreender um núcleo de espu- ma dura ao qual as fibras secas são costuradas usando métodos de costura. As fibras secas são embutidas em uma matriz em um processo de infusão a jusante.

Em um outro processo de produção exemplar, em vez do método de costura, os produtos semiacabados de enrijecimento em forma de bastão, tais como pinos, podem ser introduzidos na espuma. Estes produtos semiacabados de enrijecimento em forma de bas- tão podem ser produzidos, por exemplo, em um processo de pultrusão. Nestas variantes de produção para produtos semiacabados, as fibras são extraídas através de um bico, que pre- define o corte transversal do produto semiacabado posterior. As fibras inicialmente secas são impregnadas pela passagem através de um banho de resina, ou por um processo de infusão especial usando resina. A matriz de resina reticula-se mediante aquecimento do bi- co. Para garantir a estabilidade dimensional após a saída da ferramenta de pultrusão, a ma- triz deve ser ou completamente reticulada, ou ela deve ter alcançado pelo menos um grau parcial suficiente de reticulação. Estes produtos semiacabados de enrijecimento são subse- quentemente introduzidos na espuma. Propriedades mecânicas podem ser definidas e vari- adas por meio do material, da densidade de reforço, e do ângulo dos produtos semiacaba- dos de enrijecimento. A espuma é desse modo usada por outro lado como um veículo, que mantém os produtos semiacabados de enrijecimento na posição, por outro lado a espuma é usada para estabilizar os produtos semiacabados de enrijecimento para impedir ou pelo menos retardar sua deformação sob uma carga, por exemplo.

US 6.190.602 B1 descreve um método de produção de uma construção intercalada

compreendendo um núcleo tendo produtos semiacabados de enrijecimento. Antes da cura de uma espuma dura e/ou um laminado, os produtos semiacabados de enrijecimento são introduzidos usando uma ferramenta. Os produtos semiacabados de enrijecimento conec- tam-se às duas camadas de cobertura e sustentam a ligação da camada de cobertura à es- puma dura. A ferramenta pode introduzir os produtos semiacabados de enrijecimento nas camadas utilizando-se de ultrassom.

US 6.291.049 B1 descreve uma estrutura intercalada e um método de produção desta estrutura intercalada. A estrutura intercalada tem uma camada de cobertura e uma de fundo entre as quais um núcleo de espuma é situado. Produtos semiacabados de reforço que reforçam a estrutura intercalada são ligados pelas camadas de cobertura e pelo núcleo de espuma.

Sumário da Invenção

Entre outras coisas, pode ser um objetivo da presente invenção prover uma estrutu- ra de núcleo de peso reduzido e um método para produzir a estrutura de núcleo. De acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, um método para

produzir uma estrutura de núcleo é fornecido. Uma primeira camada da estrutura de núcleo e uma segunda camada da estrutura de núcleo são prendidas e retidas. A primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo são posicionadas a uma distância localmente definida uma à outra. Um elemento de reforço é introduzido em uma cavidade entre a primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo. O elemento de reforço, a primeira camada da estrutura de núcleo, e a segunda camada da estrutura de núcleo formam uma estrutura de núcleo autossustentável após con- clusão do reforço local.

De acordo com uma outra modalidade exemplar da presente invenção, uma estru- tura de núcleo é fornecida. A estrutura de núcleo compreende uma primeira camada da es- trutura de núcleo, uma segunda camada da estrutura de núcleo, e um elemento de reforço. O elemento de reforço é fixado ao espaço separado da primeira camada da estrutura de núcleo e da segunda camada da estrutura de núcleo em uma distância definida. A primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo são separada- mente espaçadas em um tal modo que uma cavidade pode ser fornecida. O elemento de reforço, a primeira camada da estrutura de núcleo, e a segunda camada da estrutura de núcleo são fixados para formar uma estrutura de núcleo autossustentável. De acordo com uma outra modalidade exemplar, um dispositivo para produzir uma estrutura de núcleo é fornecido. O dispositivo tem uma primeira unidade prendedora para prender uma primeira estrutura de núcleo e uma segunda unidade prendedora para prender uma segunda estrutura de núcleo. Além disso, o dispositivo tem um elemento espaçador e uma unidade de introdução. A primeira unidade prendedora, a segunda unidade prendedora, e o elemento espaçador são fixados para prender e reter a primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo a uma distância definida. A unidade de introdução é fixada para introduzir um elemento de reforço em uma cavidade entre a primei- ra camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo. De acordo com uma outra modalidade exemplar, uma estrutura de núcleo como

descrita acima é usada em uma aeronave.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, uma aeronave tendo uma estrutu- ra de núcleo como descrita acima é fornecida.

O termo "elemento de reforço" pode ser entendido no seguinte como um produto semiacabado linear em forma de bastão. Este produto semiacabado linear pode ser enten- dido como geometrias em forma de bastão pultrusionadas, extrusadas, ou molda- das/extraídas por extrusão de um corte transversal definido. O corte transversal pode ser, por exemplo, projetado tendo geometrias redondas, triangulares, retangulares, hexagonais, tubulares, ou comparáveis. O elemento de reforço pode ser implementado com ou sem fi- bras blindadas para reforço. O elemento de reforço pode, por exemplo, compreender termo- plásticos extrusados, pultrusionados, polímeros parcialmente reticulados, em particular du- rômeros, metais extraídos por extrusão ou também cerâmicas, em particular cerâmicas pre- cursoras. Os termoplásticos e durômeros podem ser adicionalmente providos com fibras blindadas.

O termo "camada da estrutura de núcleo" pode ser entendido no seguinte, por e-

xemplo, como uma espuma ou camada de espuma dura, um material prepreg, ou um tecido seco, como também combinações arbitrárias dos mesmos. Estrutura de núcleo "autossus- tentável" é entendida como uma estrutura de núcleo que compreende uma estabilidade por si só sem auxiliares.

Usando a estrutura de núcleo descrita acima e usando o método de produção desta

estrutura de núcleo, um compósito de núcleo pode ser fornecido que, em vez de uma espu- ma como um material de suporte, tem uma cavidade. Apenas elementos de reforço, tais como pinos ou elementos de reforços semelhantes a bastões finos, penetram esta cavidade e distanciam as duas camadas de estrutura de núcleo uma da outra, isto é, eles retêm a primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo a uma distância definida. Os elementos de reforço fornecem a estrutura de núcleo com proprieda- des mecânicas altas, uma densidade de menos de 30 kg/m3 sendo capaz de ser implemen- tada simultaneamente, por exemplo. Estruturas de núcleo conhecidas da técnica anterior tendo um núcleo sólido podem não drenar a umidade, tal como água condensada. Usando a cavidade fornecida na estrutura de núcleo, uma capacidade de drenagem é desse modo fornecida, sem acumulação de umidade sendo capaz de ocorrer. Se espumas duras e/ou materiais flexíveis forem usados como as camadas de estrutura de núcleo, a liberdade do projeto na configuração pode ser melhorada.

A espessura das camadas de estrutura de núcleo pode ser estabelecida flexível e especificamente para o componente. Em comparação às estruturas de armação ou estrutu- ras em favo conhecidas da técnica anterior, as estruturas de núcleo formam serviços de su- porte de níveis, pelos quais a produção do componente é simplificada significativamente. Por exemplo, um tecido seco, de material arbitrário, que é fixado por um aglutinante em uma camada de espuma fina, pode ser usado para fazer as camadas de estrutura de núcleo su- periores e/ou primeiras e inferiores e/ou segundas. As camadas desse modo formadas são distinguidas por habilidade fácil de serem perfuradas, como também uma certa rigidez in- trínseca que torna mais fácil de introduzir os elementos de reforço. Uma combinação com- preendendo espuma e um prepreg pode também ser usada como camadas de estrutura de núcleo. A espuma tendo um prepreg é de preferência inicialmente submetida a um ciclo de temperatura-pressão, de forma que os dois estão permanentemente ligados um ao outro e a matriz do prepreg usada tenha alcançado um estado parcialmente reticulado de 60 a 70 %, por exemplo. Com reticulação anterior suficiente das camadas de estrutura de núcleo, cura subsequente pode ser executada usando têmpera não-pressurizada, através da qual o es- forço de fabricação é significativamente reduzido.

A distância definida pode ser selecionada, por exemplo, de uma faixa de 5 a 15 mm, 15 a 25 mm, ou 25 a 35 mm (mm = milímetro). De acordo com uma outra modalidade exemplar, uma primeira área de aquecimen-

to da primeira camada da estrutura de núcleo é localmente aquecida e uma segunda área de aquecimento da segunda camada da estrutura de núcleo é também localmente aquecida. Em outras palavras, as primeira e segundas camadas de estrutura de núcleo são localmente aquecidas, de forma que uma primeira e uma segunda área de aquecimento são formadas. As áreas de aquecimento são preferivelmente situadas defronte uma à outra em um tal mo- do que elas são conectadas pelos elementos de reforço a serem introduzidos. Precisamente em camadas de estrutura de núcleo duras, em que as fibras são embutidas na matriz tendo um grau alto de reticulação, o elemento de reforço pode não penetrar através de um tal ma- triz dura sem dano. Aquecendo as áreas de aquecimento através, das quais o elemento de reforço é para ser guiado, a camada da estrutura de núcleo amacia na primeira área de a - quecimento e/ou na segunda área de aquecimento, de forma que os elementos de reforço podem ser introduzidos mais facilmente. O método de produção pode é, desse modo, acele- rado e feito mais fácil.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, um elemento espaçador separa a primeira camada da estrutura de núcleo da segunda camada da estrutura de núcleo, por exemplo, à distância definida. Os elementos espaçadores podem ser situados permanente- mente ou temporariamente na estrutura de núcleo. Elementos espaçadores introduzidos são distinguidos em que, no caso de integração temporária, eles são fáceis de remover nova- mente, de forma que uma estrutura oca de acordo com a definição descrita acima origina- se. Se os elementos espaçadores permanecerem na estrutura de núcleo posterior, eles po- dem não interferir com a continuidade da estrutura. Se os elementos espaçadores forem permanentemente situados, por exemplo, estruturas de núcleo extremamente pequenas e geometrias extremamente complexas podem ser implementadas. Desse modo, por exem- plo, uma camada da estrutura de núcleo pode ser adaptada por meio de um elemento de configuração, de forma que uma primeira forma geométrica é fornecida. Após prender os elementos espaçadores à primeira camada da estrutura de núcleo, a segunda camada da estrutura de núcleo pode ser posta a uma distância definida. Subseqüentemente, por exem- plo, os elementos de reforço podem ser introduzidos, de forma que uma estrutura de núcleo autossustentável pode ser fornecida. Os elementos espaçadores podem permanecer na estrutura de núcleo após a introdução dos elementos de reforço, de forma que os elementos de reforço não têm que ser removidos de um modo complicado. Geometrias complexas po- dem ser, desse modo, projetadas mais facilmente.

Os elementos espaçadores podem, por exemplo, representar espuma e as assim- chamadas raias de espuma ou compreendem produtos semiacabados de reforço sólidos.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, a primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo têm uma direção de extensão. O ele- mento espaçador pode ser movido na direção da direção de extensão. Um elemento de re- forço pode ser introduzido atrás do elemento espaçador.

O termo direção de extensão é entendido, por exemplo, como a extensão longitudi- nal e/ou o lado mais longo das camadas de estrutura de núcleo. O elemento espaçador po- de ser removido ao longo da direção de extensão. O elemento espaçador forma uma frente e/ou frente de reforço durante o método, que tem uma área frontal nas camadas de estrutu- ra de núcleo na direção da direção de extensão e uma área traseira oposta à direção de extensão. Os elementos de reforço podem ser introduzidos progressivamente na área trasei- ra, porque a distância das camadas de compósito de núcleo não é constante lá.

O elemento espaçador movível desse modo sustenta a primeira camada da estrutu- ra de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo. As duas camadas de estrutura de núcleo são desse modo retidas a uma distância definida pelo posicionamento nas bordas laterais e pelo elemento espaçador movível, por exemplo, de forma que as camadas de es- trutura de núcleo retenham sua posição e não deformem devido ao seu peso intrínseco, por exemplo. Uma distância indefinida pode, inter alia, causar propriedades mecânicas indefini- das, enquanto por outro lado a distância constante permite definir as propriedades mecâni- cas. Se a modalidade do suporte movível for de um tipo de modo que várias alturas possam ser implementadas, a distância das camadas de estrutura de núcleo pode não ter que ser constante.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, a primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo são separadamente espaçadas usando elementos espaçadores múltiplos, Os elementos espaçadores múltiplos formam uma estru- tura de armação. Uma estrutura de armação é entendida como uma conexão dos elementos espaçadores em pontos de nó, por meio dos quais as forças podem ser transmitidas. Os elementos espaçadores não têm mais que ser situados individualmente, mas do contrário podem ser aplicados como um todo, por exemplo, na forma de uma estrutura de armação, e cobertos usando uma camada da estrutura de núcleo. Portanto, o método de produção pode ser simplificado e acelerado.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, o elemento de reforço tem um primeiro ângulo na primeira camada da estrutura de núcleo. Além disso, o elemento de re- forço tem um segundo ângulo na segunda camada da estrutura de núcleo. O elemento de reforço pode ser introduzido em um primeiro ângulo predeterminado ou um segundo ângulo predeterminado. Portanto, as propriedades mecânicas específicas da estrutura de núcleo podem ser ajustadas em um modo alvejado usando o primeiro ângulo e o segundo ângulo predefinidos e/ou predeterminados. A estrutura de núcleo pode ser ajustada, portanto, de um modo alvejado aos casos de carga específicos, através da qual mais material e peso podem ser economizados por causa do trabalho alvejado dos casos de carga. De acordo com uma outra modalidade exemplar, a primeira camada da estrutura de

núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo são vedadas usando um agente de ve- dação. O agente de vedação pode ser selecionado do grupo que compreende Iacas e resi- nas. Por exemplo, os orifícios que os elementos de reforço formam sob a introdução nas camadas de estrutura de núcleo podem ser fechados usando a vedação das primeira e se- gunda camadas de núcleo. Portanto, após introdução dos elementos de reforço nas cama- das de estrutura de núcleo, o elemento de estrutura de núcleo desse modo resultante pode ser processado também, em que uma pressão interna pode ser aplicada ou um vácuo pode ser aplicado, por exemplo. Além disso, os elementos de reforço podem ser adicionalmente prendidos contra deslizamento usando o agente de vedação. De acordo com uma outra modalidade exemplar, a unidade de pulverização pode

ser integrada no elemento espaçador. Portanto, por exemplo, as camadas de estrutura de núcleo podem ser vedadas simultaneamente durante o movimento do elemento espaçador ao longo da direção de extensão. O método pode ser acelerado usando a unidade de pulve- rização integrada.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, o elemento de reforço é introduzi- do na cavidade em um tal modo que o elemento de reforço penetra a primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo. O elemento de reforço tem uma primeira protrusão fora da primeira camada da estrutura de núcleo. Além disso, o ele- mento de reforço tem uma segunda protrusão fora da segunda camada da estrutura de nú- cleo. A primeira protrusão e a segunda protrusão são dobradas. O elemento de reforço pode ser prendido contra deslizamento pelas dobras. Portanto, nenhum prendedor adicional é requerido e uma estabilidade estrutural alta pode ser alcançada.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, a primeira protrusão e a segunda protrusão são dobradas com aplicação de uma temperatura e uma pressão. Portanto, os elementos de reforço que são feitos de um material frágil ou já curado, tal como um produto semiacabado parcialmente reticulado, pode também ser dobrado, sem fraturas surgindo do material. Se uma pressão alta e uma temperatura forem adicionalmente aplicadas à superfí- cie, a protrusão pode ser dobrada na camada da estrutura de núcleo, de forma que a ligação especialmente boa dos elementos de reforço às camadas de estrutura de núcleo é alcançá- vel.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, uma camada de cobertura é apli- cada em pelo menos uma da primeira camada da estrutura de núcleo e da segunda camada da estrutura de núcleo. Camadas de cobertura são entendidas neste contexto como um sis- tema planar que suplementa a estrutura de núcleo formada para produzir um compósito de núcleo. Por exemplo, uma camada da estrutura de núcleo adicional ou outros materiais ten- do propriedades mecânicas diferentes podem ser aplicados como a camada de cobertura. Se as camadas de cobertura já foram completa ou parcialmente aplicadas à camada da es- trutura de núcleo, os elementos de reforço introduzidos adicionalmente na estrutura de nú- cleo reforçam as camadas de cobertura na terceira dimensão. Se as camadas de cobertura forem completamente penetradas, dobramento dos elementos de reforço pode ser dispen- sado, por exemplo.

De acordo com uma outra modalidade exemplar da presente invenção, a primeira

camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de núcleo do compósito de núcleo formado são curadas. Se os produtos semiacabados secos da camada de cober- tura forem usados, as fibras são embutidas em uma matriz de resina em pressão definida e em um ciclo de temperatura definido, e subseqüentemente reticuladas. Se as camadas de cobertura usadas forem sistemas de prepreg em um estado não-reticulado ou parcialmente reticulado, ou camadas de cobertura já curadas, que são ligadas à estrutura de núcleo for- mada usando um filme adesivo, um ciclo de infiltração, em que uma resina deve ser introdu- zida em um tecido, é dispensado, e apenas pressão e temperatura podem ser requeridas.

De acordo com uma outra modalidade exemplar, elementos funcionais são introdu- zidos na cavidade. Elementos funcionais podem, por exemplo, ter propriedades de isola- mento acústicas e térmicas, propriedades mecânicas específicas, uma capacidade de dre- nagem, ou propriedades condutivas, por exemplo. Por exemplo, linhas elétricas podem ser usadas como elementos funcionais, ou também lã isolante de temperatura. Portanto, além das propriedades mecânicas, que são ajustáveis em um modo alvejado e melhorado, outras propriedades desejáveis podem ser ajustadas, de forma que uma estrutura de núcleo multi- funcional pode ser fornecida. As modalidades do método de produção também requerem a estrutura de núcleo,

para o dispositivo, o uso, e para a aeronave, e vice-versa.

Breve Descrição dos Desenhos

No seguinte, modalidades exemplares são descritas em maior detalhe com referên- cia aos desenhos anexados para maior explanação e melhor entendimento da presente in- venção.

Figura 1 mostra uma ilustração esquemática de uma estrutura de ligação de núcleo de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção;

Figura 2 mostra uma ilustração esquemática de uma estrutura de núcleo tendo um elemento espaçador movível de acordo com uma modalidade exemplar da presente inven- ção;

Figura 3 mostra uma ilustração esquemática de uma estrutura de núcleo, que é po- sicionada em uma ferramenta de acordo com uma modalidade exemplar da presente inven- ção.

Descrição Detalhada das Modalidades Exemplares Componentes idênticos ou similares nas figuras diferentes são fornecidos com nu-

merais de referência idênticos. As ilustrações nas figuras são esquemáticas e não estão em escala.

Figura 1 mostra uma modalidade exemplar da estrutura de núcleo. A estrutura de núcleo compreende uma primeira camada da estrutura de núcleo 1 e uma segunda camada da estrutura de núcleo 2. Além disso, elementos de reforço 3 são mostrados que separam a primeira estrutura de núcleo 1 e a segunda estrutura de núcleo 2 em uma distância definida A. A primeira camada da estrutura de núcleo 1 e a segunda camada da estrutura de núcleo 2 são separadamente espaçadas em um tal modo que uma cavidade 4 pode ser fornecida. O elemento de reforço 3, a primeira camada da estrutura de núcleo 1, e a segunda camada da estrutura de núcleo 2 formam uma estrutura autossustentável de núcleo 10.

A estrutura de núcleo 10 é produzida, por exemplo, em que primeiramente a primei- ra camada da estrutura de núcleo 1 e a segunda camada da estrutura de núcleo 2 são pren- didas e posicionadas em uma distância definida A. Os elementos de reforço 3 são situados entre as camadas de estrutura de núcleo 1, 2. Os elementos de reforço 3 são perfurados através da primeira camada da estrutura de núcleo 1, através da cavidade 4, e através da segunda camada da estrutura de núcleo 2. Uma distância definida A da primeira camada da estrutura de núcleo 1 e da segunda camada da estrutura de núcleo 2 pode ser alcançada usando os elementos espaçadores 5. Os elementos de reforço 3 geram propriedades mecâ- nicas predefinidas da estrutura de núcleo 10 dessa maneira.

Os elementos reforço 3 podem ser adicionalmente prendidos tendo uma primeira protrusão 7 e uma segunda protrusão 8. Mediante dobramento da primeira protrusão T e 8', os elementos de reforço 3 podem ser firmados contra deslizamento na primeira camada da estrutura de núcleo e na segunda camada da estrutura de núcleo 2. Por exemplo, uma tem- peratura e uma pressão podem ser aplicadas para dobramento dos elementos de reforço 3.

Por exemplo, uma camada de cobertura 9 ou, por exemplo, uma camada de cober- tura parcial pode ser aplicada à primeira camada da estrutura de núcleo 1 e à segunda ca- mada da estrutura de núcleo 2. Em uma outra modalidade, por exemplo, o elemento de re- forço 3 pode também perfurar através da camada de cobertura 9 e pode ser fixado junto com a camada de cobertura 9 usando as protrusões 7, 8.

Figura 2 mostra uma outra modalidade exemplar em que um espaçador elemento 5 é situado entre a primeira camada da estrutura de núcleo 1 e a segunda camada da estrutu- ra de núcleo 2. O elemento espaçador 5 separa-se das camadas de estrutura de núcleo 1, 2, de forma que nenhuma a deformação indesejada ou alteração da distância A das cama- das de estrutura de núcleo 1, 2 uma à outra possa resultar por causa do peso intrínseco das camadas de estrutura de núcleo 1, 2.

Os elementos espaçadores 5 podem ser removidos novamente da estrutura de nú- cleo 10 após introdução dos elementos de reforço ou podem permanecer permanentemente no componente ou na estrutura de núcleo 10. Desse modo, por exemplo, formas geométri- cas complexas podem ser produzidas, sem os elementos espaçadores 5 tendo que ser re- movidos novamente após a introdução dos elementos de reforço 3.

Figura 2 também mostra uma direção de extensão B das primeira e segunda cama- das de estrutura de núcleo 1, 2 ao longo da qual o elemento espaçador 5 pode avançar. O elemento espaçador 5 forma uma frente de reforço, uma área frontal da frente de reforço formada na direção de extensão B e uma área traseira sendo formada oposta à direção de extensão B. Movendo o espaçador elemento 5, possível cedimento ou deformação das ca- madas de estrutura de núcleo 1, 2 devido a seu peso intrínseco, que pode ocorrer na área frontal, pode ser compensado na área traseira, de forma que uma distância definida A possa ser fornecida lá. Os elementos de reforço 3 podem ser introduzidos nesta área traseira. U- sando esta modalidade exemplar, avanço constante do método de produção pode ser pos- sível, de forma que uma estrutura de núcleo possa ser formada extremamente rápida e com custo eficaz.

O elemento espaçador 5 pode adicionalmente, como mostrado na Figura 2, ter uma unidade de pulverização 6 em que um interior da primeira camada da estrutura de núcleo 1 e da segunda camada da estrutura de núcleo 2 pode ser vedado. Portanto, pulverizando sobre os agentes de vedação, tais como resina ou enverniza, os orifícios nas camadas de estrutura de núcleo 1 e 2 causados pelos elementos de reforço 3 podem ser fechados. Além disso, as camadas de estrutura de núcleo 1, 2 podem ser vedadas em um tal modo que elas são protegidas das influências externas, tais como ácidos ou temperaturas. Além disso, múltiplos elementos espaçadores 5 podem ser introduzidos, os elemen-

tos espaçadores 5 sendo capazes de ser implementados como em forma de bastões. Os elementos espaçadores 5 podem ser implementados em uma estrutura. Isto significa que os elementos espaçadores 5 formam pontos de nó uns com os outros em que as forças são transmissíveis entre os elementos espaçadores. Portanto, de acordo com uma modalidade exemplar, uma estrutura feita de elementos espaçadores 5 pode primeiro separar-se da pri- meira camada da estrutura de núcleo 1 e da segunda camada da estrutura de núcleo 2 a uma distância definida A. Subseqüentemente, os elementos de reforço 3 podem ser introdu- zidos, para desse modo modificar as propriedades mecânicas da estrutura de núcleo, por exemplo.

Figura 3 mostra uma outra modalidade exemplar em que a estrutura de núcleo 10 é

retida usando um primeiro dispositivo prendedor 12 e um segundo dispositivo prendedor 13. Os elementos de reforço 3 podem ser introduzidos a um primeiro ângulo predeterminado a e um segundo ângulo predeterminado β na primeira camada da estrutura de núcleo 1 e na segunda camada da estrutura de núcleo 2, por exemplo. A cavidade 4 entre a primeira ca- mada da estrutura de núcleo 1 e a segunda camada da estrutura de núcleo 2 pode ser en- chida por elementos funcionais 11. Estes elementos funcionais 11 podem ser selecionados, por exemplo, do grupo que compreende linhas elétricas, canos, materiais isolantes, ou ou- tros materiais funcionais. Desse modo, por exemplo, isolamento acústico ou térmico pode ser introduzido. Se canos ou linhas forem colocados na cavidade 4, além disso, a estrutura de núcleo não tem que ser danificada por moagem dos sulcos ou outros entalhes, por e- xemplo, mas do contrário a colocação pode ser executada na cavidade 4 já existente. A in- tegridade estrutural pode ser desse modo não prejudicada e uma rigidez alta da estrutura de núcleo 10 pode ser alcançada.

A primeira camada da estrutura de núcleo 1 e a segunda camada da estrutura de núcleo 2 podem ser retidas usando os dispositivos prendedores 12, 13. Por exemplo, o ele- mento espaçador movível 5 pode ser movido ao longo da direção de extensão B para desse modo permitir um processo de produção contínuo da estrutura de núcleo 10. Além disso, uma camada de cobertura 9 pode ser aplicada à primeira camada da estrutura de núcleo 1 e à segunda camada da estrutura de núcleo 2.

A estrutura de núcleo acabada 10 desse modo compreende três áreas. Como pode ser visto na Figura 1, por exemplo, as camadas de estrutura de núcleo superiores e inferio- res ou primeiras e segundas 1, 2 são formadas por uma espuma fina e/ou uma camada de compósito de fibra, por exemplo. Uma cavidade 4 é formada entre elas tendo a distância A. Os pinos ou os elementos de reforço 3 perfuram através das camadas de estrutura de nú- cleo 1, 2, que compreendem espuma e/ou um compósito de fibra, por exemplo, e atraves- sam a cavidade 4. Os elementos de reforço 3 estão permanentemente ligados nas camadas da estrutura de núcleo 1, 2. A construção das primeira e segunda camadas de estrutura de núcleo 1, 2 pode implementar múltiplas camadas de compósito de espuma e/ou fibra, por exemplo.

Se uma espuma for usada como as camadas de estrutura de núcleo 1, 2, sua es- pessura pode ser especificamente fixada a um componente e o núcleo tem uma superfície de contato de nível, por exemplo. Os elementos de reforço 3 ou pinos assumem todas as propriedades mecânicas. Além disso, qualquer geometria do componente é possível. Desse modo, por exemplo, a espuma e/ou as primeira ou segunda camadas de estrutura de núcleo 1, 2 podem ser postas em qualquer geometria que possa ser implementada e a camada da estrutura de núcleo 2 pode ser revestida usando os elementos espaçadores 5. A geometria desejada pode desse modo originar-se, que é fixa e mecanicamente

fortalecida introduzindo os elementos de reforço 3.

A primeira camada da estrutura de núcleo e a segunda camada da estrutura de nú- cleo podem ter uma espessura de menos que 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm, ou 2 mm e mais, por exemplo.

Além disso, é para ser observado que "compreendendo" não exclui outros elemen-

tos ou etapas e "um" ou "uma" não excluem múltiplos. Além disso, é para ser observado que características ou etapas que foram descritas com referência a uma das modalidades e- xemplares acima podem também ser usadas em combinação com outras características ou etapas de outras modalidades exemplares descritas acima. Numerais de referência nas rei- vindicações não são para serem vistos como uma restrição.

Lista dos numerais de referência:

1. primeira camada da estrutura de núcleo

2. segunda camada da estrutura de núcleo

3. elemento de reforço 4. cavidade

5. elemento espaçador

6. unidade de pulverização 7. primeira protrusão 8. segunda protrusão

9. camada de cobertura

10. estrutura de núcleo

11. elemento funcional

12. primeiro dispositivo prendedor

13. segundo dispositivo prendedor adistância

bdireção de extensão oprimeiro ângulo /?segundo ângulo

Claims

1. Método para produzir uma estrutura de núcleo, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: fixar uma primeira camada da estrutura de núcleo (1); fixar uma segunda camada da estrutura de núcleo (2); posicionar a primeira camada da estrutura de núcleo (1)ea segunda camada da estrutura de núcleo (2) a uma distância definida (a) por meio de um elemento espaçador movível (5); introduzir um elemento de reforço (3) em uma cavidade (4) entre a primeira camada da estrutura de núcleo (1)ea segunda camada da estrutura de núcleo (2); em que o elemento de reforço (3), a primeira camada da estrutura de núcleo (1), e a segunda camada da estrutura de núcleo (2) formam uma estrutura de núcleo autossustentá- vel (10).

2. Método de produção, de acordo com a reivindicação 1; CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: aquecimento local de uma primeira área de aquecimento da primeira camada da estrutura de núcleo (1); aquecimento local de uma segunda área de aquecimento da segunda camada da estrutura de núcleo (2); introdução do elemento de reforço (3) na primeira área de aquecimento e na se- gunda área de aquecimento.

3. Método de produção, de acordo com a reivindicação 1 ou 2; CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: espaçar a primeira camada da estrutura de núcleo (1)ea segunda camada da es- trutura de núcleo (2) usando um elemento espaçador (5).

4. Método de produção, de acordo com a reivindicação 3; CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: em que a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da es- trutura de núcleo (2) têm uma direção de extensão (b); mover o elemento espaçador (5) na direção da direção de extensão (b); introduzir o elemento de reforço (3) atrás do elemento espaçador (5).

5. Método de produção, de acordo com a reivindicação 2; CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: separar a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da es- trutura de núcleo (2) usando elementos espaçadores múltiplos (5); em que os elementos espaçadores múltiplos (5) formam uma estrutura de armação.

6. Método de produção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: em que o elemento de reforço (3) forma um primeiro ângulo (a) com a primeira ca- mada da estrutura de núcleo (1); o elemento de reforço forma um segundo ângulo (β) com a segunda camada da es- trutura de núcleo; e introduzir o elemento de reforço (3) em um primeiro ângulo predeterminado (a) ou segundo ângulo predeterminado (β).

7. Método de produção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6; CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: vedar a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e vedar a segunda camada da estrutura de núcleo (2) usando um agente de vedação.

8. Método de produção, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente de vedação é selecionado do grupo que compreende Iacas e resinas.

9. Método de produção, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: pulverizar sobre o agente de vedação usando uma unidade de pulverização (6).

10. Método de produção, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de pulverização (6) é integrada no elemento espaçador (5).

11. Método de produção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de reforço (3) é introduzido na cavidade (4) em um tal modo que o elemento de reforço (3) perfura a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da estrutura de núcleo (2); o elemento de reforço (3) compreende uma primeira protrusão (7) fora da primeira camada da estrutura de núcleo (1); o elemento de reforço (3) compreende uma segunda protrusão (8) fora da segunda camada da estrutura de núcleo (2); e dobra a primeira protrusão (7) e a segunda protrusão (8).

12. Método de produção, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pe- lo fato de que compreende dobrar a primeira protrusão (7) e a segunda protrusão (8) com aplicação de uma temperatura e uma pressão.

13. Método de produção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende prender uma camada de cobertura (9) a pelo menos uma da primeira camada da estrutura de núcleo (1) e da segunda camada da estrutura de núcleo (2).

14. Método de produção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende curar a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da estrutura de núcleo (2).

15. Método de produção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende introduzir os elementos funcionais (11) na cavidade (4).

16. Estrutura de núcleo, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma primeira camada da estrutura de núcleo (1); uma segunda camada da estrutura de núcleo (2); um elemento de reforço (3); em que o elemento de reforço (3) é adaptado para separar a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da estrutura de núcleo (2) a uma distância defi- nida(a); a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da estrutura de núcleo (2) são adaptadas por serem espaçadas para fornecer uma cavidade (4); o elemento de reforço (3), a primeira camada da estrutura de núcleo (1), e a segun- da camada da estrutura de núcleo (2) são adaptados para formar uma estrutura de núcleo autossustentável (10).

17. Estrutura de núcleo, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que a estrutura de núcleo (10) é produzida usando o método de produção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15.

18. Dispositivo para produzir uma estrutura de núcleo, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo compreende: um primeiro dispositivo prendedor (12) para prender uma primeira camada da estru- tura de núcleo (1); um segundo dispositivo prendedor (13) para prender uma segunda camada da es- trutura de núcleo (2); um elemento espaçador (5); um dispositivo de introdução; em que o primeiro dispositivo prendedor (1), o segundo dispositivo prendedor (2), e o elemento espaçador (5) adaptado para firmar e reter a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a segunda camada da estrutura de núcleo (2) a uma distância definida (a); em que o dispositivo de introdução é adaptado para introduzir um elemento de re- forço (3) em uma cavidade (4) entre a primeira camada da estrutura de núcleo (1) e a se- gunda camada da estrutura de núcleo (2).

19. Estrutura de núcleo (10), de acordo com a reivindicação 16 ou 17, CARACTERIZADA pelo fato de que é usada em uma aeronave.

20. Aeronave, CARACTERIZADA pelo fato de que possui uma estrutura de núcleo (10), de acordo com a reivindicação 16 ou 17.