BRPI0817550A2

BRPI0817550A2 - mÉtodo de fabricaÇço de peÇas em material composto de fibra de carbono reforÇada

Info

Publication number: BRPI0817550A2
Application number: BRPI0817550-0A
Authority: BR
Inventors: Eric Bouchard; Eric Lherm
Original assignee: Messier Bugatti
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2010-12-14
Also published as: TW200932705A; JP5507833B2; IL195474A0; KR20090056896A; KR101614533B1; RU2477686C2; EP2067757B1; AU2008251993A1; RU2008146855A; FR2924426A1; CA2645615A1; US20090139808A1; US8216641B2; MX2008015156A; CN101445383A; IL195474A; FR2924426B1; CN101445383B; EP2067757A1; JP2009132608A

Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇçO DE PEÇAS EM MATERIAL COMPOSTO DE FIBRA DE CARBONO REFORÇADA. Uma pré-forma de fibra coerente feita de fibras de carbono apresenta orifícios formados a partir de pelo menos uma primeira face da pré-forma, e a pré-forma é densificada pelo depósio nesta de um material que constitui uma matriz por meio de um processo tipo infiltração por vapor químico. Os orificios são formados levando uma pluralidade de ferramentas alongadas não-rotatórias a penetrar simultaneamente, as ferramentas sendo substancialmente mutuamente paralelas e apresentando na suas superficies, rugosidades ou porções em relevo adequadas para quebrar e/ou transferir as fibras que encontram, as ferramentas sendo levadas a penetrar simultaneamente pelo movimento de um suporte que traz as ferramentas e as ferramentas sendo selecionadas para apresentar uma seção transversal que torna possível obter na pré-forma de fibra de carbono orifícios que apresentam uma seção transversal com uma dimensão média na faixa de 50 <109>m a 500 <109>m.

Description

"MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PEÇAS EM MATERIALCOMPOSTO DE FIBRA DE CARBONO REFORÇADA"

Fundamentos da invenção

A presente invenção relaciona-se à produção de peças em materialcomposto de fibra de carbono reforçada que é densificada por uma matriz feita pelo menosem parte por um processo tipo infiltração de vapor químico (IVQ) .

Uma particular, mas não-exclusiva, aplicação da invenção está na produçãode discos de freio de material composto carbono/carbono (C/C), especialmente para freiosde avião que compreendem uma montagem de estator alternador e discos de rotor em umeixo comum. Contudo, a invenção é aplicável à produção de outras peças em materiaiscompostos C/C e à produção de peças em outros materiais compostos de fibra de carbonoreforçada, especialmente material composto de matriz cerâmica (CMC) ou de materiaiscompostos que têm uma matriz tanto do carbono como de cerâmica.

É bem conhecido densificar substratos porosos, como substratos de fibras,usando um processo de tipo IVQ.

Em um processo de IVQ convencional, substratos para densificação sãocolocados em um forno. Um gás de reação é admitido no forno para depositar o materialque constitui a matriz dentro dos poros dos substratos pela decomposição de um ou váriosdos componentes do gás ou pela reação entre uma pluralidade de componentes emdeterminadas condições, especialmente de temperatura e pressão.

Uma dificuldade principal com processos tipos IVQ reside em minimizar adensificação dentro de substratos para obter peças em que têm propriedades que são tãouniformes enquanto possível em todo seu volume.

Enquanto a matriz está sendo depositada, ela tende a acumularpreferencialmente nas porções superficiais dos substratos que são as porções primeiroencontradas pelo gás de reação. Isto leva à depleção do gás que consegue difundir-se nosnúcleos dos substratos, e também à tapagem prematura dos poros nas porções superficiaisdo substratos, diminuindo progressivamente a capacidade do gás de difundir-se nosnúcleos. Conseqüentemente, um gradiente de densificação fica estabelecido entre asporções superficiais e os núcleos dos substratos.Por isso, especialmente quando se produz peças espessas, é necessár io naprática, uma vez que um certo grau da densificação foi alcançado, interromper oprocesso, retirar-se os substratos parcialmente densificados, e então trabalhar a máquinaas suas superfícies em uma operação mencionada como "eliminação da camadasuperficial" para reabrir os seus poros superficiais. A densificação então pode sercontinuada com o gás de reação que tem o acesso por difusão mais fácil aos núcleos dossubstratos. Por exemplo, quando se produz discos de freio, é comum na prática executarpelo menos dois ciclos de densificação IYQ (ciclos Il e 12) com uma operação deeliminação da camada superficial de intervenção. Na prática, um gradiente dedensificação é, contudo observado nas peças em como finalmente obtidas.

Para evitar gerar um gradiente de densificação e evitar possíveis operaçõesde eliminação da camada superficial, de fato se conhecem implementar um método dedensificação IVQ que usa um gradiente de temperatura, isto é aquecendo os substratos demaneira não uniforme. O aquecimento não uniforme pela união direta entre umsuscitador e um ou vári os substratos anulares para densificação é descrito em documentosUS 5846611 e EP 0 946461. A deposição da matriz naquelas zonas dos substratos que sãomenos fáceis ao acesso do gá s é aumentada pela elevação de tais zonas a umatemperatura que é mais alta do que a temperatura de outras porções dos substratos.Contudo, esta técnica é restringida a substratos que são de certas formas e a substratosque são carregados no forno em algumas disposições.

O documento US 5405560 propõem facilitar o acesso do gás de reaçãoaos núcleos de substratos constituídos por pré-formas de fibras anulares de discos de freioem materiais compostos C/C fornecendo passagens na forma de orifí cios que se estendempelas pré-formas entre as suas faces opostas. Aqueles orifícios são fornecidos inserindo-seagulhas que repelem as fibras das pré-formas sem danificá-las. Durante a densificaçãoIVQ, os orifícios fornecem o gás com caminhos de atalho para alcançar as porçõescentrais das pré-formas. O documento paralelo FR 2616779 também menciona apossibilidade de fazer orifícios por meio de um fluido sob pressão que destróias fibras emparte, mas recomenda evitar danificar as fibras.

Ao contrário o documento WO 2006/129040 propõe fazer orifícios emuma fibra substrato retirando material, quebrando fibras, p. ex. trabalhando a máquinautilizando um jato de ág ua sob alta pressão ou pelo trabalho a máquina mecânico, co m oobjetivo sendo conservar um arranjo substancialmente não modificado para as fibras,especialmente nas paredes dos orifícios. A densificação de tal substrato por meio de umprocesso tipo IYQ é praticamente uniforme, com a extensão à qual o gradiente dedensificação é reduzido sendo melhor do que com o método do documento US 5405560.

Os testes executados pelo Requerente mostraram que a eficácia com a quala fibra substrato é perfurada com o objetivo de reduzir o gradiente de densificação estárelacionada à área aberta do substrato, isto é considerando a face do substrato na qual osorifícios se abrem, a porcentagem da área que é ocupada pelos orifícios comparado coma área total da dita face. Mais precisamente, o aumento da área aberta leva a umaredução do gradiente de densificação.

Para uma dada densidade de orifício, isto é para o número dado deorifícios por unidade de área na face do substrato onde os orifícios se abrem, umaumento na área aberta pode ser obtido aumentando a seção transversal dos orifícios.

Além de certo limite, o aumento da seção transversal dos orifíciosapresenta problemas. O material composto resultante fica menos uniforme. Além disso,pelo menos em certas aplicações, a presença de orifícios que não são fechados durante adensificação do substrato altera as propriedades da peça resultante. Assim, com um discode freio, os testes executados pelo Requerente mostraram que acima de certo limite, apresença de orifícios não-tapados no material composto leva ao desgastesignificativamente maior do material composto. Isto pode ser explicado pela ação nasbordas dos orifícios enquanto o disco de freio está friccionando contra outro disco. Épossível considerar tapar os orifícios depois da densificação. Isto é mencionado nodocumento supracitado US 5405560 que recomenda formar orifícios que têm umdiâmetro na faixa de 0,5 milímetros (mm) a 5 mm. A tapagem dos orifícios necessitauma operação adicional, que aumenta os preços de fabricação e não impede o material deser substancialmente não uniforme.

O aumento da área aberta pelo aumento da densidade de orifício, isto é onúmero de orifícios, traz o problema de fazer um grande número de orifícios de seçãotransversal relativamente pequena. O Requerente estabeleceu que para obter um resultadoque é significativo quanto a redução de gradiente, e assim em termos de redução daduração da densificação, assegurando que o desgaste é análogo àquele de discos de freiode avião fabricados com substratos que não tem nenhum orifício, é necessário formarmais de 1000 orifícios na superfície de um disco que tem um diâmetro de 20 polegadas(50,8 cm). É difícil considerar o uso da técnica descrita nos documentos US 5405560 eWO 2006/129040, se for desejado alcançar um equilíbrio favorável entre economiadurante a densificação e aumento de custos de fabricação para fazer os orifícios.

Objetivo e Resumo da Invenção

Um objetivo da invenção é fornecer um método de fabricar peças emmateriais compostos que têm reforço de fibra de carbono densificada por uma matriz, pelomenos em parte por meio de um processo tipo IVQ, cujo método permite reduzir ogradiente de densificação sem aumentar significativamente os custos de fabricação.

Este objetivo é alcançado por um método que compreende as etapas de:

• produção de uma pré-forma de fibra coerente de fibras de carbono queapresentam orifícios que são formados em pelo menos uma primeira face da pré-forma; e

• densificação de uma pré-forma por um processo tipo infiltração de vaporquímico para depositar nesta um material que constitui a matriz;em cujo método, conforme a invenção:

• os orifícios são formados pela penetração simultânea de umapluralidade da instrumento alongados não-rotatóròs que são substancialmente mutuamenteparalelos e que apresentam nas suas rugosidades de superfície ou porções em relevoconvenientes para quebrar a maioria das fibras que encontram e transferir as fibrasquebradas dentro da pré-forma, a penetração simultânea dos instrumentos sendoalcançada mo vendo-se um suporte que transporta os instrumentos; e

• os instrumentos são selecionados para ter uma seção transversal quetorna possível, dentro da pré-forma de fibra de carbono, obter orifícios que têm umaseção transversal de dimensão média na faixa de 50 micrômetros (/*m)a 500 fim.

O método é notável e permite fazer um grande número de orifíciossimultaneamente pela inserção dos instrumentos alongados que se estendemsubstancialmente paralelos um ao outro. Vantajosamente, tais instrumentos são agulhasfarpadas. Outros instrumentos podem ser usados como lâminas de fio de serra, ....

Outro aspecto notável da invenção é que apesar do arranjo das fibras quesão modificadas ao longo das paredes dos orifícios em relação ao seu arranjo antes daperfuração, os testes que foram executados mostraram que resultados muito bons sãoobtidos quanto a densificação.

Segundo uma característica da invenção, a pré-forma feita de fibras decarbono é provida de orifícios em uma densidade média, medida na primeira dita face,que está na faixa de 0,25 orifícios por centímetro quadrado (orifícios/cm2) a jg(orifícios/cm2)

Segundo outra característica do método, a pré-forma de fibra feita defibras de carbono é provida de uma área aberta, medida na primeira dita face, que estána faixa 0,025 % a 2 % da área total da primeir a dita face.

Vantajosamente, os instrumentos são levados a penetrar por uma distân ciacorrespondente a pelo menos a metade da dimensão da pré-forma paralela medida nosorifícios entre a primeir a face da pré-forma e uma face oposta a esta.

Quando a pré-forma de fibra feita de fibras de carbono é feita preparandouma pré-forma de fibra coerente de fibras de carbono precursoras e carbonização da fibrasubstrato para transformar o precursor de carbono em carbono, os orifícios podem serformados depois da carbonização da fibra substrato ou antes da carbonização desta. Se osorifícios forem feitos anteriormente, para se obter a dimensão de seção transversaldesejada dos orifícios, é necessário prestar atenção ao encolhimento que ocorre durante acarbonização.

Quando a pré-forma de fibra feita de fibras de carbono é feita preparandouma fibra substrato coerente diretamente de fibras de carbono, possivelmente seguidaspelo tratamento de calor da carbonização adicional da fibra substrato, os orifícios podemser feitos na fibra substrato antes ou depois do tratamento de calor adicional. Quando osorifícios são feitos anteriormente, para obter a seção transversal desejada dos orifícios,não é necessári o prestar atenção ao encolhimento, desde que o tratamento de calor decarbonização adicional não induz encolhimento significante.Em uma determinada implementação do método, os orifícios podem serformados enquanto a fibra substrato está sendo feita de fibras de carbono precursoras defibras de carbono. Quando se produz a fibra substrato inclui uma etapa de costurar fibrassuperpostas em conjunto, os orifícios podem ser feitos simultaneamente com esta costura,p. ex. montando em um suporte comum tanto os instrumentos usados para formar osorifícios como as agulhas usadas para costurar.

Vantajosamente, quando o método é usado para fazer discos de freio emmaterial composto de carbono/carbono, a densificação da pré-forma fibrosa porinfiltração de vapor química é realizada sem nenhuma eliminação da camada superficialexecutada antes do fim da densificação. Assim, o método é notável por permitir se obtera densidade desejada do material composto de um disco de freio sem necessidade deexecutar uma pluralidade de ciclos de densificação separados por uma ou várias etapas deeliminação da c amada superficial para reabrir a porosidade na superfície da pré-for ma.

A invenção também provê um disco de freio de material composto de fibrade carbono reforçada como obtido pelo método acima mencionado.

Breve Descrição dos Desenhos

A invenção pode ser mais bem entendida na leitura da descrição feitaabaixo por meio da não limitação da indicação e com referência aos desenhos anexos, emque:

a Figura 1 mostra as etapas sucessivas da produção de uma peça emmaterial composto em uma primeira implementação do método da invenção;

• a Figura 2 mostra um arranjo que permite uma pluralidade de orifíciosser formada simultaneamente em uma fibra substrato;

• a Figura 3 é uma vista em detalhe de uma agulha usada na disposição daFigura 2;

• a Figura 4 é uma vista da seção transversal no plano III-III da Figura 3;

• a Figura 5 é uma vista em detalhe de um instrumento de variantesusáveis na dispôs ição da Figura 3;

• a Figura 6 é uma vista da seção transversal da agulha da Figura 5;

a Figura 7 é uma vista de outro instrumento de variantes usáveis nadisposição da Figura 2;

• a Figura 8 é uma vista diagramática de uma pré-forma de fibra anular deum disco de freio na qual os orifícios foram formados;

• Figura 9 a 12 são vistas de seção fragmentárias mostrando vár ios modosde formar orifícios que abrem pelo menos uma das faces principais de uma fibra substratoque constitui uma pré-forma de fibra anular de um disco de freio;

• a Figura 13 é um diagrama mostrando um disco de freio obtido depois dadensificação do tipo IVQ e trabalho mecânico final, usando uma pré-forma da espéciemostrada na Figura 8;

a Figura 14 é uma microfotografia mostrando a abertura de um orifícioformado em uma pré-forma de fibra anular de um disco de freio por meio de uminstrumento como aquele das Figuras 3 e 4;

• a Figura 15 é uma microfotografia mostrando uma seção longitudinal deum orifício semelhante aquela mostrada na Figura 14;

a Figura 16 mostra as etapas sucessivas de produção de uma peça emmaterial composto em uma segunda implementação de um método conforme a invenção;e

• a Figura 17 mostra uma disposição que permite que orifícios sejamfeitos em uma fibra de carbono substrato precursora em uma variante da segundaimplementação.

Descrição Detalhada de Implementações da Invenção

Uma primeira etapa 10 do método da Figura 1 compõe-se na produção deuma fibra substrato tridimensional (3D) coerente de fibras de carbono.

Uma fibra substrato 3D é dita ser "coerente" se for capaz de sermanipulada sem perder a sua coesão, embora apresente certa quantidade da flexibilidade.

Várias técnicas para fazer fibra substrato 3D coerente são bemconhecidas.

É possível começar com elementos de fibras unidirecionais (ID) comofios ou cabos que são usados para formar um substrato 3D diretamente tecendo-se,unindo-se, ou com debrum tridimensional.É também possível começar de texturas de fibra bi-dimensionais (2D)como tecidos, trabalhos de malha, tranças chatas, feltros fino, folhas unidirecionais (UD)compostas de fios ou cabos mutuamente paralelo, ou folhas (nD) multidirecionaiscompostas de folhas UD sobrepostas em direções diferentes e unidas por costura ou pelaimplantação de cabos através das telas para se obter uma fibra substrato 3D. Como modode exemplo, o documento US 5792715 tem um método de fazer fibra substratos 3D dematerial composto para formar pré-formas de fibra anular espessa para discos de freio.Neste método, as telas cortadas das folhas nD são sobrepostas e unidas em conjunto porcostura progressivamente conforme são sobrepostas umas as outras.

A fibra substrato pode ser feita de fibras de carbono ou de fibras decarbono precursoras que podem ser mais convenientes para resistir as várias operaçõestêxteis usadas para fazer uma fibra substrato 3D. Em tais circunstânc ias o precursor étransformado no carbono aplicando tratamento de calor depois que a fibra substrato foiformada.

Uma pré-forma de fibra de carbono da forma fechada para aquela de umapeça que deve ser feita pode ser obtida (etapa 12):

• diretamente na forma de uma fibra substrato feita de fibras de carbono;

• ser cortada de uma fibra substrato feita de fibras de carbono;

• diretamente por carbonização de uma fibra substrato feita de fibras decarbono precursoras;

• por carbonização de uma fibra substrato feita de fibras de carbonoprecursoras e sendo cortadas das fibras substrato carbonizadas; ou

• recortando uma pré-forma de uma fibra substrato feita de fibras decarbono precursoras, e por carbonização da pré-forma.

Nas duas primeiras possibilidades e de maneira conhecida, depois de umafibra substrato ter sido feita de fibras de carbono, o tratamento de calor de altatemperatura (TCAT) pode ser executado em uma temperatura mais alta do que aquelaalcançada durante a carbonização para que as propriedades das fibras sejam modificadas ea impureza contida nesta, se houver alguma, seja eliminada.

Com as fibras substrato 3D para formar a pré-forma de fibra anular paradiscos de freio de material composto, a prática comum é fazer uma fibra substrato 3D defibras de carbono precursoras, p. ex. como poliacrilonitrila pré-oxidada (PANELA). Aspré-formas de disco do freio de fibra de carbono então são obtidas recortando porçõesque têm uma forma de disco da fibra substrato 3D feita de fibras de carbono precursoras epela carbonização, com a dimensão das porções de desenho para recortar que sãodeterminadas como uma função da dimensão das pré-formas que devem ser obtidas ecomo uma função do encolhimento que ocorre durante a carbonização.

Uma etapa seguinte (14) do método da Figura 1 compõe-se na produção deorifícios na pré-forma de fibra de carbono para facilitar o acesso de um gás de reação aonúcleo da pré-forma durante a densificação subseqüente desta por meio de um processotipo IVQ.

Em uma variante, quando a pré-forma é obtida sendo cortada de uma fibrasubstrato feita de fibras de carbono, os orifícios podem ser formados no substrato antesdo recorte da pré-forma.

Além do mais, quando a fibra substrato é obtida diretamente de fibras decarbono, os orifícios podem ser formados antes ou depois de qualquer carbonizaçãoadicional.

Os orifícios são formados pela pluralidade de instrumentos alongados quese estendem substancialmente paralelos uns aos outros para penetrar simultaneamente empelo menos uma das faces da pré-forma, os instrumentos apresentam nas suas rugosidadessuperficiais ou porções de relevo conveniente para quebrar a maioria das fibras queencontram e transferir as fibras quebradas dentro da pré-forma durante a penetração dosinstrumentos na pré-forma. Tais instrumentos podem ser vantajosamente constituídos poragulhas farpadas.

Na seção transversal, o tamanho dos orifícios formados é preferivelmenteselecionado para ser bastante grande para prover acesso a um gás de reação ao núcleo dapré-forma sem ser isolado prematuramente pela deposição da matriz durante adensificação, e os orifícios podem ser de maior área de seção transversal quando osorifícios passam através de uma espessura maior da pré-forma.

Contudo, o tamanho dos orifícios deve permanecer limitado para assegurarque, depois da densificação, nenhum orifício residual de um tamanho demasiado grandepermanece o que poderia alterar o comportamento da peça que é feita, por exemplo,quando se produz discos de freio, que poderiam levar a altos níveis de prematurodesgaste. Com discos de freio, a presença de orifícios residuais de pequena seção podeser tolerada à medida que eles ficam tapados rapidamente por partículas produzidas pelafricção.

A dimensão da seção transversal média dos orifícios assimpreferivelmente está na faixa 50 um a 500 /*m. Os orifícios não são necessariamente naforma de círculos regulares, considerando a forma dos instrumentos usados, a direção dasfibras, e o modo que algumas fibras retornam em direção às suas posições originaisdepois que o instrumento passou, mas não necessariamente na maneira regular. Por isso adimensão sob consideração não é um diâmetro de orifício mas uma dimensão de seçãotransversal média, determinada medindo a área ocupada pelo orifício na face pela qual éformado, e então calculado do diâmetro de um círculo que apresenta a mesma área .

É também importante que a distância entre os orifícios seja bastantepequena para garantir que o gás de reação tenha acesso fácil a todas as zonas dentro dapré-forma, mas fazer assim sem multiplicar o número de orifícios excessivamente paraevitar alterar as propriedades mecânicas da peça feita e evitar alterar as propriedadestribológicas quando a peça é un disco de freio.

Por isso a densidade de orifício média preferivelmente está na faixa 0,25orifícios/cm2 a 16 orifícios/cm^ on(je a densidade é medida sobre ou em cada face dapré-forma na qual os orifícios são formados.

Também preferivelmente, para as razões acima mencionadas, é desejáv elformar os orifícios de tal maneira a se obter uma área aberta que está entre 0,025 % a 2%, onde a área aberta é a fração da área total que é ocupada pelos orifícios na ou emcada face da pré-forma na qual os orifícios são f ormados.

A figura 2 mostra uma disposição que permite que os orifícios sejamformados em uma pré-forma 20 para um disco de freio, a pré-forma que é obtida sendocortada de uma fibra substrato 3D feita de fibras de carbono precursoras e pelacarbonização.A pré-forma pode ser uma pré-forma anular, p. ex. obtida sendo cortadade uma fibra substrato. É também possível formar os orifícios em uma pré-forma emforma de um disco completo do qual a porção central é posteriormente retirada sendorecortado para obter uma pré-forma da densificação que apresenta uma forma anularfechada daquela do disco de freio que deve ser obtido.

Uma pluralidade de agulhas 30 estende-se verticalmente em uma ou váriaslinhas e são seguradas a um suporte comum 32 ou dispositivo de agulha de formacircular. O dispositivo de agulha 32 é unido a um membro 34 que serve para comunicar omovimento na tradução vertical às agulhas em uma direção e no sentido contrári o, p.ex. o membro móvel de uma prensa.

A pré-forma 20 é apoiada horizontalmente por uma chapa baseadahorizontalmente móvel 22, com uma camada de base 24 interposta na qual os fins dasagulhas 30 podem penetrar sem ser danificadas. Como modo de exemplo, a camada debase 24 é uma estrutura perfurada relativamente rígida como uma espuma de carbono, oupré-forma de disco de sacrifício feito de fibras de carbono. É também possível usar umachapa de base em 22 orifícios, com o arremesso dos orifícios na chapa de base 22, oarremesso de agulhas e a direção do movimento horizontal relativo entre a chapa de base22 e o dispositivo 32, quando ocorre, sendo tal que, movendo-se verticalmente, cadaagulha está sempre no r egistro com um orifício na chapa de base 22.

Uma chapa que não emperra 36 é apoiada pelos terminais de formadianteira 38a de varas 38 que se estendem verticalmente da face de fundo do dispositivoda agulha e isto é transportado por meio dessa, o jogo de agulhas 30. As varas 38 podemescorregar em orifícios formados na chapa que não emperra 36. As molas helicoidais 38asão montadas em volta das varas 38 entre o dispositivo de agulha 32 e a chapa que nãoemperra 36. A chapa que não emperra 36 tem perfurações 36a para passar as agulhas 30.Quando o dispositivo de agulha 32 é abaixado, a chapa que não emperra 36 fica contracontigü idades 26 transportadas pela chapa de base 22 e as agulhas penetram na pré-formapassando pelas perfurações 36a, com as molas 38a sendo comprimidas. O movimentodescendente das agulhas é definido pelo golpe da prensa.

Quando o dispositivo de agulha é posteriormente levantado, a chapa quenão emperra 36 é mantida apertada contra a pré-forma 20 pelas molas 38a por um tempoque permite às agulhas serem extraídas da pré-forma.

Um ciclo de formação dos orifícios pode compreender um ou váriosciclos de penetração e retirada de agulha e permitir várias centenas de orifícios sejamformados simultaneamente. As agulhas 30 são montadas no dispositivo de agulha 32 noespaçamento substancialmente regular. Os orifícios podem ser feitos usando umapenetração e ciclo de retirada de agulha única de uma área dada da pré-forma, com oarremesso das agulhas 30 no dispositivo 32, então correspondente ao arremesso dosorifícios que devem ser formados na pré-forma. É também possível fazer os orifícios emuma dada área da pré-forma que usa uma pluralidade de ciclos com a pré-forma 20movido horizontalmente movendo a chapa de base 22 entre dois ciclos sucessivos. Oarremesso das agulhas 30 no dispositivo 32 é então uma função da amplidão dadeslocação da pré-forma quanto ao dispositivo de agulha entre dois ciclos sucessivos, e doarremesso de orifício que é ser alcançado.

As figuras 3 e 4 são vistas em detalhe mostrando um exemplo de umaagulha farpada conveniente. A agulha 30 tem uma seção de trabalho 30a que ésubstancialmente triangular na forma com bordas arredondadas ao longo as quais as farpas31 são formadas. As farpas são formadas por intervalos de forma curva e eles sãodistribuídos substancialmente regularmente ao longo da agulha, que é formada nasucessão nas três bordas. Tais agulhas são conhecidas como agulhas "sentidas" que sãousadas para costura de texturas de fibra. Enquanto a agulha está penetrando na pré-forma,a maioria das fibras da peça encontradas pelas farpas 30a é coitada, enquanto algumas sãotransferidas.

As figuras 5 e 6 são vistas em detalhe de outro tipo de agulha farpada, aagulha 32 tem uma seção de trabalho 32a na forma de uma gota de água da qual seprojeta uma borda 32b tendo farpas 33 formadas nesta.

Outros instrumentos que não de agulhas farpadas podem ser usados, porexemplo lâminas de serr a 36 como mostrado na Figura 7, tendo dentes 37.

A dimensão da seção transversal média dos orifícios formados varia emfunção de: seção de trabalho dos instrumentos; as características das rugosidades ouporções de relevo formaram-se nos instrumentos; o número de penetrações executou paracada orifício; a velocidade notável dos instr umentos; e as características das pré-formas aserem furadas. O termo "seção de trabalho" do instrumento é usado para significar aseção da porção de um instrumento que apresenta farpas, dentes, ou outras asperezas ouporções de relevo. Em todas as circunstâncias, para obter um orifício da seção desejada,um instrumento é selecionado que tem uma seção de trabalho que é substancialmentemaior do que a seção desejada, para prestar atenção ao fato que as fibras empurradasatrás pelo instrumento durante a penetração tendem a voltar em direção à sua posiçãooriginal depois que o instrumento foi retirado. Assim, por exemplo, formando orifíciosem uma pré-forma de costura feita de fibras de carbono usando instrumentos como asagulhas mostradas nas Figuras 3 e 4, as agulhas são selecionadas tendo uma seção detrabalho que é várias vezes maiores do que a seção dos orifícios a ser feitos. Com outrosinstrumentos e outros tipos da pré-forma, a seção de trabalho correspondente a uma seçãode orifício desejada pode ser prontamente determinada pelo experimento.

A profundidade dos orifícios formados varia como uma função dadistância de penetração das farpas ou outras asperezas do instrumento na pré-forma, ecomo uma função das características da pré-forma a ser furada. Deve ser observado quecom uma agulha da espécie mostrada nas Figuras 3 e 4, o comprimento de trabalho eficazpara formar um orifício não se estende pelo que o ponto da agulha, desde que as fibrasnão sejam duravelmente deslocadas pela porção da agulha que se estende entre o seuponto e a farpa que é muito próxma ao ponto.

A figura 8 mostra uma pré-forma de fibra anular 40 para um disco de freiono qual os orifícios 40a foram formados. Neste exemplo, os orifícios são distribuídosregularmente em uma rede da forma quadrada. Outras distribuições de orifício podem serselecionadas, por exemplo uma rede hexagonal, ao longo de círculos concêntricos....

A provisão pode ser feita para os orifícios para ser por orifícios que seabrem em duas faces opostas da pré-forma 40, ou orifícios que são quase por orifícios,isto é naquele fim distâ ncia curta da face da pré-forma em frente da face pela qual osorifícios são formados, como mostrado na Figura 9. Tais orifícios são obtidos causandoas porções de trabalho das agulhas passar pela espessura inteira ou praticamente aespessura inteira da pré-forma.

Em uma variante, os orifícios formados na pré-forma 40 podem serorifícios cegos formados de duas faces opostas da pré-forma, como mostrado na Figura10, com os orifícios que então se estendem por cima de uma distância que é não menosda metade da espessura da pré-forma como medido entre duas faces ditas. Com umadisposição da espécie mostrada na Figura 2, isto pode ser alcançado formando umaprimeira série de orifíci os causando os instrumentos penetrar por uma face da pré-forma,sem que ir diretamente pela pré-forma, e então formar uma segunda série de orifícios namaneira semelhante depois de virar a pré-forma.

Também em uma variante, os orifícios formados na pré-forma podemestender-se no viés, para formar um ângulo não-zero com o normal à face da pré-formapela qual os instrumentos são inseridos. Com uma disposição da espécie mostrada naFigura 2, isto pode ser alcançado montando as agulhas no viés no dispositivo de agulha emovendo a paralela de dispositivo às agulhas. Tais orifícios no viés podem ser quase pororifícios ou eles podem ser da profundidade limitada como mostrado nas Figuras 11 e 12.

Depois que os orifícios foram formados na pré-forma de fibra de carbono,a pré-forma é densificada por um processo de tipo de IVQ (etapa 16 na Figura 1). Osprocessos de densificação de tipo de IVQ de formar carbono ou matrizes cerâmicas sãobem conhecidos.

A figura 13 mostra que um disco de freio 50 como pode ser obtido apósdensificação da pré-forma da Figura 9 e depois do trabalho mecânico final. Os orifícios50a podem permanecer visíveis e não têm de ser completamente tapados durante adensificação, contanto que eles não alterem a tribologia e as propriedades de resistênciaao desgaste do disco, em determinado contanto que eles sejam bastante pequenos paraficar tapados muito rapidamente por partículas de uso.

Pelo menos em algumas circunstâncias, o método da invenção podepermitir realizar um grau desejado da densificação sem ele sendo necessário paraexecutar qualquer intermediário eliminação da camada superficial da peça. Contudo,dependendo da espessura da peça que deve ser feita e na densidade final desejada, taleliminação da camada superficial pode ser executado.Deve ser observado que no contexto da invenção, não é excluído que umaetapa da densificação parcial por um processo tipo IVQ é seguido por uma etapa final dadensificação por um processo outro que não um processo tipo IVQ. Como modo deexemplo, uma etapa final pode compor-se em uma etapa de siliconização pelaimpregnação com silício fundido depois que uma matriz de carbono foi formada.

Exemplo 1

As pré-formas de fibra de carbono foram feitas para discos de freio deavião como se segue:

• formando nD folhas de fibras de PANELA preoxidadas drapejando comleve costura de três folhas UD que formam ângulos de +60 ° uma entre ou outra;

• formação de uma 3D pré-forma de fibra sobrepondo e costurando astelas obtidas das folhas nD resultantes, usando o método do documento US 5792715;

• recorte de porções em forma de disco da 3D fibra substrato; e

• carbonização as porções de desenho para recortar para obter as pré-formas de fibra da forma de disco feita de fibras de carbono.

A pré-forma resultante foi densificada de maneira convencional por IVQpara obter uma matriz de carbono utilização de um processo que compreende um primeirociclo de densificação de 500 horas (h), eliminar a camada superficial, e uma segundadensificação de 75 h.

Outras pré-formas como obtido deste modo depois da etapa decarbonização foram furadas por buracos que usam uma disposição como mostrado naFigura 2 com agulhas farpadas que têm uma seção de trabalho triangular como mostradona Figura 3 e fornecidas pelo fornecedor Groz Beckert abaixo de referência 15 x 18 x 20x3,5 R33 G 3012, tendo três farpas por borda. As agulhas foram montadas em umdispositivo de agulha em um arremesso de 20 milímetros (mm). A distânc ia depenetração foi ajustada para passar pela espessura inteira da pré-forma causando asagulhas penetrar 1 mm na camada baseada. Movendo a chapa baseada que transporta apré-forma, os buracos foram feitos de cada face em uma densidade de um buraco cada 5mm em cada face, dando uma densidade de 4 orifícios/cm2

A figura 14 mostra a abertura de um buraco resultante. É substancialmenteoval na forma. Quando as agulhas usadas têm uma seção de trabalho na forma de umtriângu Io equilateral com a altura igual a aproximadamente 1 mm, é considerado que osburacos formados apresentam uma dimensão transversal secional média deaproximadamente 350 fim. A figura 15 é uma seção longitudinal de um buraco resultante.Pode ser visto que ele se estende perto da vizinhança da face da pré-forma em frente daface pela qual as agulhas foram inseridas, mas sem direito passante pela pré-forma, asporções de fim das agulhas que não são eficazes para formar um buraco durável.

Uma pré-forma como furado deste modo foi densificada com uma matrizde carbono utilização do mesmo processo de IVQ que isto usado para a pré-forma não-furada, mas execução de um ciclo 500 h de densificação único.

As pré-formas densificadas foram posteriormente trabalhadas a máqu inaàs dimensões finais de um disco de parte fixa do motor elétrico central anular de um freiode disco de aviação (espessura 24,5 mm, dentro do diâmetro 248,85 mm, e fora dodiâmetro 418,75 mm).

A tabela abaixo de demonstrações os resultados obtidos.

Pré-forma não-perfurada

Pré-forma perfurada

Densidade relativa depois de 500 h 1,69

1,78

Eliminar a camada superficial sim não

Densificação adicional mais de 75 h sim não

Densidade relativa final depois 1,75

1,77

de trabalhar a máquina

Notavelmente, uma densidade final foi obtida com a pré-forma furada quefoi um pouco maior do que isto obtido com a pré-forma não-furada, sem o passo queescalpa, e utilização só do primeiro ciclo de densificação. As economias assim realizadasdurante a densificação são consideráveis, e muito maiores do que o custo extra de furar apré-forma, com o método da invenção que permite formar várias centenas de buracossimultaneamente rapidamente e simplesmente.

Exemplo 2

As pré-formas de fibra de carbono são feitas para discos de freio de aviãocomo no Exemplo 1, algumas pré-formas que são para fazer discos de rotor, outras pré-formas que são para fazer discos de parte fixa do motor elétrico de fim, e ainda outraspré-formas para fazer discos de parte fixa do motor elétrico central (onde um freiocompreende uma pilha de parte fixa do motor elétrico e discos de rotor na alternação).

As pré-formas de cada tipo do disco foram submetidas aos tratamentosseguintes:

A) que forma buracos por meio de agulhas como os usados no Exemplo 1,a uma densidade de 4 orifícios/cm2 ^e ca(ja uma das caras com a penetração tal que osfins das agulhas projetaram por cima de um comprimento de 6,63 mm para assegurar quea primeira farpa de cada agulha foi diretamente pela pré-forma e passou fora da faceoposta;

B) que forma orifícios como em A), mas em uma densidade de 2holes/cm2 ^e cada uma das caras;

C) que forma orifícios de só uma das caras que usam um jato de ág uaabaixo de pressão como descrito em documento WO 2006/129040 com um bocal que temum diâmetro de passage m de 0,12 mm, e com densidade de buraco de 1 orifício/cm2-

D) que forma orifícios como em C), mas com um bocal que tem umdiâmetro de passagem d e 0,20 mm;

E) que forma orifícios por meio de um raio laser de uma face única só,usando um raio laser C02 em um poder de 3,5 quilowatts e uma duração de pulso de raiolaser de 0,1 segundos (), a densidade dos orifício s que são 1 m^;

F) que não forma nenhum orifício.

As pré-formas furadas e não-furadas foram densificadas com uma matrizde carbono utilização do mesmo processo de IVQ que compreende uma pluralidade deciclos de densificação com uma duração total de 600 h, e sem intermediário escalpar.Depois da densificação, o rotor, a parte fixa do motor elétrico central, e os discos departe fixa do motor elétrico de fim foram trabalhados a máquina às suas dimensõesfinais, dando dentro de diâmetros de 281,25 mm, 248,85 mm, e 248,85 mmrespectivamente, fora de diâmetros de 450,85 mm, 418,75 mm, e 418,75 mmrespectivamente, e a espessura de 23 mm, 24,5 mm, e 20 mm respectivamente.

A tabela I dá os valores de densidade relativos médios como medido emcada lote de discos do mesmo tipo que tem pré-formas que foram submetidas ao mesmotratamento de formação de orifício, se algum houver, e com o número de discos por loteque é dado em parênteses depois do valor de densidade relativo médio.

Tabela I

<table>table see original document page 19</column></row><table>

As densidades mediram quando os orifícios foram formados nas pré-formas que usam agulhas A) e demonstração de B):

• melhora significante comparou-se com os resultados obtidos com pré-formas não-perfuradas F);

• realização que é substancialmente equivalente e muitas vezes um poucomelhor do que isto obtido quando os orifícios são formados por um jato de água C) ouD), ou pelo raio laser E), mas com a formação de orifício que é muito mais simples emais rápidos; e

• realização melhorada com densidade de orifíc io mais alta, A) melhor doque B).

Exemplo 3As pré-formas de fibra de carbono de discos de freio de avião foram feitascomo no Exemplo 2.

Os orifícios foram formados nas pré-formas por meio de agulhas farpadasde vários tipos, fornecidos pelos fornecedores Foster Needles Co e Groz Beckert. As pré-formas com orifícios foram densificadas, e rotor, parte fixa do motor elétrico central, e osdiscos de parte fixa do motor elétrico de fim foram trabalhados a máquina como noExemplo 2. A tabela II dá os valores de densidade relativos medidos para cada tipo dodisco de tipos diferentes da agulha e densidades de orifício diferentes. As agulhas emquatro primeiras linhas foram agulhas do fornecedor Foster Needle Co, com alturas deseção de trabalho que estão na faixa 0,45 mm a 0,55 mm, e outras agulhas foram agulhasdo fornecedor Groz Beckert com seções de trabalho que têm alturas que estão na faixa 0,7mm a 1 mm. Por meio da comparação, as densidades relativas médias obtidas para discosfeitos na mesma maneira mas sem orifícios que são formados nas pré-formas tambémforam medidas.

Tabela} II

Tipo de agulha Densidade de orifício

<table>table see original document page 20</column></row><table>1,7321,7375 1,7401,724

1,717 1.76615X18X20X3,5 U 333 G1012 4 hl/cm2 2

1,735

10

1,743

1,725

15 1,728

1,713

1,717

20

1,714

1,717

25 1,734

15X18X32X3,5 R 333 G1002

4hl/cm2

15X18X32X3,5 R 333 G3017 4 hl/cm2 2

1.717 1.780

15X16X25X3,5 M de 333 G3010 4 hl/cm2 2

15X18X20X3,5 R 333 G3012 2 hl/cm2 2

1,746 1,743

15X18X20X3,5 R 333 G3012 2 hl/cm2 2

1,724 1,772

15X18X20X3,5 R 333 G3012 4 hl/cm2 2

1.718 1,779

15X18X20X3,5 R 333 G3012 4 hl/cm2 1

1,757 1,743

15X18X20X3,5 R 333 G3012 8 hl/cm2 2

1,714 1,775

15X18X20X3,5 R 333 G2002 2 hl/cm2 2

15X20X3,5 R 333 G1002 4 hl/cm2 2 1,745

0 0 1,675 1,691 1,736

Pode ser visto que a densidade de discos obtidos de pré-formas que têm3 0 orifícios foi maior do que aquele de discos obtidos de pré-formas sem orifícios, mas quea densidade não depende muito do tipo da agulha usada, embora as agulhas se diferenciemnão só nas suas seções de trabalho, mas também nos números, formas, e profundidadesdas suas farpas.

A figura 16 relaciona-se a outra implementação do método da invençãoque se diferencia da implementação descrita em cima com referência à Figura 2 em queos orifícios são formados na etapa de precursor de carbono.

O método da Figura 16 compreende na sucessão um passo 60 de formaruma 3D fibra substrato de fibras de precursor de carbono, um passo 62 de obter uma pré-forma de fibra de precursor de carbono (à medida que o substrato 3 D não constitui talpré-forma), um passo 64 de orifícios se formam nas pré-formas de fibra de precursor decarbono, um passo 66 da carbonização a pré-forma de fibra de precursor de carbonofurada para obter uma pré-forma de fibra de carbono furada, e um passo 68 dedensificação a pré-forma de fibra de carbono furada por um processo de tipo de IYQ.

Os orifícios podem ser formados na pré-forma de fibra de precursor decarbono na mesma maneira que descrito em cima para a primeira incorporação. Semembargo, para a dimensão de transversal seção dos orifícios, a conta tem de ser tomadado encolhimento durante a carbonização, com os orifícios formados na pré-forma de fibrade precursor de carbono que assim tem de ter uma seção maior do que a seção desejadapara os orifícios na pré-forma de fibra de carbono.

Em uma variante da segunda implementação, os orifícios podem serformados não depois que a 3D fibra substrato de fibras de precursor de carbono foi feita,mas enquanto está sendo feito. Um exemplo de uma disposição que é conveniente comesta finalidade é mostrado na Figura 17.

Nesta implementação, uma fibra substrato 3D feita de fibras de carbonoprecursoras é feita sobrepondo e vinculando em conjunto 2as dobras de fibra, folhas defibra p. ex. multidirecionais. As folhas são vinculadas em conjunto por costura utilizandoagulhas farpadas, com isto que é feito progressivamente como as folhas são superpostasum em ou outro, vinculando ser executado por fibras que são transferidastransversalmente quanto às folhas (Z direção) pela ação das agulhas. Tal método é bemconhecido. A referência é pode ser feito ao documento supracitado US 5792715.Como mostrado na Figura 17, a fibra substrato 70 que está sendoacumulado é apoiada horizontalmente por uma chapa de base 72 com uma camada de base interposta 74.

O dispositivo de agulha 80 transporta uma pluralidade de primeiras agulhas82, cada serviço para executar a ligação entre as dobras do substrato transferindo fibras, euma pluralidade de segundas agulhas 84 serviço para formar orifícios no substrato. Asagulhas 82, 84 estendem-se verticalmente e o dispositivo de agulha 80 é segurado a ummembro 86 serviço para comunicar o movimento de tradução vertical (Z direção) em umadireção e no sentido contrário.

As agulhas 82 e 84 são dispostas em uma ou várias linhas que seestendem transversalmente quanto a uma direção horizontal X no qual a chapa de base 72pode ser movida em uma direção e no sentido contrár io, uma nova dobra que éacrescentada quando a chapa de base consegue o fim do seu golpe.

As agulhas 82 são mais numerosas do que as agulhas 84 e são da seção detrabalho relativamente menor. Tipicamente, para agulhas farpadas que têm uma seção detrabalho da forma triangular, a altura de seção não é preferivelmente maior do que 0,6mm, com a função das agulhas 82 sendo para transferir fibras na direção Z e não fazerorifícios que persistem depois que a pré-for ma foi carbonizada.

As agulhas 84 estão presentes no número relativamente pequeno e são deum comprimento e uma seção de trabalho que são maiores do que aqueles das agulhas 82.Preferivelmente, o comprimento das agulhas 84 é selecionado a não menos da metade daespessura da fibra substrato que deve ser feito para fornecer orifícios que se estendem decada uma das suas caras pelo menos pelo que o meio plano do substrato. A seção detrabalho das agulhas 84 é selecionada para ser suficientemente grande para formarorifícios que, depois da carbonização, apresentar uma dimensão média desejada de nãomenos de 50 fi m. Usando agulhas farpadas que têm uma seção de trabalho triangular, aaltura de seção é preferivelmente não menos de 1 mm.

O número de agulhas 84 comparado com o número de agulhas 82 éselecionado como uma função da densidade de orifício desejada e como uma função dadensidade de costura que deve ser executada pelas agulhas 82.A chapa de base 72 é móvel verticalmente para ser capaz de ser abaixadopasso a passo como as novas dobras são colocadas nisso e para controlar a densidade defibras que são transferidas na direção Z em todas as partes da espessura da fibrasubstrato.

Depois que a dobra última foi costurada, terminando a etapa de costurapode ser executado, possivelmente com a chapa de base 72 abaixado gradual para tersubstancialmente a mesma densidade de orifíci os formados pelas agulhas 84 em cada facedo substrato.

Naturalmente, as agulhas 84 podem ser substituídas por outrosinstrumentos com asperezas, como acima mencionado.

A operação de formação de orifícios simultaneamente com a acumulaçãode uma fibra substrato ou pré-forma pode ser executada igualmente bem quando a fibrasubstrato ou a pré-forma são feitas de fibras de precursor de carbono como quando é feitode fibras de carbono.

Especialmente, fazendo uma fibra o substrato ou uma pré-formadiretamente de fibras de carbono que usam uma etapa de costura em conjunto superpâdobras de fibra, uma disposição da espécie mostrada na Figura 17 pode ser usada paraformar os orifícios simu ltaneamente com a costura.

Claims

1. Método de fabricação de uma peça em material composto que possuireforço de fibra de carbono densificada por uma matriz, o método sendoCARACTERIZADO pelas etapas de:- produzir uma pré-forma coerente de fibras de carbono que apresentamorifícios que são formad os em pelo menos uma primeira face da pré-forma; e- densificar a pré-forma por um processo tipo infiltração por vapor químicopara depositar nesta um material que constitui a matriz e obtida;em que:- os orifícios são formados pela penetração simultânea de uma pluralidadede ferramentas alongadas não-rotatórias que são substancialmente mutuamente paralelas eque apresentam nas suas superfícies, rugosidade ou porções em relevo adequadas paraquebrar a maioria das fibras que encontrar e transferir fibras quebradas dentro da pré-forma, a penetração simultânea das ferramentas sendo alcançadas pelo movimento de umsuporte que traz as ferramentas; e- ferramentas selecionadas para apresentar uma seção transversal que tornapossível, dentro da pré-forma de fibra de carbono obter orifícios que apresentam umaseção transversal de dimensão média na faixa de 50 |am a 500 |xm.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelasferramentas usadas serem constituídas de agulhas farpadas.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelasferramentas usadas serem constituídas de lâminas de fio de serra.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,CARACTERIZADO pela pré-forma de fibra ser feita de fibras de carbono com orifíciosque apresentam uma densidade média, medida sobre a dita primeira face, na faixa de 0,25orifícios/cm2 a 16 orifíc ios/cm2.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3,CARACTERIZADO por uma pré-forma de fibra ser feita de fibras de carbono com umaárea aberta medida sobre a dita primeira face, representando 0,025% a 2% da área totalda dita primeira face.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pelas ferramentas serem levadas a penetrar por uma distânciacorrespondente a pelo menos metade da dimensão da pré-forma medida paralela aosorifícios entre a primeir a face da pré-forma e uma face oposta a esta.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pela pré-forma de fibras de carbono ser obtida pela produção deuma pré-forma de fibra coerente de fibras de carbono precursoras e carbonização dosubstrato da fibra para transformar o precursor de carbono em carbono, em que osorifícios são formados a pós o substrato da fibra ter sido carbonizado.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pela pré-forma de fibras de carbono ser obtida pela produção deuma pré-forma de fibra coerente de fibras de carbono precursoras e carbonização dosubstrato da fibra para transformar o precursor de carbono em carbono, em que osorifícios são formados no substrato da fibra antes do substrato da fibra ser carbonizado.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pela pré-forma de fibra feita de fibras de carbono ser obtida pelopreparo de um substrato de fibra coerente de fibras de carbono e formação subseqüen tede orifícios.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pela pré-forma de fibra feita de fibras de carbono ser obtida pelopreparo de um substrato de fibra coerente diretamente a partir das fibras de carbono,seguido de uma etapa de carbonização adicional, e os orifícios serem formados nosubstrato da fibra após a carbonização adicional.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pela pré-forma de fibra feita de fibras de carbono ser obtida pelopreparo de um substrato de fibra coerente diretamente a partir das fibras de carbono,seguido de uma etapa de carbonização adicional, e os orifícios serem formados nosubstrato da fibra antes da carbonização adicional.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8, 9 e 11,CARACTERIZADO pelos orifícios serem formados durante a produção do substrato defibra das fibras de carbono precursoras.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelosubstrato da fibra incluir uma etapa de costurar telas de fibra sobrepostas pelo uso deagulhas trazidas por um suporte móvel, em que as ferramentas de formação de orifíciosão montadas sobre o mesmo suporte que as agulhas usadas para a costura.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13,CARACTERIZADO por produzir um disco de freio em um material composto decarbono/carbono, em que a densificação da pré-forma fibrosa por infiltração por vaporquímico ser alcançada sem qualquer etapa de eliminação da camada superficial serrealizada antes do término da densificação.

15. Disco de freio de material composto de fibra de carbono reforçadaCARACTERIZADO pelo freio ser obtido por um método de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 14.