ES2254673T3 - Material de moldeo con estructura de ventilacion para gases atrapados. - Google Patents
Material de moldeo con estructura de ventilacion para gases atrapados.Info
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Abstract
Un material de moldeo multicapa preformado que comprende: una capa de material fibroso de refuerzo, y una capa de material de resina de refuerzo, la inherente pegajosidad de la capa de resina de refuerzo manteniendo el material fibroso de refuerzo en su sitio, estando el material de refuerzo, al menos en parte, seco con respecto a la resina de refuerzo, caracterizado porque dicho material de resina de refuerzo comprende una primera estructura de ventilación con canales de ventilación para conducir gases en sentidos paralelos al plano de la capa de refuerzo y perpendiculares al mismo para permitir que los gases escapen del material de moldeo por la capa de refuerzo durante el procesado para evitar el atrapamiento de gases.
Description
Material de moldeo con estructura de ventilación
para gases atrapados.
La presente invención se refiere a un material de
moldeo, en particular pero no en exclusiva, a un material de moldeo
que comprende un material fibroso de refuerzo unidireccional.
Los materiales compuestos para moldear comprenden
un material de resina y un material fibroso de refuerzo. La
viscosidad del material de resina está fuertemente influenciada por
la temperatura de la resina. Durante el proceso, al calentar la
resina, la viscosidad de la resina desciende, permitiendo que fluya
alrededor del material fibroso de refuerzo. Sin embargo, si el
material de resina se calienta más allá de cierto punto (temperatura
de activación), los catalizadores dentro de él comienzan a
reaccionar y la reacción de la reticulación de las moléculas de
resina se acelera. La polimerización progresiva aumenta la
viscosidad de la resina hasta que haya pasado un punto más allá del
cual no fluirá en absoluto ("punto de no fluencia"). Para
fomentar aún más la fluencia del material de resina dentro del
material de refuerzo, se aplica presión al producto moldeado formado
partiendo del material compuesto para moldear. Con frecuencia la
presión se aplica mediante la aplicación de presión de vacío al
producto moldeado.
Históricamente, se formaban artículos moldeados o
piezas moldeadas partiendo de un material de resina ya sea por si
mismo o reforzado con material fibroso de refuerzo. Aunque los
productos formados de este modo eran satisfactorios, era difícil
garantizar la calidad del producto debido a la dificultad para
controlar la proporción entre el material de resina y al material
fibroso de refuerzo. Otro problema encontrado en estos materiales
era el atrapamiento de gases volátiles durante el proceso y el
curado del material el cual producía vacíos en el laminado curado.
El proceso se refinaba por lo tanto de tal manera que el proveedor
de la resina suministraba al fabricante del artículo moldeado una
preforma o un material de moldeo prefabricado comprendiendo
materiales de refuerzo que estaban preimpregnados con un material de
resina. Los materiales para moldear se conocen como
preimpregnados.
Este material preimpregnado para moldeo permitía
al fabricante producir artículos moldeados de una calidad coherente.
El material preimpregnado también permite al fabricante aplicar una
capa combinada de material fibroso de refuerzo y un material de
resina al mismo tiempo.
Un problema asociado con los materiales
preimpregnados es que se producen vacíos en el producto curado
debido a la presencia de gases intralaminares e interlaminares los
cuales llegan a quedar atrapados durante del procesado del material
preimpregnado. Estos vacíos en productos moldeados se dividen
aproximadamente en dos grupos, a saber vacíos intralaminares los
cuales se desarrollan dentro de respectivas capas de productos
impregnados debido a la presencia de gases intralaminares y/o aire
(es decir, gases atrapados entre capas preimpregnadas). Las causas
del desarrollo de tanto vacíos interlaminares como intralaminares
incluyen materiales volátiles resultantes del agua y disolventes
contenidos en la resina preimpregnada, burbujas formadas de aire que
ha quedado en la resina, etc. La causa predominante de los vacíos
interlaminares se puede concebir que es aire acumulado el cual se
ha tomado entre las capas preimpregnadas durante la laminación y
dejado atrás ahí. Este aire se queda atrapado con facilidad entre
las superficies exteriores pegajosas de la capas preimpregnadas
durante la aplicación del impregnado. Tales vacíos pueden resultar
en que el laminado tenga unas pobres propiedades estructurales que
pueden conducir a un fallo prematuro del material compuesto. Además,
estos vacíos resultan en un acabado de escasa calidad cosmética del
producto curado.
En el documento de los EE.UU:
A-5104718 (Asada y col.) se da a conocer un
preimpregnado de resina termoendurecible de fibra reforzada puesta
en paralelo unidireccionalmente con varias ranuras dispuestas de
forma continua en sentido longitudinal en al menos una superficie
lateral del mismo. Las ranuras permiten el paso del aire durante el
moldeado y por lo tanto no se produce acumulación alguna de aire
interlaminar. También, en el momento del moldeo, las ranuras sirven
de paso de resina conteniendo materias volátiles y aire, y junto con
la ayuda de un desplazamiento lateral de fibras rodeando las
ranuras, dan por último un producto bien moldeado libre de vacíos
(col. 3, líneas 1 a 6).
El material que se da a conocer en el documento
US-A-5104718 tiene varias
desventajas importantes. Las ranuras solo actúan de conductos para
gases y aire interlaminares, por consiguiente todavía se producen
vacíos intralaminares. Además como las ranuras están localizadas en
la superficie exterior de una capa de preimpregnado, las ranuras se
atascan y, de este modo, se bloquean. También si se aplica demasiada
presión en la capa del impregnado durante la aplicación, las
ranuras se distorsionan lo cual afecta a la ventilación a través de
las ranuras. También si las ranuras son demasiado superficiales o
si tienen un forma incorrecta, se atascan inmediatamente cuando
otra capa más de impregnado se coloca encima de la misma. Si la
ranura es demasiado profunda el preimpregnado tiene una resistencia
lateral inferior y es proclive al desgarro. También la ranura
influye sobre la calidad cosmética del producto moldeado según está
presente en la superficie moldeada. Por último, el proceso para
formar un material preimpregnado ranurado es complicado y, en
general, caro ya que requiere una etapa extra de aplicación de
ranuras después de la preimpregnación del material de refuerzo.
Hemos descubierto que los problemas anteriores se
pueden reducir en gran parte o solucionar por medio de un material
de moldeo que comprende una capa de material de resina y unida a, al
menos, una superficie de la misma una capa fibrosa, esta capa
fibrosa permitiendo que los gases atrapados salgan del material
durante el proceso del material. Tras el curado de este material
respirable para moldear, los gases atrapados escapan a través de la
capa de refuerzo seca, lo cual impide que estos vacíos se produzcan.
Este material se describe con más detalle en el documento WO
00/27632 (Ness y col.).
El documento
DE-A-3220768 (Pelz) da a conocer un
proceso para fabricar un producto moldeado partiendo de un material
fibroso no tejido provisto con una capa superficial decorativa.
En el documento WO 02/28624 (Jones y col) se da a
conocer un compuesto laminada para moldear comprendiendo múltiples
capas.
También hemos descubierto que la calidad del
producto curado depende de las condiciones del proceso del material
de moldeo. Para procesar un material respirable para moldear, las
condiciones del proceso se deben controlar con cuidado para evitar
que los gases y el aire queden atrapados dentro del material.
Esto es, en particular, importante para
materiales respirables para moldear los cuales comprenden capas
fibrosas unidireccionales de refuerzo. En la figura 1 de los
dibujos se presenta una vista esquemática en planta de un material
de moldeo de preforma 10 comprendiendo una capa de un material de
resina 12 emparedado entre capas de una material fibroso
unidireccional de refuerzo 14. Cuando el material de moldeo empieza
a humedecerse durante el proceso, las áreas 18 de la fibra
unidireccional llegan a quedar atrapadas o bloqueadas por la resina
12 de manera que ningún traslado de aire puede producirse en los
sentidos a lo largo de la fibra de refuerzo y perpendicular a la
fibra de refuerzo (sentidos x, y - sentido z). Cualesquiera gases
laminares residuales dentro de los haces de fibras del material
unidireccional 14 se bloquean dentro de los haces 20 lo cual
resulta en áreas de vacíos interlaminares e intralaminares en el
producto curado.
Este problema puede ocurrir para una amplia gama
de materiales de moldeo con capas de refuerzo tanto tejidas como no
tejidas. Sin embargo en los materiales de moldeo tejidos y de
ventilación con cosido (respirables) este problema ocurre con menos
frecuencia. Aunque no deseamos quedar limitados por cualquier
teoría, creemos que las capas de refuerzo tanto tejidas como
cosidas, aportan transporte a los gases dentro del plano de los
materiales de refuerzo. Por lo tanto es menos probable que los gases
queden atrapados durante el procesado de este material. Sin embargo
las condiciones de procesado de estos materiales también se deben
controlar con cuidado para evitar el atrapamiento de gases.
Los problemas del atrapamiento de gases en los
materiales de moldeo están, en particular, presentes durante el
curado de los materiales de moldeo que comprenden una o más capas de
un material de refuerzo fibroso unidireccional o un material de
refuerzo fibroso desigual.
Por lo tanto es deseable aportar un material
mejorado para moldear y un procedimiento para formar dicho material
de moldeo, para una fabricación más eficiente de artículos moldeados
con un mínimo contenido de vacíos, solucionando de este modo los
problemas descritos arriba y/o que ofrece mejoras en general.
En realizaciones de la presente invención se ha
previsto un material de moldeo, un material de resina y un
procedimiento para fabricar un material de moldeo, un procedimiento
para fabricar un material de resina y un artículo moldeado según se
define en las reivindicaciones adjuntas.
En una realización de esta invención se aporta un
material de moldeo, preformado multicapa que comprende una capa de
material de refuerzo, y una capa de un material de resina que
comprende una primera estructura de ventilación para dejar que los
gases interlaminares e intralaminares salgan de dicho material de
moldeo a través de la capa de refuerzo durante el procesado. La capa
de resina actúa de este modo de conducto para tanto los gases
interlaminares como los gases intralaminares los cuales se conducen
a través de la capa de resina hacia fuera vía de la capa de
refuerzo. De esta manera se consigue que los gases interlaminares e
intralaminares escapen a través de la capa de material de resina
durante el procesado de dicho material. Cualesquiera gases
atrapados pueden además escapar de haz de fibras a haz de fibras vía
una ruta transversal de venteo formada por medio de la estructura de
ventilación. Esto también evita la formación de vacíos
interlaminares e intralaminares en el producto curado.
En una realización adicional de esta invención,
la primera estructura de ventilación puede comprender pasadizos o
canales de ventilación. Estos canales de ventilación permiten que
los gases interlaminares e intralaminares se conduzcan fuera del
material de moldeo a través de estos canales. Los canales de
ventilación actúan de conductos para cualesquiera gases dentro de
la capa de resina y conectan fibras en el material de refuerzo vía
rutas transversales de ventilación de fibra a fibra. Estos conductos
proporcionan rutas adicionales de ventilación para cualesquiera
gases atrapados, de manera que estos gases puedan también escapar
del material de moldeo. Los canales de ventilación se pueden
extender por encima de todo el espesor de la capa de material de
resina. Durante el procesado, como el material de refuerzo está
localmente bloqueado por el material de resina, los canales de
ventilación conectan estas bolsas para dejar que los gases escapen
del material de moldeo a través de la capa de resina. Esto evita
las bolsas de gas atrapado.
En una realización de esta invención, la
estructura de ventilación se puede adaptar para ventilar la capa de
resina en uno o más sentidos. La estructura de ventilación se puede
adaptar para que se conecte a un medio adecuado para extracción de
gases. Un medio adecuado para extracción de gases puede comprender
una bomba de vacío en combinación con consumibles de vacío tales
como una bolsa de vacío, etc.
En otra realización los canales de ventilación se
pueden extender sustancialmente en un plano perpendicular a la capa
de resina. De preferencia los canales de ventilación se extienden
desde un lado de la capa de resina de una parte a otra de dicha capa
hasta el otro lado de la capa de resina. Estos canales se pueden
además extender en un sentido que es aproximadamente paralelo a la
capa de resina. En una realización preferida los canales de
ventilación se pueden extender desde un lado de la película de
resina a través de la película de resina hasta el otro lado de la
película de resina con lo cual las porciones extremas de los canales
de ventilación están compensadas la una en relación con la otra a
cada lado de la capa de resina, con el fin de maximizar la longitud
y el volumen del canal de ventilación. Esto incentiva la salida de
cualesquiera gases laminares y gases atrapados, fuera del material
de moldeo, durante el procesado. Los canales de ventilación se
extienden, de preferencia, desde un lado de la capa de resina de
una parte a otra hasta el otro lado de la capa de resina de una
manera de tipo zigzagueante. Esta forma particular de los canales de
ventilación permite la ventilación adecuada de las áreas tapadas
por la resina durante el procesado, ya que los canales tipo
zigzagueante se extienden sobre un volumen tan grande como posible
dentro de la capa de resina.
En otra realización más de esta invención, la
capa de material de resina puede ser discontinua con las
discontinuidades formando los pasajes o canales de ventilación. En
otra realización adicional de esta invención la capa de resina
puede comprender canales de ventilación definidos entre tiras de
material de resina que se extienden en sentido longitudinal del
material de resina. Estas tiras se pueden extender en un formato
longitudinal no lineal. Las tiras de resina pueden estar en un
ángulo aproximado de 45º, o en cualquier ángulo apropiado en
relación con la dirección de las fibras en la capa de refuerzo. Las
tiras se pueden disponer aproximadamente paralelas entre sí.
En otra realización de esta invención, la primera
estructura de ventilación puede comprender canales o pasajes de
ventilación que sustancialmente se extienden en un plano paralelo a
la capa de refuerzo. Esta estructura de ventilación se puede formar
por medio de una capa de resina discontinua. La capa de resina
discontinua puede comprender parches, tiras o pequeñas áreas de
resina que están localizadas en el material de refuerzo.
En otra realización más de esta invención, la
capa de refuerzo puede comprender una estructura adicional de
ventilación para permitir que los gases salgan de dicho material de
moldeo por la capa de refuerzo durante el procesado. Esta
estructura adicional de ventilación se puede formar por medio de la
capa de refuerzo. El material de refuerzo puede estar seco (sin
impregnar con la resina) o, al menos, seco en parte (parcialmente
impregnado por la resina) para permitir que los gases se ventilen
por la capa de refuerzo. En realizaciones de esta invención, el
material de moldeo puede comprender una o más capas de resina y una
o mas capas de refuerzo. El material de refuerzo puede estar unido
a la superficie del material de resina con el fin de aportar una
capa de refuerzo sustancialmente sin impregnar.
Aún en otra realización de esta invención se
proporciona un material de resina que comprende una estructura de
ventilación para permitir que los gases salgan de dicho material de
resina durante el procesado del material. El material de resina
puede tener la forma de una película o una capa. La película de
resina se puede aplicar a cualquier capa de refuerzo adecuada par
formar un material de moldeo. El material de refuerzo puede
comprender un material de refuerzo no tejido tal como un material de
refuerzo unidireccional no tejido. El material de refuerzo también
puede comprender un material de refuerzo tejido. Una capa adicional
de material de refuerzo se puede aplicar a la capa de resina para
formar el material de moldeo. En una realización preferida, la capa
de resina puede estar emparedada entre las capas de material de
refuerzo.
En otra realización de esa invención las capas se
refuerzo se mantienen en su sitio encima de la capa de resina por
la inherente pegajosidad del material de resina. Esto obvia la
necesidad de materiales de cosido, adhesivos o ligantes para
mantener el material de moldeo integral durante el transporte y
manipulación incluyendo la aplicación. Esta propiedad del material
es útil, en particular, cuando el material de refuerzo comprende
fibras de refuerzo no tejidas tales como las fibras
unidireccionales ya que no es necesario material de cosido alguno
el cual, de otra manera, afectaría a la calidad y propiedades
mecánicas del material moldeado.
En una realización, la calidad cosmética de la
superficie del material de moldeo, según se ha descrito arriba, es
alta en comparación con los materiales de moldeo convencionales. La
primera estructura de ventilación y/o la segunda estructura de
ventilación adicional pueden permitir que el material de resina
humedezca el molde por completo durante el procesado con lo que
cualesquiera aire y gases laminares atrapados, que puedan estar
localizados entre la superficie del molde y el material de moldeo,
escapen por la estructura de ventilación. Los gases pueden de este
modo escapar por las estructuras de ventilación que se han previsto
en la capa de resina y/o en la capa de refuerzo.
En una realización más de esta invención, se ha
previsto un procedimiento para formar o fabricar un material de
moldeo según se ha descrito arriba. Este procedimiento puede
comprender las etapas de aportar un material de resina y un medio
para formar canales de ventilación dentro del material de resina, el
procedimiento comprendiendo además las etapas de formación de los
canales de ventilación en el material de resina para formar un
material de resina permeable a los gases. Esto procedimiento puede
aún mas comprender la etapa de aportación de un medio para
disminuir la viscosidad del material de resina antes de formar los
canales de ventilación de forma que el medio de permeación pueda
penetrar el material de resina para formar los canales de
ventilación.
ventilación.
En otra realización más de esta invención, se
aporta un procedimiento para formar o fabricar una película de
resina permeable, que comprenden las etapas de provisión de una
película de resina, provisión de un medio calefactor para aumentar
la temperatura de dicha película de resina disminuyendo de este modo
la viscosidad de la resina, y la aportación de un medio para
proporcionar canales de ventilación dentro de dicha película de
resina, dicho procedimiento comprendiendo además las etapas del
aumento de la temperatura de dicha película de resina por debajo de
la temperatura para procesar la película y la perforación de dicha
película para formar dicha película de resina permeable. La
estructura de ventilación se puede obtener por un medio de
perforación tal como una carda o agujas o cualquier otro medio
conveniente.
En una realización alternativa el material de
resina se puede fundir con un medio portador adecuado, después del
calentamiento y el mezclado. Los medios portadores adecuados pueden
comprender un miembro portador revestido con silicio, papel de
relleno de silicio o un miembro portador que comprenda material de
PTFE. Como la película de resina todavía está a una temperatura
elevada después de la fusión, un medio puede penetrar la película
para formar una película de resina permeable a los gases. La resina
también puede localizarse encima del miembro portador como una capa
discontinua, por ejemplo en forma de tiras de material de
resina.
En una realización de esta invención, un medio de
alimentación puede suministrar de forma continua una capa de resina
hacia un medio de ventilación para formar una estructura permeable a
los gases dentro de la capa de resina. El medio de ventilación
proporciona una estructura de ventilación continua dentro de la capa
de resina. En una realización preferida la película de resina se
surte de forma continua, en un miembro transportador, tal como una
cinta transportadora, hacia el miembro de ventilación. El miembro
ventilador o perforador, el cual está en contacto con la capa de
película de resina, es continuamente amovible en un sentido
perpendicular al sentido de desplazamiento de la capa de película
de resina. La estructura de ventilación se forma de esta manera.
En una realización particular el miembro
ventilador comprende una carda que se extiende de una parte a otra
de la capa de resina y que puede ser amovible en un sentido
perpendicular al sentido de transporte de la capa de resina. El
material de resina está a una temperatura con la que la viscosidad
de la resina se reduce y con lo cual no ocurre curado alguno del
material de resina. La viscosidad de la resina se selecciona de tal
manera que la viscosidad sea lo suficiente alta como para evitar que
el canal de ventilación se cierre debido al flujo del material de
resina, y la viscosidad sea lo bastante baja como para evitar
ejercer demasiada presión en la carda e impedir que el material de
resina atasque la carda.
La película de resina está, de preferencia,
provista con un material de relleno para sostener la película de
resina durante la manipulación y la aplicación de la estructura de
ventilación. El material de relleno puede comprender un papel de
silicio. De otra manera, el material de resina puede localizarse en
la cinta transportadora tal como una cinta de PTFE que sostenga el
material durante el transporte y la manipulación.
En otra realización más de esta invención, se
aporta un procedimiento para formar un material de moldeo, que
comprende las etapas de aportación de una capa de un material de
resina permeable, y la provisión de una capa fibrosa de refuerzo,
comprendiendo dicho procedimiento además las etapas de localización
de dicha capa de refuerzo en relación con dicha capa de resina
permeable para formar dicho material de moldeo.
De este modo se proporciona un material de
moldeo, un material de resina, un procedimiento para fabricar un
material de moldeo, un procedimiento para fabricar un material de
resina permeable y un artículo según las realizaciones de esta
invención.
Hemos hallado que los materiales de moldeo con
una estructura de ventilación de aire, y, en particular los
materiales moldeo con ventilación del aire que comprenden capas de
material de refuerzo unidireccional, son difíciles de procesar si
las condiciones del proceso no se pueden controlar con cuidado.
Entonces el aire queda atrapado dentro del producto curado.
Hemos descubierto que mediante la creación de
huecos los cuales están localizados dentro de la película de resina
de refuerzo, los gases atrapados se pueden transportar tanto en
sentido horizontal como vertical (tanto en un plano paralelo a la
capa de resina como en un plano perpendicular al plano de la capa de
resina). El material de película de resina permeable con huecos o
canales de ventilación se puede aplicar en calidad de capa de
resina a cualquier material de moldeo o a cualesquiera otros
materiales compuestos para permitir o mejorar la ventilación de
gases interlaminares e intralaminares.
De preferencia, el material de resina permeable
de refuerzo se aplica a materiales moldeo que comprendan capas
unidireccionales de refuerzo ya que, en general, estas capas son
difíciles de procesar debido a bolsas o trampas de aire que se
pueden producir en las capas fibrosas unidireccionales.
También hemos descubierto que el material de
moldeo según se ha descrito arriba tiene una mejor calidad
superficial cosmética en comparación con los materiales
convencionales de moldeo. La estructura de ventilación aumenta la
ventilación de aire y gases interlaminares e intralaminares. Esto
permite que la resina humedezca por completo la superficie del
molde durante el procesado. Esto, tras el curado, da por resultado
una calidad superficial cosmética realzada.
La ventilación del material de moldeo se puede
mejorar más por medio de una capa de resina discontinua. Esta capa
de resina puede comprender tiras o áreas discontinuas de un material
de resina. Esto realza muchísimo la ventilación del material de
moldeo durante el proceso y fomenta el flujo del material de resina.
Esto evita que se produzca el problema de caminos de ventilación
atrapados.
El material de moldeo preformado, según se ha
descrito arriba, tiene la ventaja de que impide que se produzcan
tanto vacíos intralaminares como vacíos interlaminares. Esto da por
resultado un producto moldeado, sin vacíos, de una calidad superior
mecánica y cosmética. El material de moldeo preformado es seco al
tacto lo que simplifica la manipulación del material en comparación
con los productos preimpregnados convencionales. Además, como la
primera y las demás estructuras de ventilación están situadas dentro
del material de moldeo, estas estructuras son robustas y no se ven
afectadas por atascos o bloqueos. También el material de moldeo es
efectivo en cuanto al coste y su producción no tiene
complicaciones.
El material de moldeo multicapa preformado
comprende de preferencia una capa de un material de resina
emparedada entre capas de material de refuerzo. El material de
refuerzo comprende una estructura de ventilación adicional. El
material de moldeo es fácil de manejar debido a la ausencia de
resina en la superficie exterior del material. Si es necesaria
pegajosidad superficial exterior, por ejemplo, para aplicar el
material de moldeo sobre una superficie vertical o una pieza erecta
del molde o producto moldeado, se aplica presión local al material
con el fin de impregnar localmente el material de refuerzo. De esta
manera se aportan áreas locales del material con pegajosidad
superficial exterior.
Esta invención se describirá ahora a título de
ejemplo solo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 presenta un material de moldeo
convencional que comprende fibras unidireccionales (material de
moldeo UD) en una vista esquemática en planta; y
La figura 2 presenta una vista esquemática en
perspectiva de un material de moldeo según una realización de esta
invención.
El material de moldeo 10 comprende una capa de
una material de resina 12 emparedada entre capas de material de
refuerza de fibras unidireccionales 14 con lo cual el material de
refuerzo 14 está unido a las superficies del material de resina 12.
Según se ilustra en la figura 1, a medida que el material de moldeo
10 se va procesando y la resina 12 empieza a humedecer el material
de refuerzo 14, la resina se desliza a través de huecos en el
material de refuerzo primero y las áreas 18 de la fibra
unidireccional 14 llegan a quedar atrapadas o bloqueadas 20 de
manera que no puede ocurrir traslado alguno de aire en los sentidos
22 a lo largo de la fibra de refuerzo y perpendicular al refuerzo
(dirección x, y, y dirección z). Cualesquiera gases laminares
residuales dentro de los haces de fibras quedan encerrados en los
haces lo que crea áreas de vacío en el producto curado.
El material de moldeo preformado 100 comprende
una primera y una segunda capas de un material de refuerzo 102, 104,
que comprenden haces de múltiples fibras unidireccionales 112, y una
capa de un material de resina 106 dispuesta entre las capas de
refuerzo 102, 104. La capa de material de resina 106 comprende una
primera estructura de ventilación para dejar que los gases escapen
de dicho material de moldeo 100 por las capas 102, 104 durante el
proceso. La primera estructura de ventilación comprende canales o
aberturas de ventilación en la película de resina 108 las cuales se
extienden sustancialmente en un plano perpendicular a la capa de
resina 106. Los canales de ventilación 108 se extienden también en
un sentido que es aproximadamente paralelo a la capa de resina 106.
De esta manera los canales de ventilación se pueden extender de una
manera tipo zigzagueante. Esto aumenta el volumen de los canales lo
que incentiva las propiedades de ventilación de gas de la capa de
resina. Los canales de ventilación o aberturas de resina 108 crean
corriente de aire en x, y, y en el sentido z 110 desde haz de
fibras 112 hasta haz de fibras 112. Como las capas de material de
refuerzo 102, 104 están, en esencia, secas, las capas de refuerzo
102, 104 comprenden una estructura adicional de ventilación formada
por haces de fibras para permitir que los gases escapen de dicho
material de moldeo 100 vía el material de refuerzo 102, 104 durante
el procesado. Los canales de ventilación 108 aportan conexiones
transversales en el material de refuerzo 102, 104 para reconectar
zonas cerradas del material de refuerzo durante el procesado para
permitir el venteo de gases atrapados fuera del material de
moldeo.
En uso, el material de moldeo se procesa de la
manera usual aumentando la temperatura del material de resina 106.
Además se puede aplicar presión de vacío encima del material de
moldeo 100 para fomentar la evacuación de gases tal como aire desde
el material de moldeo 100 y, en general, incentivar el flujo del
material de resina de refuerzo 106 dentro del material fibroso de
refuerzo 102, 104. El vacío se aplica colocando la estructura
laminada dentro de un recinto tal como una bolsa de vacío y a
continuación se extrae una proporción de aire del recinto.
Durante el procesado el material de resina 106
impregna el material fibroso 102, 104 con lo cual cualquier aire
atrapado puede escapar, tanto en los sentidos X e Y paralelos al
plano del material de refuerzo, como en el sentido perpendicular al
mismo en el sentido Z. Esto es posible debido a los canales de
ventilación 108 los cuales están ubicados dentro del material de
película de resina 106. Los canales de ventilación se cierran
entonces a medida que la infusión de resina continua dentro del
material de refuerzo y el material de moldeo se procesa más. Esto
da por resultado un producto curado el cual está en esencia libre de
vacíos, obviando de este modo los problemas que se expusieron arriba
y que se presentan en la figura 1 de los dibujos.
Claims (14)
1. Un material de moldeo multicapa preformado que
comprende:
una capa de material fibroso de refuerzo, y una
capa de material de resina de refuerzo, la inherente pegajosidad de
la capa de resina de refuerzo manteniendo el material fibroso de
refuerzo en su sitio, estando el material de refuerzo, al menos en
parte, seco con respecto a la resina de refuerzo,
caracterizado porque dicho material de resina de refuerzo
comprende una primera estructura de ventilación con canales de
ventilación para conducir gases en sentidos paralelos al plano de la
capa de refuerzo y perpendiculares al mismo para permitir que los
gases escapen del material de moldeo por la capa de refuerzo durante
el procesado para evitar el atrapamiento de gases.
2. El material de moldeo según la reivindicación
1, caracterizado porque la capa de refuerzo comprende una
estructura adicional de ventilación para permitir que los gases
escapen de dicho material de moldeo vía la capa de refuerzo durante
el procesado.
3. Un material de moldeo según la reivindicación
2 caracterizado porque la estructura adicional de ventilación
está formada por el material de refuerzo.
4. Un material de moldeo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
canales de ventilación ventean gases interlaminares y/o
intralaminares.
5. Un material de moldeo según la reivindicación
4 caracterizado porque los canales de ventilación se definen
entre tiras que se extienden a lo largo del material de resina de
refuerzo.
6. Un material de moldeo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa de
resina es discontinua formando, de este modo, la primera estructura
de ventilación.
7. Un material de moldeo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material de refuerzo está sin impregnar por el material de resina o,
al menos, sin impregnar en parte por el material de resina para
permitir que los gases se escapen fuera del material de moldeo.
8. Un material de moldeo según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material de refuerzo comprende un material de refuerzo
unidireccional o un material fibroso de
refuerzo no uniforme.
refuerzo no uniforme.
9. Un procedimiento para fabricar un material
multicapa preformado que comprende las etapas de:
aportación de una capa de un material de
refuerzo, y la aportación de una capa de material de resina de
refuerzo, dicho material de resina comprendiendo una estructura de
ventilación para permitir que los gases salgan del material de
moldeo vía la capa de refuerzo durante el procesado,
comprendiendo dicho procedimiento además la etapa
de localización de dicho material de refuerzo en relación con dicha
capa de resina, la pegajosidad inherente de la capa de resina de
refuerzo manteniendo el material de refuerzo en su sitio, de tal
manera que durante el procesado del material de moldeo los gases
escapan del material de moldeo vía la capa de refuerzo en sentidos
paralelos al plano de la capa de refuerzo y perpendiculares al
mismo.
10. Un procedimiento para formar un material de
resina permeable a los gases comprendiendo las etapas de aportación
de un material de resina, la provisión de medios para perforar dicho
material de resina, dicho procedimiento comprendiendo además la
etapa de aportación de una estructura de ventilación dentro del
material de resina para permitir que los gases escapen del material
de resina durante el procesado mediante perforación de la capa de
resina.
11. Un procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque el procedimiento comprende la etapa para
aportar medios para disminuir la viscosidad del materia de resina,
dicho procedimiento comprendiendo además la etapa para disminuir la
viscosidad del material de resina antes de formar la primera
estructura de ventilación.
12. Un procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque los medios para disminuir la viscosidad
de la resina comprenden medios calefactores.
13. Un procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque el medio de calentamiento está adaptado
para calentar dicho material de resina hasta una temperatura por
medio de la cual la viscosidad de la capa de resina se disminuye y
por medio de la cual no se produce curado alguno de la capa de
resina.
14. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque el material de
resina tiene la forma de una película o capa.
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