ES2280670T3 - Procedimiento y aparato para el moldeo en continuo de elementos de plastico reforzado con fibras con curvatura. - Google Patents
Procedimiento y aparato para el moldeo en continuo de elementos de plastico reforzado con fibras con curvatura. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para moldear continuamente un elemento (1) de plástico reforzado con fibras con una curvatura, comprendiendo el procedimiento: una etapa de alimentación de películas desprendibles deformadas por adelantado para corresponder a la curvatura del elemento (1) moldeado; una etapa de alimentación de hojas plurales de material preimpregnado semicurado formado impregnando fibra de carbono o de vidrio con resina termoendurecible; una etapa de laminación y preformado de un cuerpo laminado (P) de hojas preimpregnadas a lo largo de un núcleo (10) que presenta una forma de sección transversal que corresponde a la de un elemento (1) que se forma y presenta una curvatura que corresponde a la curvatura del elemento (1) que se forma; una etapa de prensado caliente de las películas desprendibles deformadas y laminadas y el cuerpo laminado (P) de hojas preimpregnadas en una forma predeterminada; y una etapa de poscurado del cuerpo laminado (P) al salir de la etapa de prensado caliente por calentamiento del mismo; en el que dichas hojas plurales de material preimpregnado semicurado se alimentan para intercalarse entre dichas películas desprendibles; y la etapa de prensado caliente se lleva a cabo mientras los extractores (60) dispuestos antes y después de la etapa de prensado caliente se utilizan para sujetar el cuerpo laminado (P) e introducir al mismo en la prensa caliente, en el que el prensado caliente se lleva a cabo mientras se impide aplicar tensión sobre la fibra en el preimpregnado.
Description
Procedimiento y aparato para el moldeo en
continuo de elementos de plástico reforzado con fibras con
curvatura.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un aparato para moldear continuamente un elemento
fabricado de plásticos reforzados con fibras (FRP) que presentan una
curvatura constante, presentando el elemento de PRF gran resistencia
y peso ligero adecuados para la aplicación a aviones o
similares.
El documento EP-1 116 575 A2,
que representa la técnica anterior más próxima, da a conocer un
dispositivo de formación en continuo de un elemento de PRF con forma
de H. Un procedimiento según esta memoria comprende una etapa de
alimentación de una película desprendible, una etapa alimentación de
varias hojas de material preimpregnado formadas impregnando fibra de
carbono o fibra de vidrio, con una resina termoendurecible, una
etapa de laminación y deformación del material preimpregnado en una
forma predeterminada, una etapa de prensado en caliente de la
película desprendible laminada y el cuerpo preimpregnado en una
forma predeterminada y una etapa de poscurado del cuerpo laminado
que sale de la etapa de prensado en caliente mediante curado del
mismo, en la que la etapa de prensado en caliente se lleva a cabo
mientras que se disponen extractores antes y después de la etapa de
prensado en caliente para sujetar el cuerpo laminado e introducir el
mismo en la prensa caliente.
Además, el documento EP-1 157
811 A2 da a conocer un dispositivo de formación en continuo para
tuberías cuadradas de PRF, incluyendo dicho dispositivo un núcleo
que presenta una longitud larga para laminar hojas preimpregnadas a
él, mientras se suministran hojas preimpregnadas a partir de
dispositivos de laminación de hojas preimpregnadas a dicho núcleo
cubierto con una película desprendible, estando laminadas dichas
hojas laminadas en la forma de la tubería cuadrada. Un dispositivo
de preexpansión expande dichas hojas laminadas hasta la forma de una
tubería cuadrada que presenta un tamaño de diámetro interno
predeterminado, y un dispositivo de prensa en caliente calienta y
presuriza una tubería. La tubería se calienta entonces
adicionalmente en un horno de poscurado para completar el proceso de
formación. Un dispositivo de extracción dispuesto corriente abajo de
un dispositivo de sujeción extrae dicha tubería cuadrada
intermitentemente. Una herramienta de corte no mostrada corta dicha
tubería cuadrada para producir un producto deseado.
Los documentos
GP-A-1.044.031,
FR-A-2 256 656 y JP- 210 2029 A dan
a conocer sistemas similares para formar elementos de PRF o
materiales reforzados con fibras similares.
Tradicionalmente, era común utilizar material de
aluminio como armazón de refuerzo en el cuerpo de un avión Jumbo u
otros aviones, pero recientemente, se considera la sustitución del
armazón de aluminio con plásticos reforzados con fibras que
contienen fibras de carbono o vidrio, con el fin de reducir el peso
del elemento de armazón. El elemento de PRF utilizado en un avión se
fabrica utilizando un material preimpregnado con el fin de conseguir
calidad estable, y en general, tras disponer una película
desprendible u otro material secundario en un molde, se lamina
secuencialmente el número necesario de hojas preimpregnadas en el
mismo, que se entonces se calienta y se prensa en un autoclave para
formar un elemento. Los presentes inventores son dueños de una
patente relacionada al moldeo en continuo de un elemento de PRF que
presenta una curvatura constante, que se da a conocer en la patente
japonesa nº 3402481 (documento de patente 1).
Un factor muy importante que afecta la propiedad
del producto de moldeo formado de PRF es la orientación de las
fibras contenidas en el mismo. Cuando se inclina la orientación de
la fibra por encima de 5 grados con respecto a la dirección de la
tensión, se deteriora la resistencia del elemento, y el elemento no
puede ejercer la resistencia predeterminada cuando la carga se
coloca sobre el mismo.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato para moldear
continuamente un elemento de plástico reforzado con fibras que
impide que se cargue tensión sobre la fibra durante el proceso de
formación de tal manera que la resistencia del elemento de moldeo no
se deteriora.
El objetivo anterior se alcanza según la
invención mediante el procedimiento tal como se define en la
reivindicación 1 y mediante el aparato de moldeo en continuo tal
como define la reivindicación 2. Las formas de realización
particulares de la invención son el contenido de las
reivindicaciones dependientes.
Según la presente invención, un elemento de
plástico reforzado con fibras con una curvatura se moldea
continuamente mientras que el ángulo meandriforme de la fibra en el
material preimpregnado se mantiene pequeño, de tal manera que la
presente invención permite que se fabrique un elemento estructural
con alta resistencia y peso
ligero.
ligero.
La figura 1 es una vista explicativa de un
elemento de PRF;
la figura 2 es una vista explicativa que muestra
la estructura de sección transversal de un elemento;
la figura 3 es una vista explicativa que muestra
la estructura de sección transversal de un elemento;
la figura 4 es una vista en planta que muestra
el aparato de moldeo en continuo de un elemento de PRF;
la figura 5 es una vista frontal que muestra el
aparato de moldeo en continuo de un elemento de PRF;
la figura 6 muestra tres vistas laterales del
dispositivo de alimentación/preforma de la hoja preimpregnada;
la figura 7 es una vista en planta que muestra
los detalles del dispositivo de alimentación/preforma de la hoja
preimpregnada;
la figura 8 es una vista explicativa que muestra
el rodillo de recogida;
la figura 9 es una vista explicativa del rodillo
plegador de 45 grados y el rodillo plegador de 90 grados;
la figura 10 es una vista explicativa de la
prensa caliente y los extractores;
la figura 11 es una figura explicativa del
dispositivo de formación de la película desprendible;
la figura 12 es una vista explicativa del molde
para el dispositivo de formación de la película desprendible;
la figura 13 es un diagrama de tiempo que
muestra el funcionamiento del aparato de moldeo en continuo; y
la figura 14 es una vista explicativa que
muestra otros ejemplos de los productos formados según la presente
invención.
Según la figura 1, un elemento moldeado formado
de plásticos reforzados con fibras (PRF), que se ha designado en su
totalidad mediante el número de referencia 1, es un elemento en
forma de viga que comprende tres superficies 1a, 1b y 1c con una
sección transversal de tipo canal.
Una línea C_{1} central de la superficie 1a
que define la superficie de fondo de un canal se curva en un arco
que presenta un radio R_{1}.
El radio R_{1} de curvatura es grande, por
ejemplo, aproximadamente 15.000 mm.
El elemento moldeado de PRF se forma laminando
múltiples hojas preimpregnadas formadas impregnando fibra de
refuerzo tal como fibra de carbono o fibra de vidrio con una resina
plástica termoendurecible y semicurando la misma, y prensando en
caliente el elemento laminado para moldear así continuamente el
elemento en una forma predeterminada.
El elemento moldeado se calienta entonces en un
dispositivo de poscurado, de tal manera que se completa el
termoendurecimiento.
La fibra de refuerzo presenta una resistencia a
la tracción ventajosa. Por tanto, una pluralidad de hojas
preimpregnadas que presentan fibras de refuerzo dispuestas a lo
largo de la dirección longitudinal del elemento que se va a moldear
se lamina apropiadamente con hojas formadas mediante el ligamento de
las fibras de refuerzo con el fin de conseguir la resistencia a la
tracción requerida.
Tal como se muestra en las figuras 2 y 3, cuatro
hojas de fibras U_{1}, U_{2}, U_{3}, U_{4} unidireccionales
y tres hojas de material textil F_{1}, F_{2}, F_{3} se
laminan, y ambos lados del elemento laminado se doblan 90 grados
para formar un elemento de canal con tres superficies 1a, 1b y
1c.
La figura 4 es una vista en planta de un aparato
de moldeo en continuo de un elemento de PRF según la presente
invención, y la figura 5 es un alzado frontal del mismo.
Un aparato de moldeo es para formar un elemento
de canal mediante el envío de manera continuada de películas
desprendibles y hojas preimpregnadas reforzadas con fibras
alimentadas corriente arriba hacia el sentido de la
flecha A.
flecha A.
\newpage
El aparato de moldeo comprende un núcleo 10 que
presenta una forma de sección transversal correspondiente a la del
elemento de moldeo y que presenta una curvatura correspondiente a la
curvatura del elemento que se está formando, y dispuesto a lo largo
del núcleo 10 hay un dispositivo de suministro de película
desprendible 20 inferior, un dispositivo de alimentación/preforma de
hojas preimpregnadas 30, un alimentador de película desprendible
superior 40, un dispositivo de prensa en caliente 50, un extractor
60 para extraer el elemento moldeado, y un dispositivo de poscurado
70.
Las películas desprendibles se disponen de tal
manera que rodean (tipo "sándwich") el cuerpo laminado de hojas
preimpregnadas, impregnadas con resina termoendurecible antes de que
entre en el dispositivo de prensa caliente, para impedir que la
resina termoendurecible se salga de las hojas preimpregnadas al
adherirse al molde. Las películas desprendibles se eliminan del
elemento de moldeo al final.
Las películas desprendibles se curvan por
adelantado para corresponder a la curvatura del elemento de moldeo
mediante un dispositivo de moldeo de películas desprendibles
mencionado más adelante.
El dispositivo de alimentación/preforma de hojas
preimpregnadas 30 separa las películas cubriendo e impidiendo que
las hojas preimpregnadas impregnadas con un agente adhesivo se
peguen entre sí, y preforma las hojas preimpregnadas a lo largo del
núcleo 10.
Tras disponer una película desprendible
alimentada a partir del dispositivo de suministro de películas
desprendibles superior 40, en la superficie superior del material
del elemento moldeado que se está preformando a lo largo del núcleo
10, se completa la etapa de preforma.
El cuerpo laminado preformado se calienta y se
prensa en el dispositivo de prensa caliente 50. Si se aplica presión
sobre el cuerpo laminado durante esta etapa, pueden extraerse las
fibras de refuerzo dispuestas dentro del cuerpo laminado con una
curvatura y desplazarse desde la línea de curvatura del producto
moldeado.
Por tanto, el aparato de moldeo de la presente
invención adopta un mecanismo para sostener el cuerpo laminado en
posiciones antes y después de la prensa caliente 50 para mover el
cuerpo laminado en sincronismo para impedir que se aplique tensión
al cuerpo.
La figura 6 muestra tres vistas de un
dispositivo de alimentación/preforma de hojas preimpregnadas, y la
figura 7 es una vista en planta que muestra los detalles del
dispositivo.
El dispositivo de alimentación/preforma de hojas
preimpregnadas que se designa como un todo mediante el número de
referencia 30 comprende una base 300, una mesa 301 dispuesta sobre
la base, y un núcleo 10 que se ajusta sobre la mesa 301.
Sobre la base 300, cuatro alimentadores de hojas
preimpregnadas 311, 312, 313, 314 se disponen dentro de un plano
horizontal. De manera similar, tres alimentadores 315, 316 y 317 se
disponen dentro de un plano vertical.
Cuatro alimentadores de hojas preimpregnadas
311, 312, 313 y 314 dispuestos en un plano horizontal son para
suministrar a un cuerpo laminado, hojas preimpregnadas U_{1},
U_{2}, U_{3} y U_{4} que presentan fibras de refuerzo
colocadas de un modo unidireccional, tal como se explica con
referencia a la figura 3.
Los tres alimentadores de hojas preimpregnadas
315, 316 y 317 que se disponen en un plano vertical son para
suministrar hojas preimpregnadas F_{1}, F_{2} y F_{3} de
material textil.
Las hojas preimpregnadas son pegajosas a
temperatura ambiente. Por tanto, películas de plástico fino
denominadas películas separadas se disponen en las superficies
frontal y trasera de cada hoja con el fin de impedir que las hojas
se peguen cuando se forma en un rollo para alimentación. En
funcionamiento, las películas separadas se separan permitiendo que
las hojas se laminen.
En la figura 7, el alimentador de hojas
preimpregnadas 311 se equipan con un rollo de la hoja preimpregnada
U_{1}, que contiene fibras de refuerzo dispuestas
unidireccionalmente (en la dirección longitudinal), el rollo tiene
películas S_{1} y S_{2} separadas adheridas a ambos lados de la
hoja preimpregnada antes de que se forme en un rollo.
Junto con la alimentación de la hoja
preimpregnada U_{1}, las películas S_{1} y S_{2} separadas se
enrollan en los rodillos 311a y 311 b, respectivamente.
Los otros seis alimentadores de hojas
preimpregnadas 312, 313, 314, 315, 316 y 317 se equipan con carretes
de películas separadas similares, cuya explicación detallada se
omite.
El dispositivo de alimentación/preforma de hojas
preimpregnadas 30 comprende tres conjuntos de rodillos de recogida
350, rodillos plegadores de 45 grados 320, y rodillos plegadores de
90 grados 330.
La figura 8 es una vista explicativa que muestra
el rodillo de recogida 350.
El cuerpo laminado P de hojas preimpregnadas
alimentado a partir del elemento 351 de alimentación se intercala
entre un par de rodillos de alimentación 352 y se transmite en el
sentido de la flecha A.
Los rodillos de alimentación 352 se accionan por
medio de un servomotor, y la cantidad de alimentación se controla
mediante el mismo.
El cuerpo laminado P de hojas preimpregnadas se
intercala entre un molde superior 355 y un molde inferior 356,
mediante el que se proporciona un fruncido G (plisado) en el
mismo.
La fibra de carbono contenida en el cuerpo
laminado P de hojas preimpregnadas no se puede estirar, pero
mediante el plisado del cuerpo, puede encogerse en dirección
longitudinal.
Por tanto, proporcionando un pliegue G más hondo
en un lado P_{2} que en el otro lado P_{1} de cuerpo P de hojas
preimpregnadas, el cuerpo P de hojas preimpregnadas puede doblarse
para presentar un radio de curvatura R_{1} con respecto al
plano.
La figura 9 es una vista explicativa que muestra
la estructura del rodillo plegador de 45 grados 320 y el rodillo
plegador de 90 grados 330.
El rodillo plegador de 45 grados 320 comprende
un armazón 321 que se dispone sobre el núcleo 10, un rodillo de
prensa 322 que se ajusta al armazón 321 para prensar el cuerpo
laminado P colocado sobre la superficie superior del núcleo 10, y un
rodillo plegador 324 para doblar ambos lados del cuerpo laminado P
45 grados a lo largo del núcleo 10. La fuerza de prensado del
rodillo de prensa 322 puede controlarse por medio de un muelle 323
de presuriza-
ción.
ción.
El cuerpo laminado que ha pasado a través del
rodillo plegador de 45 grados 320 y que presenta ambos extremos
doblados 45 grados, entra en el rodillo plegador de 90 grados
330.
El rodillo plegador de 90 grados 330 comprende
un armazón 331, un rodillo de prensa 332 que se ajusta al armazón
331 para prensar el cuerpo laminado P colocado sobre la superficie
superior del núcleo 10, y un rodillo plegador 324 para doblar ambos
lados del cuerpo laminado P 90 grados a lo largo del núcleo 10.
La fuerza de prensado del rodillo de prensa 332
puede controlarse por medio de un muelle 323 de presurización, y la
fuerza de prensado del rodillo plegador 324 puede ajustarse por
medio de un muelle 325 de presurización.
La figura 10 es una vista explicativa que
muestra la estructura del dispositivo de prensa caliente 50 y los
extractores 60, 60 para el cuerpo laminado.
El dispositivo de prensa caliente 50 comprende
una unidad de prensa caliente 502 equipada sobre un armazón 501.
Dentro de la unidad de prensa caliente 502 se equipan moldes para
calentar y prensar el cuerpo laminado P transmitido a lo largo del
núcleo 10, y los moldes se prensan mediante unidades de cilindros de
pistón 510, 520 y 530, respectivamente.
Cuando se completa un tratamiento de prensa
caliente predeterminado, el cuerpo laminado P sobre el núcleo 10 se
transfiere durante una distancia predeterminada.
Los extractores 60 se disponen antes y después
del dispositivo de prensa caliente 50 para extraer el cuerpo
laminado P.
Los extractores 60 comprenden dispositivos de
sujeción 610, 620, 630 y 640 que se mueven hacia detrás y hacia
delante a lo largo del sentido de la flecha A en la mesa 601.
Los dos dispositivos de sujeción 610 y 620
dispuestos en el lado agua arriba del dispositivo de prensa caliente
50 comprenden cada uno una unidad de cilindro 612 ó 622, y sostienen
el cuerpo laminado P.
De forma similar, los dos dispositivos de
sujeción 630 y 640 dispuestos en el lado corriente abajo del
dispositivo de prensa caliente 50 comprenden cada uno una unidad de
cilindro 632 ó 642, y sostienen el cuerpo laminado P.
Los dispositivos de sujeción 610, 620 corriente
arriba y los dispositivos de sujeción 630, 640 corriente abajo se
conectan mediante una varilla 650, mediante la que se mueven los
dispositivos en el sentido de la flecha A en sincronismo.
Mediante este movimiento, el cuerpo laminado P
dentro del dispositivo de prensa caliente 50 se extrae para una
longitud determinada.
Un sensor 670 se dispone en el lado de entrada
del dispositivo de prensa caliente 50 para medir de forma precisa la
distancia de movimiento del cuerpo laminado P.
Según esta distancia de movimiento del cuerpo
laminado P, se suministran longitudes precisas de las películas
desprendibles y las hojas preimpregnadas.
Según la construcción explicada anteriormente,
el cuerpo laminado P que pasa a través del dispositivo de prensa
caliente se calienta y prensa sin tensión añadida al mismo.
Así, el termoendurecimiento del cuerpo laminado
con una curvatura puede llevarse a cabo sin desorganizar el
alineamiento de la fibra de refuerzo. Así, se mantiene la
resistencia de la fibra de refuerzo por el producto completo.
Tras salir del dispositivo de prensa caliente
50, el cuerpo laminado P se manda a un dispositivo de poscurado 70,
en el que se completa el termoendurecimiento del cuerpo laminado en
un horno.
La figura 11 es una vista explicativa que
muestra el dispositivo de formación de la película desprendible, y
la figura 12 es una vista explicativa que muestra el molde de
formación de la película desprendible.
Puesto que el aparato de moldeo según la
presente invención se diseña para fabricar un elemento que presenta
una curvatura, es preferible que las películas desprendibles
dispuestas en las superficies superior e inferior de la hoja
preimpregnada se curven a lo largo del núcleo.
Por tanto, la presente invención comprende un
dispositivo para preformar la película desprendible por
adelantado.
El dispositivo de formación de la película
desprendible designado como un todo mediante el número de referencia
80 comprende un armazón 800, y un carrete de alimentación 810 y un
carrete de enrollado 820 de una película S_{1} desprendible
dispuesta en el armazón. El carrete de alimentación 810 comprende un
freno 812 para aplicar la tensión apropiada en la película S_{1}
desprendible. El carrete de enrollado 820 comprende un motor 822
para enrollar la película S_{1} desprendible.
La película S_{1} desprendible proporcionada a
partir del carrete de alimentación 810 pasa a través de un
dispositivo de molde de doblado de películas 830. Los rodillos 830a
y 830b para tirar de la película se disponen antes y después del
dispositivo de molde 830.
La figura 12 es una vista explicativa que
muestra la estructura de molde 832 equipada dentro del dispositivo
de molde 830. El molde 832 comprende una primera superficie plana
832a y una segunda superficie plana 832c, y las superficies planas
se conectan mediante una superficie inclinada 832b. La primera
superficie 832a se coloca en una posición más baja que la segunda
superficie plana 832c.
La película desprendible se transmite sobre el
molde 832 en el sentido de la flecha E. Puesto que se tira de la
película desprendible mediante los rodillos 830a y 830b dispuestos
delante y detrás del molde, la película desprendible que pasa por el
lado de la superficie plana superior 832c se estira más. Así la
película S_{1} desprendible presenta una curvatura en un
plano.
La película S_{1} desprendible que ha pasado a
través del dispositivo de molde 830 entra en un rodillo de plisar
840, en el que se forman plisados que corresponden a la forma del
elemento en la dirección longitudinal en la película.
La película S_{1} desprendible pasa a través
de una unidad de sujeción 850 y un rodillo guía 860.
La película S_{1} desprendible se preforma
así, para que un elemento que presente una curvatura dentro de un
plano pueda formarse eficazmente.
La figura 13 es un diagrama de tiempo que
muestra las operaciones del motor para enviar la hoja preimpregnada,
los extractores y la prensa caliente.
La figura 14 es una vista explicativa que
muestra otros ejemplos de formas en sección transversal de los
elementos reforzados con fibras que presentan una curvatura formada
por el aparato de moldeo de la presente invención.
El producto Wa presenta una sección transversal
con forma de L, y Wb presenta una sección transversal con forma de
H. El producto Wc presenta una sección transversal en forma de Z, y
Wd presenta una sección con forma de sombrero.
Tal como se explica, la presente invención
permite dar forma a un material preimpregnado reforzado con fibras
en un elemento que presenta una curvatura, que puede aplicarse para
formar un elemento estructural de un avión que se requiere que sea
tanto resistente como de peso ligero.
Claims (4)
1. Procedimiento para moldear continuamente
un elemento (1) de plástico reforzado con fibras con una curvatura,
comprendiendo el procedimiento:
una etapa de alimentación de películas
desprendibles deformadas por adelantado para corresponder a la
curvatura del elemento (1) moldeado;
una etapa de alimentación de hojas plurales de
material preimpregnado semicurado formado impregnando fibra de
carbono o de vidrio con resina termoendurecible;
una etapa de laminación y preformado de un
cuerpo laminado (P) de hojas preimpregnadas a lo largo de un núcleo
(10) que presenta una forma de sección transversal que corresponde a
la de un elemento (1) que se forma y presenta una curvatura que
corresponde a la curvatura del elemento (1) que se forma;
una etapa de prensado caliente de las películas
desprendibles deformadas y laminadas y el cuerpo laminado (P) de
hojas preimpregnadas en una forma predeterminada; y
una etapa de poscurado del cuerpo laminado (P)
al salir de la etapa de prensado caliente por calentamiento del
mismo;
en el que
dichas hojas plurales de material preimpregnado
semicurado se alimentan para intercalarse entre dichas películas
desprendibles; y
la etapa de prensado caliente se lleva a cabo
mientras los extractores (60) dispuestos antes y después de la etapa
de prensado caliente se utilizan para sujetar el cuerpo laminado (P)
e introducir al mismo en la prensa caliente, en el que el prensado
caliente se lleva a cabo mientras se impide aplicar tensión sobre la
fibra en el preimpregnado.
2. Aparato de moldeo en continuo para moldear
un elemento (1) de plástico reforzado con fibras con una curvatura,
comprendiendo el aparato:
un núcleo (10) que presenta una forma de sección
transversal que corresponde a la del elemento (1) que se forma y que
presenta una curvatura que corresponde a la curvatura del elemento
(1) que se forma;
un dispositivo para alimentar películas
desprendibles deformadas (20, 40) por adelantado para corresponder a
la curvatura del elemento (1) moldeado;
un dispositivo para alimentar hojas plurales de
material preimpregnado semicurado (30) formado impregnando fibra de
carbono o fibra de vidrio con resina termoendurecible;
un dispositivo para laminar y preformar (30) el
cuerpo laminado (P) de hojas preimpregnadas en una forma
predeterminada a lo largo de dicho núcleo (10);
un dispositivo de prensa caliente (50) para
calentar y prensar las películas desprendibles laminadas y
deformadas y el cuerpo laminado (P) de hojas preimpregnadas en una
forma predeterminada;
unos extractores (60) dispuestos antes y después
del dispositivo de prensa caliente (50) para sujetar el cuerpo
laminado (P) e introducir el mismo en el dispositivo de prensa
caliente (50); y
un dispositivo de poscurado para calentar el
cuerpo laminado (P) que sale del dispositivo de prensa caliente
(50).
3. Aparato para moldear continuamente un
elemento de plástico reforzado con fibras con una curvatura según la
reivindicación 2, en el que el dispositivo para alimentar (30) el
preimpregnado comprende un mecanismo para desenrollar una cantidad
específica de preimpregnado mediante la detección de la cantidad de
movimiento del cuerpo laminado (P).
4. Aparato para moldear continuamente un
elemento de plástico reforzado con fibras con una curvatura según la
reivindicación 2, en la que los extractores (60) para sujetar el
cuerpo laminado (P) e introducir el mismo en el dispositivo de
prensa caliente (50) se interbloquean con el dispositivo de prensa
caliente (50), de tal manera que los extractores (60) mueven el
cuerpo laminado (P) durante una cantidad de distancia específica
cuando se abre un molde del dispositivo de prensa caliente (50).
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES03025255T Expired - Lifetime ES2280670T3 (es) | 2003-08-08 | 2003-11-06 | Procedimiento y aparato para el moldeo en continuo de elementos de plastico reforzado con fibras con curvatura. |
Country Status (5)
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---|---|
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ES (1) | ES2280670T3 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2415773R1 (es) * | 2011-12-29 | 2013-10-15 | Airbus Operations Sl | Metodo de fabricacion de piezas de material compuesto con cambios de espesor |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8632653B2 (en) * | 2005-05-03 | 2014-01-21 | The Boeing Company | Method of manufacturing curved composite structural elements |
JP4952056B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2012-06-13 | 東レ株式会社 | プリフォームの製造方法およびプリフォームの製造装置 |
JP2006335049A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合材シート加工装置、複合構造材の形成方法 |
US7469735B2 (en) * | 2005-08-03 | 2008-12-30 | The Boeing Corporation | Composite structural element fabricating device and method |
US8333858B2 (en) * | 2006-02-02 | 2012-12-18 | The Boeing Company | Method for fabricating curved thermoplastic composite parts |
US7807005B2 (en) | 2006-02-02 | 2010-10-05 | The Boeing Company | Fabrication process for thermoplastic composite parts |
US8691137B2 (en) | 2009-03-04 | 2014-04-08 | The Boeing Company | Method of molding partus using a tool sleeve for mold die |
US10449736B2 (en) | 2006-02-02 | 2019-10-22 | The Boeing Company | Apparatus for fabricating thermoplastic composite parts |
US8491745B2 (en) | 2007-02-03 | 2013-07-23 | The Boeing Company | Method and material efficient tooling for continuous compression molding |
US9102103B2 (en) | 2006-02-02 | 2015-08-11 | The Boeing Company | Thermoplastic composite parts having integrated metal fittings and method of making the same |
US10232532B1 (en) | 2006-02-02 | 2019-03-19 | The Boeing Company | Method for fabricating tapered thermoplastic composite parts |
CA2643185C (en) * | 2006-03-08 | 2013-08-27 | Toray Industries, Inc. | Process, and apparatus, for producing reinforcing fiber molding |
DE102006038666B4 (de) * | 2006-08-17 | 2009-09-24 | Airbus Deutschland Gmbh | Herstellungsverfahren für ein Werkstück aus einem Faserverbundwerkstoff und Vorrichtung zum Herstellen eines Werkstücks aus einem Faserverbundwerkstoff |
CA2660326A1 (en) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Airbus Deutschland Gmbh | Production method for a workpiece composed of a fibre-composite material, and a fibre-composite component in the form of a profile with a profile cross section which varies over its length |
JP2008055609A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Jamco Corp | 複合材の未硬化連続予備成形方法 |
JP5116282B2 (ja) | 2006-10-31 | 2013-01-09 | 株式会社ジャムコ | 構造部材の連続製造方法 |
EP1932652A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | Saab Ab | A method and apparatus for manufacturing a curved elongated structural element |
JP4908266B2 (ja) | 2007-03-05 | 2012-04-04 | 株式会社ジャムコ | 段階状の断面厚さを有する複合材の連続成形方法 |
DE102007018052A1 (de) | 2007-04-17 | 2008-10-23 | Airbus Deutschland Gmbh | Pultrusionsverfahren zur Herstellung eines endlosen Profils |
DE102008010228A1 (de) | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffprofilteile |
JP2009234046A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Jamco Corp | 複合材の未硬化連続予備成形方法 |
FR2942741B1 (fr) * | 2009-03-05 | 2014-05-16 | Mediterranee Const Ind | Procede et dispositif de fabrication automatisee d'au moins une piece allongee a une ou plusieurs couches en materiaux composites |
FR2950833A1 (fr) * | 2009-10-01 | 2011-04-08 | Airbus Operations Sas | Procede et dispositif pour la fabrication automatisee de preformes seches circulaires |
US8282757B2 (en) * | 2009-11-10 | 2012-10-09 | Alliant Techsystems Inc. | Automated composite annular structure forming |
US9662841B2 (en) | 2009-11-10 | 2017-05-30 | Orbital Atk, Inc. | Radially extending composite structures |
US10821653B2 (en) | 2010-02-24 | 2020-11-03 | Alexander M. Rubin | Continuous molding of thermoplastic laminates |
DE102010014704A1 (de) | 2010-04-12 | 2011-10-13 | Brötje-Automation GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen aus faserverstärktem Kunststoff |
WO2011142750A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Utc Power Corporation | Applying a seal to a fuel cell component |
US20130134618A1 (en) * | 2010-06-04 | 2013-05-30 | Woodbridge Corporation | Process for producing a molded product |
US9266279B2 (en) | 2010-07-08 | 2016-02-23 | Orbital Atk, Inc. | Variable material stretch-forming apparatus and methods |
US9701067B2 (en) | 2010-11-12 | 2017-07-11 | The Boeing Company | Method of laying up prepreg plies on contoured tools using a deformable carrier film |
US8551380B2 (en) * | 2010-11-12 | 2013-10-08 | The Boeing Company | Method of laying up prepreg plies on contoured tools using a deformable carrier film |
US9387657B2 (en) | 2010-11-12 | 2016-07-12 | The Boeing Company | Method of fabricating a curved composite structure using composite prepreg tape |
JP5937894B2 (ja) * | 2012-06-04 | 2016-06-22 | 株式会社ジャムコ | 複合材ストリンガーの連続プリフォーム装置 |
EP2881242B1 (en) | 2013-12-03 | 2016-04-20 | Jamco Corporation | Continuous preform device for composite stringer |
DE102013226739A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Airbus Operations Gmbh | Formwerkzeug, Formgebungseinrichtung und Verfahren zum Verformen eines Verstärkungsfasern enthaltenden Halbzeugs |
EP3456525A4 (en) | 2016-06-17 | 2019-06-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | MANUFACTURING DEVICE AND PRODUCTION METHOD FOR PULTRUSION SHAPING BODY |
DE102016221917A1 (de) * | 2016-11-09 | 2018-05-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils in einer Pultrusionsvorrichtung, Pultrusionsvorrichtung sowie Faserverbundbauteil |
KR20190100184A (ko) * | 2016-12-22 | 2019-08-28 | 도레이 카부시키가이샤 | 복합 구조체 및 그 제조 방법 |
JP6665814B2 (ja) * | 2017-02-28 | 2020-03-13 | トヨタ自動車株式会社 | 成形体の製造方法 |
CN107297840B (zh) * | 2017-08-01 | 2023-02-03 | 江苏恒神股份有限公司 | 一种预浸料生产用换纸设备 |
FR3081369B1 (fr) | 2018-05-28 | 2020-05-08 | Stelia Aerospace | Dispositif et procede de mise en forme d'une piece d'ebauche pour la formation d'une piece thermoplastique structurelle |
US11305498B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-04-19 | The Boeing Company | System and method for fabricating a composite ply layup |
US11318689B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-05-03 | The Boeing Company | Ply transporting and compacting apparatus and method therefor |
US11491719B2 (en) | 2019-01-31 | 2022-11-08 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Shaping apparatus |
DE102019123384A1 (de) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Broetje-Automation Gmbh | Vorrichtung zur Herstellung von Vorformlingen |
ES2958761T3 (es) * | 2019-11-13 | 2024-02-14 | Airbus Operations Slu | Dispositivo y método de formación de un laminado compuesto para obtener un perfil en forma de Z |
JP7392000B2 (ja) * | 2020-01-17 | 2023-12-05 | 三菱重工業株式会社 | 複合材構造体の製造方法 |
WO2021157082A1 (ja) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | 三菱重工業株式会社 | 複合材構造体の製造方法及び積層体の製造方法並びに積層体及び積層型 |
CN113950404A (zh) * | 2020-03-26 | 2022-01-18 | 福井县 | 复合材料成形品的制造方法以及制造装置 |
US11845566B2 (en) | 2020-11-18 | 2023-12-19 | The Boeing Company | Frame fabrication line |
NL2027394B1 (en) * | 2021-01-26 | 2022-08-12 | Boeing Co | Frame fabrication line |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1044031A (en) * | 1962-04-17 | 1966-09-28 | Universal Moulded Fiber Glass | Production of articles composed of fiber reinforced resin materials |
FR2256656A5 (en) * | 1973-12-28 | 1975-07-25 | Peugeot & Renault | Glass fibre reinforced automobile fenders made by pultrusion - along continuous curved path giving cross-section then cut to length |
US4125423A (en) * | 1976-05-17 | 1978-11-14 | Goldsworthy Engineering, Inc. | Reinforced plastic tapered rod products and the method and apparatus for producing same |
JPS6021531B2 (ja) | 1978-06-06 | 1985-05-28 | 東レ株式会社 | 湾曲した繊維強化樹脂積層板の製造方法 |
JPS61199933A (ja) * | 1985-03-02 | 1986-09-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭素繊維強化プラスチツクパイプの連続成形方法及びその装置 |
DE3840704A1 (de) * | 1987-12-02 | 1989-07-06 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Verfahren zur erzeugung eines kupferplattierten schichtstoffs |
US4954304A (en) * | 1988-04-04 | 1990-09-04 | Dainippon Ink And Chemical, Inc. | Process for producing prepreg and laminated sheet |
JPH0618736B2 (ja) * | 1988-10-08 | 1994-03-16 | 株式会社ジャムコ | プリプレグ材料の成形方法及び成形装置 |
DE4208670C2 (de) | 1992-03-18 | 1995-02-02 | Peguform Werke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Trägern aus faserverstärkten Kunststoffen für Kraftfahrzeug-Stoßfänger sowie derartige Träger |
JP3402481B2 (ja) | 1993-02-22 | 2003-05-06 | 株式会社ジャムコ | プリプレグ材料の成形装置 |
EP0651452A1 (en) * | 1993-11-01 | 1995-05-03 | Osaka Gas Co., Ltd. | Porous carbonaceous material and a method for producing the same |
JPH08187788A (ja) | 1995-01-10 | 1996-07-23 | Toray Ind Inc | 円弧状frp体の製造方法および装置 |
JPH08321681A (ja) * | 1995-05-26 | 1996-12-03 | Hitachi Chem Co Ltd | マルチワイヤ配線板およびその製造法 |
JP3400399B2 (ja) * | 2000-01-11 | 2003-04-28 | 株式会社ジャムコ | Frp製h形部材の連続成形装置 |
JP3357342B2 (ja) * | 2000-05-23 | 2002-12-16 | 株式会社ジャムコ | Frp製角パイプの連続製造装置 |
JP3675786B2 (ja) | 2002-09-19 | 2005-07-27 | 株式会社ジャムコ | Frp製角パイプの連続製造装置 |
-
2003
- 2003-08-08 JP JP2003289658A patent/JP3742082B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-06 DE DE60311453T patent/DE60311453T2/de not_active Expired - Lifetime
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- 2003-11-06 EP EP03025255A patent/EP1504880B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-19 US US10/715,520 patent/US7186361B2/en active Active
-
2005
- 2005-12-06 US US11/294,515 patent/US7419372B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2415773R1 (es) * | 2011-12-29 | 2013-10-15 | Airbus Operations Sl | Metodo de fabricacion de piezas de material compuesto con cambios de espesor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3742082B2 (ja) | 2006-02-01 |
JP2005059260A (ja) | 2005-03-10 |
EP1504880A1 (en) | 2005-02-09 |
US7419372B2 (en) | 2008-09-02 |
DE60311453D1 (de) | 2007-03-15 |
US20050029707A1 (en) | 2005-02-10 |
DE60311453T2 (de) | 2007-11-08 |
EP1504880B1 (en) | 2007-01-24 |
US20060083806A1 (en) | 2006-04-20 |
US7186361B2 (en) | 2007-03-06 |
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