ES2320681T3 - Procedimiento para formar estructuras usando material adhesivo encapsulado. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para formar una estructura de un artículo de fabricación, comprendiendo el procedimiento: proporcionar un primer miembro y un segundo miembro de la estructura, en el que el primer y segundo miembro son porciones de ala de un avión; colocar un material adhesivo, que incluye al menos un 10% en peso de un componente polimérico basado en epoxi, entre el primer miembro y el segundo miembro, en el que al menos una parte del material adhesivo está colocado en el interior de unas encapsulaciones; y activar el material adhesivo para que se cure entre el primer miembro y el segundo miembro por exposición del material adhesivo a un estímulo que cause el colapso de las encapsulaciones.
Description
Procedimiento para formar estructuras usando
material adhesivo encapsulado.
La presente invención se refiere al uso de un
material adhesivo, que se activa normalmente mediante un estímulo
experimentado durante la fabricación del ala de un avión.
La fabricación de diversos artículos, tales como
edificios, mobiliario, vehículos de transporte o similares implica
normalmente varias etapas de procesado. Durante dichas etapas de
procesado, los materiales adhesivos que ayudan en la formación de
los artículos de la fabricación se exponen normalmente a una
variedad de estímulos, tales como calor, presión, humedad,
combinaciones de las mismas o similares. La industria, en general,
ha intentado crear materiales que no interfieran con estos
procedimientos de fabricación. Además, la industria ha intentado
crear materiales que usen los estímulos de estas etapas de procesado
para ayudar en la formación deseada de los artículos de
fabricación. En el interés de continuar dicha innovación, la
presente invención proporciona un material adhesivo que se puede
activar mediante un estímulo experimentado durante la fabricación y
proporciona una o más estructuras que incorporan el material.
Las características y aspectos inventivos de la
presente invención serán más aparentes tras la lectura de la
siguiente memoria descriptiva, reivindicaciones y dibujos
detallados, de los cuales lo siguiente es una breve
descripción:
la fig. 1 es una vista en perspectiva recortada
de un material adhesivo ejemplar usado según un aspecto de la
presente invención; y
la fig. 2 es una vista en perspectiva recortada
de una estructura ejemplar formada según un aspecto de la presente
invención;
Más concretamente, la presente invención se basa
en el uso de un material adhesivo, que se activa naturalmente, en
las etapas de procesado que se usan para formar el ala de un avión.
Como tal, la presente invención se refiere también a un
procedimiento para formar alas de aviones que se forman
ventajosamente usando el material adhesivo. Aunque el material
adhesivo se adhiere normalmente a uno o más miembros para ayudar en
la formación de una estructura del ala de un avión, se contempla
además que el material adhesivo pueda ayudar proporcionar atributos
funcionales, tales como refuerzo estructural, deflexión, cierre
hermético, propiedades de amortiguación acústica, propiedades de
amortiguación de la vibración o una combinación de las mismas, en el
interior de una cavidad o en una superficie de un ala de un avión.
Generalmente, el material adhesivo incluye lo siguiente:
- 1)
- un componente polimérico que incluye al menos un 10% de un material basado en epoxi; y
- 2)
- uno o más agentes de curado o reactivos para curar o hacer reaccionar al menos una porción del componente polimérico;
en el que al menos una porción del material
adhesivo se localiza en el interior de encapsulaciones, normalmente
el material adhesivo se activa para curar mediante exposición del
material adhesivo a un estímulo que produce el colapso de la
encapsulación. Esto puede ser mediante la aplicación de un estímulo,
tal como presión y la activación incluye normalmente el curado de
al menos una porción del componente polimérico con la ayuda de al
menos uno o más agentes de curado.
El material adhesivo incluye normalmente un
componente polimérico, que puede comprender una premezcla de
múltiples materiales poliméricos diferentes (por ejemplo,
termoplásticos, elastómeros, plastómeros, plastificantes,
plásticos, combinaciones de los mismos o similares) o puede
comprender sustancialmente solo uno o dos materiales poliméricos
diferentes. Los ejemplos de materiales poliméricos adecuados
incluyen polímeros halogenados, policetonas, uretanos, polioles,
poliéteres, poliésteres, silanos, sulfoneas, alilos, olefinas,
estirenos, acrilatos, metacrilatos, epoxis, siliconas, materiales
fenólicos, gomas, óxidos de polifenileno, tereftalatos, acetatos
(por ejemplo, EVA), acrilatos, metacrilatos (por ejemplo, polímero
de etilen metil acrilato), las mezclas de los mismos o similares.
Otros materiales poliméricos potenciales, que se pueden o no
combinar con los materiales anteriores incluyen, sin limitación,
polietileno, polipropileno, poliestireno, poliolefina, poliacrilato,
óxido de poli(etileno), poli(etilenoimina),
poliéster, poliuretano, polisiloxano, poliéter, polifosfazina,
poliamida, poliimida, poliisobutileno, poliacrilonitrilo, cloruro
de poli(vinilo), metacrilato de poli(metilo), acetato
de poli(vinilo), cloruro de poli(vinilideno),
politetrafluoroetileno, poliisopreno, poliacrilamida, ácido
poliacrílico, polimetacrilato, las combinaciones de los mismos o
similares.
El material adhesivo comprende al menos un 10%,
más normalmente al menos un 30% e incluso más normalmente al menos
un 60% en peso del material basado en epoxi. El material adhesivo
comprende también normalmente menos de un 90% o más, más
normalmente menos de un 80% e incluso más normalmente menos de un
70% en peso del material basado en epoxi.
Se prefiere que el adhesivo incluya al menos un
30%, más normalmente al menos un 45% e incluso más normalmente al
menos un 65% de materiales epoxi. Se puede formar el material
adhesivo a partir de una variedad de formulaciones que tengan
material epoxi y preferiblemente resina epoxi integrada en el
anterior. La resina o el material epoxi se usan en el presente
documento para denotar cualquier material epoxi dimérico,
oligomérico o polimérico convencional que contenga al menos un
grupo funcional epoxi. Los materiales epoxi pueden ser materiales
que contengan epoxi que tenga uno o más anillos de oxirano
polimerizables mediante una reacción de apertura del anillo.
El epoxi puede ser alifático, cicloalifático,
aromático o similar. Se puede suministrar el epoxi como un sólido
(por ejemplo, como briquetas, piezas pequeñas, trozos o similares) o
un líquido. El epoxi puede incluir un copolímero o terpolímero de
etileno que puede poseer una alfaolefina. Como copolímero o
terpolímero, el polímero se compone de dos o tres monómeros
diferentes, es decir, moléculas pequeñas con elevada reactividad
química que son capaces de unirse con moléculas similares. Una
resina epoxi a modo de ejemplo puede ser una resina fenólica, que
puede ser una resina de tipo novalac u otro tipo de resina. Otros
materiales que contienen epoxi preferidos pueden incluir un
polímero de éter de
bisfenol-A-epiclorohidrina, o una
resina epoxi de bisfenol A que se puede modificar con un butadieno
u otro aditivo polimérico.
Aunque la presente invención se dirige
específicamente a los sistemas epoxi. Se pueden usar otros sistemas
poliméricos además de los sistemas epoxi.
Se pueden emplear diversos agentes de curado y/o
aceleradores del agente de curado en el material adhesivo de la
presente invención. Las cantidades de agentes de curado y
aceleradores del agente de curado pueden variar ampliamente dentro
del material adhesivo dependiendo de la velocidad de curado deseada,
las propiedades o atributos deseados del material adhesivo o
similar. De esta manera, el material adhesivo puede incluir al
menos un 0,1% o menos, más normalmente al menos un 1% e incluso más
normalmente al menos un 3% en peso de agente de curado, acelerador
del agente de curado o ambos. Sin embargo, el material adhesivo
incluye normalmente menos de un 60% o más, más normalmente menos de
un 35%, incluso más normalmente menos de un 15%, incluso más
normalmente menos de un 11% y aún más normalmente menos de un 7% en
peso del agente de curado, acelerador del agente de curado o
ambos.
Normalmente, los agentes de curado ayudan al
material adhesivo y concretamente al componente polimérico del
mismo en el curado por reticulación u otra reacción de los
compuestos poliméricos del componente polimérico. Es también
normal, aunque no se requiere, que los agentes de curado, ayuden en
el termoajustado del material adhesivo.
Las aminas, amidas, peróxidos u otros compuestos
químicos son ejemplos de agentes de curado o aceleradores del
agente de curado típicos adecuados para el curado de epoxis,
acrilatos, combinaciones de los mismos o similares. Las clases
útiles de agentes de curado para dichos compuestos poliméricos
incluyen, sin limitación, aminas alifáticas o aromáticas o sus
aductos respectivos, amidoaminas, poliamidas, aminas
cicloalifáticas, anhídridos, poliésteres policarboxílicos,
isocianatos, resinas basadas en fenol (tales como resinas novolak
de fenol o cresol, copolímeros tales como los de fenol terpeno,
polivinil fenol, o copolímeros de
bisfenol-A-formaldehído,
bishidroxifenil alcanos o similares), peróxidos o las mezclas de los
mismos. Otros agentes de curado a modo de ejemplo incluyen
poliaminas o poliamidas modificadas y no modificadas tales como
trietilenotetramina, dietilenotriamina, tetraetilenopentamina,
cianoguanidina, diciandiamidas y similares. Los aceleradores
ejemplares para los agentes de curado pueden incluir urea
modificada o no modificada tal como metileno difenil bis urea, un
imidazol, una amina terciaria, una combinación de las mismas o
similares.
Para los compuestos
isocianato-reactivos, se usan normalmente
isocianatos para curar aquellos compuestos y para formar uretanos
en el adhesivo. Se contempla que se pueda usar la mayor parte de
cualquier isocianato que tenga uno o más grupos isocianato en la
molécula como agente de curado y se pueden usar para curar los
compuestos isocianato-reactivos del material
adhesivo. Ambos isocianatos, alifáticos o cicloalifáticos, tales
como diisocianato de hexametileno (HDI) o diisocianato de isoforona
(IPDI) y/o los isocianatos aromáticos, tales como diisocianato de
tolueno (TDI), diisocianato de difenilmetano (MDI) o se pueden usar
las mezclas del diisocianato de difenilmetano y los poliisocianatos
de polimetilenopolifenileno (MDI bruto), la mezcla de TDI y MDI,
las combinaciones de los mismos o similares. También es posible usar
isocianatos que hayan sido modificados por la incorporación de
uretano, uretidiona, isocianurato, alofanato, uretonimina y otros
grupos, por ejemplo, isocianatos modificados.
Algunos poliisocianatos fácilmente disponibles
incluyen, de manera concreta, sin limitación, diisocianatos de 2,4
y 2,6-tolueno y las mezclas de estos isómeros
("TDI");
polifenil-polimetileno-poliisocianatos
del tipo obtenido por condensación de anilina con formaldehído,
seguido por fosgenación ("MDI bruto"); y poliisocianatos que
contienen grupos carbodiimida, grupos uretano, grupos alofanato,
grupos isocianurato, grupos urea, o grupos biuret
("poliisocianatos modificados").
El material adhesivo de la presente invención
puede incluir una o más cargas. Cuando se incluyen, el material
adhesivo comprende normalmente al menos un 2% o menos, más
normalmente al menos un 7% e incluso más normalmente al menos un
15% en peso de carga. Cuando se incluyen también, el material
adhesivo comprende normalmente menos del 60% o más, más normalmente
menos del 40% e incluso más normalmente menos del 30% en peso
de
carga.
carga.
Las cargas del material adhesivo pueden incluir
también, sin limitación, materiales particulados (por ejemplo,
polvo), perlas, microesferas, o similares, Preferiblemente la carga
incluye un material de relativa baja densidad que es generalmente
no reactivo con los otros componentes presentes en el material
adhesivo.
Los ejemplos de cargas incluyen sílice, tierra
de diatomeas, vidrio, arcilla, nanopartículas (por ejemplo,
nanoarcilla), talco, pigmentos, colorantes, perlas o burbujas de
vidrio, vidrio, fibras cerámicas de carbono, antioxidantes, y
similares. Dichas cargas, particularmente las arcillas, pueden
ayudar al material adhesivo a nivelarse por sí mismo durante el
flujo del material. Las arcillas que se pueden usar como cargas
pueden incluir arcillas de caolinita, illita, cloritem, esmecilita
o grupos de sepiolita, que se pueden calcinar. Los ejemplos de
cargas adecuadas incluyen, sin limitación, talco, vermiculita,
pirofilita, sauconita, saponita, nontronita, montmorillonita o las
mezclas de las mismas. Las arcillas pueden incluir también
cantidades pequeñas d otros ingredientes tales como carbonatos,
feldespatos, micas y cuarzo. Las cargas pueden incluir también
cloruros de amonio tales como cloruro de dimetil amonio y cloruro de
dimetil bencil amonio. Se puede emplear también dióxido de
titanio.
En una forma de realización preferida, se pueden
usar como cargas uno o más minerales o cargas de tipo piedra tales
como carbonato de calcio, carbonato de sodio o similares. En otra
forma de realización preferida, se pueden usar como cargas
minerales de silicato. Se ha encontrado que, además de llevar a cabo
las funciones normales de una carga, los minerales de silicato, y
en concreto la mica pueden mejorar la resistencia al impacto del
material adhesivo endurecido.
Se contempla que una de las cargas u otros
componentes del material puedan ser tixotrópicos para ayudar a
controlar el flujo del material así como las propiedades, tales como
la resistencia a la tracción, a la compresión o a la
cizalladura.
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Se pueden incluir también otros aditivos,
agentes o modificadores del comportamiento en el material adhesivo
según se desee, incluyendo, pero sin limitarse a un agente
resistente al UV, un retardante de la llama, un modificador de
impacto, un estabilizante térmico, un fotoiniciador UV, un
colorante, un adyuvante del procesado, un antioxidante, un
lubricante, un coagente, materiales de refuerzo, (por ejemplo,
vidrio a trozos o continuo, fibra de vidrio, materiales cerámicos y
fibras cerámicas, fibras de aramida, pulpa de aramida, fibra de
carbono, fibra de acrilato, fibra de poliamida, fibra de
polipropileno, las combinaciones de las mismas o similares). En una
forma de realización preferida, se puede emplear, por ejemplo, un
coagente de acrilato, para mejorar la densidad del curado. Se
contempla también que el material adhesivo pueda incluir 0,10 a 5,00
por ciento en peso de un antioxidante, tal como un propionato (por
ejemplo, pentaeritritol tetrakis
(3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato))
para ayudar a controlar la oxidación, la velocidad de curado o
ambas. Un ejemplo de dicho antioxidante se comercializa bajo el
nombre comercial IRGANO® 1010 y está comercialmente disponible en
Ciba Specialty Chemicals Company, 141 Klybeckstrasse, Postfach 4002
Basilea, Suiza.
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El material adhesivo se activa normalmente para
curar tras la exposición a un estímulo. Aunque se contemplas que se
pueden emplear diversos estímulos adicionales o alternativos tales
como calor, humedad o similares, el material adhesivo se activa
preferiblemente para al menos un curado parcial tras la exposición a
presión elevada. En una forma preferida de realización, el
componente polimérico o al menos una porción del mismo se mantiene
separado del agente de curado hasta que el material adhesivo se
expone a una presión suficiente para exponer el componente
polimérico al agente de curado.
Normalmente, aunque no se requiera
necesariamente, el componente polimérico se mantiene separado del
agente de curado encapsulando al menos una porción de los
compuestos poliméricos del componente polimérico, el agente de
curado o ambos del material adhesivo, a continuación, tras la
aplicación de presión suficiente, la encapsulación se colapsará
normalmente (por ejemplo, ruptura, fundido, flujo o similar),
exponiendo por tanto los compuestos poliméricos al agente de curado
con el que son reactivos. Con referencia a la fig. 1, se muestra
esquemáticamente un material adhesivo 10 según la presente
invención. Tal como se puede ver, el material adhesivo 10 incluye
el compuesto polimérico encapsulado 12 y el agente de curado
encapsulado 14, Se contempla además que, cuando se usa, se puede
encapsular también cualquier acelerador del agente de curado.
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Se pueden emplear diversos tipos de técnicas de
encapsulación para formar el material encapsulado deseado. Por
ejemplo, y sin limitación, técnicas tales como extrusión por
boquilla sumergida, recubrimiento por disco giratorio,
polimerización interfacial, coacervación, secado por pulverización,
recubrimiento en lecho fluidizado, las combinaciones de los mismos
o similares. La técnica concreta usada y el tipo de encapsulación
formada pueden depender del material que se va a encapsular y del
estado (por ejemplo, líquido, sólido, gas, o las combinaciones de
los mismos) de este material. Los materiales a modo de ejemplo que
forman la encapsulación pueden incluir materiales poliméricos (por
ejemplo, termoplásticos, elastómeros, plásticos, ceras,
termoajustes, las combinaciones de los mismos o
similares).
similares).
Diversos tamaños, formas y espesores, diversos
materiales diferentes, las combinaciones de los mismos o similares
para la encapsulación pueden proporcionar o permitir la ruptura de
la encapsulación a diferentes niveles de presión. De esta manera,
la ruptura de la encapsulación y, por tanto, la activación del
material adhesivo, se pueden producir a una variedad de diferentes
presiones. Normalmente, la presión de activación es al menos mayor
que la presión atmosférica (por ejemplo, al menos de 150 kPa, más
normalmente al menos 1 MP e incluso más normalmente al menos 10
MPa). El componente polimérico con el agente de curado puede liberar
un gas para espumado o expansión del material adhesivo. Si se usa,
el espumado o la expansión del material adhesivo puede ser capaz de
ayudar al material adhesivo en el mojado y/o adherido de los
miembros de una estructura.
Generalmente, para los sistemas de poliuretano
(por ejemplo, sistemas con isocianatos y compuestos
isocianato-reactivos) se pueden proporcionar
diversas combinaciones diferentes de componentes que sólo endurezcan
o para que un sistema expanda o espume y endurezca.
Para otros sistemas (por ejemplo epoxi/amina,
acrilato/amina, acrilato/peróxido u otros sistemas) e incluso para
sistemas de poliuretano, se puede necesitar o desear un agente de
soplado adicional (por ejemplo, un agente de soplado físico o
químico) para formación de espuma o expansión. Los agentes de
soplado a modo de ejemplo pueden incluir uno o más grupos que
contienen nitrógeno como amidas, aminas o similares, o pueden ser
disolventes encapsulados termoplásticos u otros compuestos químicos.
Típicamente, para un sistema activado por presión, es deseable que
los agentes de soplado creen un efecto de soplado a una temperatura
inferior a 100ºC, más típicamente por debajo de 70ºC e incluso más
típicamente por debajo de 40ºC (por ejemplo aproximadamente la
temperatura ambiente alrededor de 23ºC). Así, cuando se incluye, el
agente de soplado puede encapsularse de la manera descrita para los
compuestos poliméricos, los agentes de curados o ambos.
También se puede proporcionar un acelerador para
los agentes de soplado en el material adhesivo e igualmente se
puede encapsular. Se pueden usar varios aceleradores para aumentar
la velocidad a la que los agentes de soplado forman gases inertes.
Un acelerador de agente de soplado a modo de ejemplo es una sal
metálica, o es un óxido, por ejemplo un óxido de metal, como óxido
de cinc. Otros aceleradores a modo de ejemplo incluyen tiazoles o
imidazoles modificados y no modificados.
El agente de soplado, el acelerador del agente
de soplado, o ambos, cuando se incluyen, se incluyen en general en
el material adhesivo en una cantidad comprendida entre 0,05 y 7% en
peso, basado en el peso total de material adhesivo, preferiblemente
entre 0,1 y 6% en peso, más preferiblemente entre 0,5 y 5% en
peso.
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La formación del material adhesivo se puede
realizar según una variedad de técnicas nuevas o conocidas.
Preferiblemente, el material adhesivo se forma como un material de
composición sustancialmente homogénea. Sin embargo, se contempla
que se pueden usar varias técnicas combinadas para aumentar o
disminuir la concentración de algunos componentes en algunos puntos
del material adhesivo.
Según una forma de realización, el material
adhesivo se forma suministrando los componentes del material en
forma sólida como briquetas, partículas pequeñas, encapsulaciones y
similares, en forma líquida o una combinación de las mismas. Los
componentes típicamente se combinan en uno o más recipientes como
tolvas grandes y otros recipientes. Preferiblemente, los
contenedores se pueden usar para entremezclar los componentes por
rotación o moviendo de otra manera el recipiente o el material en
el mismo. A continuación se pueden aplicar calor, presión o una
combinación de los mismos para ablandar o licuificar los componentes
de modo que los componentes se puedan entremezclar por agitación o
de otra forma en una composición homogénea única. Cuando se usan,
dicho calor y/o presión son típicamente relativamente bajos para no
romper o dañar ninguna encapsulación. Así, puede ser deseable que
los compuestos poliméricos y/o resto de los componentes del material
adhesivo tengan viscosidades relativamente bajas para permitir el
mezclado en condiciones de baja presión y bajo calor.
Según otra forma de realización, el material
activable puede formarse calentando uno o más de los componentes,
lo que es generalmente más fácil que ablandar o licuificar como tal
los materiales basados en polímero para llevar a dichos componentes
a un estado en el que se puedan mezclar. A continuación, los
componentes restantes pueden entonces entremezclarse con los
componentes ablandados.
El material adhesivo se localiza entre al menos
una superficie de un primer miembro y al menos una superficie de un
segundo miembro del ala de un avión. Una vez entre los miembros, y
preferiblemente en contacto con la superficie de los miembros, el
material adhesivo se expone típicamente a un estímulo, que
típicamente es una presión, lo que activa el material adhesivo.
Dicha presión puede aplicarse moviendo la superficie del primer
miembro hacia la superficie del segundo miembro o puede aplicarse de
otra forma.
Haciendo referencia a la fig. 2, se ilustra un
ala (20) de un avión. El ala (20) incluye un par de primeros
miembros mostrados como un panel (22) primero o superior (por
ejemplo, revestimiento), y un panel (24) segundo o inferior (por
ejemplo, revestimiento). Como puede verse, cada uno de los paneles
(22, 24) incluye una superficie (28) interna o primera y una
superficie (30) externa o segunda.
Una pluralidad de segundos miembros, mostrados
como nervaduras (34), están colocados entre los paneles (22), (24).
Como se muestra, cada una de las nervaduras (34) está en general
acanalada, aunque las nervaduras (34) pueden tener cualquier otra
forma si se desea. Cada una de las nervaduras (34) incluye una
superficie de unión (40) primera o superior opuesta a la superficie
(28) interna del panel (22) primero y una superficie de unión (42)
segunda o inferior opuesta a la superficie (28) interna del panel
(28) del segundo panel (24).
Se pueden colocar masas de material adhesivo de
la presente invención entre las nervaduras 34 y el panel (22)
primero, el panel (24) segundo o ambos del ala (20) para adherir las
nervaduras (34) a los paneles (22), (24). En el entorno particular
mostrado, se han colocado tiras (48), (50) del material adhesivo
entre las superficies de unión (40), (42) de cada nervadura (34) y
superficies interiores (28), de los primer y segundo paneles (22),
(24). Para colocar el material adhesivo, se pueden usar técnicas
como extrusión, moldeo in situ u otras técnicas para aplicar
(por ejemplo, adherir) el material adhesivo a la superficie de las
nervaduras, los paneles, o sus combinaciones.
Durante el ensamblaje del ala (por ejemplo,
ensamblaje o unión de paneles y nervaduras entre sí), las tiras
(48), (50) de material adhesivo se comprimen típicamente entre las
superficies (40), (42) de las nervaduras (34) y la superficie de
los paneles (22), (24) de manera que las tiras (48), (50) se
expongan a una presión suficiente para activar el material
adhesivo. La presión puede ejercerse durante el ajuste o unión de
los componentes como los paneles y las nervaduras entre sí o a cada
uno, aunque otras etapas del procedimiento también pueden aplicar
presión. Dicha unión o ajuste puede incluir, sin limitación, ajuste
mecánico (por ejemplo, con remaches, tornillos y otros ajustes
mecánicos), ajuste adhesivo, combinaciones de los anteriores o
similares.
Típicamente, el material adhesivo, durante el
procesado, se expone a una presión superior 0,689 MPa (100 psi),
más típicamente mayor de 6,25 MPa (900 psi) e incluso más
típicamente mayor de 17,24 MPa (2500 psi) (por ejemplo, 20,68 MPa
(3000 psi) de forma que las encapsulaciones de los compuestos
poliméricos, el agente de curado, acelerador del agente de curado o
una combinación de los mismos y, si se usa, las encapsulaciones del
agente de soplado, el acelerador del agente de soplado o ambos
fallan (por ejemplo, se rompen) de manera que el material adhesivo
puede curarse, expandirse o espumarse y adherirse a las superficies
(40), (42), (28) de las nervaduras (34) y los paneles (22),
(24).
Aunque los tiempos de curado para curado
sustancial (por ejemplo, al menos el 80% de las propiedades de
curado) del material adhesivo puede variar ampliamente, los tiempos
de curado son típicamente inferiores a 5 horas o menos, más
típicamente al menos 10 horas e incluso más típicamente al menos 15
horas. Los tiempos de curado son también típicamente inferiores a
1.000 horas o más, más típicamente menos de 100 horas e incluso más
típicamente menos de 30 horas.
En otra forma de realización particular
alternativa, se contempla que el material adhesivo de la presente
invención pueda emplearse junto con una o más sujeciones mecánicas
(por ejemplo, sujeciones roscadas como conjuntos de tuerca y perno,
abrazaderas, combinaciones de los mismos o similares). En dicha
forma de realización, el material adhesivo se coloca entre dos
miembros de un artículo de fabricación, entre dos componentes (por
ejemplo, una tuerca y perno) de la sujeción, entre un componente de
la sujeción y un miembro de un artículo de fabricación o una
combinación de los mismos. A continuación, tras aplicación de
presión aplicada por la sujeción (por ejemplo, apretando o
ajustando la sujeción), el material adhesivo se puede activar según
se ha descrito anteriormente y se puede adherir al miembro del
artículo y/o a la sujeción.
A no ser que se declare de otra manera, no se
pretende que las dimensiones y geometrías de las diferentes
estructuras representadas en el presente documento sean restrictivas
de la invención, y son posibles otras dimensiones o geometrías. Se
pueden proporcionar varios componentes estructurales mediante una
única estructura integrada. Alternativamente, una única estructura
integrada puede dividirse en varios componentes diferenciados.
Además, aunque se ha podido describir un rasgo de la presente
invención en el contexto de solo una de las formas de realización
ilustradas, dicho rasgo se puede combinar con uno o más de otros
rasgos de otras formas de realización, para cualquier aplicación
dada. También se apreciará de lo anterior que la fabricación de las
estructuras únicas del presente documento y su operación constituyen
también procedimientos de acuerdo con la presente invención.
Claims (13)
1. Un procedimiento para formar una estructura
de un artículo de fabricación, comprendiendo el procedimiento:
proporcionar un primer miembro y un segundo miembro de la
estructura, en el que el primer y segundo miembro son porciones de
ala de un avión; colocar un material adhesivo, que incluye al menos
un 10% en peso de un componente polimérico basado en epoxi, entre
el primer miembro y el segundo miembro, en el que al menos una
parte del material adhesivo está colocado en el interior de unas
encapsulaciones; y activar el material adhesivo para que se cure
entre el primer miembro y el segundo miembro por exposición del
material adhesivo a un estímulo que cause el colapso de las
encapsulaciones.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1 en
el que las encapsulaciones colapsan por ruptura, flujo o
fusión.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó
2 en el que el material adhesivo incluye al menos un agente de
curado y la activación del material adhesivo incluye exponer el
material basado en epoxi a al menos un agente de curado, causando
que el material adhesivo se cure y se adhiera al primer miembro y al
segundo miembro.
4. Un procedimiento según la reivindicación 3 en
el que las encapsulaciones encapsulan al menos una porción del
material basado en epoxi, el al menos un agente de curado o
ambos.
5. Un procedimiento según la reivindicación 3 ó
5 en el que el al menos un agente de curado incluye una amina, una
amida, un isocianato o un peróxido.
6. Un procedimiento según la reivindicación 3,
4, ó 5, en el que el al menos un agente de curado es al menos 1%,
pero menos de 60% en peso del material adhesivo.
7. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que el adhesivo contiene del 30%
a menos del 80% en peso del material basado en epoxi.
8. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 3-7 en el que el al menos un agente
de curado puede curar el componente polimérico a una temperatura
inferior a 100ºC.
9. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8 en el que el primer miembro es
una nervadura y el segundo miembro es un panel.
10. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1-9 en el que la etapa de activar
el material adhesivo incluye aplicar presión al material adhesivo,
de forma que las encapsulaciones se rompan causando de esta forma
que el material adhesivo se cure y adhiera al primer miembro y al
segundo miembro y formen la estructura.
11. Un procedimiento según la reivindicación 10
en el que la presión es al menos de 1 MPa.
12. Un procedimiento según la reivindicación 10
u 11 en el que la presión se aplica comprimiendo el material
adhesivo entre el primer miembro y el segundo miembro.
13. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que las encapsulaciones están
formadas de un material termoplástico.
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