ES2471374T3 - útil y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave - Google Patents

útil y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave Download PDF

Info

Publication number
ES2471374T3
ES2471374T3 ES06778477.7T ES06778477T ES2471374T3 ES 2471374 T3 ES2471374 T3 ES 2471374T3 ES 06778477 T ES06778477 T ES 06778477T ES 2471374 T3 ES2471374 T3 ES 2471374T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
composite material
piece
manufacture
pieces
stacking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES06778477.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Asunci�N Butrague�O Martinez
Jos� S�Nchez G�Mez
Rafael �Vila Dom�Nguez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SL
Original Assignee
Airbus Operations SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SL filed Critical Airbus Operations SL
Application granted granted Critical
Publication of ES2471374T3 publication Critical patent/ES2471374T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B29C70/386—Automated tape laying [ATL]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0855—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using microwave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/07—Parts immersed or impregnated in a matrix
    • B32B2305/076—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/028—Treatment by energy or chemical effects using vibration, e.g. sonic or ultrasonic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0862—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using microwave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B32B37/025—Transfer laminating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

Útil (9) para la fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave que comprende una mesa de apilado (11); un cabezal(15) desplazable sobre dicha mesa de apilado (11) dotado de: medios automáticos para la colocación de cintas (19) de material compuesto; medios de compactación del material compuesto y medios deemisión de microondas (25) para curar el material compuesto. Lainvención también se refiere a un procedimiento para la fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave, que comprende las siguientes etapas: a) colocar material compuesto en formade cintas sobre un útil con la forma de la pieza a fabricar, compactándolo y curándolo parcialmente seguidamente a su colocación,hasta completar una capa de la pieza; b) repetir la etapa a) hasta completar el apilado de la pieza y c) curar, hasta el grado decurado requerido, la última capa de la pieza.

Description

�til y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave
Campo de invención
La presente invención se refiere a un útil y a un procedimiento de fabricación de piezas de materiales compuestos y más en particular, a un útil y un procedimiento de fabricación fuera de autoclave cuyos resultados sean comparables a los procedimientos que incluyen una etapa de curado en autoclave.
Antecedentes de la invención
Los materiales compuestos son cada vez más atractivos para una gran variedad de utilizaciones en diversas industrias como Ia industria aeronáutica, Ia industrial naval, Ia industria automovilística � Ia industria deportiva debido a su alta resistencia y a su relación resistencia-peso.
Los materiales compuestos más utilizados en dichas industrias son los consistentes en fibras o haces de fibra embebidos en una matriz de resina termoestable o termopl�stica, en forma de material preimpregnado � "prepreg".
Una pieza de material compuesto est� formada por una pluralidad de capas de material preimpregnado. Cada capa de material preimpregnado est� formada por fibras o haces de fibras que pueden estar entrecruzadas entre s� formando distintos estilos de tejido o que pueden estar orientadas en una sola dirección formando cintas unidireccionales. Estas fibras o haces de fibras se encuentran impregnadas con resinas (ya sean termoestables o termopl�sticas) que en muchos casos se encuentran parcialmente polimerizadas.
En Ia actualidad y principalmente en Ia industria aerospacial se utilizan de forma masiva materiales compuestos de matriz orgánica y fibra continua principalmente basados en resinas epox�dicas y fibras de carbono.
El uso de este tipo de piezas se ha ido incrementando, especialmente en Ia industria aeronáutica, hasta alcanzar Ia situación presente en Ia que los materiales compuestos de matriz epox�dica y fibra de carbono pueden considerarse Ia opción más empleada en una gran diversidad de elementos estructurales. Esta situación ha fomentado y sigue fomentando el desarrollo de procedimientos de fabricación capaces de producir elementos con Ia calidad requerida de una forma repetitiva y con un coste de fabricación adecuado.
En Io que concierne a Ia disposición de capas de material preimpregnado para Ia "construcción" de una pieza de material compuesto, existen diversos métodos en función de los medios de los que se dispone para su posicionamiento y en particular el apilado manual y el apilado automático.
En el apilado manual, un operario coloca las distintas capas de material preimpregnado con el tamaño y orientación que se requiera.
En el apilado automático, un sistema robotizado se encarga de colocar las distintas capas de material preimpregnado con Ia orientación y posición requerida y cortarlas a una longitud específica.
Dentro del apilado automático existen dos tipos fundamentales en función del material preimpregnado del que se parta y de su ancho al apilarlo:
-
ATL ("automatic lay-up"): el sistema robotizado posiciona el material preimpregnado en forma de tiras más o menos anchas para cubrir superficies planas o de curvatura simple.
-
FP ("fiber placement"): el sistema robotizado posiciona conjuntos de tiras muy estrechas para cubrir superficies de doble curvatura.
El proceso de fabricación de piezas de materiales compuestos a partir de esta pluralidad de capas (laminado) requiere generalmente una compactación para obtener el volumen de fibra deseado y eliminar huecos y aire atrapado del material compuesto y un proceso de curado con el que se consigue el entrecruzamiento de las cadenas polim�ricas de la resina que impregna las fibras.
Tradicionalmente estas piezas han sido fabricadas mediante Ia aplicación de presión y vacío como medio de compactación) y Ia aplicación de calor (como medio para conseguir el entrecruzamiento de las cadenas polim�ricas), particularmente en un autoclave en cuyo interior se crea una atmósfera controlada.
El tiempo invertido en Ia fabricación de Ia pieza a partir del material preimpregnado es Ia suma del tiempo invertido en cada uno de los procesos necesarios: apilamiento de las sucesivas capas de material preimpregnado que forman Ia pieza, aplicación de vacío (como uno de los medios de compactación) y curado de Ia pieza en el interior de un autoclave bajo Ia acción de presión (compactación) y calor (entrecruzamiento de cadenas polim�ricas). El tiempo total es generalmente elevado y es tanto mayor cuanto mayor sea Ia complejidad y el número de capas del apilado.
Es conocido el documento EP0534092 que describe un proceso para fabricar laminados de fibra que son avanzados en cuanto al curado sustancial in situ mientras la fibra impregnada en resina (en la forma de haces individuales, una banda de haces, o una cinta) se posiciona sobre una pieza de trabajo sobre el mandril mediante el precalentamiento de la fibra para avanzar parcialmente el curado de la resina en la fibra, moldeando la fibra hasta la forma deseada, y apilando la fibra parcialmente avanzada sobre la pieza de trabajo sobre el mandril mientras que simultáneamente se calienta puntualmente la fibra en un área próxima al punto donde la fibra se est� posicionando sobre la pieza de trabajo.
Tambi�n se conoce el documento con título “Calentamiento por microondas para la fabricación de termopl�sticos de fibra de carbono” de A.C. Lind y otros, que da a conocer un proceso automático de colocación de cintas para laminados de material compuesto. Para calentar rápidamente los materiales compuestos de fibra de carbono el proceso describe un aplicador de microondas.
Tambi�n se conoce el documento US3574040, que describe un aparato para fabricar formas estructurales de laminado mediante el emplazamiento detrusivo controlado y la polimerizaci�n de cintas filamentosas tectónicas. El aparato descrito comprende una mesa desplazable para apilar las cintas y la utilización de energía ultrasónica para aplicar presión a dichos laminados.
Otro aspecto a considerar es el alto coste de Ia fabricación de piezas de materiales compuestos, y en particular el alto coste de Ia energía requerida por el autoclave.
As� pues, Ia industria demanda constantemente nuevos métodos que permitan Ia disminución tanto del tiempo como de Ia energía necesaria para Ia fabricación de piezas de materiales compuestos.
La presente invención est� orientada a Ia satisfacción de esa demanda.
Sumario de la invención
En un primer aspecto, Ia invención proporciona un útil para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave de acuerdo con la reivindicación 1.
En una segundo aspecto, Ia invención proporciona un procedimiento para la fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave de acuerdo con la reivindicación 7.
En un tercer aspecto, la invención proporciona un procedimiento para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave de acuerdo con la reivindicación 8.
A efectos de Ia presente invención, se entiende por material compuesto cualquier material de matriz orgánica (epox�dica, bismaleimida, poliimida, fen�lica, vinylester...) y fibras continuas de refuerzo (carbono, cerámica, vidrio, orgánica, poliaramida, PBO...).
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con las figuras que se acompañan.
Descripci�n de las figuras
La Figura 1 es una vista esquemática del cabezal del útil objeto de Ia presente invención. Las Figuras 2 y 3 muestran vistas esquemáticas en perspectiva del útil objeto de Ia presente invención.
Descripci�n detallada de la invención
En Ia realización preferente ilustrada en las Figuras, el útil 9 objeto de Ia presente invención comprende una mesa de apilado 11 con una superficie superior 13 que incluye una zona con Ia forma de la pieza a fabricar y un cabezal 15 soportado en un pórtico 17. La mesa 11 incluye medios que permiten que Ia superficie superior 13 se desplace a Io largo de Ia misma y que gire entorno a un eje situado en su parte central y el pórtico 17 incluye medios para que el cabezal 15 se desplace a Io ancho de Ia mesa 11.
El cabezal 15 incorpora:
-
Medios automáticos para la colocación de cintas 19 de material compuesto en forma de prepreg que incluyen una bobina de material preimpregnado 31, una unidad de cuchillas guiadas 33, un rodillo calefactado compactador 35 y una bobina de papel separador 37.
-
Medios de compactación de las capas de prepreg, incluyendo un rodillo de compactación 39 calefactado y/o refrigerado y una unidad de compactación por ultrasonidos 41.
-
Medios de emisión de microondas 25.
El útil 9 est� estructurado de manera que, por un lado, pueda situar el cabezal 15 a distintas alturas sobre Ia mesa 11 y, por otro lado, pueda activar todos o parte de los mencionados medios. As�, por ejemplo, el útil 9 puede estar configurado para que los medios automáticos de colocación de cintas 19, los medios de compactación y los medios de emisión de microondas 25 est�n activados Io que suceder� normalmente durante el apilado de Ia pieza � bien el útil puede estar configurado para que est�n activos únicamente los medios de emisión de microondas 25 Io que suceder� cuando se quiera proceder a operaciones individuales de curado de Ia pieza.
Por su parte, el útil 9 est� estructurado de manera que pueda cambiarse Ia disposición de los mencionados medios para que puedan actuar en distinto orden.
En ese sentido, una posible disposición sería aquella en la que el orden de actuación fuera el siguiente: en primer lugar los medios automáticos de colocación de cintas, en segundo lugar los medios de compactación y en tercer lugar los medios de emisión de microondas 25. En este caso, los medios de emisión de microondas curan la capa que est� en curso de apilado.
En una disposición alternativa, el orden de actuación sería el siguiente: en primer lugar los medios de emisión de microondas 25, en segundo lugar los medios automáticos de colocación de cintas y en tercer lugar los medios de compactación. En este caso, los medios de emisión de microondas curan Ia capa situada bajo Ia que est� en curso de apilado.
Las prestaciones de los distintos componentes del útil 9 y en particular la potencia requerida del emisor de microondas 25 variarán en función de las características de Ia pieza a fabricar y muy particularmente de su espesor. Por ello, el emisor de microondas 25 debe ser Io suficientemente flexible como para trabajar a distintas potencias como para poder variar Ia potencia emitida a Io largo del proceso de curado del material.
De acuerdo con la invención, se indican seguidamente algunas características de una realización preferente del útil
9:
-
Velocidad máxima de apilado (velocidad máxima a Ia que se puede mover el cabezal 15): 70 m/m�n.
-
Potencia del emisor de microondas 25 comprendida entre 0.1 kW y 10 kW.
-
Frecuencia de Ia unidad de compactación por ultrasonidos 41 comprendida entre 20kHz y 40kHz.
Una importante ventaja de Ia presente invención es que el útil 9 puede llevar un único panel de control de ios distintos medios mencionados Io que simplifica su manejo y control.
Se describe a continuación el procedimiento objeto de Ia presente invención que tiene como finalidad el utilizar combinadamente distintas técnicas para Ia fabricación de una pieza de material compuesto en un proceso "fuera de autoclave" y, en particular, las siguientes:
-
FP � ATL para el apilado del material compuesto.
-
Ultrasonidos para obtener una compactación adecuada entre las distintas capas de material compuesto.
-
Microondas para conseguir el entrecruzamiento de las cadenas polim�ricas del material compuesto.
En una primera realización el procedimiento objeto de Ia presente invención se lleva a cabo como sigue:
La fabricación de Ia pieza comienza con Ia colocación de Ia primera capa de material. En esa operación, utilizando, por ejemplo, el útil 9 descrito anteriormente, el prepreg situado en Ia bobina 31 pasa a través de un sistema de cuchillas 33 hacia el rodillo compactador 35 que Io posiciona sobre Ia superficie superior 13 de Ia mesa de apilado
11. El papel separador que acompaña al prepreg se enrolla en Ia bobina 37. A continuación, el rodillo de compactación 39 y Ia unidad de ultrasonidos 41 realizan operaciones de compactación sobre Ia cinta de prepreg 19 colocada sobre Ia mesa de apilado 11. Tras ello, se cura el material en un determinado grado utilizando el emisor de
5 microondas 25. Esa operación se lleva a cabo, desplazando convenientemente el cabezal 15 del útil 9, hasta que se coloca, compacta y cura parcialmente todo el material correspondiente a una capa de Ia pieza.
Esa capa no puede quedar totalmente curada ya que debe tener cierta pegajosidad para que se coloque adecuadamente sobre ella Ia siguiente capa.
La siguiente capa se colocar� de manera similar a Ia primera (ATL � FP, rodillo compactador, US) y Ia actuación del 10 emisor de microondas 25 ocasionar� Ia curación parcial de la segunda capa y también de Ia primera.
La colocación de distintas capas ocasionar� pues ciclos de curado sucesivos de las capas anteriores hasta llegar al grado de curado requerido. Finalmente, para conseguir un curado adecuado de Ia última capa se requiere que tras su colocación se lleve a cabo un ciclo de curado específico mediante Ia actuación del emisor de microondas 25.
En un ejemplo de ejecución del procedimiento se ha apilado cinta de prepreg de 80 mm de acho con un cabezal de 15 ATL a una velocidad de 2m/m�n., Ia frecuencia de la unidad de compactación ha sido 20 kHz y Ia potencia del emisor de microondas 0,1 kW.
En una segunda realización el procedimiento objeto de Ia presente invención el curado de las distintas capas se llevaría a cabo una vez terminado el apilado.
As� pues, si se utilizase el útil 9, las distintas capas que formarán Ia pieza se apilan de Ia misma manera descrita 20 anteriormente y se compactan una a una con el rodillo calefactor 39 y Ia unidad de compactación por ultrasonidos
41.
Una vez apiladas todas las capas de material compuesto con el tamaño y orientación adecuadas, se procede a su curado, utilizando el emisor de microondas 25, dando las pasadas necesarias con el cabezal 15 hasta conseguir Ia polimerizaci�n deseada de las cadenas polim�ricas.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- útil (9) para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave, comprendiendo:
    a) una mesa de apilado (11) que tiene una superficie superior (13) desplazable, con Ia forma de Ia pieza a fabricar;
    b) un cabezal (15) desplazable sobre dicha mesa de apilado (11), dotado de los siguientes medios:
    b1) medios automáticos para la colocación de cintas (19) � mechas de material compuesto en forma de prepreg;
    b2) medios de compactación del material compuesto donde dichos medios de compactación incluyen un rodillo (39) y una unidad de ultrasonidos (41) y la velocidad máxima de apilado es de 70 m/min y la frecuencia de los ultrasonidos de la unidad de compactación (41) est� comprendida entre 20 kHz y 40 kHz;
    b3) medios de emisión de microondas (25) para curar el material compuesto en el que la potencia del emisor de microondas (25) est� comprendida entre 0.1 kW y 10 kW.
  2. 2.- útil (9) para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave según Ia reivindicación 1, caracterizado porque est� estructurado de manera que los desplazamientos del cabezal (15) y Ia superficie superior
    (13) de la mesa de apilado (11) permiten el apilado de Ia pieza deseada.
  3. 3.- útil (9) para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave según Ia reivindicación 2, caracterizado porque est� estructurado de manera que Ia superficie superior (13) puede rotar alrededor de un eje situado en el centro de la misma y desplazarse a Io largo de Ia mesa de apilado (11), y el cabezal (15) puede desplazarse a todo eI ancho de Ia mesa de apilado (11).
  4. 4.- útil (9) para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave según las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el cabezal est� estructurada de tal forma que puede configurarse con cualquier estado de operatividad de los medios mencionados.
  5. 5.- útil (9) para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave según las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el cabezal est� estructurado de manera que pueda modificarse el orden de acción de los medios mencionados.
  6. 6.- útil (9) para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave según las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el cabezal est� estructurado de manera que pueda modificarse la distancia entre los medios mencionados.
  7. 7.-Procedimiento para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave, comprendiendo las siguientes etapas:
    a) Colocar material compuesto en forma de cintas o mechas de prepreg sobre un útil con Ia forma de Ia pieza a fabricar, compact�ndolo y curándolo parcialmente seguidamente a su colocación hasta completar una capa de Ia pieza en donde un rodillo compactador (39) y una unidad de ultrasonidos (41) llevan a cabo las operaciones de compactación y un emisor de microondas (25) lleva a cabo el curado parcial por medio de la aplicación local de calor después de la colocación del material compuesto;
    b) Repetir la etapa a) hasta completar el apilado de Ia pieza;
    5 c) Curar, hasta el grado de curado requerido, la última capa de Ia pieza.
    en el cual la velocidad de apilado máxima es de 70 m/m�n., la potencia del emisor de microondas (25) est� comprendida entre 0.1 kWy 10 kW y la frecuencia de la unidad de compactación por ultrasonidos (41) est� comprendida entre los 20 kHz y los 40 kHz.
  8. 8.-Procedimiento para Ia fabricación de piezas de material compuesto fuera de autoclave, comprendiendo las 10 siguientes etapas:
    a) Colocar material compuesto en forma de cintas o mechas de prepreg sobre un útil con Ia forma de la pieza compact�ndolo seguidamente a su colocación hasta completar una capa de Ia pieza en el que un rodillo compactador (39) y una unidad de ultrasonidos (41) lleva a cabo las operaciones de compactación;
    b) Repetir Ia etapa a) hasta completar el apilado de Ia pieza;
    15 c) Curar Ia pieza mediante la aplicación local de calor sobre su superficie con un emisor de microondas;
    en el que la máxima velocidad de apilado es 70 m/m�n., la potencia del emisor de microondas (25) est� comprendida entre 0.1 kW y 10 kW y la frecuencia de la unidad de compactación por ultrasonidos (41) est� comprendida entre 20 kHz y 40 kHz.
  9. 9.- Un proceso para la fabricación de piezas de material compuesto fuera de un autoclave, de acuerdo con la
    20 reivindicación 7 caracterizado porque para un ancho del prepreg de 80 mm la velocidad de apilado es de 2 m/min, la frecuencia de la unidad de compactación es de 20 kHz y la potencia del microondas es de 0.1 kW.
ES06778477.7T 2006-07-31 2006-07-31 útil y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave Active ES2471374T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2006/070124 WO2008015301A1 (es) 2006-07-31 2006-07-31 Util y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2471374T3 true ES2471374T3 (es) 2014-06-26

Family

ID=38984953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06778477.7T Active ES2471374T3 (es) 2006-07-31 2006-07-31 útil y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080023130A1 (es)
EP (1) EP2050559B1 (es)
CN (1) CN101511566A (es)
BR (1) BRPI0621908B1 (es)
CA (1) CA2659174C (es)
ES (1) ES2471374T3 (es)
WO (1) WO2008015301A1 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2332629B1 (es) * 2007-12-14 2011-01-31 Airbus España S.L. Util y procedimiento para la fabricacion de estructuras de materialescompuestos fuera de autoclave.
CN101870176B (zh) * 2009-04-24 2012-11-07 昆山同寅兴业机电制造有限公司 碳纤维制品或玻璃纤维制品的加工工艺
DE102009054894A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Sgl Carbon Se, 65203 Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen mit Mikrowellenhärtung
US8968835B2 (en) 2011-05-04 2015-03-03 Toyota Motor Europe Nv/Sa Method for heating a fiber-reinforced polymer article
ITBG20120047A1 (it) * 2012-10-01 2014-04-02 Technymon Srl Linea produttiva per l'ottenimento di un prodotto multistrato per la produzione di cuscinetti a strisciamento
CN103192536B (zh) * 2013-03-26 2015-01-14 南京航空航天大学 纤维增强树脂基复合材料的微波高压间歇固化法及模具
JP6288495B2 (ja) 2013-11-06 2018-03-07 三菱重工業株式会社 プリプレグシート自動積層装置、及びプリプレグシート積層方法
DE102014101446A1 (de) * 2014-02-05 2015-08-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung sowie Verfahren zum Aufbau eines Laminats
DE102014101447A1 (de) * 2014-02-05 2015-08-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung sowie Verfahren zum Aufbau eines Laminats
DE102014101445A1 (de) * 2014-02-05 2015-08-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Tapelegevorrichtung sowie Verfahren zum Aufbau eines Laminats
DE102014104765B4 (de) * 2014-04-03 2017-04-27 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Faserlegekopf
EP3390019B1 (de) * 2015-12-17 2020-05-27 Covestro Deutschland AG Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer faserverstärkten halbzeugplatte durch ultraschallschweissen
PL232458B1 (pl) * 2016-11-15 2019-06-28 Cavico Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka W Organizacji Sposób warstwowej laminacji elementu konstrukcyjnego jednorodnym lub hybrydowym włóknistym kompozytem polimerowym metodą in-situ z wykorzystaniem wibracji ultradźwiękowych w procesie ciągłym i urządzenie do realizacji sposobu
US20220371274A1 (en) * 2018-11-19 2022-11-24 Continuous Composites Inc. System for additively manufacturing composite structure
US20240001629A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Rohr, Inc. Independently depositing and in situ consolidating thermoplastic material

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3574040A (en) * 1967-06-29 1971-04-06 Gen Dynamics Corp Apparatus for making laminated structural shapes by the controlled detrusive placement and polymerization of tectonic filamentous tapes
US4151031A (en) * 1977-07-05 1979-04-24 General Dynamics Corporation Apparatus for continuously forming composite shapes
US4186044A (en) * 1977-12-27 1980-01-29 Boeing Commercial Airplane Company Apparatus and method for forming laminated composite structures
PT71757B (en) * 1979-09-11 1981-07-09 Scott Bader Co Preimpregnated materials and methods of making and using them
US4292108A (en) * 1979-12-10 1981-09-29 General Dynamics Corporation Composite tape laying apparatus including means for plural longitudinal and transverse cuts
US4402778A (en) * 1981-08-05 1983-09-06 Goldsworthy Engineering, Inc. Method for producing fiber-reinforced plastic sheet structures
US4475976A (en) * 1983-12-23 1984-10-09 The Boeing Company Method and apparatus for forming composite material articles
US6432236B1 (en) * 1991-03-01 2002-08-13 Foster-Miller, Inc. Ultrasonic method of fabricating a thermosetting matrix fiber-reinforced composite structure and the product thereof
EP0534092B1 (en) 1991-07-31 1996-09-18 Hercules Incorporated Cure-on-the-fly system
US6478926B1 (en) * 2000-03-31 2002-11-12 Solectria Corporation Apparatus and method for forming structural preforms
US6451152B1 (en) * 2000-05-24 2002-09-17 The Boeing Company Method for heating and controlling temperature of composite material during automated placement
US7282107B2 (en) * 2003-08-22 2007-10-16 The Boeing Company Multiple head automated composite laminating machine for the fabrication of large barrel section components

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008015301A1 (es) 2008-02-07
US20080023130A1 (en) 2008-01-31
EP2050559A4 (en) 2013-03-20
EP2050559B1 (en) 2014-03-12
CA2659174C (en) 2016-01-26
CN101511566A (zh) 2009-08-19
CA2659174A1 (en) 2008-02-07
EP2050559A1 (en) 2009-04-22
BRPI0621908B1 (pt) 2017-07-18
BRPI0621908A2 (pt) 2011-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2471374T3 (es) útil y procedimiento para la fabricación de piezas de materiales compuestos fuera de autoclave
ES2332629B1 (es) Util y procedimiento para la fabricacion de estructuras de materialescompuestos fuera de autoclave.
KR102380298B1 (ko) 섬유 프리폼의 자동화된 제조
US10596730B2 (en) Hybrid lay-up mold
US4988469A (en) Method of fabricating fiber reinforced composite articles by resin transfer molding
US4053667A (en) Stiffened structural laminate and method of molding laminate with stiffener beads
US11787132B2 (en) Controllable multi-celled bladders for composites
EP2918399B1 (en) A method for manufacturing a rotor blade for a wind turbine
JP4351742B2 (ja) 合成複合構造を形成するための方法
CN112721232B (zh) 经由真空放置和压紧物体
US20240083122A1 (en) Diaphragm forming
JP5646089B2 (ja) プリフォームの製造方法および繊維強化プラスチック成形体の製造方法
US5837185A (en) Preparation of boat hulls
CN107914392A (zh) 热固性树脂基复合材料电子束固化lom成型方法及装置
US5554667A (en) Method of forming a primary, wet-to-wet resin bond between at least two laminates, and a product by the process thereof
GB2225277A (en) Method of fabricating fiber reinforced composite articles by resin transfer molding
JP2002047809A (ja) 複合材料とその製造法及び施工法
JP2009073070A (ja) 繊維強化プラスチック構造体の製造方法
ES2830825T3 (es) Procedimiento para la fabricación de una pieza compuesta a partir de un material preimpregnado con una matriz semicristalina que tiene una capa superficial amorfa
JP6037335B2 (ja) 繊維強化プラスチック成形体用プリフォームの製造方法、繊維強化プラスチック成形体の製造方法及びエレベータ用アクティブローラーガイドカバーの製造方法
CN112672836A (zh) 带有导热凸缘的模具
RU2420405C2 (ru) Инструмент и способ для изготовления деталей из композиционных материалов вне автоклава (варианты)
ES350222A1 (es) Un procedimiento para la fabricacion de laminados de po- liester reforzados.
JP2021008110A (ja) ハイブリッド複合材部品用の編み組み繊維のトウのレイアップ及び製造
NL2022289B1 (en) Composite structures constructed of wound tubular braiding