ES2574812T3 - Material compuesto reforzado con fibras - Google Patents

Abstract

Una estructura de capas (32) para incorporación en una estructura compuesta (12) reforzada con fibras continuas, que comprende un material de matriz y una pluralidad de estructuras de refuerzo de capas de fibras, comprendiendo la estructura de capas (32) una lámina de soporte de capas de fibras (22) que comprende una capa bidimensional de fibras primarias y una matriz plana bidimensional de fibras secundarias (20) que se extienden hacia fuera del plano de la lámina en una tercera dimensión de manera generalmente alineada y dispuesta a través de al menos una mayor parte de su superficie, en la que las fibras secundarias (20) se proyectan hacia fuera desde ambos lados de la lámina de soporte (22).

Description

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particulares de la unión. Las áreas 16 son áreas particularmente susceptibles a este respecto. El refuerzo relativamente limitado proporcionado fuera de plano en la tercera dimensión en CRFCs convencionales, que conduce a rotura por delaminación y mecanismos asociados, puede ser un problema particular en estas áreas.

Por consiguiente, se introducen capas de soporte de acuerdo con la invención que llevan fibras secundarias (ver las figuras 2 a 4) o se introducen en mayor proporción en aquellas áreas de alta tensión, donde es probable que la delaminaciòn sea un problema. Por ejemplo, una lámina de 6 mm o 7 mm podría incluir de 60 a 70 capas laminares de capas de fibras en el material de la matriz. Podría ser apropiado incorporar capas de acuerdo con la invención en las 10 capas superiores de tal estructura.

Por lo tanto, en la figura 1 se introducen capas de soporte de acuerdo con la invención que llevan fibras secundarias en las capas 16 dentro de la estructura de unión. También se pueden introducir en la interfaz 17. Adicional o alternativamente, se puede utilizar adhesivo en la interfaz 17. El material de las capas de soporte podría estar también entrelazado, si es necesario, en el revestimiento y/o en partes de detalle de esta configuración o configuraciones de uniones similares.

La figura 2 ilustra una sección a través de una capa de fibras de refuerzo que comprende una configuración de capa de soporte de acuerdo con la invención y adecuada para incorporación en una estructura compuesta, tal como la ilustrada en la figura 1, que comprende un material de matriz, por ejemplo de una composición de resina endurecible, y una pluralidad de capas de refuerzo de fibras para formar un material compuesto reforzado con fibras continuas. Una capa de soporte como se ilustra en la figura 2 es adecuada para uso en tal material, de tal manera que al término del procesamiento se incorpora en el laminado procesado o la interfaz de la unión en la que la capa de fibras de la figura 2 contribuye al refuerzo fuera de plano de la capa en una tercera dimensión.

La capa de soporte ilustrada en la figura 2 comprende un material de soporte de capas de fibras 22. En la forma de realización ilustrada, el material de soporte es un cañamazo de soporte de material de fibras de peso ligero que tiene como su finalidad principal la provisión de una estructura de soporte que soporta las fibras secundarias de la manera vertical generalmente alineada deseada. Se pueden contemplar materiales de soporte alternativos, tales como materiales que son capas de refuerzo adicionalmente totalmente en plano, o capas que son capas adhesivas de película, opcionalmente con una capa de soporte de fibras asociada.

A través de la capa de fibras de la capa de soporte se infiltran fibras secundarias en una pluralidad de matrices de manera generalmente alineada para extenderse generalmente perpendiculares a la lámina 22 a través de una mayorparte de su extensión de una manera espaciada generalmente uniforme. Éstas pueden infiltrarse, por ejemplo, por un proceso de pulverización. La tecnología de pulverización es capaz de producir una disposición de las fibras alineada adecuada. Podrían considerarse otros procesos capaces de producir una disposición de las fibras similar generalmente alineadas.

La figura 3 ilustra en sección transversal cómo se podría incorporar un material, como se ilustra en la figura 2, en una estructura aminada de CFRC, por ejemplo en la etapa de fabricación, con el fin de proporcionar un refuerzo fuera de plano, por ejemplo en una interfaz de unión, tal como se ilustra en la figura 1.

Se extiende una estructura que comprende múltiples capas de laminación parcial de capas 30 de material de capas / matriz de fibras de CFRC convencional, que comprende, por ejemplo, una pluralidad de capas de prepreg de material compuesto de fibras y material de matriz de película endurecible. Mediante entrelazado con éstas, al menos en una zona a reforzar, se proporciona una pluralidad de capas de refuerzo 32 que llevan fibras de refuerzo secundarias fuera del plano general del laminado de la manera ilustrada en la figura 3a. Detalles específicos de esto se ilustra en el recuadro de la figura 3b.

A medida que este material es procesado de una manera convencional adecuada, por ejemplo endureciendo el material de la matriz, se con solida el refuerzo secundario en el laminado procesado para mejorar propiedades fuera de plano mediante proyección dentro del material de la matriz interlaminar.

La estructura laminada procesada resultante se ilustra esquemáticamente en la figura 4. La estructura de la figura 4 podría ser adecuada, en particular, por ejemplo para uso en áreas de alta tensión de laminación en una interfaz de unión, tal como se ilustra en la figura 1.

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Claims (1)

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