ES2578930T3 - Método de moldeo de FRP - Google Patents

Description

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DESCRIPCION

Metodo de moldeo de FRP

La presente invention se refiere a una mejora de un metodo de moldeo por transferencia de resina (denominado en lo sucesivo en este documento "RTM") para moldear un material estructural de un plastico reforzado con fibra (en lo sucesivo en este documento denominado "FRP") y, espedficamente, a un metodo de moldeo RTM en el que es posible moldear un material grueso y, ademas, es posible mejorar la calidad de la propiedad superficial o aumentar un contenido de volumen de fibras (denominado en lo sucesivo en este documento tambien "Vf") de un material moldeado de FRP que se va a moldear. Aunque el titulo de la presente invencion se denomina "metodo de moldeo RTM" en esta memoria descriptiva, el concepto tecnico de acuerdo con la presente invencion incluye este metodo de moldeo debido al propio RTM y un metodo para producir material moldeado de FRP usando el metodo de moldeo.

Una revision de la tecnica de infusion al vacio que se deriva del RTM se proporciona en un capitulo titulado "Vacuum Infusion" de A. Hoebergen y J.A. Holmberg en: D.B. Miracle & S.L. Donaldson: Composites (ISBN 0871707039).

Aunque se ha usado FRP en diversos campos, como un metodo para producir un material estructural de FRP, el metodo de moldeo general se denomina de preimpregnado/autoclave en el que, despues de que una preforma que tiene una forma de un material estructural que se va a moldear se forma de antemano mediante preimpregnados, la preforma se cura en un autoclave ajustado a un estado predeterminado de temperatura y presion. Sin embargo, recientemente, se ha prestado atencion a un metodo de moldeo RTM para reducir el coste de production, y este metodo se desarrolla gradualmente. Se han propuesto muchos metodos como metodos de moldeo RTM para producir paneles y materiales de viga, que son miembros estructurales para aviones o elementos arquitectonicos que requieren alta resistencia, peso ligero y bajo coste, o para producir productos moldeados de FRP tales como paneles externos de vehiculos. Por ejemplo, hay un metodo de moldeo RTM para moldear un material estructural de FRP (por ejemplo, documento JP-A 12-145042) y un metodo de moldeo RTM que usa un medio de distribution de resina (por ejemplo, patente de Estados Unidos 5.052.906). El uso de vacio para transmitir la resina se propone en la patente de Estados Unidos 5.403.537.

En el metodo de moldeo RTM divulgado en el documento JP-A 12-145042, se disponen capas desprendibles/ medios de distribucion de resina sobre ambas superficies de un sustrato de fibras de refuerzo que comprende un laminado de materiales de fibra de refuerzo, todo el cubierto con un material de bolsa, y se proporcionan una abertura de inyeccion de resina y una abertura de evacuation para reducir una presion respecto al interior cubierto con el material de bolsa. En este estado, en un estado de atmosfera a temperatura ambiente o calentado, se inyecta una resina desde la abertura de inyeccion de resina mientras se reduce la presion evacuando el interior del material de bolsa a traves de la abertura de evacuacion y, basicamente, la resina se hace fluir desde el lado de la superficie superior hasta el lado de la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo, o desde el lado de la superficie inferior hasta el lado de la superficie superior para impregnar la resina en el sustrato de fibras de refuerzo. Tras completarse la impregnation, la resina se cura en un estado de atmosfera a temperatura ambiente o calentado y, despues del curado, el producto moldeado se extrae del molde retirando el material de bolsa.

Respecto al problema en el metodo de moldeo descrito anteriormente, aunque los medios de distribucion de resina se disponen en ambas superficies del sustrato de fibras de refuerzo, debido a que la impregnacion de resina se lleva a cabo basicamente desde un lado de la superficie respecto al sustrato de fibras de refuerzo, hay un limite en una distancia que puede ser impregnada en la direction del espesor del sustrato. Por lo tanto, si el sustrato de fibras de refuerzo es demasiado grueso, resulta imposible una impregnacion predeterminada.

Entonces, se sabe que la permeabilidad de la resina en el sustrato de fibras de refuerzo puede determinarse de manera general mediante la siguiente ecuacion.

I=(£/(I-£))V(aP/2) x J[dt V(M(t)t)]

l: permeabilidad, e: resistencia del sustrato, a: constante,

P: presion de vacio en el sustrato, |j (t): viscosidad, t: tiempo de duration

En este caso, la permeabilidad corresponde a una distancia (espesor) de impregnacion de resina en el sustrato.

Con respecto a impregnacion de resina en un sustrato de fibras de refuerzo, aunque la constante y la viscosidad en la ecuacion descrita anteriormente son diferentes, dependiendo de las clases de sustrato y resina, debido a que la distancia de impregnacion es estricta junto con la duracion de tiempo y, ademas, ocurre un aumento de la viscosidad y la resina gradualmente se convierte en gel, se genera un limite en la distancia a la cual la resina puede impregnarse y, si el espesor del sustrato de fibras de refuerzo es un cierto espesor o mayor, resulta imposible impregnar la resina una mayor longitud en el metodo convencional descrito anteriormente.

Para impregnar la resina en un sustrato de fibras de refuerzo grueso, se considera impregnar la resina en el sustrato de fibras de refuerzo desde ambos medios de distribucion de resina en ambas superficies del sustrato de fibras de

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refuerzo. En el metodo de moldeo descrito anteriormente, sin embargo, debido a que se disponen medios de distribucion de resina que tienen sustancialmente la misma forma y propiedades en ambas superficies, cuando la resina simplemente se impregna desde ambos lados de la superficie, la resina se impregna en la direccion del espesor del sustrato simultaneamente y, de la misma manera, es dificil empujar hacia fuera los huecos en las direcciones laterales, y es probable que los huecos queden atrapados en el sustrato. Si los huecos quedan atrapados, es dificil obtener una propiedad diana de un producto moldeado. Para evitar tal atrapamiento de huecos, la impregnacion de resina se lleva a cabo basicamente desde un lado de la superficie.

Ademas, como otro problema del metodo de moldeo descrito anteriormente, hay un problema de que es dificil obtener una buena planicidad de la superficie de diseno del producto moldeado. En concreto, el medio de distribucion de resina descrito anteriormente se forma como un miembro que tiene una irregularidad en la superficie relativamente grande con una baja resistencia para permeacion de gas para aumentar la propiedad de distribucion de resina. Sin embargo, si los medios de distribucion de resina que tienen la irregularidad en la superficie relativamente grande se disponen en ambas superficies del sustrato de fibras de refuerzo y el moldeo se lleva a cabo en esta condicion, la irregularidad en la superficie relativamente grande de los medios de distribucion de resina se refleja en la superficie de diseno, que es una superficie del producto moldeado. Como resultado, la capacidad de diseno se ve afectada y se forma una irregularidad sobre la superficie del producto moldeado y, por lo tanto, hay un problema de que disminuyen las propiedades, tales como la propiedad aerodinamica.

Para resolver tales problemas, se considera el uso de un medio de distribucion de resina que tenga una pequena irregularidad superficial, pero si se hace esto, la resistencia para permeacion de gas resulta demasiado grande y no puede obtenerse una propiedad de distribucion de resina diana. Ademas, debido a que la permeacion de gas desde el sustrato de fibras de refuerzo en el momento de la evacuacion tambien se deteriora, el grado de vacio no aumenta, y resulta dificil impregnar completamente la resina en la direccion del espesor, particularmente para un sustrato grueso.

De esta manera, aunque el grado de irregularidad del medio de distribucion de resina afecta a la distribucion de resina y a los procedimientos de permeacion de gas, la irregularidad de los medios de distribucion de resina para mejorar la distribucion de resina y los rendimientos de permeacion de gas (una irregularidad relativamente grande) y la irregularidad del medio de distribucion de resina para mejorar la propiedad superficial del producto moldeado (una irregularidad relativamente pequena) estan en una relacion opuesta entre si. Por lo tanto, en el metodo convencional en el que sustancialmente se disponen los mismos medios de distribucion de resina en ambas superficies de un sustrato de fibras de refuerzo, es dificil conseguir tanto el aumento de la propiedad de impregnacion de resina como la mejora de la propiedad superficial de un producto moldeado, y es particularmente dificil en el moldeo usando un sustrato de fibras de refuerzo grueso.

Para mejorar la calidad de la propiedad superficial de un producto moldeado, se emplea frecuentemente un estado en el que un material permeable a gas no se dispone sobre un lado de la superficie de la herramienta. En tal caso, sin embargo, debido a que la permeacion de gas en el sustrato se deteriora y el grado de vacio no aumenta, puede ocurrir la reduccion en la impregnacion.

En el metodo de moldeo RTM divulgado en la patente de Estados Unidos 5.052.906, se pone un sustrato de fibras de refuerzo sobre un molde y se dispone un medio de distribucion de resina en una posicion opuesta al molde, se disponen un puerto de inyeccion de resina y un puerto de evacuacion, se cubren con un material de bolsa desde el lado superior, y se inyecta una resina de matriz en un estado donde se reduce la presion del interior de una cavidad por evacuacion. La ruta que sigue la resina dentro del sustrato se forma como una ruta en la que la resina se distribuye principalmente desde el puerto de inyeccion a lo largo de la direccion de la superficie del sustrato dispuesto en el molde y la resina distribuida se impregna en la direccion del espesor del sustrato.

En el metodo descrito anteriormente, cuando la inyeccion de resina se lleva a cabo en un estado denominado de alto Vf, donde el contenido de volumen de fibras (Vf) del sustrato de fibras de refuerzo es del 55 % o mayor, en concreto, en un estado donde un hueco entre las fibras de refuerzo es pequeno, aunque el contenido de volumen de fibras de un producto moldeado final por si mismo resulta alto, la propiedad de impregnacion de la resina en el producto moldeado es pobre. Por lo tanto, en un caso de un producto moldeado grueso que tiene un espesor de placa de por ejemplo 25 mm o mayor, la resina no alcanza las esquinas del producto moldeado y solo se produce un producto que tiene un defecto debido a una porcion no impregnada con resina como un material estructural.

Por otro lado, en un caso donde el Vf de las fibras de refuerzo sea por ejemplo del 45 % y el hueco entre las fibras de refuerzo sea relativamente grande, debido a que el contenido de volumen de fibras del producto moldeado final se reduce, aunque puede obtenerse una buena propiedad de impregnacion de resina, solo puede obtenerse un producto que tiene una resistencia y propiedad de peso ligero pobres. En concreto, la propiedad de impregnacion de resina y el contenido de volumen de fibras Vf estan en una relacion opuesta entre si, y es dificil conseguir tanto una mejora de la propiedad de impregnacion de resina como un aumento del contenido de volumen de fibras conjuntamente. Ademas, aunque dependiendo de un producto moldeado se prefiere controlar el contenido de volumen de fibras segun la necesidad de estabilizacion de la calidad, tambien es dificil satisfacer tal requisito. Ademas, aunque normalmente el sustrato de fibras de refuerzo se forma como un laminado de una pluralidad de

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materiales de fibra de refuerzo para obtener un producto moldeado FRP con un espesor predeterminado, tal como en la direction del espesor, es dedr, como en una direction perpendicular a la superficie de lamination en el laminado de material de fibra de refuerzo, la resistencia contra el flujo de resina generalmente es alta, y hay un limite en la distancia de alcance de la resina que se esta impregnando en la direccion del espesor del sustrato. Por lo tanto, en un caso donde se requiere aumentar la cantidad de laminacion de los materiales de fibra de refuerzo, tal como un caso en el que se planifica moldear un producto de alta resistencia, puede ser dificil impregnar completamente la resina en las esquinas del laminado de material de fibra de refuerzo y, en consecuencia, no puede moldearse un material estructural de FRP que tiene un cierto espesor o mayor sustancialidad.

Un objetivo de la presente invention es proporcionar un metodo de moldeo RTM (metodo de production de un FRP) que pueda resolver los diversos problemas descritos anteriormente en los metodos convencionales, que pueda moldear incluso un material estructural de FRP grueso con una buena propiedad de impregnation de resina, y que pueda conseguir la mejora de la calidad de la superficie, aumentar la propiedad de peso ligero y conseguir una excelente resistencia.

En un primer metodo de moldeo RTM en el que un sustrato de fibras de refuerzo se pone en un molde, cada uno de los medios de distribution de resina presenta una resistencia al flujo de resina menor que una resistencia al flujo de resina del sustrato de fibras de refuerzo, se colocan en ambas superficies del sustrato de fibras de refuerzo y despues de que la presion en el molde se reduzca por evacuation, se inyecta una resina en el molde a traves de los medios de distribucion de resina para impregnar el sustrato de fibras de refuerzo con la resina inyectada, caracteriza por que una resistencia al flujo de resina de un primer medio de distribucion de resina colocado sobre una primera superficie del sustrato de fibras de refuerzo se ajusta para que sea menor que una resistencia al flujo de resina de un segundo medio de distribucion de resina colocado sobre una segunda superficie del sustrato de fibras de refuerzo, y la evacuacion se lleva a cabo a traves del segundo medio de distribucion de resina mientras que la resina se inyecta en el primer medio de distribucion de resina para impregnar el sustrato de fibras de refuerzo con la resina inyectada (un primer metodo).

En concreto, en el primer metodo anterior de moldeo RTM, se da una gran relation deliberada grande/pequeno a las resistencias al flujo de resina de los medios de distribucion de resina colocados en ambas superficies del sustrato de fibras de refuerzo. En la practica, la resistencia al flujo de resina puede determinarse midiendo una resistencia a la permeation de gas y determinandola como un valor correspondiente a la resistencia a la permeation de gas medida. Como alternativa, debido a que la permeabilidad generalmente mostrada por la siguiente ecuacion tiene el mismo significado que la resistencia al flujo de resina tal como, puede emplearse este valor.

L= V(2ppk x J[dt V(M(t)t)]

L: distancia de impregnacion (m)

K: permeabilidad (m2) p: constante

P: presion de vacio en el sustrato (kg/m2)

|j (t): viscosidad (kg s/m2) t: tiempo de duration

En la presente invencion, aunque el sustrato de fibras de refuerzo puede ser una unica capa o puede formarse como un laminado de una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo, debido a que el primer metodo de moldeo RTM es adecuado particularmente para moldear un producto, en concreto para impregnacion de una resina en un sustrato de fibras de refuerzo grueso, la diana de la presente invencion es principalmente un caso donde se usa un sustrato de fibras de refuerzo que comprende un laminado de una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo.

En este metodo de moldeo RTM, se prefiere que la resistencia al flujo de resina del segundo medio de distribucion de resina descrito anteriormente se ajuste para que sea menor que la resistencia del flujo de resina del sustrato de fibras de refuerzo descrito anteriormente. De esta manera, debido a que la resistencia al flujo de resina (resistencia a permeacion de gas) del segundo medio de distribucion de resina se reduce para que sea suficientemente baja en comparacion con la resistencia de flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del sustrato de fibras de refuerzo aunque la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del segundo medio de distribucion de resina es mayor que la resistencia al flujo de resina (resistencia a permeacion de gas) del primer medio de distribucion de resina, se suprime la reduction del grado de vacio en el sustrato debido al deterioro de la permeacion de gas desde el sustrato de fibras de refuerzo, y puede evitarse el dano a la impregnacion de resina dentro de un sustrato de fibras de refuerzo grueso.

Ademas, se prefiere que la resistencia al flujo de resina del primer medio de distribucion de resina descrito anteriormente se ajuste a 1/3 de la resistencia al flujo de resina del sustrato de fibras de refuerzo o menos, porque la resina puede distribuirse en el medio rapidamente. Ademas, mas preferentemente, se ajusta a 1/10 o menor para distribuir la resina mas rapidamente. De esta manera, la propiedad de distribucion de la resina inyectada en el primer medio de disolucion de resina en la direccion de la superficie del sustrato de fibras de refuerzo se asegura para que sea suficientemente alta, la resina inyectada en el primer medio de distribucion de resina se impregna rapidamente

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en la direccion del espesor del sustrato de fibras de refuerzo mientras que la resina se distribuye rapidamente en una direccion a lo largo de la superficie. En un estado tal donde se satisfacen la resistencia al flujo de resina del primer medio de distribucion de resina y la resistencia al flujo de resina del segundo medio de distribution de resina, la relation grande/pequeno se da a la resistencia al flujo de resina del primer medio de distribucion de resina y la resistencia al flujo de resina del segundo medio de distribucion de resina.

Ademas, en el primer metodo de moldeo RTM, se prefiere que una capa desprendible que puede retirarse junto con un medio de distribucion de resina despues del moldeo se interponga entre al menos un medio de distribucion de resina y el sustrato de fibras de refuerzo. De esta manera, el medio de distribucion de resina puede deslaminarse facilmente. Sin embargo, despues de liberar el producto moldeado del molde, puede dejarse al menos un medio de distribucion de resina en el producto moldeado sin deslaminarlo del producto moldeado. En este caso, la capa desprendible no es necesaria para el lado donde se deja el medio de distribucion de resina.

Ademas, en el primer metodo de moldeo RTM, puede emplearse un metodo en el que una lamina porosa se interpone entre al menos un medio de distribucion de resina y el sustrato de fibras de refuerzo. Esta lamina porosa tiene una funcion diferente de la de la capa desprendible descrita anteriormente, y es una lamina para suprimir una transferencia de la irregularidad del medio de distribucion de resina al lado del sustrato de fibras de refuerzo mientras mantiene la funcion de distribucion de resina del medio de distribucion de resina. Por lo tanto, la lamina se dispone preferentemente en el lado de la superficie de diseno del producto moldeado.

Ademas, en el primer metodo de moldeo RTM, puede formarse al menos un medio de distribucion de resina proporcionando un surco como una trayectoria de flujo de resina sobre una superficie interna del molde. En este caso, incluso si no se fabrica un medio de distribucion de resina diferente, es posible usar la superficie interna del propio molde como un medio de distribucion de resina.

Ademas, en el primer metodo de moldeo RTM, se prefiere que la inyeccion de una resina se inicie tambien a traves del segundo medio de distribucion de resina antes de que la resina descrita anteriormente alcance la segunda superficie descrita anteriormente. En concreto, desde ese momento, la impregnation de resina desde ambas superficies se inicia sustancialmente.

Ademas, en el primer metodo de moldeo RTM, puede emplearse un metodo en el que, en un caso donde se disponen al menos dos aberturas de inyeccion de resina por encima del primer medio de distribucion de resina, la inyeccion de resina se lleva a cabo simultaneamente desde al menos dos aberturas de inyeccion de resina adyacentes entre si, o desde todas las aberturas de inyeccion de resina. Puesto que la evacuation a traves del segundo medio de distribucion de resina asi como la inyeccion de resina se llevan a cabo simultaneamente mientras se consigue la rapida impregnacion de resina, puede evitarse la generation de porciones sin impregnacion de resina.

Ademas, el siguiente segundo metodo de moldeo RTM puede emplearse para moldear particularmente una superficie de diseno excelente. En concreto, un segundo metodo de moldeo RTM se caracteriza por que un sustrato de fibras de refuerzo se pone en un molde, un medio de distribucion de resina que presenta una resistencia a un flujo de resina menor que una resistencia al flujo de resina del sustrato de fibras de refuerzo se pone sobre una superficie del sustrato de fibras de refuerzo opuesto al molde, se proporciona un medio de desgasificacion que comprende una pelicula de permeation a gas y un sustrato permeable a gas entre el sustrato de fibras de refuerzo y el molde, una resina se inyecta en el molde a traves del medio de distribucion de resina despues de que una presion en el molde se reduzca por evacuacion, y la resina inyectada se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo por evacuacion de la resina inyectada desde un espacio de desgasificacion formado entre la pelicula de permeacion a gas y el molde (un segundo metodo).

En este segundo metodo, el sustrato de fibras de refuerzo descrito anteriormente, comprende, por ejemplo, un laminado de materiales de fibra de refuerzo.

Ademas, en el segundo metodo descrito anteriormente, se prefiere que la pelicula de permeacion a gas descrita anteriormente tenga una capacidad de liberation para poder deslaminarse de un producto moldeado despues del moldeo.

Ademas, en el segundo metodo descrito anteriormente, particularmente en un caso donde se moldea un producto con una amplia area, se prefiere disponer al menos dos aberturas de inyeccion de resina por encima del medio de distribucion de resina y la inyeccion de resina se lleva a cabo simultaneamente desde al menos dos aberturas de inyeccion de resina adyacentes entre si, o desde todas las aberturas de inyeccion de resina.

Ademas, en el segundo metodo descrito anteriormente, particularmente en un caso donde se moldea un producto con un area amplia, se prefiere tambien proporcionar al menos una ruta de evacuacion en el molde ademas de una ruta de evacuacion desde un espacio de desgasificacion formado entre la pelicula de permeacion de gas y el molde.

En el metodo de moldeo RTM descrito anteriormente (el primer metodo), la resina se inyecta en el primer medio de

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distribucion de resina que tiene una menor resistencia al flujo de resina, y la resina inyectada se impregna rapidamente en el sustrato de fibras de refuerzo en la direction del espesor mientras la resina se distribuye rapida y ampliamente en una direccion a lo largo de la primera superficie del sustrato de fibras de refuerzo. Despues, se reduce basicamente la presion del interior del molde por evacuation a traves del segundo medio de distribucion de resina que tiene una mayor resistencia al flujo de resina, y la resina inyectada descrita anteriormente se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo que tiene un estado evacuado y de presion reducida. En ese momento, puesto que la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeation de gas) del segundo medio de distribucion de resina se reduce para que sea suficientemente baja en comparacion con la resistencia del flujo de resina (la resistencia de permeacion de gas) del sustrato de fibras de refuerzo aunque es mayor que la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del primer medio de distribucion de resina, se suprime para reducir el grado de vacio en el sustrato por deterioro de la permeacion a gas desde el sustrato de fibras de refuerzo, y puede asegurarse una impregnation de resina rapida. Por lo tanto, incluso para un sustrato de fibras de refuerzo grueso, puede asegurarse una impregnacion de resina suficientemente buena. Puesto que la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del segundo medio de distribucion de resina se ajusta para que sea mayor que la del primer medio de distribucion de resina, el segundo medio de distribucion de resina puede formarse como un medio con una pequena irregularidad en comparacion con el primer medio de distribucion de resina, e incluso si ocurre una transferencia de la superficie desde este segundo medio de distribucion de resina a la superficie de un producto moldeado, el grado de la irregularidad sobre la superficie del producto moldeado adscrito a la transferencia puede reducirse para que sea pequeno. Por lo tanto, ajustando este lado de la superficie para que sea un lado de la superficie de diseno, puede obtenerse una superficie de diseno deseable del producto moldeado que tiene una pequena irregularidad.

En una pieza de moldeo que requiere impregnacion de resina en un sustrato de fibras de refuerzo grueso adicional, en particular, en un caso donde es dificil impregnar la resina suficientemente hasta la superficie en el lado del segundo medio de distribucion de resina del sustrato de fibras de refuerzo unicamente mediante la impregnacion de resina descrita anteriormente desde el lado del primer medio de distribucion de resina al sustrato de fibras de refuerzo (en un caso que supera el limite de impregnacion de resina convencional), antes de que la resina impregnada del lado del primer medio de distribucion de resina en el sustrato de fibras de refuerzo alcance la segunda superficie de sustrato de fibras de refuerzo, puede iniciarse la inyeccion de resina a traves del segundo medio de distribucion de resina. Mediante esta inyeccion de resina desde el lado del segundo medio de distribucion de resina, la impregnacion de resina puede complementarse para una porcion en la cual la resina apenas se ha impregnado en el sustrato de fibras de refuerzo suficientemente, es decir, para una portion del segundo lado de la superficie, y resulta posible impregnar la resina suficientemente sobre toda la region del sustrato de fibras de refuerzo en la direccion del espesor. En concreto, en este proceso, la impregnacion de resina en la direccion del espesor del sustrato de fibras de refuerzo se lleva a cabo principalmente por la impregnacion desde el lado del primer medio de distribucion de resina, y una ausencia de impregnacion se ve complementada por la impregnacion desde el lado del segundo medio de distribucion de resina. Ademas, debido a que se da una relation grande/pequeno entre las resistencias a permeacion de gas (resistencias al flujo de resina) del primer y segundo medios de distribucion de resina, aunque se lleva a cabo una impregnacion de resina rapida desde el lado del primer medio de distribucion de resina, en el lado del segundo medio de distribucion de resina, la impregnacion de resina se ve complementada, y los huecos se empujan hacia fuera desde el lado del primer medio de distribucion de resina mediante la resina impregnada que se empuja fuera a una velocidad relativamente lenta hacia las porciones laterales, es decir, en una direccion a lo largo de la segunda superficie del sustrato de fibras de refuerzo, sin quedar atrapados en el sustrato de fibras de refuerzo mediante la resina impregnada desde el lado del segundo medio de distribucion de resina. Como resultado, a pesar de la impregnacion de resina desde ambos lados de la superficie, puede evitarse el atrapamiento de huecos en el sustrato de fibras de refuerzo y, aparte, la impregnacion de resina en el segundo lado de la superficie se ve complementada y, por lo tanto, resulta posible moldear bien un material grueso sin el problema adjunto del atrapamiento de los huecos. Ademas, en este caso, ajustando el lado del segundo medio de distribucion de resina a una superficie de diseno como se ha descrito anteriormente, puede obtenerse al mismo tiempo una superficie de diseno excelente con pequena irregularidad. En concreto, puede conseguirse tanto moldear un material grueso como mejorar la calidad de la superficie.

Ademas, el metodo mencionado anteriormente de moldeo RTM (el segundo metodo) es eficaz para los siguientes casos: en concreto, en un caso donde se requiere mas firmemente una planicidad de la superficie moldeada (una superficie de diseno) en el lado del molde, y en una pieza moldeada donde se requiere una impregnacion de resina en un sustrato de fibras de refuerzo grueso y de area ancha, en particular puede proporcionarse un medio de desgasificacion que comprende una pelicula de permeacion a gas y un sustrato permeable a gas entre el sustrato de fibras de refuerzo y la superficie del molde como un medio para hacer funcionar siempre eficazmente la ruta de desgasificacion desde cualquier parte de la superficie del molde. De esta manera, en el momento de la inyeccion de resina, incluso aunque haya una diferencia en el tiempo para alcanzar la resina en el lado de la superficie inferior (lado de formation de la superficie de diseno) del sustrato de fibras de refuerzo, y puede ocurrir una porcion posterior en la impregnacion, por evacuacion desde la desgasificacion formada entre la pelicula de permeacion a gas y el molde, finalmente es posible impregnar completamente la resina sobre toda la superficie. En consecuencia, puede obtenerse una superficie de diseno a lo largo de la superficie del molde y con buena planicidad.

Ademas, en un caso donde la resina se inyecta simultaneamente desde al menos aberturas de inyeccion de resina

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adyacentes, o desde todas las aberturas de inyeccion de resina, aunque normalmente ocurren regiones en las que los flujos de resina solapan y en las que la evacuacion es dificil y frecuentemente se generan porciones no impregnadas, en el metodo descrito anteriormente, debido a que la ruta de desgasificacion siempre esta asegurada, finalmente es posible impregnar completamente la resina por toda la superficie.

Ademas, la peKcula de permeacion de gas, tiene por ejemplo, preferentemente, orificios finos sobre la superficie y forma una superficie plana. Si se emplea tal pelicula, junto con el uso de un sustrato fino y con pequenas irregularidades como el sustrato permeable a gas mencionado anteriormente, puede mejorarse la calidad de la superficie de un producto moldeado.

La presente invencion proporciona un metodo de moldeo RTM desde el punto de vista de un alto Vf de moldeo, como se define en la reivindicacion 1 adjunta. De esta manera, en el metodo de moldeo de un FRP de acuerdo con la presente invencion, se coloca un sustrato de fibras de refuerzo en un molde que comprende una superficie de moldeo cubierta con un material de bolsa, se proporciona una linea de inyeccion de resina y una linea de evacuacion, cada una de las cuales se comunica con un interior del molde, la presion en el molde se reduce por evacuacion y una resina se inyecta en el molde y se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo para formar un material moldeado de FRP. Un elemento caracterizante del metodo actualmente reivindicado es que, despues de que la resina se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo, tal como para conseguir un contenido de volumen de fibras menor que el contenido de volumen de fibras diana del material moldeado de FRP, la inyeccion de resina se detiene y, posteriormente, la evacuacion de resina continua hasta alcanzar el contenido de volumen de fibras diana (denominado en este documento "un tercer metodo"). De esta manera, despues de que la resina se hace fluir sobre toda el area del sustrato y se impregna, antes de que la resina se cure, la evacuacion de resina continua hasta que se alcanza el contenido de volumen de fibras diana y la resina excesiva se evacua del interior del sustrato de fibras de refuerzo, realizando de esta manera un metodo de moldeo de un FRP capaz de aumentar el contenido de volumen de fibras hasta el valor diana.

En el metodo actualmente reivindicado de moldeo de un FRP, el sustrato de fibras de refuerzo se forma como una preforma que tiene un contenido de volumen de fibras, que es el volumen de las fibras de refuerzo respecto al volumen masico del sustrato de fibras de refuerzo, menor que el contenido de volumen de fibras diana. En particular, como el sustrato de fibras de refuerzo, puede usarse un material textil tejido preformado a un contenido de volumen de fibras arbitrario dentro de un intervalo menor que el contenido de volumen de fibras diana, o un laminado. El laminado puede formarse laminando capas de fibras de refuerzo mediante un numero arbitrario y una estructura donde las capas de fibra de refuerzo se unen entre si, mas preferible debido a que se da estabilidad al contenido de volumen de fibras.

Ademas, en el metodo reivindicado de moldeo de un FRP, es necesario preestablecer la cantidad de evacuacion de la resina; la cantidad de inyeccion puede preestablecerse opcionalmente. De esta manera, una cantidad de evacuacion para alcanzar el contenido de volumen de fibras diana se preestablece respecto a una cantidad de inyeccion de resina, y la evacuacion de resina se detiene en el momento de alcanzar la cantidad de evacuacion preestablecida. Tambien puede emplearse un metodo en el que se preestablece una cantidad de inyeccion de resina correspondiente al contenido de volumen de fibras menor tambien que el contenido de volumen de fibras diana, y la inyeccion de resina se detiene en el momento de alcanzar la cantidad de inyeccion preestablecida.

En el metodo de moldeo de un FRP de acuerdo con la presente invencion, puede llevarse a cabo la determinacion de si el contenido de volumen de fibras diana se ha alcanzado, por ejemplo por medicion del espesor del sustrato de fibras de refuerzo, y puede determinarse si una resina excesiva se evacua y se retira en una cantidad predeterminada o no, midiendo este espesor durante la continuacion de la evacuacion de la resina.

En el metodo reivindicado de moldeo de un FRP, puede emplearse un metodo en el que, despues de que la inyeccion de resina se detiene, al menos una linea de las lineas de inyeccion de resina se cambia a una linea de evacuacion, y la evacuacion de la resina continua hasta alcanzar el contenido de volumen de fibras diana.

El contenido de volumen de fibras diana descrito anteriormente, preferentemente, por ejemplo esta en un intervalo del 55 al 65 % para conseguir un alto Vf. En este caso, en consideracion de la disminucion de la cantidad de resina residual tan pequena como sea posible y el aumento de la propiedad de impregnacion de resina, el contenido de volumen de fibras descrito anteriormente menor que el contenido de volumen de fibras diana preferentemente esta preferentemente, por ejemplo, en un intervalo del 5 al 60 %. Ademas, en un caso donde se requiere que la propiedad de impregnacion de resina aumente adicionalmente, preferentemente esta en un intervalo del 45 al 55 %.

Ademas, en el presente metodo de moldeo de un FRP, se prefiere que al menos una capa del sustrato de fibras de refuerzo comprenda una capa de fibras de carbono, para obtener un material moldeado de FRP de alta resistencia y peso ligero. Esta capa de fibras de carbono puede formarse como un material textil tejido, por ejemplo un material textil tejido unidireccional en el que las fibras de carbono estan orientadas unidireccionalmente.

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En el metodo descrito anteriormente de moldeo de un FRP de acuerdo con la presente invencion (el tercer metodo), debido a que la primera resina se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo, de manera que el contenido de volumen de fibras resulte menor que el contenido de volumen de fibras diana del material moldeado de FRP, la porosidad es alta, la resina se impregna suficientemente sobre toda el area del sustrato de fibras de refuerzo, y en ese momento, puede evitarse la generation de porciones no impregnadas con resina. Despues de esta impregnation con resina, la inyeccion con resina se detiene y, posteriormente, en el momento cuando la resina se cura, la evacuation de resina continua hasta alcanzar el contenido de volumen de fibras diana, y una resina excesiva se evacua del interior del sustrato de fibras de refuerzo, consiguiendo de esta manera un alto Vf diana del material moldeado.

Se describira ahora el siguiente cuarto metodo de moldeo RTM. En concreto, el metodo de moldeo RTM de acuerdo con el cuarto metodo se caracteriza por que una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo se laminan en un molde para formar un laminado de material de fibra de refuerzo, y una resina se impregna en el laminado de material de fibra de refuerzo inyectando una resina en una direction desde una superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo a lo largo de una superficie del laminado mientras se reduce una presion en el molde por evacuacion (un cuarto metodo). En concreto, la resina se inyecta desde la superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo, principalmente en una portion entre las capas de los materiales de fibra de refuerzo, y la resina inyectada se impregna en los materiales de fibra de refuerzo respectivos.

En este cuarto metodo, mediante la constitution descrita anteriormente, la resina se inyecta desde la superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo en la direccion a lo largo de la superficie del laminado, en primer lugar, la resina se inyecta rapidamente en una porcion entre las capas de los materiales de fibra de refuerzo que forman el laminado de material de fibra de refuerzo que tiene una baja resistencia al flujo y, posteriormente, la resina se impregna desde la porcion entre las capas en la direccion del espesor de los materiales de fibra de refuerzo respectivos, en concreto en la direccion de lamination de los materiales de fibra de refuerzo y, por lo tanto, la resina de matriz puede inyectarse rapidamente e impregnarse sobre todo el laminado de material de fibra de refuerzo. Por lo tanto, incluso si el material moldeado que se va a moldear tiene un gran espesor, no existe el limite en el espesor, tal como un limite convencional, y los problemas mencionados anteriormente pueden resolverse de una sola vez. En concreto, se reconoce que la resistencia al flujo de resina en la direccion paralela a las superficies de los materiales de fibra de refuerzo es de aproximadamente 1/5-1/10 de la resistencia al flujo de resina en la direccion perpendicular a las superficies de los materiales de fibra de refuerzo, de acuerdo con el experimento, aunque es diferente dependiendo de las clases de material de fibra de refuerzo y resina, y la velocidad de distribution de resina en la direccion paralela a las superficies de los materiales de fibra de refuerzo es muy rapida en comparacion con la direccion perpendicular. Sin embargo, debido a que existen limites menores en la resistencia al flujo de material de fibra de refuerzo y en la viscosidad de la resina y existe un limite en la distancia a la cual la resina puede progresar entre las capas, la condition de moldeo se considera como la distancia requerida para que la resina progrese entre las capas, que deberia ser de aproximadamente 600 mm o menor. Por lo tanto, impregnando la resina desde la superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo en la direccion a lo largo de la superficie del laminado a traves de las porciones entre capas, no existe restriction en el espesor del laminado de material de fibra de refuerzo sustancialmente, y el moldeo puede llevarse a cabo bien hasta en un material de moldeado grueso. Ademas, debido basicamente a que no es necesario disponer un medio de distribucion de resina en esta porcion de moldeo diana, la irregularidad del medio de distribucion de resina no se transfiere, la propiedad superficial puede mejorarse y puede conseguirse una gran bajada del coste ahorrando en los procesos para preparar y retirar el medio de distribucion de resina.

Ademas, en el cuarto metodo descrito anteriormente, si la longitud en bruto del laminado de material de fibra de refuerzo (en un caso donde hay una torsion y/o una curva, es una longitud total a lo largo de la forma) es de 600 mm o menor, es posible impregnar la resina suficientemente en los materiales de fibra de refuerzo respectivos mediante la inyeccion de resina descrita anteriormente desde la superficie terminal descrita anteriormente a las porciones entre las capas. En concreto, si esta longitud es mayor de 600 mm, la resina apenas se impregna y se teme que se genere una porcion no impregnada con resina. En un caso donde la longitud es de 300 mm o menor, la impregnacion con resina se hace posible en un tiempo mas corto y tal condicion es preferible.

Ademas, en el cuarto metodo descrito anteriormente, si la viscosidad de la resina a una temperatura para inyeccion de resina liquida se mantiene en un intervalo de 10 a 1500 mPa • s durante un tiempo desde el comienzo de la impregnacion de resina hasta la duration de una hora, es posible una impregnacion de resina en un corto periodo de tiempo. En concreto, si la viscosidad de la resina es menor de 10 mPa • s, debido a que la viscosidad de la resina es demasiado baja, aunque la resina permea rapidamente en las porciones entre capas en la direccion a lo largo de la superficie de laminado, particularmente en un caso donde el material de fibra de refuerzo se forma a partir de una hebra y similares, debido a que la impregnacion de resina desde la porcion alrededor de la hebra hacia el interior de la hebra progresa sustancialmente de forma simultanea, podria ocurrir una porcion no impregnada con resina en la hebra. Por otro lado, si la viscosidad de la resina es mayor de 1500 mPa • s, debido a que la viscosidad de la resina es demasiado alta, la distancia para la permeation de la resina en las porciones entre las capas en la direccion a lo largo de la superficie del laminado disminuye, y la resina apenas se impregna en los materiales de fibra de refuerzo respectivos, y podria ocurrir una porcion no impregnada con resina. Por lo tanto, se prefiere que la viscosidad de la resina a la temperatura de inyeccion de resina liquida se mantenga en un intervalo de 10 a 1500 mPa • s durante el

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tiempo desde el comienzo de la impregnacion de resina hasta la duracion de una hora.

La forma de seccion del laminado de material de fibra de refuerzo no esta particularmente restringida y puede ser una forma rectangular, tipo C, tipo I, tipo L, tipo Z, tipo T, tipo J o forma de sombrero, distinta de una forma de placa plana. Ademas, en un caso de un panel de refuerzo formado a partir de un material superficial (un material de placa superficial) y un material longitudinal (un material de viga), el material superficial frecuentemente se forma en una forma de placa plana sencilla pero el material longitudinal frecuentemente se forma en una forma relativamente complicada y, en tal caso, la presente invencion se aplica adecuadamente en particular a la parte para formar el material longitudinal. Por ejemplo, en un caso donde el laminado de material de fibra de refuerzo comprende una parte para formar un material longitudinal que tiene una seccion de forma rectangular, tipo C, tipo I, tipo L, tipo Z, tipo T, tipo J o de sombrero, y una parte para formar un material superficial, la presente invencion es particularmente adecuada para moldear esta parte para formar el material longitudinal. En concreto, en el metodo, despues de que la resina se inyecte desde la superficie terminal de la parte para formar el material longitudinal del laminado principalmente en porciones entre las capas de los materiales de fibra de refuerzo respectivas, la resina inyectada se impregna en toda la parte para formar el material longitudinal. Entonces, esta parte para formar el material longitudinal y la parte para formar el material superficial pueden moldearse integralmente. Debido a que la resina se inyecta desde la superficie terminal de la parte para formar el material longitudinal, la restriccion en el espesor del material longitudinal no existe y, debido a que no es necesario disponer un medio de distribucion de resina, puede conseguirse un mejorar en la propiedad superficial y una gran reduction del coste debido al ahorro de la operation de preparation y la operacion de retirada del medio de distribucion de resina. En este caso, puede emplearse un metodo en el que, para la parte para formar el material superficial, la resina se impregna en la direction del espesor mientras se distribuye en la direccion a lo largo de la superficie de la parte para formar el material superficial a traves de un medio de distribucion de resina, y un panel de refuerzo formado a partir del material superficial y el material longitudinal se moldea integralmente.

Ademas, en el cuarto metodo descrito anteriormente, puede emplearse un metodo en el que un molde superior provisto de un medio de distribucion de resina o un surco de trayectoria de flujo de resina se dispone adicionalmente sobre la superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo.

Breve explicacion de los dibujos

La Figura 1 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 2 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 3 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 4 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 5 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 6 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 7 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 8 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 9 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 10 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con La Figura 11 es una vista en moldeo RTM de acuerdo con

seccion vertical esquematica un primer ejemplo. seccion vertical esquematica un segundo ejemplo. seccion vertical esquematica un tercer ejemplo. seccion vertical esquematica un cuarto ejemplo. seccion vertical esquematica un quinto ejemplo. seccion vertical esquematica un sexto ejemplo. seccion vertical esquematica una realizacion de la presente seccion vertical esquematica una realizacion de la presente seccion vertical esquematica un noveno ejemplo. seccion vertical esquematica un decimo ejemplo. seccion vertical esquematica undecimo ejemplo.

de un aparato de moldeo usado

de un aparato de moldeo usado

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para un metodo

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Explicacion de los simbolos

1: molde

2: respiradero

3, 3a, 3b: capa desprendible 4: sustrato de fibras de refuerzo

4A, 4B, 4C, 4D: laminado de material de fibra de refuerzo

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4a, 4b: superficie terminal del laminado

5, 5a, 5b: medio de distribucion de resina

6, 6a, 6b, 6d, 6e, 6i, 6k, 6l: abertura de evacuacion

6c, 6f, 6g, 6h, 6j, 6m, 6n, 6o: abertura de impregnacion de resina 7: sellante 8: material de bolsa

9, 41,42, A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2: valvula 10: resina de matriz 11: bomba de vado 12: recipiente de resina 13: trampa de vado 14: tope de fijacion de forma 20: lamina porosa 21: comparador de esfera 23: material permeable a gas 30: surco en el molde para distribucion de resina 50: pelicula de permeacion a gas 51: sustrato permeable a gas 52: cinta de sellado 53: puerto de desgasificacion 54: medio de desgasificacion El mejor modo para llevar a cabo la invencion

En lo sucesivo en este documento, las realizaciones deseables de la presente invencion se explicaran en referencia a las figuras. Los Ejemplos 7 y 8 ilustran la invencion de la reivindicacion 1 adjunta. Los Ejemplos de referencia 1 a 6 y 9 a 11 se proporcionan para information adicional.

La Figura 1 es una vista en section vertical esquematica de un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo RTM de acuerdo con un primer ejemplo. Un molde 1 que forma una base se fabrica, por ejemplo, a partir de un acero inoxidable o una aleacion de aluminio, u otro metal para moldes o un FRP, y se conforma por ejemplo en una forma de tipo placa plana. La forma del molde 1 se procesa dependiendo de la forma de un producto moldeado deseado, y no esta particularmente restringida.

En este ejemplo, se dispone un respiradero 2 en el molde 1 como un segundo medio de distribucion de resina. En este caso, el "respiradero" tiene una resistencia al flujo de resina menor que una resistencia al flujo de una resina que fluye en un sustrato de fibras de refuerzo, aunque su resistencia al flujo de resina no es tan baja como la resistencia al flujo del medio de distribucion de resina convencional mencionado anteriormente. La irregularidad de la superficie (rugosidad superficial) del respiradero 2 es preferentemente 1,3 veces o menos la irregularidad de la superficie (rugosidad superficial) del sustrato de fibras de refuerzo. Como el respiradero 2, se prefiere concretamente una malla superficial, un material textil de tejido liso o un material textil tejido de malla que comprende fibras de vidrio o fibras de carbono, que son fibras de refuerzo y que tienen un peso bajo (100 g/m2 o menor), o un material textil tejido o un material textil tricotado que comprende fibras sinteticas y que tiene un elevado denier (200 denier o mayor).

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Se pone una capa desprendible 3a sobre el respiradero 2. La capa desprendible 3a se extiende para retirar facilmente los medios y similares de un material moldeado y, como capa desprendible 3a, se usa por ejemplo un material textil tejido que tiene una funcion de liberacion, tal como tafetan de nailon.

Se pone un sustrato de fibras de refuerzo 4 sobre la capa desprendible 3a. En este caso, el sustrato de fibras de refuerzo 4 se forma como un laminado de una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo, en particular una pluralidad de materiales textiles tejidos de fibra de refuerzo. Este aparato es adecuado particularmente para el moldeo usando tal sustrato de fibras de refuerzo grueso 4 laminado con una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo. Sin embargo, incluso en un caso donde se usa un sustrato de fibras de refuerzo que comprende un unico material de fibra de refuerzo, por supuesto, el aparato puede aplicarse, y tambien en tal caso, es adecuado particularmente para el moldeo usando un sustrato de fibras de refuerzo grueso.

Se pone un primer medio de distribucion de resina 5 sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4 mediante la capa desprendible 3b. El primer medio de distribucion de resina 5 tiene una irregularidad en la superficie, y en este ejemplo, el medio tiene una resistencia al flujo de resina de 1/10 o menor que la resistencia al flujo de resina del sustrato de fibras de refuerzo 4 (laminado de material de fibra de refuerzo). Se da una relacion grande/pequeno en la resistencia al flujo de resina entre el primer medio de distribucion de resina 5 y el respiradero 2 como un segundo medio de distribucion de resina, y la resistencia al flujo de resina del respiradero 2 se ajusta para que sea mayor que la resistencia al flujo de resina del primer medio de distribucion de resina 5. Se prefiere un primer medio de distribucion de resina 5, en concreto un material textil tejido de malla fabricado de resina de polietileno o polipropileno, y que tiene un tamano de malla del numero 400 o menor. Como resultado de tal disposicion, el primer medio de distribucion de resina 5 se dispone respecto a la primera superficie del sustrato de fibras de refuerzo 4 y el respiradero 2 como el segundo medio de distribucion de resina se dispone respecto a la segunda superficie en el lado opuesto.

El conjunto de los materiales dispuestos de esta manera sobre el molde 1 se cubre con un material de bolsa 8. Aunque el material de bolsa 8 comprende un material impermeable a gas para formar una cavidad de presion reducida, para este material de bolsa 8 en consideracion de la resistencia termica etc., por ejemplo, se usa preferentemente una pelicula de nailon. Se proporciona una abertura de impregnacion de resina 6c respecto a un primer medio de distribucion de resina 5 en el interior cubierto con material de bolsa 8 y se proporcionan aberturas de evacuacion 6a, 6b para reducir la presion del interior por evacuacion respecto al respiradero 2 proporcionado como el segundo medio de distribucion de resina. Estas aberturas 6a, 6b, 6c se forman, por ejemplo, usando materiales de canal C fabricados de aluminio y similares, y estos materiales de canal se conectan a miembros externos a traves de tubos de plastico. Se interpone un sellante 7 fabricado de caucho sintetico con una alta propiedad adhesiva entre la porcion de borde del material de bolsa 8 y el molde 1 y, sellandolos entre si, se evita que fluya el aire del exterior para mantener un estado de presion reducida en el interior del material de bolsa 8. Una resina termoplastica 10 preparada como resina de material FRP que se va a impregnar se almacena en un recipiente de resina 12 fabricado de plastico, y abriendo una valvula 9 en un momento apropiado, la resina se inyecta a traves de la abertura de impregnacion de resina 6c. El interior de la cavidad cubierta con el material de bolsa 8 se mantiene en un estado de presion reducida mediante una bomba de vacio 11 a traves de las aberturas de evacuacion 6a, 6b. Entonces, formando el material de bolsa 8 como una doble bolsa que tiene un primer material de bolsa y un segundo material de bolsa que cubre el primer material de bolsa, puede evitarse una filtracion de aire y, como resultado, puede aumentarse el contenido de volumen de fibras (Vf) de las fibras de refuerzo.

Ademas, incluso si el material de bolsa 8 es una bolsa unica, la filtracion de aire puede evitarse disponiendo un sellante 7 en la porcion de borde externo con un estilo de disposicion doble paralela, y puede obtenerse un efecto similar a este debido a la doble bolsa. En este caso, la cantidad usada para submateriales y el tiempo de fijacion puede reducirse mas que aquellos en el sistema de doble bolsa, y existe la ventaja de que se puede realizar el moldeo de una forma mas economica.

En el aparato de moldeo mostrado en la Figura 1, aunque la capa 3b/medio de distribucion de resina 5 se disponen sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4 y la capa desprendible 3a/respiradero 2 se disponen bajo el sustrato de fibras de refuerzo 4, como en moldeo convencional, puede llevarse a cabo de manera que, despues del moldeo sin disponer una capa desprendible 3a, el respiradero 2 se deje en el material de moldeado tal cual.

El moldeo en este metodo se lleva a cabo de la siguiente manera.

En una atmosfera a temperatura ambiente o calentada, el laminado que tiene una estructura mostrada en la Figura 1 se pone sobre el molde 1 (una herramienta) y el conjunto de materiales y miembros que incluyen la abertura de impregnacion de resina 6c dispuestos en el lado superior y las aberturas de evacuacion 6a, 6b dispuestas en el lado inferior se cubren con material de bolsa 8. En este estado, cuando la resina se inyecta desde la abertura de inyeccion de resina 6c mientras se reduce la presion del interior del material de bolsa 8 por evacuacion a traves de las aberturas de evacuacion 6a, 6b, mientras la resina de matriz 10 se distribuye rapidamente en un primer medio de distribucion de resina 5 en una direccion a lo largo de la superficie superior del sustrato de fibras de refuerzo 4, la resina fluye en una direccion desde la superficie superior hacia la superficie inferior y se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo 4. Despues de que haya terminado la impregnacion de resina, la resina se cura en una atmosfera

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a temperatura ambiente o calentada y, posteriormente, el material de bolsa 8 se deslamina y el material moldeado se libera del molde. Posteriormente, las capas desprendibles 3a, 3b, el medio de distribucion de resina 5 y el respiradero 2 se liberan y retiran del producto moldeado. Sin embargo, como una opcion, el respiradero 2 puede dejarse en el producto moldeado tal cual.

En este moldeo, debido a que a la resistencia al flujo de resina del primer medio de distribucion de resina 5 se ajusta para que sea baja, la resina inyectada en el primer medio de distribucion de resina 5 se impregna rapidamente en el sustrato de fibras de refuerzo 4 en la direccion del espesor mientras la resina se distribuye en la direccion a lo largo de la primera superficie del sustrato de fibras de refuerzo 4 rapidamente y de forma suficientemente amplia. Aunque el interior del material de bolsa 8 se evacua a traves del respirador 2, proporcionado como el segundo medio de distribucion de resina, para reducir la presion en el material de bolsa 8, debido a que la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del respiradero 2 se reduce para que sea suficientemente baja en comparacion con la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del sustrato de fibras de refuerzo 4 aunque es mayor que la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del primer medio de distribucion de resina 5, la reduction del grado de vacio en el sustrato debido al deterioro de la permeabilidad de gas desde el sustrato de fibras de refuerzo puede suprimirse, y puede asegurarse una propiedad de impregnation de resina rapida. Por lo tanto, incluso para un sustrato de fibras de refuerzo grueso 4, puede asegurarse una propiedad de impregnacion de resina suficientemente buena desde el lado del primer medio de distribucion de resina 5. Ademas, puesto que la resistencia al flujo de resina (resistencia a la permeacion de gas) del respiradero 2 se ajusta para que sea mayor que la del primer medio de distribucion de resina 5, el respiradero 2 puede formarse como un medio que tiene una pequena irregularidad, en comparacion con el primer medio de distribucion de resina 5. Por lo tanto, incluso si el diseno de la superficie de un respiradero 2 se transfiere a la superficie de un producto moldeado, el grado de la irregularidad de la superficie del producto moldeado debido a la transferencia puede reducirse para que sea pequeno. En concreto, aunque puede asegurarse una buena propiedad de impregnacion de resina, la irregularidad de la superficie del producto moldeado en el segundo lado del medio de distribucion de resina puede reducirse para que sea pequena. Ajustando este lado de la superficie del producto moldeado que tiene una pequena irregularidad en un lado de la superficie de diseno, puede obtenerse un producto moldeado que tiene una propiedad superficial deseable. En concreto, es posible extinguir las trazas del medio que estan presentes en el lado de la superficie de la herramienta del producto moldeado curando la resina en el metodo convencional.

La Figura 2 es una vista en section vertical esquematica de un aparato de moldeo de acuerdo con un segundo metodo de ejemplo y la Figura 2 muestra un caso en el que, en lugar del respiradero, se disponen un medio de distribucion de resina 5a y una lamina porosa 20 sobre una superficie del sustrato de fibras de refuerzo. La Figura 3 es una vista en seccion vertical esquematica de un aparato de moldeo de acuerdo con un tercer ejemplo, y la Figura 3 muestra un caso en el que, en lugar del medio de distribucion de resina dispuesto sobre la superficie del molde en la Figura 2, la superficie del propio molde se forma como un medio de distribucion de resina del lado de impregnacion de resina mediante surcos de procesamiento en el molde. En lo sucesivo en este documento, solo se explicaran los puntos diferentes respecto al aparato mostrado en la Figura 1.

El simbolo 20 indica una lamina porosa y, como el material de lamina porosa 20, se prefiere usar un material de placa fina metalica (material de aluminio o acero inoxidable), un metal de perforation de acero con un espesor de 0,1 mm o mayor, una pelicula de resina con un espesor de 0,2 mm o mayor (una pelicula de nailon, poliester, polietileno, polipropileno o poliimida) o una lamina de FRP con un espesor de 0,2 mm o mayor. Aunque se prefiere que el orificio sea de tipo circular desde el punto de vista del procesamiento, la forma no esta particularmente limitada. Para casi extinguir las trazas de la lamina porosa sobre la superficie de un material moldeado despues de la deslaminacion de la lamina porosa 20 del material moldeado, el diametro del orificio preferentemente es de 3 mm o menor, mas preferentemente de 1,5 mm o menor. La disposition de los orificios puede ser aleatoria o regular. Aunque una separation deseable de los orificios varia dependiendo de la especificacion del sustrato de fibras de refuerzo que se va a usar, es preferible 15 mm o menor, mas preferentemente 10 mm o menor. Las funciones requeridas para la lamina porosa 20 son las siguientes. Se requiere que la planicidad sea igual a la rugosidad superficial requerida para un producto final o mayor, se requiere que la tenacidad sea una tenacidad tal que la influencia de la irregularidad del medio de distribucion de resina no se vea reflejada y se abran muchos orificios de manera que la resina pueda hacerse pasar mientras puede mantenerse la rigidez descrita anteriormente. El simbolo 30 indica surcos procesados en el molde, y se prefiere que cada surco 30 tenga una anchura de 0,5 mm a 5 mm y una profundidad de 1 mm a 6 mm y una separacion de los surcos esta en un intervalo de 2 mm a 25 mm y la forma de seccion se forma como un rectangulo, una forma trapezoidal inversa o triangular. Mas preferentemente, la forma de seccion del surco es una forma rectangular que tiene una anchura de aproximadamente 1 mm y una profundidad de aproximadamente 3 mm, y la separacion del surco es de aproximadamente 8 mm.

En el aparato de moldeo mostrado en la Figura 2, la capa desprendible 3a/lamina porosa 20/segundo medio de distribucion de resina 5a se disponen en este orden desde el lado en contacto con el sustrato de fibras de refuerzo 4 en la superficie inferior del sustrato de FRP 4. Sin embargo, la disposicion de la lamina porosa 20 y la lamina desprendible 3a puede invertirse. Ademas, en el aparato de moldeo mostrado en la Figura 2, como otro caso, como se muestra en la Figura 3, sin usar el medio de distribucion de resina 5a, pueden proporcionarse surcos para inyeccion de resina (ejemplo mostrado en la figura) o para la evacuation, en la superficie de la herramienta (superficie de moldeo). En este caso, debido a que resulta posible realizar la inyeccion de resina o la evacuacion

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mas uniformemente por toda la superficie mas que en el caso de usar el medio de distribution de resina descrito anteriormente, puede obtenerse un buen producto con menos huecos o defectos de forma facil y estable. En la superficie superior del sustrato de fibras de refuerzo 4, puede disponerse la capa desprendible 3b/medio de distribucion de resina 5 como se usa en el metodo convencional, o aquellos similares a aquellos dispuestos en el lado de la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo 4 y, posteriormente, el moldeo se lleva a cabo de una manera similar a la mostrada en la Figura 1.

La Figura 4 es una vista en section vertical esquematica de un aparato de moldeo de acuerdo con un cuarto ejemplo, y la Figura 4 muestra un caso en el que se proporcionan dos aberturas de evacuation 6d, 6e para reducir la presion sobre el sustrato de fibras de refuerzo mostrado en la Figura 3, y la resina se inyecta desde ambos lados del sustrato de fibras de refuerzo intercambiando una abertura 6d con un puerto de inyeccion de resina en marcha. En lo sucesivo en este documento, solo se explicaran los puntos diferentes de los aparatos mostrados en las Figuras 1-3.

La abertura de evacuacion 6d se intercambia con el puerto de inyeccion de resina de camino hacia el moldeo. Cuando se usa como una abertura de evacuacion, despues de cerrar la valvula 42, la valvula 41 se abre, y cuando se cambia a una abertura de inyeccion de resina, despues de cerrar la valvula 41, la valvula 42 se abre.

En el aparato de moldeo mostrado en la Figura 4, en una atmosfera a temperatura ambiente o calentada, el sustrato de fibras de refuerzo 4 se pone sobre la superficie del molde (herramienta) procesado con surcos 30 a traves de la lamina porosa 20 y la capa desprendible 3a, y el conjunto de los materiales y miembros que incluyen las aberturas de evacuacion 6d, 6e dispuestos en una pluralidad en el lado de la superficie superior para reducir la presion y la abertura de inyeccion de resina (surcos 30) dispuesta en el lado de la superficie inferior se cubre con el material de bolsa. En este estado, cuando la valvula 41 se abre, la valvula 42 y la valvula 9 se cierran, mientras el interior del material de bolsa se evacua y se reduce su presion por evacuacion a traves de la abertura de evacuacion, la valvula 9 se abre y la resina se inyecta en los surcos 30 proporcionados como la abertura de inyeccion de resina, la resina de matriz 10 fluye y se impregna desde la superficie inferior hasta la superficie superior del sustrato de fibras de refuerzo 4. Entonces, en un caso donde el espesor del sustrato de fibras de refuerzo 4 es de 10 mm o mayor, dependiendo de la combination de la resina y el sustrato de fibras de refuerzo, hay un caso en el que es dificil impregnar la resina completamente hasta la superficie superior. Por lo tanto, en un caso donde la resina no puede impregnarse bien hasta toda la superficie, antes de que la resina alcance la superficie superior del sustrato de fibras de refuerzo 4, la valvula 41 puede cerrarse y la valvula 42 puede abrirse, intercambiando de esta manera al menos una de las aberturas de evacuacion en el lado de la superficie superior (abertura de evacuacion 6d en la Figura 4) con una abertura de inyeccion de resina. Cuando se intercambia una abertura de inyeccion de resina, la resina se inyecta tambien desde el lado de la superficie superior, y la ausencia de impregnation de resina descrita anteriormente puede complementarse. Al mismo tiempo, debido a que la resina se hace fluir desde el lado de la abertura 6d hasta el lado de la abertura de evacuacion 6e, los huecos pueden empujarse hacia fuera en la direction hacia la abertura de evacuacion 6e acompanando a este flujo de resina. En concreto, aunque se lleva a cabo una rapida impregnacion de resina desde el lado de los surcos 30 del molde proporcionados como el primer medio de distribucion de resina, la ausencia de impregnacion de resina respecto al lado de la superficie superior del sustrato de fibras de refuerzo grueso 4 y, al mismo tiempo, los huecos se empujan hacia fuera hacia la direccion lateral y puede evitarse el atrapamiento de los huecos en el sustrato de fibras de refuerzo 4. Como resultado, el moldeo usando sustrato de fibras de refuerzo grueso 4, en el que ha sido dificil impregnar suficientemente la resina debido a la existencia de un espesor limite para impregnacion, se hace posible, y al mismo tiempo, evitando el atrapamiento de huecos en el momento del moldeo, se hace posible asegurar una buena calidad del producto moldeado.

Una vez acabada la impregnacion, aunque la resina se cura en una atmosfera a temperatura ambiente o calentada, la lamina porosa 20 que tiene una rigidez apropiada interrumpe la influencia de la irregularidad del propio medio y ocurre una disminucion del curado de la resina almacenada en el medio en el momento del curado. Por lo tanto, la propiedad superficial del lado de la superficie de la herramienta del producto moldeado tomada despues de que se deslamine la lamina porosa 20/capas desprendibles 3a, 3b/medio de distribucion de resina 5 despues de liberar del molde se presenta como una propiedad superficial en la cual casi se refleja la planicidad de la superficie de la herramienta.

La Figura 5 es una vista en seccion vertical esquematica de un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo RTM de acuerdo con un quinto ejemplo, y aunque las proporciones basicas son las mismas que las de los metodos mencionados anteriormente, es diferente en tanto que un medio de desgasificacion 54 que comprende una pelicula de permeation de gas 50, sustrato permeable a gas 51 y cinta de sellado 52 se proporcionan sobre el molde 1, y la evacuacion puede llevarse a cabo desde el espacio de desgasificacion formado entre la pelicula de permeacion de gas 50 y el molde 1 a traves del puerto de desgasificacion. En lo sucesivo en este documento, como para el metodo de moldeo de acuerdo con estos ejemplos, solo se explicaran los puntos diferentes de aquellos de los ejemplos mencionados anteriormente.

En primer lugar, en una atmosfera a temperatura ambiente o calentada, el laminado de material de fibra de refuerzo 4 se pone sobre la superficie del molde 1 (herramienta), el conjunto de los materiales y miembros, incluyendo la abertura de inyeccion de resina 6f dispuesta en el lado superior, y la pelicula de permeacion a gas 50 y el sustrato permeable a gas 51 dispuesto entre el molde 1 y el laminado 4 se cubre con material de bolsa 8. En este caso, todo

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el borde externo de la peKcula de permeacion a gas 50 se sella adhiriendolo a la superficie del molde con cinta de sellado 52. En este estado, la evacuacion se lleva a cabo mediante una bomba de vado 11, mientras que se reduce la presion del material de bolsa 8 por evacuacion a traves de la pelicula de permeacion de gas 50 y el espacio de desgasificacion, la resina se inyecta desde la abertura de inyeccion de resina 6f y, de esta manera, la resina de matriz 10 se distribuye rapidamente en el primer medio de distribucion de resina 5 en la direccion a lo largo de la superficie superior del sustrato de fibras de refuerzo 4 (una direccion plana) y fluye desde la superficie superior hacia la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo 4 y la resina se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo 4. Una vez acabada la impregnacion, la resina se cura en atmosfera a temperatura ambiente o calentada y, posteriormente, el material de bolsa 8 se deslamina y el material moldeado se libera del molde.

Entonces, puede usarse cualquier material como pelicula de permeacion a gas 50, siempre y cuando el gas pueda permearse, pero una resina y un liquido no puedan permearse, tal como una lamina porosa fina o una pelicula de resina, o un sustrato formado recubriendo una membrana porosa fina sobre un papel o material textil. Ademas, una pelicula que tiene una planicidad sobre su superficie puede conseguir una buena calidad de superficie de un producto moldeado. Ademas, aunque es deseable que la pelicula de permeacion a gas 50 tenga una propiedad de liberacion, como puede darse el caso, es posible integrarla con un producto moldeado.

El sustrato permeable a gas 51 preferentemente tiene una buena permeabilidad a gas para aumentar la propiedad de impregnacion y, preferentemente, tiene una irregularidad tan pequena como sea posible para mejorar la planicidad de un producto moldeado.

En este metodo de moldeo RTM, puesto que despues de que la presion en el molde 1 se reduzca por evacuacion, mientras la resina se inyecta en el molde 1 a traves del medio de distribucion de resina 5, la resina inyectada puede impregnarse en el sustrato de fibras de refuerzo 4 mientras se evacua desde el espacio de desgasificacion formado entre la pelicula de permeacion a gas 50 y el molde 1, la resina puede impregnarse rapida y suficientemente de forma amplia sobre la superficie del molde en el lado del molde que se convierte en una superficie de diseno, y puede moldearse una superficie de diseno que tiene una calidad excelente. Aparte, usando una pelicula con orificios finos para gas y que tiene una alta planicidad como pelicula de permeacion a gas 50, puede moldearse una superficie de diseno que tiene una irregularidad extremadamente pequena y una alta planicidad. Por lo tanto, incluso para un laminado de material de fibra de refuerzo grueso, puede conseguirse una buena impregnacion de resina sobre todo el laminado y, como se ha descrito anteriormente, puede obtenerse una superficie de diseno que tiene una irregularidad extremadamente pequena y una alta planicidad.

La Figura 6 muestra un sexto ejemplo, y esta realizacion es un ejemplo de aplicacion del quinto ejemplo mostrado en la Figura 5. Este metodo es un metodo para inyectar una resina desde al menos dos aberturas de inyeccion de resina adyacentes entre una pluralidad de aberturas de inyeccion de resina 6g, 6h, y el metodo es eficaz para un producto moldeado grande que tiene un area ancha. Aunque el laminado 5 se conforma en una forma de tipo placa plana en la Figura 6, incluso en un caso de un producto moldeado que tiene una proyeccion o una variacion de espesor o un laminado dificil para controlar un flujo de resina tal como una placa curva, se hace posible distribuir una resina sobre todo el material.

Con respecto a la ruta de evacuacion (puertos de evacuacion 53) desde el espacio de desgasificacion formado entre la pelicula de permeacion a gas 59 y el molde 1, se proporciona una pluralidad de los mismos e incluso en un producto moldeado grande, resulta posible una evacuacion suficiente. Ademas, segun sea necesario, puede proporcionarse la abertura de evacuacion 6a (una ruta de evacuacion) ademas de la ruta de evacuacion descrita anteriormente desde el espacio de desgasificacion, y esto puede servir para el control de la direccion de impregnacion en el momento de la inyeccion de resina o la evacuacion de resina excesiva despues de la impregnacion de resina.

La Figura 7 muestra un ejemplo de un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo RTM de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. En la Figura 7, el molde 1 que forma una base se fabrica, por ejemplo, a partir de acero inoxidable o una aleacion de aluminio, u otro metal para moldes, o un FRP y se conforma, por ejemplo, en una forma de tipo placa plana. El sustrato de fibras de refuerzo 4 se pone en este molde 1, en la figura, sobre el molde 1. El sustrato de fibras de refuerzo 4 se forma, por ejemplo como un laminado de una pluralidad de materiales textiles tejidos de fibra de refuerzo. En esta realizacion, el medio 5 para distribuir una resina se pone sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4 a traves de la capa desprendible 3. El medio de distribucion de resina 5 preferentemente tiene una resistencia al flujo de resina de 1/10 o menos de la resistencia al flujo de resina en el sustrato de fibras de refuerzo 4 y, concretamente, se prefiere un material textil tejido de malla, fabricado de resina de polietileno o polipropileno y que tiene un tamano de malla de numero 400 o menor. El total de los materiales dispuestos de esta manera sobre el molde 1 se cubre con material de bolsa 8 que comprende un material hermetico a gas. Como material de bolsa 8, en consideracion de la propiedad de impermeabilidad al gas y resistencia termica, por ejemplo, se usa preferentemente una pelicula de nailon. El sellante 7 fabricado de un caucho sintetico con una propiedad altamente adhesiva evita el flujo de aire desde el exterior, de manera que puede mantenerse un estado de presion reducida del interior del material de bolsa 8. Entonces, si el material de bolsa 8 se forma como una doble bolsa que tiene un primer material de bolsa y un segundo material de bolsa que cubre el primer material de bolsa, puede evitarse una filtracion de aire y, como resultado, el Vf puede aumentar.

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El puerto de inyeccion de resina 6j y el puerto de evacuacion 6i para reducir la presion en el material de bolsa 8 por evacuacion se proporcionan en el material de bolsa sellado 8, y los puertos respectivos se conectan a una linea de inyeccion de resina y una linea de evacuacion. Para el puerto de inyeccion de resina 6j y el puerto de evacuacion 6i, por ejemplo, pueden usarse materiales de canal C de aluminio, y estos materiales de canal pueden conectarse a miembros externos a traves de tubos de plastico que forman la lmea de inyeccion de resina y la linea de evacuacion. Una resina termoplastica 10 preparada como una resina de matriz para un material moldeado de FRP se almacena en un recipiente de resina, por ejemplo. La trampa de vacio 13 acumula una resina excesiva evacuada del material moldeado a traves del puerto de evacuacion 6i. La bomba de vacio 11 evacua desde el interior cubierto con el material de bolsa 8 a traves de la trampa de vacio 13 y el puerto de evacuacion 6i y mantiene un estado de presion reducida en el interior. La capa desprendible 3 se interpone para retirar facilmente el medio de distribucion de resina 5 del material moldeado y, por ejemplo, se usa un material textil que tiene una funcion de liberacion tal como un tafetan de nailon.

Aunque el material de las fibras de refuerzo que forman el sustrato de fibras de refuerzo 4 no esta particularmente restringido, puede usarse, por ejemplo, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, etc. Ademas, puede emplearse una estructura hibrida que usa o lamina dos o mas clases de estas fibras. Ademas, puede usarse una estructura intercalada que interpone un material de nucleo, tal como un material de espuma o un nucleo hueco entre las capas de fibra de refuerzo. Como el sustrato de fibras de refuerzo 4, se prefiere usar un material textil tejido que se preforma en un contenido de fibra arbitrario menor que un contenido de fibra diana o un laminado. Por ejemplo, el material textil tejido preferentemente se forma como una estructura bidimensional o tridimensional y el laminado puede ser un laminado en el que un numero arbitrario de materiales textiles laminados se laminan y una preforma en la que los materiales textiles tejidos se unen entre si es mas preferida desde el punto de vista de la estabilizacion del contenido de fibra.

Como medio de distribution de resina 5, por ejemplo, puede usarse un material de tipo malla y puede emplearse tambien una estructura en la que se forma una trayectoria de flujo de resina sobre el molde 1 mediante surcos y similares y la superficie del molde 1 formada con la propia trayectoria de flujo de resina se forma como un medio de distribucion de resina. Ademas, es posible usar el propio sustrato de fibras de refuerzo como un medio de distribucion de resina. Como la resina de matriz, pueden utilizarse por ejemplo, una resina de poliester, una resina de vinilester, una resina epoxi, una resina fenol, etc.

La Figura 8 muestra un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo RTM de acuerdo con otra realization de la presente invention, y muestra un aparato en el que se forma un medio de distribucion de resina sustancial sobre el lado de la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo mediante procesamiento de surcos en el molde en lugar de disposition de un medio de distribucion de resina por separado, y el espesor (espesor correspondiente al espesor del material moldeado o el sustrato de fibras de refuerzo impregnado con la resina) puede medirse mediante un comparador de esfera durante la evacuacion de resina. Los puntos diferentes del aparato mostrado en la Figura 7 son los siguientes.

El comparador de esfera 21 mide el espesor del sustrato de fibras de refuerzo durante la evacuacion de resina. Los surcos 30 se procesan sobre el molde para distribuir la resina, en lugar de un medio de distribucion de resina, y se prefiere que cada surco 30 tenga una anchura de 0,5 mm a 5 mm y una profundidad de 1 mm a 6 mm, la separation en la disposicion de los surcos esta en un intervalo de 2 mm a 25 mm y la forma de la section transversal del surco es un trapezoide inverso, un triangulo etc. Mas preferentemente, la anchura es de aproximadamente 1 mm, la profundidad es de aproximadamente 3 mm, la forma de seccion es rectangular y la separacion es de aproximadamente 8 mm. Como un dispositivo de medicion distinto del comparador de esfera 21 para medir el espesor de producto moldeado, puede utilizarse un micrometro o un dispositivo de medicion laser.

En primer lugar, el sustrato de fibras de refuerzo 4 se pone sobre la superficie de moldeo del molde 1 y sobre el mismo, se dispone la capa desprendible 3 de liberacion (por ejemplo un tafetan de nailon) y el material permeable a gas 23 (un material textil no tejido de poliester).

Como sustrato de fibras de refuerzo 4, se prefiere usar un material textil tejido que se preforma en un contenido de fibra arbitrario menor que un contenido de volumen de fibras diana o un laminado. Debido a esto, cuando una resina se impregna puede controlarse a un contenido de fibra arbitrario y la impregnation es buena y puede estabilizarse.

Ademas, con respecto al sustrato de fibras de refuerzo 4, el puerto de inyeccion de resina 6j y el puerto de evacuacion 6i se disponen, por ejemplo, en la portion terminal y la portion central (Figura 8) o en ambas porciones terminales (Figura 7) y, de esta manera, una linea de inyeccion de resina y una linea de evacuacion se conectan respectivamente. Este puerto de inyeccion de resina 6j es la linea de inyeccion de resina y el puerto de evacuacion 6i y la linea de evacuacion se proporcionan al menos en una linea, respectivamente. A continuation, se cubre con material de bolsa 8 todos los miembros respectivos laminados sobre el molde 1 desde el lado superior, y la porcion alrededor del mismo se sella mediante el sellante 7 respecto al exterior para mantener el interior del sustrato de fibras de refuerzo 4, etc. en un estado de presion reducida. Despues, las valvulas A1, A2 se cierran, la valvula A3 se abre y el interior se evacua mediante la bomba de vacio 11 a traves del puerto de evacuacion 6i, una linea de vacio

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y trampa de vado 13, y se reduce la presion del interior de la cavidad (el interior cubierto con el material de bolsa 8) a 0,1 MPa o menor.

A continuacion, el molde 1 se pone en un horno para calentarlo, y todo el molde se calienta hasta una temperatura predeterminada. Despues de que el molde 1 se caliente hasta la temperatura predeterminada, la valvula A1 se abre y la resina 10 se inyecta en la cavidad a traves del puerto de inyeccion de resina 6j. La resina se distribuye en el material permeable a gas 23 hacia la linea de evacuacion, y la resina en el material permeable a gas 23 se empieza a impregnar dentro del sustrato de fibras de refuerzo 4. Despues, cuando la resina se impregna por toda el area en el sustrato 4, o cuando una cantidad de resina predeterminada se inyecta incluso si la resina no se impregna por toda el area del sustrato 4, la valvula A1 se cierra y el suministro de resina se detiene. Es deseable que el contenido de volumen de fibras Vf en el momento de esta detencion de la inyeccion de resina se ajuste en un intervalo del 45 % al 60 %, mas preferentemente, en un intervalo del 50 % al 55 %. Esto se debe a la supresion de perdida de resina debido a una evacuacion tan pequena como sea posible. Despues, la evacuacion de resina a la trampa de resina 13 se lleva a cabo a traves del puerto de evacuacion 6i comunicado con la linea de vado y el puerto de inyeccion de resina 6j despues de que la valvula A2 se abra, hasta alcanzar el contenido de volumen de fibras predeterminado. Aunque la evacuacion de resina puede continuarse hasta que la resina se convierta en gel o la resina se cure, la evacuacion se lleva a cabo hasta alcanzar finalmente el contenido de volumen de fibras diana del 55 % al 65 %. Ajustar el contenido de volumen de fibras diana en un intervalo como este es porque, por ejemplo, en un caso de miembros para aviones, es necesario ajustar el Vf al 55 % o mayor en comparacion con el coste y rendimiento con materiales metalicos y ademas, si el contenido de volumen de fibras da como resultado un Vf alto, mayor del 65 %, es posible que ocurran problemas tales como generacion de huecos por mala impregnacion, reduccion en la resistencia a cizalla entre las capas en el material moldeado, etc.

En la presente invencion, el contenido de volumen de fibras diana Vf puede ajustarse, por ejemplo por el siguiente metodo.

En concreto, es posible estimar el contenido del volumen de fibra del material moldeado a partir del espesor del sustrato de fibras de refuerzo mediante la siguiente ecuacion.

Vf=FAW x PLY/(p x t)

Vf: contenido de volumen de fibras (%)

FAW: peso de material de fibra de refuerzo que forma el sustrato de fibras de refuerzo (g/cm2)

PLY: numero de laminacion de los materiales de fibra de refuerzo p: densidad del sustrato de fibras de refuerzo (g/cm3) t: espesor (cm)

Puede emplearse un metodo en el que un dispositivo para medir el espesor del laminado (sustrato de fibras de refuerzo) se disponga de antemano, y en el que el espesor alcanza un espesor correspondiente al contenido de volumen de fibras diana mientras se mide el espesor del laminado, las valvulas A2 y A3 se cierran. Como alternativa, debido a que el contenido de volumen de fibras puede definirse mediante cantidades de fibras y resina en el laminado, puede emplearse tambien un metodo en el que la cantidad de inyeccion de resina y la cantidad de inyeccion de resina y la cantidad de evacuacion correspondiente al contenido de volumen de fibras predeterminado esta presente, la inyeccion de resina se detiene en el momento de alcanzar la cantidad de inyeccion diana, y en la etapa de alcanzar la cantidad de evacuacion diana, la evacuacion de resina se detiene.

Posteriormente, la resina se cura a una temperatura y un periodo de tiempo predeterminados. Una vez que el curado ha terminado, todos los submiembros, incluyendo el material permeable a gas y los miembros usados para la inyeccion de resina y lineas de evacuacion junto con el material de bolsa y la capa desprendible, se retiran y, finalmente, se libera un producto moldeado de la superficie del molde. El material moldeado obtenido se entrega a un postcurado a una temperatura y periodo de tiempo predeterminados, segun sea necesario.

La Figura 9 muestra un ejemplo de un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo de RTM de acuerdo con un noveno ejemplo. En la Figura 9, el molde 1 que forma una base se fabrica, por ejemplo, a partir de un acero inoxidable o una aleacion de aluminio, u otro metal para moldes o un FRP y se conforma, por ejemplo, en una forma de tipo placa plana. En un caso donde el molde 1 se forma de esta manera como un molde de tipo placa plana, aunque una cavidad de tipo concavo no es necesaria, dependiendo de la forma de un producto moldeado que se va a moldear, se forma una cavidad de tipo concavo en el molde 1. El laminado de material de fibra de refuerzo 4A se coloca en este molde 1, en la figura, sobre el molde 1. El laminado de material de fibra de refuerzo 4A se forma como un laminado de una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo 4, y cada material de fibra de refuerzo 4 comprende, por ejemplo, un material textil tejido de fibra de refuerzo. Los simbolos 4a, 4b indican las superficies terminales respectivas del laminado de material de fibra de refuerzo 4A formado en una forma de tipo placa plana gruesa. En este ejemplo, respecto a estas superficies terminales 4a, 4b, el medio de distribucion de resina para distribuir una resina se dispone a traves de la capa desprendible 3. Entonces, la capa desprendible 3 se dispones tal como para cubrir todo el laminado de material de fibra de refuerzo 4A. Este medio de distribucion de resina 5 preferentemente tiene una baja resistencia al flujo de resina de 1/10 o menor que la resistencia al flujo de resina en

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el laminado de material de fibra de refuerzo 4A, y concretamente, se prefiere un material textil de tejido de malla fabricado de resina de polietileno o polipropileno y que tiene un tamano de malla del numero 400 o menor. El conjunto de materiales as^ dispuestos sobre el molde 1 se cubre con el material de bolsa 8 que comprende un material impermeable a gas. Como material de bolsa 8, en consideracion de la propiedad de impermeabilidad al gas y resistencia termica, por ejemplo, se usa preferentemente una pelicula de nailon. El sellante 7 fabricado de un caucho sintetico con una propiedad altamente adhesiva evita el flujo del interior de aire desde el exterior de manera que puede mantenerse un estado de presion reducida del interior del material de bolsa 8. Entonces, la capa desprendible 3 se extiende para retirar facilmente el medio de distribucion de resina 5 y similares de un material moldeado y puede usarse una capa desprendible 3, por ejemplo, un material textil tejido que tiene una funcion de liberacion, tal como un tafetan de nailon.

El puerto de inyeccion de resina 6m y el puerto de evacuacion 6k para reducir la presion en el material de bolsa 8 por evacuacion se proporcionan en el material de bolsa sellado 8, y los puertos respectivos se conectan a una linea de inyeccion de resina y una linea de evacuacion. Para el puerto de inyeccion de resina 6m y el puerto de evacuacion 6k, por ejemplo, pueden usarse materiales de canal C de aluminio, y estos materiales de canal pueden conectarse a miembros externos a traves de tubos de plastico que forman la linea de inyeccion de resina y la linea de evacuacion. Una resina termoplastica 10 preparada como una resina de matriz para un material moldeado de FRP se almacena en un recipiente de plastico, por ejemplo. La trampa de vacio 13 acumula una resina excesiva evacuada del material moldeado a traves del puerto de evacuacion 6k. La bomba de vacio 11 evacua desde el interior cubierto con el material de bolsa 8 a traves de la trampa de vacio 13 y el puerto d evacuacion 6k y mantiene un estado de presion reducida en el interior. Las valvulas A1, B1 se proporcionan para abrir/cerrar los tubos de la linea de inyeccion de resina y la linea de evacuacion y, para estos, por ejemplo, pueden usarse juntas con valvulas o pinzas de estrangulamiento. Entonces, formando el material de bolsa 8 en un sistema de doble bolsa que tiene un primer material de bolsa y un segundo material de bolsa que cubre el primer material de bolsa, puede evitarse una filtracion de aire y, como resultado, el contenido de volumen de las fibras de refuerzo (Vf) puede aumentarse.

La Figura 10 muestra un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo RTM de acuerdo con un decimo ejemplo, y muestra un aparato para moldear un material moldeado con una formacion de compuesto integral que comprende un material longitudinal con una forma compuesta, particularmente con una seccion transversa de tipo I y un material superficial de tipo placa plana, como un material moldeado de resina reforzada con fibra con una estructura integral denominada superficial/longitudinal. Los puntos diferentes del aparato mostrado en la Figura 9 son los siguientes.

Un laminado 4B (laminado de material de fibra de refuerzo) de materiales textiles tejidos de fibra de refuerzo, que tiene una seccion transversal de tipo placa plana, forma una parte para formar un material superficial y un laminado 4C (laminado de material de fibra de refuerzo) de materiales textiles tejidos de fibra de refuerzo que tienen una seccion transversal de tipo I forma una parte para formar un material longitudinal. Se proporcionan el puerto de evacuacion 61 para reducir la presion y el puerto de inyeccion de resina 6n para inyectar resina y los materiales del canal C fabricados de aluminio se usan preferentemente para estos puertos. Los materiales de canal se conectan a los miembros externos a traves de tubos de plastico. Los topes 14 se proporcionan para fijar el laminado de material de fibra de refuerzo 4C que forma la parte para formar el material longitudinal en forma de tipo C a partir de ambos lados, respectivamente y para los topes 14 pueden usarse, por ejemplo, metales o nucleos espumados. A4, A5 son valvulas para abrir/cerrar los tubos y, para estas valvulas, por ejemplo, pueden usarse juntas con valvulas o pinzas de estrangulamiento. La resina inyectada fluye en el medio de distribucion de resina 5 dispuesto sobre la porcion de superficie superior expuesta de la parte para formar el material superficial 4B y las porciones de la superficie terminal inferior del laminado del material de fibra de refuerzo de la parte para formar el material longitudinal 4C con una seccion trasversal de tipo I, y la resina se impregna principalmente en la direction del espesor respecto a la parte para formar el material superficial 4B, y se impregna en la direccion hacia las porciones entre las capas (una direccion a lo largo de la superficie del laminado de los materiales de fibra de refuerzo) desde las superficies terminales del laminado de material de fibra de refuerzo respecto a la parte para formar el material longitudinal 4C.

La Figura 11 muestra un aparato de moldeo usado para un metodo de moldeo RTM de acuerdo con un undecimo ejemplo, y muestra un aparato para moldear un laminado de material de fibra de refuerzo que tiene una etapa. 4D es un laminado de material de fibra de refuerzo dispuesto parcialmente sobre la superficie superior del laminado de materiales de fibra de refuerzo 4 similares a aquellos mostrados en la Figura 9. La resina inyectada fluye en el medio de distribucion de resina 5 dispuesto para extenderse hasta una superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo 4D, y la resina permea en la direccion de lamination (direccion del espesor) respecto a la porcion de placa fina (una porcion donde el laminado 4d no esta laminado), y se impregna en la direccion paralela a la direccion de laminacion (en concreto, la direccion hacia las porciones entre las capas) desde la superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo 4D a traves del medio de distribucion de resina 5 dispuesto sobre la superficie perpendicular a la direccion de laminacion respecto a la porcion de placa gruesa (una porcion donde se lamina el laminado 4D).

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A continuacion, se lleva a cabo un metodo de moldeo RTM de la siguiente manera, usando los aparatos respectivos descritos anteriormente. El metodo se explicara con respecto al aparato mostrado en la Figura 9, que muestra un aparato basico. En primer lugar, una pluralidad de materiales de fibra de refuerzo 4 se laminan sobre la superficie de moldeo del molde 1 para formar un laminado de material de fibra de refuerzo 4A y, sobre el mismo, se dispone la capa desprendible 3 para liberar (por ejemplo, tafetan de nailon) tal como para cubrir la totalidad del laminado 4A. En este caso, el borde externo de la capa desprendible 3 se dispone tal como para alcanzar hasta un sellante 7, como se muestra en la Figura 9. A continuacion, el medio de distribucion de resina 5 se dispone cerca de ambas porciones terminales del laminado de material de fibra de refuerzo 4A para extenderse hasta ambas superficies terminales 4a, 4b del laminado 4A, y ademas, sobre el mismo, se disponen el puerto de inyeccion de resina 6m y el puerto de evacuacion 6k, respectivamente. Despues, la totalidad de estos materiales se cubre con un material de bolsa 8 (pelicula de bolsa), y la porcion entre la porcion de borde y el molde 1 se sella mediante el sellante 7 por toda la circunferencia.

Debido a que la preparacion del molde se ha completado mediante las operaciones descritas anteriormente, la valvula A1 se cierra y la bomba de vacio 11 se impulsa. A continuacion, la valvula B1 se abre y el interior de la cavidad (el interior del material de bolsa b) se evacua desde el puerto de evacuacion 6k a traves de la trampa de vacio 13. A continuacion, el conjunto de los miembros sobre el molde 1 se calientan hasta una temperatura de moldeo predeterminada. Cuando la temperatura del molde 1 se eleva hasta la temperatura de moldeo predeterminada, la valvula A4 se abre, la resina de matriz 10 se inyecta a traves del puerto de inyeccion de resina 6m mediante la presion reducida del material de bolsa 8. Despues de que la resina 10 se distribuya a traves de un medio de distribucion de resina 5, en primer lugar, la resina fluye rapidamente en las porciones entre las capas del laminado de material de fibra de refuerzo 4A que tiene una baja resistencia a flujo, y la resina alcanza la porcion terminal opuesta del laminado 4A. Cuando las resistencias al flujo de las porciones respectivas entre las capas alcanzan un estado equilibrado, entonces la resina se impregna en la direccion del espesor de los materiales de fibra de refuerzo respectivos 4 desde las porciones respectivas entre las capas, en concreto en la direccion de laminacion de los materiales de fibra de refuerzo 4, y en el momento cuando la resistencia al flujo alcanza un estado equilibrado, la resina se impregna uniformemente por toda el area del laminado de material de fibra de refuerzo 4A. En el momento de confirmar que la cantidad predeterminada de resina se ha inyectado, el suministro de la resina se detiene cerrando la valvula A1. Posteriormente, la resina se cura a una temperatura y un periodo de tiempo predeterminados. Una vez terminado el curado, todos los submiembros, incluyendo el medio de distribucion de resina y los miembros usados para inyeccion de resina y puertos de evacuacion junto con el material de bolsa y la capa desprendible (material textil tejido de liberation) se retiran de la superficie del material moldeado y, finalmente, el material moldeado se libera de la superficie del molde. El material moldeado obtenido se entrega a un postcurado a una temperatura y un periodo de tiempo predeterminados, segun sea necesario.

Ejemplos

En lo sucesivo en este documento, la presente invention se explicara basandose en ejemplos. Los Ejemplos 7 y 8 ilustran la invencion de las reivindicaciones adjuntas.

Ejemplo 1 (Referencia)

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en la Figura 1, el respiradero 2 (malla de superficie de fibra de vidrio, peso: 80 g/m2) se puso sobre la superficie de moldeo del molde 1, las aberturas de evacuacion 6a, 6b se dispusieron en ambas porciones terminales y la bomba de vacio se conecto. La capa desprendible 3a se dispuso sobre el respiradero 2 y, sobre la misma, se dispuso un sustrato de fibras de refuerzo 4 que comprendia materiales textiles tejidos de fibra de carbono (producidos por Toray Industries, Inc., un material textil de tejido liso CO6343 usando fibras de carbono T300, peso: 200 g/m2) laminado mediante 120 capas. En ese momento, aunque puede omitirse la capa desprendible 3a entre el respiradero 2 y el sustrato de fibras de refuerzo 4, se permite esta estructura bajo la premisa de que el respiradero se deje en un producto despues del moldeo y, en tal caso, un material textil tejido de malla de fibra de carbono es deseable como el respiradero.

La capa desprendible 3b se dispuso sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, sobre el mismo se dispuso el medio de distribucion de resina 5 de un material de malla de polipropileno (producido por Tokyo Polymer Corporation, "Netron"TSX-400P) y, sobre el mismo, se dispuso la abertura de inyeccion de resina 6c y se conecto al recipiente de resina 12 mediante una valvula 9. El conjunto de estos miembros se cubrio con el material de bolsa 8 (lamina de bolsa), y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7 (donde, aunque se omite en la figura, se empleo un sistema de doble bolsa). La valvula 9 se cerro, el interior de la cavidad se cubrio con el material de bolsa 8 se evacuo y se redujo de presion mediante la bomba de vacio 11, y el conjunto se calento a 60 °C en un horno y el estado se mantuvo durante una hora. Cuando la resina de matriz de epoxi termoplastica 10 (la viscosidad de la resina a 60 °C (temperatura de inyeccion): 200 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duration de una hora a 60 °C: 300 mPa • s) se almaceno en un recipiente de resina 12 y la valvula 9 se abrio, mientras la resina de matriz 10 se distribuyo en el medio 5 a traves de la linea de inyeccion de resina, la resina se impregno en la direccion del espesor desde el lado superior hacia el lado inferior, el sustrato con un espesor de aproximadamente 25 mm se impregno completamente con la resina sin generar una porcion no impregnada. Despues de la impregnation de la resina, aproximadamente 50 minutos despues, la valvula 9 se cerro para detener el suministro de

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la resina, el conjunto se calento hasta 130 °C a aproximadamente 2 °C/min., y el estado se mantuvo durante 2 horas, la resina de matriz se curo. Posteriormente, la temperatura se bajo a temperatura ambiente a aproximadamente 2 °C/min., y el conjunto se extrajo del molde y el material de bolsa 8 se retiro. Deslaminando la capa desprendible del material curado, la resina curada sobre la superficie del producto moldeado, el medio y el respiradero se retiraron. Se obtuvo una buena superficie con planicidad superficial para la superficie que estaba en contacto con el respiradero, aunque se observo una irregularidad en la superficie en contacto con el medio.

Ejemplo 2 (Referencia)

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en la Figura 2, sobre la superficie de moldeo del molde 1, se dispuso el medio 5a de un material de malla de polipropileno (producido por Tokyo Polymer Corporation, "Netron"TSX-400P), y sobre la porcion circunferencial del mismo, se pusieron las aberturas de evacuacion 6a, 6b, y se conectaron a la bomba de vacio 11. La lamina porosa 20 (metal de perforacion de acero inoxidable con un espesor de 0,2 mm, en el que se procesaron orificios, cada uno de los cuales tenia un diametro de 1 mm, a una separacion de 10 mm) se dispusieron sobre el medio 5a, sobre el mismo se dispuso la capa desprendible 3a y, sobre esta, se dispuso el sustrato de fibras de refuerzo 4 que comprendia materiales textiles tejidos de fibra de carbono (producidos por Toray Industries, Inc., material textil de tejido liso CO6343 usando fibras de carbono T300, peso: 200 g/m2) laminado mediante 120 capas.

La capa desprendible 3b se dispuso sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, sobre el mismo se dispuso el medio 5b, y, sobre este, se dispuso el puerto de inyeccion de resina 6c y se conecto a un recipiente de resina 12 a traves de la valvula 9, como una abertura de inyeccion de resina. En ese momento, puede disponerse una lamina porosa entre la capa desprendible 3b y el medio 5b. El conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8 mediante un sistema de doble bolsa, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7. La valvula 9 se cerro, se redujo la presion del interior de la cavidad cubierta con el material de bolsa 8, mediante la bomba de vacio 11, y el conjunto se calento a 60 °C en un horno y el estado se mantuvo durante una hora. Cuando la resina de matriz de epoxi termoplastica 10 (la viscosidad de la resina a 60 °C (temperatura de inyeccion): 200 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 60 °C: 300 mPa • s) se almaceno en un recipiente de resina 12 y la valvula 9 se abrio, mientras la resina de matriz 10 se distribuia en el medio superior 5b a traves de la linea de inyeccion de resina, la resina se impregno en la direction del espesor del laminado de material textil tejido de fibra de carbono 4 desde el lado superior hacia el lado inferior, el laminado de material de fibra de refuerzo 4 con un espesor de aproximadamente 25 mm se impregno completamente con la resina sin generar una porcion no impregnada. Despues de la impregnation de la resina, la valvula 9 se cerro para detener el suministro de la resina, el conjunto se calento hasta 130 °C a aproximadamente 2 °C/min., y el estado se mantuvo durante 2 horas, la resina de matriz se curo y, posteriormente, la temperatura se bajo a temperatura ambiente a aproximadamente 2 °C/min., y el conjunto se extrajo del molde y el material de bolsa 8 se retiro. Como resultado de retirar la capa desprendible del material curado y retirar la resina curada, el medio y la lamina porosa, se obtuvo una superficie con buena planicidad superficial para la superficie que estaba en contacto con la lamina porosa, aunque se observo una irregularidad sobre la superficie que estaba en contacto con el medio.

Ejemplo 3 (Referencia)

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en la Figura 3, usando el molde procesado con surcos 30 de tipo # para distribution de resina (un surco que tiene una section transversal rectangular con una anchura de 1 mm y una profundidad de 3 mm y la separacion de los surcos es de 8 mm), el recipiente de resina 12 se conecto a los surcos a traves de la valvula 9. La lamina porosa 20 (metal de perforacion de acero inoxidable con un espesor de 0,2 mm, en el que se procesaron orificios cada uno de los cuales tenia un diametro de 1 mm a una separacion de 10 mm), se dispuso sobre la superficie de moldeo, sobre la misma se dispuso la capa desprendible 3a y, sobre la misma, se dispuso el sustrato de fibras de refuerzo 4 que comprende materiales textiles tejidos de fibra de carbono (producidos por Toray Industries, Inc., material textil de tejido liso CO6343 usando fibras de carbono T300, peso: 200 g/m2) laminado mediante 120 capas. La capa desprendible 3b se dispuso sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, sobre el mismo se dispuso un medio 5 de un material de malla de polipropileno (producido por Tokyo Polymer Corporation, "Netron" TSX-400P) y, sobre el mismo, se puso una abertura de evacuacion 6 y se conecto a la bomba de vacio 11. El conjunto de estos miembros se cubrio con un material de bolsa 8 mediante un sistema de doble bolsa, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7. La valvula 9 se cerro, el interior de la cavidad se cubrio con material de bolsa 8, se redujo de presion mediante la bomba de vacio 11, y el conjunto se calento a 60 °C en un horno y el estado se mantuvo durante una hora. Cuando la resina de matriz epoxi termoplastica 10 (la viscosidad de la resina a 60 °C (temperatura de inyeccion): 200 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 60 °C: 300 mPa • s) se almaceno en un recipiente de resina 12 y la valvula 9 se abrio, mientras la resina de matriz 10 se distribuia en la superficie de moldeo con surcos a traves de la linea de inyeccion de resina, la resina se impregno en la direccion del espesor del laminado de material textil tejido de fibra de carbono 4 desde el lado inferior hacia el lado superior, el laminado 4 con un espesor de 25 mm se impregno completamente con la resina sin generar una porcion no impregnada. Despues de la impregnacion de resina, la valvula 9 se cerro para detener el suministro de la resina, y el conjunto se calento hasta 130 °C a aproximadamente 2 °C/min., y el estado se mantuvo durante 2 horas, la resina de matriz se curo y, posteriormente, la temperatura se bajo a temperatura ambiente a aproximadamente 2 °C/min., y el conjunto se extrajo del molde y el material de bolsa 8 se retiro. Deslaminando la

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capa desprendible del material curado, la resina curada adherida sobre la superficie del producto moldeado, el medio y la lamina porosa se retiraron y aparecio la superficie del producto moldeado, y se obtuvo una superficie con buena planicidad superficial para la superficie que estaba en contacto con la lamina porosa, aunque se observo una irregularidad, que era una traza del medio, sobre la superficie que estaba en contacto con el medio.

Ejemplo 4 (Referencia)

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en la Figura 4, usando el molde procesado con surcos 30 de tipo # para distribucion de resina (un surco que tiene una seccion transversal rectangular con una anchura de 1 mm y una profundidad de 3 mm y la separacion de los surcos es de 8 mm), el recipiente de resina 12 se conecto a los surcos a traves de la valvula 9. La lamina porosa 20 (metal de perforacion de acero inoxidable con un espesor de 0,2 mm, en el que se procesaron orificios que tienen cada uno un diametro de 1 mm a una separacion de 15 mm) se dispuso sobre la superficie de moldeo, sobre la misma se dispuso la capa desprendible 3a y, sobre esta, se dispuso el sustrato de fibras de refuerzo 4 que comprendia materiales textiles tejidos de fibra de carbono (producidos por Toray Industries, Inc., material textil tejido unidireccional usando fibras de carbono T800S, peso: 190 g/m2) laminado mediante 128 capas. La capa desprendible 3b se dispuso sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, sobre el mismo se dispuso el medio 5 de un material de malla de polipropileno (producidos por Tokyo Polymer Corporation, "Netron"TSX-400P) y, sobre el mismo, se pusieron las aberturas de evacuacion 6d, 6e y se conectaron a la bomba de vacio 11. El conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8 mediante un sistema de doble bolsa, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7. La valvula 9 se cerro, el interior de la cavidad se cubrio con material de bolsa 8, se redujo de presion mediante la bomba de vacio 11, y el conjunto se calento a 60 °C en un horno y el estado se mantuvo durante una hora. Cuando la resina de matriz epoxi termoplastica 10 (la viscosidad de la resina a 60 °C (temperatura de inyeccion): 200 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 60 °C: 300 mPa • s) se almaceno en un recipiente de resina 12 y la valvula 9 se abrio, mientras la resina de matriz 10 se distribuia en la superficie de moldeo con surcos a traves de la linea de inyeccion de resina, la resina se impregno en la direccion del espesor del laminado de material textil tejido de fibra de carbono 4 desde el lado inferior hacia el lado superior. Sin embargo, en un caso donde se mantiene el estado, en el momento cuando la impregnacion progresa hasta una posicion de aproximadamente 2/3 espesores del sustrato de fibras de refuerzo 4, la impregnacion de la resina resulta estricta.

Por consiguiente, cuando la resina se impregno hasta una posicion de 1/2 del espesor del sustrato de fibras de refuerzo 4, la valvula 41 se detuvo, la valvula 42 se abrio, y la abertura de evacuacion 6d se cambio por la abertura de inyeccion de resina. La resina inyectada desde la abertura 6d se distribuyo en el medio de distribucion de resina 5 en una direccion hacia la abertura de evacuacion 6e, y la resina se impregno en el sustrato en la direccion hacia la direccion descendente a traves del interior del medio 5. Finalmente, la resina se impregno sobre toda el area del interior del sustrato. Despues, las valvulas 9, 42 se cerraron para detener el suministro de la resina.

El conjunto se calento hasta 130 °C a aproximadamente 2 °C/min., y el estado se mantuvo durante 2 horas, la resina de matriz se curo y, posteriormente, la temperatura se bajo a temperatura ambiente a aproximadamente 2 °C/min., y el conjunto se extrajo del molde y el material de bolsa 8 se retiro. Deslaminando la capa desprendible del material curado, la resina curada adherida sobre la superficie del producto moldeado, el medio y la lamina porosa se retiraron y la superficie del producto moldeado aparecio, y se obtuvo una superficie con buena planicidad superficial para la superficie que habia estado en contacto con la lamina porosa, aunque se observo una irregularidad, que era una traza del medio sobre sobre la superficie que habia estado en contacto con el medio.

Ejemplo 5 (Referencia)

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en la Figura 5, se dispuso un sustrato permeable a gas 51 sobre la superficie de moldeo del molde 1, "capa desprendible n.° 60001" producida por la compania estadounidense Richmond Corporation y, sobre este, se dispuso una pelicula de liberacion permeable a vapor "E3760", que se uso en el "sistema T.S.B. " producido por la compania estadounidense Richmond Corporation, como pelicula de permeacion a gas 50 que tenia una propiedad de liberacion, y toda la circunferencia se sello mediante una cinta de nitfurona 52 que tenia una resistencia termica. El espacio de desgasificacion rodeado por la pelicula de permeacion a gas 50 y el molde 1 se conectaron a la bomba de vacio 11 a traves del puerto de desgasificacion 53 proporcionado en el molde 1.

Sucesivamente, el sustrato de fibras de refuerzo 4 (espesor: aproximadamente 25 mm) que comprendia materiales textiles tejidos de fibra de carbono (producidos por Toray Industries, Inc., material textil de tejido liso CO6343 usando fibras de carbono T300, peso: 200 g/m2) laminado mediante 120 capas, se dispuso sobre la pelicula de permeacion a gas 50.

A continuacion, la capa desprendible 3b se dispuso sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, sobre la misma se dispuso el medio de distribucion de resina 5 de un material de malla de polipropileno (producido por Tokyo Polymer Corporation, "Netron"TSX-400P) y, sobre este, se puso la abertura de inyeccion de resina 6f y se conecto al recipiente de resina 12 a traves de la valvula 9. El conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7. La valvula 9 se cerro, el interior de la cavidad se cubrio con

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material de bolsa 8 se evacuo y se redujo de presion mediante la bomba de vado 11, y el conjunto se calento a 70 °C en un horno y el estado se mantuvo durante una hora. Cuando la resina de matriz de epoxi termoplastica 10 (la viscosidad de la resina a 70 °C (temperatura de inyeccion): 130 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 70 °C: 320 mPa • s) se almaceno en el recipiente de resina y la valvula 9 se abrio, mientras la resina de matriz 10 se distribuia en el medio 5 a traves de la linea de inyeccion de resina, la resina se impregno en la direccion del espesor del sustrato de fibras de refuerzo 4 desde el lado superior hacia el lado inferior. En este caso, si la pelicula de permeacion a gas 50 no existe, el gas presente cerca de la superficie inferior del sustrato no se ha agotado bien, la superficie del material moldeado obtenida se convierte en un "tipo picadura de viruela" pero, en este ejemplo, proporcionando una pelicula de permeacion a gas 50, se formo un espacio de desgasificacion entre la pelicula y el molde 1, el gas descrito anteriormente se desgasifico completamente de toda el area de la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo 4 a traves del sustrato permeable a gas 51 y, por lo tanto, a pesar del espesor del sustrato de 25 mm, la resina se impregno completamente sin ninguna porcion sin impregnacion y, en particular, la calidad de la superficie mejoro notablemente. Despues de la impregnacion de resina, en la etapa donde se inyecto una cantidad predeterminada de resina, la valvula 9 se cerro para detener el suministro de la resina, el conjunto se calento hasta 130 °C a aproximadamente 2 °C/min., y el estado se mantuvo durante 2 horas, la resina de matriz se curo. Posteriormente, la temperatura se redujo hasta temperatura ambiente a aproximadamente 2 °C/min., y el conjunto se extrajo del molde y el material de bolsa 8 se retiro. La superficie inferior del producto moldeado curado se obtuvo como una superficie que tenia una buena planicidad superficial por deslaminado de la pelicula de permeacion a gas 50.

Ejemplo 6 (Referencia)

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en la Figura 6, analogamente al Ejemplo 5, como sustrato permeable a gas 51 sobre la superficie de moldeo del molde 1, se dispuso una "capa desprendible n.° 60001" producida por la compania estadounidense, Richmond Corporation y, sobre la misma, se dispuso una pelicula de liberacion permeable a vapor "E3760", que se uso en el "sistema T.S.B." producido por la compania estadounidense, Richmond Corporation, como pelicula de permeacion a gas 50 que tenia una propiedad de liberacion, y toda la circunferencia se sello mediante una cinta de nitfurona 52 que tenia una resistencia termica. El espacio de desgasificacion rodeado por la pelicula de permeacion a gas 50 y el molde 1 se conecto a la bomba de vacio 11 a traves del puerto de desgasificacion 53 proporcionado en el molde 1.

Sucesivamente, el sustrato de fibras de refuerzo 4 (espesor: aproximadamente 25 mm) que comprendia materiales textiles tejidos de fibra de carbono (producidos por Toray Industries, Inc., material textil de tejido liso CO6343 usando fibras de carbono T300, peso: 200 g/m2) laminado mediante 120 capas se dispuso sobre la pelicula de permeacion a gas 50. En ese momento, la abertura de evacuacion 6a se dispuso tambien sobre un lado de la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo.

La capa desprendible 3b se dispuso sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, sobre el mismo se dispuso el medio de distribucion de resina 5 de un material de malla de polipropileno (producido por Tokyo Polymer Corporation, "Netron"TSX-400P) y, sobre el mismo, se pusieron dos aberturas de inyeccion de resina 6g, 6h y se conectaron al recipiente de resina 12 a traves de la valvula 9. El conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7. La valvula 9 se cerro, el interior de la cavidad se cubrio con material de bolsa 8 se evacuo y se redujo de presion mediante la bomba de vacio 11, y el conjunto se calento a 70 °C en un horno y el estado se mantuvo durante una hora. Cuando la resina de matriz de epoxi termoplastica 10 (la viscosidad de la resina a 70 °C (temperatura de inyeccion): 130 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 70 °C: 320 mPa • s) se almaceno en el recipiente de resina y la valvula 9 se abrio, mientras la resina de matriz 10 fluia en el medio 5 simultaneamente a traves de dos lineas de inyeccion de resina y la resina se distribuyo sobre la superficie, la resina se impregno en la direccion del espesor del sustrato de fibras de refuerzo 4 desde el lado superior hacia el lado inferior, y el sustrato con un espesor de aproximadamente 25 mm se impregno completamente sin ninguna porcion no impregnada.

En ese momento, aunque el alcance de la resina a la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo 4 era rapido en el area inmediatamente por debajo de las aberturas de inyeccion 6g, 6h, en concreto, el alcance de la resina a la superficie inferior del sustrato de fibras de refuerzo fue lento en el area intermedia situada entre las dos aberturas, finalmente la resina se impregno completamente por evacuacion debido a la ruta de desgasificacion de la pelicula de permeacion a gas 50.

Despues de la impregnacion de la resina, en la etapa donde se inyecto una cantidad de resina predeterminada, la valvula 9 se cerro para detener el suministro de la resina, el conjunto se calento hasta 130 °C a aproximadamente 2 °C/min., y el estado se mantuvo durante 2 horas, la resina de matriz se curo. El tiempo para la impregnacion de resina fue corto por la evacuacion tambien a traves de la abertura de evacuacion 6a, en comparacion con la del Ejemplo 5.

Posteriormente, la temperatura se redujo a temperatura ambiente a aproximadamente 2 °C/min., y el conjunto se extrajo del molde y el material de bolsa 8 se retiro. La superficie inferior del producto moldeado curado se obtuvo como una superficie que tenia una buena planicidad superficial deslaminando la pelicula de permeacion a gas 50.

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Ejemplo 7

En el aparato de moldeo para RTM mostrado en las Figuras 7 y 8, un material textil tejido de fibra de carbono cortado a una longitud de 500 mm y una anchura de 500 mm se extendio sobre el molde 1 que comprend^a una placa plana de acero inoxidable. Un material de fibra de refuerzo usado para formar un sustrato de fibras de refuerzo era un material textil tejido unidireccional CZ8431DP (peso: 190 g/m2) de "TORAYCA" T800S producido por Toray Industries, Inc., y se lamino mediante 128 capas en total. La capa desprendible 3 (tafetan de nailon) y el medio de distribucion de resina 5 (material de malla de polipropileno) se dispusieron sobre el sustrato de fibras de refuerzo 4, el puerto de inyeccion de resina 6j y el puerto de evacuacion 6i se dispusieron respecto al sustrato, el conjunto de estos miembros se cubrio con el material de bolsa 8 (pelicula de nailon) y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7 fabricado de un caucho sintetico que tenia una alta propiedad adhesiva (en este caso, la bolsa se aplico como un sistema de doble bolsa aunque se ha omitido en la figura).

En este estado, las valvulas A1, A2 se cerraron, la valvula A3 se abrio, y la evacuacion se llevo a cabo a traves del puerto de evacuacion mediante la linea de vacio y la trampa de vacio 13 para reducir la presion en la cavidad hasta 0,1 MPa o menos. Posteriormente, el molde se puso en un horno electrico y el interior del horno se calento a 60 °C. Despues de que la temperatura del conjunto de sustrato de fibras de refuerzo alcanzara 60 °C, la valvula A1 se abrio y la resina de matriz 10 se inyecto a traves del puerto de inyeccion de resina 6j a una presion de vacio. Como la resina, se uso una resina epoxi (la viscosidad de la resina a 60 °C (temperatura de inyeccion): 200 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 60 °C: 300 mPa • s). La resina inyectada se impregno en el sustrato 4 mientras se hacia fluir en el medio de distribucion de resina 5 que tenia una baja resistencia al flujo. En el momento cuando la resina se inyecto en una cantidad predeterminada de 3650 cm3, la valvula A1 se cerro para detener el suministro de la resina. En ese momento, el contenido de volumen de fibras del sustrato, que puede estimarse a partir del espesor del sustrato de fibras de refuerzo, era de aproximadamente un 48 %.

A continuacion, la valvula A2 se abrio, la linea de inyeccion de resina se abrio hacia el lado de vacio a traves de la trampa de vacio, y la resina excesiva en el sustrato de fibras de refuerzo se evacuo a la trampa de vacio 13 desde la porcion terminal del sustrato de fibras de refuerzo. Posteriormente, en el momento cuando la cantidad de evacuacion de la resina alcanzo una cantidad predeterminada de 1150 cm3, las valvulas A2, A3 se cerraron para detener el suministro de la resina. Despues, la temperatura en el horno electrico se elevo hasta 130 °C, y se calento y curo durante aproximadamente dos horas. Despues del curado termico, los submiembros tales como el material de bolsa se retiraron, el material moldeado CFRP (plastico reforzado con fibra de carbono) se libero de la superficie de moldeo. Como resultado de la determination del contenido de volumen de fibras del material moldeado CFRP en las posiciones del lado de inyeccion de resina, el lado de evacuacion y el punto intermedio entre ellos, estaban en un intervalo del 57,2 % al 58,2 %. En concreto, en comparacion con el tiempo antes de la evacuacion de la resina inmediatamente despues de la impregnation de resina, el contenido de volumen de fibras podria aumentar hasta un valor dentro del intervalo del valor diana.

Ejemplo 8

En el caso anterior, un material textil tejido de fibra de carbono 4 cortado a una longitud de 500 mm y una anchura de 500 mm se extendio sobre el molde 1 que comprendia una placa plana de acero inoxidable, sobre la cual se procesaron surcos 30 de tipo # (anchura: 1 mm, profundidad: 4 mm, separation: 15 mm) como una trayectoria de flujo de resina. El material textil de fibra de carbono 4 usado era un material textil tejido unidireccional CZ8431DP (peso 190 g/m2) de "TORAYCA" T800S producido por Toray Industries, Inc., y se lamino mediante 128 capas en total. Sobre este sustrato, se dispuso un material permeable a gas 23 (material textil no tejido de poliester) mediante la capa desprendible 3 y, sobre esta, se dispuso el puerto de evacuacion 6i. Ademas, el puerto de inyeccion de resina 6j se dispuso sobre los surcos 30 para la trayectoria de flujo de resina formada en el molde 1, el conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8 (pelicula de nailon) mediante un sistema de doble bolsa y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7, fabricado de un caucho sintetico que tenia una alta propiedad adhesiva.

En este estado, las valvulas A1, A2 se cerraron, la valvula A3 se abrio, y la evacuacion se llevo a cabo a traves del puerto de evacuacion 6i a traves de la linea de vacio y la trampa de vacio 13, para reducir la presion en la cavidad hasta 0,1 MPa o menor. Posteriormente, el molde se puso en un horno electrico y el interior del horno se calento a 60 °C. Despues de que la temperatura del conjunto de sustrato de fibras de refuerzo alcanzara 60 °C, la valvula A1 se abrio y la resina de matriz 10 se inyecto a traves del puerto de inyeccion de resina 6j a una presion de vacio. Como la resina, se uso la resina epoxi del Ejemplo 1. La resina inyectada se distribuyo en los surcos para distribuir resina, y la resina en los surcos se impregno en el sustrato. Como resultado de la medicion, el espesor despues de que la resina se impregnara en el conjunto del sustrato de fibras de refuerzo era de 28,1 mm, y el contenido de volumen de fibras era del 48 %.

A continuacion, la valvula A1 se cerro y la valvula A2 se abrio, y la resina excesiva en el sustrato de fibras de refuerzo se evacuo a la trampa de vacio 13. En este ejemplo, el contenido de volumen de fibras diana del material moldeado CFRP se ajusto del 55 al 60 %. Puesto que se reconoce a partir del resultado experimental de antemano que la contraction por curado del material moldeado en la direction del espesor era de aproximadamente el 1,2 %,

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en el momento cuando el espesor alcanzo los 23,8 mm, las valvulas A2, A3 se cerraron para detener la evacuacion de la resina. Posteriormente, la temperatura en el horno se elevo hasta 130 °C, y se calento y curo durante aproximadamente dos horas. Despues del curado termico, los submiembros tales como el material de bolsa se retiraron y, como resultado de la extraccion del material moldeado CFRP de la superficie de moldeo, pudo obtenerse un material moldeado CFRP que tenia un contenido de volumen de fibras del 57,1 al 59,3 % (espesor: 23,5 mm) dentro de un intervalo del contenido de volumen de fibras diana descrito anteriormente.

Ejemplo 9 (Referencia)

La presente invention se aplico al moldeo de una placa plana gruesa. En el aparato mostrado en la Figura 9, un material textil tejido de fibra de carbono 4 (material de fibra de refuerzo) cortado a una longitud de 300 mm y una anchura de 300 mm se extendio sobre el molde 1, que comprendia una placa plana de acero inoxidable, mediante 128 capas, para formar el laminado de material de fibra de refuerzo 4A que tenia un espesor total de aproximadamente 25 mm. En este caso, el material de fibra de refuerzo usado era un material textil tejido unidireccional CZ8431DP (peso: 190 g/m2) de "TORAYCA" T800S producido por Toray Industries, Inc. Ademas, la capa desprendible 3 (tafetan de nailon) se dispuso sobre el laminado de material de fibra de refuerzo 4A, el medio de distribution de resina 5 (material de malla de polipropileno) se dispuso respecto a ambas superficies terminales 4a, 4b del laminado 4A, el puerto de inyeccion de resina 6m y el puerto de evacuacion 6k se dispusieron de tal manera que se comunicaban con ambos extremos del laminado 4A, el conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8 (pelicula de nailon) (mediante un sistema de doble bolsa, aunque se ha omitido en la figura) y la portion circunferencial se sello mediante el sellante 7, fabricado de un caucho sintetico que tenia una alta propiedad adhesiva.

Despues, la valvula A1 se cerro, la valvula B1 se abrio, y el puerto de evacuacion 6k se comunico con la linea de vacio a traves de la trampa de vacio 13 comunicada con la linea de evacuacion, y la presion de la cavidad se redujo hasta 0,1 MPa o menor.

Posteriormente, el molde se puso en un horno electrico y el interior del horno se calento a 60 °C. Despues la temperatura del conjunto del sustrato de fibras de refuerzo alcanzo 60 °C, la valvula A1 se abrio y la resina de matriz 10 se inyecto a traves del puerto de inyeccion de resina 6m en una atmosfera de presion reducida con 0,08 a 0,1 MPa. Como la resina inyectada, se uso una resina epoxi (la viscosidad de la resina a 60 °C (temperatura de inyeccion): 200 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duration de una hora a 60 °C: 300 mPa • s). La primera resina inyectada fluyo en el medio de distribucion de resina 5 que tenia una baja resistencia al flujo, y en el momento de alcanzar el extremo del laminado de material de fibra de refuerzo 4A, la resina fluyo desde el mismo principalmente en el laminado 4A en la direction a lo largo de la superficie de lamination del laminado 4A y, posteriormente, la resina se impregno en la direccion del espesor, y este flujo de resina se observo desde la position por encima del material de bolsa transparente 8.

En el momento cuando se inyecto la cantidad predeterminada de resina, la valvula A1 se cerro para detener el suministro de la resina. Posteriormente, la temperatura en el horno se elevo hasta 130 °C, y se calento y curo durante aproximadamente dos horas. Despues del curado termico, los submiembros tales como el material de bolsa 8 se retiraron, y el material moldeado CFRPS se extrajo de la superficie de moldeo. Como resultado, el material moldeado CFRPS estaba completamente impregnado con la resina a pesar del espesor relativamente pequeno de 25 mm. Ademas, la propiedad superficial del material moldeado era plana.

Ejemplo 10 (Referencia)

La presente invencion se aplico al moldeo de un material integralmente estructural superficial/longitudinal. En el aparato mostrado en la Figura 10, un material textil tejido de fibra de carbono 4 (material de fibra de refuerzo) cortado a una longitud de 500 mm y una anchura de 500 mm, se extendio sobre el molde 1 para formar un laminado de material de fibra de refuerzo 4B. En este caso, el material de fibra de refuerzo usado era un material textil tejido unidireccional (peso: 190 g/m2) de "TORAYCA" T800S producido por Toray Industries, Inc., y se lamino mediante 128 capas totalmente (denominado en lo sucesivo en este documento "laminado de material de fibra de refuerzo para formar un material superficial 4B"). A continuation, se puso un material textil tejido de fibra de carbono 4 cortado a una anchura de 98 mm y una longitud de 500 mm, mediante 32 capas, usando un tope 14 para fijar la forma de tipo C. Otro laminado del material textil tejido de fibra de carbono 4 se preparo adicionalmente, y los dos laminados se dispusieron tal como para formar una estructura de espalda contra espalda simetricamente con los topes 14 dispuestos en ambos lados para formar un laminado de material de fibra de refuerzo que tenia una section transversal de tipo I, y se puso sobre el laminado de material de fibra de refuerzo para formar un material superficial 4B que ya se habia extendido. Despues, sobre el laminado de material de fibra de refuerzo de tipo I, un material textil tejido de fibra de carbono 4 cortado a una anchura de 66 mm y una longitud de 500 mm se extendio mediante 32 capas (en lo sucesivo en este documento, el laminado de material de fibra de refuerzo colocado sobre el laminado de material de fibra de refuerzo para formar un material superficial 4B se denomina "laminado de material de fibra de refuerzo para formar un material longitudinal 4C").

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A continuacion, la capa desprendible 3 (tafetan de nailon), el medio de distribucion de resina 5 (material de malla de polipropileno), los puertos de inyeccion de resina 6m, 6n y los puertos de evacuacion 6k, 6l se dispusieron sobre estos laminados de material de fibra de refuerzo, como se muestra en la Figura 10. Despues, el conjunto de estos miembros se cubrio con el material de bolsa 8 (pelicula de nailon) mediante un sistema de doble bolsa, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7, fabricado de un caucho sintetico que tenia una alta propiedad adhesiva. Respecto a la evacuacion, las valvulas A4, A5 se cerraron, las valvulas B1, B2 se abrieron, y los puertos de evacuacion 6k, 6l se abrieron a traves de la bomba de vacio 13 comunicada con la linea de vacio, y la presion en la cavidad se redujo hasta 0,1 MPa o menor.

Despues de que el embolsado y la reduction de presion hubieran terminado, el molde se puso en un horno electrico y el interior del horno se calento a 70 °C. Cuando la temperatura del conjunto del laminado de material de fibra de refuerzo alcanzo 70 °C, las valvulas A4, A5 se abrieron y la resina de matriz 10 se inyecto a traves de los puertos de inyeccion de resina 6m, 6n en un estado a presion reducida. Como la resina, se uso una resina epoxi (la viscosidad de la resina a 70 °C (temperatura de inyeccion): 130 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duration de una hora a 60 °C: 320 mPa • s). La resina inyectada se hizo fluir en el medio de distribucion de resina que tenia una baja resistencia al flujo, y se impregno en el sustrato. Aunque la resina se impregno en la direction del espesor respecto al laminado de material de fibra de refuerzo para formar un material superficial 4B, respecto al laminado de material de fibra de refuerzo para formar un material longitudinal 4C, la resina se hizo fluir en la direccion de las porciones entre las capas del laminado desde la superficie terminal del lado inferior del laminado de material de fibra de refuerzo de tipo I, y se impregno principalmente en la direccion del espesor de los materiales de fibra de refuerzo respectivos (en concreto, la direccion del espesor del laminado de material de fibra de refuerzo de tipo I) despues de permearlo en el laminado de material de fibra de refuerzo de tipo I. En el momento cuando se inyecto la cantidad predeterminada de resina, las valvulas A4, A5 se cerraron para detener el suministro de la resina. Posteriormente, la temperatura en el horno se elevo hasta 130 °C, y se calento y curo durante aproximadamente dos horas. Despues del curado termico, los submiembros tales como el material de bolsa 8 se retiraron, y el material moldeado CFRPS se extrajo de la superficie de moldeo. En el material moldeado CFRP obtenido, la resina se impregno completamente en particular hasta las esquinas de la parte longitudinal. Ademas, la propiedad superficial de la parte longitudinal era plana.

Ejemplo 11 (Referencia)

La presente invention se aplico al moldeo de un panel con una etapa. En el aparato mostrado en la Figura 11, un material textil tejido de fibra de carbono 4 (producido por Toray Industries, Inc., material textil de tejido liso CO6343 usando fibras de carbono T300, peso: 190 g/m2) cortado a una longitud de 500 mm y una anchura de 500 mm se extendio hasta 24 capas sobre el molde 1 de una placa plana de aluminio y, sobre este, el material textil tejido de fibra de carbono cortado a una longitud de 150 mm y una anchura de 500 mm se extendio mediante 56 capas que se extendio como una porcion de placa gruesa, para formar el laminado de material de fibra de refuerzo 4D. Como se muestra en la Figura 11, sobre el conjunto del laminado de material de fibra de refuerzo, se dispuso la capa desprendible 3 (tafetan de nailon), el medio de distribucion de resina 5 (material de malla de polipropileno) se dispuso de manera que se extendia hasta una superficie terminal del laminado de material de fibra de refuerzo 4D, el puerto de inyeccion de resina 60 y los puertos de evacuacion 6a, 6b se dispusieron como se muestra en la Figura 11, el conjunto de estos miembros se cubrio con material de bolsa 8 (pelicula de nailon) mediante un sistema de doble bolsa, y la porcion circunferencial se sello mediante el sellante 7 fabricado de un caucho sintetico que tenia una alta propiedad adhesiva. Las valvulas B1, B2 se abrieron en un estado donde las valvulas A1, A2 estaban cerradas, y la presion en la cavidad se redujo hasta 0,1 MPa o menor mediante la bomba de vacio 11 a traves de la linea de vacio mediante la trampa de vacio 13.

Posteriormente, el molde se puso en un horno electrico y el interior del horno se calento a 70 °C. La valvula A1 se abrio, y la resina de matriz 10 (una resina epoxi (la viscosidad de la resina a 70 °C (temperatura de inyeccion): 130 mPa • s, la viscosidad de la resina despues de la duracion de una hora a 60 °C: 320 mPa • s)) se inyecto a traves del puerto de inyeccion de resina 6o en un estado a presion reducida. Aunque la resina inyectada se hizo fluir en el medio de distribucion de resina 5 que tenia una baja resistencia al flujo y se permeo e impregno en la porcion de placa fina en la direccion de lamination, tal como la porcion de placa gruesa, la resina permeo en las pociones entre las capas del laminado a traves de la parte del medio de distribucion de resina dispuesto en la direccion de la superficie perpendicular a la direccion de laminacion y, despues, la resina se impregno en la direccion del espesor del laminado. En el momento cuando se observo que la resina del puerto de evacuacion 6b fluia hacia fuera, la valvula B2 se cerro y la valvula A2 se abrio, se llevo a cabo la inyeccion de resina. A continuacion, en el momento cuando se observo el flujo hacia fuera de la resina desde el puerto de evacuacion 6a, las valvulas A1, A2 se cerraron para detener la inyeccion de resina, el horno electrico se calento hasta 130 °C, y la resina se curo durante aproximadamente dos horas en un estado que mantenia la temperatura. Despues del curado termico, los submiembros tales como el material de bolsa 8 se retiraron, y el material moldeado CFRPS se extrajo de la superficie de moldeo. En el material moldeado CFRP obtenido, la resina estaba completamente impregnada, en particular lo estaban todas las porciones de la porcion de placa fina y la porcion de placa gruesa, y la propiedad superficial de la parte longitudinal era plana.

Aplicaciones industrials de la invencion

El metodo de moldeo RTM de acuerdo con la presente invencion es particularmente adecuado para moldear un material estructural de FRP grueso y, de acuerdo con la presente invencion, puede moldearse un material estructural 5 de FRP, que tiene una capacidad de diseno excelente o que tiene una propiedad de peso ligero y resistencia excelentes mediante el aumento del contenido de volumen de fibras.

Claims (9)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo de moldeo de un plastico reforzado con fibra (FRP) en el que un sustrato de fibras de refuerzo se pone en un molde que comprende una superficie de moldeo cubierta con un material de bolsa, se proporcionan una linea de inyeccion de resina y una linea de evacuacion, cada una en comunicacion con un interior de dicho molde, la presion en el molde se reduce por evacuacion y se inyecta una resina en el molde y se impregna en dicho sustrato de fibras de refuerzo para formar un material moldeado de FRP, caracterizado por que

   el sustrato de fibras de refuerzo se forma como una preforma que tiene un contenido de volumen de fibras, que es el volumen de las fibras de refuerzo respecto al volumen masico del sustrato de fibras de refuerzo, menor que el contenido de volumen de fibras diana para el material moldeado de FRP,

   una cantidad de evacuacion de resina para alcanzar dicho contenido de volumen de fibras diana se preestablece respecto a una cantidad de inyeccion de resina,

   se inyecta resina en el molde en un estado en la cual la presion en el molde se reduce por evacuacion, la inyeccion de resina se detiene despues de que la resina se haya impregnado en el sustrato de fibras de refuerzo para conseguir un contenido de volumen de fibras menor que el contenido de volumen de fibras diana del material moldeado de FRP,

   la evacuacion de la resina continua hasta que se alcanza el contenido de volumen de fibras diana del sustrato de fibras de refuerzo y

   la evacuacion de resina se detiene una vez que la cantidad preestablecida de resina se ha evacuado del molde.
2. 2. Un metodo de moldeo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que, despues de que la inyeccion de resina se haya detenido, al menos una linea de inyeccion de resina se cambia a una linea de evacuacion, y la evacuacion de resina continua hasta que se alcanza el contenido de volumen de fibras diana.
3. 3. Un metodo de moldeo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que el contenido de volumen de fibras diana para el material moldeado de FRP esta en un intervalo del 55 al 65 %.
4. 4. Un metodo de moldeo de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la resina se impregna en el sustrato de fibras de refuerzo para conseguir un contenido de volumen de fibras en un intervalo del 45 al 55 % y que es menor que el contenido de volumen de fibras diana para el material moldeado de FRP.
5. 5. Un metodo de moldeo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se mide un espesor del sustrato de fibras de refuerzo para determinar cuando se ha alcanzado el contenido de volumen de fibras diana del sustrato de fibras de refuerzo.
6. 6. Un metodo de moldeo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que esta preestablecida una cantidad de inyeccion de resina correspondiente a dicho contenido de volumen de fibras menor que dicho contenido de volumen de fibras diana, y dicha inyeccion de resina se detiene una vez que la cantidad preestablecida de resina se ha inyectado en el molde.
7. 7. Un metodo de moldeo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos una capa del sustrato de fibras de refuerzo comprende una capa de fibras de carbono.
8. 8. Un metodo de moldeo de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que la capa de fibras de carbono se forma como un material textil tejido.
9. 9. Un metodo de moldeo de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el material textil tejido se forma como un material textil tejido unidireccional.