ES2618880T3

ES2618880T3 - Herramienta de perforación y método de perforación

Info

Publication number: ES2618880T3
Application number: ES12174410.6T
Authority: ES
Inventors: Helen M. Owens; Stephen A. Staud; Michael W. Malinowski; Emily Sprik
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: JP6332898B2; US20130051945A1; CA2783772C; EP2561943B1; EP2561943A1; JP2013043283A; CN102950622A; US8882410B2; CA2783772A1; CN102950622B

Abstract

Una herramienta (206) para perforar que comprende: una plantilla (208) de perforación que define al menos un orificio (212); y caracterizada por que dicha herramienta comprende además un cobertor térmico (210) acoplado a al menos una parte de una superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforación.

Description

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DESCRIPCION

Herramienta de perforacion y metodo de perforacion Campo tecnico

La presente divulgacion se refiere a una herramienta de perforacion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y a un metodo de perforacion que emplea tal herramienta. Dicha herramienta se conoce a partir del documento US 6.964.546 B1.

Antecedentes

Los elementos estructurales, tales como estructuras compuestas empleadas en la industria aeroespacial, se unen normalmente entre si perforando orificios a traves de los elementos estructurales y fijando los elementos entre si con pernos u otros dispositivos de fijacion de ese tipo. Para asegurar la perforacion apropiada de los orificios y un ajuste adecuado, es deseable, por lo general, que haya una interfaz entre los elementos estructurales tan cenida como sea posible. Sin embargo, debido al tamano, forma y tolerancia de las partes, normalmente existen espacios o huecos entre tales elementos estructurales.

Se puede emplear un compensador llquido para reducir o eliminar un espacio o hueco entre tales elementos estructurales, de modo que los orificios pueden perforarse con precision y, cuando se aplican los pernos, la interfaz entre los elementos estructurales se ajusta. El compensador llquido suele ser una resina viscosa y pegajosa. Entre los ejemplos de compensadores llquidos habituales se incluye material de resina epoxi con una resistencia alta a la compresion. Cuando los espacios o huecos se hallan entre dos elementos estructurales, el compensador llquido se aplica entre los elementos estructurales en una cantidad suficiente para llenar el espacio o hueco, y se le da tiempo para curarse y convertirse en un material endurecido. El compensador llquido puede curarse, o bien a temperatura ambiente, o bien a temperaturas elevadas. La aplicacion de calor aumenta enormemente la velocidad del proceso de curacion. Posteriormente, se perforan los orificios a traves de los elementos estructurales y del compensador llquido para permitir la fijacion de los dispositivos que han de aplicarse.

Los metodos actuales de perforacion de orificios en elementos estructurales cuando se emplea un compensador llquido requieren normalmente una gran cantidad de tiempo, una gran cantidad de etapas y numero de herramientas, y una gran cantidad de mano de obra para aplicar y retirar las herramientas. Por ejemplo, en los metodos normales primero se aplica el compensador llquido entre los elementos estructurales y se aplica una herramienta de curado especial a los elementos estructurales para curar el compensador llquido. Despues, es necesario retirar las herramientas de curado antes de comenzar con el proceso de perforacion. Una vez se hayan retirado, pueden aplicarse las herramientas de perforacion, tales como una plantilla de perforacion, para perforar los orificios a traves de los elementos estructurales, y el compensador llquido. De esta manera, cuando se utiliza un compensador llquido, los metodos actuales de perforacion de orificios son ineficaces.

El documento de la tecnica antecedente US 6.964.546 B1 divulga un metodo para conectar un rigidizador a un revestimiento en el que primero se perforan los orificios a traves del rigidizador y del revestimiento. Despues, se aplica un compensador llquido y se deja que cure mientras que el rigidizador esta sujeto al revestimiento. Finalmente, se perforan orificios mas grandes a traves del revestimiento, del compensador llquido y del rigidizador. El curado del compensador llquido no implica el calentamiento del compensador llquido, lo que llevarla relativamente mucho tiempo.

Sumario

En consecuencia, en un primer aspecto de la divulgacion, se proporciona una herramienta para perforar orificios en un elemento estructural que emplea un compensador llquido, que es capaz de curar el compensador llquido y perforar los orificios sin retirar la herramienta del elemento estructural. La herramienta comprende una plantilla de perforacion que define al menos un orificio y un cobertor termico acoplado a al menos una parte de la superficie inferior de la plantilla de perforacion. El cobertor termico puede definir al menos un orificio sustancial y axialmente alineado con y de al menos el diametro del al menos un orificio definido por la plantilla de perforacion.

Ventajosamente, el cobertor termico define al menos un orificio sustancial y axialmente alineado con y de al menos el diametro del al menos un orificio definido por la plantilla de perforacion. Ventajosamente, el cobertor termico esta acoplado a un rebaje formado en una superficie inferior de la plantilla de perforacion de tal manera que una superficie inferior del cobertor termico esta a ras de la superficie inferior de la plantilla de perforacion. Ventajosamente, la herramienta incluye una capa de aislamiento situada entre la plantilla de perforacion y el cobertor termico. Ventajosamente, la plantilla de perforacion esta hecha de un material seleccionado del grupo que consiste en metal, plastico o caucho. Ventajosamente, el cobertor termico comprende una almohadilla de caucho que engloba una red de cables de resistencia bobinados. Ventajosamente, el cobertor termico esta configurado para

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proporcionar una temperatura de al menos aproximadamente 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit) a una capa de compensador llquido.

En otro aspecto de la divulgacion, se proporciona una herramienta para perforar orificios a traves de un primer elemento estructural y un segundo elemento estructural que tiene una capa de compensador de llquido dispuesta entre el primer y segundo elementos estructurales. La herramienta comprende una plantilla de perforacion que tiene aberturas que definen una ubicacion para los orificios que han de perforarse y un cobertor termico acoplado a al menos una parte de la superficie inferior de la plantilla de perforacion. El cobertor termico puede tener aberturas sustancial y axialmente alineadas con y de al menos el diametro de las aberturas de la plantilla de rejilla. La herramienta se usa acoplando la herramienta a uno de los elementos estructurales proximo a un area del compensador llquido, de modo que el cobertor termico es adyacente al elemento estructural.

Ventajosamente, el cobertor termico tiene aberturas sustancial y axialmente alineadas con y de al menos el diametro de las aberturas definidas por la plantilla de perforacion. Ventajosamente, el cobertor termico esta acoplado a un rebaje formado en una superficie inferior de la plantilla de perforacion, de modo que una superficie inferior del cobertor termico esta al ras de la superficie inferior de la plantilla de perforacion. Ventajosamente, la herramienta comprende ademas una capa de aislamiento acoplada entre la plantilla de perforacion y el cobertor termico. Ventajosamente, la plantilla de perforacion esta hecha de un material seleccionado del grupo que consiste en metal, plastico o caucho. Ventajosamente, el cobertor termico incluye una almohadilla de caucho que engloba una red de cables de resistencia bobinados. Ventajosamente, la manta esta configurada para proporcionar una temperatura de al menos aproximadamente 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit) a la capa del compensador llquido.

En otro aspecto mas de la divulgacion, se proporciona un metodo de perforacion de orificios en un primer y segundo elemento estructural que tiene una capa de compensador llquido dispuesta entre los mismos. El metodo comprende proporcionar una herramienta de perforacion que comprende una plantilla de perforacion que define orificios acoplada a un cobertor termico, estando el cobertor termico acoplado a al menos una parte de la superficie inferior de la plantilla de perforacion, acoplando la herramienta de perforacion a uno de los elementos estructurales en un area proxima al compensador de llquido, activar el cobertor termico para que aumente la temperatura del compensador llquido y sobrepase una temperatura de curado, esperar a que el compensador llquido cure, perforar los orificios a traves de los orificios de la plantilla de perforacion y del cobertor termico, hacia y a traves del primer elemento estructural, el segundo elemento estructural y el compensador llquido curado, y retirar la herramienta del elemento estructural.

Ventajosamente, en el metodo, el cobertor termico define orificios sustancial y axialmente alineados con y de al menos el diametro de los orificios definidos por la plantilla de perforacion. Ventajosamente, el metodo incluye ademas retirar dicha herramienta de dichos elementos estructurales. Ventajosamente, en el metodo, la temperatura del compensador llquido se eleva a aproximadamente al menos 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit). Ventajosamente, en el metodo, el cobertor termico esta acoplado a un rebaje formado en una superficie inferior de la plantilla de perforacion, de modo que una superficie inferior del cobertor termico esta a ras de la superficie inferior de la plantilla de perforacion. Ventajosamente, el metodo incluye la provision de una capa de aislamiento entre la plantilla de perforacion y el cobertor termico.

Cuando la description detallada de las realizaciones preferentes se considere en conjunto con los dibujos, se haran aparentes otros objetivos, caracterlsticas y ventajas.

Breve descripcion de los dibujos:

La figura 1 es una ilustracion de las etapas para utilizar una herramienta de perforacion para perforar orificios y curar el compensador llquido.

La figura 2A es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una herramienta de perforacion antes de la aplicacion de las estructuras que han de unirse.

La figura 2B es una ilustracion que muestra una section transversal tomada a lo largo de las llneas 2B-2B de la figura 2A.

La figura 3A es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una herramienta de perforacion aplicada a las estructuras que han de unirse.

La figura 3B es una ilustracion que muestra una seccion transversal tomada a lo largo de las llneas 3B-3B de la figura 3A.

La figura 4A es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una herramienta de perforacion aplicada a estructuras que han de unirse, mostrando orificios que estan siendo perforados en las estructuras.

La figura 4B es una ilustracion que muestra una seccion transversal tomada a lo largo de las llneas 4B-4B de la figura 4A.

La figura 5A es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una herramienta de perforacion siendo retirada de las estructuras que han de unirse, mostrando los orificios perforados en las estructuras.

La figura 5B es una ilustracion que muestra una seccion transversal tomada a lo largo de las llneas 5B-5B de la figura 5A.

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La figura 6A es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una primera y segunda estructura unidas entre si con fijaciones aseguradas en los orificios formados usando las ensenanzas de la presente divulgacion.

La figura 6B es una ilustracion que muestra una seccion transversal tomada a lo largo de las lineas 6B-6B de la figura 6A.

La figura 7A es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una primera realizacion de una herramienta de perforacion, representada con el lado inferior hacia arriba.

La figura 7B es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una segunda realizacion de una herramienta de perforacion, con un rebaje para un cobertor termico, representada con el lado inferior hacia arriba.

La figura 7C es una ilustracion que muestra una vista isometrica de una tercera realizacion de una herramienta de perforacion, con un rebaje para un cobertor termico y una capa de material aislante entre el cobertor termico y la plantilla de perforacion, representada con el lado inferior hacia arriba.

A continuacion se hara referencia a los dibujos, en los que los elementos similares de los diferentes dibujos llevan los mismos numeros de referencia.

Descripcion detallada de los dibujos:

La presente divulgacion proporciona una herramienta de perforacion para su uso con un compensador liquido y los metodos para usar la misma. La herramienta de perforacion comprende una plantilla de perforacion que tiene orificios de alineamiento de perforacion que indican la ubicacion de los orificios que han de perforarse, y un cobertor termico conectado que cubre al menos una parte de la superficie inferior de la plantilla de perforacion. El cobertor termico tambien puede tener orificios que que corresponden con y que estan axialmente alineados con los orificios de la plantilla de perforacion. La herramienta proporciona mayor eficacia en cuanto a tiempo y costes de fabricacion ya que posee una funcion doble de herramienta de curado y plantilla de perforacion, y elimina la necesidad de emplear herramientas de curado separadas con la perdida de tiempo y trabajo que conlleva el uso de herramientas de curado separadas. Asi mismo, ya que esta herramienta unica puede usarse con una doble funcion, se proporciona una mayor portabilidad de las herramientas durante el curado y la perforacion.

A continuacion, en relacion con la figura 1, se muestra y se describe un metodo de utilizacion de una maquina de perforacion para perforar orificios y curar el compensador de liquido a una temperatura elevada. Tambien, se hara referencia a las figuras 2A-6B, que representan una configuration a titulo de ejemplo en la que se emplea una herramienta de perforacion, y a las figuras 7A-7C, que representan varias realizaciones adicionales de la herramienta de perforacion.

En la etapa 102, y en relacion con las figuras 2A y 2B, se proporcionan una primera estructura 202, una segunda estructura 204, y una capa de compensador liquido 216. La primera estructura 202 y la segunda estructura 204 comprenden un conjunto que ha de unirse entre si mediante pernos u otros metodos de fijacion que necesitan de orificios que han de perforarse. En tales conjuntos, puede haber espacios o huecos no deseados entre la primera y segunda estructuras 202, 204.

Para rellenar tales espacios, puede emplearse un compensador liquido 216. Un compensador liquido 216 habitual consiste en un material con base epoxi que alberga una alta resistencia a la compresion. Tales compensadores liquidos 216 se usan normalmente para rellenar espacios por debajo de un cierto grosor. Un ejemplo de un compensador liquido comercialmente disponible adecuado para compuestos de carbono es Hysol Brand Liquid Shims, disponible en Hysol Corporation of Bay Point, California.

La primera y la segunda estructuras 202, 204 que han de unirse pueden estar hechas de cualquiera de entre una amplia variedad de materiales. La herramienta 206 de perforacion de esta divulgacion es particularmente beneficiosa en el contexto de union de estructuras compuestas de carbono entre si, pues permiten que se cree la suficiente transferencia de calor desde el cobertor termico hasta la capa del compensador liquido. Sin embargo, la herramienta de perforacion puede emplearse con cualquier otro material que conduzca el calor lo suficiente o con cualquier otro material con el que un cobertor termico pueda calentar lo suficiente una capa subyacente de compensador liquido.

La herramienta 206 tambien es particularmente beneficiosa en el contexto de los compuestos de carbono usados para componentes aeroespaciales, debido a las tolerancias estrictas del tamano de las piezas que pueden crear espacios o huecos. Debe de entenderse, sin embargo, que la herramienta de perforacion puede usarse para aplicar calor a, y asi acelerar el curado de los compensadores de liquido en cualquier contexto en el que se empleen tales compensadores.

El compensador liquido 216 se aplica a una de las dos estructuras y las estructuras se acoplan entre si. Si fuera necesario, puede aplicarse presion a las estructuras para eliminar cualquier resto innecesario de compensador liquido 216. Opcionalmente, el compensador liquido 216 puede aplicarse mediante cualquier dispositivo, tal como una jeringa, despues de que los elementos estructurales 202, 204 se hayan acoplado entre si.

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En la etapa 104, se proporciona una herramienta 206 de perforacion que comprende una plantilla 208 de perforacion acoplada a un cobertor termico 210. La plantilla 208 de perforacion se proporciona para facilitar la colocacion rapida y precisa y la perforacion de los orificios en las estructuras 202, 204, y puede estar hecha de un material rlgido, tal como aluminio o fibra de vidrio, o para partes con contorno o irregulares, puede estar hecha de un material flexible, tal como caucho, para amoldarse a la superficie de las partes. La forma, tamano y configuracion de la plantilla 208 de perforacion puede estar determinada por la forma, tamano, configuracion y ubicacion de las estructuras empleadas que han de unirse.

La plantilla 208 de perforacion define uno o mas orificios 212, que indican la ubicacion de, y facilitan la perforacion de los orificios en una estructura subyacente. La plantilla 208 de perforacion ayuda en el alineamiento de orificios de perforacion basandose en una configuracion de perforacion predeterminada. Por lo tanto, la plantilla de perforacion tiene al menos un orificio 212 a traves del que se perforaran los orificios hacia los elementos estructurales 202, 204. La plantilla 208 de perforacion tambien tiene una caracterlstica para colocar y orientar la plantilla 208 en las estructuras. Esta caracterlstica puede comprender orificios de coordinacion y pasadores de mecanizacion. En las figuras 2A y 2B, los pasadores 211 de mecanizacion se muestran insertados a traves de orificios 212 en la plantilla 208 de perforacion y alineados con un conjunto de orificios 213 de coordinacion presentes en una primera y segunda estructuras 202, 204, para alinear apropiadamente los orificios 212 en la herramienta 206 con puntos en las estructuras 202, 204 sobre los que deben hacerse los orificios. Los orificios 213 de coordinacion pueden comprender un pequeno subconjunto del total del numero de orificios que ha de perforarse y pueden ser orificios de tamano inferior. Alternativamente a los pasadores 211 de mecanizacion, pueden insertarse fijaciones temporales de tipo Cleco a traves de los orificios de la plantilla de perforacion y hacia los orificios 213 de coordinacion de las estructuras 202, 204. Las Cleco son un tipo de fijaciones temporales usadas en lugar de un remache, y consisten en un eje cillndrico que alberga un pasador. El pasador tiene un resorte y una cabeza y una parte inferior con puntas. La Cleco se inserta primero por la parte inferior a traves de dos estructuras que han de unirse. Cuando la cabeza se presiona, las puntas se extienden por fuera de la Cleco, y cuando posteriormente se libera la presion de la cabeza, las puntas se retraen, pero se extienden hacia fuera y se agarran a la superficie de una de las estructuras, reteniendo de este modo la Cleco en su lugar. Una brida proximal a la cabeza fija la Cleco a la otra estructura, reteniendo de este modo las dos estructuras en su lugar enfrentadas entre si.

Para usar una plantilla 208 de perforacion, la plantilla 208 de perforacion se coloca sobre una ubicacion en las estructuras 202, 204 que necesitan los orificios y se alinea de tal manera que los orificios 212 de la plantilla 206 de perforacion corresponden a areas de las estructuras que requieren los orificios. Si las estructuras no incluyen un compensador llquido, y no es necesario el curado, se puede emplear un taladro para perforar los orificios de las estructuras a traves de los orificios de la plantilla 208 de perforacion.

El cobertor termico 210 puede ser de cualquiera de una variedad de materiales que puedan proporcionar suficiente calor a traves de una estructura para curar un compensador llquido 216. Un tipo adecuado de cobertor termico 210 consiste en una almohadilla de caucho de silicona que contiene una red vulcanizada de cables de resistencia bobinados entre dos capas de fibra de vidrio reforzadas con caucho de silicona. Las mantas de calor adecuadas estan disponibles, por ejemplo, en Heatcon Composite Systems of Seattle, Washington. El cobertor termico 210 puede accionarse mediante una fuente de energla externa (que no se muestra) conectada a uno o mas cables 221 que se extienden desde el cobertor termico 210. Los extremos externos de los cables 221 pueden ajustarse con cualquier tipo de medio comercialmente disponible para conectar los cables a la fuente de energla, tal como un enchufe o a otro tipo de conectores de tipo de liberacion rapida. Los cables pueden ajustarse con material protector para impedir que se produzcan los danos causados por el calor procedente del cobertor termico.

El cobertor termico 210 esta formado de modo que tiene una forma que corresponde con la forma de la plantilla 208 de perforacion, y tiene orificios 214 que corresponden con los orificios 212 de la plantilla 208 de perforacion. Por lo tanto, la herramienta 206 de perforacion tiene orificios 212, 214 que pasan a traves de los dos componentes de la herramienta: el cobertor termico 210 y la plantilla 208 de perforacion. Los orificios del cobertor termico estan sustancial y axialmente alineados con y tienen al menos el diametro de los orificios de la plantilla de perforacion. Esta configuracion permite perforar orificios en la estructura mientras que la herramienta 206 de perforacion esta colocada en su lugar.

El cobertor termico puede cubrir toda la superficie inferior que rodea los orificios de la rejilla de perforacion, o puede cubrir solo una parte de la superficie inferior. Asl, el cobertor termico puede ser una capa continua de cobertor termico, o puede comprender un conjunto de tiras separadas a lo largo de la longitud o anchura de la rejilla de perforacion, o tener alguna otra configuracion similar para cubrir al menos una parte de la superficie inferior de la plantilla de perforacion, siempre y cuando los orificios de la plantilla de perforacion no esten cubiertos. El cobertor termico puede comprender tambien una tira que es mas fina que la longitud o anchura de la plantilla de perforacion.

Una consideracion a tener en cuenta al decidir la forma del cobertor termico es la distribucion del calor. Es beneficioso que una cantidad de calor suficiente del cobertor termico alcance todas las areas de la capa de compensador llquido, de modo que el compensador llquido se cura en el espacio de tiempo deseado. Esto es particularmente cierto para aquellas partes de la capa de compensador llquido proximales a las ubicaciones en las

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que han de perforarse los orificios.

Una forma de ayudar a asegurar la suficiente transferencia de calor a la capa del compensador liquido es proporcionar un cobertor termico formado para situarse directamente por encima de toda la capa del compensador Kquido. Esto asegura una fuente de calor directamente por encima de todas las partes de la capa del compensador liquido. Sin embargo, puede que tal configuracion no sea necesaria ya que el calor puede transmitirse desde el cobertor termico hasta ubicaciones que no estan directamente bajo el cobertor termico. Por lo tanto, podria ser aceptable usar un cobertor termico que no cubre totalmente la capa de compensador liquido. Sin embargo, el cobertor termico cubre preferentemente una cantidad suficiente de compensador liquido para proporcionar suficiente calor para que se cure toda el area del compensador liquido. La cantidad de cobertor termico requerida dependera del material de las estructuras, el grosor de las estructuras, la forma de las estructuras, y de otros factores. Por ejemplo, debido a que la cantidad de calor proporcionada al compensador liquido disminuye conforme aumenta la distancia entre el material del cobertor termico y la capa de compensador liquido, las estructuras que tienen un grosor mayor pueden requerir que haya mas material de cobertor termico directamente sobre la capa de compensador liquido.

Las figuras 7A-7C representan varias realizaciones de las herramientas de perforacion en una orientacion ascendente.

La figura 7A representa una primera realizacion de una herramienta de perforacion (la herramienta 206 de perforacion mostrada en las figuras 2A-2B) que comprende un cobertor termico acoplado a una superficie inferior lisa de una plantilla de perforacion como se ha descrito anteriormente. La superficie 218 inferior (tambien denominada como el "lado del cobertor termico") de la herramienta 206 de perforacion se muestra apuntando hacia arriba. La forma y tamano del cobertor termico 210 coincide preferentemente con la forma y tamano de la plantilla 208 de perforacion, de modo que la superficie inferior del cobertor termico 210 es la superficie inferior de la herramienta 206 de perforacion.

La figura 7B representa una realizacion de una herramienta 706 de perforacion en la que se proporciona una plantilla 708 de perforacion con un rebaje 714 en al menos una parte de la superficie inferior de la plantilla 708 de perforacion, rodeada por un borde 718 formado por la superficie inferior de la plantilla de perforacion. El rebaje deberia ser lo suficientemente profundo para permitir que un cobertor termico 710 estuviera bien ajustado al rebaje, de manera que una superficie 713 inferior del cobertor termico esta a ras del borde de la superficie inferior de la plantilla 708 de perforacion. Asi, la superficie inferior de la herramienta de perforacion esta compuesta de la superficie 713 inferior del cobertor termico 710 y del borde 718. Por lo tanto, cuando la herramienta 706 de perforacion esta en una configuracion instalada (es decir, contra una estructura que ha de calentarse), el cobertor termico y el borde de la superficie inferior se situan a ras contra la estructura.

La figura 7C representa una realizacion de una herramienta 726 de perforacion en la que una plantilla 728 de perforacion tiene un rebaje 734 similar a la realizacion mostrada en la figura 7B. En esta realizacion, el rebaje 734 esta cubierto por una capa de material aislante 736 para impedir que una cantidad sustancial de calor se transfiera desde el cobertor termico 730 hasta la plantilla 728 de perforacion. Esto es beneficioso por varias razones si, por ejemplo, la plantilla 728 de perforacion es un buen conductor del calor, o si la plantilla 728 de perforacion esta hecha de un material que puede combarse, fundirse o de otra manera verse afectado negativamente por estar expuesto a una temperatura alta. Puede emplearse tambien un material aislante entre el cobertor termico 210 y la plantilla 208 de perforacion mostrados en la figura 7A.

En cada una de las realizaciones de las herramientas 206, 706, 726 de perforacion representadas en las figuras 7A, 7B y 7C, los orificios pueden crearse a traves de el cobertor termico mediante punzado, corte o perforacion. El cobertor termico tambien puede fabricarse de manera especial para que tenga tales orificios. Si los orificios se crean mediante punzado, corte o perforacion fuera del cobertor termico, el material electricamente y/o termicamente aislante puede usarse para impedir la exposicion de los elementos de calor internos en el interior del cobertor. El cobertor termico puede pegarse con un adhesivo o fijarse mecanicamente mediante las fijaciones apropiadas a la plantilla de perforacion.

En las figuras 2A y 2B se representan una primera estructura 202, una segunda estructura 204, y una herramienta 206 de perforacion. La herramienta 206 de perforacion se representa comprendiendo la plantilla 208 de perforacion y el cobertor termico 210, ambos con orificios 212, 214 que se extienden a traves de los mismos. La primera estructura 202 y la segunda estructura 204 estan representadas con una capa de compensador liquido 216 dispuesto entre las mismas. En esta configuracion, el compensador Kquido 216 esta sin curar.

En la etapa 106, y como se muestra en las figuras 3A y 3B, la herramienta 206 de perforacion esta acoplada, o bien a la primera estructura 202, o bien a la segunda estructura 204 (a la segunda estructura 204 en las figuras 3A y 3B), con el lado 218 del cobertor termico 210 de la herramienta orientado hacia la estructura 204, de manera que el calor puede aplicarse directamente a la estructura 204. Los orificios 212 de la herramienta 206 estan alineados en la estructura 204 con unos puntos sobre los que han de perforarse los orificios.

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La herramienta 206 de perforacion puede estar conectada a la primera estructura 202 o a la segunda estructura 204, ya sea mediante el uso de un adhesivo o mediante un mecanismo de conexion flsico.

En la etapa 108, el cobertor termico 210 se activa para aplicar calor al compensador llquido 216, a traves de la estructura 204, y acelerar el curado del mismo. Para un compensador llquido 216 termoestable habitual, tal como un compensador llquido 216 basado en epoxi, el curado puede completarse a aproximadamente 60 °C (140 °F) en aproximadamente 1 hora. Sin la aceleracion basada en calor, el curado a temperatura ambiente de un compensador llquido 216 similar podrla durar aproximadamente 9 horas o mas. Por lo tanto, la herramienta 206 proporciona un gran beneficio en terminos de reduccion de los tiempos de fabrication. La herramienta 206 puede emplearse sin la activation del cobertor termico 210 en situaciones donde el cobertor termico 210 no es necesario.

En la etapa 110, despues de que se haya activado el cobertor termico 210, se deja curar el compensador llquido 216 durante una cantidad de tiempo determinada.

En la etapa 112, y como se representa en las figuras 4A y 4B, despues de que el compensador llquido se haya curado, se usa el taladro 220 para perforar los orificios a traves de las estructuras 204 y 202 y del compensador llquido 216, como se indica mediante los orificios 212, 214. Si hay orificios de coordination con un diametro pequeno, estos orificios pueden abrirse hasta llegar al tamano completo.

En la etapa 114, y como se representa en las figuras 5A y 5B, la herramienta 206 de perforacion se retira. Esto deja a la primera y segunda estructuras 202, 204 y a una capa de compensador curado 222 con orificios perforados a traves de las ubicaciones deseadas.

En la etapa 116, y como se representa en las figuras 6A y 6B, la primera estructura 202 y la segunda estructura 204 y la capa de compensador curado 222, ahora con orificios entre las mismas, pueden conectarse mediante fijaciones 224. Las fijaciones 224 pueden comprender pernos roscados con tuercas, en los que el perno se hace pasar a traves de los orificios de la primera estructura 202 y de la segunda estructura 204 y queda retenido con una tuerca. Las fijaciones 224 pueden comprender alternativamente cualquiera de una variedad de fijaciones adecuadas para conectar dos estructuras a traves de un orificio.

Debe de entenderse que las estructuras representadas en las figuras 2A-2B se presentan unicamente a tltulo de ejemplo, y que la herramienta de perforacion descrita anteriormente puede usarse para una gran variedad de tipos y formas de estructura y configuraciones de orificios.

La herramienta de perforacion, que es el tema de la presente divulgation, permite de esta manera la aplicacion de un elemento de calor y una herramienta de alineacion de perforacion (plantilla de perforacion) de una manera simple y directa, sin necesidad de multiples cambios de piezas. Esto ahorra tiempo, trabajo y costes monetarios y reduce la complejidad del procedimiento de perforacion cuando es necesario el empleo de un compensador llquido. As! mismo, el curado a alta temperatura del compensador llquido facilitado por esta divulgacion reduce de manera significativa el tiempo necesario para formar las partes que requieren tal compensador llquido.

Se pretende que la divulgacion no este limitada a la realization particular divulgada en el presente documento que se ha contemplado para llevar a cabo los metodos de la presente divulgacion, sino que la divulgacion incluira todas las realizaciones que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una herramienta (206) para perforar que comprende:

una plantilla (208) de perforacion que define al menos un orificio (212); y

caracterizada por que dicha herramienta comprende ademas un cobertor termico (210) acoplado a al menos una parte de una superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforacion.
2. La herramienta (206) de la reivindicacion 1, en la que:

el cobertor termico (210) define al menos un orificio (214) sustancial y axialmente alineado con y de al menos el diametro del al menos un orificio (212) definido por la plantilla (208) de perforacion.
3. La herramienta (206) de la reivindicacion 1, en la que el cobertor termico (210) esta acoplado a un rebaje (714) formado en una superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforacion de modo que una superficie (713) inferior del cobertor termico (210) esta a ras de la superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforacion.
4. La herramienta (206) de la reivindicacion 1, que comprende ademas una capa de aislamiento situada entre la plantilla (208) de perforacion y el cobertor termico (210).
5. La herramienta (206) de la reivindicacion 1, en la que:

la plantilla (208) de perforacion esta hecha de un material seleccionado del grupo que consiste en metal, plastico o caucho.
6. La herramienta (206) de la reivindicacion 1, en la que:

el cobertor termico (210) comprende una almohadilla de caucho que engloba una red de cable de resistencia bobinado.
7. La herramienta (206) de la reivindicacion 1, en la que:

el cobertor termico (210) esta configurado para proporcionar una temperatura de al menos aproximadamente 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit) a una capa de compensador llquido (216).
8. Un metodo para perforar orificios en un primer (202) y segundo (204) elementos estructurales que tienen una capa de compensador llquido (216) dispuesto entre los mismos, comprendiendo dicho metodo:

proporcionar una herramienta (206) para perforar que comprende una plantilla (208) de perforacion que tiene orificios (212) que corresponden a los orificios que han de perforarse en los elementos estructurales (202, 204), estando acoplada dicha plantilla (208) de perforacion a un cobertor termico (210) que cubre al menos una parte de una superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforacion;

acoplar dicha herramienta (206) a uno de dichos elementos estructurales (202, 204) en un area proxima al compensador llquido (216);

activar dicho cobertor termico (210) para elevar la temperatura del compensador llquido (216) mas alla de una temperatura de curado durante un periodo predeterminado de tiempo; y

perforar los orificios, a traves de dichos orificios (212) en dicha plantilla (208) de perforacion, hacia dichos elementos estructurales (202, 204) y dicho compensador llquido (216).
9. El metodo de la reivindicacion 8, en el que:

el cobertor termico (210) define orificios (214) sustancial y axialmente alineados con y de al menos el diametro de los orificios (212) definidos por la plantilla (208) de perforacion.
10. El metodo de la reivindicacion 8, que comprende ademas retirar dicha herramienta (206) de dichos elementos estructurales (202, 204).
11. El metodo de la reivindicacion 8, en el que la temperatura del compensador llquido (216) se eleva a al menos aproximadamente 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit).
12. El metodo de la reivindicacion 8, en el que el cobertor termico (210) esta acoplado a un rebaje (714) formado en una superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforacion de manera que una superficie (713) inferior del cobertor termico (210) esta a ras de la superficie (218) inferior de la plantilla (208) de perforacion.
13. El metodo de la reivindicacion 8, que comprende ademas la provision de una capa de aislamiento entre la plantilla (208) de perforacion y el cobertor termico (210).