ES2619202T3 - Tejido de tejedura doble entrelazado y métodos de fabricación y de uso del mismo - Google Patents

Tejido de tejedura doble entrelazado y métodos de fabricación y de uso del mismo Download PDF

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ES2619202T3 ES04800586.2T ES04800586T ES2619202T3 ES 2619202 T3 ES2619202 T3 ES 2619202T3 ES 04800586 T ES04800586 T ES 04800586T ES 2619202 T3 ES2619202 T3 ES 2619202T3
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Bryan Loeper
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Abstract

Un tejido entretejido (10) que comprende: (a) un primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11), (b) un segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43), (c) un primer conjunto de y cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29), y (d) un segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30), donde: (i) uno o más cabos dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con uno o más cabos del primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) para formar un primer tejido (31), (ii) uno o más cabos dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con uno o más cabos del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar un segundo tejido (32), (iii) al menos un cabo dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entreteje con al menos un cabo del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para unir el primer tejido (31) al segundo tejido (32), y (iv) al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido (31) se coloca encima del segundo tejido (32); caracterizado por que (a) el primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11) comprende alambres metálicos, (b) el segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43) comprende cintas de filamentos continuos de carbono, (c) el primer conjunto de y cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) comprende alambres metálicos, y (d) el segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) comprende cintas de filamentos continuos de carbono.

Description

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DESCRIPCION
Tejido de tejedura doble entrelazado y metodos de fabricacion y de uso del mismo
La presente solicitud se presenta como una Solicitud de Patente Internacional PCT en nombre de Hexcel Corporation, una empresa estadounidense y residente, el 02 de noviembre de 2004 y reivindica la prioridad de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos N.° de Serie 60/517.959 presentada el 06 de noviembre de 2003.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a tejidos adecuados para su uso como un material para la cafda de rayos. La presente invencion se refiere adicionalmente a metodos de fabricacion y uso de dichos tejidos.
Antecedentes de la invencion
Existe una necesidad en la tecnica de tejidos capaces de proporcionar una o mas propiedades, incluyendo, pero no limitadas a, la resistencia a la cafda de rayos, el refuerzo de la matriz, el soporte estructural, el aislamiento, la resistencia al calor, la conductividad y la reduccion del peso. El documento EP 0 507 108 y el documento US 5 160 485 describe un tejido entretejido de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
Sumario de la invencion
La presente invencion aborda algunas de las necesidades de la tecnica analizadas anteriormente mediante el descubrimiento de un tejido entretejido. El tejido entretejido de la presente invencion puede comprender (i) una diversidad de materiales y (ii) una estructura entretejida para proporcionar una o mas de las propiedades deseables mencionadas anteriormente.
En una realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion, el tejido entretejido comprende (a) un primer conjunto de m cabos de urdimbre, (b) un segundo conjunto de n cabos de urdimbre, (c) un primer conjunto de y cabos de trama y (d) un segundo conjunto de z cabos de trama, donde (i) uno o mas cabos dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre se entretejen con uno o mas cabos dentro del primer conjunto de cabos de trama para formar un primer tejido, (ii) uno o mas cabos dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre se entretejen con uno o mas cabos dentro del segundo conjunto de cabos de trama para formar un segundo tejido, (iii) al menos un cabo dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre se entreteje con al menos un cabo dentro del segundo conjunto de cabos de trama para unir el primer tejido al segundo tejido y (iv) al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido se coloca encima del segundo tejido, como se define en la reivindicacion 1. En una realizacion deseada de la presente invencion, el tejido entretejido comprende un primer tejido de alambres metalicos entretejidos con un segundo tejido de cintas de filamentos continuos de carbono.
En una realizacion a modo de ejemplo adicional de la presente invencion, el tejido entretejido comprende (a) cabos de urdimbre de alambre metalico entretejidos con cabos de trama de alambre metalico para formar un primer tejido, (b) cabos de urdimbre de cintas de filamentos continuos de carbono entretejidos con cabos de trama de cintas de filamentos continuos de carbono para formar un segundo tejido, donde al menos un cabo del primer tejido se entreteje con al menos un cabo del segundo tejido y al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido se coloca encima del segundo tejido.
La presente invencion se refiere adicionalmente a materiales reforzados con fibras que comprenden (i) el tejido entretejido descrito anteriormente, (ii) una o mas capas adicionales que contienen fibras opcionales y (iii) un material de matriz en contacto con el tejido entretejido y las capas opcionales que contienen fibras. El material de matriz puede comprender una diversidad de materiales de matriz, incluyendo, pero no limitados a, resinas termoendurecibles, resinas termoendurecidas, resinas termoplasticas, metales, ceramica, hormigon o cualquier otro material de matriz. Los materiales reforzados con fibras pueden incorporarse en una diversidad de artfculos, tales como componentes de aeronaves.
La presente invencion tambien se refiere a metodos de fabricacion del tejido entretejido descrito anteriormente y materiales reforzados con fibras que contienen el mismo. En una realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion, el metodo de fabricacion de un tejido entretejido comprende las etapas de tejer (a) un primer conjunto de m cabos de urdimbre, (b) un segundo conjunto de n cabos de urdimbre, (c) un primer conjunto de y cabos de trama y (d) un segundo conjunto de z cabos de trama para formar el tejido entretejido, donde: (i) uno o mas cabos dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre se entretejen con uno o mas cabos del primer conjunto de cabos de trama para formar un primer tejido, (ii) uno o mas cabos dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre se entretejen con uno o mas cabos del segundo conjunto de cabos de trama para formar un segundo tejido, (iii) al menos un cabo dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre se entreteje con al menos un cabo del segundo conjunto de cabos de trama para unir el primer tejido al segundo tejido y (iv) al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido se coloca encima del segundo tejido.
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Ademas, la presente invencion se refiere a metodos de uso del tejido entretejido descrito anteriormente y los materiales reforzados con fibras que contienen el mismo. En una realizacion deseada de la presente invencion, el tejido entretejido descrito anteriormente se utiliza como un material para la cafda de rayos que forma una superficie exterior de una aeronave.
Estas y otras caractensticas y ventajas de la presente invencion resultaran evidentes despues de una revision de la siguiente descripcion detallada de las realizaciones divulgadas y las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 representa un tejido a modo de ejemplo de la presente invencion que comprende un primer tejido de alambres metalicos entretejido con un segundo tejido de cintas de filamentos continuos de carbono; y
Las figuras 2A-2C representan un Bosquejo de Cadena Patron a modo de ejemplo utilizado para producir el tejido entretejido a modo de ejemplo que se muestra en la figura 1.
Descripcion detallada de la invencion
Para promover una comprension de los principios de la presente invencion, se indican a continuacion descripciones de realizaciones espedficas de la invencion y se utiliza un lenguaje espedfico para describir las realizaciones espedficas. Sin embargo se entendera que no se pretende ninguna limitacion del alcance de la invencion mediante el uso de lenguaje espedfico. Se contemplan alteraciones, modificaciones adicionales y aplicaciones adicionales de este tipo de los principios de la presente invencion analizada como se le ocurrina normalmente a un experto habitual en la materia a la que pertenece la invencion.
La presente invencion se refiere a un tejido entretejido que comprende un primer tejido entrelazado con un segundo tejido. La presente invencion se refiere adicionalmente a metodos de fabricacion del tejido entretejido, asf como, metodos de uso del tejido entretejido para formar arffculos de fabricacion que contienen fibras. La presente invencion se refiere incluso adicionalmente a arffculos de fabricacion que contienen fibras que comprenden al menos una capa de tejido entretejido y opcionalmente un material de matriz en contacto con la capa de tejido entretejido.
El tejido entretejido de la presente invencion posee una construccion de tejido unica y una diversidad de materiales tejidos que dan como resultado un tejido entretejido que tiene una o mas caractensticas deseables del tejido. Una descripcion detallada del tejido entretejido de la presente invencion se proporciona a continuacion.
I. El tejido entretejido
Los tejidos entretejidos de la presente invencion poseen varias caractensticas ffsicas, que contribuyen a una o mas de las siguientes propiedades deseables: resistencia a la cafda de rayos, blindaje a la IEM, refuerzo de la matriz, soporte estructural, aislamiento, resistencia al calor, conductividad y reduccion del peso.
A. Caractensticas fisicas del tejido entretejido
Las caractensticas ffsicas del tejido entretejido de la presente invencion pueden describirse haciendo referencia al tejido entretejido a modo de ejemplo 10 como se muestra en la figura 1. El tejido entretejido a modo de ejemplo 10 que se muestra en la figura 1 comprende un primer tejido 31 de alambres metalicos (es decir, C51000 (tambien denominado de forma abreviada "C510") de alambre de bronce al fosforo disponible de Fisk Alloy Wire, Inc., Hawthorne, NJ, que tiene un diametro de alambre de 0,004 " y un valor de IACS (Patron Internacional de Cobre Recocido, por sus siglas en ingles) del ~13%) entretejidos con un segundo tejido 32 de cintas de filamentos continuos de carbono (es decir, cinta de filamentos continuos de carbono IM7 6K disponible de Hexcel Corporation, Stamford, CT). Las flechas U y T que se muestran en la figura 1 indican la direccion de la urdimbre y la direccion de la trama respectivamente del tejido entretejido a modo de ejemplo 10. Varios factores contribuyen a las caractensticas ffsicas del tejido entretejido de la presente invencion como se describe a continuacion.
I. Construccion de la tejedura
El tejido entretejido de la presente invencion comprende una construccion de tejedura compleja. La construccion de tejedura compleja puede contener tres componentes del patron de tejedura separados: (1) un primer patron de tejedura del primer tejido, (2) un segundo patron de tejedura del segundo tejido y (3) un tercer patron de tejedura para la tejedura de entrelazado que une el primer tejido al segundo tejido. Cada uno de los tres componentes del patron de tejedura por separado puede comprender independientemente cualquier patron de tejedura conocido, incluyendo, pero no limitado a, un patron de tejedura de tafetan, un patron de tejedura de sarga, un patron de tejedura de saten, un patron de tejedura de sarga inversa, un patron de tejedura acanalado, un patron de tejedura de panal, un patron de tejedura de gasa de vuelta, un patron de tejedura de gasa de vuelta simulada, etc.
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Como se muestra en la figura 1, el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 comprende un primer tejido 31 que tiene un patron de tejedura de tafetan y un segundo tejido 32 que tambien tiene un patron de tejedura de tafetan. El patron de tejedura de tafetan del primer tejido 31 puede reconocerse como se indica a continuacion:
(i) el cabo de urdimbre de alambre metalico 41 se alterna por encima y por debajo de cabos de trama de alambre metalico adyacentes, (ii) el cabo de urdimbre de alambre metalico adyacente 11 (es decir, adyacente al cabo de urdimbre de alambre metalico 41) alterna por debajo y por encima de los mismos cabos de trama de alambre metalico y (iii) el patron de tejedura de tafetan se repite a medida que uno se mueve hacia la derecha en la direccion de la trama T desde el cabo de urdimbre de alambre metalico 11. Analogamente, el patron de tejedura de tafetan del segundo tejido 32 puede reconocerse como se indica a continuacion: (i) el cabo de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono 42 alterna por encima y por debajo de cabos de trama de cinta de filamentos continuos de carbono adyacentes, (ii) el cabo de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono adyacente 43 (es decir, adyacente al cabo de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono 42) alterna por debajo y por encima de los mismos cabos de trama de cinta de filamentos continuos de carbono y (iii) el patron de tejedura de tafetan se repite a medida que uno se mueve hacia la derecha en la direccion de la trama T desde el cabo de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono 43.
El tejido entretejido a modo de ejemplo 10 que se muestra en la figura 1 comprende un primer tejido 31 que tiene un patron de tejedura de tafetan, un segundo tejido 32 que tiene un patron de tejedura de tafetan y una tejedura de entrelazado que tiene un patron de tejedura de sarga. Como se muestra en la figura 1, cada cuarto cabo de urdimbre metalico esta entrelazado con un cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono en un patron que se repite. Por ejemplo, el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 14 se entrelaza con cabos de urdimbre metalicos del primer tejido 31 en las posiciones 15 y 16 dentro del tejido de entrelazado 10. El patron de tejedura de entrelazado del tejido entretejido a modo de ejemplo 10 sigue un patron de entrelazado de sarga como se observa por las siguientes caractensticas de construccion de tejido: (i) el patron de entrelazado se mueve por encima de un cabo de urdimbre en un patron que se repite a medida que cada sexto cabo de trama (es decir, tres cabos de trama de alambre metalico y tres cabos de trama de cinta de filamentos continuos de carbono) se inserta en el tejido entretejido (veanse, por ejemplo, los cabos de trama 24-30 del tejido entretejido a modo de ejemplo 10), (ii) un cabo de trama de entrelazado , cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 14, entrelaza el primer tejido 31 con el segundo tejido 32 en las posiciones 15 y 16, (iii) el siguiente cado de trama de entrelazado (que se mueve hacia abajo en la direccion de la urdimbre U), cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 30, entrelaza el primer tejido 31 con el segundo tejido 32 en las posiciones 17 y 18 y (iv) el siguiente cabo de trama de entrelazado , cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 24, entrelaza el primer tejido 31 con el segundo tejido 32 en las posiciones 19 y 20.
Como se muestra en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10, a medida que uno se mueve a lo largo de la direccion de la urdimbre U del tejido de entrelazado a modo de ejemplo 10, las posiciones de entrelazado entre el primer tejido 31 y el segundo tejido 32 se mueven por encima de un cabo de urdimbre y se repite un modelo de entrelazado cada sexto cabo de trama. Ha de entenderse que el grado de entrelazado entre el primer tejido 31 y el segundo tejido 32 puede aumentarse o disminuirse dependiendo de varios factores incluyendo, pero no limitados a, el uso final del tejido entretejido. Por ejemplo, el patron de tejedura de entrelazado solo puede entrelazar cada decimo o vigesimo cabo de urdimbre dentro del primer tejido 31. Ademas, el patron de tejedura de entrelazado solo puede repetirse despues de que cada octavo o decimo sexto cabo de trama se inserta en el tejido entretejido (a diferencia de cada sexto cabo de trama como se muestra en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10).
Como se ha analizado anteriormente, el patron de tejedura de entrelazado puede comprender un patron de tejedura distinto del patron de tejedura de sarga de entrelazado que se muestra en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10. Por ejemplo, se podna utilizar un patron de tejedura de tafetan de entrelazado, donde los mismos cabos de urdimbre del primer tejido 31 se entretejen repetidamente con los cabos de trama del segundo tejido 32.
2. Densidad del tejido entretejido
El tejido entretejido de la presente invencion puede tener una densidad de tejido que vana dependiendo de varios factores incluyendo, pero no limitados a, el tipo de cabos utilizados dentro del primer tejido 31, el tipo de cabos utilizados dentro del segundo tejido 32 y el uso final del tejido entretejido. En una realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion, el tejido entretejido comprende hasta aproximadamente 100 cabos totales por 2,54 cm (pulgada) (es decir, cabos dentro del primer tejido 31 y cabos dentro del primer tejido 32) en la direccion de la urdimbre, en la direccion de la trama o en ambas direcciones del tejido entretejido. En otras realizaciones a modo de ejemplo de la presente invencion, el tejido entretejido comprende de aproximadamente 2 a aproximadamente 60 cabos totales por 2,54 cm (pulgada) en la direccion de la urdimbre, en la direccion de la trama o en ambas direcciones del tejido entretejido.
La distribucion de los cabos dentro del primer tejido 31 frente al segundo tejido 32 puede ser igual o desigual. En otras palabras, puede ser deseable que el primer tejido tenga una densidad de tejido relativamente baja (por ejemplo, de 1 a 3 cabos/2,54 cm (pulgada)) en la direccion de la urdimbre, en la direccion de la trama o en ambas direcciones del primer tejido, mientras que el segundo tejido tiene una densidad de tejido relativamente alta (por
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ejemplo, de 24 a 60 cabos/2,54 cm (pulgada)) en la direccion de la urdimbre, en la direccion de la trama o en ambas direcciones del segundo tejido. En otras realizaciones de la presente invencion, puede ser deseable que el primer tejido tenga una densidad de tejido relativamente alta (por ejemplo, de 24 a 60 cabos/2,54 cm (pulgada)) en la direccion de la urdimbre, en la direccion de la trama o en ambas direcciones del primer tejido, mientras que el segundo tejido tiene una densidad de tejido relativamente baja (por ejemplo, de 1 a 4 hilos/2,54 cm (pulgada)) en la direccion de la urdimbre, en la direccion de la trama o en ambas direcciones del segundo tejido.
En una realizacion deseada de la presente invencion, la distribucion de cabos entre el primer tejido 31 y el segundo tejido 32 es sustancialmente igual y el numero de cabos totales por 2,54 cm (pulgada) vana de aproximadamente 12 a aproximadamente 26 cabos/2,54 cm (pulgada) en las direcciones tanto de la urdimbre como de la trama del tejido entretejido (es decir, de aproximadamente 6 a aproximadamente 13 cabos/2,54 cm (pulgada) tanto en la direccion de la urdimbre como en la de la trama de cada uno del primer tejido 31 y el segundo tejido 32). Mas de manera deseable, el numero de cabos totales por 2,54 cm (pulgada) vana de aproximadamente 18 a aproximadamente 24 cabos/2,54 cm (pulgada), tanto en la direccion de la urdimbre como en la de la trama del tejido entretejido (es decir, de aproximadamente 9 a aproximadamente 12 cabos/2,54 cm (pulgadas) tanto en la direccion de la urdimbre como en la de la trama de cada uno del primer tejido 31 y el segundo tejido 32).
2. Posicion del primer tejido en relacion al segundo tejido
Tejido dentro del tejido entretejido
La construccion de tejedura descrita anteriormente del tejido entretejido de la presente invencion permite la produccion de tejidos entretejidos que tengan un gran porcentaje del primer tejido de colocado sobre el segundo tejido del tejido entretejido. Como se muestra en la figura 1, el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 comprende el primer tejido 31, cuya mayor parte se coloca encima del segundo tejido 32. Ha de senalarse que los cabos de alambre metalico de la urdimbre y de la trama del primer tejido 31 estan todos colocados encima de los cabos de cinta de filamentos continuos de carbono de la urdimbre y de la trama del segundo tejido 32. Incluso en las posiciones de entrelazado 15, 16, 17, 18, 19 y 20, los cabos de urdimbre de alambre metalico dentro del primer tejido 31 se colocan encima de los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono correspondientes dentro del segundo tejido 32. En una construccion de tejido de este tipo, la parte posterior del tejido entretejido a modo de ejemplo 10 (no se muestra) esta sustancialmente libre, y de manera deseable, completamente libre, de la porcion del primer tejido 31. En otras palabras, una superficie exterior de tela entretejida a modo de ejemplo 10 comprende el 100 % del segundo tejido 32.
Ha de senalarse adicionalmente que en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 todas las porciones de cabos de alambre metalico de la urdimbre y de la trama dentro del primer tejido 31 se colocan sobre el segundo tejido 32 a excepcion de las porciones de cabos de urdimbre de alambre metalico del primer tejido 31 que estan entrelazadas con los cabos de trama de segundo tejido 32 tales como los que se muestran en las posiciones 15, 16, 17, 18, 19 y 20 dentro del tejido entretejido a modo de ejemplo 10. Una construccion de tejido de este tipo permite la produccion de tejidos entretejidos que tienen un alto grado de materiales del primer tejido colocados sobre los materiales del segundo tejido y aun asf estan entrelazados con el segundo tejido.
En una realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion, al menos el 50 por ciento en peso (pep) del primer tejido se coloca sobre el segundo tejido del tejido entretejido. En los tejidos entretejidos de la presente invencion, la cantidad de primer tejido colocado sobre el segundo tejido puede ser tan alta como del 99 por ciento en peso (pep) del primer tejido. De manera deseable, los tejidos entretejidos de la presente invencion se construyen para que tengan por lo menos el 50 pep del primer tejido posicionado sobre el segundo tejido, de manera mas deseable, al menos el 70 (75, 80, 85, 90, 95) pep del primer tejido colocado sobre el segundo tejido del tejido entretejido.
Ha de senalarse que en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 ninguno de los cabos de trama de alambre metalico dentro primer tejido 31 se entreteje con los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos del segundo tejido 32. Una construccion de tejido de este tipo aumento la cantidad de primer tejido 31 colocado sobre el segundo tejido 32. Sin embargo, ha de entenderse que la presente invencion tambien abarca tejidos entretejidos, que pueden poseer un cierto grado deseado de entrelazado entre los cabos de trama del primer tejido 31 y los cabos de urdimbre del segundo tejido 32.
En una realizacion adicional de la presente invencion, se entreteje un primer tejido de alambres metalicos con un segundo tejido que comprende un componente principal en forma de cabos de cinta de filamentos continuos de carbono y un componente secundario de hilos trazadores de vidrio. En esta realizacion, los hilos trazadores de vidrio pueden estar presentes en una cantidad de hasta aproximadamente el 50 %, de manera mas deseable, en una cantidad minima unicamente para el entrelazado con el primer tejido. Una construccion de tejido de este tipo permite que el 100 % de los alambres metalicos esten sobre el componente principal (es decir, el componente de cinta de filamentos continuos de carbono) del segundo tejido. Ha de entenderse que la combinacion anterior de los componentes primario y secundario puede comprender cualquier otra combinacion de materiales.
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B. Construccion de tejido
Los tejidos entretejidos de la presente invencion pueden comprender uno o mas tipos de material para formar el primer tejido y el segundo tejido del tejido entretejido. En una realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion, el primer tejido y el segundo tejido del tejido entretejido comprenden juntos un solo tipo de material, tal como un hilo o cinta de filamentos continuos de carbono o de grafito. En una realizacion adicional de la presente invencion, el primer tejido puede comprender un primer material y el segundo tejido puede comprender un segundo material, donde el segundo material es diferente del primer material (por ejemplo, el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 de la figura 1). En mas realizaciones adicionales de la presente invencion, uno o ambos de los tejidos primero y segundo pueden comprender dos o mas tipos diferentes de material (por ejemplo, pueden utilizarse alambres metalicos y cintas de filamentos continuos de carbono tanto en el primer tejido como en el segundo o pueden utilizarse alambres metalicos en el primer tejido mientras que se utilizan cintas de filamentos continuos de carbono e hilos de vidrio en el segundo tejido).
Los materiales adecuados para su uso en los tejidos entretejidos de la presente invencion incluyen, pero no se limitan a, alambre metalico, cintas de filamentos continuos de carbono (o fibras o hilos), fibras o hilos de aramida, fibras o hilos de fibra de vidrio, fibras o hilos de cuarzo, fibras o hilos NOMEX®, fibras o hilos ceramicos, hilos polimericos, fibras o filamentos, o una combinacion de los mismos. Las cintas de filamentos continuos de carbono pueden ser cintas de filamentos continuos de carbono derivadas de poliacrilonitrilo (PAN) o brea. En una realizacion deseada de la presente invencion, el tejido entretejido comprende alambres metalicos en combinacion con cintas de filamentos continuos de carbono. Se proporciona a continuacion una descripcion de alambres metalicos a modo de ejemplo y cintas de filamentos continuos de carbono para su uso en la presente invencion.
1. Alambres metalicos
Puede utilizarse una diversidad de alambres metalicos en la presente invencion. Los alambres metalicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, alambre de bronce al fosforo, alambre de cobre, alambre de aleacion de mquel/cobre y alambre de cobre niquelado. Los alambres metalicos espedficos adecuados para su uso en la presente invencion incluyen, pero no se limitan a, alambres de bronce al fosforo C51000, alambres de bronce al fosforo C52100, alambres de bronce al fosforo C52400, alambres de aleacion de NiCu C72500, alambres de cobre niquelado C11000, alambres de aleacion de CuZnSn C48600 y alambres de Cu C10200. Cualquiera de los alambres metalicos mencionados anteriormente puede ser alambre "estirado" o "recocido". Adicionalmente, cualquiera de los alambres metalicos mencionados anteriormente puede utilizarse en forma de un alambre individual o puede utilizarse en combinacion con otros alambres identicos o diferentes para formar alambres retorcidos que tengan hasta aproximadamente seis alambres individuales dentro de un alambre retorcido dado.
En una realizacion de la presente invencion, los alambres metalicos utilizados para formar el tejido entretejido de la presente invencion poseen un grado deseado de conductividad electrica como se determina utilizando el sistema del IACS (Patron Internacional de Cobre Recocido, por sus siglas en ingles). Las fibras metalicas poseen de manera deseable una conductividad electrica de al menos el 8 % del IACS. En algunas realizaciones de la presente invencion, las fibras metalicas tienen una conductividad electrica de aproximadamente el 9 % del IACS a aproximadamente el 20 % del IACS. En otras realizaciones de la presente invencion, los alambres metalicos tienen de manera deseable una conductividad electrica de mas de aproximadamente el 95 % del IACS, de manera mas deseable, de aproximadamente el 98 % al 100 % del IACS.
Pueden utilizarse varios alambres metalicos disponibles en el mercado en la presente invencion. Los alambres metalicos disponibles en el mercado adecuados incluyen, pero no se limitan a, un alambre de bronce al fosforo C51000 (ya sea estirado o recocido) (~ 13-15 % del IACS), un alambre de aleacion de Ni/Cu 75/25 (88 % en peso de Cu; 2 % en peso de Sn; 10 % en peso de Ni) (~9-11 % del IACS) y alambre de cobre niquelado que comprende aproximadamente el 96 % en peso de Cu y aproximadamente el 4 % en peso de Ni (~98-100 % del IACS). Los alambres metalicos mencionados anteriormente disponibles en el mercado estan disponibles de, al menos, las siguientes fuentes: California Fine Wire Co. (Grover Beach, CA); A1 Wire Tech, Inc. (Rockford, IL) Torpedo Specialty Wire, Inc. (Rocky Mount, NC); Pelican Wire Co., Inc. (Naples, Fl); Fisk Alloy Wire, Inc. (Hawthorne, Nj); ACI Alloys (San Jose, CA); Polymet Corp. (Cincinnati, OH); Radcliff Wire, Inc. (Bristol, CT); y R&F Alloy Wires, Inc. (Fairfield, NJ).
En una realizacion deseada de la presente invencion, el primer tejido del tejido entretejido comprende alambres de cobre niquelados. Los alambres de cobre niquelado proporcionan varias ventajas por encima de otros alambres metalicos, incluyendo, pero no limitadas a, resistencia a la corrosion, un alto grado de conductividad electrica (mayor del 95 % del IACS) y una union posiblemente potenciada a algunos materiales de matriz, tales como algunas resinas epoxi. En una realizacion deseada de la presente invencion, todos los cabos de urdimbre y de trama dentro del primer tejido del tejido entretejido comprenden alambres de cobre niquelado.
Los alambres metalicos pueden tener cualquier configuracion de seccion transversal conocida. Normalmente, los alambres metalicos utilizados en la presente invencion tienen una configuracion de seccion transversal sustancialmente redonda. Como alternativa, los alambres metalicos pueden tener una configuracion de seccion
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transversal seleccionada entre cualquiera de las siguientes configuraciones de seccion transversal: eKptica, triangular, cuadrada, rectangular, rombo, etc.
Cualquiera de los alambres metalicos mencionados anteriormente puede tener de manera deseable un diametro de alambre promedio de hasta aproximadamente 20 milesimas de pulgada (0,020 pulgadas (508 micrometros)). Normalmente, los alambres metalicos utilizados en la presente invencion tienen un diametro de alambre promedio que vana de aproximadamente 1 milesima de pulgada (25,4 micrometros) a aproximadamente 8 milesimas de pulgada (203,2 micrometros), de manera deseable, de aproximadamente 1 milesima de pulgada (25,4 micrometros) a aproximadamente 5 milesimas de pulgada (127 micrometros), de manera mas deseable, de aproximadamente 3 milesimas de pulgada (76,2 micrometros) a aproximadamente 5 milesimas de pulgada (127 micrometros). Como se ha analizado anteriormente, uno o mas alambres metalicos individuales pueden retorcerse con otros alambres metalicos para formar alambres retorcidos. Normalmente, los alambres metalicos retorcidos tienen un diametro de alambre retorcido promedio de hasta aproximadamente 30 milesimas de pulgada (760 micrometros).
2. Cintas de filamentos continuos de carbono o grafito
En la presente invencion pueden utilizarse cualesquier cintas de filamentos continuos de carbono o grafito disponibles. Normalmente, las cintas de filamentos continuos de carbono tienen de aproximadamente 1.000 (1K) a aproximadamente 24.000 (24K) filamentos por cinta de filamentos continuos y un modulo que vana de aproximadamente 31: 6,89 103 MPa (Msi) (millones de libras por pulgada cuadrada)) a 130 Msi. En una realizacion deseada de la presente invencion, las cintas de filamentos continuos de carbono comprenden 6K (es decir, 6.000 filamentos por cinta de filamentos continuos) cintas de filamentos continuos de carbono que tienen un modulo de convencional a ultra alto. En otras realizaciones de la presente invencion, las cintas de filamentos continuos de carbono comprenden cintas de filamentos continuos de carbono que incluyen, pero no se limitan a, hilo de 6K de modulo convencional, hilo de 6K de modulo alto, hilo de 3K de modulo convencional e hilo de 3K de modulo alto.
Las cintas de filamentos continuos de carbono utilizadas en la presente invencion comprenden normalmente una composicion de encolado aplicada como recubrimiento sobre al menos una porcion de una superficie exterior de los filamentos dentro de la cinta de filamentos continuos de carbono cuando se reciben del fabricante. Las composiciones de encolado adecuadas incluyen, pero no se limitan a, composiciones de encolado G, GP, H, S, R y GS de Hexcel Corporation (Stamford, CT); composiciones de encolado 1, 2, 3, 4, 5, 6, F y 9 de Toray Industries, Inc. (Tokio, JP); composiciones de encolado UC309 y AP200 de Cytec Industries, Inc. (West Paterson, NJ); y composiciones de encolado EPO1 EPO3, F301, F402 y A303 de Toho Tenax Co, Ltd (Menlo Park, CA).
En una realizacion deseada de la presente invencion, la cinta de filamentos continuos de carbono esta encolada con una composicion de encolado 40B, una composicion de encolado 40A o una composicion de encolado 50B de Toray Industries, Inc. (Tokio, JP). Toray utiliza un sistema de numeros/letras para identificar las composiciones de encolado. Por ejemplo, el primer numero de la designacion "40B" identifica la qmmica de la composicion de encolado, el segundo numero identifica si la composicion de encolado es un tratamiento de superficie o no y la letra identifica la cantidad de la composicion de encolado. La composicion de encolado "40B" comprende (i) una qmmica de composicion de encolado que contiene, en combinacion, resina epoxi, resina fenolica y BMI (el tipo "4" de encolado), (ii) una composicion de encolado en forma de un tratamiento de superficie (la designacion "0") y (iii) una composicion de encolado a un nivel de tamano del 1,0 por ciento en peso (pep), basado en un peso total de la cinta de filamentos continuos encolada (la designacion "B"). De manera deseable, la composicion de encolado de la cinta de filamentos continuos de carbono comprende una composicion de encolado 40B como se ha definido anteriormente.
En la presente invencion pueden utilizarse varias cintas de filamentos continuos de carbono disponibles en el mercado. Las cintas de filamentos continuos de carbono disponibles en el mercado adecuadas incluyen, pero no se limitan a, la cinta de filamentos continuos de carbono T800HB 6K que tiene una composicion de encolado 40B disponible de Toray Industries, Inc. (Tokio, JP) y la cinta de filamentos continuos de carbono IM7 que tiene una composicion de encolado GP disponible de Hexcel Corporacion (Stamford, CT).
C. Construcciones de tejido a modo de ejemplo
En una realizacion deseada de la presente invencion, el segundo tejido del tejido entretejido comprende cintas de filamentos continuos de carbono T800HB que tienen una composicion de encolado 40B sobre las mismas tanto en las direcciones tanto de la urdimbre como de la trama del segundo tejido. En una realizacion deseada de la presente invencion, el segundo tejido que comprende una cinta de filamentos continuos de carbono T800HB esta entrelazado con un primer tejido que comprende alambres de cobre niquelado, en las direcciones tanto de la urdimbre como de la trama del primer tejido como se ha descrito anteriormente.
En una realizacion adicional de la presente invencion, el segundo tejido del tejido entretejido comprende cintas de filamentos continuos de carbono en la direccion de la urdimbre y cintas de filamentos continuos de carbono e hilos de vidrio en la direccion de la trama del segundo tejido. En esta realizacion, los hilos de vidrio pueden estar presentes como un hilo trazador que se entreteje con el segundo tejido y entrelaza el segundo tejido con el primer
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tejido. Por ejemplo, el primer tejido puede comprender alambres metalicos y los hilos de vidrio se entrelazan con los alambres metalicos que corren en la direccion de la urdimbre del primer tejido (por ejemplo, en lugar de cintas de filamentos continuos de carbono que se entrelazan con cabos de urdimbre de alambre metalico como se muestran en la figura 1, los cabos de trama de hilo de vidrio dentro del segundo tejido se entrelazan con cabos de urdimbre de alambre metalico). En esta realizacion, el 100 % del alambre metalico se coloca encima de las cintas de filamentos continuos de carbono del segundo tejido puesto que el hilo de vidrio del segundo tejido se utiliza para entrelazar con el alambre metalico del primer tejido.
En una realizacion adicional mas de la presente invencion, el segundo tejido del tejido entretejido comprende cintas de filamentos continuos de carbono derivadas de PAN en las direcciones tanto de la urdimbre como de la trama del segundo tejido, mientras que el primer tejido comprende cintas de filamentos continuos de carbono derivadas de brea en las direcciones tanto de la urdimbre como de la trama del primer tejido. En esta realizacion, las cintas de filamentos continuos de carbono derivadas de brea proporcionan potencialmente una o mas propiedades deseadas al tejido entretejido, tales como la conductividad electrica y el blindaje a la IEM.
Como se ha analizado anteriormente, en cualquiera de los tejidos entretejidos de la presente invencion, cada tejido del tejido entretejido (es decir, los tejidos primero y segundo) puede comprender independientemente uno o mas tipos de materiales, un patron de tejedura distinto y una densidad de tejedura del tejido deseada para proporcionar las propiedades deseadas en el tejido entretejido global. Por ejemplo, en el tejido entretejido descrito anteriormente que comprende un primer tejido de alambre metalico y un segundo tejido de cinta de filamentos continuos de carbono/hilo trazador de vidrio, el hilo trazador de vidrio del segundo tejido puede representar tanto como el 50 % de los hilos totales en el segundo tejido o tan poco como el 5 % de los hilos totales en el segundo tejido basandose en el numero total de cintas de filamentos continuos de carbono e hilos de vidrio. Los hilos trazadores de vidrio pueden estar presentes en el segundo tejido solo como un componente de entrelazado del segundo tejido. En otras palabras, cada hilo trazador de vidrio en el segundo tejido entrelaza con el primer tejido de alambre metalico.
II. Materiales reforzados con fibras
La presente invencion tambien se refiere a materiales reforzados con fibras que comprenden el tejido entretejido de la presente invencion. Los materiales reforzados con fibras pueden comprender una sola capa de tejido entretejido o multiples capas de tejido entretejido solo o en combinacion con otras capas que contienen fibras. Las capas que contienen fibras adecuadas incluyen, pero no se limitan a, tejidos, tejidos no tejidos, tejidos de punto, tejidos unidireccionales o una combinacion de los mismos. En una realizacion de la presente invencion, el tejido entretejido se combina con al menos una capa que contiene fibras adicional para formar una pluralidad de capas que contienen fibras, donde al menos una capa mas exterior de la pluralidad de capas que contienen fibras comprende el primer tejido del tejido entretejido. En esta realizacion, la una o mas capas adicionales que contienen fibras pueden incluir cualquiera de las capas que contienen fibras descritas anteriormente incluyendo un tejido entretejido adicional de la presente invencion.
Los materiales reforzados con fibras de la presente invencion pueden comprender un tejido entretejido, como se ha descrito anteriormente, en combinacion con un material de matriz en contacto con el tejido entretejido. El grado de contacto entre el material de matriz y el tejido entretejido puede variar dependiendo del uso final del material reforzado con fibras. En una realizacion de la presente invencion, el material de matriz entra en contacto con el segundo tejido del tejido entretejido pero no lo encapsula. En una realizacion adicional de la presente invencion, el material de matriz encapsula el segundo tejido del tejido entretejido, pero no el primer tejido. En una realizacion adicional mas de la presente invencion, el material de matriz encapsula completamente el tejido entretejido.
Puede utilizarse una diversidad de materiales de matriz en combinacion con los tejidos entretejidos de la presente invencion para producir materiales reforzados con fibras. Los materiales de matriz adecuados incluyen, pero no se limitan a, resinas termoendurecibles (por ejemplo, resinas epoxi, esteres de vinilo, etc.), resinas termoendurecidas, materiales termoplasticos, metales, ceramica, hormigon o combinaciones de los mismos. En una realizacion deseada de la presente invencion, el material de matriz comprende una resina epoxi termoendurecible o termoendurecida.
En la presente invencion pueden utilizarse varios sistemas de resinas epoxi disponibles en el mercado. Los sistemas de resina epoxi adecuados incluyen, pero no se limitan a, sistemas de resina epoxi HX1610-1, M21 y 8552 de Hexcel Corporation (Stamford, CT) y sistema de resina epoxi F3900 de Toray Industries, Inc. (Tokio, JP). En una realizacion deseada de la presente invencion, la matriz comprende un sistema de resina epoxi F3900.
Los materiales reforzados con fibras de la presente invencion pueden comprender de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 95 por ciento en peso (pep) de capas que contienen fibras que incluyen al menos una capa de tejido entretejido y de aproximadamente el 95 al 5 pep de al menos un material de matriz, donde los porcentajes en peso se basan en el peso total de las capas que contienen fibras y el material de matriz. Normalmente, los materiales reforzados con fibras de la presente invencion comprenden de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 80 pep de una o mas capas que contienen fibras que incluyen al menos una capa de tejido entretejido y de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 20 pep de al menos un material de matriz, donde los
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porcentajes en peso se basan en el peso total de las capas que contienen fibras y el material de matriz. En una realizacion deseada, los materiales reforzados con fibras comprenden de aproximadamente el 60 pep de una o mas capas que contienen fibras que incluyen al menos una capa de tejido entretejido y aproximadamente el 40 de al menos un material de matriz, tal como un sistema de resinas epoxi, donde los porcentajes en peso se basan en el peso total de las capas que contienen fibras y el material de matriz.
En una realizacion de la presente invencion, se proporcionan productos preimpregnados que comprenden un tejido entretejido de la presente invencion dentro de una matriz de resina epoxi. En esta realizacion, la resina epoxi es una resina epoxi curable en fase B, que puede curarse adicionalmente mediante la aplicacion de calor y/o presion adicionales. Los productos preimpregnados de la presente invencion pueden combinarse con otras capas que contienen fibras y/o productos preimpregnados que contienen fibras para producir diversos artfculos de fabricacion. En una realizacion deseada de la presente invencion, el artfculo de fabricacion es un componente de una aeronave. Cuando se utiliza como una capa exterior del componente de aeronave, el tejido entretejido de la presente invencion proporciona propiedades excepcionales para la cafda de rayos al componente de aeronave resultante.
Pueden prepararse otros artfculos de fabricacion a partir de los materiales reforzados con fibras de la presente invencion. Los artfculos de fabricacion adecuados incluyen, pero no se limitan a, componentes de aviacion comercial, militar y civil (es decir, aeronaves y componentes de aeronaves), componentes de energfa eolica (es decir, helices eolicas para la generacion de energfa), etc.
Pueden prepararse artfculos de fabricacion a partir de los materiales reforzados con fibras de la presente invencion mediante cualquier metodo conocido de combinacion de los tejidos entretejidos de la presente invencion con un componente de artfculo adicional, tal como uno o mas de los materiales de matriz descritos anteriormente. Ademas de la preparacion de productos preimpregnados, tambien pueden formarse artfculos de fabricacion que contienen los materiales reforzados con fibras de la presente invencion utilizando otras tecnicas tales como el moldeo por transferencia de resina (MTR), la infusion de pelfcula de resina (IPR), la pultrusion, la extrusion, etc.
III. Metodos de fabricacion de un tejido entretejido
La presente invencion se refiere adicionalmente a metodos de fabricacion del tejido entretejido descrito anteriormente. Puede describirse un metodo a modo de ejemplo de fabricacion de un tejido entretejido de la presente invencion con respecto al tejido entretejido a modo de ejemplo 10 de la figura 1. Como se muestra en la figura 1, el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 comprende un primer conjunto de m cabos de urdimbre (es decir, alambres metalicos) y un segundo conjunto de n cabos de urdimbre (es decir, cinta de filamentos continuos de carbono). El primer conjunto de m cabos de urdimbre y el segundo conjunto de n cabos de urdimbre pueden extraerse de la misma cantara o de dos cantaras separadas y se alimentan en un telar. En el caso del tejido entretejido a modo de ejemplo 10, uno de cada dos cabos de urdimbre alimentados en el telar es del primer conjunto de m cabos de urdimbre, mientras que uno de cada dos cabos de urdimbre comprende un cabo del segundo conjunto de n cabos de urdimbre (es decir, se alimentan en el telar cabos de urdimbre de alambre metalico y cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono alternos). Una descripcion de un proceso de tejido para tejer el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 se describira con referencia a los cabos de trama 21 a 30 de la figura 1.
Cada cabo de urdimbre del primer conjunto de m cabos de urdimbre y cada cabo de urdimbre del segundo conjunto de n cabos de urdimbre se enhebra a traves del ojo de un lizo. Cada lizo individual esta unido a una montura de lizos dada. Se utilizan multiples monturas de lizos para producir un tejido entretejido dado. Por ejemplo, se utilizan 8 monturas de lizos para tejer el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 que se muestra en la figura 1. El movimiento de las monturas de lizos individuales en una direccion hacia arriba y hacia abajo con respecto a otras monturas de lizos crea una calada para que entre un cabo de trama individual. Una vez que un cabo de trama se ha insertado en una calada, un peine bate (es decir, empuja) el cabo de trama recien colocado en un cuerpo del tejido entretejido.
Comenzando con la insercion del cabo de trama de alambre metalico 21 en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10, se crea una calada (denominada en el presente documento calada2i) mediante los siguientes movimientos de una o mas monturas de lizos: (i) mover uno de cada dos cabos de urdimbre de alambre metalico del primer conjunto de m cabos de urdimbre a una posicion hacia arriba, (ii) mover los cabos de urdimbre de alambre metalico restantes del primer conjunto de m cabos de urdimbre (es decir, cabos de urdimbre alternados o uno de cada dos) a una posicion hacia abajo y (iii) mover todos los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono del segundo conjunto de n cabos de urdimbre a una posicion hacia abajo. El cabo de trama de alambre metalico 21 se inserta en la calada2i. Despues de que un peine bate el cabo de trama 21 en el cuerpo del tejido entretejido a modo de ejemplo 10, las monturas de lizos se mueven para crear una nueva calada para el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 22.
La calada creada para el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 22 (denominada en el presente documento calada22) se crea mediante los siguientes movimientos de una o mas monturas de lizos: (i) mover todos los cabos de urdimbre de alambre metalico del primer conjunto de m cabos de urdimbre a una posicion hacia arriba, (ii) mover uno de cada dos cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono del segundo conjunto de
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n cabos de urdimbre a una posicion hacia arriba y (iii) mover los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono restantes (es decir, uno de cada dos cabos de urdimbre) del segundo conjunto de n cabos de urdimbre a una posicion hacia abajo. El cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 22 se inserta en la calada22 recien creada y el peine bate el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 22 recien colocado en el cuerpo del tejido.
Puesto que el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 comprende un primer tejido 31 que tiene un patron de tejedura de tafetan, la siguiente calada creada para el cabo de trama de alambre metalico 23 (denominada en el presente documento calada23) se crea mediante los siguientes movimientos de una o mas monturas de lizos: (i) mover los cabos de urdimbre de alambre metalico del primer conjunto de m cabos de urdimbre que estaban en una posicion hacia abajo para la calada2i a una posicion hacia arriba, (ii) mover los cabos de urdimbre de alambre metalico restantes del primer conjunto de m cabos de urdimbre (es decir, los cabos de urdimbre metalicos que estaban en una posicion hacia arriba para la calada2i) a una posicion hacia abajo y (iii) mover todos los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono del segundo conjunto de n cabos de urdimbre a una posicion hacia abajo. Despues, el cabo de trama de alambre metalico 23 se inserta en la calada23 recien creada y se bate en el cuerpo del tejido entretejido a modo de ejemplo 10 mediante un peine.
La siguiente calada creada para el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 24 (denominada en el presente documento calada24) representa la primera calada de entrelazado en la presente descripcion del proceso de tejido para producir el tejido entretejido a modo de ejemplo 10. La calada24 para recibir el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 24 se crea mediante los siguientes movimientos de una o mas monturas de lizos: (i) mover todos los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono dentro del segundo conjunto de n cabos de urdimbre que estaban en una posicion hacia arriba para la calada22 a una posicion hacia abajo, (ii) mover los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono restantes del segundo conjunto de n cabos de urdimbre (es decir, los cabos de cinta de filamentos continuos de carbono que estaban en una posicion hacia abajo para la calada22) a una posicion hacia arriba y (iii) mover cada cuarto cabo de urdimbre metalico dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre a una posicion hacia abajo. Se inserta el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 24 en la calada24 recien creada para entrelazar el primer tejido 31 con el segundo tejido 32. El cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 24 insertado del segundo tejido 32 se entrelaza con cabos de urdimbre de alambre metalico del primer tejido 31 en las posiciones 19 y 20, como se muestra en la figura 1.
La siguiente calada creada para la insercion del cabo de trama de alambre metalico 25 en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 (denominada en el presente documento calada25) se crea mediante los mismos movimientos de montura de lizos que se han descrito anteriormente durante la insercion del cabo de trama metalico 21 en la calada2i. La siguiente calada creada para la insercion del cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 26 en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 (denominada el presente documento calada26) se crea mediante los mismos movimientos de montura de lizos que se han descrito anteriormente durante la insercion del cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 22 en la calada22. La siguiente calada creada para la insercion del cabo de trama de alambre metalico 27 en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 (denominada en el presente documento calada27) se crea mediante los mismos movimientos de montura de lizos que se han descrito anteriormente durante la insercion del cabo de trama metalico 23 en la calada23.
La siguiente calada creada para el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 28 (denominada en el presente documento calada28) se crea mediante los siguientes movimientos de una o mas monturas de lizos: (i) mover todos los cabos de urdimbre de alambre metalico dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre a una posicion hacia arriba, (ii) mover todos los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono dentro del segundo conjunto de n cabos de urdimbre que estaban en una posicion hacia arriba para la calada26 a una posicion hacia abajo y (iii) mover los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono restantes del segundo conjunto de n cabos de urdimbre (es decir, los cabos de cinta de filamentos continuos de carbono que estaban en una posicion hacia abajo para la calada26) a una posicion hacia arriba. El cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 28 se inserta en la calada28 recien creada.
La siguiente calada creada para la insercion del cabo de trama de alambre metalico 29 en el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 (denominada en el presente documento calada2g) se crea mediante los mismos movimientos de montura de lizos que se han descrito anteriormente durante la insercion del cabo de trama metalico 25 en la calada25. La siguiente calada creada para el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 30 (denominada en el presente documento calada3o) representa la segunda calada de entrelazado en la presente descripcion del proceso de tejido para producir el tejido entretejido a modo de ejemplo 10. La calada3o para recibir el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 30 se crea mediante los siguientes movimientos de una o mas monturas de lizos: (i) mover los cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono dentro del segundo conjunto de n cabos de urdimbre en posiciones hacia arriba y abajo similares a la calada26, y (ii) mover cada cuarto cabo de urdimbre de alambre metalico dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre a una posicion hacia abajo, donde cada cuarto cabo de urdimbre de alambre metalico seleccionado esta inmediatamente a la izquierda de los cabos de urdimbre de alambre metalico entrelazados, entrelazados mediante el cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 24. El cabo de trama de cinta de filamentos continuos de carbono 30 se
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inserta en la calada30 reden creado para entrelazar el primer tejido 31 con el segundo tejido 32 en las posiciones 17 y 18, como se muestra en la figura 1.
Para la produccion del tejido entretejido a modo de ejemplo 10, el proceso de tejido descrito anteriormente se repite para la insercion de cabos de trama de alambre metalico y cabos de trama de cinta de filamentos continuos de carbono alternos. En cada calada de entrelazado, cada cuarto cabo de urdimbre de alambre metalico dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre se mueve a una posicion hacia abajo, donde los cabos de urdimbre de alambre metalico seleccionados estan inmediatamente a la izquierda de los cabos de urdimbre de alambre metalico entrelazados, entrelazados durante la etapa de entrelazado anterior.
El proceso de tejido para producir el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 tambien puede entenderse revisando los componentes del bosquejo de cadena patron que se muestran en las figuras 2A-2C. Los ingenieros de diseno textil normalmente utilizan componentes del bosquejo de cadena patron, tales como los que se muestran en las figuras 2A-2C, para disenar un tejido dado. Como se muestra en las figuras 2A-2C, los componentes del bosquejo de cadena patron incluyen un bosquejo de cadena patron 200 (figura 2A), un patron de seleccion de color 201 (figura 2B) y un patron de dibujo de montura de lizos 202 (figura 2C). El bosquejo de cadena patron 200 de la figura 2A comprende una representacion de pasada 205, una configuracion de hilo/cinta de filamentos continuos 206, una configuracion de montura de lizos 207, areas sombreadas 208, que indican que una montura de lizos dada esta en una posicion "hacia arriba" y areas sin sombrear 209, que indican que un montura de lizos dada no esta en una posicion "hacia arriba".
Teniendo en cuenta los componentes del bosquejo de cadena patron de ejemplo que se muestran en las figuras 2A- 2C, un ingeniero de diseno textil sena capaz de reproducir el tejido entretejido a modo de ejemplo 10 que se muestra en la figura 1 sin la descripcion anterior del proceso de tejido para la produccion de tejido entretejido a modo de ejemplo 10.
Como se ha analizado anteriormente, el tejido entretejido de la presente invencion puede producirse utilizando un procedimiento de tejido como se ha descrito anteriormente para producir un primer tejido que tenga un primer patron de tejedura, un segundo tejido que tenga un segundo patron de tejedura y un patron de tejedura de entrelazado seleccionado entre cualquiera de los patrones de tejedura descritos anteriormente. Los movimientos ascendentes y descendentes de una o mas monturas de lizos durante la insercion de cada cabo de trama dan como resultado un patron de tejedura dado para el primer tejido, el segundo tejido y el patron de tejedura de entrelazado. Adicionalmente, los movimientos ascendentes y descendentes de una o mas monturas de lizos pueden utilizarse para controlar el grado de entrelazado entre el primer tejido y el segundo tejido del tejido entretejido de la presente invencion.
Los tejidos entretejidos de la presente invencion descritos anteriormente y los metodos de fabricacion de los mismos pueden tejerse en una diversidad de maquinas de tejer. Los tipos adecuados de maquinas de tejer incluyen, pero no se limitan a, de chorro de agua, de chorro de aire, de proyectil, de lanzadera-vuelo y de lanzas ngidas y flexibles. Los tipos de maquinas de tejer anteriores estan disponibles en el mercado de varios fabricantes, incluyendo, pero no limitados a, Dornier (por ejemplo, telares de chorro de aire y de lanzas) y Sulzer-Ruti (por ejemplo, telares de chorro de aire). El tipo de maquina de tejer utilizado dependera de varios factores incluyendo, pero no limitados a, el tipo de hilos/cintas de filamentos continuos utilizados, la densidad del tejido, etc. En una realizacion deseada de la presente invencion, se utiliza un Telar de Lanza Dornier para preparar los tejidos entretejidos de la presente invencion.
La presente invencion se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, que no han de interpretarse en modo alguno como que imponen limitaciones en el alcance de la misma. Por el contrario, ha de entenderse claramente que puede recurrirse a otras diversas realizaciones, modificaciones y equivalentes de la misma que, despues de leer la descripcion del presente documento, pueden darse a entender por sf mismas a los expertos en la materia sin apartarse del esprntu de la presente invencion y/o el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Ejemplo 1
Preparacion de un tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono
Se preparo un tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono que tema un patron de tejedura como se muestra en la figura 1, utilizando los componentes del bosquejo de cadena patron como se muestra en las figuras 2A-2C. Los detalles del tejido se proporcionan en la Tabla 1 a continuacion.
Tabla 1. Especificaciones del tejido entretejido
Valor Tolerancia
Tejedura:
Tafetan doble ninguna
Hilo de urdimbre:
T800HB 6K 40B ninguna
Hilo de urdimbre:
C11000HD, Cu niquelado, diametro de 0,004 ' ninguna
Hilo de trama:
T800HB 6K 40B ninguna
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Valor Tolerancia
Hilo de trama:
C11000HD, Cu niquelado, diametro de 0,004 ' ninguna
Cabos/(pulgada): 2,54 cm
11,0 +/- 0,5
Cabos/(pulgada): 2,54 cm
11,0 +/- 0,5
Pasadas/(pulgada): 2,54 cm
11,0 +/- 0,5
Pasadas/(pulgada): 2,54 cm
11,0 +/- 0,5
Peso por area (solamente carbono):
196 g/m2 +/- 8
Peso por area (carbono y alambre):
260 g/m2 +/- 8
Ancho:
38 +/-1/2 "
En el tejido entretejido resultante, aproximadamente el 95 % del primer tejido de alambre metalico estaba colocado encima del segundo tejido de cinta de filamentos continuos de carbono.
Ejemplo 2
Preparacion de un tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono
Se preparo el tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono del Ejemplo 1 excepto porque se utilizaron cintas de filamentos continuos de carbono Hexcel IM7 GP 6K en lugar de las cintas de filamentos continuos de carbono T800HB 6K 40B.
Ejemplo 3
Preparacion de un producto preimpregnado de tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono
Se preparo un producto preimpregnado de tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono mediante la impregnacion del tejido entretejido del Ejemplo 1 con una resina epoxi disponible en el comercio con la designacion comercial resina M21 de Hexcel Corporation (Stamford, CT). El material preimpregnado resultante comprendfa aproximadamente el 62 % en peso de tejido entretejido y aproximadamente el 38 % en peso de resina epoxi basandose en el peso total del producto preimpregnado. El material preimpregnado resultante tema un peso base de 417 gramos por metro cuadrado (g/m2).
Ejemplo 4
Preparacion de un producto preimpregnado de tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono
Se preparo un producto preimpregnado de tejido entretejido de alambre metalico/cinta de filamentos continuos de carbono como en el Ejemplo 3, excepto por que el tejido entretejido del Ejemplo 1 se impregno con el sistema de resina epoxi F3900 de Toray Industries, Inc. (Tokio, JP). El material preimpregnado resultante comprendfa aproximadamente el 65 % en peso de tejido entretejido y aproximadamente el 35 % en peso de resina epoxi basandose en el peso total del producto preimpregnado. El material preimpregnado resultante tema un peso base de 401 gramos por metro cuadrado (g/m2).
Ejemplo 5
Preparacion de una pieza compuesta reforzada con fibras
Se preparo una pieza compuesta reforzada con fibras mediante el apilamiento del producto preimpregnado del Ejemplo 4 en una pila de diez bandas unidireccionales de cintas de filamentos continuos de carbono impregnadas con el sistema de resina epoxi F3900 de Toray Industries, Inc. (Tokio, JP). El primer tejido de alambre metalico del tejido entretejido estaba en una capa exterior de la pila de productos preimpregnados. La pila de productos preimpregnados se sometio a calor y a presion para formar una pieza compuesta reforzada con fibras.
Aunque la memoria descriptiva se ha descrito en detalle con respecto a realizaciones espedficas de la misma, se apreciara que los expertos en la materia, tras conseguir una comprension de lo anterior, pueden concebir facilmente alteraciones, variaciones y equivalentes de estas realizaciones. En consecuencia, el alcance de la presente invencion debe evaluarse como el de las reivindicaciones adjuntas y cualesquier equivalentes de las mismas.

Claims (50)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un tejido entretejido (10) que comprende:
    (a) un primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11),
    (b) un segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43),
    (c) un primer conjunto de y cabos de trama (21,23, 25, 27, 29), y
    (d) un segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30),
    donde:
    (i) uno o mas cabos dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con uno o mas cabos del primer conjunto de cabos de trama (21,23, 25, 27, 29) para formar un primer tejido (31),
    (ii) uno o mas cabos dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con uno o mas cabos del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar un segundo tejido (32),
    (iii) al menos un cabo dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entreteje con al menos un cabo del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para unir el primer tejido (31) al segundo tejido (32), y
    (iv) al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido (31) se coloca encima del segundo tejido (32); caracterizado por que
    (a) el primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11) comprende alambres metalicos,
    (b) el segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43) comprende cintas de filamentos continuos de carbono,
    (c) el primer conjunto de y cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) comprende alambres metalicos, y
    (d) el segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) comprende cintas de filamentos continuos de carbono.
  2. 2. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde al menos el 70 por ciento en peso del primer tejido (31) se coloca encima del segundo tejido (32).
  3. 3. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde al menos el 85 por ciento en peso del primer tejido (31) se coloca encima del segundo tejido (32).
  4. 4. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde al menos el 99 por ciento en peso del primer tejido (31) se coloca encima del segundo tejido (32).
  5. 5. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde:
    (i) cada cabo dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entreteje con cada cabo del primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) para formar el primer tejido (31), y
    (ii) cada cabo dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entreteje con cada cabo del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar el segundo tejido (32).
  6. 6. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de m cabos de urdimbre del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con menos de z cabos de trama del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30).
  7. 7. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de aproximadamente el 50 % de los cabos de urdimbre dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con el segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30).
  8. 8. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de aproximadamente el 25 % de los cabos de urdimbre dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con el segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30).
  9. 9. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de aproximadamente el 10 % de los cabos de urdimbre dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con el segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30).
  10. 10. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde los cabos del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) no se entretejen con los cabos del primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29).
  11. 11. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de n cabos de urdimbre del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con menos de y cabos de trama del primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29).
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
  12. 12. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de aproximadamente el 50 % de los cabos de urdimbre dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con el primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29).
  13. 13. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de aproximadamente el 25 % de los cabos de urdimbre dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con el primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29).
  14. 14. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde menos de aproximadamente el 10 % de los cabos de urdimbre dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con el primer conjunto de cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29).
  15. 15. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde:
    (a) cada cabo de urdimbre dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11) comprende alambres metalicos,
    (b) cada cabo de urdimbre dentro del segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43) comprende cintas de filamentos continuos de carbono,
    (c) cada cabo de trama dentro del primer conjunto de y cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) comprende alambres metalicos, y
    (d) cada cabo de trama dentro del segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) comprende cintas de filamentos continuos de carbono.
  16. 16. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde:
    (a) cada cabo de urdimbre dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11) consiste en un alambre metalico,
    (b) cada cabo de urdimbre dentro del segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43) consiste en una cinta de filamentos continuos de carbono,
    (c) cada cabo de trama dentro del primer conjunto de y cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) consiste en un alambre metalico, y
    (d) cada cabo de trama dentro del segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) consiste en una cinta de filamentos continuos de carbono.
  17. 17. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde el primer tejido (31) comprende una malla tejida abierta de alambre metalico, y el segundo tejido (32) comprende un tejido de carbono.
  18. 18. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde
    el segundo conjunto de z cabos de trama comprende (14, 22, 24, 26, 28, 30) un componente principal de cintas de filamentos continuos de carbono y un componente secundario de hilos trazadores de vidrio.
  19. 19. El tejido entretejido de la Reivindicacion 18, donde los hilos trazadores de vidrio se entretejen con uno o mas cabos de urdimbre de alambre metalico dentro del primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11).
  20. 20. El tejido entretejido de la Reivindicacion 19, donde el primer conjunto de n cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con el primer conjunto de y cabos de trama (21, 23, 25, 27, 29) para formar un primer tejido (31) que consiste en alambres metalicos; el segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con el segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar un segundo tejido (32) que comprende cintas de filamentos continuos de carbono e hilos trazadores de vidrio; y el 100 % del primer tejido (31) se coloca encima de las cintas de filamentos continuos de carbono del segundo tejido (32).
  21. 21. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde m es igual a n ± 10 e y es igual a z ± 10.
  22. 22. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde m es igual a n ± 3 e y es igual a z ± 3.
  23. 23. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde m es igual n, e y es igual a z.
  24. 24. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde m, n, y y z vanan cada uno independientemente de
    aproximadamente 1 a aproximadamente 100.
  25. 25. El tejido entretejido de la Reivindicacion 1, donde m, n, y y z vanan cada uno independientemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 15.
  26. 26. Un material reforzado con fibras que comprende:
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    un tejido entretejido (10) de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 25; y un material de matriz en contacto con el tejido entretejido (10).
  27. 27. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 26, donde el material de matriz encapsula el segundo tejido (32).
  28. 28. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 26, donde el material de matriz encapsula completamente el tejido entretejido (10).
  29. 29. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 26, donde el material de matriz comprende un material termoendurecible.
  30. 30. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 26, donde el material de matriz comprende un material termoendurecido.
  31. 31. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 26, donde el material de matriz comprende una resina epoxi.
  32. 32. Un material reforzado con fibras que comprende una pluralidad de capas que contienen fibras, donde al menos una de las capas que contienen fibras es un tejido entretejido (10) de acuerdo con la reivindicacion 1,
    y donde al menos una capa mas exterior de la pluralidad de capas que contienen fibras comprende el primer tejido del dicho tejido entretejido (10).
  33. 33. Un material reforzado con fibras de acuerdo con la reivindicacion 32 que comprende: un material de matriz en contacto con el tejido entretejido.
  34. 34. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 33, donde el material de matriz encapsula el segundo tejido (32) del tejido entretejido (10).
  35. 35. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 33, donde el material de matriz encapsula completamente el tejido entretejido (10).
  36. 36. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 33, donde el material de matriz comprende un material termoendurecible.
  37. 37. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 33, donde el material de matriz comprende un material termoendurecido.
  38. 38. El material reforzado con fibras de la Reivindicacion 33, donde el material de matriz comprende una resina epoxi.
  39. 39. Un componente de aeronave que comprende el tejido entretejido (10) de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 25.
  40. 40. Un componente de aeronave que comprende un material reforzado con fibras de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 26 a 32.
  41. 41. Un artfculo de fabricacion que comprende un tejido entretejido (10) de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 25.
  42. 42. El artfculo de fabricacion de la Reivindicacion 41, donde el artfculo comprende una helice eolica, un componente de vehfculo o un componente de aeronave.
  43. 43. Un tejido entretejido (10), de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende:
    (a) cabos de urdimbre de alambre metalico (41, 11) entretejidos con cabos de trama de alambre metalico (21, 23, 25, 27, 29) para formar un primer tejido (31),
    (b) cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono (42, 43) entretejidos con cabos de urdimbre de cinta de filamentos continuos de carbono (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar un segundo tejido (32),
    donde al menos un cabo del primer tejido (31) se entreteje con al menos un cabo del segundo tejido (32) y al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido (31) se coloca encima del segundo tejido (32).
  44. 44. El tejido entretejido de la Reivindicacion 43, donde el segundo tejido (32) comprende adicionalmente hilos trazadores de vidrio que corren en una direccion de la trama del segundo tejido (32) y que se entrelazan con al menos un cabo del primer tejido (31).
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
  45. 45. El tejido entretejido de la Reivindicacion 44, donde el 100 % de los cabos de alambre metalico del primer tejido (31) se colocan encima del 100 % de los cabos de cinta de filamentos continuos de carbono del segundo tejido (32).
  46. 46. Un metodo de fabricacion de un tejido entretejido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, 15 a 20 y 24 a 25, comprendiendo dicho metodo las etapas de:
    tejer (a) un primer conjunto de m cabos de urdimbre (41, 11),
    (b) un segundo conjunto de n cabos de urdimbre (42, 43),
    (c) un primer conjunto de y cabos de trama (21,23, 25, 27, 29), y
    (d) un segundo conjunto de z cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar el tejido entretejido, donde:
    (i) uno o mas cabos dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entretejen con uno o mas cabos del primer conjunto de cabos de trama (21,23, 25, 27, 29) para formar un primer tejido (31),
    (ii) uno o mas cabos dentro del segundo conjunto de cabos de urdimbre (42, 43) se entretejen con uno o mas cabos del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para formar un segundo tejido (32),
    (iii) al menos un cabo dentro del primer conjunto de cabos de urdimbre (41, 11) se entreteje con al menos un cabo del segundo conjunto de cabos de trama (14, 22, 24, 26, 28, 30) para unir el primer tejido (31) al segundo tejido (32), y
    (iv) al menos el 50 por ciento en peso del primer tejido se coloca encima del segundo tejido.
  47. 47. Un metodo de fabricacion de un material reforzado con fibras de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 26 a 31, que comprende:
    formar un tejido entretejido de acuerdo con el metodo de la reivindicacion 46, y poner en contacto el tejido entretejido con un material de matriz.
  48. 48. El metodo de la Reivindicacion 47, que comprende adicionalmente:
    aplicar calor, presion o una combinacion de los mismos al tejido entretejido y el material de matriz.
  49. 49. El metodo de la Reivindicacion 47, que comprende adicionalmente una etapa de moldeo por transferencia de resina (MTR), una etapa de infusion de pelfcula de resina (IPR), una etapa de pultrusion progresiva, una etapa de extrusion o una combinacion de las mismas.
  50. 50. Un metodo para proporcionar proteccion frente a la cafda de rayos a una aeronave, comprendiendo dicho metodo las etapas de:
    incorporar el tejido entretejido (10), de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 25 en la aeronave.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4635674B2 (ja) * 2005-03-24 2011-02-23 東レ株式会社 導電性織物およびその製造方法
ITBG20080038A1 (it) * 2008-07-04 2010-01-05 Allpfin S P A Tessuto composto.
WO2010102280A2 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Overlap helical conductive spring
JP2013504895A (ja) * 2009-10-02 2013-02-07 サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション モジュール式ポリマーemi/rfiシール
FR2954356B1 (fr) * 2009-12-22 2012-01-13 Hexcel Reinforcements Nouveaux materiaux intermediaires realises par entrecroisement avec entrelacement de fils voiles
DE102010011750A1 (de) * 2010-03-17 2011-09-22 Airbus Operations Gmbh Flächengebilde zur Reduzierung des Luftwiderstands eines Luftfahrzeugs
KR20130028561A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 현대자동차주식회사 굴곡 특성 및 표면 특성이 우수한 라지 토우 탄소섬유 복합재
US20130117915A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-16 Duong Huy Ha Radiation protector for mobile devices
FR3008026A1 (fr) 2013-07-04 2015-01-09 Michelin & Cie Pneumatique comprenant un tissu a entrelacement
WO2017066259A1 (en) 2015-10-13 2017-04-20 Albany Engineered Composites, Inc. 3d woven preforms with channels
DE102017128501A1 (de) * 2017-11-30 2019-06-06 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils
DE102018209935A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbundstruktur für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit der Verbundstruktur und Verfahren zum Herstellen der Verbundstruktur
US20230123404A1 (en) * 2021-10-15 2023-04-20 Epsitek LLC Materials with varying flexural modulus

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2272229A (en) * 1937-11-24 1942-02-10 Owens Corning Fiberglass Corp Identifying means for textiles
US3755713A (en) * 1972-07-25 1973-08-28 Boeing Co Electrically conductive surface for aircraft
US4085012A (en) * 1974-02-07 1978-04-18 The Boeing Company Method for providing environmentally stable aluminum surfaces for adhesive bonding and product produced
FR2473567A1 (fr) * 1979-12-21 1981-07-17 Brochier & Fils Materiau tisse complexe et articles stratifies realises a partir de ce materiau
US4567094A (en) * 1980-12-18 1986-01-28 Fiberite Corporation High conductivity graphite material and method of weaving
US4590122A (en) * 1980-12-18 1986-05-20 Fiberite Corporation High conductivity graphite material with electrically conductive filaments wrapped around warp and fill elements
US4352142A (en) * 1981-04-15 1982-09-28 The Boeing Company Composite aircraft structure having lightning protection
US4429341A (en) * 1981-05-06 1984-01-31 The Boeing Company Lightning protection for external surface composite material of an aircraft
US4448838A (en) * 1981-09-04 1984-05-15 Lear Fan Corp. Graphite fiber reinforced laminate structure capable of withstanding lightning strikes
US4502092A (en) * 1982-09-30 1985-02-26 The Boeing Company Integral lightning protection system for composite aircraft skins
DE3301669A1 (de) * 1983-01-20 1984-07-26 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Blitzschutzverbundmaterial
DE3329740C2 (de) * 1983-08-17 1986-07-03 Hermann Wangner Gmbh & Co Kg, 7410 Reutlingen Zwei- oder mehrlagiges Gewebe als Bespannung für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine
FR2560242B1 (fr) * 1984-02-29 1986-07-04 Asten Fabriques Feutres Papete Toile destinee en particulier aux machines a papier, et son procede de preparation
US4755904A (en) * 1986-06-06 1988-07-05 The Boeing Company Lightning protection system for conductive composite material structure
US4793903A (en) * 1986-10-24 1988-12-27 The Boeing Company Method of cleaning aluminum surfaces
JPH01250430A (ja) * 1987-03-31 1989-10-05 Asahi Chem Ind Co Ltd 多層構造織物及び該織物からなる複合材
FR2614045B1 (fr) * 1987-04-16 1989-07-28 Brochier Sa Tissu a base de fibres de verre et de polyester, et articles comprenant un tel tissu
US5089325A (en) * 1988-01-21 1992-02-18 The Boeing Company Partially coated fabric sheet
US5286553A (en) * 1988-12-15 1994-02-15 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Composite sheet for fibrous reinforcing material
US5127601A (en) * 1989-01-23 1992-07-07 Lightning Diversion Systems Conformal lightning shield and method of making
FR2645881B1 (fr) * 1989-04-14 1992-06-12 Hexcel Genin Sa Etoffe thermo-plastique
US5263516A (en) * 1990-05-07 1993-11-23 Schuylenburch Derck W P F Van Three-dimensional woven structure
US5132168A (en) * 1990-07-05 1992-07-21 Rohr, Inc. Lightning strike protection for composite aircraft structures
US5102725A (en) * 1991-04-01 1992-04-07 Jps Converter And Industrial Fabric Corp. Dual layer composite fabric
US5370921A (en) * 1991-07-11 1994-12-06 The Dexter Corporation Lightning strike composite and process
US5222297A (en) * 1991-10-18 1993-06-29 United Technologies Corporation Composite blade manufacture
US5538781A (en) * 1994-11-07 1996-07-23 Chrysler Corporation Composite reinforcing fabric
US5482567A (en) * 1994-12-06 1996-01-09 Huyck Licensco, Inc. Multilayer forming fabric
US5641001A (en) * 1995-08-16 1997-06-24 Huyck Licensco, Inc. Papermaker's fabric with additional cross machine direction yarns positioned in saddles
US6013361A (en) 1995-10-31 2000-01-11 Lockheed Martin Corporation High performance structural laminate composite material for use to 1000° F and above, apparatus for and method of manufacturing same, and articles made with same
US5876540A (en) 1996-05-31 1999-03-02 The Boeing Company Joining composites using Z-pinned precured strips
US5958578A (en) 1996-11-04 1999-09-28 The Boeing Company Hybrid laminate having improved metal-to-resin adhesion
TW434360B (en) * 1998-02-18 2001-05-16 Toray Industries Carbon fiber matrix for reinforcement, laminate and detecting method
US6286553B1 (en) * 2000-09-01 2001-09-11 Tdw Delaware, Inc. Removable closure system
FI110131B (fi) * 2001-02-22 2002-11-29 Tamfelt Oyj Abp Paperikonekudos
US6883556B2 (en) * 2002-12-30 2005-04-26 Albany International Corp. Double cross parallel binder fabric

Also Published As

Publication number Publication date
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