ES2665343T3

ES2665343T3 - Sistema y método de formación de rellenos de radios para estructuras compuestas

Info

Publication number: ES2665343T3
Application number: ES13178561.0T
Authority: ES
Inventors: Juan C. Guzman; Robert L. Anderson; Douglas A. Mccarville
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: US9616594B2; US10967586B2; JP2014037137A; EP2695714A3; RU2635936C2; CN103662082A; CN103662082B; EP2695714A2; CA2816462C; RU2013130322A; BR102013019915A2; KR102054523B1; JP6195486B2; EP2695714B1; BR102013019915B1; US20140034236A1; US20170157867A1; CA2816462A1; KR20140019217A

Abstract

Un método para crear una preforma (290) para un relleno (390) de radio, el método comprende: recibir una pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto con una estructura (230) de preformación, en el que la recepción incluye extraer la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto a través de una pluralidad de primeras aberturas (246) en un primer lado (242) de la estructura (230) de preformación; combinar la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto dentro de la estructura (230) de preformación para formar la preforma (290), donde la combinación incluye disponer por lo menos una primera longitud de cinta (160) de compuesto de la pluralidad de las longitudes (160) de cinta de compuesto de manera que esté orientada en un plano que no es paralelo a una segunda longitud de cinta (160) de compuesto de la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto; y extraer la preforma (290) de la estructura (230) de preformación, en la que la extracción incluye extender la preforma (290) desde una segunda (254) abertura en un segundo lado (250) de la estructura (230) de preformación, y además en el que la recepción, la combinación y la extracción se llevan a cabo simultáneamente.

Description

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DESCRIPCION

Sistema y método de formación de rellenos de radios para estructuras compuestas Campo

La presente descripción se refiere en general a cargas de radio que se pueden utilizar para rellenar cavidades en estructuras compuestas y más específicamente a estructuras compuestas que incluyen las cargas de radio y/o sistemas y métodos de formación de rellenos de radio.

Antecedentes

Las estructuras compuestas a menudo incluyen una estructura laminada en la que las láminas de un material compuesto, tal como un material preimpregnado, se pueden doblar, envolver y/o extender de otro modo entre un primer plano, o superficie, y un segundo plano, o superficie. El espesor finito y la rigidez mecánica de las láminas de material compuesto dan como resultado una curva, o radio de curvatura finita, en una región de transición entre la primera superficie y la segunda superficie y, en algunas geometrías, este radio finito de curvatura produce un espacio vacío o cavidad entre las hojas adyacentes de material compuesto.

En general, este espacio vacío está lleno, u ocupado de otro modo, por un material de relleno, tal como un relleno de radio. El relleno de radio puede configurarse para proporcionar soporte mecánico a las láminas de material compuesto que son próximas a la misma y/o disminuir el potencial de distorsión de las láminas de material compuesto mientras la estructura compuesta se cura. Si bien la presencia del relleno de radio puede proporcionar una variedad de beneficios a la estructura compuesta, las diferencias entre una geometría, forma de sección transversal o forma de sección transversal del relleno de radio cuando se compara con una geometría, forma de sección transversal, o la forma de la sección transversal del espacio vacío puede distorsionar la estructura compuesta durante la formación y/o el curado de la estructura compuesta. Por lo tanto, puede ser deseable hacer coincidir estrechamente la forma del relleno de radio a una forma, o una forma deseada, del espacio vacío. Además, también puede ser deseable hacer coincidir las propiedades mecánicas del relleno de radio con las de las láminas de material compuesto y/o la estructura compuesta resultante, mejorando así la durabilidad general de la estructura compuesta.

Los sistemas y métodos tradicionales para la construcción de relleno de radio requieren mucha mano de obra, son procesos por lotes, requieren el uso de plantillas que son tan largas como el relleno de radio que se va a producir y así utilizan una gran cantidad de espacio de piso, no producen un relleno de radio con una geometría que coincide bien a la geometría del espacio vacío, no proporciona el control de la rigidez mecánica del relleno del radio, y/o es inherentemente derrochadora y produce una cantidad significativa de material de desecho. A medida que las estructuras compuestas se vuelven más grandes y complejas, estas limitaciones se vuelven cada vez más importantes, lo que aumenta los costes asociados con la construcción de estructuras compuestas. Como un ejemplo ilustrativo no excluyente, la aeronave de próxima generación puede utilizar estructuras compuestas que tienen aproximadamente 10 metros de diámetro, 33 metros de largo e incluyen 1000 o más longitudes de relleno de radio, que también se pueden denominar aquí fideos.

El documento EP 2 586 600 A1 muestra un método y aparato para producir rellenos compuestos, el documento EP 2 586 600 A1 es técnica anterior solamente en virtud del artículo 54(3) EPC.

Por lo tanto, existe una necesidad de rellenos de radio mejorados para estructuras compuestas, así como para sistemas y métodos mejorados para fabricar los rellenos de radio.

Resumen

Por lo tanto, se proporciona un método de acuerdo con la reivindicación 1 y un aparato de acuerdo con la reivindicación 9.

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un método para crear una preforma para un relleno de radio. El método incluye recibir una pluralidad de longitudes de cinta de compuesto con una estructura de preformación, en el que la recepción incluye extraer la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto a través de una pluralidad de primeras aberturas en un primer lado de la estructura de preformación, combinar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto dentro de la estructura de preformación para formar la preforma, y retirar la preforma de la estructura de preformación, en la que la extracción incluye extender la preforma de una segunda abertura en un segundo lado de la estructura de preformación, y además en el que la recepción, la combinación y la extracción se realizan simultáneamente.

Ventajosamente, el método incluye además variar selectivamente al menos uno de un ancho, una orientación relativa y un material de construcción de al menos una de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto basada, al menos

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en parte, en al menos uno de un área de sección transversal deseada del relleno de radio que se forma a partir de la preforma, una forma de sección transversal deseada del relleno de radio que se forma a partir de la preforma y una rigidez mecánica deseada del relleno de radio que se forma desde la preforma. Ventajosamente, la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto incluye varias longitudes de cinta de compuesto y el método incluye además variar selectivamente el número de longitudes de cinta compuesta, en el que la variación selectiva incluye al menos una de (i) aumentar selectivamente el número de longitudes de cinta de compuesto para al menos uno de aumentar un área de la sección transversal del relleno de radio que se forma a partir de la preforma y cambiar la rigidez mecánica del relleno de radio que se forma a partir de la preforma y (ii) disminuir selectivamente el número de longitudes de cinta de compuesto para al menos una de disminuir el área de sección transversal del relleno de radio y cambiar la rigidez mecánica del relleno de radio. Preferiblemente, la variación selectiva se realiza concurrentemente con la extensión, la recepción, la combinación y la extracción. Ventajosamente, la combinación incluye disponer al menos una primera longitud de cinta de compuesto de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto de manera que se orienta en un plano que no es paralelo a una segunda longitud de cinta de compuesto de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta. Ventajosamente, la combinación incluye converger la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto dentro de una matriz de preforma para formar la preforma. Ventajosamente, el método incluye extender la preforma a lo largo de una trayectoria de suministro de preforma que se extiende a través de una matriz de relleno de radio, y formar el relleno de radio desde la preforma dentro de la matriz de relleno de radio. Preferiblemente, la formación incluye recibir la preforma en un primer lado de la matriz de relleno de radio y retirar el relleno de radio de un segundo lado de la matriz de relleno de radio, en el que la extracción es concurrente con la recepción. Preferiblemente, la matriz de relleno de radio es una primera matriz de relleno de radio, en el que la formación incluye formar el relleno de radio dentro de la primera matriz de relleno de radio para producir una primera región del relleno de radio con una primera forma de sección transversal, y adicionalmente en el que el método incluye mover la primera matriz de relleno de radio fuera de la trayectoria de suministro de preforma, moviendo una segunda matriz de relleno de radio en la trayectoria de suministro de preforma, y formando el relleno de radio con la segunda matriz de relleno de radio para producir una segunda región del relleno de radio con una segunda cruz - forma de sección, en el que la primera forma de sección transversal es diferente de la segunda forma de sección transversal. Preferiblemente, el movimiento incluye la transición entre producir la primera región y producir la segunda región sin detener la extensión. Preferiblemente, el método incluye además calentar la preforma, en el que el calentamiento incluye al menos uno de calentamiento de la preforma antes de la formación, calentamiento de la preforma durante la formación, suministro de calor radiante a la preforma y calentamiento de la matriz de relleno de radio.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente divulgación, se proporciona un aparato configurado para formar una preforma para un relleno de radio. El aparato incluye una fuente de cinta de compuesto que está configurada para proporcionar una pluralidad de longitudes de cinta compuesta, una estructura de preformación que está configurada para recibir la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto y para converger la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto para producir la preforma y un mecanismo de accionamiento que está configurado para transportar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto entre la fuente de cinta de compuesto y la estructura de preformación.

Ventajosamente, el aparato incluye además una estructura de selección de cinta de compuesto que está configurada para suministrar selectivamente la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto a la estructura de preformación. Preferiblemente, la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto incluye varias longitudes de cinta compuesta, y además en el que la estructura de selección de cinta de compuesto incluye un controlador que está programado para al menos uno de aumentar selectivamente el número de longitudes de cinta compuesta, disminuir selectivamente el número de longitudes de cinta compuesta, y cambiar selectivamente una composición de al menos una de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en respuesta a un criterio de selección. Preferiblemente, el criterio de selección incluye al menos uno de un área de sección transversal deseada para el relleno de radio que se forma a partir de la preforma, una forma de sección transversal deseada para el relleno de radio que se forma a partir de la preforma, una rigidez mecánica deseada del relleno de radio que se forma a partir de la preforma, y una forma de una matriz de relleno de radio que se utiliza para formar el relleno de radio. Ventajosamente, la estructura de preformación incluye una matriz de preforma, en el que la matriz de preforma incluye un cuerpo de matriz, en el que el cuerpo de matriz incluye un primer lado y un segundo lado, una pluralidad de primeras aberturas en el primer lado del cuerpo de matriz que se configuran para recibir la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, y una segunda abertura en el segundo lado del cuerpo de matriz, en el que la pluralidad de primeras aberturas convergen en la segunda abertura dentro del cuerpo de la matriz, y adicionalmente donde la preforma está configurada para ser retirada de la segunda apertura. Preferiblemente, cada una de la pluralidad de primeras aberturas define un eje de apertura principal que es paralelo a un ancho de una primera abertura respectiva de la pluralidad de primeras aberturas, y además donde un eje de apertura principal seleccionado de una primera abertura seleccionada de la pluralidad de primeras aberturas está orientado en un ángulo oblicuo con respecto a otro eje de apertura principal de otra primera abertura de la pluralidad de primeras aberturas.

De acuerdo con otro aspecto adicional de la divulgación, se proporciona un aparato que está configurado para formar un relleno de radio. El aparato incluye un suministro de preformado que está configurado para suministrar una preforma a lo largo de una trayectoria de suministro de preforma, en el que el suministro de preforma incluye el aparato de la reivindicación 12 y una matriz de relleno de radio ubicado dentro del suministro de preforma trayectoria, en la que la

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matriz de relleno de radio está configurada para recibir la preforma y para producir el relleno de radio a partir de la misma.

De acuerdo con otro aspecto más de la divulgación, se proporciona un aparato que está configurado para formar un relleno de radio. El aparato incluye un suministro de preforma que está configurado para suministrar una preforma a lo largo de una trayectoria de suministro de preforma, una primera matriz de relleno de radio que está configurada para ubicarse selectivamente dentro de la trayectoria de suministro de preforma, para recibir la preforma, y para producir una primera región del relleno de radio con una primera forma de sección de matriz transversal a partir de la misma, una segunda matriz de relleno de radio que está configurada para ubicarse selectivamente dentro de la trayectoria de suministro de preforma, para recibir la preforma, y para producir una segunda región del relleno de radio con una segunda forma de sección transversal a partir del mismo, y una estructura de selección de matriz que está configurada para ubicar selectivamente la primera matriz de relleno de radio dentro de la trayectoria de suministro de preforma para producir la primera región y localizar selectivamente la segunda matriz de relleno de radio dentro de la trayectoria de suministro de preforma para producir la segunda región.

Ventajosamente, el aparato incluye además un precalentador que está configurado para precalentar la preforma antes de que la preforma sea recibida por cualquiera de la primera matriz de relleno de radio y la segunda matriz de relleno de radio. Ventajosamente, el aparato incluye además un calentador de matriz que está configurado para calentar al menos uno de la primera matriz de relleno de radio y la segunda matriz de relleno de radio. Ventajosamente, el suministro de preforma incluye una fuente de cinta de compuesto que está configurada para proporcionar una pluralidad de longitudes de cinta compuesta, una estructura de preformación que está configurada para recibir la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto y para converger la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto para producir la preforma y un mecanismo de accionamiento que está configurado para transportar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto entre la fuente de cinta de compuesto y la estructura de preformación.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una representación esquemática de un ejemplo ilustrativo y no excluyente de una aeronave que puede incluir una o más estructuras compuestas que pueden utilizar cargas de radio de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 2 es una representación esquemática de ejemplos ilustrativos no excluyentes de una estructura compuesta de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 3 es una representación esquemática de ejemplos ilustrativos no excluyentes de un montaje de producción de relleno de radio de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 4 es una representación esquemática de ejemplos ilustrativos y no excluyentes de un aparato de formación previa a la forma de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 5 es un ejemplo menos esquemático, pero aún ilustrativo, no excluyente de un primer lado de una estructura de preformación de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 6 es un ejemplo menos esquemático, pero aún ilustrativo, no excluyente de un segundo lado de una estructura de preformación de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 7 es una representación esquemática de ejemplos ilustrativos no excluyentes de un aparato de formación de relleno de radio de acuerdo con la presente divulgación.

La figura 8 es un ejemplo no esquemático, pero aún ilustrativo y no excluyente de una preforma de acuerdo con la presente divulgación que incluye una primera región y una segunda región.

La figura 9 es una vista en sección transversal de la primera región de la preforma de la figura 8 tomado a lo largo de las líneas 9-9.

La figura 10 es una vista en sección transversal de la segunda región de la preforma de la figura 8 tomado a lo largo de las líneas 10-10.

La figura 11 es una representación esquemática de un ejemplo ilustrativo, no excluyente de una vista en sección transversal de una primera porción de un relleno de radio que está formado a partir de la primera región de la preforma de la figura 8.

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La figura 12 es una representación esquemática de un ejemplo ilustrativo, no excluyente, de una vista en sección transversal de una segunda porción de un relleno de radio que está formado a partir de la segunda región de la preforma de la figura 8.

La figura 13 es un diagrama de flujo que representa métodos de acuerdo con la presente divulgación de crear una preforma.

La figura 14 es un diagrama de flujo que representa métodos de acuerdo con la presente divulgación de crear un relleno de radio.

Descripción

Las figuras 1-12 proporcionan ejemplos ilustrativos y no excluyentes de rellenos de radio de acuerdo con la presente divulgación; montajes, aparatos y/o preformas que se pueden utilizar para formar los rellenos de radio de acuerdo con la presente divulgación; y/o estructuras compuestas que pueden incluir los rellenos de radio de acuerdo con la presente divulgación. En las figuras 1-12, se utilizan números de referencia similares para designar componentes similares y no se discutirán en detalle en este documento con respecto a cada figura. Del mismo modo, cada componente puede no estar explícitamente etiquetado en cada figura; y cualquier componente y/o característica que se discute aquí con referencia a cualquiera de las figuras 1-12 se puede utilizar con cualquier otra de las figuras 1-12 sin apartarse del alcance de la presente divulgación. Además, las realizaciones representadas en las figuras 1-12 proporcionan ejemplos ilustrativos y no excluyentes de rellenos de radios, montajes, aparatos, preformas y/o estructuras compuestas de acuerdo con la presente divulgación y rellenos de radios, montajes, aparatos, preformados y/o estructuras compuestas de acuerdo con la presente divulgación no está limitada a las realizaciones ilustradas.

La figura 1 es una representación esquemática de un ejemplo ilustrativo no excluyente de una aeronave 20 que puede incluir una o más estructuras 30 compuestas que pueden utilizar rellenos 390 de radio de acuerdo con la presente divulgación. La aeronave 20 puede incluir cualquier aeronave adecuada que pueda incluir, utilizar y/o formarse de otra forma a partir de una o más estructuras 30 compuestas, y las estructuras 30 compuestas pueden formar cualquier porción adecuada de la aeronave 20. Como ejemplos ilustrativos, estructuras 30 compuestas no excluyentes pueden formar cualquier porción adecuada de una cabina 21, fuselaje 22, alas 23, cola 24, estabilizador 25 vertical, estabilizadores 26 horizontales, superficies 27 de control, y/o interior 28 de la aeronave 20.

Del mismo modo, las estructuras 30 compuestas pueden incluir cualquier forma adecuada, un ejemplo ilustrativo, no excluyente del cual se muestra en la figura 2. La estructura compuesta de la figura 2 incluye un revestimiento 32 y una pluralidad de bandas 34, cada una de los cuales puede estar formada por una o más láminas de material compuesto 31. Las estructuras 30 compuestas pueden incluir un único revestimiento 32, con una pluralidad de cascos 36 de refuerzo que se forman a partir de las bandas 34. Sin embargo, y como se ilustra en líneas discontinuas en la figura 2, las estructuras 30 compuestas también pueden incluir dos revestimientos 32, con bandas 34 que se extienden entre ellas.

Independientemente de la construcción específica de estructuras 30 compuestas, la formación de revestimientos 32 y/o bandas 34 a partir de láminas de material compuesto 31 puede proporcionar la formación de vacíos 38 dentro de una región 40 de transición entre revestimientos 32 y bandas 34 y/o en cualquier región 40 de transición adecuada entre un primer plano, o superficie, 42 y un segundo plano, o superficie 44. Como se discutió, los vacíos 38 pueden llenarse, o estar ocupados de otro modo, por un relleno 390 de radio, y una forma y/o una o más propiedades mecánicas de relleno 390 de radio pueden impactar una forma de y/o una o más propiedades mecánicas de estructuras 30 compuestas.

La figura 3 es una representación esquemática de ejemplos ilustrativos no excluyentes de un montaje 100 de producción de relleno de radio de acuerdo con la presente divulgación. El montaje 100 de producción de relleno de radio incluye una fuente 150 de cinta de compuesto, que puede proporcionar una pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto a un aparato de preformado 200, que incluye una estructura 230 de preformación que recibe la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto y produce una forma 290 previa de esta. La preforma 290 puede recibirse mediante un aparato 300 de formación de relleno de radio, que puede producir un relleno 390 de radio a partir de la misma.

En funcionamiento, y como se analiza con más detalle en este documento, el montaje 100 de producción de relleno de radio puede configurarse para extender simultáneamente la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto desde la fuente 150 de cinta de compuesto, recibir la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto con aparato 200 de formación de preforma, producir la preforma 290 con el aparato 200 de formación de preforma, extender la preforma 290 desde el aparato 200 de formación de preforma, recibir la preforma 290 con el aparato 300 de formación de relleno de radio, producir un relleno 390 de radio dentro de un aparato 300 de formación de relleno de radio, y/o extender el relleno 390 de radio del aparato 300 de formación de relleno de radio para uso en un proceso posterior, tal como en la fabricación de una estructura 30 compuesta adecuada. Por lo tanto, y como se ilustra en la figura 3, el

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montaje 100 de producción de relleno de radio puede estar configurado para producir una longitud continua de material 170 compuesto que incluye una región 172 no procesada, que incluye la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto, una región 174 intermedia, que incluye la preforma 290, y una región 176 formada, que incluye relleno 390 de radio.

Tanto la fuente 150 de cinta de compuesto como el aparato 200 de preformado se ilustran con más detalle en la figura 4. La estructura 230 de preformación se ilustra con más detalle en las figuras 4-6, con la figura 4 que proporciona una vista esquemática de la estructura de preformación y las figuras 5-6 que proporcionan ejemplos menos esquemáticos, pero aún ilustrativos, no excluyentes de un primer lado 242 de la estructura de preformación y un segundo lado 250 de la estructura de preformación, respectivamente. El aparato 300 de formación de relleno de radio se ilustra con más detalle en la figura 7.

La fuente 150 de cinta de compuesto puede incluir cualquier estructura adecuada que esté configurada para proporcionar la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto para preformar el aparato 200 de formación. Como se muestra en las figuras 3 y 4, la fuente 150 de cinta de compuesto puede incluir y/o ser una única fuente de cinta de compuesto que produce la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto. Sin embargo, está dentro del alcance de la presente divulgación que la fuente 150 de cinta de compuesto puede incluir y/o ser una pluralidad de fuentes de cinta compuestas, tales como una pluralidad de dispensadores de cinta 155 de compuesto y/o una pluralidad de rodillos 158 de cinta 160 de compuesto.

La fuente 150 de cinta de compuesto y/o el aparato 200 de formación de preforma pueden incluir y/o utilizarse con una estructura 220 de selección de cinta de compuesto, como se ilustra en las figuras 3-4. La estructura 220 de selección de cinta de compuesto puede incluir cualquier estructura adecuada que esté configurada para suministrar selectivamente la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto a la estructura 230 de preformación en base, por lo menos en parte, a cualquier criterio de selección adecuado, que también se puede consultar aquí como control de una composición de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto que se suministran a la estructura 230 de preformación.

Como ejemplos ilustrativos no excluyentes, la estructura 220 de selección de cinta de compuesto puede configurarse para aumentar selectivamente un número de longitudes de cinta 160 de compuesto que comprende la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto, disminuir selectivamente el número de longitudes de cinta 160 de compuesto, y/o cambiar selectivamente una composición de por lo menos una de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de criterios de selección de acuerdo con la presente divulgación incluyen un área de sección transversal deseada para relleno 390 de radio, una forma de sección transversal deseada de relleno 390 de radio, una rigidez mecánica deseada de relleno 390 de radio, y/o una forma deseada de una matriz 306 de relleno de radio que está configurada para formar la preforma 290 en el relleno 390 de radio dentro del aparato 300 de formación de relleno de radio.

Como se usa en el presente documento, el término “deseado” puede indicar una forma, estado, forma y/o propiedad que es, o se aproxima, a una forma, estado, forma y/o propiedad determinada previamente. Con esto en mente, también se puede hacer referencia a una forma, estado, forma y/o propiedad deseada en el presente documento como una forma, estado, forma y/o propiedad seleccionados; una forma, estado, forma y/o propiedad objetivo; una forma, estado, forma y/o propiedad predeterminados, y/o una forma, estado, forma y/o propiedad predefinidos. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la forma de la sección transversal deseada del relleno 390 de radio puede incluir una forma de sección transversal predeterminada que corresponde a una forma en sección transversal de los vacíos 38 de la figura 2.

La estructura 220 de selección de cinta de compuesto puede utilizar cualquier mecanismo adecuado para controlar selectivamente la composición de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la estructura 220 de selección de cinta de compuesto puede incluir uno o más actuadores mecánicos que pueden controlarse manualmente, electrónicamente, neumáticamente y/o hidráulicamente. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, la estructura 220 de selección de cinta de compuesto puede incluir y/o estar en comunicación con un controlador 224 que está programado para controlar el funcionamiento de este. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, el controlador 224 se puede programar para aumentar el número de longitudes de la cinta 160 de compuesto en respuesta a un aumento, o un aumento deseado, en el área de la sección transversal del relleno 390 de radio. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, el controlador 224 puede programarse para disminuir el número de longitudes de la cinta 160 de compuesto en respuesta a una disminución, o una disminución deseada, en el área de la sección transversal del relleno 390 de radio. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, el controlador 224 puede programarse para sustituir una primera longitud de cinta 160 de compuesto por una segunda longitud de cinta 160 de compuesto en respuesta a un cambio en la rigidez mecánica deseada del relleno 390 de radio.

Está dentro del alcance de la presente divulgación que la fuente 150 de cinta de compuesto pueda estar separada y/o distinta del aparato 200 de preformación. Sin embargo, también está dentro del alcance de la presente divulgación que el aparato 200 de preformado pueda incluir una fuente 150 de cinta de compuesto.

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La estructura 230 de preformación puede incluir cualquier estructura adecuada que esté configurada para recibir la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto y para producir la preforma 290 de la misma. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la estructura 230 de preformación puede incluir y/o ser una matriz 234 de preforma. Como se ilustra en la figura 4-6, la matriz 234 de preforma puede incluir un cuerpo de matriz 238 que incluye una pluralidad de primeras aberturas 246 en un primer lado 242 de la misma y una segunda abertura 254 en un segundo lado 250 de la misma. Las primeras aberturas 246 pueden converger en la segunda abertura 254 dentro del cuerpo 238 de la matriz a través de una pluralidad de canales 256 dentro del cuerpo 238 de la matriz, como se muestra en la figura 4.

La matriz 234 de preformado puede configurarse para recibir la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto en las primeras aberturas 246 y para hacer converger la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto en el mismo, produciendo de este modo la preforma 290 en la segunda abertura 254. La preforma 290 puede configurarse para retirarse de la segunda abertura 254 y, como se analiza con más detalle en este documento, puede utilizarse posteriormente en la formación de relleno 390 de radio.

Está dentro del alcance de la presente divulgación que la matriz 234 de preforma pueda incluir y/o definir cualquier configuración y/o geometría adecuada. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, y como se ilustra en la figura 4, el primer lado 242 puede oponerse, o generalmente oponerse, al segundo lado 250. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, y como también se ilustra en la figura 4, la pluralidad de primeras aberturas puede configurarse para converger en la segunda abertura en un ángulo 260 de convergencia, que también se puede denominar aquí ángulo de convergencia máximo. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de ángulos de convergencia 260 de acuerdo con la presente divulgación incluyen ángulos de convergencia 260 de menos de 70 grados, menos de 65 grados, menos de 60 grados, menos de 55 grados, menos de 50 grados, menos de 45 grados, menos de 40 grados, menos de 35 grados, menos de 30 grados, menos de 25 grados, menos de 20 grados o menos de 15 grados.

La pluralidad de primeras aberturas 246 puede definir cualquier forma adecuada, ejemplos ilustrativos y no excluyentes de los cuales incluyen aberturas rectangulares, rectilíneas y de revestimiento (como se muestra en la figura 5). Del mismo modo, la segunda abertura 254 también puede definir cualquier forma adecuada, ejemplos ilustrativos no excluyentes de los cuales incluyen una forma triangular, una forma de cuña, y/o una forma que define una base y una pluralidad de lados en ángulo convergente (como se muestra en la figura 6).

Está dentro del alcance de la presente divulgación que la pluralidad de primeras aberturas 246 pueda incluir cualquier número adecuado de primeras aberturas que puedan configurarse para recibir cualquier cantidad adecuada de longitudes de cinta 160 de compuesto. Ejemplos ilustrativos no excluyentes del número de primeras aberturas 246 dentro del cuerpo 238 y/o el número de longitudes de cinta 160 de compuesto que están incluidas dentro de la preforma 290 incluyen por lo menos 2, por lo menos 4, por lo menos 6, a por lo menos 8, por lo menos 10, por lo menos 12, por lo menos 14, por lo menos 16, por lo menos 18, por lo menos 20, por lo menos 25, o por lo menos 30 primeras aberturas 246 y/o longitudes de cinta 160 de compuesto.

También está dentro del alcance de la presente divulgación que cada una de la pluralidad de primeras aberturas 246 pueda orientarse en cualquier ángulo adecuado con respecto al resto de la pluralidad de primeras aberturas 246. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, y como se muestra en la figura 5, las primeras aberturas 246 pueden definir un eje de apertura principal 247 que es paralelo a un ancho de cada una de las primeras aberturas 246. Como también se muestra en la figura 5, un primer eje principal de apertura 248 que está asociado con una de la pluralidad de primeras aberturas 246 puede orientarse con un ángulo 245 de apertura oblicua con respecto a un segundo eje 249 principal que está asociado con otra de la pluralidad de primeras aberturas 246. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de ángulos de apertura oblicua 245 según la presente divulgación incluyen ángulos de apertura oblicua de por lo menos 5 grados, por lo menos 10 grados, por lo menos 15 grados, por lo menos 20 grados, por lo menos 25 grados, por lo menos 30 grados, por lo menos 35 grados, por lo menos 40 grados, o por lo menos 45 grados, así como ángulos de apertura oblicua de menos de 90 grados, menos de 85 grados, menos de 80 grados, menos de 75 grados, menos de 70 grados, menos de 65 grados, menos de 60 grados, menos de 55 grados, menos de 50 grados o menos de 40 grados. Adicional o alternativamente, y como también se muestra en la figura 5, por lo menos una de la pluralidad de primeras aberturas 246 puede incluir un eje 247 principal que es por lo menos sustancialmente paralelo a un eje principal de otra de la pluralidad de primeras aberturas 246.

La matriz 234 de preforma puede formarse y/o construirse a partir de cualquier material adecuado utilizando cualquier método de construcción adecuado. Como ejemplos ilustrativos no excluyentes, la matriz 234 de preforma puede formarse a partir de uno o más de un material polimérico, un material de resina, una resina polimérica, un epoxi y/o un material metálico. Como ejemplos ilustrativos adicionales no excluyentes, la matriz 234 de preforma y/o las primeras aberturas 246 y/o las segundas aberturas 254 de la misma se pueden construir mediante mecanizado, fotolitografía y/o impresión tridimensional.

El aparato 300 de formación de relleno de radio puede incluir cualquier estructura adecuada, tal como una región 318 de formación, que está configurada para recibir la preforma 290 y producir un relleno 390 de radio a partir de la misma. Ejemplos ilustrativos no excluyentes del aparato 300 de formación de relleno de radio se muestran en la figura 3 e ilustran con más detalle en la figura 7. Como se muestra en la figura 7, la preforma 290 puede suministrarse al aparato

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300 de formación de relleno de radio a lo largo de una trayectoria 294 de suministro de preforma de cualquier suministro de preforma 205 adecuado, que también se puede denominar aquí fuente de preforma (tal como preforma). aparato formador de forma 200 y/u otra fuente de preforma 290). El aparato 300 de formación de relleno de radio incluye por lo menos una matriz 306 de relleno de radio que está ubicado dentro de la trayectoria de suministro de preformado 294 y está configurado para recibir la preforma 290 y producir un relleno 390 de radio a partir de la misma.

El aparato 300 de formación de relleno de radio puede incluir cualquier número adecuado de matriz 306 de relleno de radio, estando configurado cada uno de la matriz 306 de relleno de radio selectivamente dentro de la trayectoria 294 de suministro de preforma. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, y como se muestra en la figura 7, el aparato 300 de formación de relleno de radio puede incluir una primera matriz 308 de relleno de radio y una segunda matriz de relleno de radio 312, junto con una estructura 320 de selección de matriz. La estructura 320 de selección de matriz puede configurarse para localizar selectivamente la primera matriz 308 de relleno de radio dentro del trayecto de suministro de preforma 294 para producir una primera región 390 de relleno de radio que incluye una primera forma de sección transversal y para ubicar selectivamente la segunda matriz 312 de relleno de radio forma la trayectoria 294 de suministro para producir una segunda región 390 de relleno de radio que incluye una segunda forma de sección transversal.

Como se analiza en más detalle en este documento, el montaje 100 de producción de relleno de radio y/o la estructura 220 de selección de cinta de compuesto de este se pueden configurar para variar selectivamente el número y/o composición de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto que se incluyen en la preforma 290 y/o relleno 390 de radio que pueden producirse a partir de ellos. Está dentro del alcance de la presente divulgación que la estructura 320 de selección de matriz pueda configurarse y/o controlarse mediante un controlador 324 que esté programado para localizar selectivamente la matriz 308 de relleno de primer radio y/o la tercera matriz 312 de relleno de radio dentro de la trayectoria 294 de suministro de forma en base a cualquier criterio de selección de matriz adecuado, ejemplos ilustrativos y no excluyentes de los cuales incluyen el número y/o composición de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto que están incluidas dentro de una porción particular de preforma 290 y/o cualquier criterio de selección adecuado, ejemplos ilustrativos, no excluyentes de los cuales se discuten con más detalle en la presente memoria con referencia a la estructura 220 de selección de cinta de compuesto.

Como se indica en líneas discontinuas en la figura 7, el aparato 300 de formación de relleno de radio puede incluir y/o estar en comunicación térmica con uno o más precalentadores 304 que están configurados para precalentar la preforma 290 antes de que se reciba la preforma 290 al formar la región 318 y/o matriz 306 de relleno de radio de esta. Adicional o alternativamente, y como también se indica en líneas discontinuas en la figura 7, la matriz 306 de relleno de radio puede incluir y/o estar en comunicación térmica con uno o más calentadores 316 de matriz que están configurados para calentar la matriz 306 de relleno de radio y que pueden, directa o indirectamente, calentar la preforma 290. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de precalentadores 304 y/o calentadores 316 de matriz de acuerdo con la presente divulgación incluyen cualquier calentador convectivo adecuado, calentador conductor, calentador radiante, lámpara infrarroja, calentador eléctrico y/o calentador de combustión.

La cinta 160 de compuesto y/o la pluralidad de longitudes de esta pueden incluir cualquier estructura adecuada que pueda utilizarse dentro del montaje 100 de producción de relleno de radio y/o utilizarse para producir una preforma 290 y/o relleno 390 de radio. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la cinta 160 de compuesto puede incluir una construcción compuesta que incluye una matriz de fibra de refuerzo que está revestida, encapsulada y/o cubierta de otro modo por un material de resina y también puede denominarse aquí material de preimpregnación. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de matrices de fibras de refuerzo de acuerdo con la presente divulgación incluyen una pluralidad de fibras de refuerzo que pueden formarse a partir de cualquier material adecuado, ejemplos ilustrativos y no excluyentes de los cuales incluyen carbono, titanio, aluminio, vidrio y/o un material metálico. Ejemplos ilustrativos no excluyentes del material de resina incluyen un material epoxídico y/o un material polimérico.

Está dentro del alcance de la presente divulgación que la matriz de fibra de refuerzo y/o la pluralidad de fibras de refuerzo de esta se pueden configurar en cualquier orientación adecuada y/u orientación relativa. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, un eje longitudinal de una parte, la mayoría y/o la totalidad de la pluralidad de fibras de refuerzo puede ser por lo menos sustancialmente paralelo y/o paralelo a un eje de fibra. De forma similar, el relleno 390 de radio puede definir un eje longitudinal de relleno de radio, y el eje de la fibra puede ser paralelo y/u orientarse en cualquier ángulo de fibra adecuado con respecto al eje longitudinal de relleno de radio. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de ángulos de fibra de acuerdo con la presente divulgación incluyen ángulos de fibra de por lo menos 5 grados, por lo menos 10 grados, por lo menos 15 grados, por lo menos 20 grados, por lo menos 25 grados, por lo menos 30 grados, por lo menos 35 grados, por lo menos 40 grados, o por lo menos 45 grados, así como ángulos de fibra de menos de 85 grados, menos de 80 grados, menos de 75 grados, menos de 70 grados, menos de 65 grados, menos de 60 grados, menos de 55 grados, menos de 50 grados o menos de 40 grados.

Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, una parte de la pluralidad de fibras de refuerzo puede orientarse en una disposición bidimensional, ejemplos ilustrativos no excluyentes de los cuales incluyen cualquier malla, estructura tejida, tela y/o matriz bidimensional aleatoria de fibras de refuerzo. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, una porción de la pluralidad de fibras de refuerzo se puede orientar en una disposición tridimensional, ejemplos ilustrativos no

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excluyentes de los cuales incluyen una malla, una estructura tejida, una tela, una disposición tridimensional aleatoria de fibras de refuerzo, y/o una colección de dos o más disposiciones bidimensionales de fibras de refuerzo apiladas una encima de la otra.

Como se muestra en líneas discontinuas en la figura 3, la cinta 160 de compuesto, la preforma 290, y/o el relleno 390 de radio pueden estar en comunicación mecánica con un mecanismo 120 de accionamiento. Adicionalmente, o alternativamente, el montaje 100 de producción de relleno de radio, la fuente 150 de cinta de compuesto, el aparato 200 de formación de preforma y/o el aparato 300 de formación de relleno de radio pueden incluir un mecanismo 120 de accionamiento. El mecanismo 120 de accionamiento puede configurarse para transportar la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto entre la fuente 150 de cinta de compuesto y el aparato 200 de formación de preforma para transportar la preforma 290 entre el aparato 200 de formación de preforma y el aparato 300 de formación de relleno de radio, para extender la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto desde la fuente 150 de cinta de compuesto, para extender la preforma 290 desde el aparato 200 de formación de preforma, y/o extender el relleno 390 de radio desde el aparato 300 de formación de relleno de radio.

El mecanismo 120 de accionamiento puede incluir cualquier estructura adecuada. Como ejemplos ilustrativos no excluyentes, el mecanismo 120 de accionamiento puede incluir cualquier montaje de motor, rodillo, rodillo de compresión, y/o transportador adecuado que esté configurado para impulsar, tirar y/o propulsar de otro modo la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto, preforma 290, y/o relleno 390 de radio dentro y/o de cualquier parte adecuada del montaje 100 de producción de relleno de radio y/o cualquier componente adecuado del mismo.

Las figuras 8-10 proporcionan ejemplos ilustrativos y no excluyentes de una preforma 290 que puede formarse utilizando los sistemas y métodos de acuerdo con la presente divulgación, mientras que las figuras 11-12 proporcionan ejemplos ilustrativos no excluyentes de un relleno 390 de radio que puede formarse a partir de la preforma 290 de las figuras 8-10. Como se muestra en la figura 8, la preforma 290 incluye una forma en sección transversal que es por lo menos sustancialmente similar a una forma de la segunda abertura 254 de la figura 6, aunque está dentro del alcance de la presente divulgación, la segunda abertura 254 puede incluir cualquier forma adecuada y/o configurarse para producir la preforma 290 con cualquier forma de sección transversal adecuada.

La preforma 290 de la figura 8 incluye una primera región 296 y una segunda región 298 que están formadas a partir de una pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto que incluyen una pluralidad de matrices de fibra 270 de refuerzo y uno o más materiales 274 de resina. La figura 9 ilustra una vista en sección transversal de la preforma 290 tomada dentro de la primera región 296 y a lo largo de la línea 9-9 de la figura 8, mientras que la figura 10 ilustra una vista en sección transversal de la preforma 290 tomada dentro de la segunda región 298 y a lo largo de la línea 10-10 de la figura 8. Como se ilustra en las figuras 9 y 10 y se discute con más detalle en este documento, la primera región 296 se forma a partir de un mayor número de longitudes de cinta 160 de compuesto e incluye un número mayor de matrices 270 de fibras de refuerzo que la segunda región 298.

Además, las figuras 9-10 también ilustran que, como resultado de la orientación de las primeras aberturas 246 de la figura 5, por lo menos una de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto (y/o un eje mayor 278 de la matriz 270 de fibra de refuerzo de esta) puede disponerse en un ángulo 276 oblicuo con respecto a otra de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto (y/o un eje 280 principal de la matriz 270 de fibra de refuerzo de este). Ejemplos ilustrativos no excluyentes de ángulos 276 de inclinación de acuerdo con la presente divulgación se discuten con más detalle en este documento con referencia al ángulo 245 de apertura oblicua de la figura 5. Adicional o alternativamente, y como también se discute con referencia a las primeras aberturas 246, por lo menos una porción de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto (y/o un eje 270 principal de la matriz de fibra de refuerzo de esta) puede disponerse para que sean por lo menos sustancialmente paralelos el uno al otro.

Como se discute con referencia a las figuras 4-6, la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto puede converger una sobre otra dentro de la estructura 230 de preformación y/o la matriz 234 de preforma. Se entiende que esta convergencia puede comprimir, deformar y/o cambiar de otro modo una forma de por lo menos una parte de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto, puede producir una matriz de fibra de refuerzo que no es completamente plana cuando se ve en sección transversal (tal como en las figuras 9-10), y/o puede redistribuir el material 274 de resina entre la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto y/o dentro de la preforma 290.

Por lo tanto, las figuras 9-10 proporcionan una representación esquemática y/o simplificada de la estructura real de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto dentro de la preforma 290. Independientemente, y como se discutió, los sistemas y métodos descritos en este documento pueden configurarse para producir una preforma 290 y/o una carga 390 de radio que incluye una pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto, en el que por lo menos una de la pluralidad de longitudes de la cinta 160 de compuesto (y/o un eje 270 principal de la matriz de fibra de refuerzo de la misma) no es paralela a por lo menos otra de la pluralidad de longitudes de la cinta 160 de compuesto (y/o un eje 270 principal de la matriz de fibra de refuerzo de la misma).

Esta capacidad de orientar la pluralidad de longitudes de la cinta 160 de compuesto en cualquier ángulo y/u orientación relativa adecuada dentro de la preforma 290 (y/o relleno 390 de radio que se forma a partir de la misma), junto con el

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control discutido sobre el número y/o la composición de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto que están presentes dentro de la preforma 290 puede proporcionar un mayor control y/o flexibilidad con respecto a la forma final y/o propiedades mecánicas del relleno 390 de radio que se produce a partir de la misma. Como ejemplos ilustrativos no excluyentes, esto puede proporcionar la eliminación de una envoltura adhesiva que de otro modo podría aplicarse a una superficie exterior de relleno 390 de radio para tener en cuenta las discrepancias entre una forma de relleno 390 de radio y una forma de cavidad que puede ser rellenado por relleno 390 de radio, puede proporcionar la formación de esquinas más agudas en relleno 390 de radio cuando se compara con técnicas de fabricación de relleno de radio más convencionales, puede proporcionar el uso de relleno 390 de radio que incluye una forma de sección transversal que es igual a, o por lo menos sustancialmente igual a, una forma de sección transversal de la cavidad, y/o puede proporcionar el uso de un relleno de radio que incluye menos sobrellenado en comparación con los rellenos de radio convencionales (tales como menos del 10%, menos del 8%, menos del 6%, menos del 4% o menos del 2% de sobrellenado).

Volviendo a las figuras 8-10, y como se discutió, la preforma 290 puede incluir y/o definir cualquier forma transversal adecuada, ejemplos ilustrativos, no excluyentes de los cuales incluyen cualquier forma transversal triangular adecuada, cruz transversal en forma de cuña forma seccional, y/o una forma de sección transversal que define una base y una pluralidad de lados en ángulo convergente. La formación de la preforma 290 como un intermedio para la formación de relleno 390 de radio puede disminuir la fuerza necesaria para crear una preforma 290 y/o relleno 390 de radio y/o puede disminuir el engomado y/o desgaste de la matriz 306 de relleno de radio que es utilizado para crear relleno 390 de radio cuando se compara con un proceso que produce un relleno de radio directamente desde una cinta de compuesto sin formación de una estructura intermedia, tal como la preforma 290.

Cada una de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto que se incluye dentro de la preforma 290 puede incluir y/o definir cualquier longitud de cinta y/o ancho de cinta adecuados. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, por lo menos una parte de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto puede incluir una longitud de cinta de por lo menos 1 metro (m), por lo menos 2 m, por lo menos 3 m, por lo menos 4 m, por lo menos 5 m, por lo menos 6 m, por lo menos 7 m, por lo menos 8 m, por lo menos 9 m, por lo menos 10 m, por lo menos 15 m, o por lo menos 20 m, así como una longitud de cinta menor de 50 m, menos de 40 m, menos de 30 m, menos de 25 m, menos de 20 m, menos de 15 m, menos de 10 m, o menos de 5 m. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, por lo menos una parte de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto puede incluir un ancho de cinta de por lo menos 3 milímetros (mm), por lo menos 4 mm, por lo menos 5 mm, por lo menos 6 mm, por lo menos 7 mm, por lo menos 8 mm, por lo menos 9 mm, por lo menos 10 mm, por lo menos 11 mm, por lo menos 12 mm, por lo menos 14 mm, por lo menos 16 mm, por lo menos 18 mm, por lo menos 20 mm, o por lo menos 24 mm, así como una cinta de ancho inferior a 50 mm, inferior a 45 mm, inferior a 40 mm, inferior a 35 mm, inferior a 30 mm, inferior a 25 mm, inferior a 20 mm, inferior de menos de 18 mm, menos de 16 mm, menos de 14 mm, menos de 12 mm, menos de 10 mm, menos de 8 mm, menos de 6 mm o menos de 4 mm. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de la porción de la pluralidad de longitudes de cinta 160 de compuesto incluyen una longitud de cinta compuesta, dos longitudes de cinta compuesta, tres longitudes de cinta compuesta, por lo menos 25% de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, por lo menos el 50% de la pluralidad de cinta compuesta, por lo menos el 75% de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, o el 100% de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta.

Como se discutió, las figuras 11-12 son representaciones esquemáticas de ejemplos ilustrativos no excluyentes de vistas en sección transversal de un relleno 390 de radio que se forma a partir de la preforma 290 de las figuras 8-10, con la figura 11 que proporciona una vista en sección transversal de la primera región 296 de la preforma 290 de la figura 8 y FIG. 12 que proporciona una vista en sección transversal de la segunda región 298 de la preforma 290 de la figura 9. Las figuras 11 y 12 ilustran que una porción de relleno 390 de radio que puede formarse a partir de la primera región 296 de la preforma 290 de las figuras 8-10 pueden incluir una forma de sección transversal diferente, área de sección transversal, y/o número de longitudes de cinta 160 de compuesto que una porción de relleno 390 de radio que se forma a partir de la segunda región 298 de la preforma 290. Esto puede proporcionar la producción de un relleno 390 de radio que incluye una forma de sección transversal y/o una o más propiedades mecánicas que pueden variar a lo largo de una longitud de este, proporcionando así más flexibilidad en la formación de relleno 390 de radio y/o la construcción de una estructura compuesta que puede formarse con eso.

Las figuras 13-14 son diagramas de flujo que representan ejemplos ilustrativos, no excluyentes de métodos de acuerdo con la presente divulgación. En las figuras 13-14, algunos pasos se ilustran en casillas discontinuas que indican que tales pasos pueden ser opcionales o pueden corresponder a una versión opcional de un método de acuerdo con la presente divulgación. Dicho esto, no se requiere que todos los métodos de acuerdo con la presente divulgación incluyan los pasos ilustrados en casillas sólidas. Adicionalmente, los métodos y pasos ilustrados en las figuras 13-14 no son limitantes y otros métodos y/o etapas están dentro del alcance de la presente divulgación, que incluyen métodos que tienen más de o menos que el número de pasos ilustrados, como se entiende a partir de las discusiones en este documento.

La figura 13 es un diagrama de flujo que representa los métodos 400 de acuerdo con la presente divulgación de crear una preforma. Los métodos 400 incluyen extender una pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en 405 y pueden incluir variar selectivamente una composición de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en 410. Los

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métodos 400 incluyen además la recepción de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en una estructura de preformación en 415, combinar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto dentro de la estructura de preformación en 420 para formar una preforma, y/ o retirar la preforma a partir de la estructura preformada en 425.

La extensión de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en 405 puede incluir transportar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto desde una fuente de cinta compuesta. Ejemplos ilustrativos no excluyentes de fuentes de cinta compuestas de acuerdo con la presente divulgación se discuten con más detalle en el presente documento.

La variación selectiva de la composición de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en 410 puede incluir variar selectivamente por lo menos una de una anchura de por lo menos una de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, una orientación relativa de por lo menos una de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto con respecto a por lo menos otra de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, un material de construcción de por lo menos una de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, una orientación de una matriz de fibra de refuerzo que se incluye en por lo menos uno de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta, y/o una serie de longitudes de cinta de compuesto que se incluye en la pluralidad de longitudes de cinta compuesta. Está dentro del alcance de la presente divulgación que la variación selectiva puede incluir una variación selectiva basada en cualquier criterio adecuado, ejemplos ilustrativos, no excluyentes de los cuales incluyen un área de sección transversal deseada de un relleno de radio que se forma a partir de la preforma, una forma de sección transversal deseada del relleno de radio que se forma a partir de la preforma y/o una rigidez mecánica deseada del relleno de radio que se forma a partir de la preforma.

Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la variación selectiva puede incluir aumentar selectivamente el número de longitudes de cinta de compuesto para aumentar el área de la sección transversal del relleno de radio que se forma a partir de la preforma y/o cambiar la rigidez mecánica. del relleno de radio que se forma a partir de la preforma. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, la variación selectiva también puede incluir la disminución del número de longitudes de cinta de compuesto para disminuir el área de la sección transversal del relleno de radio que se forma a partir de la preforma y/o para cambiar la rigidez mecánica. del relleno de radio que se forma a partir de la preforma. Está dentro del alcance de la presente divulgación que la variación selectiva se puede realizar simultáneamente con la extensión en 405, la recepción en 415, la combinación en 420, y/o la extracción en 425.

La recepción de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto con la estructura de preformación en 415 puede incluir estirar y/o transportar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto a la estructura de preformación. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la recepción puede incluir trazar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto a través de una pluralidad de primeras aberturas que están presentes en un primer lado de la estructura de preformación y/o transportar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto a lo largo, o dentro, de una pluralidad de canales dentro de la estructura de preformación.

La combinación de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto dentro de la estructura de preformación en 420 puede incluir combinar la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto para producir y/o formar la preforma. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la combinación puede incluir disponer por lo menos una primera porción de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto de modo que se oriente en un plano que no sea paralelo a una segunda porción de la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto y/o tal que está orientada en un plano que está dispuesto en un ángulo oblicuo con respecto a un plano que está definido por, o paralelo a, una segunda porción de la pluralidad de longitudes de cinta compuesta.

Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, la combinación puede incluir converger la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto una sobre otra para formar la preforma. Está dentro del alcance de la presente divulgación que la convergencia puede incluir la convergencia dentro de la estructura de preformación y/o la convergencia dentro de una matriz de preforma de la estructura de preformación. Como otro ejemplo ilustrativo no excluyente, la convergencia puede incluir poner en contacto una primera longitud de cinta de compuesto con una segunda longitud de cinta compuesta.

El retiro de la preforma de la estructura de preformación a 425 puede incluir transportar y/o eliminar la preforma de la estructura de preformación. Como ejemplo ilustrativo no excluyente, la extracción puede incluir extender la preforma desde una segunda abertura en un segundo lado de la estructura de preformación. Está dentro del alcance de la presente divulgación que la extracción se puede realizar concurrentemente y/o simultáneamente con la extensión en 405, la variación selectiva en 410, la recepción en 415, y/o la combinación en 420.

La figura 14 es un diagrama de flujo que representa los métodos 500 de acuerdo con la presente divulgación de crear un relleno de radio. Los métodos 500 incluyen extender una preforma a lo largo de una trayectoria de suministro de preforma en 505 y pueden incluir calentar la preforma en 510 y/o recibir la preforma dentro de una matriz de relleno de radio en 515. Los métodos 500 incluyen además formar el relleno de radio con la matriz de relleno de radio en 520 y pueden incluir retirar el relleno de radio de la matriz de relleno de radio en 525, mover la matriz de relleno de radio a 530, formar el relleno de radio con una segunda matriz de relleno de radio a 535 y/o producir una longitud continua de material compuesto que incluye una región no procesada, una región intermedia y una región formada en 540.

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La extensión de la preforma a lo largo de la trayectoria de suministro de preforma en 505 puede incluir extraer, empujar, tirar, propulsar y/o transportar de otra forma la preforma en, hacia, y/o a través de la matriz de relleno de radio, a través de un relleno de radio un aparato de formación que incluye la matriz de relleno de radio, y/o a través de una región de formación que incluye la matriz de relleno de radio. Adicional o alternativamente, la extensión también puede incluir extender la preforma de un aparato de formación de preforma y/u otra fuente de preforma, ejemplos ilustrativos no excluyentes de los cuales se discuten con más detalle en este documento, y/o crear la forma previa utilizando métodos 400.

Calentar la preforma en 510 puede incluir calentar cualquier parte adecuada de la preforma y/o calentar cualquier parte adecuada de un montaje de producción de relleno de radio que esté configurado para formar la preforma y/o utilizar la preforma para formar un relleno de radio. Como ejemplos ilustrativos no excluyentes, el calentamiento puede incluir calentar la preforma antes de la formación en 520 y/o 535, calentar la preforma durante la formación en 520 y/o 535, calentar la preforma antes de la formación recibir la preforma con la matriz de relleno de radio en 515, suministrar calor radiante a la preforma y/o calentar la matriz de relleno de radio. Está dentro del alcance de la presente divulgación que el calentamiento puede incluir calentar la preforma a cualquier temperatura de preforma adecuada, ejemplos ilustrativos, no excluyentes de los cuales incluyen temperaturas de preforma de por lo menos 35°C, por lo menos 40°C, por lo menos 45°C, por lo menos 50°C, por lo menos 55°C, por lo menos 60°C, por lo menos 65°C, o por lo menos 70°C.

La recepción de la preforma dentro de la matriz de relleno de radio en 515 puede incluir recibir la preforma en un primer lado de la matriz de relleno de radio. La formación del relleno de radio con la matriz de relleno de radio en 520 puede incluir la compactación de la preforma, la eliminación de un vacío de la preforma, la eliminación de una bolsa de aire de la preforma, el cambio de una forma de la preforma, y/o dar forma a la preforma para producir el relleno del radio. Esto puede incluir producir un relleno de radio que define una forma transversal diferente de una forma de sección transversal de la preforma y/o producir un relleno de radio que incluye un área de sección cruzada transversal diferente o más pequeña que un área transversal de la sección transversal de la preforma.

Retirar el relleno de radio de la matriz de relleno de radio en 525 puede incluir retirar el relleno de radio de un segundo lado de la matriz de relleno de radio que es diferente, u opuesto, al primer lado de la matriz de relleno de radio. Está dentro del alcance de la presente divulgación que la formación se puede realizar simultáneamente con la extensión en 505, el calentamiento en 510, la recepción en 515, la formación en 520, la extracción en 525, el movimiento en 530, la formación en 535, y/o la producción en 540.

Mover la matriz de relleno de radio a 530 puede incluir mover la matriz de relleno de radio, que también se puede denominar aquí matriz de relleno de primer radio, fuera de la trayectoria de suministro de preforma y mover una segunda matriz de relleno de radio a la trayectoria de suministro de preforma. Cuando los métodos 500 incluyen el movimiento en 530 y la formación en 535, la formación en 520 puede incluir formar el relleno de radio con la primera matriz de relleno de radio para producir una primera región del relleno de radio que define una primera forma de sección transversal, y formar en 535 puede incluir formar el relleno de radio con la segunda matriz de relleno de radio para producir una segunda región del relleno de radio que define una segunda forma de sección transversal que puede ser diferente de la primera forma de sección transversal. Por lo tanto, los métodos 500 pueden incluir formar un relleno de radio único que incluye y/o define una pluralidad de formas de sección transversal diferentes formando la preforma con una pluralidad de matriz de relleno de radio diferente.

Cuando los métodos 500 incluyen el movimiento en 530, está dentro del alcance de la presente divulgación que el desplazamiento pueda realizarse simultáneamente con la extensión en 505 y/o concurrentemente con la extracción en 525. Adicional o alternativamente, el movimiento en 530 se puede realizar sin detener la extensión en 505 y/o sin detener la extracción en 525. Por lo tanto, los métodos 500 pueden describir un proceso continuo, o por lo menos sustancialmente continuo, en el que la preforma se extiende y la forma de la sección transversal del relleno de radio resultante se varía en tiempo real durante la extensión en 505 y/o la extracción en 525. Adicional o alternativamente, los métodos 500 también pueden describir un proceso continuo, o por lo menos sustancialmente continuo, que incluye la transición entre producir la primera región del relleno de radio y producir la segunda región del relleno de radio sin detener la extensión en 505 y/o la extracción en 525.

La producción de la longitud continua del material compuesto que incluye la región no procesada, la región intermedia y la región formada en 540 puede incluir producir una única estructura compuesta. La estructura compuesta única puede incluir la pluralidad de longitudes distintas y/o separadas de cinta de compuesto en la región no procesada, la preforma en la región intermedia, y el relleno de radio en la región formada. Una primera región de transición, que puede definirse mediante el aparato de formación de preformas, puede producir una transición entre la pluralidad de longitudes distintas de cinta de compuesto y la preforma, que incluye la pluralidad de longitudes de cinta de compuesto en la misma. De forma similar, una segunda región de transición, que puede definirse mediante el aparato de formación de relleno de radio, puede producir una transición entre la preforma y el relleno de radio, que pueden formarse a partir de la preforma.

Como se usa en el presente documento, los términos “selectivo” y “selectivamente” cuando se modifica una acción, movimiento, configuración u otra actividad de uno o más componentes o características de un aparato, significa que la acción, movimiento, configuración u otra actividad específica es un resultado directo o indirecto de la manipulación por parte del usuario de un aspecto de, o uno o más componentes del aparato.

5 Tal como se usa en el presente documento, los términos “adaptado” y “configurado” significan que el elemento, componente u otro objeto está diseñado y/o destinado a realizar una función dada. Por lo tanto, el uso de los términos “adaptado” y “configurado” no debe interpretarse en el sentido de que un determinado elemento, componente u otro objeto es simplemente “capaz de” realizar una función determinada, sino que el elemento, componente y/u otro tema es específicamente seleccionado, creado, implementado, utilizado, programado y/o diseñado con el propósito de 10 realizar la función. También está dentro del alcance de la presente divulgación que los elementos, componentes y/u otra materia objeto mencionada que se dice que es adaptada para realizar una función particular se puedan describir adicional o alternativamente como configurados para realizar esa función, y viceversa. Del mismo modo, el tema que se cita como configurado para realizar una función particular puede describirse adicional o alternativamente como operativo para realizar esa función.

15 Los diversos elementos divulgados de aparatos y etapas de métodos descritos en la presente no son necesarios para todos los aparatos y métodos según la presente divulgación, y la presente divulgación incluye todas las combinaciones y subcombinaciones nuevas y no obvias de los diversos elementos y etapas divulgados en este documento. Además, uno o más de los diversos elementos y etapas divulgados en la presente memoria pueden definir un contenido inventivo independiente que está separado y aparte del conjunto de un aparato o método divulgado. De acuerdo con 20 ello, no se requiere que dicha materia inventiva esté asociada con los aparatos y métodos específicos que se describen expresamente en la presente memoria, y dicha materia inventiva puede ser útil en aparatos y/o métodos que no se divulgan expresamente aquí.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Un método para crear una preforma (290) para un relleno (390) de radio, el método comprende:

recibir una pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto con una estructura (230) de preformación, en el que la recepción incluye extraer la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto a través de una pluralidad de primeras aberturas (246) en un primer lado (242) de la estructura (230) de preformación;

combinar la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto dentro de la estructura (230) de preformación para formar la preforma (290), donde la combinación incluye disponer por lo menos una primera longitud de cinta (160) de compuesto de la pluralidad de las longitudes (160) de cinta de compuesto de manera que esté orientada en un plano que no es paralelo a una segunda longitud de cinta (160) de compuesto de la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto; y

extraer la preforma (290) de la estructura (230) de preformación, en la que la extracción incluye extender la preforma (290) desde una segunda (254) abertura en un segundo lado (250) de la estructura (230) de preformación, y además en el que la recepción, la combinación y la extracción se llevan a cabo simultáneamente.
2. El método de la reivindicación 1, en el que el método incluye además variar selectivamente por lo menos uno de una anchura, una orientación relativa y un material de construcción de por lo menos una de la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto basada, por lo menos en parte, en por lo menos uno de un área de sección transversal deseada del relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290), una forma de sección transversal deseada del relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290) y una rigidez mecánica deseada del relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290).
3. El método de la reivindicación 1 o 2, en el que la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto incluye varias longitudes (160) de cinta de compuesto y el método incluye además variar selectivamente el número de longitudes (160) de cinta de compuesto. donde la variación selectiva incluye por lo menos uno de (i) aumentar selectivamente el número de longitudes (160) de cinta de compuesto a por lo menos una de aumentar un área de sección transversal del relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290) y cambia una rigidez mecánica del relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290) y (ii) disminuir selectivamente el número de longitudes (160) de cinta de compuesto a por lo menos una de disminución del área de sección transversal del relleno (390) de radio y cambio de la rigidez mecánica del relleno del radio (390).
4. El método de la reivindicación 3, en el que la variación selectiva se realiza concurrentemente con la extensión, la recepción, la combinación y la extracción.
5. El método de cualquier reivindicación precedente, en el que la combinación incluye converger la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto dentro de una matriz (234) de preforma para formar la preforma (290).
6. El método de cualquier reivindicación precedente que comprende adicionalmente:

extender la preforma (290) a lo largo de una trayectoria (294) de suministro de preforma que se extiende a través de una matriz (306) de relleno de radio; y

formar el relleno (390) de radio desde la preforma (290) dentro de la matriz (306) de relleno de radio.
7. El método de la reivindicación 6, en el que la formación incluye recibir la preforma (290) en un primer lado de la matriz (306) de relleno de radio y retirar el relleno (390) de radio de un segundo lado de la matriz (306) de relleno de radio, en el que la extracción es concurrente con la recepción.
8. El método de la reivindicación 6 o 7, en el que el método incluye además calentar la preforma (290), en la que el calentamiento incluye por lo menos uno de calentamiento de la preforma (290) antes de la formación, calentamiento de la preforma (290) durante la formación, el suministro de calor radiante a la preforma (290) y el calentamiento de la matriz (306) de relleno de radio.
9. Un aparato (300) configurado para formar una preforma (290) para un relleno (390) de radio, el aparato (300) comprende:

una fuente (150) de cinta de compuesto que está configurada para proporcionar una pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto;

5

10

15

20

25

30

una estructura (230) de preformación que está configurada para recibir la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto y para converger la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto para producir la preforma (290);

un mecanismo (120) de accionamiento que está configurado para transportar la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto entre la fuente (150) de cinta de compuesto y la estructura (230) de preformación;

en el que la estructura (230) de preformación incluye una matriz (160) de preforma, en la que la matriz (160) de preforma incluye:

un cuerpo (238) de matriz, en el que el cuerpo (238) de matriz incluye un primer lado (242) y un segundo lado (250);

una pluralidad de primeras aberturas (246) en el primer lado (242) del cuerpo (238) de matriz que están configuradas para recibir la pluralidad de longitudes de cinta (160) de compuesto; y

una segunda (254) abertura en el segundo lado (250) del cuerpo (238) de matriz, en la que la pluralidad de primeras aberturas (246) convergen en la segunda (254) abertura dentro del cuerpo (238) de matriz, y adicionalmente la preforma (290) está configurada para retirarse de la segunda (254) abertura,

en el que cada una de la pluralidad de primeras aberturas (246) define un eje (247) de apertura principal que es paralelo a un ancho de una primera abertura (242) respectiva de la pluralidad de primeras aberturas (242), y adicionalmente en el que un eje de abertura principal seleccionada de una primera abertura (246) seleccionada de la pluralidad de primeras aberturas (246) está orientado en un ángulo (245) oblicuo con respecto a otro eje de apertura principal de otra primera abertura (246) de la pluralidad de primeras aberturas (246) .
10. El aparato (300) de la reivindicación 9, donde el aparato (300) incluye además una estructura (220) de selección de cinta de compuesto que está configurada para suministrar selectivamente la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto a la estructura (230) de preformación.
11. El aparato (300) de la reivindicación 10, en el que la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto incluye varias longitudes (160) de cinta de compuesto, y además la estructura (220) de selección de cinta de compuesto incluye un controlador (224) que está programado para por lo menos uno de aumentar selectivamente el número de longitudes (160) de cinta de compuesto, disminuir selectivamente el número de longitudes (160) de cinta de compuesto, y cambiar selectivamente una composición de por lo menos una de la pluralidad de longitudes (160) de cinta de compuesto sensible a un criterio de selección.
12. El aparato (300) de la reivindicación 11, en el que el criterio de selección incluye por lo menos uno de un área de sección transversal deseada para el relleno (390) de radio que está formado a partir de la preforma (290), una sección de forma transversal deseada para el relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290), una rigidez mecánica deseada del relleno (390) de radio que se forma a partir de la preforma (290) y una forma de una matriz (306) de relleno de radio que se utiliza para formar el relleno (390) de radio.