ES2710906T3 - Estabilización de un núcleo de panal para componentes sándwich - Google Patents

Abstract

Procedimiento (10) para la estabilización de un núcleo de panal para un componente estructural sándwich que comprende los siguientes pasos: a) disposición (12) de un núcleo de panal; b) aplicación (4) de una capa adhesiva endurecible a al menos una superficie lateral del núcleo de panal; c) colocación (16) de una membrana semipermeable sobre la al menos una superficie lateral, siendo la membrana permeable al gas e impermeable al líquido; d) aspiración (18) del aire del núcleo de panal a través de la membrana semipermeable; y e) endurecimiento (20) de la capa adhesiva; f) retirada (48) de la membrana semipermeable.

Description

DESCRIPCION

Estabilizacion de un nucleo de panal para componentes sandwich

La presente invencion se refiere a un procedimiento para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich, a un dispositivo para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich y una capa de nucleo estabilizada para un componente estructural sandwich.

Las estructuras de panal se utilizan, por ejemplo, como estructura central de un componente sandwich ligero. Las estructuras de panal se unen en un proceso de laminacion a pieles o capas de cubricion, por lo que se dispone de un producto semiacabado para un componente ligero, pero a la vez estable. En el caso de estructuras de panal debidamente prefabricadas y capas de cubricion adecuadamente cortadas, tambien se puede producir directamente el componente acabado en lugar de un producto semiacabado. Sin embargo, se ha comprobado que en el proceso de laminado posterior, la resina del material de la capa de cubricion penetra con frecuencia en los orificios de panal, lo que afecta negativamente al proceso de fabricacion, por ejemplo, dado que la acumulacion excesiva de resina o de material de la matriz dentro de las cavidades de los panales o la falta de resina en las capas de cubricion conducen a que el componente sea rechazado.

En el documento EP 1897680 A1 se describe un procedimiento para la fabricacion de un componente sandwich con un nucleo de panal, en el que se fabrica una malla, dotandose un nucleo de panal de al menos una capa adhesiva endurecible, una capa de bloqueo y una capa exterior de fibras. La malla se encierra en un espacio impermeable al gas y se genera un vado, produciendose al mismo tiempo un endurecimiento de la capa adhesiva. A continuacion se preve una infusion de las capas de fibras exteriores con material de la matriz, asf como un endurecimiento del material de la matriz al vado.

Uno de los objetivos de la presente invencion consiste en proporcionar un nucleo de panal estabilizado, en el que la penetracion de resina desde la zona de las capas de cubricion durante el proceso de laminado posterior se reduzca al mmimo.

La tarea se resuelve por medio de un procedimiento para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich, un dispositivo para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich y una capa de nucleo estabilizada para un componente estructural sandwich segun una de las reivindicaciones independientes. Los ejemplos de otras formas de realización se describen en las reivindicaciones dependientes.

Segun un primer aspecto de la invencion, se preve un procedimiento para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich, que presenta los siguientes pasos. En un primer paso a) se dispone un nucleo de panal. En un segundo paso b) se aplica una capa adhesiva endurecible a al menos una superficie lateral del nucleo de panal. En un tercer paso c) se coloca una membrana semipermeable sobre la al menos una superficie lateral, siendo la membrana permeable al gas e impermeable al lfquido. En un cuarto paso d) se aspira el aire del nucleo de panal a traves de la membrana semipermeable. En un quinto paso e) se produce el endurecimiento de la capa adhesiva. En otro paso f) se retira la membrana semipermeable.

Los pasos d) y e), por ejemplo, se solapan al menos en parte, es decir, se realizan al menos en parte simultaneamente.

El nucleo de panal presenta, por ejemplo, una pluralidad de orificios en forma de panal creados por paredes laterales, que se extienden en direccion del grosor del nucleo de panal. El nucleo de panal, por ejemplo, presenta una extension plana.

La capa adhesiva presenta, por ejemplo, una capa de pelfcula adhesiva.

En el segundo paso, la capa adhesiva se aplica a las caras frontales de la estructura de panal. Con el termino de “caras frontales” se definen los lados o las superficies de corte de los panales en direccion del grosor.

En direccion de la capa adhesiva hacia fuera, la membrana semipermeable es permeable al gas e impermeable al lfquido. En especial, la membrana semipermeable es permeable al aire en direccion de la capa adhesiva hacia fuera, e impermeable al material adhesivo en estado lfquido, contenido en la capa adhesiva.

Segun un ejemplo de realización de la invencion se preve un procedimiento en el que, despues del paso b) y antes del paso c), se aplica a la capa adhesiva un tejido desprendible, colocandose en el paso c) la membrana sobre el tejido desprendible.

Segun otro ejemplo de realización se coloca, despues del paso c), una capa absorbente sobre la membrana semipermeable.

La capa absorbente puede ser, por ejemplo, un fieltro absorbente. La capa absorbente garantiza, por ejemplo tambien bajo los efectos de la presion generada, por ejemplo, a causa de la aplicacion de un vado, una estabilidad de forma suficiente que permite transportar el aire o aspirar el aire en direccion longitudinal, es decir, en direccion de la capa.

Segun otro ejemplo de realización se dispone, entre la membrana y el tejido desprendible, una lamina de separacion impermeable al aire.

La lamina de separacion presenta una perforacion, por ejemplo pequenos orificios distribuidos uniformemente por toda la superficie, por ejemplo de menos de 1 mm.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, se dispone en la capa absorbente una cubierta impermeable al aire.

La cubierta es, por ejemplo, una cubierta absorbente.

En el caso de la cubierta se puede tratar de una lamina de vado o de un obturador de vado de forma estable.

La cubierta impermeable al aire permite la aplicacion de una presion negativa en uno o varios puntos. distribuyendose la presion negativa aplicada, debido a la capa absorbente, de manera mas o menos uniforme por toda la superficie, con lo que tambien puede actuar uniformemente sobre la membrana semipermeable.

Las caractensticas o los pasos descritos con anterioridad y en lo que sigue, se pueden prever tanto por uno solo de los lados del nucleo de panal, como por ambos lados del nucleo de panal.

El nucleo de panal puede estar provisto, por ejemplo, de una capa adhesiva, es decir, el paso b) se puede llevar a cabo por ambos lados del nucleo de panal.

La membrana semipermeable se puede disponer en ambos lados y en los dos lados tambien se pueden prever medidas para la aspiracion de aire o de un fluido gaseoso.

El tejido desprendible se puede prever, por ejemplo, en ambos lados del nucleo de panal.

Segun un ejemplo, se aplica una primera capa de pelfcula adhesiva a una primera superficie lateral del nucleo de panal, despues se gira el nucleo de panal y se aplica una segunda capa de pelfcula adhesiva a la segunda superficie lateral del nucleo de panal.

Una primera membrana semipermeable se dispone, por ejemplo, en el primer lado.

Un primer tejido desprendible se puede disponer en el primer lado.

Una segunda membrana semipermeable se puede disponer ademas en el segundo lado. En este caso, un segundo tejido desprendible tambien se puede disponer en el primer lado.

Las distintas capas se pueden aplicar al nucleo de panal y disponer, junto con el nucleo de panal, en una herramienta, configurando la herramienta el contorno del primer lado del componente estructural.

Las capas tambien se pueden colocar sucesivamente en la herramienta siendo el orden de sucesion logicamente de manera que, despues de la colocacion de las capas, el orden estructural sea el que se ha descrito antes. A continuacion se puede colocar la capa con el nucleo de panal y despues, si se desea, las demas capas.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, al menos una capa de pelfcula adhesiva se aplica de forma continua y se perfora antes del endurecimiento.

Por “forma continua” se enciende una capa de pelfcula adhesiva de una pieza, es decir, una capa adhesiva retirada, por ejemplo, de un rollo.

Para la perforacion, la pelfcula adhesiva se puede pinchar, por ejemplo, con agujas finas.

La perforacion se realiza, por ejemplo, de manera uniforme por toda la superficie.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, la al menos una capa de pelfcula adhesiva se dota, antes de la aplicacion, de una perforacion y se aplica solo entonces o a continuacion.

La capa de pelfcula adhesiva tambien se puede perforar previamente y dotar, en estado aplicado, de otra perforacion.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, la al menos una capa de pelfcula adhesiva se perfora por medio de un cilindro de agujas.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion se preve un procedimiento en el que el aire se aspira a traves de los agujeros de la perforacion antes del endurecimiento de la capa adhesiva. Durante el endurecimiento, la capa adhesiva se vuelve en primer lugar lfquida y los agujeros se vuelven a cerrar al endurecerse la capa adhesiva. La capa adhesiva se puede licuar para el endurecimiento, por ejemplo, mediante calentamiento, y a continuacion se puede endurecer como consecuencia de los efectos de la temperatura.

En lugar de la aportacion de calor para la licuacion y el endurecimiento, tambien se pueden prever otros mecanismos de accion, por ejemplo una licuacion a causa de un proceso qrnmico. El endurecimiento tambien se puede provocar, como alternativa a una reaccion qrnmica con aportacion de calor, por medio de un proceso qrnmico sin aportacion de calor. Como es logico, los diferentes procesos tambien se pueden combinar, por ejemplo licuacion por medio de un proceso qmmico y endurecimiento mediante calentamiento, o licuacion por medio de calentamiento y endurecimiento por medio de un proceso qmmico. Como otro ejemplo se preve un material termoplastico, que al enfriarse recupera su estado solido sin reaccion qmmica.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, la capa adhesiva presenta al menos una capa de pelfcula adhesiva con una estructura de soporte, presentando la estructura de soporte una estructura tan densa, pero no centrada por completo, que como consecuencia de los efectos de tension superficial de la pelfcula adhesiva , la capa adhesiva se mantenga unida incluso en caso de una licuacion temporal de la pelfcula adhesiva durante el proceso de endurecimiento de la capa adhesiva, a fin de reducir la tendencia a la formacion de agujeros en la capa al mmimo.

El ajuste de la capa adhesiva a la membrana semipermeable durante el proceso de endurecimiento puede apoyar el cierre de la perforacion de la capa adhesiva.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, la capa adhesiva presenta al menos una pelfcula adhesiva que a temperatura ambiente tiene forma de lamina y que solo se licua temporalmente despues del calentamiento.

El nucleo de panal es, por ejemplo, de un material compuesto. El nucleo de panal se puede componer de papel de aramida impregnada de resina fenolica, papel reforzado con fibra de vidrio, papel reforzado con CFK o un material similar.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion se preve un procedimiento en el que, despues del endurecimiento en el paso e), se preven los siguientes pasos: en el primero de los otros pasos se retira el tejido desprendible. En el segundo de los otros pasos se aplica una capa de cubricion a al menos uno de los lados del nucleo de panal estabilizado con la capa adhesiva. A continuacion, en el tercero de los otros pasos, la capa de cubricion se une al nucleo de panal en un proceso de laminado.

En la primera capa adhesiva se puede disponer una segunda capa adhesiva.

La capa adhesiva puede presentar un material compuesto de fibras, en el que las fibras se insertan en un material de matriz.

Segun otro ejemplo de realización de la invencion, el proceso de laminado comprende un endurecimiento del material de matriz, licuandose el material de matriz de la(s) capa(s) de cubricion inicialmente durante el endurecimiento y evitando la capa adhesiva la penetracion del material de matriz en los nucleos de panal.

La penetracion se evita en gran medida o al menos en parte. En todo caso, la penetracion se reduce, en algunas celdas, por ejemplo, totalmente.

Segun un segundo aspecto de la invencion se preve un dispositivo para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich, que comprende un dispositivo de recepcion para la recepcion de una pieza de trabajo y de un dispositivo de vado para la generacion de una presion negativa. En el dispositivo de recepcion se dispone, como pieza de trabajo, un nucleo de panal, al que se aplica, al menos por uno de sus caras, una capa adhesiva endurecible. Se preve una membrana semipermeable, que es permeable al gas e impermeable al lfquido. El dispositivo de vado se disena para aspirar, al menos parcialmente, el aire que se encuentra en el nucleo de panal a traves de la membrana semipermeable.

La membrana se dispone, partiendo del interior del nucleo de panal, al otro lado de la capa adhesiva.

Entre la capa adhesiva y la membrana se puede prever un tejido desprendible.

En la membrana semipermeable se puede prever una capa absorbente.

El dispositivo de vado puede presenta una cubierta impermeable al aire, que se dispone sobre la capa absorbente. Segun un tercer aspecto de la invencion se preve una capa de nucleo estabilizada para el componente estructural sandwich, que presenta un nucleo de panal con una pluralidad de celdas en forma de panal separadas por paredes de separacion, extendiendose las paredes de separacion en direccion del grosor del nucleo de panal. La capa de nucleo estabilizada, posee ademas una capa adhesiva aplicada a al menos uno de los lados frontales de las paredes de separacion, que presenta al menos una capa de pelfcula adhesiva endurecida y que cierra las celdas en forma de panal al menos por uno de los lados de manera que, en un posterior proceso de laminado con una capa de cubricion impregnada de resina, se reduzca la penetracion de resina. La capa adhesiva esta provista, por ejemplo, de orificios con un diametro maximo de 0,1 mm, por ejemplo de menos de 0,05 mm.

Ademas, la capa de nucleo estabilizada puede estar dotada de una o dos capas de cubricion, que a traves de la capa adhesiva estan unidas al nucleo de panal y que, debido al efecto de adherencia, dan lugar a un componente estructural sandwich. Las capas de cubricion presentan, por ejemplo, un material compuesto de fibras, en el que el material de fibras se inserta en un material de matriz o en resina. Como consecuencia de la capa adhesiva con orificios muy pequenos, se evita en gran medida o se reduce la penetracion de resina o de material de matriz.

La capa de nucleo puede terminar por los bordes con una seccion transversal que se va estrechando, por ejemplo en forma de rampa, con lo que se consigue, por ejemplo, un paso inclinado de la zona sandwich a una zona monolftica. El borde en forma de rampa sirve, por ejemplo, para que los panales no se junten lateralmente bajo presion o vado.

Segun otro aspecto de la invencion, una estructura de panal se cierra, al menos unilateralmente, con una capa adhesiva, permitiendo la membrana semipermeable una aspiracion del aire, especialmente de la zona de los espacios huecos del panal. Por medio de la membrana semipermeable se puede evitar ademas, mediante la aplicacion de una presion negativa, la formacion de una capa adhesiva porosa, dado que el vado o la presion negativa aspiran las pequenas burbujas de aire eventualmente existentes en la capa adhesiva. Al aplicar una presion negativa, el aire se puede aspirar en la zona de los espacios huecos del panal hasta el punto que, en un calentamiento posterior necesario para el endurecimiento de la capa adhesiva, no se produzca ninguna curvatura de la capa adhesiva hacia fuera, lo que dana lugar a una deformacion no deseada de la estructura superficial. En cambio, si el volumen de un espacio hueco de panal se llena por completo de aire a causa de un porcentaje volumetrico “lleno” a presion normal, se produce en una capa adhesiva cerrada, con motivo del calentamiento durante el endurecimiento, una curvatura, que provoca que la capa adhesiva no se ajuste durante el endurecimiento a la estructura de panal o no se una o se una de forma incorrecta, lo que dana lugar a un debilitamiento del futuro componente sandwich.

Por lo tanto, la membrana semipermeable ofrece la ventaja de impedir, por una parte, que el material adhesivo lfquido se pueda aspirar desde la capa adhesiva hacia fuera y de permitir, por otra parte, que el aire se pueda aspirar de los espacios huecos del panal. Dado que en el proceso de endurecimiento la capa adhesiva, por ejemplo si se ha perforado previamente, se licua inicialmente, es decir, antes de endurecerse, y que como consecuencia se forma una capa adhesiva cerrada, se puede seguir aspirando aire, puesto que la membrana semipermeable impide que el material lfquido de la capa adhesiva pueda atravesar la membrana, por ejemplo en direccion de aspiracion. En cualquier caso, la presion negativa en las celdas de panal da lugar a que la fuerza, que actua durante el endurecimiento como consecuencia del vado aplicado, sea suficiente para garantizar que la capa adhesiva no se endurezca curvandose hacia el exterior, sino que se ajuste en todas partes al nucleo y establezca una buena union. Por esta razon no es necesario que durante el endurecimiento se apliquen fuerzas adicionales con ayuda de herramientas adicionales, a fin de garantizar una estabilidad de forma. En este punto tambien se senala un endurecimiento posterior en el marco de un proceso de laminado. En caso de una capa adhesiva cerrada, se encierra en el espacio hueco del panal una cantidad de aire determinada. Con un calentamiento correspondientemente alto, tambien se puede producir una curvatura de la capa adhesiva. Dado que durante el proceso de laminado la pieza de trabajo se mantiene adicionalmente bajo presion, por ejemplo por el hecho de que dos mitades de herramienta correspondientes formen un espacio intermedio definido o porque el componente se endurezca en autoclave bajo una sobrepresion que actua desde el exterior, se contrarresta la curvatura.

Se advierte de que las caractensticas de los ejemplos de realización y los aspectos de los dispositivos tambien son validos para las formas de realización del procedimiento asf como para el empleo del dispositivo, y viceversa. Tambien se pueden combinar libremente entre sf aquellas caractensticas, en las que esta posibilidad no se menciona explfcitamente.

A continuacion se explicaran con mayor detalle algunos ejemplos de realización a la vista de los dibujos. Se muestra en la:

Figura 1 un ejemplo de realización para un procedimiento para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich segun la invencion;

Figuras 2 - 9 otros ejemplos de realización para un procedimiento segun la invencion;

Figura 10 un ejemplo de realización para un procedimiento para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich segun la presente invencion;

Figuras 11a - 11b un ejemplo de realización para una capa de nucleo, estabilizada para un componente estructural sandwich segun la presente invencion;

Figuras 12 - 14 otros ejemplos de realización para capas de nucleo estabilizadas segun la invencion.

Segun la presente invencion, se preve en relacion con estructuras de panal, por ejemplo de papel de aramida, que para el empleo como estructura de nucleo de un componente sandwich de construccion ligera, los panales se estabilicen o impermeabilicen antes del proceso de laminado de las pieles de cubricion con una capa de pelfcula adhesiva endurecida, para que los panales sean mas estables en los procesos y para evitar el flujo de resina de las capas de cubricion al interior de los panales. Con ayuda del proceso descrito a continuacion, es decir, de los distintos ejemplos de realización del procedimiento y de los dispositivos que se describen a continuacion, se consigue fabricar una capa de pelfcula adhesiva mas densa y practicamente sin agujeros, de manera que el flujo de resina se pueda evitar en una medida mucha mayor, lo que da lugar a una mejor calidad del componente, a un proceso de fabricacion mas estable y a un porcentaje de desechos menor.

Por el termino de “nucleo de panal” tambien se han de entender, en el marco de la presenta invencion, otras estructuras en las que se dispone en direccion del grosor una pluralidad de paredes de separacion o almas, entre las que se encuentran espacios huecos. Los espacios huecos se pueden configurar continuos o interrumpidos, es decir, abiertos unicamente por uno de los lados. Las paredes celulares o de separacion o almas se desarrollan, por ejemplo, perpendiculares respecto a la superficie de placa o inclinadas respecto a la superficie de placa, es dedr, con un angulo diferente a 90°. Los espacios huecos tambien se pueden llenar con un material de relleno, por ejemplo con fines de amortiguacion o de absorcion de sonidos. Por “nucleo de panal“ se entienden especialmente tambien materiales de rejilla, que se estabilizan y refuerzan mediante la aplicacion de al menos una capa adhesiva, con objeto de que posteriormente se puedan manipular con mayor facilidad para la fabricacion de un componente sandwich.

Segun un aspecto de la invencion se puede prever que en el panal se encuentren una o varias capas de pelfcula adhesiva y, sobre estas, una capa de tejido desprendible. Por encima se coloca despues una membrana semipermeable, que es permeable al aire pero impermeable al lfquido. Sobre la membrana se puede prever ademas un fieltro absorbente. De este modo se puede aspirar el aire sin que la pelfcula adhesiva se salga y penetre en el fieltro. Antes del proceso de endurecimiento, la pelfcula adhesiva se puede perforar, de forma auxiliar, con agujas finas, para que en estado fno se pueda aspirar el aire del panal. Durante el endurecimiento, la pelfcula adhesiva se licua inicialmente y las pequenas perforaciones practicadas se vuelven a cerrar por debajo de la membrana. Adicionalmente se puede emplear una pelfcula adhesiva con una estructura de soporte tupida y de malla estrecha. Como consecuencia de la nueva estructuracion del proceso y los dispositivos correspondientes, el aire se puede aspirar del panal al principio del proceso, cuando la pelfcula adhesiva esta todavfa fna y relativamente solida, a traves de las perforaciones de la pelfcula adhesiva y de la membrana semipermeable. Despues de la licuacion temporal de la pelfcula adhesiva, por ejemplo mediante calentamiento, las perforaciones de la pelfcula adhesiva se vuelven a cerrar y una parte del adhesivo penetra en el tejido desprendible, pero la membrana bloquea una salida ulterior del adhesivo. Despues del endurecimiento de la pelfcula adhesiva se produce una capa de pelfcula adhesiva que se adhiere bien al nucleo y que no presenta los asf llamados pinholes (perforaciones), o en todo caso muy pocas. Por lo tanto, en un proceso posterior, es decir, por ejemplo en un laminado de las capas de cubricion del componente sandwich, la cantidad de resina que penetra en el panal es menor y las capas de cubricion presentan un contenido volumetrico de fibras mas constante y una porosidad menor.

En este punto conviene hacer constar que la prevision de una perforacion en la pelfcula adhesiva ciertamente apoya o mejora las ventajas segun la presente invencion, pero que el procedimiento segun la invencion tambien es posible sin dicha perforacion. Esto tambien es aplicable al empleo de un tejido desprendible que, de acuerdo con la presente invencion, sf se considera ventajoso, pero que no es absolutamente necesario.

Segun la invencion tambien se pueden utilizar, por ejemplo, varias pelfculas adhesivas, por ejemplo con una estructura de soporte diferente.

Segun la invencion se proporciona una estructura de nucleo para un componente sandwich recubierta y cerrada por fuera por capas de pelfcula adhesiva endurecidas lo mas tupidas posible. En un proceso de laminado posterior de las capas de cubricion, el panal es mas resistente a las deformaciones y, sobre todo, la resina no penetra o penetra menos desde las capas de cubricion en la estructura de nucleo y la cantidad de aire que pasa del nucleo a las capas de cubricion, en las que podna generar porosidad, es menor. La capa adhesiva, especialmente en caso de realización bilateral, evita ademas que el nucleo de panal se deforme en un proceso de laminado bajo la presion que, por regla general, se aplica en el mismo.

La figura 1 muestra un procedimiento 10 para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich, en el que se preven los siguientes pasos: en un primer paso 12 se dispone un nucleo de panal. En un segundo paso 14 se aplica una capa adhesiva endurecible a al menos una superficie lateral del nucleo de panal. En un tercer paso 16 se coloca una membrana semipermeable sobre la al menos una superficie lateral, siendo la membrana permeable al gas e impermeable al lfquido. En un cuarto paso 18 se aspira el aire del nucleo de panal a traves de la membrana semipermeable. En un quinto paso 20 se produce el endurecimiento de la capa adhesiva.

El primer paso 12 tambien se define como paso a), el segundo paso 14 como paso b), el tercer paso 16 como paso c), el cuarto paso 18 como paso d) y el quinto paso 20 como paso e).

Como se indica en la figura 1 por medio del parentesis 22, la aspiracion en el cuarto paso 18 y el endurecimiento en el quinto paso 20 se pueden llevar a cabo, al menos parcialmente, de forma solapada.

Segun el ejemplo de realización mostrado en la figura 2 se preve, despues del paso b) y antes del paso c), otro paso 24, en el que se aplica un tejido desprendible a la capa adhesiva, colocandose en el paso c) la membrana sobre el tejido desprendible, lo que se indica en la figura 2 con el numero de referencia 16'.

Despues del paso c) se puede aplicar en un paso posterior 26 una capa absorbente sobra la membrana semipermeable, como se muestra en la figura 3. En el caso de la capa absorbente se trata, por ejemplo, de un fieltro absorbente. A continuacion se pueden llevar a cabo los pasos ya representados en la figura 1, al igual que otros ejemplos de realización o una combinacion con otras caractensticas, que se describiran, a modo de ejemplo, en las figuras siguientes. Esta posibilidad de combinacion se indica en la figura 3 esquematicamente por medio de lmeas discontinuas 28.

Segun el ejemplo de realización mostrado en la figura 4, en un paso intermedio 30 se dispone, entre la membrana y el tejido desprendible, una lamina de separacion permeable al aire.

Como se muestra en la figura 5, para la aspiracion en el cuarto paso 18 se puede disponer una cubierta impermeable al aire sobre la capa absorbente, para lo que se indica otro paso intermedio 32 entre la colocacion de la capa absorbente en el paso 26 y la aspiracion en el paso 18. En el caso de la cubierta se trata, por ejemplo, de una cubierta absorbente o lamina de vado. La lamina impermeable al aire, debajo de la cual se aspira el aire entre la lamina y el molde, se define tambien, junto con la herramienta situada por debajo de la pieza de trabajo (el molde solido para la configuracion recibe tambien el nombre de tooling), como saco de vado.

Como alternativa a una lamina de vado tambien es posible que un dispositivo de aspiracion de forma estable se ponga en contacto con la membrana semipermeable, presentando el dispositivo de aspiracion, por ejemplo, una pluralidad de orificios de aspiracion mas pequenos, a fin de poder aplicar a la membrana semipermeable una presion negativa uniforme o al menos fundamentalmente uniforme para la aspiracion del aire. Sin embargo, este ejemplo de realización no se muestra en detalle en las figuras.

El dispositivo de aspiracion se puede combinar tambien con una capa absorbente.

En el segundo paso 14, es decir, el paso b), mostrado en la figura 6, la al menos una capa de pelfcula adhesiva se puede aplicar de forma continua en un tercer paso parcial 34 y perforar en un segundo paso parcial 36, antes del endurecimiento. Para la perforacion la pelfcula adhesiva se puede pinchar, por ejemplo, con agujas finas.

Como se representa en la figura 7, la al menos una capa de pelfcula adhesiva se puede dotar, en un paso de perforacion 38, de una perforacion y disponer a continuacion en el paso b), tal como se indica con el numero de referencia 14'.

La al menos una capa de pelfcula adhesiva se puede perforar, por ejemplo, con ayuda de un cilindro de agujas (no representado en detalle).

Como se representa en la figura 8, en un paso de aspiracion 18' el aire se puede aspirar a traves de los agujeros de la perforacion antes del endurecimiento de la capa adhesiva, en el que la capa adhesiva se licua inicialmente en un primer paso parcial de endurecimiento 40, cerrandose los agujeros de nuevo durante el endurecimiento de la capa adhesiva en un segundo paso parcial de endurecimiento 42. En la figura 8 se indica por medio de un rectangulo trazado a rayas 44, que rodea los dos pasos parciales de endurecimiento 40, 42, que los dos pasos parciales de endurecimiento se producen en el marco del paso de endurecimiento 20, senalandose aqu igualmente con un parentesis 46, que la aspiracion del aire en el paso 18' o en el paso d) se puede llevar a cabo, al menos en parte, de forma solapada con el proceso de endurecimiento o paso e).

En la figura 9 se muestra otro ejemplo de realización mas de un procedimiento segun la invencion, en el que se preve, despues del endurecimiento en el paso e), un primer paso adicional 48, en el que se retira el tejido desprendible. En un segundo paso adicional 50 se dispone una capa de cubricion por al menos uno de los lados del nucleo de panal estabilizado con la capa adhesiva. En un tercer paso adicional 52 la capa de cubricion se une en un proceso de laminado al nucleo de panal.

La capa de cubricion presenta, por ejemplo, un material compuesto de fibras, en el que las fibras se insertan en un material de matriz.

El proceso de laminado tambien comprende, por ejemplo, un endurecimiento del material de matriz, licuandose el material de matriz inicialmente durante el endurecimiento y evitando la capa adhesiva una penetracion del material de matriz en los nucleos de panal, o impidiendo esta penetracion en la mayor medida posible o reduciendola al mmimo, lo que no se representa en detalle.

Segun la presente invencion se preve ademas un dispositivo 100 para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich, que presenta un dispositivo de recepcion 110 para la recepcion de una pieza de trabajo 112. Se preve ademas un dispositivo de vado 114 para la generacion de una presion negativa 116. En el dispositivo de recepcion 110 se dispone, como pieza de trabajo, un nucleo de panal 120, sobre el que se dispone o al que se aplica una capa adhesiva endurecible 122. En la figura 10 la capa adhesiva 122 se representa a distancia del nucleo de panal 120, a fin de explicar que esta capa constituye una capa separada que se aplica al nucleo de panal. Con otras palabras, la distancia entre ambos solo sirve para una comprension mejor y no indica la distancia real. De acuerdo con la invencion se preve una membrana semipermeable 124, que es permeable al gas e impermeable al lfquido. El dispositivo de vado 114 se disena para aspirar el aire que se encuentran en el nucleo de panal, identificado con la referencia 126, al menos en parte, a traves de la membrana semipermeable, lo que se indica con una flecha 128.

La membrana semipermeable 124 se dispone, por ejemplo, sobre la capa adhesiva 122. Entre la capa adhesiva 122 y la membrana 124 tambien se pueden prever otras capas, por ejemplo una capa con un tejido desprendible. En especial se pueden prever las capas descritas anteriormente en relacion con las variantes de realización del procedimiento.

Como indican esquematicamente las figuras 11a y 11b, segun la presente invencion tambien se preve una capa de nucleo estabilizada 200. La capa de nucleo estabilizada 200 para un componente estructural sandwich presenta un nucleo de panal 210 con una pluralidad de celdas en forma de panal 212, separadas entre sf por paredes de separacion 214, extendiendose las paredes de separacion en direccion del grosor del nucleo de panal. La figura 11a muestra una seccion transversal de la capa de nucleo estabilizada 200 y la figura 11b muestra una vista en perspectiva sobre la estructura, representandose en la parte anterior, para mayor claridad, unicamente el nucleo de panal 210.

Segun la invencion se preve al menos una capa adhesiva 216 aplicada a las caras frontales de las paredes de separacion, presentando la capa adhesiva al menos una capa de pelfcula adhesiva endurecida 218. Por razones de claridad, en la figura 11a la capa de pelfcula adhesiva 218 se representa a distancia respecto al nucleo de panal 210 situado por debajo. Se hace constar que la capa de pelfcula adhesiva 218 se aplica directamente a las caras frontales de las paredes de separacion, es decir, sin distancia. La capa de pelfcula adhesiva 218 cierra las celdas en forma de panal 212 al menor por un lado de manera que en el posterior proceso de laminado con una capa de cubricion impregnada de resina (no representada en detalle en la figura 11a), se reduzca una penetracion de resina. A estos efectos, la capa adhesiva presenta unos orificios 220, cuyo diametro maximo 222 es de 0,1 mm.

La capa de nucleo presenta en la figura un borde recto, que en perfil se desarrolla en direccion transversal o perpendicular respecto a la superficie.

Segun otro ejemplo no representado, se puede prever en los bordes una seccion transversal que se va estrechando, con la que el nucleo de panal, por decirlo asf, termina, por ejemplo con un final en forma de rampa. Asf se consigue, por ejemplo, un paso inclinado de la zona sandwich a una zona monolttica. El borde en forma de rampa sirve, por ejemplo, para que los panales no se junten lateralmente bajo presion o vado.

En otro ejemplo de realización (no mostrado en detalle) se preve tambien en la otra superficie lateral del nucleo de panal una capa adhesiva 216, que cierra igualmente las celdas en forma de panal, como se ha descrito antes.

En la figura 12 se muestra otro ejemplo de realización de la capa de nucleo estabilizada 200. La capa adhesiva 216 presenta al menos una capa de pelfcula adhesiva 224 con una estructura de soporte 226. La estructura de soporte presenta una estructura tan densa, pero no completamente cerrada que, como consecuencia de los efectos de tension superficial de la pelfcula adhesiva, la capa adhesiva se mantenga unida, incluso en caso de una licuacion temporal de la pelfcula adhesiva en el proceso de endurecimiento, a fin de reducir al mmimo la tendencia a la formacion de agujeros en la capa.

Se hace constar que la disposicion de la estructura de soporte 226 en direccion del nucleo de panal 210 representa un primer ejemplo de realización. En otro ejemplo de realización no representado, la disposicion es exactamente la contraria, es decir, la capa de pelfcula adhesiva 224 se dispone en direccion del nucleo de panal 210 y la estructura de soporte 226, con referencia a la figura 12, por encima.

Segun otro ejemplo, la pelfcula adhesiva se suministra, como compuesto, junto con la capa de soporte. El material de soporte permite una mejor manipulacion de la pelfcula adhesiva para evitar una rotura o deformacion.

Se pueden emplear, por ejemplo, dos capas de pelfcula adhesiva, por ejemplo, una con una estructura de soporte mas basta y abierta y con mucho pegamento, y una capa con una estructura de soporte mas densa y mas fina, pero con menos resina.

La figura 13 muestra otro ejemplo de realización de la capa de nucleo estabilizada 200 en el que sobre la capa adhesiva 218 se dispone un tejido desprendible 228. En el tejido desprendible 228 se dispone una membrana 230, presentando la membrana 230 una semipermeabilidad y siendo la misma permeable al gas e impermeable al lfquido, tal como se ha descrito antes en relacion con diversos ejemplos de realización de un procedimiento segun la invencion. En el ejemplo de realización mostrado en la figura 13 de la capa de nucleo estabilizada 200, las distintas capas, tal como se ha mencionado en relacion con otras figuras, se muestran a distancia las unas de las otras para garantizar una mejor comprension de la figura. En realidad, las distintas capas son adyacentes o se pegan unas sobre otras.

En el caso del ejemplo de realización mostrado en la figura 13, se trata de un producto intermedio en el que la membrana semipermeable 230 todavfa esta unida a la capa de nucleo estabilizada, es decir, al nucleo de panal 210 y a la capa adhesiva 216. La membrana 230 se puede retirar para la union de la capa de nucleo estabilizada a una capa de cubricion no representada mediante un simple desprendimiento de la capa adhesiva 216, para lo que se preve el tejido desprendible 228. Con este desprendimiento se puede activar, por ejemplo, tambien la capa adhesiva 216, de manera que la superficie que se produce despues de la retirada de la membrana 230 pueda unirse de forma adhesiva a una capa de cubricion que se aplica a la misma.

A la superficie asf formada tambien se le puede aplicar otra capa adhesiva. De este modo se puede optimizar todavfa mas la union a la capa de cubricion a aplicar. La capa adhesiva adicional se puede adaptar por uno de los lados a la union con la superficie de capa adhesiva y por el otro lado a la union con la capa de cubricion a aplicar. En la figura 14 se muestra otro ejemplo de realización de una capa de nucleo estabilizada 200. Aqrn se preve igualmente en la capa de pelfcula adhesiva 218 de la capa adhesiva 216 el tejido desprendible 228. Se preve ademas la membrana semipermeable 230. Sin embargo, entre la membrana 230 y el tejido desprendible 228 se preve ademas una lamina de separacion permeable al aire 232.

La lamina de separacion permeable al aire adicional 232 permite la retirada de la membrana 230 una vez realizados con exito los procesos de aspiracion y endurecimiento de la capa adhesiva 216. A continuacion se obtiene un producto intermedio en el que la capa de nucleo 200 presenta un nucleo de panal 210 con una capa adhesiva 216 sobre la que se encuentra el tejido desprendible 228. La membrana 230 ya se retira asf con la ayuda de la capa de separacion o lamina de separacion 232. Para activar la capa adhesiva 216, por ejemplo, para un proceso de laminado, se puede emplear el tejido desprendible 228.

Los ejemplos de realización antes descritos se pueden combinar de las maneras mas diversas. En especial tambien se pueden aplicar los aspectos del procedimiento para las formas de realización de los dispositivos, asf como para el empleo de los dispositivos y viceversa.

De forma complementaria conviene senalar que “comprende” no excluye otros elementos o pasos y que “una” o “uno” no excluye una pluralidad. Ademas se hace constar que las caractensticas o los pasos descritos con referencia a uno de los ejemplos de realización y de los aspectos anteriores tambien se pueden emplear en combinacion con otras caractensticas o pasos de otros ejemplos de realización y aspectos antes descritos. Los numeros de referencia de las reivindicaciones no han de entenderse como limitacion.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento (10) para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich que comprende los siguientes pasos:

a) disposicion (12) de un nucleo de panal;

b) aplicacion (4) de una capa adhesiva endurecible a al menos una superficie lateral del nucleo de panal;

c) colocacion (16) de una membrana semipermeable sobre la al menos una superficie lateral, siendo la membrana permeable al gas e impermeable al lfquido;

d) aspiracion (18) del aire del nucleo de panal a traves de la membrana semipermeable; y

e) endurecimiento (20) de la capa adhesiva;

f) retirada (48) de la membrana semipermeable.

2. Procedimiento segun la reivindicación 1, en el que despues del paso b) y antes del paso c) se dispone un tejido desprendible sobre la capa adhesiva (24);

disponiendose en el paso c) la membrana sobre el tejido desprendible (16').

3. Procedimiento segun la reivindicación 1 o 2, en el que despues del paso c) se coloca una capa absorbente sobre la membrana semipermeable (26).

4. Procedimiento segun la reivindicación 2 o 3, en el que entre la membrana y el tejido desprendible se dispone una lamina de separacion permeable al aire (30).

5. Procedimiento segun la reivindicación 3 o 4, en el que se dispone una cubierta impermeable al aire sobre la capa absorbente (32).

6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la al menos una capa de pelfcula adhesiva se aplica de forma continua (34) y se perfora antes del endurecimiento (36).

7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la al menos una capa de pelfcula adhesiva se dota de la aplicacion de una perforacion (38) y se aplica a continuacion (14).

8. Procedimiento segun la reivindicación 6 o 7, en el que la al menos una capa de pelfcula adhesiva se perfora por medio de un cilindro de agujas.

9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 6 a 8, en el que a traves de los agujeros de la perforacion, y antes del endurecimiento de la capa adhesiva, se aspira el aire (18'), licuandose la capa adhesiva inicialmente durante el endurecimiento (40) y volviendose a cerrar los agujeros durante el endurecimiento de la capa adhesiva (42).

10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa adhesiva presenta al menos una capa de pelfcula adhesiva (224) con una estructura de soporte (226), presentando la estructura de soporte una estructura tan densa pero no completamente cerrada que, como consecuencia de los efectos de tension superficial de la pelfcula adhesiva, la capa adhesiva se mantenga unida incluso en caso de licuacion temporal de la pelfcula adhesiva durante el proceso de endurecimiento, a fin de minimizar la tendencia a la formacion de agujeros en la capa.

11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, presentando la capa adhesiva al menos una pelfcula adhesiva que a temperatura ambiente tiene forma de lamina y que solo se licua temporalmente despues del calentamiento.

12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que despues del endurecimiento en el paso e) se preven los siguientes pasos:

- retirada (48) del tejido desprendible;

- disposicion (50) de una capa de cubricion por al menos uno de los lados del nucleo de panal estabilizado con la capa adhesiva y

- union (52) de la capa de cubricion al nucleo de panal en un proceso de laminado.

13. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso de laminado comprende un endurecimiento del material de matriz en el que el material de matriz se licua inicialmente durante el endurecimiento y en el que la capa adhesiva evita una penetracion del material de matriz en los nucleos de panal.

14. Dispositivo (100) para la estabilizacion de un nucleo de panal para un componente estructural sandwich con: - un dispositivo de recepcion (110) para la recepcion de una pieza de trabajo (112) y

- un dispositivo de vacfo (114) para la generacion de una presion negativa (116), colocandose en el dispositivo de recepcion, como pieza de trabajo, un nucleo de panal (120) al que se le aplica, por al menos uno de los lados, una capa adhesiva endurecible (122), previendose una membrana semipermeable (124) que es permeable al gas e impermeable al lfquido, disenandose el dispositivo de vado para aspirar el aire (126) que se encuentra en el nucleo de panal, al menos en parte, a traves de la membrana semipermeable (128), retirandose la membrana semipermeable despues del endurecimiento de la capa adhesiva.

15. Capa de nucleo estabilizada (200) para un componente estructural sandwich fabricada segun los pasos de procedimiento de la reivindicación 1 que presenta:

- un nucleo de panal (210) con una pluralidad de celdas en forma de panal (212) separadas entre sf por paredes de separacion (214), extendiendose las paredes de separacion en direccion del grosor del nucleo de panal y

- al menos una capa adhesiva (216) aplicada a las caras frontales de las paredes de separacion, presentando la capa adhesiva al menos una capa de pelfcula adhesiva endurecida (218) que cierra las celdas en forma de panal al menos por uno de los lados, de manera que en un proceso de laminado posterior con una capa de cubricion impregnada de resina se reduzca una penetracion de resina y presentando la capa adhesiva orificios (220) con un diametro maximo (222) de 0,1 mm.