ES2770950T3

ES2770950T3 - Fabricación de paneles de material compuesto rígido

Info

Publication number: ES2770950T3
Application number: ES14193767T
Authority: ES
Inventors: Martin Wayne Hansen
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2020-07-06
Anticipated expiration: 2034-11-18
Also published as: EP3023234B1; EP3023234A1

Abstract

Aparato para la fabricación de un panel de material compuesto rígido, que comprende: una celda de formación (68) que incluye una pluralidad de módulos de bloques de formación (58) individuales en los que el preimpregnado de material compuesto se puede formar por separado en refuerzos laminados de material compuesto (52); una pluralidad de módulos de herramientas de curado (60) individuales en los que los refuerzos laminados de material compuesto (52) pueden colocarse y curarse; una celda de conjunto de refuerzo (82) en la cual los módulos de herramienta de curado (60) que tienen cada uno un refuerzo laminado de material compuesto (52) colocado sobre el mismo pueden ensamblarse y mantenerse en relación indexada entre sí; y, una celda de conjunto final (146) en la que se coloca un revestimiento de material compuesto (50) sobre los refuerzos laminados de material compuesto (52) en preparación para el curado; en el que cada uno de los módulos de bloques de formación (58) individuales incluye una pluralidad de segmentos de bloques de formación (70) dispuestos sustancialmente colinealmente y ajustables para formar atributos locales deseados de uno de los refuerzos laminados de material compuesto (52), y en el que cada uno de los módulos de herramientas de curado (60) incluye una pluralidad de segmentos de herramienta de curado (88) dispuestos colinealmente y ajustables en posición para que coincidan con los atributos locales de uno de los refuerzos laminados de material compuesto (52).

Description

DESCRIPCIÓN

Fabricación de paneles de material compuesto rígido

INFORMACIÓN SOBRE ANTECEDENTES

1. Campo

La presente divulgación se refiere, generalmente, a la fabricación de paneles de material compuesto rígido y, al menos en ciertas realizaciones, trata más particularmente de un método y aparato para formar, ensamblar y curar revestimientos rígidos usando herramientas modulares configurables.

2. Antecedentes

Con el fin de fortalecer y reforzar los paneles de material compuesto, como los revestimientos de las alas de las aeronaves, los paneles pueden incorporar refuerzos de material compuesto. Por ejemplo, los revestimientos de material compuesto de las alas de las aeronaves se pueden reforzar con largueros de material compuesto que se extienden en la dirección del ala y se unen al revestimiento mediante técnicas de unión o co-curado.

Las herramientas existentes utilizadas para curar los revestimientos rígidos suelen ser grandes, pesados y caros de fabricar. Los revestimientos se colocan directamente sobre la herramienta de curado junto con los largueros y luego se embolsan al vacío. La colocación y el ensamblaje de los largueros, el revestimiento, el embolsado y los artículos relacionados se realizan en serie, lo que resulta en tiempos de flujo de trabajo en proceso (WIP) relativamente largos. Debido a estos largos tiempos de flujo, se pueden requerir múltiples conjuntos de herramientas idénticas para lograr las tasas de producción deseadas. Estos conjuntos de herramientas adicionales aumentan tanto los costos de capital como los requisitos de espacio de suelo de fábrica. Además, generalmente se requieren herramientas de curado adicionales y herramientas especiales asociadas para tender, manipular, proteger e indexar con precisión los largueros cuando se instalan en un revestimiento. Estas herramientas adicionales también pueden ser grandes y costosas, lo que aumenta aún más los costos de capital, los plazos de entrega de herramientas y los requisitos de espacio de suelo.

Otro problema con las herramientas existentes está relacionado con la necesidad de instalar el embolsado en vacío sobre los largueros y el revestimiento después de que se hayan tendido. Esto requiere que el panel esté completamente ensamblado antes de que se pueda instalar el embolsado, por lo que el tiempo de flujo del embolsado se convierte en parte de la trayectoria crítica de producción y también puede causar demoras.

Por consiguiente, existe la necesidad de un método y un aparato de fabricación de paneles de material compuesto rígido, tales como paneles de revestimiento de ala, que reducen las herramientas y los requisitos de espacio en el suelo relacionados, y que aumenta las tasas de flujo de producción.

El documento EP 2604405 divulga un método y un aparato de fabricación de perfiles integrados a gran escala. Un perfil aerodinámico se fabrica ensamblando revestimientos curados con largueros que tienen bandas de larguero curadas y cuerdas de larguero no curadas. Los revestimientos se unen a los largueros curando las cuerdas de los largueros.

El documento EP 2561979 divulga un método y un aparato para formar refuerzos de material compuesto contorneado. Un aparato de herramientas para formar una carga de material compuesto en un larguero de hoja de material compuesto contorneado incluye un punzón alargado y una matriz alargada flexible a lo largo de sus longitudes.

Sumario

Según un primer aspecto, se proporciona un aparato según se define en la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto, se proporciona un método según se define en la reivindicación 4.

Las realizaciones divulgadas proporcionan un método y un aparato de fabricación de paneles de material compuesto rígido, tales como revestimientos de alas de aeronaves, que reducen los costos de herramientas, los requisitos de espacio de suelo de conjunto y los tiempos de flujo de WIP. En las realizaciones, se usan herramientas modulares que permiten que los procesos de tendido, conformado, unión y embolsado se realicen en paralelo, en lugar de en serie entre sí. Las herramientas de fabricación más pequeñas y simples reducen los costos de capital y proporcionan flexibilidad de producción. Cada una de las herramientas modulares comprende segmentos individuales dispuestos de forma colineal que controlan atributos específicos de la pieza, tales como el tamaño y/o la forma y/o la geometría y/o los contornos y/o los movimientos, etc. durante el tendido, el conformado y el curado. Los segmentos de la herramienta pueden ser reconfigurables para permitir el tendido y el curado de piezas con diferentes tamaños y/o formas y/o geometrías y/o contornos y otros atributos, o para llevar a cabo rápidamente cambios de ingeniería en los refuerzos. Las herramientas son relativamente livianas, lo que puede reducir los tiempos de curado.

En general, en realizaciones, se proporcionan aparatos y/o métodos en los que se proporciona una pluralidad de módulos de bloques de formación, cada uno de los cuales comprende una pluralidad de segmentos de bloques de formación. Los segmentos en cada módulo de bloque de formación están dispuestos sustancialmente colinealmente. Cada segmento del bloque de formación se puede ajustar individualmente, y se ajusta para formar la geometría local deseada u otro atributo de una pieza de material compuesto, como un refuerzo laminado, que se formará en el módulo respectivo que comprende esos segmentos. Cada módulo de bloque de formación está dispuesto y se utiliza para formar una pieza de material compuesto respectivo, tal como un refuerzo laminado respectivo. Se proporciona una pluralidad de módulos de herramienta de curado, cada uno de los cuales comprende una pluralidad de segmentos de herramienta de curado. Los segmentos en cada módulo de herramienta de curado están dispuestos sustancialmente colinealmente. En cada módulo de la herramienta de curado, los segmentos de la herramienta de curado son ajustables individualmente y ajustados para que coincidan con la geometría local deseada u otro atributo de una de las partes de material compuesto formadas anteriormente. Cada módulo de herramienta de curado puede estar provisto de al menos un segmento de bolsa de vacío respectivo. Cada segmento de bolsa de vacío puede sellarse a uno de los módulos de herramienta de curado. Los segmentos de la bolsa de vacío provistos a los módulos de herramientas de curado adyacentes pueden sellarse entre sí para formar una bolsa de vacío. Los extremos periféricos de la bolsa de vacío pueden sellarse para curar los módulos de herramientas. Las piezas de material compuesto formadas se transfieren desde los módulos de bloques de formación a los módulos de herramientas de curado. Se puede evacuar el aire en el espacio entre los segmentos de la bolsa de vacío y los módulos de la herramienta de curado. Esto puede hacerse antes de que las partes de material compuesto se transfieran a los módulos de la herramienta de curado. Se coloca un revestimiento de material compuesto en las piezas de material compuesto cuando están en los módulos de la herramienta de curado. Se puede colocar una placa de calafateo sobre el revestimiento de material compuesto. Los extremos periféricos de la bolsa de vacío pueden sellarse a la placa de calafateo. Se puede introducir fluido a presión, como el aire, entre los módulos de la herramienta de curado y la bolsa de vacío. Entonces se cura el revestimiento de material compuesto y las piezas de material compuesto.

Al proporcionar una pluralidad de módulos de esta manera, las piezas de material compuesto, como los refuerzos, pueden formarse en paralelo en lugar de en serie. Se entenderá que otras características también pueden contribuir a esto. Al proporcionar segmentos de bolsa de vacío individuales y al ajustarlos para curar los módulos de herramientas que están separados de los módulos de bloques de formación, la preparación del embolsado en los módulos de herramientas de curado se puede hacer en paralelo con el tendido de la pieza de material compuesto en los módulos de bloques de formación.

Según un ejemplo divulgado, se proporciona un aparato de fabricación de piezas de laminado de material compuesto. El aparato comprende al menos un módulo de bloque de formación adaptado para tener un laminado de material compuesto formado sobre el mismo. El módulo de bloque de formación incluye una pluralidad de segmentos de bloques de formación dispuestos colinealmente y cada uno está adaptado para formar atributos locales del laminado de material compuesto. El aparato puede comprender además un conjunto de soporte para soportar y ajustar una posición de cada uno de los segmentos de bloques de formación. Los segmentos de bloques de formación están montados de manera desmontable en el conjunto de soporte que permite el ensamblaje de un módulo de bloque de formación de una longitud deseada. Cada uno de los segmentos de bloques de formación es ajustable de forma deslizable en el conjunto de soporte. El módulo de bloque de formación es alargado e incluye una superficie de formación contorneada a lo largo de su longitud. El aparato comprende además al menos un módulo de herramienta de curado adaptado para tener un laminado de material compuesto formado curado sobre el mismo, incluyendo el módulo de herramienta de curado una pluralidad de segmentos de herramienta de curado dispuestos de manera colineal y cada uno está adaptado para mantener la forma de las características locales del laminado de material compuesto formado durante el curado. Cada uno de los segmentos de la herramienta de curado incluye líneas de vacío adaptadas para extraer una bolsa de vacío contra los segmentos de la herramienta de curado.

Según otro ejemplo divulgado, se proporciona un aparato de fabricación de refuerzos laminados de material compuesto. El aparato comprende una pluralidad de módulos de bloques de formación individuales en los cuales el preimpregnado de material compuesto puede formarse en refuerzos laminados de material compuesto, siendo cada uno de los módulos de bloques de formación alargado y configurable a lo largo de su longitud para formar cualquiera de los múltiples atributos de un refuerzo laminado de material compuesto. El aparato también incluye una pluralidad de módulos de herramientas de curado sobre los cuales se pueden curar los refuerzos laminados de material compuesto, siendo cada uno de los módulos de herramientas de curado alargado y configurable a lo largo de su longitud para que coincida sustancialmente con los refuerzos laminados de material compuesto formados en los módulos de bloques de formación. Cada uno de los módulos de bloques de formación individuales incluye una pluralidad de segmentos de bloques de formación dispuestos colinealmente. El aparato comprende además un dispositivo de bloqueo para sujetar y bloquear los módulos de herramienta de curado en relación indexada entre sí.

Cada uno de los módulos de herramienta de curado incluye una pluralidad de segmentos de herramienta de curado dispuestos colinealmente. El aparato comprende además una bolsa de vacío para compactar cada uno de los refuerzos laminados de material compuesto. La bolsa de vacío incluye una pluralidad de segmentos de bolsa de vacío separados sellados respectivamente sobre los segmentos del módulo de herramienta de curado. Los segmentos de la bolsa de vacío están sellados entre sí. Cada uno de los segmentos de la herramienta de curado incluye líneas de vacío integrales adaptadas para ser acopladas con una fuente de vacío para extraer un vacío en la bolsa de vacío.

Según aún otra realización, se proporciona un aparato de fabricación de un panel de revestimiento de ala de material compuesto rígido. El aparato comprende una celda de formación que incluye una pluralidad de módulos de bloques de formación individuales en los que el preimpregnado de material compuesto se puede formar por separado en refuerzos laminados de material compuesto, y una pluralidad de módulos de herramientas de curado individuales en los que se pueden colocar y curar los refuerzos laminados de material compuesto. El aparato también incluye una celda de conjunto de refuerzo en la cual los módulos de herramienta de curado, teniendo cada uno un refuerzo laminado de material compuesto colocado sobre el mismo, se pueden ensamblar juntos y mantenerse en relación indexada entre sí, y una celda de conjunto final en la que se coloca un revestimiento de material compuesto sobre los refuerzos laminados de material compuesto en preparación para el curado. El aparato puede comprender además una bolsa de vacío para compactar el revestimiento de material compuesto y los refuerzos laminados de material compuesto. La bolsa de vacío incluye una pluralidad de segmentos de bolsa de vacío individuales asociados y sellados respectivamente a los módulos de herramienta de curado. Cada uno de los módulos de bloques de formación individuales incluye una pluralidad de segmentos de bloques de formación dispuestos colinealmente y ajustables para formar los atributos locales deseados de uno de los refuerzos laminados de material compuesto. Cada uno de los módulos de herramienta de curado incluye una pluralidad de segmentos de herramienta de curado dispuestos de manera colineal y ajustable en posición para que coincida con los atributos locales de uno de los refuerzos laminados de material compuesto. Los módulos de la herramienta de curado pueden deslizarse desde la celda de conjunto de refuerzo hasta la celda de conjunto final.

Según otro ejemplo, se proporciona un método de fabricación de refuerzos de material compuesto. El método comprende ensamblar al menos un módulo de bloque de formación mediante la disposición colineal de una pluralidad de segmentos de bloques de formación, adaptado cada uno para formar un atributo local de un refuerzo de material compuesto, y formar un refuerzo de material compuesto formando un preimpregnado de material compuesto sobre el bloque de formación. El método también comprende transferir el refuerzo de material compuesto formado a una herramienta de curado, y curar el refuerzo de material compuesto formado sobre la herramienta de curado. El método comprende además ensamblar la herramienta de curado mediante la disposición colineal de una pluralidad de segmentos de la herramienta de curado, conformado cada uno y posicionado para que coincida con los atributos locales del refuerzo de material compuesto formado.

Según aún otra realización, se proporciona un método de fabricación de un revestimiento de ala de material compuesto rígido. El método comprende ensamblar cada uno de una pluralidad de módulos de bloques de formación, que incluyen, disponer y ajustar de manera colineal una pluralidad de segmentos de bloques de formación para formar los atributos locales deseados de uno de una pluralidad de refuerzos, produciendo los refuerzos mediante la formación de preimpregnado de material compuesto incluyendo cada uno de los módulos de bloques de formación, y el ensamblaje de cada uno de una pluralidad de módulos de herramientas de curado sobre los cuales se pueden curar los refuerzos, la disposición y el ajuste colineal de una pluralidad de segmentos de herramientas de curado para que coincida con la geometría de los refuerzos. El método comprende además transferir los refuerzos desde los módulos de bloques de formación a los módulos de herramientas de curado, ensamblar una pluralidad de los refuerzos colocando los módulos de herramientas de curado uno al lado del otro, colocando un revestimiento de material compuesto sobre la pluralidad de los refuerzos ensamblados y curando el revestimiento de material compuesto y los refuerzos ensamblados. El método puede incluir el embolsado en vacío de los refuerzos ensamblados y el revestimiento, incluyendo el sellado de los segmentos de la bolsa de vacío, respectivamente, sobre los módulos de la herramienta de curado, y la extracción de los segmentos de la bolsa de vacío contra los módulos de la herramienta de curado utilizando líneas de vacío en los módulos de la herramienta de curado para evacuar los segmentos de la bolsa de vacío.

Según otro ejemplo, se proporciona un método de fabricación de un revestimiento de ala de material compuesto rígido, que comprende ensamblar una pluralidad de módulos de herramienta de curado, adaptado cada uno para tener un refuerzo de material compuesto colocado sobre el mismo, y embolsar en vacío individualmente los módulos de herramienta de curado usando segmentos de bolsa de vacío. El método también comprende sellar juntos los segmentos de la bolsa de vacío, colocar un revestimiento de material compuesto sobre los refuerzos de material compuesto, colocar una placa de calafateo sobre el revestimiento de material compuesto y sellar los segmentos de la bolsa de vacío a la placa de calafateo. El método comprende además estirar los segmentos de la bolsa de vacío respectivamente contra los módulos de herramientas de curado antes de que los refuerzos de material compuesto se coloquen respectivamente en los módulos de curado también. El método también comprende curar los refuerzos de material compuesto y el revestimiento, y también puede comprender retirar los segmentos de la bolsa de vacío de los módulos de la herramienta de curado y devolver los módulos de la herramienta de curado a la producción.

Según todavía otro ejemplo, se proporciona un método de fabricación de un revestimiento de ala de material compuesto rígido, que comprende formar una pluralidad de refuerzos de material compuesto respectivamente en herramientas de formación individuales, transferir los refuerzos de material compuesto formados respectivamente para curar herramientas y ensamblar los refuerzos de material compuesto ensamblando las herramientas de curado entre sí. El método comprende además colocar un revestimiento de material compuesto sobre los refuerzos de material compuesto ensamblados, y curar el revestimiento de material compuesto y los refuerzos de material compuesto ensamblados. El método también puede comprender retirar el revestimiento de material compuesto curado y los refuerzos de material compuesto curados de las herramientas de curado ensambladas, desmontar las herramientas de curado y devolver las herramientas de curado a la producción para curar los refuerzos de material compuesto adicionales.

Se prevé que, a menos que exista una incompatibilidad técnica que lo impida, las características opcionales de cualquier realización también pueden ser características opcionales de cualquier otra realización; y que las características opcionales se pueden combinar en cualquier combinación viable sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Las características, funciones y ventajas se pueden lograr independientemente en diversas realizaciones de la presente divulgación o se pueden combinar con aún otras realizaciones, en las que se pueden observar detalles adicionales con referencia a la descripción y dibujos siguientes.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones ilustrativas, así como un modo preferente de uso, objetivos y ventajas adicionales de las mismas, se entenderán mejor por referencia a la siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa de la presente divulgación, cuando se lean junto con los dibujos adjuntos, en donde:

La figura 1 es una ilustración de una vista en planta de un panel de revestimiento de ala de material compuesto rígido fabricado según el método y aparato divulgados.

La figura 2 es una ilustración de una vista en sección tomada a lo largo de la línea 2-2 en la figura 1, no mostrándose los contornos del panel.

La figura 3 es una ilustración de una vista en la dirección indicada como la fig. 3 en la figura 1, que ilustra el contorno del panel de revestimiento de ala.

La figura 4 es una ilustración de un diagrama de bloques simplificado del aparato de fabricación del panel de revestimiento de ala mostrado en la figura 1.

La figura 5 es una ilustración de una vista de extremo de uno de los módulos de bloques de formación mostrados en la figura 4.

La figura 6 es una ilustración de una vista lateral longitudinal de una celda de formación que muestra segmentos de bloques de formación individuales de uno de los módulos de bloques de formación.

La figura 7 es una ilustración de una vista en planta que muestra las longitudes de los módulos de bloques de formación necesarios para formar refuerzos utilizados en el panel de revestimiento de ala mostrado en la figura 1, mostrándose el contorno general del revestimiento de ala en el espectro.La figura 8 es una ilustración de una vista similar a la figura 5, pero que muestra un sublaminado que se coloca en el módulo del bloque de formación. La figura 9 es una ilustración similar a la figura 8 pero que muestra los bordes del sublaminado que se forma sobre el módulo de bloque de formación.

La figura 10 es una ilustración similar a la figura 9, pero muestra un refuerzo formado que se levanta del módulo de bloque de formación.

La figura 11 es una ilustración de una vista de extremo de uno de los módulos de herramientas de curado mostrados en la figura 4.

La figura 12 es una ilustración de una vista lateral longitudinal del módulo de herramienta de curado mostrado en la figura 11 montado de forma ajustable en soportes y que muestra los segmentos individuales de la herramienta de curado.

La figura 13 es una ilustración de una vista en planta que muestra las longitudes de los módulos de herramienta de curado requeridos para formar refuerzos utilizados en el panel de revestimiento de ala mostrado en la figura 1, mostrándose el contorno general del revestimiento de ala en el espectro.

La figura 14 es una ilustración similar a la figura 11, pero muestra un segmento de bolsa de vacío sellado sobre el módulo de la herramienta de curado.

La figura 15 es una ilustración similar a la figura 14, pero muestra un refuerzo laminado formado que se coloca sobre el módulo de la herramienta de curado, sobre un segmento de bolsa de vacío.

La figura 16 es una ilustración de una vista de extremo que muestra el modo en que los módulos de la herramienta de curado se transfieren a una celda de conjunto de refuerzo.

La figura 17 es una ilustración de una vista lateral longitudinal de la celda del conjunto de refuerzo.

La figura 18 es una ilustración de una vista de extremo de la celda de conjunto de refuerzo mostrada en la figura 17.

La figura 19 es una ilustración de una vista de extremo ampliada que muestra varios de los módulos de la herramienta de curado unidos entre sí, en los que está a punto de instalarse un lineal de relleno entre los tendidos de refuerzo adyacentes.

La figura 20 es una ilustración del área indicada como figura 20 en la figura 19, que muestra mejor los sellos de la bolsa de vacío.

La figura 21 es una ilustración de una vista de extremo de la celda de conjunto del refuerzo, que muestra los refuerzos ensamblados en los módulos de la herramienta de curado que se han bloqueado e indexado entre sí. La figura 22 es una ilustración similar a la figura 21 pero que también ilustra una celda de conjunto final.

La figura 23 es una ilustración similar a la figura 22, pero que muestra que el conjunto de refuerzo se ha transferido parcialmente a la celda de conjunto final.

La figura 24 es una ilustración de una vista de extremo que muestra que el conjunto de refuerzo se ha transferido a un estante de curado en la celda de conjunto final.

La figura 25 es una ilustración de una vista en la dirección indicada como la fig. 25 en la figura 24.

La figura 26 es una ilustración de una vista de extremo similar a la figura 24, pero que muestra un revestimiento de ala que se coloca sobre el conjunto de refuerzo.

La figura 27 es una ilustración de una vista en la dirección indicada como la fig. 27 en la figura 26.

La figura 28 es una ilustración que muestra el revestimiento de ala que se ha colocado en el conjunto de refuerzo, y una placa de calafateo a punto de instalarse sobre el revestimiento de ala.

La figura 29 es una ilustración de una vista en la dirección indicada como la fig. 29 en la figura 28.

La figura 30 es una ilustración de una vista de extremo que muestra la placa de calafateo que se ha instalado sobre el revestimiento de ala.

La figura 31 es una ilustración de una vista en la dirección indicada como la fig. 31 en la figura 30.

La figura 32 es una ilustración de una vista de extremo de la celda de conjunto final, que muestra el modo en que los segmentos de bolsa de vacío ensamblados se sellan a la placa de calafateo.

La figura 33 es una ilustración similar a la figura 32, pero que muestra que la bolsa de vacío ha sido evacuada en la preparación de una operación de curado.

La figura 34 es una ilustración de una vista de extremo del conjunto de refuerzo y la placa de calafateo que se retira del conjunto de la herramienta de curado.

La figura 35 es una ilustración de una vista de extremo que muestra el conjunto de la herramienta de curado que se devuelve a producción.

La figura 36 es una ilustración de un diagrama de flujo de un método de fabricación de un panel de revestimiento de ala de material compuesto rígido utilizando componentes de herramientas modulares.

La figura 37 es una ilustración de un diagrama de flujo de la producción de aeronaves y la metodología de servicio.

La figura 38 es una ilustración de un diagrama de bloques de una aeronave.

Descripción detallada

Haciendo referencia primero a las figuras 1, 2 y 3, las realizaciones divulgadas proporcionan un método y un aparato de fabricación de un panel de material compuesto rígido, tal como un panel de revestimiento de ala 48 rígido. El panel de revestimiento de ala 48 puede incluir una o más áreas 55 contorneadas en dirección de la cuerda 56 y/o la dirección del hueco 54. El panel de revestimiento de ala 48 comprende un revestimiento de ala de material compuesto 50 que puede ser un laminado de material compuesto, tal como epoxi reforzado con fibra, o una construcción intercalada que tiene un núcleo (no mostrado) intercalado entre revestimientos laminados de material compuesto internos y externos.

El revestimiento de ala de material compuesto 50 se fortalece y se refuerza mediante una pluralidad de refuerzos de laminado de material compuesto 52 que están dispuestos generalmente paralelos entre sí y se extienden en la dirección del hueco 54 del panel de revestimiento de ala 48. La separación entre los refuerzos 52 en la dirección de la cuerda 56 del panel de revestimiento de ala 48 puede variar con la aplicación. El panel de revestimiento de ala 48 puede incluir una o más áreas 55 contorneadas en la dirección de la cuerda 56 y/o la dirección del hueco 54. Los refuerzos laminados de material compuesto 52 se ajustan a lo largo de sus longitudes a contornos u otras características o atributos locales del revestimiento de ala 50. Dependiendo de la aplicación, los refuerzos laminados de material compuesto 52 pueden unirse o co-curarse con el revestimiento de ala 50. En la realización ilustrada, los refuerzos 52 son largueros tipo cuchilla que tienen un canal, generalmente una sección transversal en forma de C, sin embargo, los refuerzos 52 pueden tener otras formas de sección transversal con una o más patas que transfieren cargas de ala. En algunos casos, el panel de revestimiento de ala 48 puede emplear una combinación de largueros u otros refuerzos 52 que tienen diferentes geometrías de sección transversal para cumplir con los requisitos específicos de carga de ala. Aunque se muestra un panel de revestimiento de ala 48, el método y el aparato divulgados pueden emplearse para fabricar otros tipos de paneles rígidos utilizados en una variedad de aplicaciones.

Ahora se dirige la atención a la figura 4, que ilustra ampliamente los componentes funcionales del aparato divulgado. Una celda de formación de refuerzo 68 incluye una pluralidad de módulos de bloques de formación 58 individuales usados para tender y formar separadamente preimpregnado de material compuesto (no mostrado) en las formas de refuerzo deseadas. Como se analizará más adelante con más detalle, cada uno de los módulos de bloques de formación 58 comprende una pluralidad de segmentos de bloques de formación configurables (no mostrados en la figura 4) que se pueden ensamblar y ajustar respectivamente para formar localmente el preimpregnado en la forma de refuerzo deseada. Después de la formación, los refuerzos 52 se retiran de los módulos de bloques de formación 58 y se transfieren 66 para curar los módulos de herramienta 60 que se usan para soportar y mantener la forma de los refuerzos 52 durante el curado. Cada uno de los módulos de herramienta de curado 60 comprende una pluralidad de segmentos de herramienta de curado configurables (no mostrados en la figura 4) que pueden ensamblarse y ajustarse respectivamente para soportar porciones locales del refuerzo 32 durante el proceso de curado.

Los refuerzos 52 se ensamblan en un conjunto de refuerzo 62 transfiriendo los módulos de herramienta de curado 60 a una celda de conjunto de refuerzo 82 donde los módulos de herramienta de curado 60 se ensamblan en relación indexada entre sí en un conjunto de la herramienta de curado 62. El conjunto de la herramienta de curado 62 y el conjunto de refuerzo 148 se transfiere luego a una celda de conjunto final 146 donde se coloca el revestimiento de material compuesto 50 sobre el conjunto de refuerzo 42. Se puede colocar una placa de calafateo (no mostrada en la figura 4) sobre el revestimiento de material compuesto 50, después de lo cual el revestimiento de material compuesto 50 y el conjunto de refuerzo 148 se embolsaron en vacío y luego se curaron en un horno o en un autoclave (no mostrado). A partir de la figura 4, puede apreciarse que las herramientas utilizadas para formar y curar el refuerzo 52 son modulares, permitiendo que se formen y preparen múltiples refuerzos individuales 52 para curar en paralelo. Además, la cantidad de herramientas requerida se reduce porque tanto los módulos de bloques de formación 58 como los módulos de herramientas de curado 60 pueden reconfigurarse para fabricar refuerzos 52 que tienen diferentes longitudes, contornos, formas de sección transversal y atributos locales. Además, cuando un panel de revestimiento de ala 48 emplea refuerzos 52 que tienen dos o más geometrías de sección transversal diferentes, los módulos de bloque de formación 58 y los módulos de herramienta de curado 60 pueden configurarse y mezclarse según sea necesario.

Haciendo referencia ahora a las figuras 5, 6 y 7, como se ha mencionado anteriormente, la celda de formación 68 incluye una pluralidad de módulos de bloques de formación 58 que pueden configurarse individualmente para formar refuerzos 52 a la longitud, contorno y/o sección transversal deseada. Cada uno de los módulos de bloques de formación 58 comprende una pluralidad de segmentos de bloques de formación 70, dispuestos colinealmente de extremo a extremo, como se ve mejor en la figura 6. Cada uno de los segmentos de bloques de formación 70 puede estar formado de cualquier material adecuado, tal como sin limitación, plástico reforzado con fibra de carbono mecanizado, y posee todas las superficies de herramienta necesarias para formar los atributos locales de un refuerzo 52. Por ejemplo, en la realización ilustrada, un refuerzo 52 en forma de un larguero de cuchilla que tiene una sección transversal en forma de C se forma usando segmentos de bloques de formación 70 que tienen cada uno tres superficies de herramienta contiguas 70a, 70b, 70c sobre las cuales se puede formar un preimpregnado de material compuesto usando tendido manual o técnicas automatizadas.

Cada uno de los segmentos de bloques de formación 70 está soportado en un espaciador 72 que a su vez está montado de manera ajustable 80 en un conjunto de soporte 76 que descansa sobre un suelo de fábrica 81 u otra superficie. Los segmentos de bloques de formación 70 se pueden sujetar a los espaciadores 72 por cualquier medio adecuado, tal como mediante elementos de sujeción 74. Se pueden usar conjuntos atornillados (no mostrados) u otros mecanismos para montar espaciadores 72 en una posición deseada en un conjunto de soporte 76, por lo tanto permitiendo el ajuste de la altura de los espaciadores 72, y por lo tanto de la posición de los segmentos del bloque de formación 70. En algunas realizaciones, también puede ser posible ajustar la posición de los segmentos del bloque de formación 70 en los espaciadores 72. En la realización ejemplar, los segmentos de bloques de formación 70 se han ajustado en el conjunto de soporte para formar un contorno 78 que coincide sustancialmente con el contorno 55 (figura 3) del revestimiento de ala en ubicaciones particulares en los refuerzos 52. Aunque no se muestra en las figuras, los segmentos de bloques de formación 70 puede contener características de formación y/o ajustarse para formar otros atributos locales de los refuerzos 52, tales como dobladores de capas, trotes, etc., ya sea en el revestimiento de ala 50 o en los refuerzos 52.

El número de segmentos de bloques de formación 70 en cada uno de los módulos de bloque de formación 58 puede depender de la longitud de los refuerzos particulares 52 que se forman. Por ejemplo, con referencia a la figura 7, se necesitan seis módulos de bloques de formación 58 de diferentes longitudes para formar refuerzos 52 que se extiendan a lo largo de todo el revestimiento de ala 50 (mostrado por el contorno del revestimiento 50a) en diferentes ubicaciones en la dirección de la cuerda 56 (figura 1) del panel de revestimiento de ala 48. Para formar refuerzos 52 para un panel de revestimiento de ala que tiene una forma o longitud de contorno diferente, los segmentos de bloques de formación 70 pueden simplemente retirarse o agregarse a los módulos de bloque de formación 58 individuales, como necesario.

Las figuras 8, 9 y 10 ilustran secuencialmente un refuerzo 52 que se forma sobre uno de los módulos de bloques de formación 58. El preimpregnado de material compuesto 84 se tiende una capa a la vez, o como un sublaminado 83 que comprende dos o más capas, según un programa predeterminado de capas que dicta el número de capas y sus orientaciones de fibra. A medida que se tiende una capa 84 o sublaminado 83, los bordes 83a de las capas preimpregnadas se forman sobre las superficies de pestaña 70a, 70b (figura 8) del módulo de bloque de formación 58. Se tienden 84 capas o sublaminados 83 de esta manera hasta que se haya formado todo el grosor del refuerzo 52.

Después de que un refuerzo 52 se haya tendido y formado en los módulos de bloques de formación 58 como se ha descrito anteriormente, se retira del módulo de bloque de formación 58 como se muestra en la figura 10, y se transfiere a un módulo de herramienta de curado 60 mostrado en las figuras 11 y 12. El módulo de herramienta de curado 60 comprende una pluralidad de segmentos de herramienta de curado 88 dispuestos colinealmente como se ve mejor en la figura 12. Cada uno de los segmentos de herramienta de curado 88 está montado en espaciadores 92 que están soportados de manera ajustable en un conjunto de soporte 96 que descansa sobre un suelo de fábrica 81 u otra superficie de soporte. Los espaciadores 92 son deslizables 85 en el conjunto de soporte 96, permitiendo así que cada uno de los segmentos de herramienta de curado 88 se ajuste en posición para que coincida con las superficies locales de un refuerzo 52 que se ha formado en uno de los módulos de bloques de formación 58. Cada uno de los módulos de herramienta de curado 60 incluyen nervios laterales 90 cuyo propósito se describirá más adelante. De manera similar a los módulos de bloques de formación 58 descritos anteriormente, los segmentos de herramienta de curado 88 están configurados para formar módulos de herramienta de curado 60 de las longitudes correspondientes a los refuerzos 52 que se necesitan para cubrir un revestimiento de ala 50, cuyo contorno 50a se muestra en la figura 13 superpuestos en módulos de herramientas de curado 60 de diversas longitudes. Cada uno de los módulos de herramienta de curado 60 puede incluir además líneas de vacío 94 integrales que están adaptadas para acoplarse con una fuente de vacío (no mostrada) cuya función se analizará más adelante.

Haciendo referencia ahora a la figura 14, como parte del proceso de embolsado en vacío del panel de revestimiento de ala rígido en preparación para el curado, se coloca un segmento de bolsa de vacío 98 sobre cada uno de los módulos de herramienta de curado 60 y se sella al mismo mediante cinta de sellado 102 o un sellador similar adecuado. Los segmentos de bolsa de vacío 98 están hechos de material convencional sustancialmente flexible, y pueden ser reutilizables o no reutilizables. Después de que el segmento de la bolsa de vacío 98 se haya instalado como se muestra en la figura 14, el segmento de la bolsa de vacío 98 se estira firmemente contra el módulo de herramienta de curado 60 evacuando el segmento de bolsa de vacío 98 usando las líneas de vacío 94 integrales dentro del módulo de herramienta de curado 60 mostrado en la figura 11. Con el segmento de bolsa de vacío 98 estirado firmemente contra el módulo de herramienta de curado 60, se coloca 100 un refuerzo de material compuesto 52 sobre el módulo de herramienta de curado 60, que recubre el segmento de bolsa de vacío 98. A continuación, los sellos 104, que pueden comprender una cinta de sellado adecuada, se colocan a lo largo de los bordes inferiores del segmento de bolsa de vacío 98 que recubre la cinta de sellado 102 y se extiende a lo largo de todo el segmento de bolsa de vacío 98.

Ahora se dirige la atención a las figuras 16, 17 y 18, que ilustran un método para transferir los módulos de herramienta de curado 60 a la celda del conjunto de refuerzo 82. Como se muestra en la figura 16, un puente 108 que está montado de manera pivotante en el conjunto de soporte 96 se balancea 110 en el registro con una mesa de conjunto de la herramienta de curado elevada 118 en la celda de conjunto de refuerzo 82. La mesa de conjunto de la herramienta de curado elevada 118 puede comprender una serie de vigas transversales montadas en soportes 116 que montan las vigas transversales sobre un suelo de fábrica u otra superficie 114 en una altura 112 que permite a los trabajadores acceder al área debajo de los módulos de herramienta de curado 60. Habiendo girado el puente 108 a su posición elevada, los módulos de herramienta de curado 60 pueden deslizarse 106 a través del puente 108 sobre la mesa de conjunto de la herramienta de curado 118, después de lo cual se puede bajar el puente 108, y otro conjunto de soporte 96 que tiene un módulo de herramienta de curado 60 montado sobre él se transporta a la celda del conjunto de refuerzo 182 en preparación para mover el próximo módulo de curado 60 sobre la mesa de conjunto de la herramienta de curado 118. Alternativamente, los módulos de herramienta de curado 60 pueden colocarse y ensamblarse como un grupo en la mesa de conjunto de la herramienta de curado elevada 118, después de lo cual los refuerzos 52 pueden transferirse uno por uno a los módulos de herramienta de curado 60 en espera, eliminando así la necesidad de transferir los refuerzos 52 desde los conjuntos de soporte 96 individuales.

Haciendo referencia ahora a las figuras 19, 20 y 21, los módulos de herramienta de curado 60 se deslizan uno hacia el otro en una posición preseleccionada e indexada. La posición indexada de los módulos de herramienta de curado 60 se mantiene instalando una barra de bloqueo 124 que mantiene unidos los módulos de herramienta de curado 60 como un único conjunto de la herramienta de curado 62. La barra de bloqueo 124 está unida de forma liberable a cada uno de los módulos de herramienta de curado 60 por cualquier medio adecuado, tales como abrazaderas o elementos de sujeción liberables. Los nervios 90 pueden ayudar a mantener los segmentos de bolsa de vacío 98, y pueden ayudar a estabilizar/aislar los sellos 102, 104.

Cuando los refuerzos 52 se juntan para formar un conjunto de refuerzo 148, se puede formar una ranura de radio 126 entre los refuerzos adyacentes 52. La ranura de radio 126 se puede llenar usando un relleno o "lineal" 128 que puede comprender, por ejemplo y sin limitación, un adhesivo de película plegada o un preimpregnado. La figura 21 también ilustra un conjunto de la herramienta de curado 62 indexado que tiene un conjunto de refuerzo 148 completado sobre el mismo. La figura 21 también ilustra un puente giratorio 132 montado de forma pivotante en un extremo de la mesa de conjunto de la herramienta de curado 118.

Ahora se dirige la atención a las figuras 22-25 que ilustran los pasos involucrados en la transferencia del conjunto de la herramienta de curado 62 y el conjunto de refuerzo 148 desde la celda de conjunto de refuerzo 82 a la celda de conjunto final 146. Como se muestra en la figura 22, el puente 132 en la mesa de conjunto de la herramienta de curado 118 se pivota a su posición elevada, registrándose con una superficie de soporte 138 en un estante de curado 136 que forma parte de la celda de conjunto final 146. El estante de curado 136 está montado sobre carriles 142 para el movimiento deslizante sobre una superficie de soporte 144. Con el puente 132 en su posición elevada, el conjunto de la herramienta de curado 62 y el conjunto de refuerzo 148 pueden deslizarse a través de la mesa del conjunto de la herramienta de curado 118 y el puente 132 sobre el estante de curado 136, como se ilustra en las figuras 23-25.

Haciendo referencia ahora a las figuras 26 y 27, el estante de curado 136 se puede mover a lo largo de los carriles 142 a una posición próxima a un manipulador 150 usado para colocar un revestimiento de material compuesto 50 sobre el conjunto de refuerzo 148. El manipulador 150 puede comprender cualquier equipo de automatización adecuado que puede incluir ventosas 152 u otros medios de sujeción adecuados para sujetar de manera liberable el revestimiento 50 cuando el manipulador 150 lo coloco 154 sobre el conjunto de refuerzo 148. En una realización alternativa, el manipulador 150 puede usarse para colocar el revestimiento 50 sobre el conjunto de refuerzo 148 mientras el conjunto de refuerzo 148 está en la mesa de conjunto elevada 118, como se muestra en la figura 21, antes de ser transferido a la celda de conjunto final 146.

Haciendo referencia a las figuras 28-31, con el revestimiento 50 colocado 158 sobre el conjunto de refuerzo 148, se coloca una placa de calafateo 156 sobre el revestimiento 50 en preparación para embolsar y curar el panel de revestimiento de ala 50. A continuación, como se muestra en la figura 32, el embolsado en vacío del panel de revestimiento de ala 50 se completa sellando la periferia de los segmentos de la bolsa de vacío 98 contra la placa de calafateo 156 usando un sellador 160 adecuado. Una vez sellada la bolsa de vacío, se invierte el vacío aplicado (véase la figura 33), o mejor dicho, se libera, liberando el vacío dentro de los módulos de herramienta de curado 60 que anteriormente sostenían los segmentos de bolsa de vacío 98 contra los módulos de herramienta de curado y 60, y evacuando el volumen dentro de la bolsa de vacío que rodea el conjunto de refuerzo 148 y el revestimiento 50. Se entenderá que el material de embolsado se sella inicialmente al vacío a los módulos individuales durante la laminación/formación de los elementos de refuerzo. Una vez que los refuerzos se ensamblan juntos y el revestimiento se instala, el mismo material de embolsado se sella contra la placa de calafateo (en la parte superior del revestimiento) y se aspira el conjunto del revestimiento/refuerzo para curarlo. Por lo tanto, el vacío está inicialmente tirando de la bolsa sobre las herramientas del módulo y luego se tira sobre la placa de calafateo para el curado. Se pueden usar puertos de vacío convencionales para cualquier caso.

Habiendo evacuado la bolsa de vacío, la rejilla de curado 136 junto con el conjunto de la herramienta de curado 62 y el conjunto de refuerzo 148 se pueden mover a un horno o autoclave (no mostrado) donde se cura el conjunto de refuerzo 148. Como se muestra en la figura 34, después del curado, la placa de calafateo 156 se retira 162, y el conjunto de refuerzo curado 148 se separa del conjunto de la herramienta de curado 62. El material de embolsado en vacío se puede retirar del conjunto de refuerzo curado 148 tirando o cortándolo. Aunque no se muestra en los dibujos, los sellos 102 permanecen unidos y se levantan con los segmentos de bolsa de vacío 98. Como se muestra en la figura 35, después de que el conjunto de refiuerzo curado 148 ha sido retirado del conjunto de la herramienta de curado 62, el estante de curado 136 puede deslizarse cerca de la mesa de conjunto de la herramienta de curado elevada 118, y el puente 132 se balancea en su posición para permitir que el conjunto de la herramienta de curado 62 se deslice 172 desde el estante de curado 136 nuevamente sobre la mesa preparada para recibir el siguiente conjunto de refuerzos 52.

Ahora se dirige la atención a la figura 36, que ilustra ampliamente las etapas de un método de fabricación de un panel de material compuesto rígido, tal como el panel de revestimiento de ala 48 descrito anteriormente. En 174, se ensambla una pluralidad de módulos de bloques de formación 58 individuales, por ejemplo, uno al lado del otro. Los módulos de bloques de formación 58 individuales se ensamblan mediante la disposición de segmentos de bloques de formación 70 individuales colinealmente como se muestra en la etapa 176, y ajustando los segmentos de bloques de formación 70 individuales para que coincidan con un contorno de revestimiento deseado u otros atributos de revestimiento, en la etapa 178. En 180, los refuerzos de material compuesto 52 se forman en los módulos de bloques de formación 58 individuales teniendo preimpregnado de material compuesto sobre los módulos de bloques de formación 58.

En 182, una pluralidad de módulos de herramienta de curado 60 se ensambla disponiendo los segmentos de módulos de herramienta de curado 88 colinealmente en la etapa 184, y ajustando los segmentos de herramienta de curado 88 individuales en 184 para que coincidan con el contorno del revestimiento u otros atributos del revestimiento. En la etapa 188, los segmentos de bolsa de vacío 98 se instalan en cada uno de los módulos de herramienta de curado 60 y se sellan allí. En 190, los refuerzos 52 se ensamblan en un conjunto de refuerzo 148 colocando los módulos de herramienta de curado 60 uno al lado del otro, y bloqueándolos juntos en una relación indexada entre sí. Los segmentos de bolsa de vacío 98 se conectan entre sí utilizando sellos 104 o soldándolos juntos en la etapa 192. Se pueden instalar rellenos de radio o lineales 128 en ranuras de radio 126 entre los refuerzos 52, según se requiera, en la etapa 194. En 196, un revestimiento de material compuesto 50 se coloca en el conjunto de refuerzo 148. Luego se instala una placa de calafateo 156 sobre el revestimiento 50 en la etapa 198. En 200, la superficie del revestimiento de material compuesto se embolsa en vacío, y el conjunto de refuerzo ensamblado 148 y el revestimiento 50 se curan en una autoclave u horno en la etapa 202. En 203, la placa de calafateo 156 se levanta, y el panel de revestimiento de ala 48 se desembolsa tirando o cortando el material de embolsado. En la etapa 205, los módulos de herramienta de curado ensamblados 60 se desbloquean y luego pueden volver directamente a la producción, preparados para ensamblar el siguiente conjunto de refuerzos 52 transfiriendo los módulos de herramienta de curado 60 nuevamente a la mesa de conjunto de la herramienta de curado elevada 118. Como resultado del uso de los segmentos de bolsa de vacío 98 que cubren los módulos de herramientas de curado 60 individuales, puede que no sea necesario limpiar los módulos de herramientas de curado 60 antes de que vuelvan a la producción, lo que acelera el proceso de producción al permitir un cambio rápido de herramientas y reducir la falta de tiempo.

Las realizaciones de la divulgación pueden hallar su uso en una variedad de posibles aplicaciones, en particular, en la industria del transporte, incluyendo, por ejemplo, aplicaciones aeroespaciales, marinas, automotrices y otras aplicaciones donde se pueden usar paneles de material compuesto rígido. De este modo, haciendo referencia ahora a las figuras 37 y 38, las realizaciones de la divulgación pueden usarse en el contexto del método 204 de fabricación y servicio de una aeronave, tal y como se muestra en la figura 37, y de una aeronave 206, tal y como se muestra en la figura 38. Las aplicaciones de aeronaves de las realizaciones divulgadas pueden incluir, por ejemplo, sin limitaciones, alas, estabilizadores horizontales y estabilizadores verticales, por nombrar solo algunos. Durante la preproducción, el método ejemplar 204 puede incluir la memoria descriptiva y el diseño 208 de la aeronave 206 y la adquisición de material 210. Durante la producción, se lleva a cabo la fabricación 212 de componentes y subconjuntos y la integración de sistemas 214 de la aeronave 206. Posteriormente, la aeronave 204 puede pasar el proceso de certificación y entrega 216 para así entrar en servicio 218. Mientras un cliente la tiene en servicio, la aeronave 206 está programada para disponer de un mantenimiento y servicio 220 rutinarios, lo que puede incluir también su modificación, reconfiguraciones, rehabilitación y demás.

Cada uno de los procesos del método 204 puede ser realizado o llevado a cabo por un integrador de sistemas, un tercero y/o una operadora (por ejemplo, un cliente). Para los fines de esta descripción, un integrador de sistemas puede incluir, sin limitación, cualquier número de fabricantes de aeronaves y subcontratistas de sistemas principales; una tercera parte puede incluir, sin limitaciones, cualquier número de proveedores, subcontratistas y proveedores; y un operario puede ser una aerolínea, una empresa de alquiler, una institución militar, una empresa de servicios y demás.

Como se muestra en la figura 38, la aeronave 206 producida mediante el método ejemplar 204 puede incluir un fuselaje 222 con una pluralidad de sistemas 224 y un interior 226. Los ejemplos de los sistemas 224 de alto nivel incluyen uno o más de entre un sistema de propulsión 228, un sistema eléctrico 230, un sistema hidráulico 232 y un sistema de control ambiental 234. Se puede incluir cualquier número de otros sistemas. Aunque se muestra un ejemplo aeroespacial, los principios de la divulgación pueden aplicarse a otras industrias, tales como la industria naval o la automovilística.

Los sistemas y métodos aquí representados pueden emplearse durante una cualquiera o más de las fases del método de producción y servicio 204. Por ejemplo, los componentes o subconjuntos correspondientes al proceso de producción 212 pueden fabricarse o producirse de manera similar a los componentes o subconjuntos producidos mientras la aeronave 206 está en servicio. Asimismo, una o más de las realizaciones del aparato, realizaciones del método o una combinación de estas, se pueden utilizar durante las fases de producción 212 y 214, por ejemplo, acelerando sustancialmente el ensamblaje o reduciendo el coste de una aeronave 206. De manera similar, una o más de las realizaciones del aparato, realizaciones del método o una combinación de las mismas pueden utilizarse mientras el avión 206 está en servicio, por ejemplo y sin limitación, para mantenimiento y servicio 220.

La descripción de las diferentes realizaciones ilustrativas se ha presentado con fines de ilustración y descripción, y no se tiene por objeto que sea exhaustiva o que se limite a las realizaciones en la forma divulgada. Para los expertos habituales de la materia serán evidentes muchas modificaciones y variaciones sin alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, diferentes realizaciones ilustrativas pueden proporcionar diferentes ventajas, en comparación con otras realizaciones ilustrativas. La realización o realizaciones seleccionadas se eligen y describen para explicar del mejor modo los principios de las realizaciones, la aplicación práctica, y para posibilitar que otros expertos habituales en la técnica entiendan la divulgación de las diversas realizaciones con sus diversas modificaciones, sin alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Aparato para la fabricación de un panel de material compuesto rígido, que comprende:

una celda de formación (68) que incluye una pluralidad de módulos de bloques de formación (58) individuales en los que el preimpregnado de material compuesto se puede formar por separado en refuerzos laminados de material compuesto (52);

una pluralidad de módulos de herramientas de curado (60) individuales en los que los refuerzos laminados de material compuesto (52) pueden colocarse y curarse;

una celda de conjunto de refuerzo (82) en la cual los módulos de herramienta de curado (60) que tienen cada uno un refuerzo laminado de material compuesto (52) colocado sobre el mismo pueden ensamblarse y mantenerse en relación indexada entre sí; y,

una celda de conjunto final (146) en la que se coloca un revestimiento de material compuesto (50) sobre los refuerzos laminados de material compuesto (52) en preparación para el curado;

en el que cada uno de los módulos de bloques de formación (58) individuales incluye una pluralidad de segmentos de bloques de formación (70) dispuestos sustancialmente colinealmente y ajustables para formar atributos locales deseados de uno de los refuerzos laminados de material compuesto (52), y en el que cada uno de los módulos de herramientas de curado (60) incluye una pluralidad de segmentos de herramienta de curado (88) dispuestos colinealmente y ajustables en posición para que coincidan con los atributos locales de uno de los refuerzos laminados de material compuesto (52).

2. El aparato según la reivindicación 1, que además comprende:

una bolsa de vacío para compactar el revestimiento de material compuesto (50) y los refuerzos laminados de material compuesto (52), incluyendo la bolsa de vacío una pluralidad de segmentos de bolsa de vacío (98) individuales cada uno asociado y sellado a uno de los respectivos módulos de herramienta de curado (60).

3. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los módulos de herramienta de curado (60) se pueden deslizar desde la celda de conjunto de refuerzo (82) a la celda de conjunto final (146).

4. Un método de fabricación de un panel de material compuesto rígido, que comprende:

ensamblar (174) cada uno de una pluralidad de módulos de bloques de formación (58), incluyendo, disponer y ajustar de manera colineal una pluralidad de segmentos de bloques de formación que conforman cada módulo de bloque de formación (70) para formar los atributos locales deseados de uno de una pluralidad de refuerzos (52);

producir (180) los refuerzos (52) formando el preimpregnado de material compuesto sobre cada uno de los módulos de bloques de formación (58);

ensamblar (182) cada uno de una pluralidad de módulos de herramienta de curado (60) sobre los cuales se pueden curar los refuerzos (52), incluyendo la disposición y ajuste colineal de una pluralidad de segmentos de herramienta de curado (88) que conforman cada módulo de herramienta de curado para emparejar la geometría de los refuerzos (52);

transferir (66) los refuerzos (52) desde los módulos de bloque de formación (58) a los módulos de herramienta de curado (60);

ensamblar (190) una pluralidad de los refuerzos (52) colocando los módulos de herramienta de curado (60) uno al lado del otro;

colocar (196) un revestimiento de material compuesto (50) sobre la pluralidad de los refuerzos ensamblados (52); y curar (202) el revestimiento de material compuesto (50) y los refuerzos ensamblados (52).

5. El método según la reivindicación 4, que comprende además: embolsado en vacío (192) los refuerzos ensamblados (52) y el revestimiento (50), que incluye segmentos de bolsa de vacío sellados (98) respectivamente sobre los módulos de herramienta de curado (60).

6. El método según la reivindicación 4, que comprende además: estirar los segmentos de bolsa de vacío (98) contra los módulos de herramienta de curado (60) usando líneas de vacío (94) en los módulos de herramienta de curado (60) para evacuar los segmentos de bolsa de vacío (98).

7. El método según la reivindicación 4, en el que el revestimiento de material compuesto (50) está contorneado, y la disposición y el ajuste colineales de los segmentos de bloques de formación (70) incluye el ajuste de los segmentos de bloques de formación (70) para que coincida sustancialmente con el contorno del revestimiento de material compuesto (50).