ES2795799T3

ES2795799T3 - Material de compuesto reforzado con fibra

Info

Publication number: ES2795799T3
Application number: ES12817028T
Authority: ES
Inventors: Ryuta Kamiya; Ryohei Tsuji; Shun Kuno
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: EP2737995B1; JP2013028019A; EP2737995A1; EP2737995A4; WO2013014992A1; US20140170371A1; JP5617788B2; US9302445B2

Abstract

Un material (11) de compuesto reforzado con fibra construido al impregnar una capa de paquete de fibras laminada formada al laminar una pluralidad de capas (17a, 17b, 18, 19) de paquete de fibras formadas de fibras reforzadas con una matriz, dichas capas de paquete de fibras que incluyen capas +θ (17b) que son capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de capas +θ, y -θ (17a) que son capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -θ, en el que, en cualquier lado de una superficie (16) estándar, el número de las capas +θ (17b) y el número de las capas -θ (17a) son los mismos, y en el que el orden de laminado de las capas +θ y -θ (17a, 17b) es inversamente simétrico con respecto a la superficie (16) estándar, caracterizado porque la pluralidad de capas (17a, 17b, 18, 19) de paquete de fibras incluye adicionalmente otras capas (18, 19) de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°, en el que las otras capas (18, 19) de paquete de fibras se disponen entre las capas +θ y -θ (17a, 17b), y en el que el número de las otras capas (18, 19) de paquete de fibras en cualquier lado de la superficie (16) estándar es el mismo.

Description

DESCRIPCIÓN

Material de compuesto reforzado con fibra

Campo técnico

La presente invención se refiere a un material de compuesto reforzado con fibra construido al combinar una capa de paquete de fibras laminada y una matriz.

Técnica antecedente

Los materiales de compuesto reforzados con fibra se utilizan como materiales ligeros y de alta resistencia. Un material de compuesto reforzado con fibras se construye al combinar fibras reforzadas y una matriz de resina, metal o similar. Por lo tanto, las propiedades cinéticas (propiedades mecánicas) del material de compuesto reforzado con fibra se mejoran más que las de la matriz. Por lo tanto, el material de compuesto reforzado con fibra es adecuado para componentes estructurales tales como fuselajes y alas de aviones. Especialmente, el uso de una resina como matriz puede disminuir aún más el peso del material de compuesto reforzado con fibra. En particular, en aplicaciones en las que se requiere un alto rendimiento, se utiliza un material de refuerzo laminado formado al laminar una pluralidad de capas de paquete de fibras formadas por fibras dispuestas en una dirección. En este caso, la pluralidad de capas de paquete de fibras funciona como un material base de fibra reforzado, y están laminadas respectivamente en diferentes direcciones de disposición de las capas de paquete de fibras respectivas.

Las siguientes contramedidas se han llevado a cabo o se han propuesto contra el alabeo (doblado y torsión) de materiales de compuesto reforzados con fibra que emplean un material de refuerzo laminado.

(1) Las estructuras laminadas se hacen simétricas para cancelar el momento generado (por ejemplo, véase el Documento de Patente 1).

(2) Se hace un molde en espera de la cantidad de alabeo para que la forma después de la deformación tenga la precisión requerida.

(3) El material de refuerzo laminado se vuelve a calentar y comprimir después del moldeo para corregir el alabeo. (4) Las fibras que tienen diferentes momentos de torsión se utilizan para constituir un tejido, cancelando de esta manera el momento generado (por ejemplo, véase el Documento de Patente 2).

Sin relación con las contramedidas contra el alabeo, también se ha propuesto una estructura laminada reforzada con fibra como se describe en el Documento de Patente 3 o 4 o el Documento no de Patente 1 o 2.

De acuerdo con el Documento de Patente 3, el grosor de un material de compuesto isotrópico se puede reducir en comparación con el caso en el que se lamina una pluralidad de láminas de fibra mientras el ángulo de orientación de la fibra se cambia en 15°, 30°, 45° o 90°. En este caso, el ángulo de orientación de la fibra 0 entre láminas de fibra adyacentes entre las láminas de fibra laminada es 60° <0 <90°. Los casos simétricos a la inversa, como se muestra en la siguiente tabla, también se indican como ejemplos del patrón de laminación. La frase “inversamente simétrico” se refiere al caso en el que la positividad y la negatividad del patrón de laminación son inversas en ambos lados de una superficie estándar. En la Tabla 1, la superficie estándar es una superficie sobre la cual está dispuesta una lámina de fibra que tiene un patrón de laminación de 0°.

[Tabla 1]

De acuerdo con el Documento de Patente 4, un material de compuesto de fibra de carbono comprende seis capas de telas de fibra de carbono unidireccionales y una resina. El patrón de laminación es 0/45/90/90/-45/0 o, en otras palabras, inversamente simétrico con respecto a una superficie estándar entre capas centrales de 90°.

Cada uno de los Documentos no de Patente 1 y 2 divulga un material de compuesto reforzado con fibra como se especifica en el preámbulo de la reivindicación 1.

La técnica anterior implica los siguientes problemas.

En el caso (1), cuando el material de compuesto reforzado con fibra tiene una forma complicada, no una forma similar a placa plana o una forma obtenida simplemente al doblar una placa plana, allí existe un sitio en el que no se puede construir una capa laminada simétrica. La Figura 8(a) muestra un material 51 de compuesto reforzado con fibra de una estructura de red de revestimiento compuesta por tres conjuntos de hojas 52 laminadas simétricas. De acuerdo con esta configuración, dos hojas 52 laminadas simétricas se doblan respectivamente para constituir una parte 53 de revestimiento y una parte 54 de red. Como se muestra en la Figura 8(b), cuando los ángulos de orientación de la fibra de las capas del paquete de fibras que constituyen las hojas 52 laminadas simétricas respectivas se definen como 0°, 90° y ±45°, los lados izquierdo y derecho de una superficie neutra cerca de la parte 54 de red no son simétricos. La Figura 8(c) muestra el caso en el que se utilizan los mismos símbolos para las capas que tienen un ángulo de orientación de la fibra de 45° que las capas más superiores en las partes 53 del revestimiento de las hojas 52 laminadas simétricas dispuestas en los lados izquierdo y derecho, respectivamente. Como se muestra en la Figura 8(c), los símbolos para las capas que tienen un ángulo de orientación de la fibra de 45° de las hojas 52 laminadas simétricas respectivas son opuestos con respecto a las superficies enfrentadas de la hoja 52 laminada simétrica del lado izquierdo y hoja 52 laminada simétrica del lado derecho como el borde. Como resultado, se produce torsión en el material 51 de compuesto reforzado con fibra.

En el caso (2), se requiere producción de prueba para obtener datos sobre la cantidad de alabeo, lo que aumenta el coste de producción y el número de etapas.

En el caso (3), las etapas de corrección se requieren adicionalmente después del moldeo, lo que aumenta el coste de producción.

En el caso (4), dado que los materiales o tejidos unidireccionales comerciales no pueden resolver el problema, el coste de los materiales aumenta.

También, una configuración en la que las hojas de fibra se laminan en el estado en el que los ángulos de orientación de la fibra son simplemente inversamente simétricos, como en los Documentos de Patente 3 a 4, no puede reducir la torsión.

Documentos de la técnica anterior

Documentos de Patentes

Documento de Patente 1: WO 03/078164 A1

Documento de Patente 2: JP 63-36060 U

Documento de Patente 3: JP H09-1713 A

Documento de Patente 4: EP 21100719 A1

Documentos no de Patente

Documento no de Patente 1: Jin Pyo Jung et al: “Critical thrust force at delamination propagation during drilling of angleply laminates”, Composite Structures 68 (2005), 391 - 397

Documento no de Patente 2: Liecheng Sun: “Analytical strip method to antisymmetric plates”, University of Kentucky Doctoral Dissertations, 715 (2009)

Resumen de la invención

Problemas que la invención debe resolver

Un objeto de la presente invención es proporcionar un material de compuesto reforzado con fibras que pueda reducir el alabeo sin llevar a cabo ningún proceso de producción especial, incluso cuando el material tiene una forma complicada, tal como una estructura de red de revestimiento.

Medios para resolver el problema

Para resolver el problema anterior, de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un material de compuesto reforzado con fibra como se especifica en la reivindicación 1.

De acuerdo con esta configuración, las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0 y las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0 se disponen de tal manera que son inversamente simétricas con respecto a una superficie estándar como el borde, otras capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90° se disponen entre las capas 0 y -0, y el número de las capas 0 , el número de las capas -0 y el número de las otras capas de paquete de fibras son los mismos. Esto provoca la cancelación del momento de torsión debido a las capas -0 y las capas 0 en el estado de un material de compuesto reforzado con fibra, de tal manera que se reduce todo el momento sintético. Por lo tanto, incluso en el caso de un material de compuesto reforzado con fibra que tiene una forma complicada, tal como una estructura de red de revestimiento, el alabeo del material de compuesto reforzado con fibra se puede reducir sin llevar a cabo ningún proceso de producción especial. Específicamente, no es necesario hacer un molde en espera de alabeo o deformación, para corregir el alabeo al recalentar y comprimir después del moldeado, o para hacer un tejido a partir de fibras que tengan diferentes momentos de torsión. En este documento, la “superficie estándar” es una superficie que existe virtualmente entre algunas capas de paquete de fibras de una capa de paquete de fibras laminada. Cuando la capa de paquete de fibras laminada tiene una conformación rectangular, el “ángulo de orientación de fibra” se refiere a un ángulo con respecto a la dirección longitudinal de la capa de paquete de fibras laminada.

En el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente, los números de las capas 0 y capas -0 que existen en cualquier lado de la superficie estándar pueden respectivamente ser dos, y, como el orden de laminado de las capas de paquete de fibras, preferiblemente, dos capas -0 se disponen entre dos capas 0 en un lado de la superficie estándar, y dos capas 0 se disponen entre dos capas -0 en el otro lado de las mismas.

De acuerdo con esta configuración, es difícil confundir el orden de laminado de las capas 0 y capas -0 al laminar las capas de paquete de fibras.

En el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente, 0 es preferiblemente 45°.

De acuerdo con esta configuración, se puede obtener un material de compuesto reforzado con fibra cuasiisotrópico con las otras capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°.

En el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente, las capas 0 puede constituir un conjunto de dos capas, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 72°, y las capas -0 constituyen un conjunto de dos capas, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -72°.

De acuerdo con esta configuración, una capa de paquete de fibras laminada cuasiisotrópica se compone de cinco capas de paquete de fibras (las cuatro capas descritas anteriormente más una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0°) laminadas a 36° de pasos como una unidad. En este caso, dos unidades se pueden disponer en cualquier lado de la superficie estándar, constituyendo de esta manera una capa de paquete de fibras laminada cuasiisotrópica que tiene una estructura inversamente simétrica. También, en este caso, la capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 36° y capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 72° se definen colectivamente como capas 0 de paquete de fibras, y la capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -36° y capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -72° se definen colectivamente como capas -0 de paquete de fibras, proporcionando de esta manera un efecto similar a aquel obtenido por la configuración descrita anteriormente.

En el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente, el material de compuesto reforzado con fibra preferiblemente constituye una estructura que tiene un revestimiento similar a placa plana y una o más redes que se extienden verticalmente al revestimiento.

En general, una estructura en forma de T en la que una de las superficies planas de una placa plana que tiene dos superficies planas se extiende verticalmente a la otra superficie plana se denomina “estructura de red de revestimiento”. El número de redes existentes en el revestimiento no está limitado a uno, y puede ser plural. De acuerdo con esta configuración, el alabeo de la parte de revestimiento y la parte de red se puede reducir incluso en el caso de un material de compuesto reforzado con fibra que tiene una forma complicada, tal como la estructura de red de revestimiento, utilizada en fuselajes y alas de aviones.

En el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente, las capas de paquete de fibras están compuestas preferiblemente de un tejido unidireccional.

Cuando se construye una capa de paquete de fibra laminada que tiene una estructura inversamente simétrica y es casi isotrópica, el grupo de hilos de urdimbre y el grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán comunes no se pueden utilizar en lugar de la capa de paquete de fibras que tiene una orientación de fibra ángulo de 0 y capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -0. Por un lado, el grupo de hilos de urdimbre y el grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán comunes se pueden utilizar en lugar de la capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°. Sin embargo, cuando el grupo de hilos de urdimbre y el grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento Tafetán se utilizan en lugar de las capas de paquete de fibras, las fibras reforzadas se doblan en las partes cruzadas. A este respecto, de acuerdo con la presente invención, todas las capas de paquete de fibras están compuestas de tejidos unidireccionales. Por lo tanto, las fibras reforzadas se doblan en las partes cruzadas en una proporción reducida, de modo que mejoran las propiedades físicas del material de compuesto reforzado con fibras obtenido finalmente. En este documento, la frase “tejido unidireccional” significa un tejido en el que el hilo de urdimbre funciona como fibras reforzadas y el hilo de trama funciona para mantener la matriz del hilo de urdimbre, pero no funciona como fibras reforzadas.

En el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente, las otras capas de paquete de fibras preferiblemente se componen de un tejido de ligamento tafetán o tejido de sarga.

Con el fin de resolver el problema anterior, de acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para producir el material de compuesto reforzado con fibra descrito anteriormente. Este proceso de producción comprende las características especificadas en la reivindicación 8.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1(a) es una vista en perspectiva que muestra un material de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con una primera realización de la presente invención;

La Figura 1(b) es una vista en perspectiva que muestra una parte de refuerzo;

La Figura 1(c) es un diagrama esquemático que muestra la configuración laminada de una capa de paquete de fibras laminada en una parte de red;

La Figura 2(a) es una vista en perspectiva que muestra la capa de paquete de fibras laminada en la parte de red; La Figura 2(b) es una vista en perspectiva que muestra la parte de red en el estado en el que se laminan todas las capas de paquete de fibras;

La Figura 3(a) es un diagrama esquemático que muestra un estado sujetado del material de compuesto reforzado con fibra que no se deforma;

La Figura 3(b) es un diagrama esquemático que muestra un estado sujetado del material de compuesto reforzado con fibra que se deforma;

La Figura 4(a) es una vista en perspectiva que muestra un material de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con una segunda realización de la presente invención;

La Figura 4(b) es un diagrama esquemático que muestra la deformación de una parte de revestimiento;

La Figura 4(c) es un diagrama esquemático que muestra la deformación de una parte de revestimiento de un ejemplo comparativo;

La Figura 4(d) es un diagrama esquemático que muestra la configuración laminada de capas de paquete de fibras laminadas en una parte de red designada por R y una parte de red designada por L;

La Figura 5 es una vista en perspectiva que muestra un material de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con otra realización;

La Figura 6 es una vista en perspectiva que muestra un material de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con otra realización;

Las Figuras 7(a) y (b) son diagramas esquemáticos que muestran la configuración laminada de capas de paquete de fibras laminadas de acuerdo con otra realización;

La Figura 8(a) es una vista en perspectiva que muestra un material de compuesto reforzado con fibra convencional que tiene una estructura de red de revestimiento;

La Figura 8(b) es un diagrama esquemático que muestra la configuración laminada de hojas laminadas simétricas; y La Figura 8(c) es un diagrama esquemático que muestra la diferencia en los símbolos entre capas que tienen un ángulo de orientación de fibra de 45° en las partes de red de las hojas laminadas simétricas dispuestas sobre los lados derecho e izquierdo.

Modos para llevar a cabo la invención

(Primera realización)

En adelante, una primera realización en la que la presente invención se ha incorporado en un material de compuesto reforzado con fibra que tiene una estructura de red de revestimiento se explicará de acuerdo con las Figuras 1(a) a 3(b).

Como se muestra en la Figura 1(a), un material 11 de compuesto reforzado con fibra tiene una parte 12 de revestimiento y una parte 13 de red. Se forma la parte 12 de revestimiento en una conformación de placa plana. Se integra una parte 14 de refuerzo que tiene una sección transversal en T invertida con la parte 12 de revestimiento. La parte 14 de refuerzo tiene una parte 14a de red que constituye la parte 13 de red. Específicamente, el material 11 de compuesto reforzado con fibra tiene un revestimiento similar a placa plana y una o más redes que se extienden verticalmente al revestimiento.

El material 11 de compuesto reforzado con fibra se construye al laminar una pluralidad de capas de paquete de fibras formadas de fibras reforzadas para formar una capa de paquete de fibras laminada, y adicionalmente impregnar la capa de paquete de fibras laminada con una matriz. En este documento, cuatro tipos de capas de paquete de fibras que tienen ángulos de orientación de fibra de 0°, 90° y ±45°, respectivamente, se laminan de tal manera que se construye una capa de paquete de fibras laminada, orientada tetra-axialmente que tiene cuasiisotropía.

En general, la oración “una capa de paquete de fibras laminadas tiene cuasiisotropía” significa el caso en que el número total de capas es tres o más, el ángulo de orientación Qk de la capa k en las n capas satisface Qk = n(k-1)/n (k: capa k; y n: número total de capas), y se utilizan las mismas fibras en todas las capas. Cuando n es 4, el ángulo de orientación de la primera capa es n(1-1)/4 = 0 °, el ángulo de orientación de la segunda capa es n(2-1)/4 = n/4 = 45°, y el ángulo de orientación de la tercera capa es n(3-1)/4 = n/2 = 90° y el ángulo de orientación de la cuarta capa es n(4-1)/4 = 3n/4 = 135° = -45°.

Como un paquete de fibras, se utiliza un paquete de fibras de carbono. Un paquete de fibras se compone de varios cientos a decenas de miles de fibras finas agrupadas. Las fibras en un número adecuado para el rendimiento requerido se utilizan en el paquete de fibras.

Como se muestra en la Figura 1(b), las fibras reforzadas que constituyen la parte 14 de refuerzo se componen de capas 15a, 15b de paquete de fibras laminadas dobladas en una conformación de L y un conjunto de capa 15c de paquete de fibras laminada similar a placa plana. Las respectivas capas 15a, 15b, 15c de paquete de fibras laminadas se construyen al laminar una pluralidad de capas de paquete de fibras en tal manera que las capas de paquete de fibras laminadas tienen cuasiisotropía. La Figura 1(c) muestra la configuración laminada de la parte 14a de red, a saber, una porción compuesta de una parte ascendente de la capa 15a de paquete de fibras laminada y una parte ascendente de la capa 15b de paquete de fibras laminada. Como se muestra en la Figura 1(c), en las capas de paquete de fibras dispuestas en un lado de una superficie 16 neutra que es una superficie estándar (lado izquierdo en la Figura 1(c)), los ángulos de orientación de fibra se establecen para ser 0°, 45°, 90°, -45°, 0°, -45°, 90° y 45°, respectivamente, en orden desde la superficie 16 neutra. También, en las capas de paquete de fibras dispuestas en el otro lado de la superficie 16 neutra (lado derecho en la Figura 1(c)), los ángulos de orientación de fibra se establecen para ser 0°, -45°, 90°, 45°, 0°, 45°, 90° y -45°, respectivamente.

La configuración laminada de las capas de paquete de fibras tiene una estructura inversamente simétrica con respecto a los ángulos de orientación de fibra. Específicamente, el número de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0 (45°) y el número de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0 (-45°) son los mismos, en cualquier lado de la superficie 16 neutra. También, las capas que ^{son inversamente simétricas en un lado y el otro lado de la superficie}16 ^{neutra son cuatro capas de paquete de}fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0 y cuatro capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0, en total ocho capas. También, las respectivas capas de paquete de fibras se laminan en el orden desde 0 hasta -0 en una dirección aparte de la superficie 16 neutra en un lado (lado izquierdo en la Figura 1(c)) de la superficie 16 neutra. Por un lado, las respectivas capas de paquete de fibras se laminan en el orden desde -0 hasta 0 en una dirección aparte de la superficie 16 neutra en el otro lado de la superficie 16 neutra. También, el número de otras capas de paquete de fibras dispuestas entre las capas 0 y -0 en cualquier lado de la superficie 16 neutra es el mismo.

Las estructuras laminadas de las capas de paquete de fibras respectivas incluyen una estructura simétrica, una estructura inversamente simétrica y una estructura asimétrica con respecto a una superficie neutra de laminación como el borde. En la estructura simétrica, el doblado y la torsión que se producen en el material de compuesto reforzado con fibra no aumentan tanto como para afectar las propiedades físicas del material de compuesto reforzado con fibra. En la estructura asimétrica, el doblado y la torsión que se producen en el material de compuesto reforzado con fibra aumentan y, por lo tanto, pueden afectar las propiedades físicas del material de compuesto reforzado con fibra. Además, en la estructura inversamente simétrica, el doblado no aumenta, pero aumenta la torsión, lo que afecta las propiedades físicas del material de compuesto reforzado con fibra en algunos casos. Sin embargo, incluso en la estructura inversamente simétrica, se cumplen las condiciones anteriores, de modo que tanto el doblado como la torsión no aumentan tanto como para afectar las propiedades físicas del material de compuesto reforzado con fibra.

La razón de esto se considera como sigue. Cuando se considera el momento de torsión por laminación inversamente simétrica, el momento de torsión es proporcional a la distancia entre las capas 0 y -0. Es decir, el momento de torsión es proporcional al número de capas de paquete de fibras que existen entre las capas 0 y -0. Los momentos de torsión de un conjunto de capas 0 y -0, cuando se expresan en proporción, son -1, 3, 5 y -7 desde el lado cercano a la superficie 16 neutra, y el momento de torsión total se convierte en 0.

Como se muestra en la Figura 2(a), la parte 13 de red se compone de cuatro conjuntos de capas de paquete de fibras laminadas que consisten de una capa 17a de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -45°, una capa 17b de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 45° y una capa 18 de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 90° intercalado entre las capas 17a y 17b de paquete de fibras. Dos de los cuatro conjuntos de capas de paquete de fibras laminadas se disponen en el estado en el que la capa 17a de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -45° enfrenta la superficie 16 neutra, y los otros dos conjuntos se disponen en el estado en el que la capa 17b de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 45° enfrenta la superficie 16 neutra. En este estado, las capas 19 de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° se disponen y laminan entre las dos capas de paquete de fibras laminadas, obteniendo de esta manera una capa de paquete de fibras laminada cuasiisotrópica como se muestra en la Figura 2(b). En este caso, dos capas 19 de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° se disponen en una posición que enfrenta la superficie 16 neutra.

Si los ángulos de orientación de fibra de las capas de paquete de fibras dispuestas sobre las superficies superiores de las capas 15a, 15b de paquete de fibras laminadas se definen como las mismas, se invierten los ángulos de orientación de fibra de las capas de paquete de fibras dispuestas sobre las respectivas superficies opuestas de las capas 15a, 15b de paquete de fibras laminadas que constituyen la parte 14a de red. Sin embargo, si los ángulos de orientación de fibra de las capas de paquete de fibras dispuestas sobre las superficies opuestas de las capas 15a, 15b de paquete de fibras laminadas se invierten o son los mismos, el momento de torsión total basado en las respectivas capas de paquete de fibras de las capas 15a, 15b de paquete de fibras laminadas dispuestas en ambos lados de las superficies opuestas se convierte en 0. Como resultado, se reduce la torsión en el material de compuesto reforzado con fibra.

Todas las capas de paquete de fibras están compuestas de tejidos unidireccionales. En los tejidos unidireccionales, el hilo de urdimbre funciona como fibras reforzadas, y el hilo de trama funciona para mantener la matriz del hilo de urdimbre, pero no funciona como fibras reforzadas. Ejemplos de los tejidos unidireccionales incluyen un tejido, tal como un tejido de cordón, en el que el paso de la matriz del hilo de trama es extremadamente mayor que el del hilo de urdimbre. También, los tejidos unidireccionales incluyen un tejido que tiene hilo de trama que es mucho más fino que el hilo de urdimbre y tiene una resistencia a la tracción mucho menor que la del hilo de urdimbre. Específicamente, se utiliza un paquete de fibra de carbono en el hilo de urdimbre, y se utilizan fibras orgánicas en el hilo de trama.

Se produce un material de compuesto reforzado con fibras al impregnar la capa de paquete de fibras laminadas descrita anteriormente con una resina y endurecer la resina. Por ejemplo, se emplea un método de moldeo por transferencia de resina (RTM) para la impregnación y el endurecimiento de la resina. En el método RTM, una capa de paquete de fibra laminada se dispone primero dentro de un molde de impregnación de resina. Posteriormente, se inyecta una resina termoendurecible líquida en el molde. Luego, la resina termoendurecible dispuesta dentro del molde se calienta y endurece para obtener un material de compuesto reforzado con fibra. Se utiliza una resina epoxi como resina termoendurecible.

De acuerdo con la primera realización, se pueden obtener los efectos ventajosos indicados adelante.

(1) El material 11 de compuesto reforzado con fibra se construye al laminar una pluralidad de capas de paquete de fibras formadas de fibras reforzadas para formar una capa de paquete de fibras laminadas, y adicionalmente impregnar la capa de paquete de fibras laminada con una matriz. También, en cualquier lado de la superficie estándar (superficie 16 neutra), el número de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0 (capas 0) y el número de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0 (capas -0) son los mismos. Adicionalmente, el orden de laminado de las capas de paquete de fibras es inversamente simétrico con respecto a la superficie estándar, y el número de otras capas de paquete de fibras dispuestas entre las capas 0 y -0 en cualquier lado de la superficie estándar es también el mismo. De acuerdo con esta configuración, el alabeo del material 11 de compuesto reforzado con fibra se puede reducir sin llevar a cabo ningún proceso de producción especial, incluso en el caso del material 11 de compuesto reforzado con fibra que tiene una forma complicada tal como una estructura de red de revestimiento. Específicamente, no es necesario hacer un molde con expectativa de alabeo o deformación, para corregir el alabeo mediante recalentamiento y compresión después de moldeo, o para hacer un tejido a partir de fibras que tienen diferentes momentos de torsión.

(2) Los números de capas 0 y capas -0 que existen en cualquier lado de la superficie estándar (superficie 16 neutra) son respectivamente dos. Específicamente, dos capas -0 se disponen entre dos capas 0 en un lado de la superficie estándar, y dos capas 0 se disponen entre dos capas -0 en el otro lado de las mismas. De acuerdo con esta configuración, es difícil confundir el orden de laminado de las capas 0 y capas -0 al laminar las capas de paquete de fibras.

(3) La capa de paquete de fibras laminada constituye las fibras reforzadas del material 11 de compuesto reforzado con fibra. También, la capa de paquete de fibras laminada comprende una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0 y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -0. En este caso, 0 es 45°. De acuerdo con esta configuración, las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90° se utilizan además de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 45° o -45°. Debido a esto, se puede formar fácilmente un material de compuesto reforzado con fibra cuasiisotrópico.

(4) Todas las capas de paquete de fibras que constituyen una capa de paquete de fibras laminada cuasiisotrópica se componen de un tejido unidireccional. En este documento, se produce el material 11 de compuesto reforzado con fibra cuasiisotrópico al utilizar capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90° además de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 45° o -45°. En este caso, el grupo de hilos de urdimbre y grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán comunes se pueden utilizar en lugar de las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°. Sin embargo, cuando el grupo de hilos de urdimbre y grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán se utilizan en lugar de las capas de paquete de fibras, las fibras reforzadas dobladas en las partes de cruce en un aumento de proporción. Sin embargo, todas las capas de paquete de fibras se componen de tejidos unidireccionales, de tal manera que las fibras reforzadas dobladas en las partes de cruce en una proporción reducida. Por lo tanto, mejoran las propiedades físicas del material 11 de compuesto reforzado con fibra finalmente obtenido.

(5) Cuando se utilizan componentes hechos de un material de compuesto reforzado con fibra, existe el caso en el que un componente 20a hecho del material de compuesto reforzado con fibra y otro miembro 20b estructural se sujetan utilizando un perno 21 y una tuerca 22, como se muestra en la Figura 3(a) y la Figura 3(b). En ese momento, cuando el componente 20a que está deformado se sujeta como está, se provoca la tensión residual, lo que da como resultado una resistencia deteriorada del componente 20a. Esta tensión residual depende de la magnitud del desplazamiento del componente 20a antes y después de la fijación. Por lo tanto, se puede utilizar una cuña 23 mostrada en la Figura 3(b) con el fin de relajar la tensión residual del componente 20a hecho del material de compuesto reforzado con fibra. Específicamente, la cuña 23 se puede utilizar para ajustar la altura de una parte de unión entre el componente 20a y el miembro 20b estructural. Sin embargo, de acuerdo con la primera realización, el material 11 de compuesto reforzado con fibra no está deformado, ni ligeramente deformado. De acuerdo con lo anterior, la etapa de ajuste que utiliza la cuña 23 se vuelve innecesaria, como se muestra en la Figura 3(a).

(6) Se permite una capa inversamente simétrica como la capa de paquete de fibra laminada cuasiisotrópica. Por lo tanto, el grado de libertad de diseño mejora cuando se laminan productos de material de compuesto reforzado con fibra.

(Segunda realización)

Luego, se ha incorporado una segunda realización en la que la presente invención se explicará de acuerdo con La Figura 4(a) a la Figura 4(d). La segunda realización es diferente de la primera realización en la que una pluralidad de partes 14 de refuerzo no es enteramente estructuralmente idéntica, y son alternativamente diferentes. De acuerdo con lo anterior, los mismos símbolos se agregan a las mismas porciones como en la primera realización por omisión de explicaciones detalladas.

El peso y el grosor de la placa del material de compuesto reforzado con fibra pueden estar restringidos. Por lo tanto, la estructura laminada inversamente simétrica en la primera realización no se puede emplear como la estructura laminada de una parte 13 de red en algunos casos. En este caso, cuando las partes 14 de refuerzo que constituyen todas las partes 13 de red tienen la misma estructura, como se muestra en la Figura 4(c), los momentos de torsión de la misma fase generada en las partes 13 de red respectivas (partes 14a de red) se agregan para que el desplazamiento de la parte 12 de revestimiento en su conjunto se vuelva grande. Sin embargo, en la segunda realización, se forman una pluralidad de partes 14 de refuerzo de modo que los momentos de torsión generados en las partes 13 de red adyacentes son opuestos en fase.

Particularmente, se forman las partes 14 de refuerzo para generar un momento de torsión a la derecha en una parte 13 de red designada por R y un momento de torsión a la izquierda en una parte 13 de red designada por L, como se muestra en la Figura 4(a). Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4(d), en el caso de la parte 13 de red designada por R, en las capas de paquete de fibras dispuestas en un lado de una superficie neutra (lado izquierdo en la Figura 4(d)), los ángulos de orientación de fibra se establecen para ser 0°, -45°, 90° y 45°, respectivamente, en orden desde la superficie neutra. También, en las capas de paquete de fibras dispuestas en el otro lado de la superficie neutra (lado derecho en la Figura 4(d)), los ángulos de orientación de fibra se establecen para ser 0°, 45°, 90° y -45°, respectivamente, en orden desde la superficie neutra. Adicionalmente, en el caso de la parte 13 de red designada por L, en las capas de paquete de fibras dispuestas en el lado izquierdo en la Figura 4(d), los ángulos de orientación de fibra se establecen para ser 0°, 45°, 90° y -45°, respectivamente, en orden desde la superficie neutra. También, en las capas de paquete de fibras dispuestas en el lado derecho en la Figura 4(d), los ángulos de orientación de fibra se establecen para ser 0°, -45°, 90° y 45°, respectivamente, en orden desde la superficie neutra. De acuerdo con esta configuración, los momentos de torsión generados en las partes 13 de red adyacentes se pueden hacer opuestos en fase. En este caso, no se agregaría la deformación en los momentos de torsión generados en las respectivas partes 13 de red. Por lo tanto, se deforma la parte 12 de revestimiento en una pequeña forma ondulada, como se muestra en la Figura 4(b). Mientras tanto, la Figura 4(b) y la Figura 4(c) muestran la deformación de la parte 12 de revestimiento de manera exagerada.

De acuerdo con la segunda realización, se pueden obtener los siguientes efectos ventajosos.

(7) La estructura laminada inversamente simétrica en la primera realización no se puede emplear en algunos casos, por ejemplo, debido a las restricciones en el peso y el grosor de la placa requerido del material de compuesto reforzado con fibra. Sin embargo, en la segunda realización, se forma la pluralidad de partes 14 de refuerzo de tal manera que los momentos de torsión generados en las partes 13 de red adyacentes son opuestos en fase. De acuerdo con esta configuración, incluso si se generan momentos de torsión en las respectivas partes 13 de red, no se agregaría el momento de torsión de la misma fase generada en todas las partes 13 de red. De acuerdo con lo anterior, la deformación de la parte 12 de revestimiento en su conjunto se puede hacer más pequeña que la del caso en que se agrega el momento de torsión de la misma fase. También, cuando el material 11 de compuesto reforzado con fibra se sujeta con otro miembro estructural, la reducción de la resistencia debida al esfuerzo residual se puede suprimir sin ajuste por medio de una cuña.

Por ejemplo, la primera y segunda realizaciones se pueden cambiar como sigue.

El material 11 de compuesto reforzado con fibra puede estar en una conformación I que tiene una parte 12 de revestimiento (parte de pestaña) en cualquier lado de una parte 13 de red, como se muestra en la Figura 5. También, el material 11 de compuesto reforzado con fibra puede estar en una forma que comprende dos partes 12 de revestimiento dispuestas en paralelo y partes 24 de conexión en forma de I entre los lados de extremo de las dos partes 12 de revestimiento, como se muestra en la Figura 6. En este caso, las dos partes 12 de revestimiento cada una se disponen de tal manera que la pluralidad de partes 14 de refuerzo son opuestas. También, en este caso, las partes 14 de refuerzo no se integran con la parte 12 de revestimiento, pero se puede formar el material de compuesto reforzado con fibra utilizado solo en una conformación de T.

El material de compuesto reforzado con fibras se puede formar en una conformación de placa plana, una conformación de L obtenida al doblar una placa plana o una conformación de canal (conformación de U).

En cuanto a la combinación de las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0 y las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0, 0 puede ser 60°. En este caso, se emplean cuatro conjuntos de capas de paquete de fibras laminadas formadas al laminar, a 60° de pasos, tres capas ^{de paquete de fibras, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de}60^°,una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -60° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° intercaladas entre si. Mientras tanto, la Figura 7(a) muestra cuatro conjuntos de capas de paquete de fibras laminadas formadas al laminar, en 60° de pasos, cuatro capas de paquete de fibras, es decir, las capas de paquete de fibras laminadas que incluyen una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° además de las tres capas de paquete de fibras descritas anteriormente. Se puede componer una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0 de un conjunto de dos capas, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 72°, y se puede componer una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -0 de un conjunto de dos capas, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -72°. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 7(b), una capa de paquete de fibras laminada cuasiisotrópica se compone de cinco capas de paquete de fibras (que incluye adicionalmente una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0°) laminadas a 36° de pasos como una unidad. De acuerdo con esta configuración, dos unidades se pueden disponer en cualquier lado de la superficie neutra, constituyendo de esta manera una capa de paquete de fibras laminada cuasiisotrópica que tiene una estructura inversamente simétrica. También, en este caso, cuando una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 72° se consideran colectivamente como capas 0 de paquete de fibras, y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -72° se consideran colectivamente como capas -0 de paquete de fibras, como se muestra en las elipses mostradas en la Figura 7(b), la configuración es similar a aquella de la invención como se reivindica en la reivindicación 1. Por lo tanto, incluso en el caso del material 11 de compuesto reforzado con fibra que tiene una forma complicada tal como una estructura de red de revestimiento, el alabeo del material 11 de compuesto reforzado con fibra se puede reducir sin llevar a cabo ningún proceso de producción especial. Específicamente, no es necesario hacer un molde con expectativa de alabeo o deformación, para corregir el alabeo mediante recalentamiento y compresión después de moldeo, o para hacer un tejido a partir de fibras que tienen diferentes momentos de torsión.

No es necesario disponer de una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° como una capa de paquete de fibras adyacente a la superficie 16 neutra. En este caso, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 90° se puede disponer en lugar de la capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0°. También, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0 y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -0 se puede disponer cada uno para estar adyacente a la superficie 16 neutra.

El material 11 de compuesto reforzado con fibra puede no tener cuasiisotropía como un todo. Por ejemplo, cuando el material 11 de compuesto reforzado con fibra se construye en la primera realización, es posible reducir el número de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o eliminar dichas capas de paquete de fibras, o reducir el número de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 90°. En este caso, se puede reducir el alabeo del material 11 de compuesto reforzado con fibra, si el número de capas 0 que son capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0 y el número de capas -0 que son capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0 son los mismos en un lado de la superficie estándar, el orden de laminado de las capas de paquete de fibras es inversamente simétrico con respecto a la superficie estándar, y el número de otras capas de paquete de fibras dispuestas entre las capas 0 y -0 en cualquier lado de la superficie estándar es el mismo.

Se puede intercambiar la posición en la que se dispone la capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 0° y la posición en la que se dispone la capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 90°.

El número de otras capas de paquete de fibras dispuestas entre las capas 0 y -0 en cualquier lado de la superficie estándar, es decir, las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 90° puede ser dos o más. También, ambas capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90° se pueden disponer entre las capas 0 y -0.

El material 11 de compuesto reforzado con fibra cuasiisotrópico algunas veces se produce utilizando capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90° además de capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 45° o -45°. En este caso, el grupo de hilos de urdimbre y grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán comunes o tejidos de sarga se pueden utilizar en lugar de las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°, sin construir todas las capas de paquete de fibras de tejidos unidireccionales. Cuando el grupo de hilos de urdimbre y grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán se utilizan en lugar de las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°, las fibras reforzadas dobladas en las partes de cruce en un aumento de proporción. Por lo tanto, la configuración en la que todas las capas de paquete de fibras se componen de tejidos unidireccionales proporciona más propiedades físicas mejoradas del material 11 de compuesto reforzado con fibra obtenido finalmente. Sin embargo, cuando el grupo de hilos de urdimbre y grupo de hilos de trama de tejidos de ligamento tafetán comunes se utilizan en lugar de las capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°, se reduce el número de etapas relacionadas con la operación de disponer capas de paquete de fibras. También, el coste de producción se puede reducir ya que los tejidos comerciales de fibra de carbono se pueden utilizar en las capas de paquete de fibras.

Las capas de paquete de fibras laminadas unidas entre sí con hilos de costura dispuestos en la dirección del grosor se pueden utilizar como la capa de paquete de fibras laminadas. En este caso, cuando el método RTM produce un material de compuesto reforzado con fibras que tiene una conformación diferente a una placa plana, se puede disponer un cuerpo moldeado preformado dentro de un molde después de formar una capa de paquete de fibras laminadas en una conformación objetivo fuera del molde.

El método para producir un material de compuesto reforzado con fibra no se limita al método RTM. Por ejemplo, se puede producir un material de compuesto reforzado con fibra al impregnar paquetes de fibras dispuestos en una dirección con una resina termoendurecible para formar una pluralidad de fibras preimpregnadas en un estado semiendurecido, laminar la pluralidad de fibras preimpregnadas para formar una capa de paquete de fibras laminada, y calentar y presurizar la capa de paquete de fibras laminada dispuesta dentro del molde.

Cuando se produce el material 11 de compuesto reforzado con fibra que tiene una estructura de red de revestimiento, el revestimiento similar a la parte 12 de placa plana y partes 14 de refuerzo integradas sobre la parte 12 de revestimiento y que tiene una sección transversal en T invertida se puede producir al mismo tiempo. También, después de producción separada de la parte 12 de revestimiento y partes 14 de refuerzo, se pueden integrar las partes 14 de refuerzo con la parte 12 de revestimiento. En este caso, se pueden utilizar herramientas de sujeción tales como un adhesivo y un perno y una tuerca para la fijación entre la parte 12 de revestimiento y las partes 14 de refuerzo.

El material de compuesto reforzado con fibra se puede utilizar en otros materiales estructurales, no limitado a materiales estructurales para aviones.

La resina termoendurecible que constituye la resina matriz del material de compuesto reforzado con fibra puede ser, además de resinas epoxi, resinas de poliéster insaturado y resinas fenólicas. Sin embargo, en el caso de que se use una resina epoxi, se puede producir fácilmente un material de compuesto reforzado con fibras que satisfaga las propiedades físicas mecánicas objetivo y la resistencia al calor si se utilizan fibras de carbono como fibras reforzadas.

Además de las fibras de carbono, se pueden utilizar fibras orgánicas de alta resistencia tales como fibras de aramida, fibras de poli-p-fenileno benzobisoxazol y fibras de polietileno de peso molecular ultra alto y fibras inorgánicas tales como fibras de vidrio y fibras cerámicas como paquete de fibras que constituyen las fibras reforzadas

La matriz del material de compuesto reforzado con fibras no está limitada a una resina de refuerzo de fibras, y puede ser cualquier material diferente a resinas. Especialmente en el caso en que se requiere resistencia al calor, se puede utilizar un material de compuesto de carbono/carbono obtenido al calcinar una resina de refuerzo de fibra que tiene fibras de carbono como fibras reforzadas para carbonizar la resina.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un material (11) de compuesto reforzado con fibra construido al impregnar una capa de paquete de fibras laminada formada al laminar una pluralidad de capas (17a, 17b, 18, 19) de paquete de fibras formadas de fibras reforzadas con una matriz, dichas capas de paquete de fibras que incluyen capas 0 (17b) que son capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de capas 0, y -0 (17a) que son capas de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de -0,

en el que, en cualquier lado de una superficie (16) estándar, el número de las capas 0 (17b) y el número de las capas -0 (17a) son los mismos, y

en el que el orden de laminado de las capas 0 y -0 (17a, 17b) es inversamente simétrico con respecto a la superficie (16) estándar,

caracterizado porque

la pluralidad de capas (17a, 17b, 18, 19) de paquete de fibras incluye adicionalmente otras capas (18, 19) de paquete de fibras que tienen un ángulo de orientación de fibra de 0° o 90°,

en el que las otras capas (18, 19) de paquete de fibras se disponen entre las capas 0 y -0 (17a, 17b), y en el que el número de las otras capas (18, 19) de paquete de fibras en cualquier lado de la superficie (16) estándar es el mismo.

2. El material (11) de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que los números de las capas 0 (17b) y capas -0 (17a) que existen en cualquier lado de la superficie (16) estándar son respectivamente dos, y

en el que, como el orden de laminado de las capas (17a, 17b, 18, 19) de paquete de fibras, las dos capas -0 (17a) se disponen entre las dos capas 0 (17b) en uno de ambos lados de la superficie (16) estándar, y las dos capas 0 (17b) se disponen entre las dos capas -0 (17a) en las otras de las mismas.

3. El material (11) de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

en el que 0 es 45°.

4. El material de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

en el que las capas 0 constituyen un par de dos capas, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de 72°, y

en el que las capas -0 constituyen un par de dos capas, es decir, una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -36° y una capa de paquete de fibras que tiene un ángulo de orientación de fibra de -72°.

5. El material (11) de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el material (11) de compuesto reforzado con fibra constituye una estructura que tiene una placa (12) plana como piel y una o más redes (13) que se extienden verticalmente al revestimiento (12).

6. El material (11) de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las capas (17a, 17b, 18, 19) de paquete de fibras se componen de un tejido unidireccional.

7. El material (11) de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con la reivindicación 3,

en el que las otras capas de paquete de fibras se componen de un tejido de ligamento tafetán o tejido de sarga.

8. Un proceso para producir el material (11) de compuesto reforzado con fibra de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, el proceso comprende las etapas de:

impregnar un paquete de fibras dispuesto en una dirección con una resina termoendurecible para formar una pluralidad de fibras preimpregnadas en un estado semiendurecido;

laminar la pluralidad de fibras preimpregnadas para formar una capa de paquete de fibras laminada;

formar la capa de paquete de fibras laminada en una conformación predeterminada;

disponer la capa de paquete de fibras laminada formada dentro de un molde de conformación; y

calentar y presurizar la capa de paquete de fibras laminada dentro del molde de conformación para endurecer la capa.