ES2880398T3 - Método y aparato para fabricar un compuesto de moldeo en láminas (SMC) - Google Patents

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Abstract

Método de fabricación de un compuesto de moldeo en láminas (SMC), donde el método comprende: alimentar de forma continua una lámina inferior arrollada desenrollándola (S10); aplicar una resina inferior sobre la lámina inferior alimentada (S20); alimentar de forma continua una tira de fibra de carbono larga arrollada desenrollándola (S30); ensanchar la tira de fibra de carbono larga alimentada para ampliar su ancho (S40); cortar la tira de fibra de carbono larga ampliada en su ancho en una longitud predeterminada alimentándola a una parte (50) de corte y distribuyendo la tira de fibra de carbono larga sobre la resina inferior (S50); alimentar de forma continua una lámina superior arrollada desenrollándola (S60); aplicar una resina superior sobre una superficie inferior de la lámina superior alimentada (S70); y apilar la lámina superior, que se alimenta de arriba hacia abajo para cubrir la resina superior sobre la fibra de carbono distribuida en la resina inferior, sobre la lámina inferior, y presionar la lámina inferior y la lámina superior con una presión predeterminada desde las posiciones superior e inferior para laminar la lámina inferior y la lámina superior, de tal manera que la fibra de carbono se impregne con la resina (S80); caracterizado por que en la etapa de corte y distribución de la fibra de carbono (S50), la tira de fibra de carbono larga ampliada en su ancho se alimenta a una pluralidad de partes (50) de corte, las cuales están dispuestas, a lo largo de una dirección de transportación de la lámina inferior, para estar distanciadas entre sí, para ser distribuidas en posiciones distanciadas entre sí en una distancia predeterminada en la resina inferior, con una resina intermedia que se aplica situada entre las fibras de carbono distribuidas para estar distanciadas entre sí; y en donde el método además comprende fraccionar múltiples veces la tira de fibra de carbono larga ensanchada a lo ancho en la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40) en una dirección longitudinal de la fibra (S90) y formar de tres a seis hebras de tiras de fibras de carbono cortas.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato para fabricar un compuesto de moldeo en láminas (SMC)
Referencia cruzada con la solicitud relacionada
La presente solicitud reivindica prioridad sobre la Solicitud de Patente de Corea N° 10-2018-0073274, presentada el 26 de junio de 2018.
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención hace referencia en general a un método y a un aparato para la fabricación de un compuesto de moldeo en láminas (SMC, por sus siglas en inglés). Más en particular, la presente invención hace referencia a un método y a un aparato para la fabricación de un SMC, donde el método y el aparato son capaces de mejorar la capacidad de impregnación de la resina ensanchando una tira (del inglés “tow”) de fibra de carbono larga para incrementar el ancho de la misma, por medio de lo cual es posible fabricar un SMC de alta calidad con propiedades físicas mejoradas a bajo coste.
Descripción de la técnica relacionada
Es conocido un compuesto de moldeo en láminas (SMC) en el que se distribuye fibra de vidrio cortada, etc. sobre el cuerpo de una lámina fabricada de resina termoestable. El s Mc está configurado con múltiples capas de lámina plástica y una capa reforzada con fibra interpuesta entre las capas de lámina.
El SMC es ampliamente utilizado como un material compuesto para la fabricación de productos arquitectónicos, automovilísticos, y diversos productos industriales, ya que el SMC tiene una resistencia al calor, una flexibilidad y una resistencia a la humedad excelentes, además de excelentes propiedades físicas y propiedades de aislamiento eléctrico.
La FIG. 1 es un diagrama que muestra una configuración general de un aparato para fabricar el SMC. Tal como se muestra en el diagrama, el aparato para fabricar el SMC incluye una parte 1 de alimentación de lámina inferior que alimenta una lámina inferior realizada de plástico, una parte 2 de aplicación de resina inferior, que aplica resina sobre la superficie de la lámina inferior, una cuchilla 3 que distribuye fibras de vidrio cortadas sobre la resina aplicada en la superficie de la lámina inferior en un grosor determinado, una parte 4 de alimentación de lámina superior que alimenta una lámina superior realizada de plástico sobre la lámina inferior, sobre la que ya se encuentran distribuidas las fibras que están superpuestas sobre la lámina inferior, una parte 5 superior de aplicación de resina que aplica resina sobre la superficie inferior de la lámina superior, una parte 6 de laminación de lámina que presiona y lamina la lámina superior y la lámina inferior superpuestas, y una parte 7 de bobinado que arrolla la lámina laminada.
Por consiguiente, la resina se aplica sobre la superficie de la lámina inferior en un grosor predeterminado, y a continuación las fibras de vidrio cortadas en una longitud corta se distribuyen uniformemente sobre la superficie sobre la que ya hay resina aplicada para impregnar la fibra de vidrio con la resina, de tal manera que se mejoran las propiedades físicas del SMC.
Las propiedades físicas de dicho SMC dependen del tipo de fibras distribuidas y la capacidad de impregnación de las resinas impregnadas en las fibras.
Por tanto, convencionalmente, se han utilizado principalmente fibras de vidrio que tienen un diámetro más pequeño que el de las fibras naturales y con excelentes propiedades físicas con respecto al peso. Sin embargo, en los últimos años, ha aumentado la fabricación del SMC utilizando fibras de carbono, las cuales son de menor grosor que las fibras de vidrio y tienen excelentes propiedades físicas con respecto al peso.
Las fibras de carbono se producen en forma de un hilo plano en el que se forman unos haces entrelazando de 1.000 (1K) a 50.000 (50K) filamentos con una longitud continua o predeterminada y con un diámetro de 5 pm a 10 pm. De este modo, las fibras de carbono utilizadas en la fabricación del SMC se impregnan más uniformemente con la resina entre los filamentos cuando se utiliza una tira de fibra de carbono corta en la que el número de filamentos es de 1.000 (1K) a 3.000 (3K), mejorando de este modo las propiedades físicas del SMC.
Sin embargo, las fibras de carbono se producen sintetizando carbono reformado a partir de fibras sintéticas que consisten en hasta 300.000 filamentos, y a continuación se producen las fibras de carbono a la vez que se reduce el número de filamentos a 48K, 24K, 12K, 6K, 3K, y 1K. De este modo, cuanto menor sea el número de filamentos, mayor será el coste de fabricación.
Por lo tanto, es necesario aumentar el coste de fabricación cuando se fabrica el SMC utilizando una tira de fibra de carbono corta.
De este modo, convencionalmente, utilizando una tira de fibras de carbono larga que tenga un número de 12.000 (12K) a 24.000 (24K) filamentos en la producción del SMC, se deterioran las propiedades físicas de los productos. Es decir, debido a que la tira de fibras de carbono larga tiene una gran cantidad de filamentos, resulta difícil para la resina penetrar entre los filamentos y la capacidad de impregnación de la misma es baja. Por lo tanto, se incrementan defectos tales como poros o la aglomeración de resina durante el moldeo, de tal manera que las propiedades físicas y la durabilidad del SMC se deterioran. Además, la estética del mismo no es excelente.
Además, los aparatos en la técnica relacionada para la fabricación del SMC están provistos de una cuchilla raspadora para aplicar resina sobre la superficie de una lámina, donde la cuchilla rascadora comprime una cantidad predeterminada de resina sobre la superficie de la lámina, y a continuación cepilla la lámina hasta un grosor predeterminado utilizando una cuchilla. Sin embargo, en el caso de utilizar la cuchilla raspadora, resulta difícil realizar un recubrimiento fino con la resina y controlar de forma precisa la cantidad de resina.
De este modo, en caso de utilizar la cuchilla raspadora, el grosor del recubrimiento de resina es desigual dependiendo del tipo de resina, por lo que resulta difícil formar de manera uniforme el grosor del producto de SMC terminado. Además, el grosor del recubrimiento se ajusta cepillando la resina aplicada a la superficie de la lámina, por lo que resulta imposible aplicar la resina después de dispersar fibras en la superficie de la lámina, de tal manera que resulta imposible fabricar el SMC con una estructura de capa de refuerzo con múltiples fibras.
Documentos de la técnica relacionada
(Documento de Patente 1) La Patente de Corea N° 10-1459145KR20170103131A divulga el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 3.
Resumen de la invención
Por consiguiente, la presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los anteriores problemas que se producen en la técnica relacionada, y la presente divulgación está destinada a proponer un método y un aparato para la fabricación de un compuesto de moldeo en láminas (SMC) para mejorar la capacidad de impregnación de la resina, ampliando el ancho de una tira de fibra de carbono.
Además, la presente invención proporciona un método y un aparato para la fabricación de un SMC de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 3, para mejorar la capacidad de impregnación de la resina, y de este modo mejorar las propiedades físicas de un producto, fraccionando una tira de fibras de carbono larga en múltiples hebras de tiras de fibras de carbono cortas.
Además, la presente divulgación proporciona un método y un aparato para la fabricación de un SMC, para fabricar un SMC que tenga una estructura de una capa de refuerzo con múltiples fibras aplicando resina mediante una boquilla de ranura ancha.
Para lograr el objeto anterior, se proporciona un método de fabricación de SMC de acuerdo con la presente invención, donde el método incluye: alimentar de forma continua una lámina inferior arrollada desenrollándola; aplicar una resina inferior sobre la lámina inferior alimentada; alimentar de forma continua una tira de fibra de carbono larga desenrollándola; ensanchar la tira de fibra de carbono larga para ampliar su ancho; cortar la tira de fibra de carbono larga ampliada en una longitud predeterminada, alimentándola a una parte de corte y distribuyendo la tira de fibra de carbono larga ya cortada sobre la resina inferior; alimentar de forma continua una lámina superior arrollada desenrollándola; aplicar la resina superior sobre una superficie inferior de la lámina superior alimentada; y apilar la lámina superior, que es alimentada de arriba hacia abajo para cubrir la resina superior en la fibra de carbono distribuida sobre la resina inferior, en la lámina inferior, y presionar la lámina inferior y la lámina superior a una presión predeterminada desde las posiciones superior e inferior para laminar la lámina inferior y la lámina superior, de tal manera que la fibra de carbono se impregne con la resina.
A la hora del corte y distribución de la fibra de carbono, la tira de fibra de carbono larga ampliada se alimenta a una pluralidad de partes de corte que se encuentran dispuestas a lo largo de una dirección de transportación de la lámina inferior, para estar distanciadas entre sí, para ser distribuidas en posiciones distanciadas entre sí a una distancia predeterminada en la resina inferior, aplicándose una resina intermedia para quedar situada entre las fibras de carbono distribuidas para estar distancias entre sí.
Además, el método puede adicionalmente incluir: fraccionar múltiples veces la tira de fibra de carbono ensanchada a lo ancho en el momento del ensanchamiento de la fibra de carbono en una dirección longitudinal de la fibra.
Además, el método puede adicionalmente incluir: la alimentación continua de un tejido de refuerzo arrollado, desenrollándolo y apilándolo de forma continua sobre la resina inferior aplicada en la lámina inferior, a lo largo de la dirección longitudinal de la lámina inferior.
Además, para lograr el objeto anterior, se proporciona un aparato para la fabricación de un SMC de acuerdo con la presente invención, donde el método incluye: una parte de alimentación de lámina inferior provista de una bobina de lámina, y que desenrolla una lámina inferior arrollada en la bobina de lámina para la alimentación de la misma; una primera boquilla de ranura ancha que aplica una resina inferior en la lámina inferior, alimentada desde la parte de alimentación de lámina inferior; una parte de alimentación de fibra de carbono provista de una fileta y que desenrolla una tira de fibra de carbono larga arrollada en la fileta, para alimentar la misma; una parte de ensanchamiento que ensancha la tira de fibra de carbono larga alimentada desde la parte de alimentación de fibra de carbono para ampliar su ancho; una parte de corte que corta la fibra de carbono ensanchada, que es alimentada con una longitud predeterminada, y que distribuye la fibra de carbono cortada en la resina inferior; una parte de alimentación de lámina superior provista de una bobina de lámina y que desenrolla una lámina superior arrollada en la bobina de lámina para alimentar la misma; una segunda boquilla de ranura ancha que aplica una resina superior en la lámina superior alimentada desde la parte de alimentación de la lámina superior; y una parte de laminación de lámina que presiona la lámina superior, alimentada de arriba hacia abajo, y la lámina inferior con una presión predeterminada para su laminación.
La parte de corte puede estar provista de una primera cuchilla y una segunda cuchilla, que están dispuestas para estar distanciadas entre sí mediante una distancia predeterminada, y el aparato puede además incluir: una tercera boquilla de ranura ancha dispuesta entre la primera cuchilla y la segunda cuchilla, y que aplica una resina intermedia en la fibra de carbono, que se corta con una longitud predeterminada mediante la primera cuchilla y se distribuye en la resina inferior.
El aparato puede además incluir: una parte de fraccionamiento que fracciona la tira de fibra de carbono larga, ensanchada a lo ancho por la parte de ensanchamiento, en múltiples hebras de tiras de fibra de carbono cortas a lo largo de la dirección longitudinal de la fibra.
El aparato puede además incluir: una parte de alimentación de tejido de refuerzo, provista de una bobina de fibra y que desenrolla el tejido de refuerzo arrollado en la bobina de fibra, y que lo alimenta de forma continua sobre la resina inferior aplicada en la lámina inferior para apilarlo sobre la misma.
La parte de alimentación de tejido de refuerzo puede estar prevista como una pluralidad, donde las múltiples partes de alimentación de tejido de refuerzo están dispuestas para estar espaciadas entre sí en intervalos predeterminados, y alimentan diferentes tipos de tejidos de refuerzo al mismo tiempo desde cada una de las partes de alimentación de tejido de refuerzo, y la parte de corte que distribuye la fibra de carbono cortada y una boquilla de ranura ancha para aplicar la resina pueden estar dispuestas entre las múltiples partes de alimentación de tejido de refuerzo.
El tejido de refuerzo puede ser cualquiera entre tejido de carbono unidireccional (UD), tejido no ondulado (NCF), tejido de carbono, tejido de vidrio y tejido de aramida.
De acuerdo con un método y un aparato para la fabricación del SMC de la presente divulgación, una tira de fibra de carbono larga es ampliada en cuanto a su ancho mediante ensanchamiento para mejorar la capacidad de impregnación de la resina, pudiendo de este modo fabricar un SMC de alta calidad con propiedades físicas mejoradas.
Además, de acuerdo con la presente invención, la tira de fibra de carbono se fracciona en múltiples hebras de tiras de fibras de carbono cortas para mejorar la capacidad de impregnación de la resina, permitiendo de este modo fabricar un SMC de alta calidad con propiedades físicas mejoradas.
Además, de acuerdo con la presente divulgación, debido a que la boquilla de ranura ancha descarga la resina con una presión determinada y aplica la resina en una superficie de la lámina, el grosor del recubrimiento de la resina puede ajustarse de forma precisa mediante el control de la presión de descarga para la resina. Además, como se puede recubrir con la resina la lámina sobre la cual se distribuye la fibra de carbono, es posible fabricar un SMC que tenga una estructura de capa de refuerzo con múltiples fibras.
Además, se utiliza en la presente invención una tira de fibra de carbono que tiene un bajo coste económico, a la vez que se logra un SMC de alta calidad que tiene las mismas propiedades físicas que un producto fabricado con una tira de fibra de carbono corta que tiene una coste elevado, pudiendo de este modo reducir el coste de fabricación y mejorar la calidad del producto.
Breve descripción de los dibujos
Lo anterior y otros objetos, características y otras ventajas de la presente divulgación podrán entenderse más claramente a partir de la siguiente descripción detallada considerada en conjunto con los dibujos anexos, en los que: La FIG. 1 es un ejemplo de diagrama que muestra la configuración de un aparato para la fabricación de un compuesto de moldeo en láminas (SMC) de la técnica relacionada;
La FIG. 2 es un diagrama de bloques que muestra un proceso de fabricación de acuerdo con una realización de un método de fabricación de un SMC de la presente invención;
La FIG. 3 es un diagrama que muestra una configuración de un aparato para la fabricación de un SMC de acuerdo con una realización de la presente invención;
La FIG. 4 es una vista de corte transversal lateral que muestra una primera boquilla de ranura ancha del aparato para la fabricación de un SMC de acuerdo con la realización de la presente invención;
La FIG. 5 es un ejemplo de una vista en planta que muestra una parte de ensanchamiento del aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la realización de la presente invención;
La FIG. 6 es una vista de corte transversal lateral que muestra una parte de corte del aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la realización de la presente invención;
La FIG. 7 es una vista de corte transversal lateral que muestra un SMC fabricado mediante el aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la realización de la presente invención;
La FIG. 8 es un diagrama que muestra la configuración de un aparato para fabricar un SMC de acuerdo con una segunda realización de la presente invención;
La FIG. 9 es una vista de corte transversal lateral que muestra un SMC fabricado mediante el aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la segunda realización de la presente invención.
La FIG. 10 es un diagrama de bloques que muestra un proceso de fabricación de acuerdo con una tercera realización de un método de fabricación de un SMC de la presente invención;
La FIG. 11 es un diagrama que muestra una configuración de un aparato para fabricar un SMC de acuerdo con la tercera realización de la presente invención;
La FIG. 12 es un ejemplo de una vista en planta que muestra una parte de fraccionamiento del aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la tercera realización de la presente invención;
La FIG. 13 es un diagrama de bloques que muestra un proceso de fabricación de acuerdo con una cuarta realización de un método de fabricación de un SMC de la presente invención;
La FIG. 14 es un diagrama que muestra una configuración de un aparato para fabricar un SMC de acuerdo con la cuarta realización de la presente invención; y
Las FIGS. 15A y 15B son vistas de corte transversal que muestran unos SMC fabricados mediante el aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la cuarta realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
A continuación, se describirá en detalle un método y un aparato para la fabricación de un compuesto de moldeo en láminas (SMC) de acuerdo con la presente invención. La presente invención puede realizarse de muchas formas diferentes.
A lo largo de los dibujos, los mismos números de referencia harán referencia a partes iguales o similares. Aunque los términos “primero”, “segundo”, etc. pueden ser utilizados en el presente documento para describir diversos elementos, estos elementos no deben limitarse por estos términos. Estos términos se utilizan únicamente para distinguir un elemento de otro elemento independientemente de la importancia, secuencia u orden de los elementos. Por ejemplo, un primer elemento tratado más adelante podría denominarse un segundo elemento.
De forma similar, el segundo elemento podría también denominarse el primer elemento.
La terminología utilizada en el presente documento tiene el propósito de describir realizaciones en particular únicamente y no pretende ser limitativa. Tal como se utiliza en el presente documento, las formas en singular “un”, “uno, una”, y “el, la” pretenden incluir además sus formas en plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
A menos que se defina de otro modo, todos los términos incluyendo los términos técnicos y científicos utilizados en el presente documento tienen el mismo significado que el que se entiende comúnmente por parte de un experto habitual en la técnica a la que esta invención pertenece. Se entenderá además que debe interpretarse que los términos tales como los definidos en los diccionarios utilizados comúnmente, tienen un significado que es coherente con su significado en el contexto de la técnica relevante y la presente divulgación, y no se interpretarán en un sentido idealizado o extremadamente formal a menos que se defina así expresamente en el presente documento. La FIG. 2 es un diagrama de bloques que muestra un proceso de fabricación de acuerdo con una realización de un método de fabricación de un SMC de la presente invención, y la FIG. 3 es un diagrama que muestra una configuración de un aparato para fabricar un SMC de acuerdo con una realización de la presente invención.
Se describirá una descripción detallada en referencia a las FIGS. 2 y 3.
El método de fabricación del SMC de la presente invención incluye alimentar una lámina inferior (S10), aplicar una resina inferior (S20), alimentar una fibra de carbono (S30), ensanchar la fibra de carbono (S40), cortar y distribuir la fibra de carbono (S50), alimentar una lámina superior (S60), aplicar una resina superior (S70), y laminar las láminas (S80).
En la etapa de alimentación de la lámina inferior (S10), la lámina inferior arrollada en una bobina de lámina se desenrolla de la misma y es alimentada de forma continua.
En la etapa de aplicación de la resina inferior (S20), la resina inferior se aplica sobre una superficie de la lámina inferior, que se alimenta de forma continua en la etapa de alimentación de la lámina inferior (S10). En este momento, resulta preferible utilizar una boquilla de ranura ancha para aplicar la resina inferior.
Por consiguiente, la superficie de la lámina inferior que pasa por la boquilla de ranura ancha está provista de la resina inferior aplicada sobre la misma en un grosor predeterminado.
En la etapa de alimentar la fibra de carbono (S30), una tira de fibra de carbono grande arrollada en una bobina de fibra se desenrolla de la misma y se alimenta de forma continua.
En la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40), la tira de fibra de carbono grande alimentada en la etapa de alimentar la fibra de carbono (S30) se ensancha para aumentar el ancho de la misma. En este momento, resulta preferible utilizar una máquina de ensanchamiento provista de múltiples rodillos 401 de ensanchamiento para ampliar el ancho de la tira de fibra de carbono larga.
Los procesos para la fibra de carbono en la etapa de alimentar la fibra de carbono (S30) y en la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40) se realizan en una línea de fibra de carbono que está separada de una línea de transportación de la lámina sobre la cual se realizan procesos para la lámina en la etapa de alimentar la lámina inferior (S10) y de aplicar la resina inferior (S20). Después de esto, se alimenta la fibra de carbono a la línea de transportación de la lámina.
En la etapa de cortar y distribuir la fibra de carbono (S50), la fibra de carbono ampliada y alimentada de forma continua en la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40), se corta con una longitud predeterminada, a la vez que se distribuye sobre la resina inferior aplicada en la lámina inferior. En este momento, resulta preferible utilizar una cuchilla provista de un rodillo 502 de corte para cortar la fibra de carbono.
Por consiguiente, la fibra de carbono se distribuye regularmente dejándola caer libremente sobre la resina inferior aplicada en la lámina inferior, por lo que se mejora la capacidad de impregnación de la resina.
En la etapa de cortar y distribuir la fibra de carbono (S50), la tira de fibra de carbono larga, ampliada en la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40), puede ser alimentada a una pluralidad de partes 50 de corte, que están previstas para estar distanciadas entre sí, para ser distribuida en posiciones distanciadas entre sí a una distancia predeterminada en la resina inferior.
En este momento, la pluralidad de partes 50 de corte se encuentran previstas a la distancia predeterminada a lo largo de la dirección de transportación de la lámina inferior.
Resulta deseable hacer referencia a la FIG. 8 para ayudar en la comprensión de la anterior realización.
A continuación, es preferible que se aplique una resina F intermedia que se va a colocar entre las fibras de carbono utilizando una boquilla de ranura ancha, las fibras de carbono distribuidas desde la pluralidad de partes 50 de corte previstas para estar distanciadas entre sí a dicha distancia predeterminada. Por consiguiente, la boquilla de ranura ancha se encuentra prevista preferiblemente entre la pluralidad de partes 50 de corte.
Es decir, durante el proceso de transportación de la lámina inferior a una velocidad constante, en el caso en el que la pluralidad de partes 50 de corte, previstas para estar distanciadas entre sí, distribuyen la fibra de carbono en las posiciones distanciadas entre sí a una distancia predeterminada en la resina inferior, una parte 50 de corte frontal, de la pluralidad de partes 50 de corte, distribuye la fibra de carbono, y a continuación, la resina F intermedia descargada de la boquilla de ranura ancha se aplica en la fibra de carbono distribuida sobre la resina inferior.
A continuación, la fibra de carbono descargada de una parte 50 de corte posterior de la pluralidad de partes 50 de corte se distribuye en la resina F.
De este modo, cuando la lámina inferior y la lámina superior son laminadas mediante una parte 70 de laminación de lámina, las fibras de carbono se encuentran dispuestas entre la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior y la resina superior aplicada sobre una superficie inferior de la lámina superior y la resina F intermedia.
Por consiguiente, la presión aplicada por la parte 70 de laminación de lámina causa que la resina inferior, la resina superior, y la resina F intermedia penetren entre los filamentos de las fibras de carbono desde las partes superior, central e inferior de las fibras de carbono. De este modo, la capacidad de impregnación de la resina resulta enormemente mejorada, por lo que se elimina la generación de burbujas en el proceso de impregnación de la resina, y las burbujas que se pudieran generar en la propia resina son eliminadas por la presión aplicada por la parte 70 de laminación de lámina, minimizando de este modo los defectos en el moldeo de los productos de SMC y mejorando las propiedades físicas del mismo. Mientras, en la etapa de alimentar la lámina superior (S60), la lámina superior arrollada en una bobina de lámina es desenrollada de la misma y alimentada de forma continua.
En la etapa de aplicación de la resina superior (S70), la resina superior se aplica en la superficie inferior de la lámina superior, que es alimentada de forma continua en la etapa de alimentación de la lámina superior (S60). En este momento, resulta preferible utilizar una boquilla de ranura ancha para aplicar la resina superior.
Por consiguiente, la superficie inferior de la lámina superior que pasa por la boquilla de ranura ancha está provista de la resina superior aplicada en la misma con un grosor determinado.
En la etapa de laminar las láminas (S80), la lámina superior se apila sobre la lámina inferior, siendo la lámina superior alimentada de arriba hacia abajo para cubrir la resina superior en la fibra de carbono distribuida sobre la resina inferior. A continuación, la lámina inferior y la lámina superior pasan entre rodillos 701 de laminación, que se encuentran dispuestos arriba y abajo respectivamente, al mismo tiempo, de tal manera que la lámina inferior y la lámina superior son presionadas por los rodillos 701 de laminación para laminarlas.
En este punto, la presión aplicada por los rodillos 701 de laminación causa que la resina inferior y la resina superior penetren entre los filamentos de la fibra de carbono desde las partes superior e inferior de la fibra carbono, de tal manera que se realice la impregnación de la resina.
El método de fabricación del SMC de la presente invención puede además incluir fraccionar la fibra de carbono (S90).
Resulta deseable hacer referencia a las FIGS. 10 y 11 para ayudar a la comprensión de la realización.
En la etapa de fraccionar la fibra de carbono (S90), la tira de fibra de carbono larga ensanchada a lo ancho en la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40) se fracciona múltiples veces en la dirección longitudinal de la fibra.
Resulta preferible utilizar una pluralidad de cuchillas 801 anulares, que se encuentran previstas a intervalos predeterminados en una dirección perpendicular a la dirección de transportación de la fibra de carbono, para fraccionar múltiples veces la tira de fibra de carbono larga en la dirección longitudinal de la fibra, pero la invención no se limitan a éstas. Tal como se ha descrito anteriormente, se forman múltiples hebras de tiras de fibra de carbono cortas cuando de fracciona múltiples veces la tira de fibra de carbono en la dirección longitudinal de la fibra, utilizando la pluralidad de cuchillas 801 anulares.
Es decir, en el caso de alimentar tiras de fibra de carbono largas con 12k a 14K filamentos en la etapa de alimentación de la fibra de carbono (S30), después de realizar el fraccionamiento de la fibra de carbono (S90), se forman tiras de fibras de carbono cortas en las que la tira de fibra de carbono larga se fracciona en tres a seis hebras.
De este modo, debido a que cada una de las tiras de fibras de carbono cortas, formadas mediante fraccionamiento, tiene de 3.000 a 4.000 filamentos, la capacidad de impregnación de la resina se ve enormemente mejorada.
Además, a medida que se obtiene la tira de fibra de carbono corta mediante fraccionamiento, para obtener múltiples hebras, y se alimenta a la cuchilla para el corte y distribución de la fibra de carbono (S50), la tira de fibra de carbono corta obtenida mediante fraccionamiento se corta y se distribuye, por lo que la capacidad de impregnación de la resina es mejorada. El método de fabricación del SMC de la presente invención puede además incluir alimentar un tejido de refuerzo (S100).
Resulta deseable hacer referencia a las FIGS. 13 y 14 para una fácil comprensión de la realización.
En la etapa de alimentación del tejido de refuerzo (S100), el tejido de refuerzo arrollado en una bobina de fibra se desenrolla de la misma de forma continua, y se apila de forma continua sobre la resina inferior aplicada en la lámina inferior a lo largo de la dirección longitudinal de la lámina inferior.
En este punto, el tejido de refuerzo puede ser cualquiera entre tejido de carbono unidireccional (UD) tejido no ondulado (NCF), tejido de carbono, tejido de vidrio, y tejido de aramida.
El proceso para el tejido de refuerzo, en la etapa de alimentación de tejido de refuerzo (S100), se realiza en una línea de tejido de refuerzo que es independiente de la línea de transportación de la lámina sobre la que se realizan los procesos para la lámina en la etapa de alimentación de la lámina inferior (S10) y en la etapa de aplicación de la resina inferior (S20). Después de esto, se alimenta el tejido de refuerzo a la línea de transportación de la lámina. Debido a que la lámina inferior y la lámina superior son laminadas por presión de los rodillos 701 de laminación, en la etapa de laminación de las láminas (S80), el tejido de refuerzo se impregna con la resina por lo que las propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción, resistencia a la flexión, etc., del SMC son enormemente mejoradas.
Es decir, la fibra de carbono se corta en una longitud predeterminada mediante una cuchilla en la etapa de corte y distribución de la fibra de carbono (S50), y se distribuye en la resina inferior en forma de hebras de fibra, de tal manera que la fibra de carbono que tiene una longitud corta se impregna con la resina, mejorando de este modo las propiedades físicas y la capacidad de moldeo del SMC.
Mientras, el tejido de refuerzo alimentado en la etapa de alimentación de tejido de refuerzo (S100), tiene la forma de un tejido con un ancho predeterminado, y se alimenta a lo largo de la dirección longitudinal de la lámina inferior, apilado sobre la resina inferior, y a continuación se impregna con la resina en la etapa de laminación de las láminas (S80), por lo que se mejoran enormemente propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión, etc., del SMC.
De este modo, realizando la etapa de alimentación de tejido de refuerzo (S100), pueden mejorarse las propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión, etc., del s Mc .
La FIG. 3 es un diagrama que muestra una configuración de un aparato para fabricar el SMC de acuerdo con una realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a la FIG. 3.
El aparato para la fabricación del SMC de la presente invención incluye una parte 10 de alimentación de lámina inferior, una primera boquilla 20a de ranura ancha, una parte 30 de alimentación de fibra de carbono, una parte 40 de ensanchamiento, una parte 50 de corte, una parte 60 de alimentación de lámina superior, una segunda boquilla 20b de ranura ancha, y una parte 70 de laminación de lámina.
La parte 10 de alimentación de lámina inferior está provista de una bobina de lámina y desenrolla una lámina inferior arrollada en la bobina de lámina para la alimentación de la misma.
Resulta preferible que la lámina inferior sea una lámina de plástico tal como polietileno (PE), polipropileno (PP), fluoruro de polivinilideno (PVDF), y tereftalato de polietileno (PET).
La FIG. 4 es una vista de corte transversal lateral que muestra la primera boquilla de ranura ancha del aparato para la fabricación del SMC de acuerdo con la realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 3 a 4.
La primera boquilla 20a de ranura ancha se encuentra prevista en la trayectoria de transportación de la lámina inferior, alimentada desde la parte 10 de alimentación de lámina inferior, para aplicar una resina inferior sobre la lámina inferior.
La primera boquilla 20a de ranura ancha incluye un bloque 201 de boquilla y una placa 202 de ajuste.
El bloque 201 de boquilla está previsto como un par simétrico, y un primer bloque 201 de boquilla está configurado con un colector 201a. El colector 201a se llena con la resina alimentada por el alimentador de resina (no se muestra), y un orificio 201b de descarga a través del cual se descarga la resina, se encuentra previsto en los extremos inferiores del bloque 201 de boquilla.
La placa 202 de ajuste se encuentra dispuesta entre el par de bloques 201 de boquilla, por lo que es posible controlar de forma precisa la cantidad de descarga de la resina descargada desde el orificio 201b de descarga de los bloques 201 de boquilla, ajustando el grosor o la altura de la placa 202 de ajuste.
Además, la primera boquilla 20a de ranura ancha aplica la resina en la lámina inferior o sobre la superficie inferior de la lámina superior, a la vez que queda distanciada de la misma a una distancia predeterminada, por lo que es posible controlar de forma precisa el grosor del recubrimiento de la resina, mediante el control preciso de la cantidad de descarga de la resina y el control de la velocidad de transportación de la lámina.
En particular, con respecto a una estructura de la primera boquilla 20a de ranura ancha, el orificio 201b de descarga a través del cual se descarga la resina está estructuralmente configurado en una línea recta, sin desviación de su altura de tal manera que, cuando la resina se descarga del orificio 201 b de descarga y se aplica en la lámina inferior, es posible minimizar la desviación del grosor de los lados derecho e izquierdo de la superficie recubierta con la resina.
Además, controlando la presión de descarga de la resina, es posible descargar una cantidad muy pequeña de la resina, por lo que resulta sencillo obtener un grosor preciso de la resina.
La parte 30 de alimentación de fibra de carbono está provista de una fileta en la que se monta una pluralidad de bobinas de fibra de carbono para alimentar una tira de fibra de carbono larga, que está arrollada en las bobinas de fibra de carbono, desenrollando dicha tira de fibra de carbono larga de las mismas.
La FIG. 5 es un ejemplo de una vista en planta que muestra una parte de ensanchamiento del aparato para la fabricación del SMC de acuerdo con la realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 3 a 5.
La parte 40 de ensanchamiento está provista de una pluralidad de rodillos 401 de ensanchamiento que tienen medios de calentamiento y medios de vibración, individualmente, y están distanciados entre sí a intervalos predeterminados. Además, la parte 40 de ensanchamiento ensancha la tira de fibra de carbono larga alimentada desde la parte 30 de alimentación de fibra de carbono, para aumentar su ancho, a la vez que transporta la tira de fibra de carbono larga en la dirección longitudinal de la fibra.
En este punto, resulta preferible que la tira de fibra de carbono larga alimentada desde la parte 30 de alimentación de la fibra de carbono tenga de 12k a 24k filamentos, y el ancho de la misma se incremente de 15 pm a 25 pm mediante la parte 40 de ensanchamiento.
De este modo, cuando la tira de fibra de carbono larga alimentada desde la parte 30 de alimentación de fibra de carbono pasa a través de la parte 40 de ensanchamiento, la altura de la misma se reduce y el ancho de la misma se incrementa, de tal manera que los espacios entre los filamentos que componen la tira de fibra de carbono larga se ven incrementados, por lo que se mejora la capacidad de impregnación de la resina.
La FIG. 6 es una vista de corte transversal lateral que muestra una parte de corte del aparato para la fabricación del SMC de acuerdo con una realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 3 a 6.
La parte 50 de corte corta la fibra de carbono alimentada desde la parte 40 de ensanchamiento para incrementar el ancho de la misma en una longitud predeterminada, y distribuye la fibra de carbono obtenida en la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior.
La parte 50 de corte incluye un rodillo 501 de soporte, un rodillo 502 de corte, y un motor 503 de accionamiento, para cortar la fibra de carbono.
El rodillo 501 de soporte está provisto de un primer eje 501a giratorio, y está configurado con una pluralidad de ranuras de corte, en una superficie circunferencial exterior del mismo, a intervalos predeterminados.
El rodillo 502 de corte está provisto de un segundo eje 502a giratorio dispuesto en la misma dirección con el primer eje 501a giratorio, y configurado de manera que una pluralidad de elementos 502b de presión que soportan la fibra de carbono, y una pluralidad de cuchillas 502c que cortan la fibra de carbono, se encuentran previstas de manera alterna a intervalos predeterminados en una superficie circunferencial exterior del rodillo 502 de corte.
El motor 503 de accionamiento proporciona energía giratoria al rodillo 501 de soporte y al rodillo 502 de corte.
De este modo, cuando la fibra de carbono con su ancho ampliado y transportada desde la parte 40 de ensanchamiento se alimenta entre el rodillo 501 de soporte y el rodillo 502 de corte, la fibra de carbono se sujeta entre los elementos 502b de presión y la superficie circunferencial exterior del rodillo 501 de soporte. A continuación, a medida que el rodillo 501 de soporte y el rodillo 502 de corte giran en una dirección para acoplarse entre sí, las cuchillas 502c se introducen en el interior de unas ranuras de corte, de tal manera que se corta la fibra de carbono, y la fibra de carbono ya cortada cae hacia abajo y es distribuida en la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior. La parte 60 de alimentación de lámina está provista de una bobina de lámina y desenrolla una lámina superior arrollada en la bobina de lámina para la alimentación de la misma.
Resulta preferible que la lámina superior sea una lámina de plástico, que es el mismo material que el de la lámina inferior, pero no se limita a esto.
La segunda boquilla 20b de ranura ancha está prevista en la trayectoria de transportación de la lámina superior, alimentada desde la parte 60 de alimentación de lámina superior, para aplicar una resina superior sobre una superficie inferior de la lámina superior.
La segunda boquilla 20b de ranura ancha tiene la misma estructura que la primera boquilla 20a de ranura ancha. Al igual que la primera boquilla 20a de ranura ancha, es posible que la segunda boquilla 20b de ranura ancha controle de forma precisa el grosor del recubrimiento de la resina mediante el control de la cantidad de descarga de la resina y el control de la velocidad de transportación de la lámina, por lo que es posible minimizar la desviación del grosor de los lados derecho e izquierdo de la superficie recubierta con la resina, y obtener un grosor preciso de la resina. La FIG. 7 es una vista en corte transversal lateral que muestra un SMC fabricado mediante el aparato para la fabricación el SMC de acuerdo con la realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 3 a 7.
La parte 70 de laminación de película hace pasar la lámina superior, que es alimentada de arriba hacia debajo de tal manera que la fibra de carbono en la resina inferior queda cubierta con la resina superior, y la lámina inferior entre rodillos 701 de laminación dispuestos arriba y abajo, de tal manera que la lámina inferior y la lámina superior son presionadas con una presión determinada para su laminación.
La fibra (C) de carbono es posicionada entre la resina (B) inferior aplicada en la lámina (A) inferior y la resina (E) superior aplicada en la superficie inferior de la lámina (D) superior, y cuando la lámina (A) inferior y la lámina (D) superior son laminadas por la parte 70 de laminación de lámina, la presión aplicada por la parte 70 de laminación de lámina causa que la resina (B) inferior y la resina (E) superior penetren entre los filamentos de la fibra (C) de carbono desde las partes superior e inferior de la fibra (C) de carbono, mediante lo cual se realiza la impregnación de la resina.
La FIG. 8 es un diagrama que muestra la configuración de un aparato para la fabricación de un SMC de acuerdo con una segunda realización de la presente invención, y la FIG. 9 es una vista en corte transversal lateral que muestra un SMC fabricado por el aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la segunda realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 8 y 9.
La parte 50 de corte puede estar provista de una primera cuchilla 50a y una segunda cuchilla 50b, y puede además estar provista de una tercera boquilla 20c de ranura ancha.
La primera cuchilla 50a y la segunda cuchilla 50b están dispuestas para estar distanciadas entre sí en una distancia predeterminada a lo largo de la dirección de transportación de la lámina inferior, de tal manera que la fibra de carbono larga ampliada en su ancho en la parte 40 de ensanchamiento, es alimentada por separado a la primera cuchilla 50a y a la segunda cuchilla 50b.
Por lo tanto, en el caso en que la fibra de carbono cortada en la longitud predeterminada, mediante la primera cuchilla 50a y la segunda cuchilla 50b, se distribuya en la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior, dicha fibra de carbono se distribuye a una distancia predeterminada, de manera que es posible evitar diferencias de concentración y una orientación similar de la fibra de carbono que se distribuye, permitiendo, de ese modo, una distribución uniforme de la fibra de carbono.
Es decir, en el proceso de fabricación del SMC, la fibra de carbono se distribuye de manera uniforme en lugar de ser apilada en un solo lugar, por lo que se mejora la capacidad de impregnación de la resina, lo cual resulta ventajoso para mejorar las propiedades físicas del s Mc .
En el caso de distribuir la fibra de carbono ya cortada en un único punto, cuando una cantidad predeterminada, por ejemplo 100 g de fibra de carbono, va a ser distribuida en la resina inferior de una sección de 1 m aplicada sobre la lámina inferior que está siendo transportada a una velocidad constante, las diferencias de concentración y la orientación similar de la fibra de carbono que se distribuye se incrementan debido a la gran cantidad de fibra de carbono distribuida en dicho único punto, de tal manera que la distribución de la fibra de carbono queda limitada, lo que puede limitar la mejora de la capacidad de impregnación de la resina.
Por otro lado, en caso de distribuir la fibra de carbono cortada en múltiples puntos para repartir la cantidad de la fibra de carbono distribuida, cuando una cantidad predeterminada, por ejemplo 100 g de fibra de carbono, se distribuye en la resina inferior de una sección de 1 m aplicada sobre la lámina inferior que está siendo transportada a una velocidad constante, 50 g de la fibra de carbono cortada se distribuyen individualmente en los múltiples puntos, de tal manera que disminuye las diferencias de concentración y la orientación similar de la fibra de carbono debido a que se reduce la cantidad de fibra de carbono distribuida en un único punto.
Es decir, cuando la fibra de carbono se distribuye en la primera cuchilla 50a y la segunda cuchilla 50b, que están dispuestas distanciadas entre sí, en el proceso de transportar la lámina inferior a una velocidad constante, la cantidad de distribución total de la fibra de carbono es la misma pero la cantidad de distribución total se divide por dos. Como resultado, debido a que disminuyen las diferencias de concentración y la orientación similar de la fibra de carbono distribuida, es posible distribuir la fibra de carbono uniformemente, mejorando adicionalmente de este modo la capacidad de impregnación de la resina.
La tercera boquilla 20c de ranura ancha se encuentra dispuesta entre la primera cuchilla 50a y la segunda cuchilla 50b, que están dispuestas a su vez distanciadas entre sí en una distancia predeterminada, y cuando cada una de entre la primera cuchilla 50a y la segunda cuchilla 50b distribuya la fibra de carbono, la tercera boquilla 20c de ranura ancha aplica una resina F intermedia a la vez que está dispuesta entre la primera cuchilla 50a y la segunda cuchilla 50b.
Es decir, en el proceso de transportar la lámina inferior a una velocidad constante, después de que la fibra de carbono descargada de la primera cuchilla 50a se distribuye en la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior, la resina F intermedia descargada de la tercera boquilla 20c de ranura ancha se aplica sobre la fibra de carbono distribuida en la resina inferior, y a continuación, la fibra descargada de la segunda cuchilla 50b se distribuye sobre la resina F intermedia.
De este modo, cuando la lámina inferior y la lámina superior se laminan mediante la parte 70 de laminación de película, la fibra de carbono se posiciona entre la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior y la resina superior aplicada sobre la superficie inferior de la lámina superior y la resina F intermedia.
Por consiguiente, la presión aplicada por la parte 70 de laminación de lámina causa que la resina inferior, la resina superior, y la resina F intermedia penetren entre los filamentos de la fibra de carbono desde las partes superior, central e inferior de la fibra de carbono. De este modo, la capacidad de impregnación de la resina se ve enormemente mejorada, por lo que se evita la generación de burbujas en el proceso de impregnación de la resina, y las burbujas que pudieran generarse en la propia resina se eliminan mediante la presión aplicada por la parte 70 de laminación de lámina, minimizando de este modo los defectos en el moldeo de productos de SMC y mejorando las propiedades físicas de los mismos.
La FIG. 10 es un diagrama de bloques que muestra un proceso de fabricación de acuerdo con una tercera realización de un método de fabricación de un SMC de la presente invención; la FIG. 11 es un diagrama que muestra la configuración de un aparato para fabricar un SMC de acuerdo con la tercera realización de la presente invención; y la FIG. 12 es un ejemplo de una vista en planta que muestra una parte de fraccionamiento del aparato para fabricar el SMC de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 10 a 12.
El aparato para la fabricación del SMC puede estar provisto además de una parte 80 de fraccionamiento.
La parte 80 de fraccionamiento incluye una pluralidad de cuchillas 801 anulares, las cuales están previstas a intervalos predeterminados en una dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra.
La parte 80 de fraccionamiento fracciona la tira de fibra de carbono larga, ensanchada a lo ancho por la parte 40 de ensanchamiento, en una pluralidad de hebras utilizando la pluralidad de cuchillas 801 anulares a lo largo de la dirección longitudinal de la fibra para obtener múltiples hebras de tiras de fibra de carbono cortas.
En este punto, es preferible que la tira de fibra de carbono que tiene de 12k a 24k filamentos y alimentada desde la parte 30 de alimentación de fibra de carbono, sea fraccionada en de tres a seis hebras.
De este modo, en el proceso de alimentación de la fibra de carbono ensanchada a lo ancho a la parte 50 de corte, es posible evitar que la fibra de carbono ensanchada a lo ancho se combine nuevamente debido al entrelazamiento de los filamentos.
Además, fraccionando la tira de fibra de carbono larga en la pluralidad de hebras de tiras de fibra de carbono cortas para alimentar a la parte 50 de corte, a pesar de la posibilidad de que la fibra de carbono se combine debido al entrelazamiento de los filamentos en el proceso de alimentación de la fibra de carbono, se mejora la capacidad de impregnación de la resina en comparación con el caso en que se utiliza la tira de fibra de carbono larga, debido a que la tira de fibra de carbono corta presenta un menor número de filamentos.
Mientras, con respecto al fraccionamiento de la tira de fibra de carbono larga utilizando la parte 80 de fraccionamiento, el fraccionamiento en dos hebras tienen un efecto tal que la eficiencia es baja en comparación con procesos adicionales. Por otro lado, cuando se fracciona la tira de fibra de carbono larga en siete o más hebras, la cantidad de polvo generado en el proceso de fraccionamiento de la tira de fibra de carbono larga se incrementa de tal manera que se requiere un equipo de procesamiento de polvo adicional para gestionar el polvo, por lo que el coste de fabricación se incrementa debido a la operación del equipo de procesamiento del polvo.
Además, en el proceso de fraccionamiento de la tira de fibra de carbono larga utilizando la parte 80 de fraccionamiento, los filamentos que componen la fibra de carbono pueden ser cortados. Cuando se fraccionan los filamentos en siete o más hebras, la cantidad de filamentos cortados puede incrementarse.
La FIG. 13 es un diagrama de bloques que muestra un proceso de fabricación de acuerdo con una cuarta realización de un método de fabricación de un SMC de la presente invención; la FIG. 14 es un diagrama que muestra la configuración de un aparato para la fabricación de un SMC de acuerdo con la cuarta realización de la presente invención; y las FIGS. 15A y 15B son vistas en corte transversal lateral que muestra unos SMC fabricados mediante el aparato para la fabricación del SMC de acuerdo con la cuarta realización de la presente invención.
Se realizará una descripción detallada en referencia a las FIGS. 13, 14, 15A, y 15B.
El aparato para la fabricación del SMC puede estar además provisto de una parte 90 de alimentación de tejido de refuerzo.
La parte 90 de alimentación de tejido de refuerzo está provista de una bobina de fibra, y alimenta el tejido de refuerzo arrollado en la bobina de fibra desenrollándolo, y apila de forma continua el tejido de refuerzo desenrollado sobre la resina inferior aplicada en la lámina inferior, a lo largo de la dirección longitudinal de la lámina inferior.
Además, puede disponerse una pluralidad de partes 90 de alimentación de tejido de refuerzo que van a estar distanciadas entre sí, donde la pluralidad de partes 90 de alimentación de tejido de refuerzo alimenta diferentes tipos de tejidos de refuerzo al mismo tiempo.
En este punto, es preferible que las partes 90 de alimentación de tejido de refuerzo estén dispuestas para estar distanciadas entre sí a intervalos predeterminados a lo largo de la dirección de transportación de la lámina inferior, y la parte 50 de corte que distribuye la fibra de carbono cortada y la boquilla de ranura ancha que aplica la resina estén dispuestas entre la pluralidad de partes 90 de alimentación de tejido de refuerzo.
El tejido de refuerzo puede ser cualquiera entre tejido de carbono unidireccional (UD), tejido no ondulado (NFC), tejido de carbono, tejido de vidrio, y tejido de aramida. De este modo, debido a que la lámina inferior y la lámina superior se laminan mediante la presión de los rodillos 701 de laminación de la parte 70 de laminación de lámina, el tejido de refuerzo se impregna con la resina, por lo que se mejoran enormemente las propiedades físicas tales como la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión, etc. del SMC.
Es decir, debido a que el tejido de refuerzo, que tiene una forma de tejido con un ancho predeterminado, se alimenta a lo largo de la dirección de la lámina inferior y se apila sobre la resina inferior, las propiedades físicas tales como resistencia a la tracción, resistencia a la flexión, etc., del producto de SMC con el tejido de refuerzo resultan enormemente mejoradas, en comparación con el SMC fabricado impregnando con la resina únicamente la fibra de carbono cortada en la longitud predeterminada.
Las realizaciones preferidas de la presente invención se han descrito por razones ilustrativas, y no deberían interpretarse como restrictivas. Los expertos en la técnica apreciarán que son posibles diversas modificaciones, adiciones y sustituciones, en donde el alcance de protección se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Método de fabricación de un compuesto de moldeo en láminas (SMC), donde el método comprende:
alimentar de forma continua una lámina inferior arrollada desenrollándola (S10);
aplicar una resina inferior sobre la lámina inferior alimentada (S20);
alimentar de forma continua una tira de fibra de carbono larga arrollada desenrollándola (S30); ensanchar la tira de fibra de carbono larga alimentada para ampliar su ancho (S40);
cortar la tira de fibra de carbono larga ampliada en su ancho en una longitud predeterminada alimentándola a una parte (50) de corte y distribuyendo la tira de fibra de carbono larga sobre la resina inferior (S50); alimentar de forma continua una lámina superior arrollada desenrollándola (S60);
aplicar una resina superior sobre una superficie inferior de la lámina superior alimentada (S70); y apilar la lámina superior, que se alimenta de arriba hacia abajo para cubrir la resina superior sobre la fibra de carbono distribuida en la resina inferior, sobre la lámina inferior, y presionar la lámina inferior y la lámina superior con una presión predeterminada desde las posiciones superior e inferior para laminar la lámina inferior y la lámina superior, de tal manera que la fibra de carbono se impregne con la resina (S80); caracterizado por que en la etapa de corte y distribución de la fibra de carbono (S50), la tira de fibra de carbono larga ampliada en su ancho se alimenta a una pluralidad de partes (50) de corte, las cuales están dispuestas, a lo largo de una dirección de transportación de la lámina inferior, para estar distanciadas entre sí, para ser distribuidas en posiciones distanciadas entre sí en una distancia predeterminada en la resina inferior, con una resina intermedia que se aplica situada entre las fibras de carbono distribuidas para estar distanciadas entre sí; y en donde el método además comprende
fraccionar múltiples veces la tira de fibra de carbono larga ensanchada a lo ancho en la etapa de ensanchamiento de la fibra de carbono (S40) en una dirección longitudinal de la fibra (S90) y formar de tres a seis hebras de tiras de fibras de carbono cortas.
2. El método según la reivindicación 1, que además comprende: alimentar de forma continua un tejido de refuerzo arrollado desenrollándolo y apilándolo de forma continua en la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior a lo largo de la dirección longitudinal de la lámina inferior (S100).
3. Un aparato para la fabricación de un SMC, donde el aparato comprende:
una parte (10) de alimentación de lámina inferior provista de una bobina de lámina y desenrollando una lámina inferior arrollada en la bobina de lámina para la alimentación de la misma;
una primera boquilla (20a) de ranura ancha que aplica una resina inferior sobre la lámina inferior alimentada desde la parte (10) de alimentación de lámina inferior;
una parte (30) de alimentación de fibra de carbono provista de una fileta y que desenrolla una tira de fibra de carbono larga arrollada en la fileta para la alimentación de la misma;
una parte (40) de ensanchamiento que ensancha la tira de fibra de carbono larga alimentada desde la parte (30) de alimentación de fibra de carbono para la ampliación de su ancho;
una parte (50) de corte que corta la fibra de carbono ensanchada alimentada en una longitud predeterminada y que distribuye la fibra de carbono cortada en la resina inferior;
una parte (60) de alimentación de lámina superior provista de una bobina de lámina y que desenrolla una lámina superior arrollada en la bobina de lámina para la alimentación de la misma;
una segunda boquilla (20b) de ranura ancha que aplica una resina superior sobre la lámina superior alimentada desde la parte (60) de alimentación de lámina superior; y
una parte (70) de laminación de lámina que presiona la lámina superior alimentada de arriba hacia abajo y la lámina inferior con una presión predeterminada para laminarlas;
caracterizado por que la parte (50) de corte está provista de una primera cuchilla (50a) y una segunda cuchilla (50b), que están dispuestas para estar distanciadas entre sí en una distancia predeterminada, y el aparato además incluye:
una tercera boquilla (20c) de ranura ancha dispuesta entre la primera cuchilla (50a) y la segunda cuchilla (50b), y que aplica una resina intermedia en la fibra de carbono, que se corta en una longitud predeterminada mediante la primera cuchilla (50a) y se distribuye en la resina inferior; y en donde el aparato además comprende:
una parte (80) de fraccionamiento que fracciona la tira de fibra de carbono larga ensanchada a lo ancho mediante la parte (40) de ensanchamiento en múltiples hebras de tiras de fibra de carbono cortas a lo largo de la dirección longitudinal de la fibra.
4. El aparato según la reivindicación 3, que además comprende:
una parte (90) de alimentación de tejido de refuerzo provista de una bobina de fibra y que desenrolla el tejido de refuerzo arrollado en la bobina de fibra y que lo alimenta de forma continua en la resina inferior aplicada sobre la lámina inferior para apilarlo sobre la misma.
5. El aparato según la reivindicación 4, en donde la parte (90) de alimentación de tejido de refuerzo está previsto como una pluralidad, donde la pluralidad de partes (90) de alimentación de tejido de refuerzo está dispuesta para estar distanciadas entre sí a intervalos predeterminados y alimenta diferentes tipos de tejidos de refuerzo al mismo tiempo desde cada parte (90) de alimentación de tejido de refuerzo, y la parte (50) de corte que distribuye la fibra de carbono cortada y una boquilla de ranura ancha para aplicar la resina están dispuestas entre la pluralidad de partes (90) de alimentación de tejido de refuerzo.
6. El aparato según la reivindicación 4 o 5, en donde el tejido de refuerzo es cualquiera entre tejido de carbono unidireccional (UD), tejido no ondulado (NCF), tejido de carbono, tejido de vidrio, y tejido de aramida.
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