ES2940561T3 - Pieza compuesta que incluye láminas híbridas y procedimiento para formar dicha pieza compuesta - Google Patents

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Stephen Lee Metschan
Paul Chace Wilcoxson
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Abstract

En el presente documento se describen piezas compuestas que incluyen capas híbridas, métodos para formar las piezas compuestas y sistemas para formar las piezas compuestas. Las partes compuestas incluyen una pluralidad de capas de material compuesto. Al menos una capa es una capa híbrida. La capa híbrida está definida por una pluralidad de fichas de capas distintas, y al menos una ficha de capas distintas en la pluralidad de fichas de capas distintas define al menos una propiedad de ficha de capas que difiere de una propiedad de ficha de capas correspondiente de al menos otra ficha de capas distintas en la pluralidad de baldosas de capas distintas. Los métodos incluyen seleccionar al menos una loseta de capas distintas y posicionar al menos una loseta de capas distintas. Los métodos también incluyen seleccionar al menos otra loseta de capas distintas y posicionar al menos otra loseta de capas distintas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Pieza compuesta que incluye láminas híbridas y procedimiento para formar dicha pieza compuesta
CAMPO
La presente descripción se refiere a piezas compuestas que incluyen láminas híbridas, a procedimientos para formar las piezas compuestas, y/o a sistemas para formar las piezas compuestas.
ANTECEDENTES
Las piezas compuestas generalmente incluyen una pluralidad de láminas, o capas, de material compuesto. Las láminas normalmente se colocan o se apilan, una capa a la vez, mientras que el material compuesto se encuentra en estado sin curar y posteriormente se cura para unir las láminas y/o para endurecer las láminas y generar la pieza compuesta. Las láminas pueden incluir grandes planchas de material compuesto que se colocan manual y/o mecánicamente y/o unos tramos de cinta compuesta que se colocan sobre una superficie de formación en tiras y/o envolviendo los tramos de cinta compuesta alrededor de la superficie de formación.
Es convencional que una determinada lámina, o capa, dentro de la pieza compuesta presente propiedades materiales constantes, o por lo menos sustancialmente constantes. Como ejemplos, el mismo material compuesto puede extenderse por toda la lámina determinada y/o la orientación de las fibras del material compuesto puede ser constante, o por lo menos sustancialmente constante, dentro de la lámina determinada.
Si bien tales piezas compuestas convencionales pueden ser efectivas en ciertas circunstancias, su fabricación puede llevar mucho tiempo. Adicional o alternativamente, la uniformidad de las láminas dentro de las piezas compuestas convencionales puede requerir diseñar la totalidad de la pieza compuesta de manera conservadora, tal como en base a la región de mayores tensiones de la pieza compuesta. Como tal, el resto de la pieza compuesta puede sobredimensionarse, lo que aumenta el coste, aumenta el peso y/o disminuye la eficiencia de fabricación. Además, puede ser un desafío formar piezas compuestas que tengan formas complejas utilizando tecnologías convencionales para la fabricación de piezas compuestas. Existe, por lo tanto, la necesidad de piezas compuestas que incluyan láminas híbridas, procedimientos para formar las piezas compuestas, y/o sistemas para formar las piezas compuestas.
El documento WO 2008/110614, de acuerdo con su resumen, se refiere a un procedimiento y un dispositivo para producir una preforma para una estructura compuesta de fibra adecuada para flujos de potencia. Debe cortarse piezas de banda de fibra relativamente cortas de una banda de fibra extendida, colocarse en una posición predeterminada, y fijarse en dicha posición por medio de un material de unión.
El documento DE 1020 13105080, de acuerdo con su resumen, se refiere a un método para producir productos semiacabados o componentes realizados en termoplástico reforzado con fibra, en el que se conectan segmentos de lámina orgánica reforzados con fibra para formar un compuesto de por lo menos dos capas. Con el fin de mejorar la formabilidad de tales productos semiacabados (después de calentar el termoplástico) de manera que también puedan producirse componentes con una forma compleja, en particular, con radios de forma relativamente estrechos, como segmentos de láminas orgánicas reforzadas con fibras, se utilizan largos segmentos de láminas orgánicas reforzadas con fibras, cuyas fibras largas tienen una longitud máxima de 150 mm, siendo las fibras largas por lo menos uno de los segmentos de láminas orgánicas esencialmente unidireccionales, y en el que los segmentos de láminas orgánicas quedan dispuestos para formar el compuesto de capas de manera que una pluralidad de fibras largas paralelas, preferiblemente fibras largas alineadas unidireccionalmente de uno de los segmentos de láminas orgánicas son por lo menos dos en una capa adyacente que se superponen a los segmentos de láminas orgánicas dispuestos.
El documento DE 1020 16117798, de acuerdo con su resumen, se refiere a un método para producir un producto semiacabado compuesto preformado. Para ello, se dispone en primer lugar una herramienta de moldeo que presenta una superficie de moldeo. A continuación, se forma el producto semiacabado compuesto a partir de una pluralidad de losetas de producto semiacabado. Para este fin, la pluralidad de paneles semiacabados se colocan sobre la superficie de moldeo de manera que los paneles semiacabados quedan dispuestos uno detrás de otro y/o uno al lado del otro en la unión superpuesta, estando compuesto cada panel semiacabado que está formado de un material de matriz termoendurecible reforzado con fibras, reticulado sólo parcialmente, de manera que cada uno de los paneles semiacabados superpuestos queda conectado materialmente. De acuerdo con su resumen, DE 1020 16117798 se refiere a un método para producir un componente compuesto de fibras por medio del producto semiacabado compuesto preformado.
DESCRIPCIÓN
Se describen aquí piezas compuestas que incluyen láminas híbridas, procedimientos para formar las piezas compuestas, y sistemas para formar las piezas compuestas. Las piezas compuestas incluyen una pluralidad de láminas de material compuesto. Por lo menos una lámina de la pluralidad de láminas es una lámina híbrida. La lámina híbrida está definida por una pluralidad de losetas de láminas distintas, y por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas define por lo menos una propiedad de la loseta de láminas que difiere de una propiedad de la loseta de láminas correspondiente de por lo menos una otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas.
Los procedimientos incluyen seleccionar por lo menos una loseta de láminas distintas de una selección de losetas de láminas distintas y colocar por lo menos una loseta de láminas distintas en una ubicación predeterminada a lo largo de una superficie de colocación de un mandril de colocación para definir una primera región de una lámina híbrida de la pieza compuesta. Los procedimientos también incluyen seleccionar por lo menos otra loseta de láminas distintas de la selección de losetas de láminas distintas y posicionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas en otra ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación para definir una segunda región de la lámina híbrida.
Los sistemas incluyen un mandril de colocación que define una superficie de colocación configurada para recibir una pluralidad de láminas de material compuesto y conformar la pluralidad de láminas de material compuesto a un contorno de pieza deseado. Los sistemas también incluyen una selección de losetas de láminas distintas, y cada loseta de láminas distintas de la selección de losetas de láminas distintas está configurada para colocarse en por lo menos una ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación. Los sistemas incluyen, además, un dispositivo de posicionamiento. El dispositivo de posicionamiento está programado para seleccionar una loseta de láminas distintas seleccionada de la selección de losetas de láminas distintas y colocar la loseta de láminas distintas seleccionada en una ubicación predeterminada correspondiente a lo largo del mandril de colocación para definir por lo menos parcialmente la pieza compuesta.
La invención está definida por las reivindicaciones 1 y 10.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una ilustración esquemática de ejemplos de un avión que puede incluir piezas compuestas y/o que puede fabricarse utilizando los sistemas y/o procedimientos de acuerdo con la presente descripción.
La figura 2 es una ilustración esquemática de ejemplos de una pieza compuesta de acuerdo con la presente descripción.
La figura 3 es una vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una selección de losetas de láminas distintas que pueden incluirse en las piezas compuestas y/o que pueden utilizarse con los sistemas y/o procedimientos de acuerdo con la presente descripción.
La figura 4 es una vista lateral esquemática que ilustra un ejemplo de una selección de losetas de láminas distintas que pueden incluirse en las piezas compuestas y/o que pueden utilizarse con los sistemas y/o procedimientos de acuerdo con la presente descripción.
La figura 5 es una vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 6 es otra vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 7 es otra vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 8 es otra vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 9 es otra vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 10 es otra vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 11 es otra vista superior esquemática que ilustra un ejemplo de una lámina híbrida de acuerdo con la presente descripción.
La figura 12 es una ilustración de un sistema para formar una pieza compuesta de acuerdo con la presente descripción.
La figura 13 es un diagrama de flujo que representa procedimientos para formar una pieza compuesta de acuerdo con la presente descripción.
La figura 14 es un diagrama de flujo de la metodología de producción y puesta en servicio de aviones.
La figura 15 es un diagrama de bloques de un avión.
DESCRIPCIÓN
Las figuras 1-15 proporcionan ejemplos ilustrativos, no exclusivos, de un avión, de piezas compuestas, de sistemas y/o de procedimientos, de acuerdo con la presente descripción. Los elementos que tienen una finalidad similar, o por lo menos sustancialmente similar, se han indicado con números similares en cada una de las figuras 1-15, y estos elementos pueden no ser analizados en detalle aquí con referencia a cada una de las figuras 1-15. De manera similar, todos los elementos pueden no estar indicados en cada una de las figuras 1-15, pero los números de referencia asociados a los mismos pueden utilizarse aquí por coherencia. Los elementos, componentes y/o características que se describen aquí con referencia a una o más de las figuras 1-15 puede incluirse y/o utilizarse con cualquiera de las figuras 1-15 sin apartarse del alcance de la presente descripción.
En general, elementos que probablemente se incluyan en una realización determinada (es decir, una particular) se ilustran con líneas continuas, mientras que elementos que son opcionales para una realización determinada se ilustran con líneas discontinuas. Sin embargo, los elementos que se muestran en líneas continuas no son esenciales para todas las realizaciones, y un elemento que se muestra en líneas continuas puede omitirse en una realización particular sin apartarse del alcance de la presente descripción.
La figura 1 es una ilustración esquemática de ejemplos de un avión 10, de acuerdo con la presente descripción. El avión 10 puede incluir una pluralidad de componentes, incluyendo unas alas 20, un conjunto de cola 30, un estabilizador vertical 40, un estabilizador horizontal 50, un motor 60 y/o un fuselaje 70. Uno o más de estos componentes pueden incluir por lo menos una pieza compuesta 100 de acuerdo con la presente descripción. Adicional o alternativamente, el avión 10 puede formarse utilizando sistemas 200 y/o procedimientos 300 de acuerdo con la presente descripción.
La figura 2 es una ilustración esquemática de unos ejemplos de una pieza compuesta 100 de acuerdo con la presente descripción. Tal como se ha comentado, la pieza compuesta 100 puede formar una parte de un avión 10. La pieza compuesta 100 incluye una pluralidad de láminas 110 de material compuesto. Las láminas 110 también pueden denominarse aquí capas 110, y cada lámina 110 puede ser distinta y/o independiente de otras láminas 110 de la pluralidad de láminas de material compuesto. Dicho de otra manera, las láminas 110 pueden montarse de manera escalonada, por ejemplo, colocando una primera lámina 1101 antes de una segunda lámina 1102. De manera similar, una tercera lámina 1103 puede colocarse después de la segunda lámina 1102 y/o antes de una cuarta lámina 1104. Dicho de otra manera, cada lámina 110 puede tener y/o definir una superficie superior 112 y una superficie inferior 114, y la superficie superior 112 y la superficie inferior 114 de láminas adyacentes 110 pueden definir una región de contacto entre superficies 116 entre las láminas adyacentes. Tal como se ilustra en la figura 2, por lo menos una lámina 110 de la pluralidad de láminas es una lámina híbrida 120. La lámina híbrida 120 está definida por una pluralidad de losetas de láminas distintas 130. Las losetas de láminas distintas 130 pueden formarse por separado y/o independientemente y /o fabricarse y colocase por separado y/o independientemente entre sí para formar y/o definir la lámina híbrida 120. Dicho de otra manera, la lámina híbrida 120 puede incluir, puede ser, y/o puede definirse mediante un mosaico de losetas de láminas distintas 130.
Por lo menos una loseta de láminas distintas 130 de la pluralidad de losetas de láminas distintas 130 puede definir por lo menos una propiedad de la loseta que difiera, que sea distinta, y/o que sea diferente de una propiedad de la loseta de láminas correspondiente de por lo menos otra propiedad distinta de losetas de láminas 130 de la pluralidad de losetas de láminas distintas 130. Dicho de otra manera, las losetas de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida determinada 120 pueden no ser idénticas y/o pueden ser por lo menos parcialmente diferentes, tal como puede ser debido a la variación de las propiedades de las losetas entre la pluralidad de losetas de láminas distintas 130.
En la práctica, las piezas compuestas 100 que incluyen láminas híbridas 120 pueden proporcionar beneficios distintos sobre las piezas compuestas convencionales que sólo incluyen láminas continuas y/u homogéneas de materiales compuestos. Como ejemplo, la formación de por lo menos una lámina 110 a partir de losetas de láminas distintas 130 puede aumentar el ritmo de producción, o disposición, para la pieza compuesta 100, ya que losetas de láminas distintas 130 pueden prefabricarse y/o disponerse previamente antes de la colocación y/o el montaje. Esto puede reducir un período de tiempo durante el cual tiene que utilizarse un mandril de colocación para generar la pieza compuesta 100. Como otro ejemplo, las propiedades de losetas de láminas distintas 130 pueden ser específicas de la ubicación. Dicho de otra manera, las propiedades de una loseta de láminas distintas 130 determinada pueden seleccionarse en función, por lo menos en parte, de una ubicación de la loseta de láminas distintas determinada dentro de la pieza compuesta 100. Esto puede permitir y/o facilitar la variación de propiedades, a través de la pieza compuesta 100, lo cual resulta imposible y/o poco práctico con técnicas convencionales de colocación de materiales compuestos. Adicional o alternativamente, esto puede permitir y/o facilitar la colocación de formas más complejas en comparación con las técnicas convencionales de colocación de materiales compuestos.
Tal como se ha descrito, por lo menos una loseta de láminas distintas 130 puede definir por lo menos una propiedad de la loseta que difiera, que sea distinta, y/o que sea diferente de la propiedad de la loseta de láminas correspondiente de por lo menos otra loseta de láminas distintas 130. La por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser cualquier propiedad física, mecánica, espacial, y/o química adecuada de la por lo menos una loseta de láminas distintas 130 que difiera de la propiedad de la loseta de láminas correspondiente de por lo menos otra loseta de láminas distintas 130. Ejemplos de por lo menos una propiedad de la loseta incluyen una forma de loseta de por lo menos una loseta de láminas, un grosor de loseta de por lo menos una loseta de láminas, un material de loseta de por lo menos una loseta de láminas, una orientación de fibras dentro de la por lo menos una loseta de láminas, una orientación de láminas de la por lo menos una loseta de láminas dentro de la lámina híbrida 120, un tamaño de lámina de la por lo menos una loseta de láminas, un volumen de láminas de la por lo menos una loseta de láminas, un área de superficie de láminas de la por lo menos una loseta de láminas, una fracción de peso de material de resina dentro de la por lo menos una loseta de láminas, una fracción en peso de fibras dentro de la por lo menos una loseta de láminas y/o un estado de curado de por lo menos una loseta de láminas.
Las losetas de láminas distintas 130, que también pueden denominarse aquí losetas de láminas distintas 130 y/o losetas 130, pueden formarse de cualquier material de loseta y/o materiales de loseta adecuados. Ejemplos de material de loseta adecuados incluyen una fibra compuesta, una fibra de aramida, una fibra de vidrio, una fibra de grafito, un material de resina, una lámina compuesta previamente impregnada, un material termoestable, un material termoplástico, un material central de panal, una espuma, un adhesivo, un elastómero de fluoropolímero, un material eléctricamente conductor, un material eléctricamente aislante, un material de relleno, nanopartículas, y/o silicona.
Queda dentro del alcance de la presente descripción que el material de las losetas de láminas distintas 130 dentro de una determinada lámina híbrida 120 pueda ser constante, o por lo menos sustancialmente constante. Alternativamente, también queda dentro del alcance de la presente descripción que el material de la loseta pueda variar entre losetas de láminas distintas 130. Dicho de otro modo, el material de por lo menos una loseta de láminas distintas 130 puede ser diferente del material de por lo menos otra loseta de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida 120 determinada. Bajo estas condiciones, y cuando las propiedades de la loseta difieran dentro de la lámina híbrida 120 determinada, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser el material de la loseta que está definido por la por lo menos una loseta de láminas distintas 130 y la propiedad correspondiente de la loseta puede incluir y/o ser un material de loseta correspondiente que esté definido por la por lo menos otra loseta de láminas distintas 130.
Tal como se ilustra en líneas discontinuas en la figura 2, la pieza compuesta 100 puede incluir un circuito eléctrico 150. El circuito eléctrico 150 puede estar definido por lo menos parcialmente por losetas de láminas distintas 130 y/o dentro de las mismas y puede incluir una pluralidad de conductores eléctricos 152 que pueden extenderse dentro de losetas de láminas distintas 130. El circuito eléctrico 150 puede permitir y/o facilitar la regulación y/o el control de propiedades eléctricas localizadas de la pieza compuesta 100, y/o de interior de la misma, y puede utilizarse, por ejemplo, para proporcionar protección contra rayos, tal como cuando la pieza compuesta 100 forma una parte de un avión 10. Bajo estas condiciones, y cuando las propiedades de las losetas difieren dentro de una lámina híbrida determinada 120, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser un diseño de circuito de la por lo menos una loseta de láminas distintas 130 y la propiedad de la loseta de láminas correspondiente puede incluir y/o ser un diseño de circuito correspondiente de la por lo menos otra loseta de láminas distintas 130.
Las losetas de láminas distintas 130 pueden tener y/o definir cualquier forma de loseta adecuada. La forma de la loseta puede definirse dentro de una superficie superior 112 y/o una superficie inferior 114 de la lámina híbrida 120. Ejemplos de formas de loseta adecuadas incluyen una forma de loseta poligonal, una forma de loseta triangular, una forma de loseta cuadrada, una forma de loseta rectangular, y/o una forma de loseta hexagonal. Queda dentro del alcance de la presente descripción que puedan conformarse losetas de láminas distintas 130 para encajar, apoyarse, acoplarse, y/o enclavarse con losetas de láminas distintas 130 adyacentes dentro de una lámina híbrida 120 determinada. Dicho de otra manera, la forma de una loseta de láminas distintas 130 determinada puede seleccionarse para permitir y/o facilitar la colocación de la loseta de láminas distintas 130 determinada dentro de la lámina híbrida 120 determinada y/o en contacto con las losetas de láminas distintas 130 adyacentes.
Las figuras 3-4 ilustran ejemplos de losetas de láminas distintas 130 que pueden disponerse dentro de láminas híbridas 120 de las figuras 2 y 5-11, de acuerdo con la presente descripción. Más específicamente, la figura 3 es una vista superior esquemática de losetas de láminas distintas 130, mientras que la figura 4 es una vista lateral esquemática de las losetas de láminas. Las figuras 3-4 ilustran que las losetas de láminas distintas 130 pueden variar de tamaño y/o forma e ilustran ejemplos de formas de losetas triangulares y cuadradas. Las figuras 5 a 9 son una vista superior esquemática de las láminas híbridas 120 definidas por losetas de láminas distintas 130, de acuerdo con la presente descripción. La figura 5 ilustra una forma de loseta triangular, la figura 6 ilustra una forma de loseta hexagonal, y las figuras 7-9 ilustran formas de losetas tanto cuadradas como rectangulares.
Tal como mejor se ilustra quizás mediante las figuras 5-6, queda dentro del alcance de la presente descripción que la forma de las losetas de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida 120 determinada pueda ser constante. Dicho de otra manera, cada loseta de láminas distintas 130 dentro de la lámina híbrida 120 determinada puede tener y/o definir la misma forma de lámina, o por lo menos sustancialmente la misma. Tal configuración, aunque no se requiera en todas las realizaciones, puede permitir y/o facilitar la colocación rápida de cada loseta de láminas distintas 130 dentro de la lámina híbrida 120 determinada y/o puede permitir y/o facilitar la cobertura completa dentro de la lámina híbrida determinada por las distintas losetas de láminas.
Alternativamente, y tal como se ilustra mejor en las figuras 7-9, queda dentro del alcance de la presente descripción que la forma de las losetas de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida 120 determinada pueda variar. Dicho de otra manera, la forma de por lo menos una loseta de láminas distintas 130 puede ser diferente de la forma de por lo menos otra loseta de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida 120 determinada. Esta variación en la forma puede incluir y/o ser una variación entre diferentes formas poligonales para losetas de láminas distintas 130, tal como se ilustra en las figuras 7-9, y/o una variación entre diferentes tamaños para una forma poligonal determinada para losetas de láminas distintas 130, tal como se ilustra en la figura 9. Bajo estas condiciones, y cuando las propiedades de las losetas difieran dentro de una lámina híbrida 120 determinada, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser la forma de la loseta que está definida por la por lo menos una loseta de láminas distintas 130 y la propiedad de la loseta correspondiente puede incluir y/o ser una forma de loseta correspondiente definida por la por lo menos otra loseta de láminas distintas 130.
Las variaciones en la forma de la loseta entre losetas de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida 120 determinada pueden producir y/o generar variaciones en el tamaño, volumen y/o área superficial de las losetas de láminas dentro de la lámina híbrida determinada. Teniendo esto presente, y cuando las propiedades de las losetas difieran dentro de una lámina híbrida 120 determinada, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser, adicional o alternativamente, el tamaño, el volumen y/o el área de la superficie definida por la por lo menos una loseta de láminas distintas 130 y la propiedad correspondiente de la loseta pueden incluir y/o tener un tamaño, volumen y/o área de superficie correspondiente que esté definida por la por lo menos una otra loseta de láminas distintas 130.
Tal como se ilustra en líneas discontinuas en la figura 2 y en líneas continuas en las figuras 10-11, las losetas de láminas distintas 130 pueden incluir una estructura de enclavamiento 140. La estructura de enclavamiento 140 de una loseta de láminas distintas 130 determinada, cuando está presente, puede tener un tamaño, una forma, y/o una configuración para enclavarse a una estructura de enclavamiento 140 correspondiente de otra loseta de láminas distinta 130 adyacentes, o de una adyacente, para disminuir el potencial de separación de losetas de láminas distintas 130 dentro de la lámina híbrida 120 durante el montaje de la lámina híbrida, durante el curado de la pieza compuesta 100 que incluye la lámina híbrida, después del curado de la pieza compuesta, y/o mientras se está utilizando la pieza compuesta. Tal como quizás se ilustre mejor en las figuras 10-11, la estructura de enclavamiento 140 puede definir, por lo menos parcialmente, la forma de las losetas de láminas distintas 130, o estar definida por la misma.
Queda dentro del alcance de la presente descripción que las losetas de láminas distintas 130 puedan incluir y/o ser losetas de láminas distintas 130 de una sola capa, tal como las que pueden estar formadas y/o definidas por una sola capa de material compuesto. Adicional o alternativamente, y tal como se ilustra en líneas discontinuas en la figura 1, las losetas de láminas distintas 130 pueden incluir por lo menos una loseta de láminas en capas 132 que incluye una pluralidad de capas de losetas 134. Dicho de otra manera, las láminas híbridas 120 pueden incluir una combinación de losetas de láminas distintas de una sola capa 130 y losetas de láminas en capas 132. Bajo estas condiciones, y cuando las propiedades de las losetas difieren dentro de una lámina híbrida 120 determinada, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser un número de capas de losetas en por lo menos una loseta de láminas distintas 130 y la propiedad de la loseta correspondiente puede incluir y/o ser un número correspondiente de capas de losetas en la por lo menos una otra loseta de láminas distintas 130.
Tal como se ha descrito, las losetas de láminas distintas 130 pueden estar formadas y/o definidas por una fibra compuesta 180 y un material de resina 182. En dichas losetas de láminas distintas 130, la fibra compuesta 180 puede tener y/o definir una dirección de fibras que puede extenderse, o puede definirse, a lo largo de un eje longitudinal, o una longitud, de la fibra compuesta. Queda dentro del alcance de la presente descripción que la dirección de las fibras de todas las losetas de láminas distintas 130 pueda ser similar, o por lo menos sustancialmente similar. Dicho de otra manera, las fibras compuestas 180 de todas las losetas de láminas distintas 130 pueden ser paralelas, o por lo menos sustancialmente paralelas. Dicha configuración se ilustra en las figuras 7 y 9.
Alternativamente, queda dentro del alcance de la presente descripción que las losetas de láminas distintas 130 pueden estar orientadas, unas respecto a otras, de tal manera que por lo menos una loseta de láminas distintas 130 defina una primera dirección de fibras y la por lo menos otra loseta de láminas distintas defina una segunda dirección de fibras que sea diferente de la primera dirección de fibras. Esto se ilustra en las figuras 5 y 8. Bajo estas condiciones, y cuando las propiedades de la loseta difieran dentro de la lámina híbrida 120 determinada, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser la primera dirección de las fibras y la propiedad correspondiente de la loseta puede incluir y/o ser la segunda dirección de las fibras.
La primera dirección de las fibras y la segunda dirección de las fibras pueden definir un ángulo de intersección entre las mismas. Se describen aquí ejemplos del ángulo de intersección con referencia a los procedimientos 300 de la figura 13. La configuración de la lámina híbrida 120 por medio de losetas de láminas distintas 130 puede permitir y/o facilitar variaciones en la dirección de las fibras que pueden ser poco prácticas o imposibles utilizando procedimientos de disposición convencionales. Esta capacidad para variar selectivamente la orientación de las fibras, tal como por la rotación selectiva de una loseta de láminas distintas 130 determinada y/o la formación de la loseta de láminas distintas 130 determinada con una dirección de fibras predeterminada, puede permitir y/o facilitar el control y/o la regulación de propiedades del material de la pieza compuesta 100 de una manera que puede ser poco práctica, o imposible, con piezas compuestas convencionales que no incluyen láminas híbridas 120.
Tal como se ha descrito, el material compuesto generalmente se deposita en un estado sin curar y después se cura para producir y/o generar piezas compuestas 100. Queda dentro del alcance de la presente descripción que las losetas de láminas distintas 130 pueden incluir y/o ser losetas de láminas distintas 130 sin curar que se colocan y/o se montan y posteriormente se curan para producir y/o generar una pieza compuesta 100. Sin embargo, también queda dentro del alcance de la presente descripción que por lo menos un subconjunto de losetas de láminas distintas 130 dentro de una lámina híbrida 120 determinada puedan estar previamente curadas y/o previamente curadas por lo menos parcialmente. En estas condiciones, y cuando las propiedades de las losetas difieren dentro de una lámina híbrida 120 determinada, la por lo menos una propiedad de la loseta puede incluir y/o ser un estado de curado de por lo menos una loseta de láminas distintas y la propiedad de la loseta correspondiente puede incluir y/o o ser un estado de curado correspondiente de por lo menos otra loseta de láminas distintas. El estado de curado de por lo menos una loseta de láminas distintas puede ser mayor que el estado de curado correspondiente de por lo menos otra loseta de láminas distintas y/o menor que el estado de curado correspondiente. Adicional o alternativamente, el estado de curado de por lo menos una loseta de láminas distintas puede incluir y/o ser un estado completamente curado.
Tal como se ilustra en las figuras 2 y 5-11, la lámina híbrida 120 puede definir una pluralidad de regiones de contacto entre bordes 160 con losetas de láminas distintas adyacentes 130 y/o entre las mismas. Queda dentro del alcance de la presente descripción que la pluralidad de regiones de contacto entre bordes 160 pueda incluir y/o o ser cualquier superficie de contacto o unión adecuada entre las losetas de láminas distintas 130 adyacentes. Como ejemplo, y tal como se ilustra en la figura 2, la pluralidad de regiones de contacto entre bordes 160 puede incluir por lo menos una junta a tope 162. Como otro ejemplo, y tal como también se ilustra en la figura 2, la pluralidad de regiones de contacto entre bordes 160 puede incluir por lo menos una junta solapada 164.
También queda dentro del alcance de la presente descripción que las regiones de contacto entre bordes 160 puedan disponerse, dentro de la lámina híbrida 120, de cualquier manera adecuada. Como ejemplo, las regiones de contacto entre bordes 160 pueden estar alineadas en una cuadrícula regular, en una matriz, y/o un patrón repetitivo. Tal configuración puede permitir y/o facilitar un montaje y/o disposición rápidos de la lámina híbrida 120. Como otro ejemplo, las regiones de contacto entre bordes 160 pueden ser escalonadas y/o separadas de otro modo entre sí. Tal configuración puede disminuir el potencial de formación y/o propagación de grietas dentro de la pieza compuesta 100.
Cada loseta de láminas distintas 130 puede denominarse aquí como que define una región de borde correspondiente 170. Las regiones de borde 170 pueden tener y/o definir cualquier forma adecuada. Como ejemplos, las regiones de borde 170 pueden ser planas y/o pueden ser lineales y/o planas en una dirección o en dos direcciones perpendiculares, tal como se indica en la figura 2 en 174. Como otro ejemplo, las regiones de borde 170 pueden ser no planas, no lineales, y/o crenuladas, tal como se indica en la figura 2 en 172. Dichas regiones de borde no planas, no lineales y/o crenuladas 170 pueden aumentar un área de superficie para el contacto entre losetas de láminas distintas 130 adyacentes dentro de las regiones de contacto entre bordes 160 y/o pueden permitir y/o facilitar el intercalado y/o el enclavamiento de losetas de láminas distintas 130 adyacentes dentro de las regiones de contacto entre bordes.
Tal como se ha descrito, la pieza compuesta 100 incluye una pluralidad de láminas 110 de material compuesto y por lo menos una lámina 110 es una lámina híbrida 120 que incluye una pluralidad de losetas de láminas distintas 130. Queda dentro del alcance de la presente descripción que la pluralidad de láminas 110 pueda incluir por lo menos una lámina y/o por lo menos otra lámina que sea independiente y/o distinta de la lámina híbrida 120. La por lo menos una lámina puede incluir y/o ser otra lámina híbrida 120. La por lo menos una lámina puede incluir y/o ser una lámina compuesta convencional, una lámina compuesta uniforme y/o una lámina continua 110. La por lo menos una lámina 110 puede extenderse sobre un primer lado de la lámina híbrida 120, y la por lo menos otra lámina 110 puede extenderse sobre un segundo lado de la lámina híbrida 120. Dicho de otra manera, la lámina híbrida 120 puede extenderse, quedar separada en el espacio, y/o mantenerse separada, entre por lo menos una lámina 110 y por lo menos otra lámina 110. La por lo menos una lámina 110 y/o la por lo menos otra lámina 110 pueden formarse y/o definirse a partir de cualquier material de lámina adecuado, ejemplos de los cuales se describen aquí con referencia a los materiales de losetas de láminas distintas 130.
La figura 12 es una ilustración de un sistema 200 para formar una pieza compuesta 100 de acuerdo con la presente descripción. El sistema 200 incluye un mandril de colocación 210 que define una superficie de colocación 220. La superficie de colocación 220 está configurada para recibir una pluralidad de láminas 110 de material compuesto y para conformar láminas 110 en un contorno de pieza deseado. El sistema 200 también incluye una colección, un surtido, una biblioteca, y/o una selección 230 de losetas de láminas distintas 130. Las losetas de láminas distintas 130 dentro de la selección 230 pueden ser distintas entre sí, tal como puede ilustrarse en las figuras 3-4, y pueden tener un tamaño, una forma, una configuración, y/o seleccionarse para colocarse en por lo menos una ubicación predeterminada 222 a lo largo de la superficie de disposición 220. El sistema 200 incluye, además, un dispositivo de posicionamiento 240. El dispositivo de posicionamiento 240 puede programarse para seleccionar, a partir de la selección 230, una loseta de láminas distintas seleccionada 232. El dispositivo de posicionamiento 240 también puede programarse para colocar la loseta de láminas distintas seleccionadas 232 en una ubicación predeterminada correspondiente 222 a lo largo del mandril de colocación 210. Este proceso puede repetirse cualquier número de veces apropiado y/o con cualquier número y/o configuración adecuada de losetas de láminas distintas 130 para formar y/o definir por lo menos parcialmente una pieza compuesta 100. Ejemplos de dispositivo de posicionamiento 240 incluyen un robot y/o un robot de recoger y colocar.
Tal como se ilustra en líneas discontinuas en la figura 12, el sistema 200 puede incluir un conjunto calefactor 250. El conjunto calefactor 250, si está presente, puede configurarse para calentar la pieza compuesta 100 y/o las capas de losetas distintas 130 de la misma, tal como para formar, definir, y/o para curar la pieza compuesta.
Tal como también se ilustra en líneas discontinuas en la figura 12, el sistema 200 puede incluir un controlador 260. El controlador 260, si está presente, puede estar adaptado, configurado, y/o programado para controlar el funcionamiento de por lo menos una parte del sistema 200, tal como del dispositivo de posicionamiento 240. Como ejemplo, el controlador 260 puede estar programado para controlar el funcionamiento del sistema 200 de acuerdo con cualquier etapa adecuada de cualquiera de los procedimientos 300 que se analizan con más detalle aquí, o para llevarlas a cabo.
La figura 13 es un diagrama de flujo que representa procedimientos 300 para formar una pieza compuesta, tal como la pieza compuesta 100 de las figuras 1-12, de acuerdo con la presente descripción. Los procedimientos 300 pueden incluir segregar una pluralidad de losetas de láminas distintas en 310 e incluir seleccionar por lo menos una loseta de láminas distintas en 320 y colocar por lo menos una loseta de láminas distintas en 330. Los procedimientos 300 también pueden incluir calentar localmente por lo menos una loseta de láminas distintas en 340 e incluir seleccionar por lo menos otra loseta de láminas distintas en 350 y colocar por lo menos otra loseta de láminas distintas en 360. Los procedimientos 300 pueden incluir, además, repetir por lo menos una parte de los procedimientos para definir una lámina híbrida en 370 y/o definir por lo menos otra lámina en 380.
Segregar la pluralidad de losetas de láminas distintas en 310 puede incluir segregar la pluralidad de losetas de láminas distintas y/o una selección de losetas de láminas distintas en una pluralidad de categorías de losetas. Dicho de otra manera, y tal como se describe aquí, una o más de las losetas de láminas de la pluralidad de losetas de láminas distintas puede diferir de una o más otras losetas de láminas de la pluralidad de losetas de láminas distintas. Teniendo esto en cuenta, la segregación en 310 puede incluir una segregación basada, por lo menos en parte, en las propiedades de las losetas y/o en la variación de las propiedades de las losetas entre la pluralidad de losetas de láminas distintas. Dicho de otra manera, la segregación en 310 puede incluir recoger losetas de láminas similares, o funcionalmente idénticas, dentro de categorías de losetas correspondientes y/o separar losetas de láminas diferentes, o funcionalmente diferentes, en categorías de losetas diferentes. Dichos procedimientos pueden aumentar y/o mejorar la eficacia y/o la eficiencia de los procedimientos 300 en comparación con procedimientos comparables que no incluyen la segregación en 310.
Queda dentro del alcance de la presente descripción que cada categoría de losetas de la pluralidad de categorías de losetas pueda corresponder a por lo menos una ubicación predeterminada a lo largo de una superficie de colocación de un mandril de colocación. Como tal, la segregación en 310 puede permitir, puede facilitar, y/o puede acelerar la selección en 320 y/o la selección en 350. Dicho de otra manera, y cuando los procedimientos 300 incluyen la segregación en 310, la selección en 320 y/o o la selección en 350 puede incluir la selección entre la pluralidad de categorías de losetas. Dicho de otra manera, puede seleccionarse cualquier loseta de láminas distintas de una categoría de losetas determinada, durante la selección en 320 y/o durante la selección en 350, para colocarla en cualquier ubicación predeterminada a la que corresponda la categoría de losetas determinada.
La selección de por lo menos una loseta de láminas distintas en 320 puede incluir seleccionar entre la selección de losetas de láminas distintas y/o de la pluralidad de categorías de losetas. De manera similar, la selección de la por lo menos otra loseta de láminas distintas en 350 puede incluir seleccionar entre la selección de losetas de láminas distintas y/o de la pluralidad de categorías de losetas. La selección en 320 y la selección en 350 pueden basarse, por lo menos en parte, en cualquier criterio adecuado. Como ejemplo, la selección en 320 y/o la selección en 350 puede incluir la selección para proporcionar una variación selectiva, diseñada y/o intencionada en una o más propiedades de la pieza compuesta en función de la ubicación dentro de la pieza compuesta. Esto puede incluir una selección tal que por lo menos una propiedad de la loseta de por lo menos una loseta de láminas distintas difiera de una propiedad de la loseta correspondiente de por lo menos otra loseta de láminas distintas, tal como se indica aquí con referencia a las piezas compuestas 100 y/o la loseta de láminas distintas 130 de las figuras 1-12. Esto también puede incluir una selección basada, por lo menos en parte, en por lo menos una propiedad de la loseta y/o basada, por lo menos en parte, en la por lo menos otra propiedad de la loseta.
Como ejemplos adicionales, la selección en 320 puede incluir una selección basada, por lo menos en parte, en una función de una parte de la pieza compuesta que está conformada por la ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación y/o en una función de una parte de la pieza compuesta que está formada por la otra ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación. Ejemplos de la función de la parte de la pieza compuesta que está definida por la ubicación predeterminada y/o por la otra ubicación predeterminada incluyen un marco de una puerta de un avión, un marco de una ventana del avión, una base de sujeción, una superficie de contacto entre dos componentes estructurales principales del avión, y/o un cuerpo principal del componente estructural principal del avión.
Como ejemplos más específicos, la selección en 320 y/o la selección en 350 pueden incluir una selección basada, por lo menos en parte, en una característica mecánica deseada de la parte de la pieza compuesta que está conformada por la ubicación predeterminada y/o en una característica mecánica deseada de la parte de la pieza compuesta que está conformada por la otra ubicación predeterminada. Ejemplos de la característica mecánica deseada incluyen una rigidez deseada, una rigidez deseada, una flexibilidad deseada, y/o un grosor deseado.
Como otros ejemplos más específicos, la selección en 320 y/o la selección en 350 pueden incluir una selección basada, por lo menos en parte, en una característica eléctrica deseada de la parte de la pieza compuesta que está formada por la ubicación predeterminada y/o en una característica eléctrica deseada de la parte de la pieza compuesta que está conformada por la otra ubicación predeterminada. Ejemplos de la característica eléctrica deseada incluyen una conductividad eléctrica deseada, una resistividad eléctrica deseada, y/o una protección contra rayos deseada y/o proporcionada por la ubicación predeterminada y/o por la otra ubicación predeterminada.
Queda dentro del alcance de la presente descripción que la selección en 320 y/o la selección en 350 puedan incluir una selección para permitir y/o facilitar la formación de un contorno superficial complejo dentro de la pieza compuesta. Como ejemplo, la por lo menos una loseta de láminas distintas y/o la por lo menos otra loseta de láminas distintas pueden seleccionarse para proporcionar una disposición de alta calidad y/o sin arrugas dentro de las regiones del contorno de la superficie compleja.
Queda dentro del alcance de la presente descripción que la selección en 320 y/o que la selección en 350 pueda realizarse con cualquier sincronización y/o secuencia adecuada durante los procedimientos 300. Como ejemplo, la selección en 320 puede realizarse antes del posicionamiento en 330. Dicho de otra manera, el posicionamiento en 330 puede incluir el posicionamiento de por lo menos una loseta de láminas que se seleccionó durante la selección en 320. Como otro ejemplo, la selección en 350 puede realizarse antes del posicionamiento en 360. De otra manera, el posicionamiento en 360 puede incluir el posicionamiento de por lo menos otra loseta de láminas que se seleccionó durante la selección en 350. En algunos ejemplos, la selección en 320 y la selección en 350 pueden realizarse como parte de un proceso de diseño para la lámina híbrida. En estos ejemplos, la selección en 320 y la selección en 350 pueden realizarse antes del posicionamiento en 330 y también antes del posicionamiento en 360.
El posicionamiento de la por lo menos una loseta de láminas distintas en 330 puede incluir posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas en la ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación del mandril de colocación. Esto puede incluir posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas para formar y/o definir una primera región de una lámina híbrida de la pieza compuesta. De manera similar, el posicionamiento de por lo menos otra loseta de láminas distintas en 360 puede incluir posicionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas en la otra ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación del mandril de colocación. Esto puede incluir posicionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas para formar y/o definir una segunda región de la lámina híbrida de la pieza compuesta.
Tal como describe aquí, la por lo menos una loseta de láminas distintas y la por lo menos otra loseta de láminas distintas pueden incluir fibras compuestas. Bajo estas condiciones, el posicionamiento en 330 puede incluir un posicionamiento tal que por lo menos una loseta de láminas distintas defina una primera dirección de fibras y también de manera que por lo menos otra loseta de láminas distintas defina una segunda dirección de fibras que sea distinta de la primera dirección de fibras. Como tal, la primera dirección de fibras y la segunda dirección de fibras pueden definir un ángulo de intersección entre ellas. El ángulo de intersección puede especificarse, tal como durante el posicionamiento en 330 y/o durante el posicionamiento en 360, para proporcionar una propiedad mecánica deseada para la pieza compuesta y/o para proporcionar una detención de grietas dentro de la pieza compuesta.
Ejemplos del ángulo de intersección incluyen ángulos agudos, ángulos que excluyen 0 grados, ángulos que excluyen 45 grados, y/o ángulos que excluyen 90 grados. Ejemplos adicionales del ángulo de intersección incluyen ángulos de por lo menos 0 grados, por lo menos 5 grados, por lo menos 10 grados, por lo menos 15 grados, por lo menos 20 grados, por lo menos 25 grados, por lo menos 30 grados, por lo menos 35 grados, por lo menos 40 grados, por lo menos 45 grados, por lo menos 50 grados, por lo menos 55 grados, por lo menos 60 grados, por lo menos 70 grados, por lo menos 80 grados y/o por lo menos 85 grados. Otros ejemplos del ángulo de intersección incluyen ángulos de 90 grados como máximo, 85 grados como máximo, 80 grados como máximo, 75 grados como máximo, 70 grados como máximo, 65 grados como máximo, 60 grados como máximo, 55 grados como máximo, 50 grados como máximo, 45 grados como máximo, 40 grados como máximo, 35 grados como máximo, 30 grados como máximo, 25 grados como máximo, 20 grados como máximo, 15 grados como máximo, 10 grados como máximo, y/o 5 grados como máximo.
Tal como se ha indicado, la por lo menos una loseta de láminas distintas y la por lo menos otra loseta de láminas distintas pueden incluir correspondientes estructuras de enclavamiento, ejemplos de las cuales se describen aquí. En estas condiciones, el posicionamiento en 330 y/o el posicionamiento en 360 pueden incluir el enclavamiento de por lo menos una loseta de láminas distintas y por lo menos otra loseta de láminas distintas, tal como con las estructuras de enclavamiento correspondientes.
Queda dentro del alcance de la presente descripción que el posicionamiento en 330 y el posicionamiento en 360 puedan incluir un posicionamiento tal que la por lo menos una loseta de láminas distintas y la por lo menos otra loseta de láminas distintas queden separadas entre sí. Alternativamente, también queda dentro del alcance de la presente descripción que el posicionamiento en 330 y el posicionamiento en 360 puedan incluir un posicionamiento tal que por lo menos una loseta de láminas distintas y por lo menos otra loseta de láminas distintas queden adyacentes entre sí. En estas condiciones, el posicionamiento en 330 y el posicionamiento en 360 pueden incluir la formación de cualquier unión adecuada entre la por lo menos una loseta de láminas distintas y la por lo menos otra loseta de láminas distintas. Ejemplos de la unión incluyen una junta a tope, una junta solapada, y/o una unión crenulada.
El posicionamiento en 330 y/o el posicionamiento en 360 pueden realizarse de cualquier manera adecuada. Como ejemplo, el posicionamiento en 330 y/o el posicionamiento en 360 pueden realizarse con un dispositivo de posicionamiento, mediante el mismo y/o utilizando éste, ejemplos de los cuales se describen aquí.
Calentar localmente por lo menos una loseta de láminas distintas en 340 puede incluir aumentar la temperatura de por lo menos una loseta de láminas distintas, tal como para curar parcial y/o completamente la por lo menos una loseta de láminas distintas, para adherir por lo menos temporalmente por lo menos una loseta de láminas distintas al mandril de colocación, y/o para facilitar la conformación de por lo menos una loseta de láminas distintas a un contorno de superficie de la ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación. El calentamiento local en 340, si se lleva a cabo, puede realizarse después de la selección en 320, después del posicionamiento en 330, antes de la selección en 350, y/o antes del posicionamiento en 360.
La repetición de por lo menos la parte de los procedimientos para definir una lámina híbrida en 370 puede incluir la repetición de cualquier parte o subconjunto adecuado de los procedimientos 300 de cualquier manera adecuada y/o en cualquier orden adecuado para definir, o definir completamente, la lámina híbrida. Como ejemplo, la repetición en 370 puede incluir seleccionar cada loseta de láminas distintas en la selección de losetas de láminas distintas y posicionar cada loseta de láminas distintas en una ubicación predeterminada correspondiente en y/o a lo largo de la superficie de colocación del mandril de colocación.
Definir por lo menos otra capa en 380 puede incluir definir otra lámina que quede separada de, sea distinta de, esté formada en capas con, quede intercalada con, esté formada en capas por encima, y/o esté formada en capas por debajo de la lámina híbrida. Dicho de otra manera, la definición en 380 puede incluir aumentar un número de láminas que define la pieza compuesta y/o disponer en capas dos o más láminas para producir y/o definir la pieza compuesta. Queda dentro del alcance de la presente descripción que la otra lámina pueda incluir y/o ser otra lámina híbrida. En estas condiciones, la definición en 380 puede incluir repetir la selección en 320, el posicionamiento en 330, la selección en 350, el posicionamiento en 360, y/o la repetición en 370 para definir por lo menos otra lámina. Adicional o alternativamente, también queda dentro del alcance de la presente descripción que la por lo menos otra lámina pueda incluir y/o ser una capa compuesta uniforme, tal como la que puede formarse y/o definirse mediante técnicas convencionales de estratificación compuesta. Bajo estas condiciones, la definición en 380 puede incluir colocar la capa compuesta uniforme en contacto, o en contacto cara a cara, con la lámina híbrida.
Haciendo referencia ahora a las figuras 14-15, pueden describirse unas realizaciones de la descripción en el contexto de un procedimiento de fabricación y puesta en servicio de aviones 900, tal como se muestra en la figura 14, y un avión 700, tal como se muestra en la figura 15. Durante la producción previa, el procedimiento 900 puede incluir especificación y diseño en 905 del avión 700 y adquisición de materiales en 910. Durante la producción, tiene lugar el proceso de fabricación de componentes y subensamblajes en 915 y la integración del sistema en 920 del avión 700. Posteriormente, el avión 700 puede pasar por certificación y entrega en 925 para la puesta en servicio en 930. Mientras se pone servicio por parte de un cliente, el avión 700 se programa para mantenimiento rutinario y puesta en servicio en 935 (lo cual también puede incluir modificación, reconfiguración, rehabilitación, etc.)
Cada uno de los procesos del procedimiento 900 puede ser realizado o llevado a cabo por un integrador de sistemas, un tercero, y/o un operador (por ejemplo, un cliente). A efectos de esta descripción, un integrador de sistemas puede incluir, entre otros, cualquier número de fabricantes de aviones y subcontratistas de sistemas principales; un tercero puede incluir, entre otros, cualquier número de vendedores, subcontratistas, y proveedores; y un operador puede ser una línea aérea, una empresa de arrendamiento, una entidad militar, una organización de servicios, etc.
Tal como se muestra en la figura 15, el avión 700 producido por el procedimiento de sistema 900 puede incluir un fuselaje 710 con una pluralidad de sistemas 712 y un interior 714. Ejemplos de sistemas de alto nivel 712 incluyen uno o más de un sistema de propulsión 715, un sistema eléctrico 716, un sistema hidráulico 717, y un sistema ambiental 718. Puede incluirse cualquier número de otros sistemas. Aunque se muestra un ejemplo aeroespacial, los principios de la invención pueden aplicarse a otras industrias, tal como la industria automotriz.
Los aparatos y procedimientos representados aquí pueden emplearse durante cualquiera o más de las etapas del procedimiento 900. Por ejemplo, componentes o subensamblajes correspondientes a la fabricación de componentes y subensamblajes en 915 pueden fabricarse o manufacturarse de manera similar a componentes o subensamblajes producidos mientras el avión 700 está en servicio. Además, puede utilizarse una o más realizaciones de aparatos, realizaciones de procedimientos o una combinación de los mismos durante las etapas de producción en 915 y 920, por ejemplo, sustancialmente acelerando el ensamblaje o reduciendo el coste de un avión 700. De manera similar, puede utilizarse una o más de realizaciones de aparatos, realizaciones de procedimientos, o una combinación de los mismos mientras el avión 700 está en servicio, por ejemplo y sin limitación, para mantenimiento y puesta en servicio en 935.
Tal como se utiliza aquí, los términos "selectivo" y "selectivamente", cuando se modifica una acción, movimiento, configuración, u otra actividad de uno o más componentes o características de un aparato, significan que la acción, movimiento, configuración, u otra actividad específica es un resultado directo o indirecto de la manipulación por parte del usuario de un aspecto o uno o más componentes del aparato.
Tal como se utiliza aquí, los términos "adaptado" y "configurado" significan que el elemento, componente u otra cuestión está diseñado y/o destinado a realizar una función determinada. Por lo tanto, el uso de los términos "adaptado" y "configurado" no debe interpretarse en el sentido de que un elemento, componente, u otra cuestión determinada es simplemente "capaz de” realizar una función determinada, sino que el elemento, componente u otra cuestión se ha seleccionado, creado, implementado, utilizado, programado y/o diseñado específicamente con el fin de realizar la función. También se encuentra dentro del alcance de la presente descripción que elementos, componentes, y/u otros objetos mencionados que se indiquen como adaptados para realizar una función particular pueden describirse adicional o alternativamente como configurados para realizar esa función, y viceversa. De manera similar, lo que se indica como configurado para realizar una función particular puede describirse adicional o alternativamente como que es operativo para realizar esa función.
Tal como se utiliza aquí, la frase "por lo menos una", en referencia a una lista de una o más entidades, debe entenderse que significa por lo menos una entidad seleccionada de una o más de las entidades de la lista de entidades, pero que no incluye necesariamente por lo menos una de todas y cada una de las entidades enumeradas específicamente en la lista de entidades y que no excluye ninguna combinación de entidades de la lista de entidades. Esta definición también permite que opcionalmente puedan estar presentes entidades distintas de las entidades específicamente identificadas dentro de la lista de entidades a las que se refiere la frase "por lo menos una", ya sea relacionada o no con esas entidades específicamente identificadas. Así, como ejemplo no limitativo, "por lo menos uno de A y B" (o, de manera equivalente, "por lo menos uno de A o B" o, de manera equivalente, "por lo menos uno de A y/o B") puede referirse, en una realización, a por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, A, sin B presente (e incluyendo opcionalmente entidades distintas de B); en otra realización, a por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, B, sin A presente (e incluyendo opcionalmente entidades distintas de A); en todavía otra realización, a por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, A, y por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, B (e incluyendo opcionalmente otras entidades). En otras palabras, las frases "por lo menos uno", "uno o más" y "y/o" son expresiones abiertas que funcionan tanto conjuntivas como disyuntivas. Por ejemplo, cada una de las expresiones "por lo menos uno de A, B y C", "por lo menos uno de A, B o C", "uno o más de A, B y C", "uno o más de A, B o C" y "A, B y/o C" pueden significar A solo, B solo, C solo, A y B juntos, A y C juntos, B y C juntos, A, B y C juntos, y opcionalmente cualquiera de los anteriores en combinación con por lo menos otra entidad.
Los diversos elementos de los aparatos y sistemas descritos y las etapas de los procedimientos descritos aquí no son necesarios para todos los aparatos, sistemas y procedimientos de acuerdo con la presente descripción, y la presente descripción incluye todas las combinaciones y subcombinaciones de los diversos elementos y etapas descritos aquí. Además, uno o más de los diversos elementos y etapas descritos aquí pueden definir materia inventiva independiente que sea separada e independiente de la totalidad de un aparato, sistema, o procedimiento descrito. En consecuencia, no se requiere que dicha materia inventiva esté asociada a los aparatos, sistemas y procedimientos específicos que se describen expresamente aquí, y dicha materia inventiva puede encontrar utilidad en aparatos, sistemas, y/o procedimientos que no se han descrito expresamente aquí.
Tal como se utiliza aquí, la frase, "por ejemplo", la frase, "como ejemplo" y/o simplemente el término "ejemplo", cuando se utiliza con referencia a uno o más componentes, características, detalles, estructuras, realizaciones y procedimientos de acuerdo con la presente descripción, pretenden transmitir que el componente, característica, detalle, estructura, realización, y/o procedimiento descritos son un ejemplo ilustrativo y no exclusivo de componentes, características, detalles, estructuras, realizaciones, y/o procedimientos de acuerdo con la presente descripción. Por lo tanto, el componente, característica, detalle, estructura, realización, y/o procedimiento descritos no pretenden ser limitativos, requeridos, o exclusivos/exhaustivos; y otros componentes, características, detalles, estructuras, realizaciones, y/o procedimientos, incluyendo componentes, características, detalles, estructuras, realizaciones y/o métodos estructural y/o funcionalmente similares y/o equivalentes, también quedan dentro del alcance de la presente descripción.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Pieza compuesta (100), que incluye:
una pluralidad de láminas (110) de material compuesto, en el que por lo menos una lámina (110) de la pluralidad de láminas (110) de material compuesto es una lámina híbrida (120) definida por una pluralidad de losetas de láminas distintas (130) y, además, en el que por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) define por lo menos una propiedad de la loseta de láminas que es distinta de una propiedad de la loseta de láminas correspondiente de por lo menos otra loseta de láminas distintas en la pluralidad de losetas de láminas distintas (130),
en el que la por lo menos una propiedad de la loseta de láminas y la propiedad de la loseta de láminas correspondiente cumplen por lo menos uno de lo siguiente:
(a) la por lo menos una propiedad de la loseta de láminas incluye un estado de curado de la por lo menos una loseta de láminas distintas y, además, la propiedad de la loseta de láminas correspondiente incluye un estado de curado correspondiente de la por lo menos otra loseta de láminas distintas;
(b) la por lo menos una propiedad de la loseta de láminas incluye un diseño de circuito de la por lo menos una loseta de láminas distintas y, además, la propiedad de la loseta de láminas correspondiente incluye un diseño de circuito correspondiente de la por lo menos otra loseta de láminas distintas.
2. Pieza compuesta (100) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la por lo menos una propiedad de la loseta de láminas incluye por lo menos uno de, o está seleccionada del grupo que consiste en:
(i) una forma de loseta de la por lo menos una loseta de láminas;
(ii) un grosor de loseta de la por lo menos una loseta de láminas;
(iii) un material de loseta de la por lo menos una loseta de láminas;
(iv) una orientación de fibras dentro de por lo menos una loseta de láminas;
(v) una orientación de la lámina de la por lo menos una loseta de láminas dentro de la lámina híbrida (120); (vi) un tamaño de lámina de la por lo menos una loseta de láminas; y
(vii) una fracción de peso de material de resina (182) dentro de la por lo menos una loseta de láminas.
3. Pieza compuesta (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho de que la por lo menos una propiedad de la loseta de láminas incluye un material de loseta que define la por lo menos una loseta de láminas distintas y, además, en el que la propiedad de la loseta de láminas correspondiente incluye un material de loseta correspondiente que define la por lo menos otra loseta de láminas distintas.
4. Pieza compuesta (100) de acuerdo con la reivindicación 1, 2, o 3, caracterizada por el hecho de que cada loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) define una forma de loseta que es por lo menos una de:
(i) poligonal;
(ii) triangular;
(iii) cuadrada;
(iv) rectangular; y
(v) hexagonal; y
en el que cada loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) incluye una estructura de enclavamiento (140) configurada para enclavarse a una estructura de enclavamiento (140) correspondiente de otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130).
5. Pieza compuesta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que la que por lo menos una propiedad de la loseta de láminas incluye una forma de loseta definida por la por lo menos una loseta de láminas distintas y, además, en el que la propiedad de la loseta de láminas correspondiente incluye una forma de loseta correspondiente que está definida por la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130).
6. Pieza compuesta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que la por lo menos una propiedad de la loseta de láminas incluye un número de capas de losetas (134) en la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) y, además, en el que la propiedad de la loseta de láminas correspondiente incluye un número correspondiente de capas de losetas (134) en la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130).
7. Pieza compuesta (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por el hecho de que el estado de curado es por lo menos uno de:
(i) es mayor que el estado de curado correspondiente;
(ii) es menor que el estado de curado correspondiente; e
(iii) incluye un estado completamente curado.
8. Pieza compuesta (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por el hecho de que cada loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) define una región de borde (170) correspondiente y, además, en el que la región de borde (170) correspondiente está crenulada de manera que una región de contacto entre bordes (160) entre losetas de láminas adyacentes en la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) es no lineal.
9. Pieza compuesta (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por el hecho de que la lámina híbrida (120) define una pluralidad de regiones de contacto entre bordes (160) entre losetas de láminas distintas adyacentes de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130).
10. Procedimiento (300) para formar la pieza compuesta (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo el procedimiento (300):
seleccionar, a partir de una selección (230) de losetas de láminas distintas, la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130);
posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) en una ubicación predeterminada (222) a lo largo de una superficie de colocación (220) de un mandril de colocación (210) para definir una primera región de la lámina híbrida (120) de la pieza compuesta (100);
seleccionar, a partir de la selección (230) de losetas de láminas distintas, la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130); y
posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) en otra ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación (220) para definir una segunda región de la lámina híbrida (120) de la pieza compuesta (100).
11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que la etapa de seleccionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) y seleccionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) se basan, por lo menos en parte, en por lo menos uno de:
(i) una función de una parte de la pieza compuesta (100) que está conformada por la ubicación predeterminada (222) a lo largo de la superficie de colocación (220);
(ii) una función de una parte de la pieza compuesta (100) que está conformada por la otra ubicación predeterminada a lo largo de la superficie de colocación (220);
(iii) una característica mecánica deseada de la parte de la pieza compuesta (100) que está conformada por la ubicación predeterminada (222);
(iv) una característica mecánica deseada de la parte de la pieza compuesta (100) que está conformada por la otra ubicación predeterminada;
(v) una característica eléctrica deseada de la parte de la pieza compuesta (100) que está conformada por la ubicación predeterminada (222); y
(vi) una característica eléctrica deseada de la parte de la pieza compuesta (100) que está conformada por la otra ubicación predeterminada.
12. Procedimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por el hecho de que:
(i) la etapa de seleccionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) incluye seleccionar la por lo menos una loseta de láminas distintas en base, por lo menos en parte, en por lo menos una propiedad de la loseta de láminas; y
(ii) la etapa de seleccionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) incluye seleccionar la por lo menos una loseta de láminas distintas en base, por lo menos en parte, en por lo menos otra propiedad de la loseta de láminas.
13. Procedimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por el hecho de que:
(i) la etapa de posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) es tal que la por lo menos una loseta de láminas distintas define una primera dirección de fibras; y
(ii) la etapa de posicionar por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) es tal que la por lo menos otra loseta de láminas distintas define una segunda dirección de fibras que es distinta de la primera dirección de fibras.
14. Procedimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por el hecho de que la etapa de posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) y la etapa de posicionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) incluye enclavar la por lo menos una loseta de láminas distintas y la por lo menos otra loseta de láminas distintas.
15. Procedimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado por el hecho de que, después de la etapa de posicionar la por lo menos una loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130) y antes de la etapa de posicionar la por lo menos otra loseta de láminas distintas de la pluralidad de losetas de láminas distintas (130), el procedimiento (300) incluye, además, calentar localmente la por lo menos una loseta de láminas distintas.
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