ITMI20001821A1 - Metodo per fabbricare un oggetto lin materiali compositi in fibra. - Google Patents

Description

"METODO PER FABBRICARE UN OGGETTO IN MATERIALI COMPOSITI IN FIBRA"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda in general la fabbricazione di oggetti usando materiali compositi in fibra e più particolarmente una tecnica per formare un oggetto quale una parte di una pala di rotore per un aeromobile avente una sagoma a sezione trasversale che varia lungo la sua lunghezza.

A causa di considerazioni quali il peso e la resistenza, i materiale compositi in fibra hanno un uso aumentato nelle strutture ad elevata tecnologia come le parti di un aeromobile. Essi hanno un uso aumentato in parti di aeromobili come profili aerodinamici, pale di rotore e simili elementi.

La progettazione di alcune parti è piuttosto complessa e risulta in’ strutture che non sono facili a fabbricare. Un esempio di tale struttura sono i componenti di pale per un rotore di elicottero od elica di aeromobile. Tali pale spesso hanno una struttura primaria portante il carico, tipicamente fabbricata lungo il bordo anteriore della pala. Una tale struttura viene indicata in questa relazione come longherone. Per alcuni tipi di aeromobili, in particolare rotori per elicotteri e rotori per aeromobili a rotore inclinabile, la sagoma del longherone è relativamente complessa.

Per esempio un longherone per una pala di rotore di un aeromobile a rotore inclinabile può avere una lunghezza dell'ordine da circa 4,5 m a circa 9 m. Lungo la lunghezza del longherone l'area in sezione trasversale varia nonché la sagoma di ciascuna sezione trasversale. Inoltre il longherone include uno svergolamento per scopi aerodinamici.

Numerose tecniche sono disponibili per fabbricare longheroni usando materiali compositi in fibra ma le tecniche anteriori non sono sempre adattabili ad oggetti dello stato attuale della tecnica. Per esempio una tecnica per fabbricare un longherone per una pala di aeromobile a rotore inclinabile comporta la formazione dell'oggetto in due pezzi. Una metà superiore e una metà inferiore vengono formate ciascuna separatamente su uno stampo sagomato e quindi accoppiate assieme su un altro stampo sagomato. L'attacco dei due pezzi assieme tipicamente comporta la deformazione delle due metà originariamente stampate. Tali tecniche tendono ad essere costose sia in termini di tempo di assemblaggio che di mano d'opera e nell'attrezzeria per fabbricare il prodotto.

Per aumentare la rigidità e la resistenza del prodotto, è desiderabile che più fibre possibili vengano applicate a lunghezza piena lungo il longherone. A causa della natura complessa della sagoma del longherone, ciò può essere difficile usando le tecniche anteriori.

Sarebbe desiderabile prevedere una tecnica ed il prodotto risultante per fabbricare sagome complesse come longheroni di rotore per pale di rotore di un aeromobile a rotore inclinabile. Sarebbe desiderabile che la tecnica fosse relativamente economica come costi sia di fabbricazione che di attrezzeria e fornisse una riproduzione accurata di una sagoma complessa prevista.

Pertanto in conformità con la presente invenzione un oggetto complesso quale un longherone per una pala di rotore di un aeromobile a rotore inclinabile, viene fabbricato da materiali compositi in fibra. Strisce di fibre intere vengono applicate lungo la lunghezza del longherone per massimizzare il numero di fibre a lunghezza piena usate nel longherone. Le aree in sezione trasversale lungo la lunghezza del longherone possono variare sia come sagoma che come area. Le fibre vengono applicate per adattarsi e formare questi sagome variabili. Le posizioni per le fibre vengono determinate definendo posizioni per le strisce per ciascuna sezione trasversale, quindi collegando assieme punti corrispondenti per specificare dove le strisce devono essere applicate.

Le originali particolarità che si ritengono caratteristiche dell'invenzione vengono riportate nelle rivendicazioni annesse. L'invenzione stessa tuttavia, nonché un modo preferito di impiego, ulteriori scopi e suoi vantaggi, verranno meglio compresi facendo riferimento alla seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione illustrativa quando esaminata assieme con i disegni annessi in cui:

la Fig. 1 è una vista prospettica di una pala di rotore di aeromobile;

la Fig. 2 è una vista in sezione trasversale di un longherone di pala di rotore includente sue sezioni trasversali selezionate;· la Fig. 3 è una vista in primo piano di diverse sezioni trasversali della fig. 2;

la Fig. 4 è una vista in primo piano di una singola sezione trasversale;

la Fig. 5 è una vista in primo piano di un'altra singola sezione trasversale;

la Fig. 6 è una vista di diverse sezioni trasversali mostrante il posizionamento di una singola striscia di fibre lungo il longherone; e

la Fig. 7 è un diagramma di flusso illustrante un metodo computerizzato preferito per definire i comandi per controllare una macchina automatizzata di posizionamento delle fibre per fabbricare il longherone preferito.

La seguente descrizione illustra l'applicazione della tecnica della presente invenzione per formare un componente di pala di rotore per un aeromobile a rotore inclinabile. Questo componente di pala indicato in questa relazione come longherone, ha una sagoma relativamente complessa che viene realizzata usando le tecniche dell'invenzione. Si comprenderà da parte delle persone esperte nella tecnica che molte altre parti aventi differenti sagome complesse, possono essere fabbricate usando le tecniche descritte appresso.

La Fig. 1 mostra una pala aerodinamica 10 adatta per l'impiego per esempio come pala di rotore su di un aeromobile a rotore inclinabile. Pale simili possono essere usate su elicotteri e altri aeromobili. Come è noto nella tecnica, una parte portante il carico della pala 12 formante il bordo anteriore, viene fabbricata per fornire la resistenza e rigidità primarie per la pala. Per gli scopi della presente descrizione il componente portante il carico della pala verrà indicato come longherone, usato come componente di pala di rotore per una pala di rotore di un aeromobile a rotore inclinabile .

Come si può vedere in Fig. 1, il longherone 12 si estende generalmente da una estremità di radice 14 ad una estremità di punta 16 della pala. La superficie esterna della pala 10 è liscia e sagomata aerodinamicamente in conformità dei requisiti dell'aeromobile sul quale viene usata. Come è tipico con le pale di questo tipo ma non è illustrato in Fig. 1, la pala non soltanto varia come dimensione e sagoma spostandosi dalla radice verso la punta, ma include anche uno svergolamento per generare più efficacemente portanza.

La fabbricazione di tali pale può essere estremamente costosa e complessa. In particolare il longherone 12 portante il carico è un componente critico costoso. Con l'uso aumentante di materiali compositi in fibra nella formazione di tali longheroni, sono possibili sagome più complesse. Ciò permette che un longherone venga meglio configurato per adattarsi alle necessità dell'aeromobile per il quale viene usato.

La Fig. 2 è un disegno in successione di un longherone 12 utile in una pala di rotore per aeromobile a rotore inclinabile. Nel disegno della Fig. 2 sono previste diverse sezioni trasversali 18-40 per il longherone 12. Da queste sezioni trasversali si possono facilmente vedere diverse caratteristiche del longherone 12.

Una caratteristica chiaramente mostrata in Fig. 2 è che il longherone 12 non è pieno per tutta la sua sezione trasversale. Invece per considerazioni di peso e di resistenza il longherone è cavo. Esso è tipicamente a forma di "D" ed è progettato per fornire il bordo anteriore della pala di rotore nonché il supporto principale per il resto della pala. Si può anche vedere facilmente dalle sezioni trasversali della Fig. 2 che le sagome delle varie sezioni trasversali 18-40 lungo la lunghezza del longherone non sono uguali. In questo longherone 12 vicino all'estremità di radice 14 le sezioni trasversali hanno uno spessore relativamente costante. In contrasto vicino all'estremità di punta 16 le sezioni trasversali hanno un volume maggiore lungo il bordo anteriore o di entrata del longherone.

Il longherone 12 della forma di realizzazione preferita è conforme a diverse regole di progettazione ingegneristiche. Una regola importante per la presente invenzione è che l'area in sezione trasversale del longherone non aumenti mai spostandosi dalla radice verso la punta. Così il volume di materiale necessario per formare l'estremità di punta del longherone è minore di quello necessario all'estremità di radice. Nel contesto della forma di realizzazione preferita il termine area in sezione trasversale significa l'area in sezione trasversale del longherone in cui si trova i materiale; la regione interna cava racchiusa del longherone non viene contata come parte dell'area in sezione trasversale .

La Fig. 3 è una vista ingrandita di cinque delle sezioni trasversali 22-30 della Fig. 2. Come si vede in Fig. 3, lo spessore del longherone lungo le superfici superiore ed inferiore è sostanzialmente costante. Nelle figure il longherone 12 è orientato in modo tale che la superficie superiore è alla destra e la superficie inferiore è alla sinistra. Mentre il longherone diventa più corto nella direzione dal bordo di entrata verso il bordo di uscita, la quantità di materiale necessario in corrispondenza del bordo di entrata aumenta. Così la quantità di materiale in corrispondenza del bordo di entrata della prima sezione trasversale mostrata in Fig. 3 è essenzialmente uguale lungo le superfici superiore ed inferiore, mentre quella mostrata nella quinta sezione trasversale della Fig. 3 è notevolmente maggiore.

Le Figg. 4 e 5 considerate assieme illustrano ulteriormente questa particolarità. Le Figg. 4 e 5 non sono disegnate nella stessa scala, con la Fig. 4 che è effettivamente circa il doppio più alta della Fig. 5. Come si può vedere da un confronto di queste due figure, l'area in sezione trasversale del longherone nella posizione in cui è stata presa la sezione trasversale 20 della Fig. 4, ha circa lo stesso spessore attraverso di essa. In contrasto in corrispondenza della sezione trasversale 40 della Fig. 5, il longherone ha un bordo di entrata 42 grandemente ingrandito allo scopo di soddisfare i criteri di progettazione aerodinamica. In queste due figure, le superfici superiore ed inferiore rispettivamente 46 e 44 del longherone 12 hanno sostanzialmente lo stesso spessore.

Una tecnica preferita per fabbricare la struttura desiderata verrà ora descritta in dettaglio. Il metodo preferito verrà descritto in unione con il suo impiego su una macchina di posizionamento di fibre Viper 1200 disponibile da Cincinnati. Tuttavia la stessa tecnica può essere usata su qualsiasi altra macchina che abbia le capacità descritte appresso.

Il longherone viene formato su un utensile che ha una sagoma che si conforma alla sagoma cava interna del longherone finito. Le facce superiore ed inferiore del longherone e il suo bordo di entrata sono formati sull'attrezzatura nella loro configurazione finale. Il bordo di uscita del longherone è aperto nel momento in cui viene formato sull'attrezzatura, e verrà chiuso e sigillato dopo che il longherone è stato tolto dall'utensile. Il bordo di uscita del longherone 12 è generalmente circa perpendicolare ad una corda del longherone che si estende dal bordo di entrata al bordo di uscita della pala.

Inizialmente uno strato di materiale in fibra come fibra di vetro viene disteso sopra l'utensile. Questo strato ha uno spessore costante sopra la superficie di lavoro dell'utensile. Quindi avviene il deposito di uno strato in conformità con la presente invenzione che definisce il volume e la sagoma del longherone .

Preferibilmente strisce di fibra di vetro vengono distese individualmente lungo la lunghezza del longherone. Come usate nella macchina Viper 1200 descritta sopra, queste strisce possono essere larghe fino a circa 4 cm con incrementi di 3 mm. Ciascuna striscia ha uno spessore di 0,4 mm. La distensione di queste strisce una sopra l'altra definisce un volume proporzionale al numero di strisce di fibra distese.

Lo scopo di disporre le strisce di fibra è quello di massimizzare il numero di strisce a lunghezza piena usate per fabbricare il longherone. Ciò rende massime la resistenza e la rigidità del longherone risultante. Inoltre è preferibile rendere massima la larghezza di ciascuna striscia quando possibile. Così una singola striscia avente una larghezza di circa 4 cm è preferibile a due strisce che abbiano una larghezza combinata di circa 4 cm. Inoltre una singola striscia avente una lunghezza di circa 3 m lungo il longherone è preferibile a due strisce separate aventi una lunghezza totale di 3 m.

In conformità con il metodo della forma di realizzazione preferita, le strisce vengono distese una alla volta sull'utensile e sullo strato sottostante iniziando in corrispondenza della radice del longherone lungo il bordo di uscita. La maniera con cui le strisce vengono inizialmente distese viene illustrata più chiaramente rispetta alla sezione trasversale 20 della Fig. 4. In Fig. 4 ciascuno dei contrassegni 50-56 e i restanti contrassegni non numerati, indicano un punto in corrispondenza del quale il centro di una striscia passa attraverso tale sezione trasversale, le strisce vengono distese in sequenza dal bordo aperto (di uscita) della sezione trasversale progredendo verso il bordo di entrata.

Un ordine preferito per distendere le strisce di fibra è il seguente. Quattro strisce vengono distese assieme in corrispondenza del bordo di uscita della superficie inferiore per formare lo spessore richiesto in corrispondenza dei contrassegni 50. Le successive quattro strisce vengono distese in corrispondenza del bordo di uscita della superficie .superiore in corrispondenza dei contrassegni 52. Quindi vengono distese quattro strisce adiacenti alle prime quattro strisce verso il bordo di entrata in corrispondenza dei contrassegni 54, seguite da quattro strisce in corrispondenza dei contrassegni 56. Questo tracciato alternato continua finché tutte le strisce sono distese nelle loro posizioni definite.

Si possono usare altri tracciati per distendere le strisce. A seconda della particolare applicazione, alcuni tracciati possono essere adatti mentre altri no. Un altro tracciato utile è quello di iniziare in corrispondenza del bordo di entrata da prima disponendo strisce in gruppi di quattro come descritto sopra. Il tracciato di distendere le strisce progredisce quindi indietro verso i bordi di uscita delle superfici superiore ed inferiore, preferibilmente alternandosi in una maniera simile a quella descritta precedentemente. Altri tracciati possono essere utili e diverranno chiari alle persone esperte nella tecnica.

Riferendosi alla Fig. 5, una sezione trasversale 40 eseguita vicino alla punta del longherone mostra l'effetto delle strisce che migrano verso il bordo di entrata. Qui come in Fig. 4, le strisce iniziano ad una larghezza di circa 4 cm. Poiché il longherone è molto più corto vicino alla punta nella direzione dal bordo di entrata verso il bordo di uscita, soltanto circa tre file di strisce sono necessarie per definire le superfici superiore ed inferiore 46-44 del longherone. Le strisce restanti sono impilate sul bordo di entrata per fornire il volume supplementare necessario in tal punto. Come illustrato in Fig. 5, un gran numero di strisce sono impilate sul bordo di entrata per definire la sua sagoma richiesta.

Le prime strisce 58 applicate al bordo di entrata sono larghe circa 4 cm, ma le successive strisce 60 diventano più strette. Vicino alla fronte del bordo di entrata 62 esse diventano molto piccole. Nella forma di realizzazione preferita le strisce possono diventare piccole fino a una larghezza minima di circa 3 mm che è quella che l'apparecchiatura è capace di fornire.

Per definire le posizioni delle strisce è necessario determinare il volume del longherone in varie posizioni. Ciò viene realizzato determinando l'area in sezione trasversale delle varie sezioni trasversali. Le Figg. 4 e 5 illustrano queste determinazioni .

Iniziando con le sezioni trasversali del longherone fornite dalle persone responsabili per la sua progettazione, una serie di curve sfalsate viene disposta su ciascuna sezione trasversale. Le curve rappresentano lo spessore dello strato che definisce la sagoma. Strati individuali di strisce di fibre verranno usati per costituire lo spessore necessario. Questi strati vengono mostrati nelle Figg. 4 e 5 e lo spessore degli strati rappresentato dalle curve corrisponde allo spessore delle strisce di fibra. Il numero di curve necessario per riempire il volume dello strato che definisce la sagoma dipende naturalmente dallo spessore dello strato che definisce la sagoma in varie posizioni. La forma di realizzazione mostrata richiede quattro strati di strisce di fibre per le superfici superiore ed inferiore. Il posizionamento delle curve sulle sezioni trasversali viene realizzato facilmente usando un opportuno programma CAD come noto nella tecnica.

Ciascuna sezione trasversale viene quindi considerata individualmente e le strisce di fibra vengono ubicate. Come mostrato nelle Figg. 4 e 5 vengono posti contrassegni usando il programma CAD per designare le ubicazioni delle mezzerie delle strisce di fibra.

Infine una volta che sono ubicati i centri per ciascuna sezione trasversale, è necessario collegare i punti corrispondenti sulle sezioni trasversali. Un punto da ciascuna sezione trasversale definisce una singola striscia di fibra e vengono presi in sequenza punti da ciascuna sezione trasversale per definire le ubicazioni delle varie strisce di fibra usate per formare lo strato che definisce la sagoma. Poiché il punto successivo disponibile viene usato per definire ciascuna striscia, le strisce tendono a migrare verso il bordo di entrata vicino alla punta del longherone.

La Fig. 6 illustra come una singola striscia 62 migra dalla superficie inferiore verso il bordo di entrata del longherone. Ciò è illustrativo della maniera con cui tutte le strisce che terminano sul bordo di entrata vengono distese. Vicino all'estremità di radice 14 del longherone, la striscia forma parte della superficie inferiore con la sua mezzeria in corrispondenza del punto 64. Approssimativamente a metà strada lungo la lunghezza del longherone, la stessa striscia 62 forma ancora parte della superficie inferiore come mostrato dalla mezzeria nel punto 66.

Tuttavia vicino alla punta del longherone, la lunghezza del longherone dal bordo di entrata a quello di uscita è molta più corta. A questo momento la striscia 62 viene applicata al bordo di entrata, le superfici superiore ed inferiore vicino alla punta essendo già state completate. Nello spazio tridimensionale la striscia tende a formare una parte di un'elica quando viene distesa dalla radice verso la punta.

Nella maggior parte dei casi l'area delle sezioni trasversali vicino alla punta è inferiore a quella vicino alla radice del longherone. Ciò viene realizzato per il fatto che le ultime strisce distese non si estendono per 1'intera lunghezza del longherone. Così il primo gruppo di strisce distese si estenderà per l'intera lunghezza del longherone, ma l'ultimo gruppo terminerà alquanto prima della punta.

L'esatta lunghezza delle strisce successive dipende dalle specifiche per l'area in sezione trasversale vicino alla punta.

Le aree in sezione trasversale vicino alla punta sono anche diminuite restringendo la larghezza delle strisce che vengono distese. La combinazione di alcune strisce più strette vicino alla punta del longherone-assieme con il numero inferiore di strisce che si estendono fino alla punta, fornisce un'area in sezione trasversale inferiore a quella vicino alla radice.

Una volta che tutte le strisce sono distese in conformità con la presente invenzione, ulteriori strati di spessore costante vengono preferibilmente formati sopra gli strati descritti che definiscono la sagoma. Questi strati esterni forniscono una superficie finita per il longherone. Una volta che il longherone è stato completamente formato sull'utensile, esso viene rimosso e chiuso in corrispondenza del bordo di uscita come è noto nella tecnica. Quindi esso viene trattato e attaccato al resto della pala come è anche noto nella tecnica.

Le fasi del metodo vengono preferibilmente effettuate su un calcolatore digitale per scopi generali. Uno qualsiasi di diversi programmi CAD ampiamente disponibili come l'ICAD disponibile dalla Knowledge Technologies International, sono adatti quando programmati per effettuare il processo descritto sopra. Il codice di programma per calcolare e definire le ubicazioni per le strisce di fibre in conformità con la seguente descrizione, viene usato in unione con il sistema CAD per generare un codice adatto per l'impiego da parte del controllore numerico nella macchina di posizionamento delle fibre. Il codice generato comanda la macchina di posizionamento delle fibre per posizionare in modo automatico e riproducibile le strisce di fibre nelle ubicazioni corrette.

Le operazioni da effettuare sul calcolatore per realizzare il metodo preferito sono relativamente semplici e vengono illustrate in Fig. 7. Inizialmente si genera una definizione del longherone che viene ricevuta dal programma 70. La generazione di tali definizioni nei sistemi CAD tridimensionali è ben nota nella tecnica e non forma parte del metodo inventivo. La definizione del longherone contiene numerose sezioni trasversali del longherone in varie ubicazioni. Questi sezioni trasversali sono sufficienti per definire completamente il longherone in tre dimensioni.

Una volta che è stata ricevuta la definizione del longherone, il metodo della forma di realizzazione preferita calcola le intersezioni di mezzeria delle strisce di fibra per ciascuna sezione trasversale nella definizione di longherone 72. Questo calcolo comporta la distensione delle strisce in file adiacenti come descritto sopra. Il numero di gruppi di strisce da distendere dipende dallo spessore dello strato di definizione della sagoma come descritto sopra. Questo calcolo può essere effettuato usando le capacità di qualsiasi sistema CAD appropriato.

In generale questa procedura considera ciascuna striscia di fibre in sequenza iniziando dal bordo di uscita delle superfici superiore ed inferiore. Data l'area da riempire per ciascuna sezione trasversale e l'area della striscia, la striscia può essere posta nella ubicazione richiesta attraverso una semplice procedura automatizzata. L'area in sezione trasversale di ciascuna striscia è semplicemente il prodotto del suo spessore e larghezza. Una volta che l'ubicazione richiesta delle strisce è stata determinata per una sezione trasversale, la procedura viene ripetuta per le restanti sezioni trasversali.

Una volta che tutte le mezzerie di striscia sono state poste su tutte le sezioni trasversali, le mezzerie di ciascuna striscia vengono collegate assieme attraverso le sezioni trasversali 74. Ciò fornisce l'ubicazione della striscia lungo la faccia del longherone. Ubicazioni corrispondenti su ciascuna sezione trasversale sono definite per essere per una singola striscia. Così la prima striscia definita può per esempio essere per lo strato interno usando le mezzerie più vicine al bordo di uscita della superficie superiore. La seconda striscia definita sarà quindi per la parte corrispondente della superficie inferiore. La striscia successiva da definire è per la seconda serie di mezzerie lungo il bordo di uscita della superficie superiore, seguita dai punti corrispondenti per la superficie inferiore. In questa maniera tutte le serie di incroci di mezzerie sono collegate assieme per definire le strisce da usare.

Quando ci si avvicina alla punta del longherone, saranno necessarie meno intersezioni di mezzeria per riempire lo spazio della sezione trasversale richiesta. Ciò significa che una o più strisce si arrestano prima della sezione trasversale in considerazione . La striscia viene semplicemente tagliata corta in corrispondenza dell'ultimo punto per cui essa ha una intersezione di mezzeria definita.

Nella forma di realizzazione preferita le strisce di fibre verranno mosse in una maniera alquanto a passi quando le loro mezzerie vengono distese. La dimensione del passo è uguale alla larghezza della striscia, nell'esempio attuale circa 4 cm. Ciò significa che il calcolo iniziale delle mezzerie di striscia può risultare in un brusco passo di circa 4 cm tra sezioni trasversali che possono essere distanti soltanto alcuni millimetri. Questi passi devono essere livellati in modo tale che si verifichi un movimento graduale della mezzeria del nastro verso il bordo di entrata del longherone. Usando qualsiasi procedura generale di curvatura disponibile nel programma CAD, la mezzeria viene ricalcolata per essere una curva graduale con il migliore adattamento che collega le intersezioni delle sezioni trasversali 76 di longherone.

Una serie di ubicazioni di intersezione di mezzeria nello spazio usata per una singola striscia di fibre, viene calcolata in 78 come serie di punti da raggiungere da parte della macchina di posizionamento delle fibre mentre alimenta un nastro continuo di fibre. Allo scopo che la striscia di fibre non venga ritorta rispetto alla superficie del longherone, è necessario calcolare in 78 e fornire un vettore normale per ciascun punto di intersezione. Usando questo vettore il controllore orienta la testa erogatrice di striscia in modo tale che la striscia di fibre venga distesa piatta contro gli strati precedentemente distesi del longherone.

A questo punto viene generata una serie di istruzioni per comandare il controllore dell'erogatore 80 di striscia di fibre. L'informazione disponibile comprende tutti i punti di intersezione di mezzeria di striscia. In corrispondenza di ciascun punto sono noti l'ubicazione e l'orientamento (definito dal vettore normale) di ciascun punto. La sequenza di punti usati per definire ciascuna striscia viene identificata. Infine è nota la larghezza della striscia in corrispondenza di ciascun punto. Questi dati vengono presentati come archivio al controllore in modo tale che esso possa applicare le strisce di fibra come è noto nella tecnica, il formato da usare per questo archivio dipende dal formato atteso dal controllore ed è noto alle persone esperte nella tecnica.

Variazioni alla tecnica descritta saranno chiare alle persone esperte in questo campo. Per esempio la forma di realizzazione preferita viene descritta in unione con regole di progettazione che prevedono un'area in sezione trasversale che non aumenta mai spostandosi dalla radice verso la punta del longherone. Tuttavia la tecnica può essere usata facilmente con modelli che non seguono questa regola. Se entrambe le estremità del prodotto risultante hanno un'area in sezione trasversale maggiore del centro/ le fibre possono essere distese da entrambe le estremità verso il centro. Se l'area in sezione trasversale aumenta e diminuisce diverse volte, saranno necessarie strisce di fibre più corte e verranno distese da un punto di partenza diverso da una delle estremità.

Questo sistema può essere necessario se per esempio si devono disporre pesi o altri materiali nel longherone durante o dopo la fabbricazione. L'ideale è di usare soltanto fibre a lunghezza piena ma l'avvicinarsi il più possibile a questo obbiettivo in generale renderà massime le proprietà fisiche importanti del longherone .

Si possono usare altre variazioni se l'apparecchiatura di posizionamento delle fibre è capace di trattarle. Per esempio se l'apparecchiatura è atta a disporre spessori differenti di strisce di fibre, di ciò si può tener conto quando si fa il posizionamento originario della striscia. Tuttavia si può usare lo stesso sistema generale descritto sopra.

In generale la tecnica preferita comprende il metodo di definire i punti come i punti di mezzeria per ciascuna striscia di fibra su una pluralità di sezioni trasversali di una sagoma complessa. Si definiscono abbastanza punti per ciascuna sezione trasversale per riempire l'area richiesta in sezione trasversale per tale sezione. I punti per le varie sezioni trasversali vengono quindi combinati in serie, una per ogni sezione trasversale, per definire le strisce di fibre da posizionare. Queste serie di punti vengono quindi fornite al controllore per la macchina di posizionamento delle fibre che quindi forma la sagoma sotto controllo automatico.

La struttura risultante è formata da tante fibre di lunghezza piena e larghezza piena quanto possibile, dando la massima resistenza e rigidità. Le strisce di fibre individuali si avvolgono come necessario attraverso la faccia della sagoma per riempire i volumi definiti. Ciò permette di creare sagome che non possono essere formate facilmente o non possono essere formate del tutto usando tecniche anteriori.

La tecnica preferita risulta in costi di attrezzatura e fabbricazione che sono notevolmente inferiori a quelli ottenibili usando le tecniche anteriori . Ciò rende sagome complesse migliorate commercialmente abbordabili aumentando le prestazioni dei prodotti fabbricati usando tali sagome.

Benché sia stata descritta in dettaglio una forma di realizzazione preferita, si comprenderà da parte delle persone esperte nella tecnica che l'ambito dell'invenzione è definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1.Metodo per formare un oggetto composito in fibra comprendente le operazioni di: selezionare una pluralità di sezioni trasversali che definiscono l'oggetto; definire una pluralità di punti su ciascuna sezione trasversale come punti di posizionamento per una striscia di fibre; raggruppare serie di punti, un punto per ciascuna sezione trasversale, per definire posizionamenti per strisce continue dì fibre; ed applicare strisce ad un oggetto in corrispondenza delle serie di punti definiti e raggruppati.
2. 2. Oggetto formato da una pluralità di strisce di fibra, comprendente : un corpo allungato formato da una pluralità di strisce continue di fibre; in cui le strisce si estendono da una estremità dell'oggetto verso una estremità opposta per una distanza prescelta, ed in cui le aree in sezione trasversale dell'oggetto non aumentano mentre ci si sposta verso l'estremità opposta,