ITMI20120604A1 - Cerniera in materiale composito e processo per la sua fabbricazione - Google Patents

Cerniera in materiale composito e processo per la sua fabbricazione Download PDF

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ITMI20120604A1
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flexible
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Attilio Masini
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Automobili Lamborghini Spa
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Description

CERNIERA IN MATERIALE COMPOSITO E PROCESSO PER LA SUA
FABBRICAZIONE
La presente invenzione riguarda una cerniera in materiale composito, in particolare una cerniera che può essere fissata od integrata in due parti in materiale composito che devono essere collegate tra loro in maniera girevole. La presente invenzione riguarda anche un processo per fabbricare tale cerniera.
EP 1738895 descrive una cerniera comprendente due gruppi di strati di fibre di carbonio impregnati con resina epossidica, i quali strati sono disposti sopra e sotto un substrato di fibre aramidiche impregnate con una resina poliuretanica. Detta cerniera nota à ̈ complessa e costosa da fabbricare, in quanto richiede strati di fibre preimpregnate.
Per risolvere tale problema WO 2012/035465 descrive una cerniera comprendente due gruppi di strati di fibre disposti sopra e sotto due bordi opposti di un substrato di materiale flessibile e compatibile per l’adesione con resine per materiali compositi, in modo che una porzione centrale del substrato non à ̈ coperta da questi strati, in cui il substrato e gli strati sono incorporati in una resina polimerizzata e flessibile.
La cerniere di EP 1738895 e WO 2012/035465 presentano una linea di piegatura relativamente netta e repentina tra una porzione rigida ed una porzione flessibile. Se deformate, queste cerniere note presentano uno spigolo molto accentuato tra le due porzioni, con conseguenti problemi di concentrazione degli sforzi e quindi di rapida usura.
Un altro problema di tali cerniere note à ̈ rappresentato dalla loro finitura estetica, poiché non à ̈ possibile realizzare un prodotto in cui le due porzioni appaiano ben definite, quasi isolate tra loro.
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di fornire una cerniera esente da tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con una cerniera ed un processo di fabbricazione le cui caratteristiche principali sono specificate rispettivamente nelle rivendicazioni 1 e 18, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle restanti rivendicazioni.
Grazie alla sua particolare struttura stratificata, la cerniera secondo la presente invenzione consente di ottenere una porzione flessibile avente una rigidezza flessionale variabile in funzione della distanza dalla porzione rigida, in modo da ottenere una cerniera relativamente più resistente e più versatile delle cerniere note. Tale resistenza può essere aumentata notevolmente applicando particolari strati di fibre di rinforzo sopra il substrato e sopra i fogli flessibili, in particolare su fori ricavati in questi fogli flessibili, in modo che questi ultimi sono "pinzati" nella porzione rigida della cerniera. La rigidezza flessionale della porzione flessibile può essere controllata facilmente sovrapponendo i fogli flessibili con opportune disposizioni e dimensioni.
La finitura estetica della cerniera à ̈ migliorata grazie all'interfaccia netta e pulita tra la porzione rigida e la porzione flessibile, che può essere accentuata da una fessura disposta tra queste porzioni.
Il substrato della porzione rigida à ̈ preferibilmente provvisto di un particolare smusso che facilita la stesura dei fogli flessibili e rendere meno brusca l'interfaccia tra la porzione rigida e la porzione flessibile della cerniera. Per contro, à ̈ possibile accentuare quest'interfaccia lasciando una porzione non smussata sul bordo del substrato e/o disponendo questo bordo di fianco ad una particolare nervatura ricavata sullo stampo per la fabbricazione della cerniera, la quale nervatura previene il passaggio di resina dalla porzione rigida alla porzione flessibile.
Il substrato descritto nella domanda di brevetto italiana MI2012A000307 ed i tessuti in fibra di carbonio descritti nelle domande di brevetto italiane MI2012A000244 e MI2012A000245 sono particolarmente idonei per l'applicazione nella presente cerniera.
La cerniera può essere fabbricata con un particolare processo che à ̈ facile e veloce da realizzare, soprattutto se si impiegano strati di fibre pre-impregnati di resina come strati di rinforzo.
Ulteriori vantaggi e caratteristiche della cerniera e del processo secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di alcune loro forme realizzative con riferimento agli annessi disegni in cui:
- la figura 1 mostra una vista dall’alto di una prima forma realizzativa della cerniera durante una prima fase del processo;
- la figura 2 mostra la sezione II-II di figura 1;
- la figura 3 mostra la cerniera di figura 2 durante una seconda fase del processo; - la figura 4 mostra la cerniera di figura 2 durante una terza fase del processo;
- la figura 5 mostra la cerniera di figura 2 alla fine del processo;
- la figura 6 mostra una vista dall’alto di una seconda forma realizzativa della cerniera durante una fase del processo;
- la figura 7 mostra la sezione VII-VII di figura 6; e
- la figura 8 mostra la cerniera di figura 7 alla fine del processo.
Facendo riferimento alle figure 1 e 2, si vede che in una prima fase del processo almeno un substrato 1, in particolare avente una forma sostanzialmente prismatica, di materiale composito rigido viene disposto su almeno una superficie funzionale di uno stampo 2 per materiali compositi. Un foglio distaccante 3, noto come peel-ply, può essere disposto tra lo stampo 2 ed il substrato 1. Lo spessore del substrato 1 à ̈ maggiore di 1 mm, in particolare compreso tra 1 e 5 mm. Un bordo 1a del substrato 1 à ̈ provvisto di uno smusso 1b sul lato opposto allo stampo 2. Lo smusso 1b forma un angolo a compreso tra 1° e 45° con la superficie del bordo 1a del substrato 1 opposta allo smusso 1b, ossia la superficie del substrato 1 a contatto con lo stampo 2, la larghezza w1 dello smusso 1b à ̈ compresa tra 5 e 60 mm, e/o l'altezza h dello smusso 1b à ̈ compresa tra il 50% ed il 100% dello spessore del substrato 1. L'estremità 1c del bordo 1a provvisto dello smusso 1b comprende preferibilmente anche una porzione non smussata che ha un'altezza compresa tra 0,3 e 0,7 mm, in particolare 0,5 mm, ed à ̈ arrotondata o sostanzialmente perpendicolare alla superficie del substrato 1 a contatto con lo stampo 2.
Il substrato 1 à ̈ preferibilmente una lastra in CFRP (Carbon-fiber-reinforced polymer) fabbricata con un processo SMC (Sheet Molding Compound), come il prodotto ed il processo descritti nella domanda di brevetto italiano MI2012A000307, che viene incorporata qui per riferimento. In particolare, il substrato 1 à ̈ una lastra contenente fibre di carbonio aventi una lunghezza compresa tra 5 e 50 mm ed annegate in maniera casuale in una matrice di resina vinilestere-fenolica che à ̈ già stata polimerizzata. La rigidezza flessionale del substrato 1 à ̈ maggiore di 0,1 Nm/rad, in particolare maggiore di 100 Nm/rad.
Facendo riferimento alla figura 3, si vede che in una seconda fase del processo almeno un primo strato 4 (indicato con una linea ingrossata) di resina per materiali compositi à ̈ applicato sulla superficie del substrato 1 opposta allo stampo 2, in modo da coprire almeno parzialmente lo smusso 1b. La larghezza w2 del primo strato di resina 4 à ̈ compresa tra 5 e 50 mm. Il primo strato di resina 4 à ̈ applicato sul bordo 1a del substrato 1 in modo da lasciare preferibilmente scoperta dal primo strato di resina 4 una porzione 1d del bordo 1a adiacente all'estremità 1c. La distanza d1 tra l'estremità 1c del bordo 1a del substrato 1 ed il primo strato di resina 4, ovvero la larghezza di detta porzione scoperta 1d, à ̈ preferibilmente compresa tra 1 e 15 mm, in particolare compresa tra 3 e 5 mm.
Un primo foglio flessibile 5 comprendente fibre à ̈ disposto sullo stampo 2, ossia sul foglio distaccante 3, e copre almeno parzialmente il bordo 1a del substrato 1, in modo che il bordo 1a del substrato 1 à ̈ compreso tra lo stampo 2 ed il primo foglio flessibile 5. Il primo strato di resina 4 à ̈ a sua volta compreso tra il substrato 1 ed il primo foglio flessibile 5, che à ̈ tuttavia a diretto contatto con il substrato 1 in detta porzione 1d del bordo 1a non coperta dal primo strato di resina 4.
Un secondo strato 6 (sempre indicato con una linea ingrossata) di resina per materiali compositi à ̈ applicato sul primo foglio flessibile 5, in modo che le due superfici di almeno una prima porzione 5a del primo foglio flessibile 5 a contatto con il substrato 1 sono provviste rispettivamente del primo strato di resina 4 e/o del secondo strato di resina 6. Il secondo strato di resina 6 à ̈ applicato anche su una seconda porzione 5b del primo foglio flessibile 5, avente una larghezza sostanzialmente uguale alla distanza d1, che à ̈ adiacente alla porzione 1d del substrato 1 ed à ̈ priva del primo strato di resina 4. Il secondo strato di resina 6 à ̈ applicato anche su una terza porzione 5c del primo foglio flessibile 5 che à ̈ a contatto con lo stampo 2 o col foglio distaccante 3, ossia sporge oltre il bordo 1a del substrato 1.
Un secondo foglio flessibile 7 comprendente fibre à ̈ disposto almeno parzialmente sul primo foglio flessibile 5, in modo che almeno una porzione del secondo strato di resina 6 à ̈ compreso tra il primo foglio flessibile 5 ed il secondo foglio flessibile 7. Nella presente forma realizzativa il secondo foglio flessibile 7 à ̈ interamente disposto sul primo foglio flessibile 5, però in una forma realizzativa alternativa una porzione del secondo foglio flessibile 7 può estendersi oltre il primo foglio flessibile 5 ed essere disposto su una porzione 1e del substrato 1 adiacente al bordo 1a, nel qual caso il primo strato di resina 4 e/o il secondo strato di resina 6 si estendono tra il secondo foglio flessibile 7 e la porzione 1e del substrato 1 per unire il secondo foglio flessibile 7 al substrato 1. La distanza d2 tra l'estremità 1c del bordo 1a del substrato 1 e l'estremità del bordo del secondo foglio flessibile 7 disposto sul substrato 1 à ̈ maggiore di 5 mm, in particolare compresa tra 5 e 50 mm, più in particolare tra 15 e 25 mm. Una porzione 7a del secondo foglio flessibile 7 à ̈ unita alla terza porzione 5c del primo foglio flessibile 5 mediante il secondo strato di resina 6. La larghezza w3 di detta porzione 7a à ̈ maggiore di 2 mm, in particolare compresa tra 3 e 30 mm, più in particolare tra 3 e 5 mm.
Il primo foglio flessibile 5 e/o il secondo foglio flessibile 7 sono preferibilmente provvisti di uno o più fori 8, 9, in cui un foro 8 del primo foglio flessibile 5 à ̈ disposto almeno parzialmente su un foro 9 del secondo foglio flessibile 7. I fori 8, 9 sboccano preferibilmente sullo smusso 1b del substrato 1 e sono preferibilmente praticati sui fogli flessibili 5, 7 prima che questi ultimi sono disposti sul substrato 1.
In un'altra forma realizzativa, uno o più ulteriori fogli flessibili (non mostrati in figura) comprendenti fibre, i quali possono essere provvisti di ulteriori fori disposti sui fori 8, 9, possono essere disposti uno sopra l'altro sul primo foglio flessibile 5, sul secondo foglio flessibile 7 e/o sul substrato 1, almeno uno strato di resina per materiali compositi essendo applicato tra due fogli flessibili adiacenti.
Facendo riferimento alla figura 4, si vede che in una terza fase del processo uno o più strati 10 di fibre preferibilmente impregnate con resina non ancora polimerizzata, noti anche come strati pre-preg, sono disposti sul substrato 1, sul primo foglio flessibile 5, sul secondo foglio flessibile 7 e/o sugli eventuali ulteriori fogli flessibili disposti sul primo foglio flessibile 5 e/o sul secondo foglio flessibile 7, in modo da coprire i fori 8, 9. Il primo foglio flessibile 5 ed il secondo foglio flessibile 7 sono quindi compresi tra il substrato 1 e gli strati di fibre 10. In particolare, quattro strati 10 di fibre di carbonio impregnate aventi uno spessore compreso tra 0,1 e 1 mm, in particolare tra 0,2 e 0,4 mm, ed una forma sostanzialmente uguale sono disposti almeno parzialmente uno sull'altro sul substrato 1, sul primo foglio flessibile 5 e sul secondo foglio flessibile 7. La larghezza w4 degli strati 10 di fibre di carbonio impregnate à ̈ compresa tra 20 e 50 mm.
Un nastro sigillante 11 Ã ̈ preferibilmente applicato su un bordo dello strato superiore di fibre 10 e sul foglio flessibile superiore, in particolare il secondo foglio flessibile 7, per creare una barriera alla resina degli strati 10.
In una fase successiva del processo, non mostrata nelle figure, lo stampo 2 provvisto del substrato 1, dei fogli flessibili 5, 7 e degli strati 10 di fibre impregnate viene sigillato in un sacco a vuoto ed introdotto in un'autoclave, nel quale viene sottoposto ad una pressione compresa tra 3 e 6 bar e ad una temperatura compresa tra 100 e 120 °C per un tempo compreso tra 1 e 3 ore, in modo da polimerizzare il primo strato di resina 4, il secondo strato di resina 6 e la resina degli strati 10 di fibre impregnate.
Facendo riferimento alla figura 5, si vede che alla fine del processo tale insieme, una volta estratto dall'autoclave, raffreddato e separato dallo stampo 2 e dal foglio distaccante 3, comprende una porzione rigida 12 corrispondente al substrato 1 ed alla porzione dei fogli flessibili 5, 7 unita in un solo pezzo al substrato 1 mediante gli strati di resina 4, 6. La porzione rigida 12 à ̈ quindi solidale ad una porzione flessibile 13 corrispondente alla porzione dei fogli flessibili 5, 7 che non à ̈ unita al substrato 1 e può essere piegata rispetto alla porzione rigida 12 nel modo indicato dalle linee tratteggiate. La rigidezza flessionale in una sezione della porzione flessibile 13, ossia il raggio di curvatura in questa sezione quando la porzione flessibile 13 viene piegata, à ̈ inversamente proporzionale alla sua distanza dalla porzione rigida 12. Il substrato 1 forma un solo pezzo anche con gli strati 10 di fibre impregnate sia attraverso la porzione di questi strati che sono uniti al substrato 1 sia attraverso la resina che à ̈ penetrata nei fori 8, 9 dei fogli flessibili 5, 7. Una fessura 14 à ̈ disposta tra la porzione rigida 12 e la porzione flessibile 13, ossia tra la porzione 5b del primo foglio flessibile 5 non provvista del primo strato di resina 4 e la porzione 1d adiacente all'estremità 1c del bordo 1a del substrato 1.
Facendo riferimento alle figure 6 e 7, si vede che in una seconda forma realizzativa, simile alla prima forma realizzativa se non descritto e/o illustrato diversamente, almeno un bordo 21a di un substrato 21 à ̈ disposto di fianco ad una nervatura 22a che sporge dalla superficie funzionale di uno stampo 22. La nervatura 22a presenta una forma sostanzialmente prismatica a sezione trapezoidale, con angoli alla base compresi tra 80° e 90°. L'altezza della nervatura 22a à ̈ preferibilmente maggiore dello spessore del substrato 21. Una porzione 25a di un primo foglio flessibile 25 à ̈ applicata sul substrato 21 mediante almeno un primo strato di resina 24 che copre la superficie del bordo 21a del substrato 21 opposto allo stampo 22 fino alla sua estremità adiacente alla nervatura 22a. Il primo foglio flessibile 25 sporge dal bordo 21a del substrato 21, supera la nervatura 22a e prosegue sulla superficie funzionale dello stampo 22. Un secondo foglio flessibile 27 à ̈ applicato sul primo foglio flessibile 25 mediante un secondo strato di resina 26 che copre il primo foglio flessibile 25 fino ad una porzione adiacente allo stampo 22, ossia disposta oltre la nervatura 22a. Anche il secondo foglio flessibile 27 sporge dal bordo 21a del substrato 21, supera la nervatura 22a e prosegue su una seconda porzione 25c del primo foglio flessibile 25 disposta sulla superficie funzionale dello stampo 22. Il secondo foglio flessibile 27 copre la porzione 25a del primo foglio flessibile 25 ed una porzione 21e del substrato 21 adiacente al suo bordo 21a. Il secondo foglio flessibile 27 à ̈ unito alla porzione 21e del substrato 21 mediante uno strato di resina per materiali compositi, ad esempio il primo strato di resina 24 che si estende oltre il bordo 21a del substrato 21 verso la porzione 21e.
In una fase successiva del processo, non mostrata nelle figure, lo stampo 22 provvisto del substrato 21 e dei fogli flessibili 25, 27 viene sigillato in un sacco a vuoto ed introdotto in un'autoclave per essere sottoposto ad una pressione compresa tra 3 e 6 bar e ad una temperatura compresa tra 100 e 120 °C per un tempo compreso tra 1 e 3 ore, in modo da polimerizzare il primo strato di resina 24 ed il secondo strato di resina 26.
Facendo riferimento alla figura 8, si vede che alla fine del processo tale insieme, una volta estratto dall'autoclave, raffreddato e separato dallo stampo 22, comprende una porzione rigida 32 corrispondente al substrato 21 ed alla porzione dei fogli flessibili 25, 27 unita al substrato 21. La porzione rigida 32 forma un solo pezzo con una porzione flessibile 33 corrispondente alla porzione dei fogli flessibili 25, 27 che non à ̈ unita al substrato 21 e può essere piegata rispetto al substrato 21 nel modo indicato dalle linee tratteggiate.
Lo spessore del primo strato di resina 4, 24 e/o del secondo strato di resina 6, 26 Ã ̈ 6, 26 comprendono preferibilmente una resina termoindurente, in particolare una resina epossidica come ad esempio la resina Cytec FM87-1.
Lo spessore del primo foglio flessibile 5, 25 e/o del secondo foglio flessibile 7, 27 Ã ̈ compreso tra 0,1 e 0,5 mm, in particolare tra 0,2 e 0,3 mm. La rigidezza flessionale del primo foglio flessibile 5, 25 e/o del secondo foglio flessibile 7, 27 prima della polimerizzazione delle resine 4, 6, 24, 26 Ã ̈ minore di 0,1 Nm/rad.
Il primo foglio flessibile 5, 25 e/o il secondo foglio flessibile 7, 27 e/o gli eventuali ulteriori fogli flessibili comprendono preferibilmente un tessuto di fibra di carbonio che può essere secco, ossia non impregnato con resine, oppure impregnato con resine che sono flessibili quando polimerizzate. Detto tessuto in fibra di carbonio à ̈ laminato con una pellicola poliuretanica od acrilica, come il tessuto descritto nella domanda di brevetto italiano MI2012A000244 che viene incorporata qui per riferimento, e/o à ̈ impregnato con un'emulsione siliconica od acrilica come il tessuto descritto nella domanda di brevetto italiano MI2012A000245 che viene incorporata qui per riferimento.
E' ovvio che il termine cerniera va interpretato nel senso più ampio della presente invenzione, dato che i profili esterni del substrato 1, 21 e dei fogli flessibili 5, 7, 25, 27 possono avere differenti forme e dimensioni.
Eventuali varianti e/o aggiunte possono essere apportate dagli esperti del ramo alla forma realizzativa dell'invenzione qui descritta ed illustrata restando nell’ambito delle seguenti rivendicazioni. In particolare, ulteriori forme realizzative dell’invenzione possono comprendere le caratteristiche tecniche di una delle seguenti rivendicazioni con l’aggiunta di una o più caratteristiche tecniche, prese singolarmente od in qualsiasi combinazione reciproca, descritte nel testo e/o illustrate nei disegni.

Claims (24)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Cerniera comprendente una porzione rigida (12; 32) solidale ad una porzione flessibile (13; 33) atta ad essere piegata rispetto alla porzione rigida (12; 32), in cui detta porzione rigida (12; 32) comprende un substrato (1; 21) in materiale composito rigido e detta porzione flessibile (13; 33) comprende un primo foglio flessibile (5; 25), caratterizzata dal fatto che una prima porzione (5a; 25a) del primo foglio flessibile (5; 25) à ̈ unita almeno parzialmente al substrato (1; 21) mediante almeno un primo strato (4; 24) di resina per materiali compositi, in cui detta porzione flessibile (13; 33) comprende anche un secondo foglio flessibile (7; 27) unito almeno parzialmente mediante almeno un secondo strato (6; 26) di resina per materiali compositi sia a detta prima porzione (5a; 25a) del primo foglio flessibile (5; 25) sia ad almeno una seconda porzione (5b, 5c; 25c) del primo foglio flessibile (5; 25) che non à ̈ unita al substrato (1; 21).
  2. 2. Cerniera secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che una porzione del secondo foglio flessibile (27) Ã ̈ unita ad una porzione (21e) del substrato (21) mediante almeno uno strato di resina (24) per materiali compositi.
  3. 3. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta almeno una seconda porzione (5c; 25c) del primo foglio flessibile (5; 25) sporge oltre un bordo (1a; 21a) del substrato (1; 21).
  4. 4. Cerniera secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che una porzione (7a) del secondo foglio flessibile (7; 27) Ã ̈ unita mediante almeno uno strato di resina (26) per materiali compositi a detta almeno una seconda porzione (5c; 25c) del primo foglio flessibile (5; 25).
  5. 5. Cerniera secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che il primo foglio flessibile (5) Ã ̈ unito almeno parzialmente ad uno smusso (1b) realizzato in detto bordo (1a) del substrato (1).
  6. 6. Cerniera secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che lo smusso (1b) forma un angolo (a) compreso tra 1° e 45° con la superficie del bordo (1a) del substrato (1) opposta allo smusso (1b), la larghezza (w1) dello smusso (1b) Ã ̈ compresa tra 5 e 60 mm, e/o l'altezza (h) dello smusso (1b) Ã ̈ compresa tra il 50% ed il 100% dello spessore del substrato (1).
  7. 7. Cerniera secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che l'estremità (1c) del bordo (1a) provvisto dello smusso (1b) comprende una porzione non smussata che ha un'altezza compresa tra 0,3 e 0,7 mm, in particolare 0,5 mm.
  8. 8. Cerniera secondo una delle rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzata dal fatto che una fessura (14) à ̈ disposta tra una porzione (5b) del primo foglio flessibile (5) ed una porzione (1d) adiacente all'estremità (1c) di detto bordo (1a) del substrato (1).
  9. 9. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che uno o più ulteriori fogli flessibili sono disposti uno sopra l'altro sul primo foglio flessibile, sul secondo foglio flessibile e/o sul substrato, almeno uno strato di resina per materiali compositi essendo applicato tra due fogli flessibili adiacenti.
  10. 10. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che uno o più di detti fogli flessibili (5, 7) sono provvisti di uno o più fori (8, 9) che sboccano sul substrato (1).
  11. 11. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta porzione rigida (12) comprende uno o più strati di fibre (10) che sono uniti in un solo pezzo mediante resina polimerizzata al substrato (1), al primo foglio flessibile (5), al secondo foglio flessibile (7) e/o ad eventuali ulteriori fogli flessibili disposti sul primo foglio flessibile (5) e/o sul secondo foglio flessibile (7), in cui il primo foglio flessibile (5) ed il secondo foglio flessibile (7) sono compresi tra il substrato (1) e gli strati di fibre (10).
  12. 12. Cerniera secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che uno o più di detti strati di fibre (10) coprono fori (8, 9) praticati nel primo foglio flessibile (5) e/o nel secondo foglio flessibile (7).
  13. 13. Cerniera secondo al rivendicazione 11 o 12, caratterizzata dal fatto che un nastro sigillante (11) Ã ̈ applicato su un bordo dello strato superiore di fibre (10) e sul foglio flessibile superiore (7).
  14. 14. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la rigidezza flessionale in una sezione della porzione flessibile (13; 33) Ã ̈ inversamente proporzionale alla sua distanza dalla porzione rigida (12; 32).
  15. 15. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che uno o più di detti strati (4, 6; 24, 26) di resina comprendono una resina termoindurente.
  16. 16. Cerniera secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che uno o più di detti fogli flessibili (5, 7; 25, 27) comprendono un tessuto di fibra di carbonio.
  17. 17. Cerniera secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto tessuto in fibra di carbonio à ̈ laminato con una pellicola poliuretanica od acrilica e/o à ̈ impregnato con un'emulsione siliconica od acrilica.
  18. 18. Processo per fabbricare una cerniera, caratterizzato dalle seguenti fasi: - disporre un substrato (1; 21) in materiale composito su almeno una superficie funzionale di uno stampo (2; 22); - disporre un primo foglio flessibile (5; 25) sul substrato (1; 21), in cui almeno un primo strato (4; 24) di resina per materiali compositi à ̈ disposto tra una prima porzione (5a; 25a) del primo foglio flessibile (5; 25) ed il substrato (1; 21); - disporre un secondo foglio flessibile (7; 27) sia su detta prima porzione (5a; 25a) del primo foglio flessibile (5; 25) sia su una seconda porzione (5b, 5c; 25c) del primo foglio flessibile (5; 25), in cui almeno un secondo strato (6; 26) di resina per materiali compositi à ̈ disposto tra il secondo foglio flessibile (7; 27) e dette porzioni (5a, 5b, 5c; 25a, 25c) del primo foglio flessibile (5; 25); - polimerizzare detti strati (4, 6; 24, 26) di resina in modo da ottenere una porzione rigida (12; 32) solidale ad una porzione flessibile (13; 33) atta ad essere piegata rispetto alla porzione rigida (12; 32), in cui detta porzione rigida (12; 32) comprende il substrato (1; 21) e detta porzione flessibile (13; 33) comprende il primo foglio flessibile (5; 25) ed il secondo foglio flessibile (7; 27).
  19. 19. Processo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il primo foglio flessibile (5; 25) sporge sullo stampo (2; 22) da un bordo (1a; 21a) del substrato (1; 21).
  20. 20. Processo secondo la rivendicazione 18 o 19, caratterizzato dal fatto che almeno un bordo (21a) del substrato (21) Ã ̈ disposto di fianco ad una nervatura (22a) che sporge dalla superficie funzionale dello stampo (22).
  21. 21. Processo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il primo foglio flessibile (25) sporge dal bordo (21a) del substrato (21), supera la nervatura (22a) e prosegue sulla superficie funzionale dello stampo (22).
  22. 22. Processo secondo la rivendicazione 20 o 21, caratterizzato dal fatto che l'altezza della nervatura (22a) Ã ̈ maggiore dello spessore del substrato (21).
  23. 23. Processo secondo una delle rivendicazioni da 18 a 22, caratterizzato dal fatto che il primo strato (4; 24) di resina e/o il secondo strato (6; 26) di resina sono applicati rispettivamente sul primo foglio flessibile (5; 25) e/o sul secondo foglio flessibile (7; 27), quando questi ultimi sono rispettivamente già disposti sul substrato (1; 21) e/o sul primo foglio flessibile (7; 27) disposti sullo stampo (2; 22).
  24. 24. Processo secondo una delle rivendicazioni da 18 a 23, caratterizzato dal fatto che il primo foglio flessibile (5) e/o il secondo foglio flessibile (7) sono provvisti di uno o più fori (8, 9) prima di essere disposti rispettivamente sul substrato (1) e/o sul primo foglio flessibile (7) disposti sullo stampo (2).
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CN201380019580.2A CN104220688B (zh) 2012-04-13 2013-04-10 复合材料的铰链以及其生产方法
US14/386,202 US9038241B2 (en) 2012-04-13 2013-04-10 Hinge in composite material and process for its manufacture
RU2014142884/05A RU2604745C2 (ru) 2012-04-13 2013-04-10 Шарнир из композитного материала и способ его изготовления
ES13725776.2T ES2586129T3 (es) 2012-04-13 2013-04-10 Bisagra de material compuesto y proceso para su fabricación
SA113340473A SA113340473B1 (ar) 2012-04-13 2013-04-13 مفصلة في مادة مركبة وعملية لتصنيعها
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017174961A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Composite Technology And Applications Limited A method of manufacturing a composite component
DE102016119088A1 (de) * 2016-10-07 2018-04-12 Ab Elektronik Gmbh Pedalvorrichtung mit Scharnierteil
WO2018142962A1 (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法
US10501969B2 (en) * 2017-02-23 2019-12-10 Unhinged Solutions Llc Encapsulated flexible hinges
NL2019712B1 (en) * 2017-10-12 2019-04-23 Paperfoam B V Hinging product and apparatus and method for forming a hinging product
JP2020063095A (ja) * 2018-10-16 2020-04-23 帝人株式会社 構体及びヒンジ体
CN112635954B (zh) * 2020-12-07 2022-12-16 上海卫星工程研究所 可折叠空间天线在轨展开自锁定驱动铰链及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1738895A1 (de) * 2005-06-29 2007-01-03 Sgl Carbon Ag Gelenk
WO2012035465A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Automobili Lamborghini S.P.A. Hinge for composite materials and process for its manufacture

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2201968A (en) * 1937-06-30 1940-05-21 Firm Erwin Behr Hinge
US3222437A (en) * 1962-06-18 1965-12-07 Hercules Powder Co Ltd Process for simultaneously molding and expanding stereoregular polypropylene to form a hinge
US3445052A (en) * 1966-08-22 1969-05-20 Phillips Petroleum Co Hinged laminate
SU543727A1 (ru) * 1975-03-25 1977-01-25 Устройство дл фиксации двери транспортного средства в открытом положении
JPS60143863U (ja) * 1984-03-05 1985-09-24 当麻硬板株式会社 連結部材
US4809402A (en) * 1985-11-01 1989-03-07 Rockwell International Corporation Non-metallic composite piano hinge
US4885820A (en) * 1987-10-30 1989-12-12 Packaging Industries Group, Inc. Plastic hinge, hinged material, and method for hinging
US4923741A (en) * 1988-06-30 1990-05-08 The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration Hazards protection for space suits and spacecraft
US5350614A (en) * 1991-07-25 1994-09-27 United Technologies Corporation All composite article of manufacture including first and second composite members joined by a composite hinge
US5851634A (en) * 1992-08-11 1998-12-22 E. Khashoggi Industries Hinges for highly inorganically filled composite materials
US5318422A (en) * 1992-11-05 1994-06-07 Erland Robert K Vacuum bag molding apparatus with channel and spline edge-seal
DE69703990T2 (de) * 1996-11-19 2001-07-19 Centre National D'etudes Spatiales, Paris Automatische gelenkverbindung, selbstverriegelnd und dämpfend und mit solcher verbindung ausgestettetes gelenk
US5945053A (en) * 1998-03-13 1999-08-31 Hettinga; Siebolt Extruded-in fabric hinge and method of making same
JP3451041B2 (ja) * 1999-09-17 2003-09-29 川崎重工業株式会社 フラップヒンジ機構およびその製造方法ならびにフラップヒンジ装置
DE19955007A1 (de) * 1999-11-16 2001-05-17 Achim Hack Faltfähiger Plattenwerkstoff
US6630094B2 (en) * 2001-03-20 2003-10-07 Vidpro International, Inc. Flexible plastic hinge having tear resistance
US6936321B2 (en) * 2002-04-24 2005-08-30 Lear Corporation Blow molded article having an integrally molded living hinge and method of making the same
US20040058182A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Strait Michael A. Glass preform with living hinge
WO2004095717A2 (en) * 2003-04-17 2004-11-04 Nokia Corporation Bi-stable hinge and systems using same
US7482048B2 (en) * 2005-04-22 2009-01-27 Azdel, Inc. Composite thermoplastic sheets including an integral hinge
FR2936551B1 (fr) * 2008-09-26 2014-01-17 Centre Nat Etd Spatiales Dispositif comportant au moins une charniere integree en materiau composite a renfort de liaison ininterrompu.
US8438702B2 (en) * 2011-01-06 2013-05-14 Nokia Corporation Flexible hinge for electronic devices

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1738895A1 (de) * 2005-06-29 2007-01-03 Sgl Carbon Ag Gelenk
WO2012035465A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Automobili Lamborghini S.P.A. Hinge for composite materials and process for its manufacture

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