MX2011006988A - Preforma tejida con refuerzos integrales fuera del eje. - Google Patents

Abstract

Se describe una preforma tridimensional íntegramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos a partir de una tela tejida que tiene una primera, segunda y tercera capa de tela tejida opcional. Una pluralidad de hilos se entretejen sobre una región entre la primera y segunda capas de tela tal que la primera capa de tela es plegable relativa con la segunda capa de tela. Una pluralidad adicional de hilos se entretejen sobre una región entre la segunda y tercera capa de tela tal que la tercera capa de tela es plegable relativa con la segunda capa de tela. En el plegamiento de las capas de tela tejidas, se forma la preforma tridimensonal íntegramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones.

Description

PREFORMA TEJIDA CON REFUERZOS INTEGRALES FUERA DEL EJE CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en general a preformas tejidas y se refiere particularmente a preformas tejidas utilizadas en materiales compuestos reforzados, los cuales se pueden tejer en plano y plegar en su conformación final, la conformación final que tiene un refuerzo en dos o más direcciones .

INCORPORACIÓN A MANERA DE REFERENCIA Todas las patentes, solicitudes de patente, documentos, referencias, instrucciones del fabricante, descripciones, especificaciones del producto, y hojas del producto para cualquier producto mencionado en este documento se incorporan por este medio a manera de referencia, y se pueden emplear en la práctica de la invención.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Ahora es difundido el uso de materiales compuestos reforzados para producir componentes estructurales, particularmente en aplicaciones donde sus características deseables se buscan por ser ligeras en peso, fuertes, duraderas, térmicamente resistentes, de autosoporte y adaptables para ser formadas y conformadas. Estos componentes se utilizan, por ejemplo, en aplicaciones aeronáuticas, aeroespaciales, satelitales, recreacionales (como en botes y autos de carreras) y otras aplicaciones.

Típicamente estos componentes consisten de materiales de refuerzo incrustados en materiales de matriz. El componente de refuerzo se puede hacer de materiales tales como vidrio, carbono, cerámica, aramida, polietileno, y/u otros materiales que exhiban propiedades físicas, térmicas, químicas deseadas y/u otras, la principal entre las cuales es mayor resistencia contra el fallo en la tensión. A través del uso de estos materiales de refuerzo, el cual se vuelve finalmente un elemento constituyente del componente terminado, las características deseadas de los materiales de refuerzo, tal como resistencia muy alta, se imparten al componente compuesto terminado. Los materiales de refuerzo constituyentes típicamente, se pueden tejer, urdir o de otra manera orientar en configuraciones y conformaciones deseadas para preformas de refuerzo. Se pone usualmente atención particular para asegurar la utilización óptima de las propiedades por lo cual se han seleccionado los materiales de refuerzo constituyentes. Usualmente estas preformas de refuerzos se combinan con el material de matriz para formar componentes terminados deseados o para producir materias primas de trabajo para la producción final de los componentes terminados.

Después de que se ha construido la preforma de refuerzo deseada, el material de matriz se puede introducir a y en la preforma, para que típicamente la preforma de refuerzo se incruste en el material de matriz y el material de matriz rellena las áreas intersticiales entre los elementos constituyentes de la preforma de refuerzo. El material de matriz puede ser cualquiera de una amplia variedad de materiales, tales como epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinílico, cerámica, carbono y/u otros materiales, los cuales también exhiben propiedades físicas, térmicas, químicas deseadas y/u otras. Los materiales seleccionados para el uso como la matriz pueden o no ser los mismos como aquella de la preforma de refuerzo y pueden o no tener propiedades físicas, químicas, térmicas comparables u otras. Típicamente, sin embargo, no serán de los mismos materiales o tendrán propiedades físicas, químicas, térmicas comparables u otras, puesto que un objetivo usual buscado en la utilización de compuestos en primer lugar es lograr una combinación de características en el producto terminado que no sea alcanzable a través del uso de un material constituyente solo. De esta manera combinada, la preforma de refuerzo y el material de matriz luego se pueden curar y estabilizar en la misma operación mediante termoendurecimiento y otros métodos conocidos, y luego ser sometidos a otras operaciones hacia la producción del componente deseado. Es significativo observar en este punto que después de ser curadas de esta manera, las masas después solidificadas del material de matriz se adhieren normalmente muy fuerte al material de refuerzo (por ejemplo, la preforma de refuerzo) . Como resultado, la tensión en el componente terminado, particularmente por la vía de su material de matriz que actúa como un adhesivo entre las fibras, se puede transferir efectivamente a y llevar por el material constituyente de la preforma de refuerzo.

De manera frecuente, es deseado producir componentes en configuraciones que son distintas de las conformaciones geométricas sencillas como (per se) placas, láminas, sólidos rectangulares o cuadrados, etcétera. Una forma para hacer esto es combinar estas conformaciones geométricas básicas en las formas más complejas deseadas. Una combinación típica se hace al unir preformas de refuerzo hechas como se describe anteriormente en un ángulo (típicamente un ángulo recto) con respecto el uno al otro. Los propósitos usuales para estos arreglos angulares de preformas de refuerzo unidas es crear una conformación deseadas para formar una preforma de refuerzo que incluya una o más de paredes de extremo o intersecciones "T" por ejemplo, o para reforzar la combinación resultante de las preformas de refuerzo y la estructura compuesta que se produce contra la deflexión o falla en la que se expone a fuerzas exteriores, tales como presión o tensión. En cualquier caso, una consideración relacionada es hacer cada unión entre los componentes constituyentes tan fuerte como sea posible. Dada la resistencia muy alta deseada de los constituyentes de la preforma de refuerzo per se, la debilidad de la unión se vuelve, de manera efectiva, un "eslabón débil" en una "cadena" estructural.

Un ejemplo de una configuración intersección se expone en la Patente de E.U.A. No. 6,103,337, la descripción de la cual se incorpora en este documento a manera de referencia. Esta referencia expone un medio efectivo de unión junto con dos placas de refuerzo en una forma T.

Se han hecho varias otras propuestas en el pasado para elaborar tales uniones. Se ha propuesto formar y curar un elemento de panel y un elemento endurecedor angulado separados entre si, con el último que tiene una sola superficie de contacto de panel o que se bifurca en un extremo para formar dos superficies de contacto de. panel o planas, divergentes. Los dos componentes luego se juntan al unir adhesivamente la(s) superficie ( s) de contacto de panel del elemento endurecedor a una superficie de contacto del otro componente utilizando un adhesivo termoendurecible u otro material adhesivo. Sin embargo, cuando se aplica tensión al panel curado o la capa delgada de la estructura compuesta, las cargas en valores inaceptablemente bajos dan por resultado fuerzas (de desprendimiento) las cuales separan el elemento endurecedor del panel en su interface puesto que la resistencia efectiva de la unión es aquella del material de matriz y no del adhesivo.

El uso de pernos de metal o remaches en la interface de estos componentes es inaceptable debido a que estas adiciones destruyen por lo menos parcialmente y debilitan la integridad de las estructuras compuestos mismos, agregan peso, e introducen diferencias en el coeficiente de la expansión térmica como entre estos elementos y el material circundante .

Se han basado otros procedimientos para resolver este problema en el concepto de introducir fibras de alta resistencia a través del área de la unión a través del uso de tales métodos como cocido de uno de los componentes al otro y dependen de la hebra de cocido para introducir estas fibras de refuerzo dentro y a través del sitio de unión. Un procedimiento tal se muestra en la patente de E.U.A. No. 4,331,495 y su contraparte divisional, Patente de E.U.A. No. 4,256,790. Estas patentes dan a conocer uniones que se han hecho entre un primer y segundo panel compuesto hecho de capas de fibras adhesivamente unidas. El primer panel se bifurca en un extremo para formar dos superficies de contacto de panel co-planas, divergentes en la forma de la técnica previa, que se han unido al segundo panel por costuras de hebra compuesta flexible no curada a través de ambos paneles. Los paneles y la hebra luego se han "co-curado" es decir, curado simultáneamente. Otro método para mejorar la resistencia de unión se expone en la patente de E.U.A. No. 5,429,853. Sin embargo, este método es similar a los métodos previamente descritos debido a que los elementos distintos separadamente construidos se unen conjuntamente por la costura de un tercer hilo o fibra entre las dos. Sin considerar que procedimiento se utiliza, la estructura resultante tendrá uniones relativamente débiles en las interfaces entre las piezas individuales, y se requerirá trabajo de contacto sustancial para cortar e intercalar las capas individuales.

Aunque la técnica previa ha buscado mejorar en la integridad estructural del compuesto reforzado y ha logrado éxito, particularmente en el caso de la Patente de E.U.A. No. 6,103,337, existe un deseo para mejorar el mismo o tratar el problema a través de un procedimiento diferente del uso de adhesivos o acoplamiento mecánico. En este sentido, un procedimiento podría ser al crear una estructura tridimensional ("3D") tejida mediante máquinas especializadas. Sin embargo, el gasto implicado es considerable y raramente es deseable tener una máquina de tejido dirigida a crear una sola estructura. A pesar de este hecho, las preformas 3D que se pueden procesar en componentes compuestos reforzados de fibra son deseables debido a que proporcionan una resistencia incrementada relativa con los compuestos laminados bidimensionales convencionales. Estas preformas son particularmente útiles en aplicaciones que requieren que el compuesto lleve cargas fuera del plano. Sin embargo, las preformas de la técnica previa planteadas anteriormente se han limitado en su capacidad de soportar altas cargas fuera del plano, para ser tejidas en un proceso de tejido automatizado, y para mejorar el espesor variante de las porciones de la preforma.

Otro enfoque seria tejer una estructura bidimensional ("2D") y plegarla en una conformación 3D para que el panel se endurezca integramente, es decir los hilos se inter-tejen continuamente entre la base plana o la porción del panel y el endurecedor. Un ejemplo de una estructura tejida 2D que se pliega en la conformación 3D se da a conocer en la Patente de E.U.A. No. 6,874,543, el contenido completo de la cual se incorpora en este documento a manera de referencia. Las preformas de fibra con conformaciones estructurales especificas, tal como por ejemplo, "T", "I", "H" o secciones transversales "Pi", se pueden urdir en un telar de lanzadera convencional, y varias patentes existentes describen el método para tejer esas estructuras (Patente de E.U.A. No. 6,446,675 y Patente de E.U.A. No. 6,712,099, por ejemplo). Otro procedimiento para construir paneles endurecidos se expone en la Patente de E.U.A. No. 6,019,138, el contenido completo de la cual se incorpora en este documento a manera de referencia, la cual da a conocer un método para elaborar paneles endurecidos con endurecedores de refuerzo en tanto las direcciones de urdimbre como de relleno. Como se da a conocer, este método logra el refuerzo en dos direcciones a través del sobre-tejido, o simplemente tejer altos puntos en la porción de panel de la preforma. En toda la técnica previa, sin embargo se han construidos preformas para que los endurecedores tengan una orientación ya sea de 0 grados o +/-90 grados.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, existe una necesidad por una preforma íntegramente tejida que proporciona refuerzo en dos o más direcciones que se pueda tejer en un proceso utilizando un telar convencional sin ningunas modificaciones especiales. Específicamente, existe una necesidad por una preforma íntegramente tejida con endurecedores fuera del eje donde los endurecedores están orientados en una dirección o ángulo diferente a 0 y +/- 90 grados, o los endurecedores fuera del eje se forman en combinación con endurecedores que están orientados en la dirección de 0 y 90 +/- grados.

La presente invención elimina las uniones débiles planteadas en las estructuras de la técnica previa al tejer íntegramente la capa delgada y los endurecedores de modo que existe una fibra continua a través de por lo menos algunas interfaces .

Una modalidad ejemplar de la invención es una preforma íntegramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos a partir de una tela base tejida. La estructura incluye una primera capa de tela tejida, una segunda capa de tela tejida, y una pluralidad de hilos intertejidos entre la primera capa de tela tejida y la segunda capa de tela tejida, en donde la pluralidad de hilos se entretejen sobre una región entre la primera capa de tela y la segunda capa de tela, y la primera capa de tela se pliega relativa con la segunda capa de tela tal que se forma un primer endurecedor fuera del eje en la preforma. La primera capa de tela tejida se corta desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida en una o más regiones. Una primera porción en un primer lado en una región entretejida de la primera capa de tela tejida se pliega conjuntamente con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la primera capa de tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una primera dirección. La preforma tejida también puede incluir una tercera capa de tela tejida, y una pluralidad de hilos entretejidos entre la segunda capa de tela tejida y la tercera capa de tela tejida, donde la pluralidad de hilos se entretejen sobre una región de la segunda capa de tela y la tercera capa de tela, .y la tercera capa de tela se pliega relativa con la segunda capa de tela tal que se forma un segundo endurecedor fuera del eje en la preforma. La tercera capa de tela tejida se corta desde una superficie de fondo de la segunda capa de tela tejida en una o más regiones. Una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la tercera capa de tela tejida se pliega junto' con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la tercera capa de tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una segunda dirección.

Otra modalidad ejemplar de la invención es un compuesto reforzado con fibra que incluye una preforma integramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos a partir de una tela base tejida. La estructura incluye una primera capa de tela tejida, una segunda capa de tela tejida y una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera capa de tela tejida y la segunda capa de tela tejida, en donde la pluralidad de hilos se entretejen sobre una región entre la primera tela y la segunda tela, y la primera tela se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un primer endurecedor fuera del eje en la preforma.

Todavía otra modalidad ejemplar de la invención es una preforma íntegramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos a partir de una tela base tejida. La estructura incluye una primera capa de tela tejida, una segunda capa de tela tejida y una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera capa de tela tejida y la segunda capa de tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, en donde la primera tela se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje. La primera capa de tela tejida se corta desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida en una o más regiones. La preforma tejida también puede incluir una tercera capa de tela tejida, y una pluralidad de hilos entretejidos entre la segunda capa de tela tejida y la tercera capa de tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, en donde la tercera tela se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un tercer endurecedor en una tercera dirección en la preforma, y una porción del tercer endurecedor se pliega para formar un cuarto endurecedor en una cuarta dirección en una preforma, el cuarto endurecedor es un endurecedor fuera del eje. La tercera capa de tela tejida se puede cortar desde una superficie de fondo de la segunda capa de tela tejida en una o más regiones.

Todavía otra modalidad ejemplar de la invención es un compuesto reforzado con fibra que incluye una preforma íntegramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos a partir de una tela base tejida. La estructura incluye una primera capa de tela tejida, una segunda capa de tela tejida, una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera capa de tela tejida y la segunda capa de tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, en donde la primera tela se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en una preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

Todavía otra modalidad ejemplar de la invención es un método para formar una preforma íntegramente tejida que incluye las etapas de proporcionar dos o más capas de tela tejida, entretejer una pluralidad de hilos de una primera capa de tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda capa de tela tejida, la primera capa de tela tejida que es plegable en relación con la segunda capa de tela tejida, cortar una porción de la primera capa de tela tejida desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida, y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda capa de tela tejida para formar un primer endurecedor fuera del eje en la preforma. El método también puede incluir las etapas de plegar una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la primera capa de tela tejida junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la primera capa de tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una primera dirección. El método puede incluir además las etapas de entretejer una pluralidad de hilos de una tercera capa de tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda capa de tela tejida, la tercera capa de tela tejida que es plegable en relación con la segunda capa de tela tejida, cortar una porción de la tercera capa de tela tejida desde una superficie de fondo de la segunda capa de tela tejida, y plegar la porción de la tercera tela relativa con la segunda capa de tela tejida para formar un segundo endurecedor fuera del eje en la preforma. Una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la tercera capa de tela tejida se puede plegar junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la tercera capa de tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una segunda dirección.

Todavía otra modalidad ejemplar de la invención es un método para formar un compuesto reforzado con fibra que incluye las etapas de formar una preforma íntegramente tejida al proporcionar dos o más capas de tela tejida, entretejer una pluralidad de hilos de una primera capa de tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda capa de tela tejida, la primera capa de tela tejida que es plegable en relación con la segunda capa de tela tejida, cortar una porción de la primera capa de tela tejida desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida, y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda capa de tela tejida para formar un primer endurecedor fuera del eje en la preforna.

Todavía otra modalidad ejemplar de la invención es un método para formar una preforma íntegramente tejida que incluye las etapas de proporcionar dos o más capas de . tela tejida, entretejer una pluralidad de hilos de una primera capa de tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda capa de tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, la primera capa de tela tejida que es plegable en relación con la segunda capa de tela tejida, cortar una porción de la primera capa de tela tejida desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida, y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda capa de tela tejida tal que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje. El método también puede incluir entretejer una pluralidad de hilos de una tercera capa de tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda capa de tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, la tercera capa de tela tejida que es plegable en relación con la segunda capa de tela tejida, cortar una porción de la tercera capa de tela tejida desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida, y plegar la porción de la tercera tela relativa con la segunda capa de tela tejida tal que se forma un tercer endurecedor en una tercera dirección en la preforma, y una porción del tercer endurecedor se pliega para formar un cuarto endurecedor en una cuarta dirección en la preforma, el cuarto endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

Todavía otra modalidad de la invención es un método para formar un compuesto reforzado con fibra que incluye las etapas de formar una preforma integramente tejida al proporcionar dos o más capas de tela tejida, entretejer una pluralidad de hilos de una primera capa de tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda capa de tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, la primera capa de tela tejida que es plegable en relación con la segunda capa de tela tejida, cortar una porción de la primera capa de tela tejida desde una superficie superior de la segunda capa de tela tejida, y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda capa de tela tejida tal que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

" Aunque se hace referencia a preformas tejidas con endurecedores fuera del eje, el presente método se puede utilizar para elaborar preformas de cualquier conformación, tal como, por ejemplo, preformas tejidas en forma de H o en forma de I.

El presente método se puede utilizar para tejer preformas con espesores variables o endurecedores de altura variable que pueden ser paralelos o angulados entre si. La preforma se puede tejer utilizando cualquier patrón conveniente para la fibra de urdimbre, es decir, capa a capa, a través del entrelazado de ángulo de espesor, ortogonal, etcétera. Mientras que se prefiere la fibra de carbono, la invención es aplicable a prácticamente cualquier otro tipo de fibra .

Los diversos aspectos de la novedad que caracterizan la invención se indican en particularmente las reivindicaciones adjuntas y forman una parte de esta descripción. Para un mejor entendimiento de la invención, sus ventajas de operación y objetos específicos logrados mediante sus usos, se hace referencia al tema descriptivo acompañante en el cual las modalidades preferidas, pero no limitantes de la invención se ilustran y los dibujos acompañantes en los cuales los componentes correspondientes son identificados por los mismos números de referencia.

Los términos "que comprende" y "comprende" en esta descripción pueden significar "que incluye" e "incluye" o pueden tener el significado comúnmente dado al término "que comprende" o "comprende" en la ley de Patente de E.U.A. Los términos "que consiste esencialmente de" o "consiste esencialmente de" si se utilizan en las reivindicaciones tienen el significado atribuidos a los mismos en la ley de patente de E.U.A. Otros aspectos de la invención se describen en o son obvios de (y dentro del ámbito de la invención) a la siguiente descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las figuras acompañantes, las cuales se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional de la invención, se incorporan en y constituyen una parte de esta especificación. Las figuras presentadas en este documento ilustran diferentes modalidades de la invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención. En las figuras: La FIGURA 1 es una fotografía de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; la FIGURA 2 es una fotografía de una preforma tejida que se corta y se pliega de acuerdo con un aspecto de la invención; la FIGURA 3 es una maqueta de papel de la preforma mostrada en la FIGURA 2; la FIGURA 4 es una representación esquemática de una preforma de esta manera tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; la FIGURA 5 es una representación esquemática de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; la FIGURA 6 es una representación esquemática de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; las FIGURAS 7-15 son vistas de sección transversal de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; las FIGURAS 16-18 son representaciones esquemáticas de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; las FIGURAS 19 (a) -19(b) son maquetas de papel de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; las FIGURAS 20 (a) -20(c) son fotografías de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención; las FIGURAS 21 (a) -21(d) son fotografías de una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de la invención las FIGURAS 22 (a) -22 (b) son maquetas de papel una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de invención; y la FIGURA 23 es una representación esquemática una preforma tejida, de acuerdo con un aspecto de invención .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Esta divulgación describe varias técnicas para tejer una preforma de fibra que se puede procesar en un componente compuesto que consiste de una capa delgada con endurecedores integrales en múltiples direcciones. Los tipos de estructuras descritos en esta descripción se pueden utilizar en estructuras aeroespaciales tales como paneles de alas, paneles de fuselaje y superficies de control, por ejemplo. Una de las técnicas de acuerdo con una modalidad ejemplar es particularmente bien adecuada para el caso donde los endurecedores forman hexágonos que proporcionan refuerzo en las direcciones de 0o, +60°, y -60°, y otra técnica de acuerdo con otra modalidad ejemplar es bien adecuada para proporcionar refuerzo en prácticamente cualquier dirección, es decir, los endurecedores se pueden formar en prácticamente cualquier dirección. El segundo procedimiento se describirá para dos casos: 1) el caso donde los endurecedores forman hexágonos (es decir, refuerzo de 0/160°), y 2) el caso donde los endurecedores están en las direcciones de ±45°. Este segundo caso también es apropiado con componentes más complicados, tal como plegados I o canales donde solo una porción de la estructura requiere refuerzo fuera del eje; la cinta de un plegado I, por ejemplo.

Ambos procedimientos superan una de las limitaciones primarias de las capas delgadas tejidas 3D, particularmente que pueden proporcionar únicamente refuerzo en las direcciones de 0o y 90°. Esta configuración es relativamente débil cuando se cargan en un esfuerzo cortante en plano. La adición de endurecedores de ±45° proporciona una ruta de carga adicional para llevar esta carga de esfuerzo cortante, incrementando en consecuencia el endurecimiento y resistencia de la estructura. Los casos reforzados de 0/±60° por otra parte proporcionan rigidez cuasi-isotrópica en el plano de la capa delgada. Ambas técnicas están basadas en el intercambio de las posiciones de los pares de fibras de urdimbre y/o trama ya que se tejen a través de la tela. En el primer procedimiento, sin embargo, las fibras intercambian solamente posiciones en una dirección, por ejemplo.

Volviendo ahora a las figuras, las FIGURAS 1 y 2 son fotografías de una preforma ejemplar que se forma al utilizar el primer procedimiento. La FIGURA 1 muestra la preforma 100 en su etapa de tela conforme sale del tela, y la FIGURA 2 muestra la misma preforma después de que la capa superficial de la tela se ha cortado y la preforma 100 se pliega en su conformación final. Las ubicaciones donde las posiciones de intercambio de fibras de trama 50 se puede observar como la serie de las lineas horizontales cortas en la FIGURA 1.

La tela en estas fotografías consiste de, por ejemplo, cuatro capas de entrelazado y una capa superficial. La capa superficial puede formar los endurecedores y las capas de entrelazado pueden formar la capa delgada. Algunas de las fibras de trama en la capa superficial, por ejemplo, las posiciones de intercambio con las fibras de trama en la segunda capa de entrelazado, fijan en consecuencia la capa superficial a la capa delgada. El espaciamiento de las fibras de trama se puede diseñar para que los endurecedores formen un hexágono regular cuando la capa superficial se corta y se pliega. Por consiguiente, la invención de acuerdo con una modalidad ejemplar puede ser una preforma tejida para un substrato con paredes laterales integrales formadas en un arreglo hexagonal.

El objetivo en este punto es tejer una preforma de una pieza que consiste de un substrato con paredes laterales integrales que se pueden formar en un arreglo hexagonal. Las paredes laterales consisten de dos capas de tela que se pliegan para ser perpendiculares al substrato. Una maqueta de papel de una sección de repetición 25 de la preforma 100 se muestra en la FIGURA 3. Se debe observar que hay una fibra continua entre el substrato y las paredes laterales en dos de los seis lados de cada hexágono.

La preforma 100 se divide en nueve regiones 1-9, como se muestra en la FIGURA 4. La dirección de la fibra 1 se puede alinear con ya sea el urdimbre o trama, pero las paredes laterales que se conectan integramente al substrato siempre serán paralelas a la dirección de la fibra 1. La preforma 100 incluye por lo menos dos capas, capa 1 y capa 2, por ejemplo como se muestra en la FIGURA 5. Las fibras en la dirección 1 siempre permanecen completamente dentro de una sola capa, pero las fibras en la dirección 2 cambian periódicamente de una capa a la siguiente en las intersecciones entre algunas regiones. Es útil definir varios grupos de fibras de dirección 2, como se muestra en la FIGURA 5. Las fibras de dirección 2 en el Grupo A se tejen en la capa 1 en la región 1 y en la capa 2 en la región 2. De manera similar, las fibras de dirección 2 en el grupo b se tejen en la capa 1 en la región 2 y en la capa 2 en la región 1. Las relaciones similares se mantienen para las fibras de dirección 2 en los grupos E y F, e I y J. En contraste, las fibras de dirección 2 en los Grupos C y G siempre se tejen en la capa 1, y las fibras de dirección 2 en los grupos D y H siempre se tejen en la capa 2.

Una arquitectura de fibra ejemplar de acuerdo con una modalidad de la presente invención se muestra en la FIGURA 6. Para propósitos de demostración, dirección 1 se refiere a la dirección de urdimbre y la dirección 2 se refiere a la dirección de trama. Se ha dibujado una serie de direcciones transversales para poner en claro las posiciones de varias fibras en cada región. La posición en el plano de cada corte de sección transversal se muestra en la Figura 6. Como se puede observa, los cortes de sección transversal se ilustran en pares (es decir, A-A y A-A, por ejemplo) , de modo que todas las fibras de urdimbre requeridas para fijarse en todas las fibras de trama se podrían separar en dos grupos.

A través de las posiciones de espesor de los cortes de sección transversal en la dirección de trama se muestran en la FIGURA 7, como ejemplo. Los círculos representan fibras de trama 60 que van perpendiculares al ojo del observador y las líneas continuas representan las fibras de urdimbre 80. La FIGURA 7 también muestra que hay cuatro capas, por ejemplo, en la preforma. La capa 1 consiste de una sola capa de tela, la cual no se intercambia con ninguna otra capa en esa sección transversal particular; sin embargo, existen intercambios en otras secciones transversales. Las capas 2, 3, y 4 están entrelazándose actualmente. Las capas 1 y 4 se agregan simplemente para demostrar como el espesor del substrato se puede acumular; sin embargo, no son necesarias para la práctica de la invención.

Las posiciones de espesor pasante de los cortes de sección transversal en la dirección de urdimbre se muestran en la FIGURA 8. En la FIGURA 8, los circuios representas las fibras de urdimbre 80 que van perpendiculares al ojo del observador y las lineas continuas representan las fibras de trama 60. Las secciones transversales de urdimbre para el corte A-A se muestran en la FIGURA 9. La fibra de urdimbre 80 en la capa 1 es continua a través de todas las regiones en todas las secciones transversales de urdimbre. Estas fibras de urdimbre se vuelven las fibras longitudinales en las paredes laterales en el plegamiento. La fibra de urdimbre 80 en las capas 2, 3, y 4 son continúas a través de todas las regiones en todas las secciones transversales de urdimbre. Se pueden agregar capas adicionales para incrementar el espesor del substrato como puede ser evidente para una persona de experiencia ordinaria en la técnica.

Las secciones transversales similares para los cortes B-B, C-C, y D-D se muestran en las FIGURAS 10-12, respectivamente. Las diferencias entre las secciones transversales A-A a D-D son las posiciones relativas de las fibras de trama 60 en las capas 1 y 3. Se va a observar, sin embargo, que las fibras de trama 60 en las capas 1 y 3 no cambias las capas en las regiones 3 y 7.

Ahora, las secciones transversales de trama se muestran en las FIGURAS 13-15. Las fibras de trama 60 en las capas 2 y 4 permanecen en una sola capa en todas las secciones transversales de trama. Con referencia a la columna de trama 1 para el corte de sección E-E en la parte superior de la FIGURA 13, la fibra de trama 60 en la capa 1 en la región 1 se teje en la capa 3 en la región 2. La fibra de trama 60 en la capa 3 en la región 1 se teje en la capa 1 en la región 2. Las fibras de trama 60 en la capa 1 se vuelven eventualmente las fibras transversales, relativas con la dirección longitudinal de los endurecedores , en las paredes laterales.

Como se menciona previamente, las fibras de trama 60 en las regiones 3 y 7 no se tejen entre las capas. Esto se muestra en la FIGURA 14 para la región 3. La FIGURA 15 muestra como las fibras de trama 60 en las capas 1 y 3 cambias posiciones conforme van de la región 4 a la región 5 a la región 6. Las secciones transversales para la región 7 y las regiones combinadas 8 y 9 no se han mostrado, pero son comparables con las secciones transversales para la región 3 y las regiones combinadas 1 y 2, respectivamente.

De acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención, se hacen una serie de cortes en la preforma 100 para permitir que las paredes laterales se abran. La primera etapa aqui es hacer cortes longitudinales (en la dirección de urdimbre) en la capa 1 en las posiciones mostradas en la FIGURA 16 por las flechas marcadas con el número 1 a lo largo de la línea punteada respectiva. La segunda etapa es una serie de cortes transversales entre los cortes longitudinales previos. Estos cortes se muestran en la FIGURA 16 por las flechas marcadas con el número 2 a lo largo de la línea punteada respectiva. Finalmente, otra serie de cortes longitudinales se hace en las ubicaciones mostradas en la FIGURA 16 por las flechas marcadas con el número 3 a lo largo de la línea punteada respectiva.

Las paredes laterales continuas luego se forman al plegar las dos mitades de la capa 1 para que sean perpendiculares al substrato, como se muestra en la FIGURA 17. Estas paredes laterales, sin embargo, solo se unirán al substrato en las intersecciones de las regiones 1 y 2, 4 y 5, 5 y 6, y 8 y 9. Las secciones de la pared lateral que no se unen al substrato son exactamente la longitud correcta para formas las paredes laterales restantes de un hexágono como se muestra en la FIGURA 18. Cada pared lateral incluirá dos capas de tela, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención.

Una maqueta de papel de una preforma 100, de acuerdo con esta modalidad, se muestra en su estado como tejido en la FIGURA 19(a). Las regiones 1-2, 4-6, y 8-9 representan grupos de fibras de trama que cambian posiciones entre las dos capas, y las regiones 3 y 7 representan grupos de fibra de trama que solo se tejen en la parte capa superior. La misma preforma 100 después del corte y plegamiento se muestran en la FIGURA 19(b). La conformación hexagonal de las paredes laterales es fácilmente evidente como se puede observar en la FIGURA 19(b).

Por lo tanto, de acuerdo con esta modalidad, una preforma integramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones se construyen a partir de una tela base tejida. La estructura de tela puede incluir una primera capa de tela tejida, una segunda capa de tela tejida, y una variedad de hilos entretejidos entre la primera capa de tela tejida y la segunda capa de tela tejida en una variedad de regiones independientes. La primera tela se corta y se pliega relativa con la segunda tela tal que un primer endurecedor se forma en una primera dirección en la preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje. La preforma tejida también puede incluir una tercera capa de tela tejida, y algunos hilos se pueden entretejer entre la segunda capa de tela tejida y la tercera capa de tela tejida en una variedad de regiones independientes. La tercera tela se corta y se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un tercer endurecedor en una tercera dirección en la preforma, y una porción del tercer endurecedor se pliega para formar un cuarto endurecedor en una cuarta dirección en la preforma, el cuarto endurecedor es un endurecedor fuera del ej e .

Se debe observar que la preforma se puede tejer en cualquier patrón seleccionado. Por ejemplo, el patrón de fibra de urdimbre se puede seleccionar de capa a capa, ortogonal, y estilos de entrelazado en ángulo. Los filos entretejidos pueden ser hilos de urdimbre y/o trama. Estos hilos se pueden hacer de cualquier material, por ejemplo, carbono, nylon, rayón, fibra de vidrio, algodón, cerámica, aramida y polietileno.

La invención de acuerdo con una modalidad es un compuesto reforzado con fibra que incluye la preforma integramente tejida descrita en la modalidad anterior. La preforma, por ejemplo, se puede impregnar con un material de matriz, tal como por ejemplo, una resina. El compuesto se puede procesar por 'la vía de moldeo por transferencia de resina o filtración de vapor químico. El material de resina puede ser cualquiera de epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinílico, cerámica y carbono.

La invención de acuerdo con una modalidad ejemplar es un método para formar una preforma íntegramente tejida 200, similar a la primer excepto que las fibras en ambas direcciones intercambias posiciones entre los endurecedores y la capa delgada. Las fotografías de una tela 200 que utiliza este procedimiento se muestran en las FIGURAS 20 (a) -(c). La tela 200 en estas fotos muestra un panel que tiene endurecedores en un arreglo hexagonal. El patrón hexagonal formado por las fibras que intercambiar ubicaciones es fácilmente evidente como se puede observar en la FIGURA 20 (a) .

Los segmentos en forma de hexágono de la capa superficial de la preforma 200 se pueden cortar para formar tres endurecedores, como se muestra en la FIGURA 20 (b) . Estos endurecedores se pliegan en su lugar para formar un arreglo hexagonal, por ejemplo, como se muestra en la FIGURA 20 (c) . Solamente un hexágono completo se muestra en esta fotografía, pero este elemento de repetición se puede duplicar sobre la superficie completa del panel como puede ser evidente para una persona de experiencia ordinaria en la técnica.

Este mismo método también se puede utilizar para formar una preforma 300 que tiene endurecedores en las direcciones de ±45° al arreglar las ubicaciones de intercambio en un patrón de diamante antes que un patrón hexagonal, por ejemplo, como se muestra en las FIGURAS 21(a)-(d) . Se va a observar que las FIGURA 21(c) y 21(d) son lados opuestos, por ejemplo, lado superior y lado de fondo, de la misma preforma 300. En este caso el endurecedor de +45° sobre un lado se puede equilibrar por un endurecedor de -45° sobre el lado opuesto, por ejemplo. No es, sin embargo, una condición necesaria y configuraciones con endurecedores sobre solamente un lado que estén dentro del alcance de la presente invención .

Por lo tanto, de acuerdo con esta modalidad, una preforma integramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones se pueden construir a partir de una tela tejida. La tela puede incluir una primera capa de tela tejida, una segunda capa de tela tejida, y una variedad de hilos entretejidos entre la primera capa de tela tejida y la segunda capa de tela tejida. Algunos de los hilos se entretejen sobre una región entre la primera tela y la segunda tela, y la primera tela se corta y se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un primer endurecedor fuera del eje en la preforma. Una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la primera capa de tela tejida se pliega junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la primera capa de tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una primera dirección. La preforma tejida también puede incluir una tercera capa de tela tejida y una variedad de hilos entretejidos entre la segunda capa de tela tejida y la tercera capa de tela tejida. Algunos de los hilos se entretejen sobre una región entre la segunda tela y la tercera tela, y la tercera tela se corta y se pliega relativa con la segunda tela tal que se forma un segundo endurecedor fuera del eje en la preforma. Una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la tercera capa de tela tejida se pliega junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la tercera capa de tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una segunda dirección.

Como se describe en las modalidades previas, la preforma se puede tejer en cualquier patrón seleccionado. Por ejemplo, el patrón de fibra de urdimbre se puede seleccionar de capa a capa, ortogonal y estilos de entrelazado en ángulo. Los hilos entretejidos pueden ser hilos de urdimbre y/o trama. Estos hilos se pueden hacer de cualquier material, por ejemplo, carbono, nylon, rayón, fibra de vidrio, algodón, cerámica, aramida y polietileno.

La invención de acuerdo con una modalidad es un compuesto de reforzado con fibra que incluye la preforma integramente tejida descrita en la modalidad interior. La preforma, por ejemplo, se puede impregnar con un material de matriz, tal como por ejemplo, una resina para formar un compuesto. El compuesto se puede procesar por la via de moldeo por transferencia de resina o filtración de vapor químico. El material de resina puede ser cualquiera de epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinílico, cerámica, y carbono.

Como se menciona previamente, los métodos de la presente invención también se pueden incorporar en la cinta de plegados tejidos 3D que tienen pestañas y cintas integrales, por ejemplo, plegado I y canales. En estos casos, las ubicaciones de intercambio se ordenan para formar triángulos que colocarán endurecedores entre las pestañas. Aunque los endurecedores se pueden orientar en prácticamente cualquier ángulo, relativos a las pestañas, la orientación de ellas a ±45° maximiza su contribución a la resistencia al esfuerzo cortante y la rigidez del plegado. Otra orientación útil posible con esta técnica es cuando los endurecedores son perpendiculares a las pestañas, formando intercostales que soportan el plegado en la compresión de espesor pasante. Se muestran maquetas de papel de configuraciones típicas para un plegado I y para un canal en las FIGURAS 22(a) y 22(b), respectivamente .

La invención de acuerdo con una modalidad ejemplar es un método para formar una preforma íntegramente tejida 500, como se muestra en la FIGURA 23. En esta modalidad, las fibras de urdimbre y trama que se tejen en la superficie en la región 1 pueden intercambiar lugares con las fibras de urdimbre y trama complementarias que se han tejido en la capa delgada en la interface entre las regiones 1 y 2, por ejemplo. Estas mismas fibras pueden intercambiar lugares nuevamente en la intersección de las regiones 2 y 3. La lámina superior de la tela 500 se puede cortar en la dirección de urdimbre para producir el material que se pliega para formar los endurecedores de acuerdo con esta modalidad.

Aunque las modalidades preferidas de la presente invención y las modificaciones de las mismas se han descrito con detalle en este documento, se va a entender que esta invención no se limita a esta modalidad y modificaciones precisas, y que otras modificaciones y variaciones se pueden efectuar por una persona experta en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (68)

REIVINDICACIONES

1. Una preforma integramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construida a partir de una tela base tejida, la tela base caracterizada porque comprende : una primera tela tejida; una segunda tela tejida; y una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera tela tejida y la segunda tela tejida, en donde la pluralidad de hilos se interconectan sobre una región entre la primera tela y la segunda tela, y la primera tela se pliega con relación a la segunda tela de tal manera que forma un primer endurecedor fuera del eje en la preforma.

2. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera tela tejida se corta de una superficie superior de la segunda tela tejida en una o más regiones.

3. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la primera tela tejida se pliega junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la primera tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una primera dirección.

4. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende: una tercera tela tejida; y una pluralidad de hilos entretejidos entre la segunda tela tejida y la tercera tela tejida, en donde la pluralidad de hilos se entretejen sobre una región entre la segunda tela y la tercera tela, y la tercera tela se pliega con relación a la segunda tela de tal manera que se forma un segundo endurecedor fuera del eje en la preforma.

5. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la tercera tela tejida se corta desde una superficie de fondo de la segunda tela tejida en una o más regiones.

6. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la tercera tela tejida se pliega junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la tercera tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una segunda dirección.

7. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la tela base se teje de hilos o fibras de urdimbre y trama.

8. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el patrón de fibra de urdimbre es un patrón seleccionado del grupo que consiste de capa a capa, ortogonal, y entrelazado en ángulo.

9. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque los hilos entretejidos son hilos de urdimbre.

10. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque los hilos entretejidos son hilos de trama.

11. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque los hilos o fibras de urdimbre y trama se seleccionan del grupo que consiste de carbono, nylon, rayón, fibra de vidrio, algodón, cerámica, aramida y polietileno.

12. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el primero y el segundo endurecedor fuera del eje se forman en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

13. Un compuesto reforzado con fibra que comprende una preforma integramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos de una tela base tejida, la tela base caracterizada porque comprende: una primera tela tejida; una segunda tela tejida; y una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera tela tejida y la segunda tela tejida, en donde la pluralidad de hilos se entretejen sobre una región entre la primera tela y la segunda tela, y la primera tela se pliega con relación a la segunda tela de tal manera que se forma un primer endurecedor fuera del eje en la preforma.

14. El compuesto de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende un material de matriz.

15. El compuesto de conformidad con la • reivindicación 14, caracterizado porque el material de matriz es una resina, y el compuesto se forma de un proceso seleccionado del grupo que consiste de moldeo por transferencia de resina y filtración de vapor químico.

16. El compuesto de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el material de matriz se selecciona del grupo que consiste de epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinílico, cerámica, y carbono.

17. El compuesto de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el primer endurecedor fuera del eje se forma en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

18. Una preforma íntegramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos de una tela base tejida, la tela base tejida caracterizada porque comprende: una primera tela tejida; una segunda tela tejida; y una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera tela tejida y la segunda tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, en donde la primera tela se pliega con relación a la segunda tela de tal manera que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

19. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque la primera tela tejida se corta desde una superficie superior de la segunda tela tejida en una o más regiones.

20. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque además comprende: una tercera tela tejida; y una pluralidad de hilos entretejidos entre la segunda tela tejida y la tercera tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, en donde la tercera tela se pliega con relación a la segunda tela de tal manera que se forma un tercer endurecedor en una tercera dirección en la preforma, y una porción del tercer endurecedor se pliega para formar un cuarto endurecedor en una cuarta dirección en la preforma, el cuarto endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

21. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la tercera tela tejida se corta desde una superficie de fondo de la segunda tela tejida en una o más regiones.

22. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque la tela base se teje de hilos o fibras de urdimbre y trama.

23. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque el patrón de fibra de urdimbre es un patrón seleccionado del grupo que consiste de capa a capa, ortogonal y entrelazado en ángulo.

24. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque los hilos entretejidos son hilos de urdimbre.

25. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque los hilos entretejidos son hilos de trama.

26. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque los hilos o fibras de urdimbre y trama se seleccionan del grupo que consiste de carbono, nylon, rayón, fibra de vidrio, algodón, cerámica, aramida y polietileno.

27. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el segundo endurecedor y el cuarto endurecedor se forman en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

28. Un compuesto reforzado con fibra que comprende una preforma integramente tejida con endurecedores en dos o más direcciones construidos de una tela base tejida, la tela base caracterizada porque comprende: una primera tela tejida; una segunda tela tejida; y una pluralidad de hilos entretejidos entre la primera tela tejida y la segunda tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, en donde la primera tela se pliega con relación a la segunda tela de tal manera que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

29. El compuesto de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque comprende un material de matriz.

30. El compuesto de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el material de matriz es una resina, y el compuesto se forma de un proceso seleccionado del grupo que consiste de moldeo por transferencia de resina y filtración de vapor químico.

31. El compuesto de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el material de matriz se selecciona del grupo que consiste de epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinilico, cerámica y carbono.

32. El compuesto de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el segundo endurecedor fuera del eje se forma en una orientación de +/-60 grados o +/- 45 grados.

33. Un método para formar una preforma integramente tejida, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar dos o más telas tejidas; entretejer una pluralidad de hilos de una primera tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda tela tejida, la primera tela tejida que es plegable en relación con la segunda tela tejida; cortar una porción de la primera tela tejida desde una superficie superior de la segunda tela tejida; y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda tela tejida para formar un primer endurecedor fuera del eje en la preforma.

34. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además comprende la etapa de: plegar una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la primera tela tejida junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la primera tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una primera dirección.

35. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque comprende la etapa de: entretejer una pluralidad de hilos de una tercera tejida con una pluralidad de hilos de una segunda tela tejida, la tercera tela tejida que es plegable en relación con la segunda tela tejida; cortar una porción de la tercera tela tejida desde una superficie de fondo de la segunda tela tejida; y plegar la porción de la tercera tela relativa con la segunda tela tejida para formar un segundo endurecedor fuera del eje en la preforma.

36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque comprende la etapa de: plegar una primera porción sobre un primer lado de una región entretejida de la tercera tejida junto con una primera porción sobre un segundo lado de la región entretejida de la tercera tela tejida para formar un acanalado endurecedor fuera del eje en una segunda dirección.

37. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque las dos o más telas se tejen de hilos o fibras de urdimbre y trama.

38. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el patrón de fibra de urdimbre es un patrón seleccionado del grupo que consiste de capa a capa, ortogonal, y entrelazado en ángulo.

39. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque los hilos entretejidos son hilos de urdimbre.

40. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque los hilos entretejidos son hilos de trama .

41. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque los hilos o fibras de urdimbre y trama se seleccionan del grupo que consiste de carbono, nylon, rayón, fibra de vidrio, algodón, cerámica, aramida y polietileno .

42. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el primero y el segundo endurecedor fuera del eje se forman en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

43. Un método para formar un compuesto reforzado con fibra, caracterizado porque comprende las etapas de: formar una preforma integramente tejida al proporcionar dos o más telas; entretejer una pluralidad de hilos de una primera tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda tela tejida, la primera tela tejida que es plegable con relación con la segunda tela tejida; cortar una porción de la primera tela tejida desde una superficie superior de la segunda tela tejida; y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda tela tejida para formar un primer endurecedor fura del eje en la preforma.

44. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque además comprende la etapa de: impregnar la preforma en un material de matriz.

45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el material de matriz es una resina, y el compuesto se forma de un proceso seleccionado del grupo que consiste de moldeo por transferencia de resina y filtración de vapor químico.

46. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el material de matriz se selecciona del grupo que consiste de epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinílico, cerámica y carbono.

47. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el primer endurecedor fuera del eje se forma en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

48. Un método para formar una preforma íntegramente tejida, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar dos o más telas tejidas; entretejer una pluralidad de hilos de una primera tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, la primera tela tejida que es plegable con relación a la segunda tela tejida; cortar una porción de la primera tela tejida desde una superficie superior de la segunda tela tejida; y plegar la porción de la primera tela con relación a la segunda tela tejida de tal manera que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma., y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

49. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado además porque comprende: entretejer una pluralidad de hilos de una tercera tejida con una pluralidad de hilos de una segunda tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, la tercera tela tejida que es plegable en relación con la segunda tela tej ida; cortar una porción de la tercera tela tejida desde una superficie superior de la segunda tela tejida; y plegar la porción de la tercera tela relativa con la segunda tela tejida tal que se forma un tercer endurecedor en una tercera dirección en la preforma, y una porción del tercer endurecedor se pliega para formar un cuarto endurecedor en una cuarta dirección en la preforma, el cuarto endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

50. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la tela base se teje de hilos o fibras de urdimbre y trama.

51. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el patrón de fibra de urdimbre es un patrón seleccionado del grupo que consiste de capa a capa, ortogonal, y entrelazado en ángulo.

52. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque los hilos entretejidos son hilos de urdimbre .

53. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque los hilos entretejidos son hilos de trama.

54. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque los hilos o fibras de urdimbre y trama se seleccionan del grupo que consiste de carbono, nylon, rayón, fibra de vidrio, algodón, cerámica, aramida y polietileno.

55. El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque el segundo y el cuarto endurecedor fuera del eje se forman en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

56. Un método para formar un compuesto reforzado con fibra, caracterizado porque comprende las etapas de: formar una preforma integramente tejida al proporcionar dos o más telas tejidas; entretejer una pluralidad de hilos de una primera tela tejida con una pluralidad de hilos de una segunda tela tejida en una pluralidad de regiones independientes, la primera tela tejida que es plegable en relación con la segunda tela tejida; cortar una porción de la primera tela tejida desde una superficie superior de la segunda tela tejida; y plegar la porción de la primera tela relativa con la segunda tela tejida tal que se forma un primer endurecedor en una primera dirección en la preforma, y una porción del primer endurecedor se pliega para formar un segundo endurecedor en una segunda dirección en la preforma, el segundo endurecedor es un endurecedor fuera del eje.

57. El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado además porque comprende la etapa de: impregnar la preforma en un material de matriz.

58. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el material de matriz es una resina, y el compuesto se forma de un proceso seleccionado del grupo que consiste de moldeo por transferencia de resina y filtración de vapor químico.

59. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el material de matriz se selecciona del grupo que consiste de epoxi, poliéster, bismaleimida, éster vinilico, cerámica, y carbono.

60. El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque el primer endurecedor fuera del eje se forma en una orientación de +/- 60 grados o +/- 45 grados.

61. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la preforma tejida es un plegado I .

62. El compuesto reforzado con fibra de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el compuesto reforzado con fibras es un plegado I.

63. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la preforma tejida es un plegado I.

64. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el compuesto reforzado con fibra es un plegado I .

65. La preforma tejida de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque la preforma tejida es un plegado I.

66. El compuesto reforzado con fibra de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el compuesto reforzado con fibra es un plegado I.

67. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la preforma tejida es un plegado I.

68. El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque el compuesto reforzado con fibra es un plegado I .