MX2012003153A

MX2012003153A - Un metodo mejorado para, y aparato para, fabricar un material compuesto.

Info

Publication number: MX2012003153A
Application number: MX2012003153A
Authority: MX
Inventors: Alexander Fergusson
Original assignee: Alexander Fergusson
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-06-27
Also published as: BR112012005775A2; SG10201404993UA; NZ598591A; EP2477801A1; CA2811292A1; JP2013504454A; AU2010293937A1; WO2011030169A1; JP5877156B2; GB0916019D0; US20120175824A1; SG179147A1; GB2470618A; GB2470618B; KR20120080175A; CN102510800A

Abstract

La invención describe un método para fabricar un material compuesto que comprende los pasos para colocar un refuerzo de tela seca alrededor de al menos parte de una herramienta; sellar herméticamente una bolsa de vacío alrededor del refuerzo de tela seca y la herramienta; crear un diferencial de presión entre el interior de la bolsa de vacío y el exterior de la bolsa de vacío de manera tal que la presión al interior de la bolsa de vacío sea menor que la presión al exterior de la bolsa de vacío; introducir resina en el refuerzo de tela seca; y curar la resina. La invención describe además un aparato para fabricar un material compuesto de acuerdo con el método.

Description

UN MÉTODO MEJORADO PARA, Y APARATO PARA, FABRICAR UN MATERIAL COMPUESTO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un método para, y aparato para, fabricar materiales compuestos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los métodos existentes para crear materiales compuestos frecuentemente requieren el uso de un molde rígido en el cual se colocan los materiales antes de sellarse y colocarse adaptados al molde. Los métodos para fabricar tales materiales compuestos incluyen moldeo por transferencia de resina, e infusión de resina bajo herramental flexible (RIFT - resin infusión under flexible tooling) . Tal sistema se muestra en la Figura 1. La RIFT utiliza un molde inferior rígido 10, por ejemplo, una placa de base de aluminio, ya sea plana o conformada a una configuración deseada, y una membrana superior flexible, o bolsa de vacío 20. La superficie del molde se recubre con un material desmoldeante apropiado 12, y el refuerzo de tela seca 14 se coloca sobre el molde 10. El refuerzo de tela seca es tela que no contiene resina alguna. Una capa de tela desprendible 16 se coloca en la parte superior de la tela de refuerzo y un medio de inducción 18 colocado en la parte superior de la tela desprendible . La tela desprendible es una tela tejida estrechamente, frecuentemente nilón, e impregnada con algún tipo de desmoldeante. Después, las capas se cubren con una bolsa de vacío 20, la cual se sella a la placa de base utilizando la cinta 22. Una entrada de resina 24 y la salida de aire 26 se sellan dentro de la bolsa de vacío.

Se conecta una bomba de vacío a la salida de aire 26 y se enciende hasta que se crea una vacío de aproximadamente -1 bar dentro de la bolsa de vacío antes de que se apague la bomba de vacío y se selle la salida de aire 26. Después, se deja fluir la resina hacia el sistema a través de la entrada de resina a causa del diferencial de presión. Debido al vacío dentro de la bolsa, la resina se extrae a lo largo del medio de inducción hasta que se haya mojado completamente todo el lote completo. Después se sellan el puerto de entrada y salida y se cura la resina bajo condiciones apropiadas. El puerto de vacío puede dejarse abierto si se desea.

Un problema con los métodos existentes es que la placa de fondo rígido debe ser fundida o maquinada con objeto de fabricar un producto compuesto con esa forma. Tales moldes son costosos de producir, haciendo las formas excepcionales, caras. Además, la placa de molde únicamente es capaz de determinar el perfil de una superficie del componente. Los productos compuestos con superficies tridimensionales variables no pueden fabricarse utilizando el mismo aparato. Si se desea producir la curvatura en ambas superficies del componente, entonces debe utilizarse un molde adicional para determinar la forma de la superficie opuesta. Tales componentes con curvatura en ambas superficies, por ejemplo, un perfil aerodinámico tal como el de una turbina eólica o aspa de hélice, requieren el uso de una herramienta adicional, ya sea creando un proceso de molde acoplado, por ejemplo, moldeo por transferencia de retina (RTM - resin transfer moulding) o exigiendo que el componente final se fabrique con más de un componente en más de una herramienta, uniendo/conectando los componentes subsecuentemente uno a otro para crear el componente final.

Además, los procesos actuales que empapan telas secas en conjunto con una bolsa de vacío y únicamente una herramienta rígida, por ejemplo, la RIFT y la infusión de película de resina (RFI - resin film infusión) únicamente son capaces de determinar la forma de una superficie curvada a la vez. Si se requiere un componente con más de una superficie curvada, por ejemplo, un aspa de rotor que tiene dos superficies curvadas no complementarias, entonces el componente no puede moldearse en un paso único a menos que las fibras ya estén impregnadas, o empapadas, con resina antes de ir a la bolsa de vacío, o se utiliza más de una herramienta rígida. "No complementaria" se utiliza para referirse a la forma de una primera superficie que no se conforma a la forma de una segunda superficie.

Un método adicional para fabricar un material compuesto es colocar una herramienta (o formador) , con el material de "hoja preimpregnada" colocado sobre la herramienta, en una bolsa de vacío, extraer aire del interior de la bolsa de vacío y aplicar calor, o colocar la bolsa dentro de una autoclave si se requiere presión adicional. Las hojas preimpregnadas son hojas de una fibra/tela reforzadora (por ejemplo, fibra de carbono) que se preimpregnan con resina antes de colocarse sobre la herramienta/molde. Aunque las telas preimpregnadas ya contienen resina, se requiere calor y/o presión para empapar y consolidar completamente la tela mientras se cura la resina. La autoclave ejerce una alta presión sobre la bolsa de vacío y se generan las capas de material forzado conjuntamente. Para fabricar compuestos más gruesos, se colocan más capas de fibras preimpregnadas dentro de la bolsa de vacío. Debido a las altas temperaturas y presiones requeridas en autoclaves, el costo para producir materiales compuestos utilizando este método es relativamente alto .

Los métodos existentes para producir componentes de plástico reforzado con fibra pueden utilizar la fuerza del fluido para empapar el material compuesto, sin embargo, estos requieren el uso de al menos una herramienta externa rígida. Generalmente, es necesario utilizar una fuerza mecánica para empapar un material compuesto y. aplicarlo a un molde si se desea evitar el uso de un molde externo rígido. Fuerza mecánica significa que la resina se aplica al refuerzo mediante presión directa localizada momentáneamente utilizando, por ejemplo, rodillos.

Cuando se va a utilizar una bolsa de vacío para mejorar la calidad de un componente que se ha empapado utilizando métodos mecánicos, el componente debe empaparse y aplicarse a la herramienta antes de colocarse en una bolsa de vacío con los materiales auxiliares requeridos. Este proceso requiere mucho tiempo.

La presente invención toma estos métodos como un punto inicial .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con lo anterior, la presente invención se refiere a un método para fabricar un material compuesto que comprende los pasos para: colocar un refuerzo de compuesto alrededor de al menos parte de una herramienta; sellar herméticamente una bolsa de vacío alrededor del refuerzo de compuesto y la herramienta; crear un diferencial de presión entre el interior de la bolsa de vacío y el exterior de la bolsa de vacío de manera tal que la presión al interior de la bolsa de vacío sea menor que la presión al exterior de la bolsa de vacío,- empapar el refuerzo de compuesto; y cortar la resina, donde la herramienta se encuentra al menos parcialmente interna a la estructura curada.

Tal método, que utiliza una herramienta rígida y se encuentra al menos parcialmente, si no es que totalmente, interna a la estructura, o producto, de compuesto curado y terminado, y una bolsa de vacío flexible puede utilizarse para determinar el perfil del componente de compuesto sobre todas las superficies con una sola herramienta mientras que las técnicas existentes únicamente pueden determinar el perfil del componente de compuesto sobre una superficie con una sola herramienta. Con objeto de determinar el perfil sobre más de una superficie, actualmente es necesario utilizar ya sea al menos dos herramientas rígidas, o utilizar fibras que se empapen mecánicamente con resina antes de colocarse sobre el molde o bolsa de vacío. Debido a que únicamente se requiere una herramienta interna no existe necesidad de herramental acoplado caro y más de una herramienta porque las superficies son moldeadas por una sola herramienta, y la herramienta rígida puede fabricarse de acuerdo con la geometría deseada. Podrían utilizarse múltiples herramientas internas si se requiere. Como resultado de las presiones relativamente bajas involucradas, la herramienta únicamente necesita ser capaz de ' soportar su propio peso y el del material utilizado en la fabricación del componente y resistir la presión atmosférica. La herramienta rígida utilizada en este método y aparato permite que todas las superficies del producto de compuesto se formen simultáneamente. El uso de herramientas externas rígidas no es necesario de acuerdo con la presente invención. La aplicación de un vacío antes y durante el empapamiento del compuesto también puede reducir significativamente la formación de manchas secas, cavidad de resina, aire ocluido y otros defectos. La bolsa de vacío proporciona una presión uniforme al refuerzo y a la herramienta. Cuando se requiere presión adicional, el método puede implementarse dentro de una autoclave, o utilizando presión hidráulica, por ejemplo, fuerza de fluido al sumergir la bolsa de vacío en líquido. Cuando se encuentra en el líquido, el calor también puede aplicarse al calentar el líquido a la temperatura requerida. Esto permite un calentamiento y enfriamiento relativamente rápidos del dispositivo.

En una modalidad preferida, el refuerzo de compuesto es un compuesto preimpregnado . El compuesto preimpregnado puede comprender proporciones controladas de resina para permitir un producto de calidad alta y consistente. Típicamente, la hoja preimpregnada se refrigera hasta un día antes de su uso a fin de evitar el curado de la resina. La resina curada parcialmente es altamente viscosa y requiere el uso de presión y temperatura para que fluya la resina y empape completamente el refuerzo de compuesto. El uso de compuesto preimpregnado permite utilizar un refuerzo preimpregnado, sin que se requiera así introducir la resina en la bolsa de vacío sellada durante un paso adicional. Esto puede reducir el tiempo requerido para fabricar la estructura de compuesto.

En una modalidad alternativa, el refuerzo de compuesto es refuerzo de compuesto seco y la resina se introduce en el refuerzo de tela seca antes del curado y después del paso de sellado hermético de la bolsa de vacío.

En una modalidad, la resina es introducida al crear un vacío dentro de la bolsa de vacío y permitir que la resina líquida ingrese a través de una entrada en la bolsa de vacío debido al diferencial de presión entre el interior y el exterior de la bolsa de vacío.

Preferentemente, el método comprende además el paso para proporcionar un medio de inducción a fin de ayudar al ingreso de la resina líquida. El medio de inducción es una trayectoria de resistencia relativamente baja la cual se utiliza para canalizar la resina longitudinalmente a lo largo del tramo de la bolsa de vacío. Desde el medio de inducción, la resina es capaz de pasar por la tela desprendible permeables, si se encuentra presente, y hacia el refuerzo de fibra seca.

Ventajosamente, el medio de inducción comprende cualquiera de: ranuras sobre la superficie de la herramienta,-una lámina de malla plástica; o tramos de material plástico. Hacer señales en la herramienta misma dará como resultado un material compuesto terminado con canales rellenos con resina donde hubo presencia de la señal, lo cual puede ser deseable.

En una modalidad alternativa, la resina es introducida mediante láminas de resina colocadas sobre el refuerzo de la seca, antes de sellar herméticamente la bolsa de vacío. Esto anula la necesidad de tener una entrada de resina en la bolsa de vacío. Las láminas de resina comprenden resina viscosa contenida entre material no adherente y se mantienen frías, ya sean refrigeradas o congeladas, a fin de evitar que la resina se fugue y para impedir que se cure hasta que el material se coloque en el molde.

Preferentemente, una bomba de vacío crea un diferencial de presión dentro de la bolsa de vacío, ocasionando que las láminas de resina sean forzadas hacia el refuerzo de tela seca debido a la presión ejercidas sobre ellas. Puede utilizarse temperatura y/o presión para permitir que las láminas fluyan más fácilmente y para forzar a la resina dentro del refuerzo de tela seca. Las láminas de resina pueden utilizarse en combinación con el refuerzo de compuesto preimpregnado . Por ejemplo, puede ser ventajoso colocar película de resina entre la hoja preimpregnada y una herramienta comprendida de un material celular, tal como madera, a fin de mejorar la adhesión entre el núcleo y el plástico reforzado con fibra.

Es ventajoso si la presión atmosférica fuera de la bolsa de vacío es prácticamente de una atmósfera. Una ventaja adicional de la presente invención es que debido a que el diferencial de presión no necesita ser tan grande como el producido en una autoclave y, por lo tanto, pueden utilizarse herramientas de panal, espuma, o parcialmente espuma, herramientas, o núcleos, las cuales de otra manera se formarían o destruirían dentro de una autoclave. Esto le permite a la herramienta tener un peso ligero y mantener los costos de producción del componente de compuesto relativamente bajos en comparación con el uso de una autoclave, la cual puede producir presiones de hasta 13 789 515 Pa (2000 Psi) y temperaturas de hasta 815°C (1500°F) . El proceso de la presente invención puede utilizarse a presión atmosférica "normal" (101325 Pa) y la resina se cura a una temperatura prácticamente menor que en una autoclave, por ejemplo, 120°C, aunque la temperatura es dependiente de la resina utilizada. Tales presiones son considerablemente menores que aquellas dentro de una autoclave.

Es preferible que la herramienta sea un material plástico de bajo punto de fusión y subsecuente al curado de la resina, el material plástico se calienta sobre el punto de fusión y se retira del producto de compuesto para crear una estructura de compuesto hueco. Si se utiliza una herramienta de plástico de bajo punto de fusión, una vez que el producto de compuesto se fabrica alrededor de la herramienta, el producto terminado se calienta después sobre el punto de fusión del material plástico, haciendo que el material plástico sea suficientemente fluible y/o líquido para que pueda ser extraído del producto de compuesto mediante un orificio en el material compuesto. Alternativamente, la estructura de compuesto puede abrirse y el material plástico se funde fuera del compuesto. Esto permite utilizar las estructuras de compuesto hueco para moldear productos adicionales dentro de ellas. Pueden utilizarse otros métodos para ' extraer la herramienta, por ejemplo, otros métodos térmicos, métodos químicos o métodos mecánicos, o una combinación de los mismos.

La invención se refiere también a un aparato para fabricar un material compuesto que comprende una bolsa de vacío sellable herméticamente e impermeable, que tiene al menos un puerto para permitir la comunicación fluida entre el interior de la bolsa y el exterior de la bolsa, una herramienta prácticamente rígida para la colocación dentro de la bolsa y medios para crear un diferencial de presión entre el interior y el exterior de la bolsa de vacío.

Ventajosamente, el medio para crear un diferencial de presión dentro de la bolsa de vacío comprende una bomba de vacío a fin de reducir la presión dentro de la bolsa de vacío. Para la bolsa de vacío, pueden utilizarse bolsas de vacío de silicio u otros tipos de bolsas de vacío, por ejemplo, materiales plásticos tales como polietileno o lo similar. La bolsa de vacío debe ser suficientemente flexible para conformarse alrededor de la herramienta, y las capas entre la herramienta y la bolsa de vacío, sin imprimir ninguna forma particular sobre el refuerzo de fibra. Preferentemente, la bolsa es capaz de sellarse herméticamente. La bolsa de vacío puede ser termoresistente para permitir el termocurado de la resina.

Preferentemente, un segundo puerto de la bolsa de vacío es una entrada de resina.

Ventajosamente, la herramienta comprende espuma polimérica, panal polimérico, plástico sólido, espuma de metal, panal metálico, espuma de grafito, compuesto de plástico reforzado, espuma metálica, espuma cerámica, espuma de compuesto, panal de compuesto o material natural, tal como madera. La herramienta puede construirse a partir de múltiples componentes para formar una herramienta completa. Por ejemplo, puede comprender regiones de aluminio para permitir puntos seguros para los tornillos o pernos a introducirse. Además, si se sabe que una región del compuesto es propensa a ser sometida a cargas más grandes que otra región, puede ser deseable utilizar una espuma de mayor resistencia en esa región en comparación con las regiones de esfuerzos menores.

Preferentemente, el aparato comprende además un medio de inducción para ayudar al ingreso de la resina. Esto es particularmente preferible en el uso de resina líquida, en lugar de película de resina, a fin de permitir el flujo longitudinal de la resina dentro de la bolsa de vacío.

Mediante ejemplos, el proceso puede utilizarse para fabricar aspas de turbina, en la fabricación de barcos y para fabricar equipo deportivos tal como tablas de surf o aparatos de esquí. Además, puede crearse una estructura de compuesto a partir de un artículo existente, por ejemplo, una tabla de surf, y el material compuesto puede utilizarse subsecuentemente como molde para producir réplica de la herramienta original. La tabla de surf puede extraerse de la estructura de compuesto mediante el uso de una película desmoldeante colocada antes del sellado de la bolsa de vacío, o la estructura de compuesto puede cortarse en una pluralidad de piezas . La estructura puede proporcionarse con salientes para facilitar el moldeo subsecuente de la misma.

Otra ventaja de la presente invención es que el aparato es relativamente fácil de transportar. Por lo tanto, el aparato puede transportarse a una ubicación deseada y el componente de compuesto fabricado "en sitio" oponerse a una estructura de compuesto que tiene que transportarse una vez que ha sido fabricada.

La invención incluye dentro de su alcance un método para, y aparato para, fabricar un material compuesto prácticamente como el descrito en la presente con referencia a y como se ilustra en cualquier combinación apropiada del texto y/o dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se describirá una modalidad de la invención, únicamente mediante ejemplos, y con referencia los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 2 es una ilustración diagramática en corte transversal del aparato para fabricar el material compuesto de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; y La Figura 3 es una ilustración diagramática en corte transversal del aparato para fabricar el material compuesto de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 2 muestra al aparato 40 para fabricar un material compuesto de acuerdo con la presente invención. El aparato 40 comprende una bolsa de vacío 42 que tiene una entrada de resina 44 la cual se encuentra en comunicación fluida con una salida 46. Dentro de la bolsa de vacío se encuentra una herramienta 48, la cual es una herramienta o núcleo rígido integral, que tiene una forma tridimensional que proporciona resistencia y forma al material compuesto durante el proceso de fabricación. La herramienta 48 se envuelve en una capa de refuerzo de fibra seca 50, tal como fibra de carbono o fibra de vidrio. El refuerzo de fibra seca 50 se recubre con una tela desprendible 52, la cual es una ventana permeable a la cual no se adhiere la resina, a fin de permitir que el producto de compuesto terminado sea extraído de la bolsa de vacío. Rodeando a la tela desprendible 52 se encuentra un medio de inducción 54, en- forma de malla plástica altamente permeable. Las capas 50, 52, y 54 constituyen un "lote completo" .

Una vez que la herramienta 48 se encuentra en posición con el refuerzo de fibra seca 50, la tela desprendible 52 y el medio de inducción 54 que la rodean, la bolsa de vacío 42 se sella herméticamente utilizando cinta adhesiva (no se muestra) . La entrada de resina 44 se sujeta cerrada y una bomba de vacío (no se muestra) se conecta a la salida 46. La bomba de vacío es operada para extraer aire de la bolsa de vacío 42 y reducir la presión dentro de la bolsa de vacío 42 a fin de crear un diferencial de presión entre la bolsa y la atmósfera exterior, por ejemplo, -1 bar. La bolsa de vacío 42 y el lote completo asumen la forma de la herramienta 48 en su interior debido al diferencial de presión. La entrada de resina 44 se conecta a una fuente de resina y la entrada 44 se abre subsecuentemente. El diferencial de presión entre el interior de la bolsa de vacío 42 y el exterior, dirige la resina hacia la bolsa 42. La resina fluye longitudinalmente a lo largo de la malla de inducción 54 y pasa por la tela desprendible permeable 52 y hacia el refuerzo de tela seca 50. Una vez que el refuerzo de tela seca 50 se encuentra suficientemente mojado con la resina, se cierra la entrada de resina 44. Después, la bomba de vacío puede apagarse con objeto de evitar el desgaste en las partes de la bomba. Alternativamente, la bomba puede dejarse conectada al aparato 40 de manera tal que el exceso de resina o humos puedan ser extraídos de la bolsa de vacío 42. Una vez que el lote completo se encuentra suficientemente mojado, la resina se cura utilizando métodos conocidos para endurecerla. Una vez que la resina está curada, el compuesto endurecido puede extraerse de la bolsa de vacío 42.

La Figura 3 muestra una segunda modalidad de la presente invención que es similar a la de la primera modalidad sin la entrada de resina 44. El aparato 80 comprende una bolsa de vacío 82 que tiene una salida 84 que se extiende desde el borde y que permite la comunicación fluida desde el interior de la bolsa 82 hasta el exterior de la bolsa 82. Una herramienta 86 se coloca dentro de la bolsa de vacío 82 y una tela de refuerzo seco 88, por ejemplo, fibra de carbono, se coloca alrededor de la herramienta 86. Las láminas de resina 90 se envuelven después alrededor de la talla de refuerzo seco 88.

Cuando la resina 90 y el refuerzo de tela seca se encuentran en posición, la bolsa de vacío 82 se sella herméticamente utilizando cinta adhesiva (no se muestra) y una bomba de vacío (no se muestra) se conecta a la salida 84 y se utiliza para extraer el aire proveniente del interior del vacío, generando un diferencial de presión entre el interior de la bolsa de vacío 82 y el exterior de la bolsa de vacío 82. La presión dentro de la bolsa de vacío 82 disminuye de manera tal que la tela se moldea alrededor de la herramienta 86. La presión ejercida sobre la capa de resina, en conjunto con el calor según se requiere, es suficiente para forzar la lámina de resina en la tela seca 88. Después, la resina se cura de acuerdo con técnicas conocidas.

Debido a que la resina tiene forma de lámina, no existe necesidad de utilizar un medio de inducción como con la primera modalidad. Una tela de aireación puede sustituirse por el medio de inducción para facilitar mejor la evaluación de aire y el exceso de resina. Una tela de aireación es un material de tela altamente porosa que no colapsa bajo presión, contribuyendo así al egreso del aire y exceso de resina del lote completo.

Con objeto de fabricar materiales más gruesos, la fibra de refuerzo seco puede ser más gruesa en lugar de utilizar múltiples capas.

Otras numerosas variaciones y modificaciones a la construcción ilustrada pueden ocurrírsele al lector familiar con la técnica sin tomar el dispositivo fuera del alcance de la presente invención. Por ejemplo, la aplicación de la tela desprendible o tela desmoldeante (no se muestra) a la herramienta y/o al exterior de las láminas de resina para facilitar la extracción del producto terminado. También pueden utilizarse otros métodos para sellar herméticamente la bolsa de vacío, tales como termosellado u otros adhesivos. Claramente también pueden utilizarse otros materiales capaces de envolverse alrededor de la herramienta y otras capas y de sellarse herméticamente, por ejemplo, la bolsa de vacío puede comprender una lámina de película plástica que se sella después a lo largo de al menos tres costados para formar una bolsa .

El refuerzo de tela seca puede aplicarse a la herramienta antes de que la herramienta se coloque dentro de la bolsa o subsecuente a la colocación de la herramienta en la bolsa. Aunque la tela de refuerzo seco se ha descrito como una capa, puede comprender múltiples capas del mismo material,' o diferente.

Aunque la invención se ha descrito con referencia a productos de compuesto conformados y curvados, la invención es igualmente aplicable a un panel intercalado, que es una lámina plana de material compuesto. Tales láminas pueden tener un núcleo de espuma o un material de panal u otros tipos de núcleos, particularmente como se describió con anterioridad en la presente, a fin de fabricar material 2 O laminado de peso ligero.

"Resina" pretende ser un término genérico para describir el material que forma la matriz en un compuesto, por ejemplo, resina epóxica utilizada para formar la matriz en la cual las fibras de carbono son el refuerzo. Esta "resina", o material matricial, puede ser un plástico termoendurecible que no se cura totalmente, es decir, que aún es suficientemente líquido para fluir a través de la fibra. Alternativamente, como observará un lector experto en la materia, pueden utilizarse materiales termoplásticos en el proceso descrito en la presente, por ejemplo, mezclando dos o más componentes que reaccionan para formar un termoplástico curado. Alternativamente, el material termoplástico sólido en forma de láminas, polvo, fibras o tela, puede colocarse alrededor de la herramienta, y puede utilizarse una combinación de temperatura y presión para fundir el material a fin de permitir que fluya hacia el material de refuerzo.

Sin embargo, en modalidades particularmente preferidas la resina es plástico termoendurecible, tal como resina epóxica o similar.

"Refuerzo preimpregnado" pretende referirse al refuerzo de compuesto que comprende resina curada parcialmente. La resina en una hoja impregnada se cura parcialmente de manera tal que el material puede manejarse sin las dificultades asociadas con la tela que está empapada con resina no curada, pero mantiene la capacidad de fluir y empapar el compuesto cuando se aplican suficiente presión y calor.

"Tela de refuerzo seco" pretende referirse a una tela o fibra que no se proporciona con resina antes de su uso.

"Refuerzo de compuesto" pretende incluir refuerzo de tela además de otros materiales de refuerzo.

"Empapar" pretende referirse al desplazamiento de aire del material de refuerzo por la resina.

Pueden fabricarse dos o más compuestos de componente simultáneamente utilizando el método descrito la presente. Pueden colocarse múltiples herramientas, ya sea de la misma forma, o de formas diferentes, en la misma bolsa de vacío para crear múltiples componentes que utilizan tela de refuerzo seco como se describe en la presente.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para fabricar un material compuesto que comprende los pasos para: colocar el refuerzo de compuesto alrededor de al menos parte de una herramienta; sellar herméticamente una bolsa de vacío alrededor del refuerzo de compuesto y la herramienta; crear un diferencial de presión entre el' interior de la bolsa de vacío y el exterior de la bolsa de vacío de manera tal que la presión al interior de la bolsa de vacío sea menor que la presión al exterior de la bolsa de vacío; empapar el refuerzo del compuesto,- y curar la resina, donde la herramienta se encuentra al menos parcialmente interna a la estructura de compuesto curado.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el refuerzo de compuesto es un compuesto preimpregnado .

3. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el refuerzo de compuesto es refuerzo de compuesto seco y la resina se introduce en el refuerzo de tela seca antes del curado y después del paso de sellado hermético de la bolsa de vacío.

4. Un método según la reivindicación 3, caracterizado porque la resina se introduce al permitir que la resina líquida ingrese a través de una entrada en la bolsa de vacío debido al diferencial de presión al interior y al exterior de la bolsa de vacío.

5. Un método según la reivindicación 4, caracterizado porque el método comprende además el paso para proporcionar un medio de inducción a fin de ayudar al ingreso de resina líquida .

6. Un método según la reivindicación 5, caracterizado porque el medio de inducción comprende cualquiera de: ranuras sobre la superficie de la herramienta; una lámina de malla plástica; o tramos de material plástico.

7. Un método según la reivindicación 3, caracterizado porque la resina se introduce mediante láminas de resina colocadas sobre el refuerzo de tela seca, antes del sellado hermético de la bolsa de vacío y donde el diferencial de presión ocasiona que las láminas de resina sean forzadas hacia el refuerzo de tela seca debido a la presión ejercida sobre ellas.

8. Un método según cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque la presión atmosférica al exterior de la bolsa de vacío es prácticamente de una atmósfera .

9. Un método para fabricar un material compuesto según cualquier reivindicación precedente, donde la herramienta es un material plástico de bajo punto de fusión y subsecuente al curado de la resina, el material plástico se calienta sobre el punto de fusión y se extrae del producto de compuesto para crear una estructura de compuesto hueca.

10. Aparato para fabricar un material compuesto que comprende una bolsa de vacío sellable herméticamente e impermeable, que tiene al menos un puerto para permitir la comunicación fluida entre el interior de la bolsa y el exterior de la bolsa, una herramienta prácticamente rígida para la colocación dentro de la bolsa y medios para crear un diferencial de presión entre el interior y el exterior de la bolsa de vacío, donde la presión al interior de la bolsa es menor que la presión al exterior de la bolsa.

11. Aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque los medios para crear un diferencial de presión dentro de la bolsa de vacío comprenden una bomba de vacío para reducir la presión dentro de la bolsa de vacío.

12. Aparato según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizado porque un segundo puerto de la bolsa de vacío es una entrada de resina.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la herramienta comprende espuma polimérica, panal polimérico, plástico sólido, espuma de metal, panal metálico, espuma de grafito, espuma de compuesto, panal de compuesto o material natural.

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque el aparato comprende además un medio de inducción para ayudar al ingreso de la resina cuando el sistema se encuentra en uso.

15. La invención incluye dentro de su alcance un método para, y aparato para, fabricar un material compuesto prácticamente como el descrito en la presente con referencia a y como se ilustra en cualquier combinación apropiada del texto anexo y/o las Figuras 2 y/o 3.