MXPA00010772A - Laminado estructural compuesto - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un miembro laminado estructural, que comprende:una primera capa de metal que tiene una primera superficie interior y una primera superficie exterior;una segunda capa de metal que tiene una segunda superficie interior y una segunda superficie exterior, la segunda capa de metal estáseparada de la primera capa de metal;caracterizado porque comprende una capa intermedia comprendida por un elastómero, localizada y adherida entre las primera y segunda superficies interiores, dicho elastómero tiene un módulo de elasticidad, E, mayor o igual a aproximadamente 250 Mpa y una ductilidad que exceda a la de las capas de metal.

Description

LAMINADO ESTRUCTURAL COMPUESTO La presente invención de se refiere a miembros estructurales que tienen una estructura "en sandwich" y particularmente, a miembros que pueden ser utilizados en aplicaciones de soporte de carga, por ejemplo, para reemplazar placas de metal fortalecidas. En aplicaciones tales como cascos de barcos ó en cubiertas de puentes, éstos se han conocido por incrementar la rigidez de las placas de metal, por medio de proporcionar refuerzos alargados que comprenden trabes de acero adicionales, soldadas perpendicularmente a la placa principal. Los refuerzos pueden correr en una dirección ó en dos direcciones ortogonales, dependiendo de las fuerzas que serán originadas por la placa. El uso de refuerzos complica el proceso de fabricación, añade un peso significativo y hace más difícil la prevención a la corrosión y el mantenimiento de la estructura en su totalidad. Las transacciones del análisis " Strengh t Eval ua tion of Novel Unidirectional -Girder-System Product Oil Carrier by Reliabil i ty Analysis" SNAME V93, 1985, páginas 55-57 describen un planteamiento para reducir las ventajas de proporcionar refuerzos en el casco de un Ref. 124531 barco, al proporcionarlas solamente en una dirección. Esto ayuda a la fabricación y mantenimiento del barco hasta un cierto punto, aunque no retribuye a solucionar otras desventajas de proveer los refuerzos. Los laminados de metal-plástico con propiedades mejoradas de sonido ó aislamiento al calor, son conocidos por utilizarse en el revestimiento e instalación de techos de edificios, ver por ejemplo US 4,698,278. Dichos laminados emplean generalmente materiales en espuma ó en fibra y no están hechos para, ó no son capaces soportar cargas substanciales, es decir, significativamente mayor a su propio peso y pequeñas cargas debidas al viento localizado ó a la acción de la nieve. US 4,851,271 descubre el uso de unos laminados de metal-plástico para contenedores de petróleo en conducto, para proporcionar propiedades de aislamiento sonoro. En dichas aplicaciones de contenedores, el laminado es de una sola pieza y no soporta cargas significativamente es que su propio peso y el contenido del contenedor. También, las capas de recubrimiento no contribuyen significativamente a la resistencia estructural del laminado. US 5,219,629 descubre el uso de emparedados de aluminio con una gran variedad de materiales centrales dentro de la construcción de carrocerías de trailers. Sin embargo, las capas de aluminio son demasiado delgadas y los materiales centrales no son lo suficientemente resistentes como para soportar cargas substanciales dentro de estructuras más grandes. La tesis " Beha vi our of Advanced Doubl e Hul l Sandwi ch Pía te Sys tems : Experimen ta l Inves ti ga ti on " , realizada por Josef Línder presentada como aprobación parcial para una maestría de ingeniería en la Uni versidad de Carl en ton , Ot ta wa , Canadá , consideró el sandwich de acero espumado de acero-poliuretano para la construcción de barcos, pero concluyó en que éste no tenía la suficiente fuerza flexional y de cohesión, ni la suficiente absorción de energía. La presente invención proporciona un miembro de laminado estructural que comprende: una primer capa de metal que tiene una primera superficie interior y una primera superficie exterior; una segunda capa de metal que tiene una segunda superficie interior y una segunda superficie exterior, la segunda capa de metal estando separada de la primer capa de metal; y una capa intermedia comprendida por un elastómero, localizada y adherida entre las primer y segunda superficies interiores, dicho elastómero teniendo un módulo de elasticidad, E, mayor ó igual a aproximadamente 250 MPa y una ductilidad que excede a la de las capas de metal. El requerimiento esencial de la invención es que el laminado se comporte bajo carga, como un solo miembro, en lugar de cómo tres componentes individuales y las propiedades mecánicas de la capa intermedia y su cohesión a las capas exteriores deben ser seleccionadas para efectuar lo anterior. La capa intermedia debe, consiguientemente, tener el suficiente módulo de elasticidad y ductilidad para ser capaz de transferir fuerzas transversales que se encuentren ó se esperen en el uso que existe entre dos capas de metal. También es deseable la suficiente fuerza de cohesión para transferir fuerzas de corte. En aplicaciones en donde la capacidad para soportar impactos es importante, por ejemplo, en la construcción de barcos, la capa intermedia debe tener adicionalmente la suficiente fuerza a punto cedente como para no romperse bajo cargas de impactos designados. Bajo cargas extremas, el miembro absorberá una mayor energía que al compararse con miembros de metal de una sola hoja, a través de la disipación de tirantez, la resistencia incrementada a perforaciones y una acción de membrana inelástica del miembro como una unidad.

Preferentemente, las resistencias y proporciones relativas de las dos capas de metal y de la capa intermedia, particularmente los refuerzos de la capa intermedia, son seleccionados de tal manera que el miembro, cuando sea sometido a cargas de quebranto y de pandeo extremas, éste se afianzará globalmente (como un todo) en lugar de antisimétrica ó localmente. También, la capa intermedia deberá tener preferentemente una ductilidad y un módulo de elasticidad que sea suficiente como para disipar una concentración de esfuerzos de la punta de una rajadura en una capa de metal, al transferirla a la otra, de tal manera que se evite que la rajadura se propague entre las capas. La capa intermedia también tendrá un efecto de retardo sobre la propagación de la rajadura que está en la capa en la cual se inició. Las capas de metal están preferentemente hechas de acero y cada una con un espesor dentro del rango de 3.5 a 25 mm. El espesor mínimo es la hoja más delgada que puede ser soldada a tope efectivamente, lo cual es necesario para su rigidez. En el límite superior, las ventajas de la invención se disminuyen. Es necesario que dos capas de metal sean del mismos peso. En particular, es posible proporcionar un exceso de sacrificio sobre el costado que, cuando esté en uso, esté en contacto con un ambiente corrosivo. El material plástico se comporta, preferentemente, como un elastómero en las cargas esperadas en el uso y tiene un espesor dentro del rango de 20 a 100 mm. El espesor de la capa intermedia puede variar a lo largo de miembro en algunas aplicaciones. El material es preferentemente compacto, es decir, no espumado, en el que pueden estar presentes algunos espacios huecos, ya sea intencionalmente ó como un efecto secundario del ' método de fabricación utilizado, siempre y cuando las propiedades deseadas del compuesto no sean disminuidas. Se cree que el espacio hueco máximo aceptable dentro de'la capa intermedia es entre 10 y 20%. El uso de la invención en una estructura compleja, por ejemplo en barcos, permite la reducción en la complejidad, peso y costo, al eliminar la necesidad de algunos ó de todos los refuerzos, eliminar ó incrementar el espacio de las trabes longitudinales y transversales, reducir las áreas de superficie que requieren de recubrimiento y reducir los sitios que son susceptibles a corrosión.

Modalidades ej emplificativas de la invención serán descritas enseguida, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: la Fig. 1 es una vista de sección transversal del miembro laminado de conformidad con la invención; la Fig. 2 es una vista en perspectiva parcialmente cortada de un miembro laminado de conformidad con la presente invención, que incluye unos espaciadores ; la Fig. 3 es una vista de sección parcial de una embarcación del casco doble, construida utilizando el miembro laminado de la invención; la Fig. 4 es una gráfica que muestra la reducción axial de un miembro laminado, de conformidad con la invención, bajo una carga dentro de un solo plano; la Fig. 5 es una vista en perspectiva de una muestra que incorpora a una placa de conformidad con la invención; la Fig. 6 es una gráfica que ilustra el comportamiento de una muestra bajo una carga transversal; y la Fig. 7 es una vista perspectiva de una cubierta de escotilla para un buque contenedor, construido utilizando los miembros laminados de conformidad con la invención. En las figuras, las partes iguales están identificadas por numerales de referencia iguales. La Fig. 1 es una vista de sección transversal de un miembro laminado 10, de conformidad con la presente invención. El miembro laminado 10 comprende una primer capa exterior 1, una capa intermedia ó central 2 y una segunda capa exterior 3. La capa intermedia 2 está unida a cada una de las primera y segunda capas exteriores 1,3 con la resistencia suficiente como para transferir cargas de corte entre las capas exteriores, de tal manera que se forme un miembro estructural compuesto, capaz de soportar cargas significativamente mayores a su propio peso. La carga precisa que será originada por el miembro laminado dependerá de la aplicación a la cual se suministrará. Por ejemplo, si el miembro laminado será utilizado en la placa del casco de un barco en un tanque de petróleo de 40,000 D T, ésta deberá ser capaz de soportar una carga dentro de un plano de por lo menos 10-12,000 kN en un ancho de 2 m sin pandearse ó una carga transversal de por lo menos 100 kPa, preferentemente de 1,000 kPa ó mayor, sin quebrarse.

Para buques más pequeños, especialmente en yates, el miembro laminado no necesita ser tan fuerte. La Fig. 4 muestra la curva de una carga de reducción axial típica para una placa de casco de compuesto laminado de 2,000 mm de ancho, de conformidad con la invención. Esto muestra una reducción sustancialmente lineal de un embarque con una carga de 12,075 kN. Las primera y segunda capas 1,3 están hechas de metal y la capa intermedia 2 está hecha de un material plástico ó elastomérico. Las dimensiones absolutas y relativas del miembro y los materiales precisos empleados, dependerán de la aplicación a la cual sea aplicado el miembro. Como mínimo, las primera y segunda capas exteriores tendrán un espesor de 3 mm y la capa intermedia de 20 mm. La capa intermedia deberá también tener un módulo de elasticidad, E, de por lo menos 250 MPa, preferentemente 275 MPa, a la temperatura máxima esperada en el ambiente en el cual, será utilizado el miembro. En aplicaciones de construcción de barcos esto podría ser 100°C. El elastómero no deberá ser muy dirigido de tal manera que E deberá ser menor a 2,500 MPa a una temperatura mínima esperada, -40 ó -45°C en aplicaciones de construcción de barcos.

Las fuerzas de tiro, compresión y tensión, así como de estiramiento deberán estar maximizadas para permitir que el laminado compuesto, absorba energía en eventos de cargas inusuales, tales como impactos. En particular, las fuerzas de comprensión y tensión del elastómero deberán ser de por lo menos 20 MPa y preferentemente 40 MPa. Las fuerzas de compresión pueden ser, desde luego, considerablemente mayores a este mínimo . Las capas de metal son preferentemente de acero estructural, aunque también pueden ser de acero inoxidable de aluminio ó de otras aleaciones estructurales en aplicaciones especiales, en donde sean esenciales la ligereza, la resistencia a la corrosión y otras propiedades específicas. El metal debe tener preferentemente una fuerza a punto cedente mínima de 240 MPa y un estiramiento de por lo menos el 20%. Para muchas aplicaciones, especialmente en la construcción de barcos, es esencial que el metal pueda soldarse. La ductilidad del elastómero a la temperatura de operación mínima debe ser mayor que la de las capas de metal, la cual es del 20%. Un valor preferido para la ductilidad del elastómero a la temperatura de operación mínima es de 50%. El coeficiente térmico del elastómero deberá también ser suficiente como para cerrar aquel del acero, de tal forma que la variación de temperatura a lo largo del rango de operación esperado y durante el soldado, no provoque la delaminación. El límite hasta el cual los coeficientes térmicos de los materiales pueden diferir, dependerá en parte de la elasticidad del elastómero, aunque se cree que el coeficiente de expansión térmica del elastómero puede ser aproximadamente 10 veces al de las capas de metal. El coeficiente de expansión térmica puede ser controlado por medio de agregar rellenadores al elastómero. La fuerza de cohesión entre el elastómero y las capas de metal deberá ser de por lo menos 3, preferentemente 6 MPa sobre el rango de operación completo. Esto es preferentemente conseguido por medio de la adhesividad inherente del elastómero al acero, al que pueden proporcionarse adhesivos adicionales. Requerimientos adicionales, si es que el miembro será utilizado en una aplicación de construcción de barcos, incluyen a la fuerza de tensión a lo largo de la interfaz que deberá ser suficiente como para soportar la presión hidrostática negativa esperada y las fuerzas de delaminación procedentes de las conexiones del acero. El elastómero deberá ser hidrolíticamente estable al agua dulce y salada, y si es que el miembro ha de ser utilizado en un tanque petrolero, deberá tener una resistencia química a los combustibles. El elastómero comprende esencialmente, en consecuencia, un poliol (por ejemplo un poliéster ó poliéter) junto con un isocianato ó un diisocianato, un extensor de cadena y un rellenado. Se proporcionará el rellenado tanto y como sea necesario, para reducir el coeficiente térmico de la' capa intermedia, reducir su costo y también, controlar las propiedades físicas del elastómero. Pueden también ser incluidos aditivos adicionales, por • ejemplo para controlar la hidrofobicidad ó adhesión, así como retardantes de fuego . La relación del espesor total de las capas exteriores al espesor el elastómero (T_.+T3)/T2, está dentro del rango de 0.1 a 2.5. Pueden ser aplicados recubrimientos, por ejemplo por razones cosméticas ó de resistencia a la corrosión, a las superficies exteriores de las capas de metal, ya sea antes ó después de la fabricación del laminado. El miembro de la presente invención es sustancialmente más fuerte y rígido que un miembro de metal del mismo espesor, aunque sin capa intermedia.

Esto es a causa de que el miembro actúa de una manera análoga a una trabe de caja ó a una viga "I", con la capa intermedia realizando la función de una(s) malla (s). Para funcionar de esta manera, la capa intermedia misma y las uniones a las capas exteriores deben ser lo suficientemente fuertes como para transferir las fuerzas que se originarán al utilizar el miembro . Una ventaja adicional de la presente invención, de beneficio particular en la construcción de barcos, es que la capa intermedia actúa para evitar la propagación de rajaduras entre la capa interior y exterior. La elasticidad de la capa intermedia evita la concentración de esfuerzos en la punta de la rajadura que esté en una capa exterior siendo transmitida hacia la otra, como de otra manera, pudiera ser con una conexión rígida y en lugar de esto, se disipa la carga. La Fig. 3 muestra, parcialmente en sección, el casco de un tanque petrolero 30 diseñado para tomar ventaja del miembro laminado estructural de la invención. Los cascos exterior 32 e interior 31 del buque son construidos de miembros estructurales laminados de conformidad con la invención, con unas capas exteriores de acero de 10 mm y un centro de elastómero de poliuretano de 50 mm. Los dos cascos están conectados entre sí por medio de unas trabes longitudinales de placa de acero simples 33 y unas placas de malla transversales 35 en las cabezas de masa transversales de doble pared 36, con placas de acero longitudinales 38 adicionales en las áreas de borda y pantoque. Se elimina la necesidad de refuerzos longitudinales ó transversales para ambos cascos. Las cabezas de masa transversales de doble pared 36 y las trabes de cubierta longitudinales 37 son también construidas de miembros estructurales laminados de conformidad con la invención. Esto elimina refuerzos adicionales. Las trabes de cubierta longitudinales 37 pueden ser reemplazadas por trabes transversales. El método preferido para fabricar un miembro laminado de conformidad con la invención es el de vaciar, ó inyectar, al elastómero directamente dentro de una cavidad formada mediante las dos capas de metal. Si esto es realizado horizontalmente, las placas de metal serán mantenidas preferentemente separadas por medio de espaciadores, los cuales pueden ser de metal ó elastoméricos. Si los espaciadores son elastoméricos, entonces estos deberán ser compatibles con el material que forma la masa de la capa intermedia y ligeramente mas altos que el espacio deseado, de tal manera que estos se compriman a la distancia correcta bajo el peso de la placa superior. Los espaciadores pueden ser alargados para dividir la cavidad en espacios que puedan ser rellenados por separado ó simplemente tapones de conexión a lo largo de los cuales, fluye el elastómero. Si son alargados, los espaciadores pueden ser rectangulares ó trapezoidales en su sección transversal y pueden variar en altura a lo largo de la longitud, para proporcionar miembros con un espesor de elastómero variante. Los espaciadores deben ser unidos a las placas de acero con agentes de cohesión ó compuestos compatibles con elastómeros con una resistencia suficiente como para mantener las placas en su lugar durante el proceso de inyección, hasta que el elastómero esté lo suficientemente curado. La Fig. 2 muestra, para propósitos ilustrativos, a tres diferentes tipos de espaciadores que pueden ser utilizados en la construcción de miembros laminados de conformidad con la invención. Un tapón de conexión de elastómero cilindrico 4A es usado para soportar la placa superior sin dividir la cavidad que será rellenada. Si la cavidad necesita ser demarcada ó dividida, puede ser utilizado un espaciador de metal alargado 4B ó un espaciador de elastómero alargado 4C. El espaciador de metal 4B puede ser soldado con filete a la placa inferior y soportar una soldadura a tope entre dos secciones de la placa superior, ó actuar como una barra de sustento para la soldadura. El tapón de conexión de elastómero 4A y el espaciador de elastómero alargado 4C puede ser adherido a las placas de metal antes de vaciarse y puede estar sustancialmente fabricado del mismo elastómero, tal y como sea inyectado ó un elastómero diferente compatible con el elastómero que será inyectado. Un miembro laminado puede no requerir todos estos diferentes tipos de espaciadores. Durante el vaciado, las placas pueden ser mantenidas en una pendiente para propiciar el flujo del elastómero, ó incluso vertical, aunque la cabeza hidrostática del elastómero durante el vaciado no debe ser excesiva y el flujo de aire desplazado deberá ser optimizado. Las placas también pueden ser fijadas en su lugar dentro de la estructura y rellenadas con el elastómero en el mismo lugar. Para permitir el soldado del miembro a otros miembros ó a una estructura existente, es necesario dejar un margen suficiente de soldadura alrededor de los bordes, para asegurar que el elastómero y su unión a la placa de metal, no sean dañados por el calor de la soldadura. La anchura del margen de soldadura dependerá de la resistencia de calor del elastómero y de la técnica de soldado utilizada, aunque puede ser alrededor de 75 mm. Si el elastómero es vaciado entre las placas, el margen de soldadura necesitará ser definido por los espaciadores alargados. El número de puertos de inyección requeridos dependerá del equipo disponible para bombear los componentes del elastómero y para proporcionar un mínimo de salpicaduras (idealmente libre de salpicaduras) y del arrastre de aire (para minimizar los espacios huecos) así como el tiempo de gelatinizado del elastómero. Los puertos deberán estar situados en lugares apropiados para el uso a los cuales el miembro será aplicado. Si el miembro es utilizado como una placa de casco en un barco de doble casco, los puertos de inyección estarán situados idealmente de tal manera que confronten al espacio que se encuentra entre los cascos, en lugar de hacia el mar ó hacia el espacio de carga. Los puertos de inyección son idealmente puertos de desconexión rápida, posiblemente válvulas de una vía, que puedan ser desalojados después del vaciado. Estos también pueden ser rellenados con tapones de conexión que sean empotrados suavemente después del vaciado. Se colocan unas ventilas de aire en cada cavidad para permitir el escape de todo el aire que se encuentra dentro de la cavidad y para asegurar que no se deje ningún espacio hueco. Las ventilas de aire pueden estar roscados para permitir la inserción de tapones de conexión después del rellenado ó para incluir válvulas ó cualquier otro dispositivo mecánico, que cierre después de rellenado. Las ventilas de aire y cualquier tapón de conexión ó válvula puede ser incrustado después de que se ha aplicado el elastómero. Los tapones de conexión y ventilas de aire insertados en puertos de inyección deberán estar fabricados de un material que tenga las características de galvanización que sean compatibles con las capas de metal. Si las capas de metal son de acero, los tapones de conexión pueden estar hechos de latón. El proceso de inyección debe ser monitoreado para asegurar un rellenado uniforme de la cavidad, sin que ocurra ninguna presión posterior que pudiera causar abultamientos y un espesor de placa no uniforme. La inyección también puede ser llevada a cabo utilizando unos tubos que sean retirados progresivamente mientras que se rellene la cavidad. Después de la fabricación, puede ser necesario verificar que elastómero se ha adherido correctamente a las capas de metal. Esto puede ser realizado utilizando técnicas de ultrasonido ó de rayos X. Para reparar los miembros dañados, ó cuando el elastómero no haya sido adherido apropiadamente, la región dañada de la placa de acero es cosida (cortada al frío) ó cortada a flama y así, el elastómero es cortado ó cortado a cortafrío, por ejemplo utilizando un contorneador ó agua presurizada (hidrodeflagración) hasta que el elastómero en buen estado sea expuesto y se cree un margen de soldadura. La superficie expuesta del elastómero restante deberá estar suficientemente limpia para el nuevo elastómero, vaciarse en el mismo lugar y adherirse . Un método alternativo de fabricación es el de pegar láminas prefabricadas de elastómero a las placas de metal. Fue construida una muestra de prueba de una placa de quilla para un buque pesado de transportación que utiliza un laminado estructural compuesto de la invención, como su casco exterior. La muestra 50 está mostrada en la Fig. 5 y comprende una placa de casco exterior 51, una placa de casco interior 52, las trabes longitudinales 53,54 y un piso transversal 55. Fueron también proporcionados unos orificios de acceso 56 para los dispositivos de medición, aunque puede ser que no sean normalmente necesarios. La placa de casco exterior 51 comprendió unas primera y segunda capas de mstal de acero suave de 8 mm y una capa intermedia de un centro de elastómero de poliuretano de 50 mm, libre sustancialmente de huecos.

Para propósitos de simplicidad, el casco interior tiene una sola placa de acero de 8 mm separada del casco exterior por medio de las trabes longitudinales 53,54, que eran de 700 mm de alto. En aplicaciones reales, el casco interior puede también ser usualmente un miembro de conformidad con la invención, aunque no necesariamente de las mismas dimensiones exactas. La muestra midió 2600 por 5000 mm en plano. Dentro de la placa del casco exterior, se proporcionaron unos espaciadores de cavidad transversales y longitudinales para asegurar el vaciado apropiado del elastómero con el equipo disponible. Estos pueden ser administrados cuando la cavidad total de la placa exterior pueda ser vaciada en una sola operación. La muestra de prueba fue montada en bastidor de reacción horizontal para representar la rigidez de la estructura del barco circundante y se aplicó una carga por medio de 4 accionadores hidráulicos de 500 toneladas . El comportamiento de la muestra de prueba bajo la carga está ilustrado la Fig. 6, la cual muestra el desplazamiento transversal en contra de la carga aplicada .

Ocurrió una falla de tensión de corte en la placa exterior del casco exterior, a una carga aplicada de 8201 kN. La Fig. 7 muestra una cubierta de escotilla para un buque contenedor que satisface el Reglamen to y Regula ci ones del Regi s tro Ll oyd, diseñado utilizando placas de conformidad con la invención. Las placas 71 comprendieron a unas capas exteriores de acero de 4 mm y una capa intermedia de 25 mm, no requiriendo de ningún refuerzo. Las trabes principales 72 y la trabe periférica 73 son de una forma convencional, aunque las vigas secundarias 74 se encuentran en un número reducido. Las vigas terciarias 75 son provistas para el elevador de la cubierta de escotilla y las ménsulas de la trabe periférica 77 permiten el retiro directo de las cargas del contenedor. Son provistas unas placas dobles 76 cuando sea necesario. La capa intermedia fue provista con un rellenador para controlar que el coeficiente de la expansión térmica del elastómero estuviera más cerca al del acero (12 x 10"6 mm/mm/°C) para evitar una delaminación provocada por los cambios de temperatura. La cubierta de escotilla resultante fue de una resistencia equivalente ó mayor a la de los diseños en residuos totalmente de acero convencionales y de una construcción considerablemente más simple, debida a la reducción que de la longitud de la soldadura, así como del número de refuerzos y detalles requeridos. La presente invención ha sido descrita ampliamente arriba, en relación a aplicaciones de construcción de barcos. Sin embargo, la invención también es útil en otras aplicaciones, especialmente en aquellas en donde se esperan altas cargas en el mismo plano y transversales, donde sea deseable una alta resistencia a la ruptura ó en donde sea deseable restringir la propagación de rajaduras por fatiga. Se hace constar que, con lo relativo a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitada, para llevar a cabo la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente, descubriéndose la invención . Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes .

Claims (27)

1. REIVINDICACIONES
2. Un miembro laminado estructural, caracterizado porque comprende: una primer capa de metal que tiene una primera superficie interior y una primera superficie exterior; una segunda capa de metal que tiene una segunda superficie interior y una segunda superficie exterior, la segunda capa de metal estando separada de la primer capa de metal; y una capa intermedia comprendida por un elastómero, localizada y adherida entre las primer y segunda superficies interiores, dicho elastómero teniendo un módulo de elasticidad, E, mayor ó igual a aproximadamente 250 MPa y una ductilidad que exceda a la de las capas de metal.
3. El miembro laminado estructural de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elastómero tiene un módulo de elasticidad mayor ó igual a aproximadamente 275 MPa.
4. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elastómero tiene unas fuerzas de tensión y compresión de, por lo menos, 20 MPa. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elastómero es compacto.
5. El miembro laminado estructural de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el espacio total de huecos dentro de la capa intermedia es menor que aproximadamente el 20% del volumen total de la capa intermedia.
6. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elastómero es un poliuretano.
7. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa intermedia tiene un espesor dentro del rango de aproximadamente 20 a aproximadamente 100 mm.
8. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, al menos, una de las primera y segunda capas de metal está formada de acero.
9. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las primera y segunda capas de metal tienen cada una un espesor dentro del rango de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 25 mm.
10. El miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación del espesor total de las primera y segunda capas de metal al espesor de la capa intermedia, está dentro del rango de 0.1 a 2.5.
11. Un miembro laminado estructural caracterizado porque ha sido construido substancialmente como ha sido descrito hasta aquí, con referencia a los dibujos adjuntos.
12. Un bote ó barco caracterizado porque incluye, por lo menos, un miembro laminado estructural de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
13. Un método para elaborar un miembro laminado estructural, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar a las primer y segunda capas de metal en una relación separada, de tal manera que se defina una cavidad central entre éstas; rellenar la cavidad central con un elastómero sin curar que, cuando esté curado, tenga un módulo de elasticidad, E, mayor ó igual a aproximadamente 2250 MPa y una ductilidad que exceda a la de las capas de metal; y curar al elastómero de tal manera que se adhiera a las capas de metal.
14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el paso de rellenado es llevado a cabo para minimizar el arrastre de aire de tal manera, que la proporción de espacio hueco después el curado sea menos del 20%.
15. El método de conformidad con las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque comprende adicionalmente el paso de proporcionar, antes del paso de rellenado, al menos una apertura de ventilación dentro de la cavidad.
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende el paso de rellenar, antes del paso de curar, la abertura de ventilación .
17. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque comprende adicionalmente el paso de proporcionar unos espaciadores para mantener la separación entre las primera y segunda capas de metal durante los pasos de rellenado y curado.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los espaciadores están provistos para definir a los bordes laterales de la cavidad, de tal manera que la capa de elastómero intermedia esté hundida por lo menos en un borde de las primera y segunda capas de metal, para proporcionar un margen de soldadura.
19. Un método para unir un miembro laminado estructural a otro miembro, que comprende unas primera y segunda capas de metal y una capa intermedia formada de un primer elastómero, el método caracterizado porque comprende los pasos de : proporcionar un margen de soldadura adyacente a una porción del miembro laminado estructural, en donde la capa intermedia esté hundida a partir de las primera y segunda capas; soldar la porción al otro miembro; rellenar el margen de soldadura con un segundo elastómero sin curar; y curar al segundo elastómero sin curar, de tal manera que este se una a las primer y segunda capas de metal y a la capa intermedia.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la porción es una. porción periférica .
21. El método de conformidad con la reivindicación 19 ó 20, caracterizado porque el paso de proporcionar un margen de soldadura, es efectuado durante la fabricación del miembro laminado estructural.
22. El método de conformidad con la reivindicación 19 ó 20, caracterizado porque el paso de proporcionar un margen de soldadura, comprende retirar una parte de la capa intermedia adyacente a la porción, por ejemplo, por medio de contorneación ó hidrodeflagración.
23. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizado porque el otro miembro es un miembro laminado estructural que comprende unas primera y segunda capas de metal y una capa intermedia de elastómero.
24. 24. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado porque los primero y segundo elastómeros son iguales.
25. 25. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, caracterizado porque el paso de rellenar comprende proporcionar al menos, una abertura de rellenado a través de las primera y segunda capas de metal ó capa intermedia, para el margen de soldadura y proporcionar al segundo elastómero sin curar sobre el margen de soldadura a través de ó en cada abertura de rellenado y el método comprende adicionalmente los pasos de, después del paso de curado, rellenar la abertura ó cada una de las abertura del rellenado.
26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 16 ó 25, caracterizado porque el paso de rellenado, comprende rellenar a cada una de las aberturas con un tapón de conexión que tenga características de galvanización compatibles con las capas de metal.
27. 27. El método de conformidad con las reivindicaciones 18 ó 19, ó con cualquier reivindicación dependiente a éstas, caracterizado porque el margen de soldadura tiene un ancho de por lo menos, aproximadamente 75 mm. Un método para elaborar un miembro laminado estructural, substancialmente como ha sido descrito hasta aquí, con referencia a las figuras adj untas . Un método para unir un miembro laminado estructural a otro miembro, como ha sido substancialmente descrito hasta aquí, con referencia a las figuras adjuntas.