PT2017073E

PT2017073E - Estrutura compósita que tem um núcleo de escora cerâmica e método para fazer a mesma

Info

Publication number: PT2017073E
Application number: PT82523515T
Authority: PT
Inventors: Leanne L Lehman; William P Keith; Chakrabarti Buddhadev
Original assignee: Boeing Co
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2013-11-19
Also published as: JP2009023348A; US9782951B2; AU2008202942A1; EP2017073B1; CN101348380A; EP2017073A2; EP2017073A3; CA2635305A1; AU2008202942B2; CA2635305C; ES2430208T3; US20090019685A1; JP4794607B2; CN103819198A

Description

ΕΡ 2 017 073/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Estrutura compósita que tem vim núcleo de escora cerâmica e método para fazer a mesma"

Campo técnico

Esta descrição refere-se em geral a estruturas compósitas cerâmicas, e lida mais em particularmente com uma construção de sanduíche compósita que tem um núcleo de escora cerâmica, e a um método de fazer as mesmas.

Antecedentes A US 2005/0025948 revela uma estrutura laminada compósita que inclui uma primeira folha de face que tem uma pluralidade de camadas de tela; uma segunda folha de face que tem uma pluralidade de camadas de tela; e uma pluralidade de agrupamentos de fibras 3-D que se prolongam desde a primeira película até à segunda película, e integradas dentro da pluralidade de camadas de tela da primeira folha de face e da segunda folha de face em pelo menos uma direcção Z-X. A US 6 291 049 revela uma estrutura de sanduíche que inclui um núcleo que tem superfícies opostas de topo e de fundo, uma pluralidade de agulhas discretas dispostas através do núcleo e prolongando-se para além das superfícies de topo e de fundo do núcleo, uma folha de face sobre a superfície de núcleo de topo, e uma folha de face sobre a superfície de núcleo de fundo. As extremidades de cada agulha estão dobradas sobre e encontram-se entre as respectivas superfícies de núcleo e as folhas de face. Também está descrito um núcleo reforçado para uma estrutura de sanduíche que ainda não tem as folhas de face ali montadas. Também é descrito um método de fazer um tal núcleo reforçado e estruturas de sanduíche completas que incluem um tal núcleo. A US 2002/0144767 revela um método e aparelho para formar uma estrutura laminada compósita reforçada de fibra de eixo Z pultrudida e fixa. As películas superior e inferior e o núcleo são puxadas automaticamente através de ferramentas onde o material de película é molhado com resina e todo o 2 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ laminado compósito é pré-formado em aproximadamente a sua espessura final. O laminado compósito pré-formado continua a ser puxado para uma máquina de deposição de fibra automática de eixo Z de 3 dimensões que deposita "agrupamentos de filamentos de fibra" em múltiplas localizações normais ao plano da estrutura laminada compósita e corta cada agrupamento individual de tal modo que uma extensão de cada "agrupamento de filamentos de fibra" permaneça acima da película superior e abaixo da película inferior. 0 laminado compósito pré-formado continua então a ser puxado para uma estação de molhar secundária. A seguir o laminado compósito pré-formado desloca-se para uma matriz de pultrudir onde os "agrupamentos de filamentos de fibra" prolongados são todos dobrados acima da película de topo e abaixo da película de fundo, produzindo um reforço de fibra de eixo Z fixo dado que o laminado compósito contínua a ser puxado, catalizado, e curado na secção traseira da matriz de pultrudir. 0 laminado compósito continua a ser puxado por pinças que depois o alimentam para dentro de uma máquina CNC com pórtico que está sincronizada com a velocidade de puxar das pinças e onde têm lugar as operações de maquinagem, perfuração e corte computorizadas.

As estruturas (CMC) compósitas de matriz cerâmica podem ser utilizadas em aplicações aeroespaciais e outras aplicações devido à sua capacidade de suportar temperaturas de operação relativamente elevadas. Por exemplo, as estruturas CMC podem ser utilizadas para fabricar peças sujeitas a gases de escape de alta temperatura em aplicações de aviação. Um tipo de estrutura CMC emprega uma construção de sanduíche na qual duas folhas de face CMC são ligadas a um núcleo. Numa construção de sanduíche, o núcleo pode ser reforçado por um arranjo do tipo de escora de agulhas CMC que se prolonga através da espessura do núcleo e penetra nas folhas de face. Estas agulhas proporcionam percursos de carga ao longo dos quais cargas de compressão, tracção e/ou corte são transferidas entre as folhas de face. A capacidade de suportar carga desta construção de escora de agulha anterior está no entanto limitada devido à resistência de ligação limitada entre as extremidades das agulhas e as telas das folhas de face, especialmente onde as folhas de face são relativamente finas. 3 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ A resistência de ligação entre as agulhas CMC e as folhas de face pode ser aumentada se as extremidades das agulhas puderem ser dobradas de modo a prolongarem-se paralelas às folhas de face, proporcionando uma maior área de ligação. Esta solução não tem no entanto sido fiável porque as agulhas CMC são relativamente quebradiças e podem partir se forem feitas tentativas para dobrar as extremidades das agulhas CMC.

Em conformidade, existe uma necessidade de uma estrutura CMC que tenha um núcleo de escora cerâmica que exiba propriedades de ligação melhoradas entre o núcleo e as folhas de face. As concretizações da descrição destinam-se a satisfazer esta necessidade.

SUMÁRIO

De acordo com o presente invento é proporcionado um método de fazer uma estrutura compósita cerâmica e a própria estrutura cerâmica compósita tal como reivindicada nas reivindicações anexas. A estrutura CMC inclui uma construção de sanduíche que tem um núcleo de escora cerâmica reforçado. A ligação superior entre o núcleo e as folhas de face é conseguida ao dobrar as extremidades exteriores das agulhas CMC que formam a escora. Ao dobrar as extremidades das agulhas CMC é proporcionada uma maior área de ligação entre as agulhas e as folhas de face, melhorando deste modo a capacidade de transmissão de carga do núcleo. As extremidades das agulhas CMC podem ser dobradas ao remover o material de matriz a partir das extremidades de agulhas que dobram as fibras cerâmicas. Com o material de matriz removido, as fibras cerâmicas restantes são relativamente flexíveis, permitindo que as mesmas sejam dobradas de modo que se prolonguem de modo paralelo a e possam ser ligadas às superfícies planas das folhas de face.

De acordo com uma concretização de método descrita, uma estrutura compósita cerâmica pode ser fabricada pelos passos que compreendem: formar um núcleo que incluí uma escora 4 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ cerâmica que tem uma pluralidade de agulhas formadas a partir de fibras cerâmicas retidas num ligante rígido; remover o ligante das extremidades das agulhas para expor as fibras cerâmicas; dobrar as extremidades das agulhas; e dobrar uma folha de face nas extremidades das agulhas. A escora cerâmica pode ser formada ao inserir as agulhas dentro de um suporte de tal modo que as extremidades das agulhas sobressaiam a partir do suporte. O ligante nas extremidades das agulhas é então removido por processos de decapagem, pulverização ou ablação. As telas das folhas de face podem ser aplicadas ao núcleo, penetrando nas extremidades das agulhas antes do material ligante ser removido das extremidades das agulhas. A seguir à remoção do material ligante, as fibras cerâmicas expostas nas extremidades das agulhas podem ser ligadas a ou entre as telas das folhas de face.

De acordo com uma outra concretização do método, um núcleo de escora cerâmica utilizado numa estrutura compósita cerâmica pode ser fabricado por um processo que compreende os passos de: formar uma escora cerâmica utilizando uma pluralidade de agulhas cerâmicas compósitas, em que as agulhas cerâmicas compósitas compreendem fibras cerâmicas retidas numa matriz; e, remover a matriz das extremidades das agulhas para expor as fibras cerâmicas. A escora pode ser formada ao inserir parcialmente as agulhas dentro de uma espuma de suporte de tal modo que as extremidades das agulhas cerâmicas permanecem expostas. A matriz é removida das extremidades das agulhas de modo que apenas permaneçam as fibras cerâmicas flexíveis. As fibras cerâmicas flexíveis podem ser dobradas para se conformarem com a superfície das folhas de face às quais o núcleo pode ser ligado. 0 ligante de matriz pode ser removido das extremidades das agulhas CMC por qualquer dos vários processos, incluindo a decapagem, pulverização ou ablação. Uma camada de material de protecção pode ser aplicada sobre o suporte de modo a proteger o suporte durante o processo de remoção do ligante de matriz.

De acordo com uma outra concretização do método, uma estrutura compósita cerâmica pode ser feita pelos passos que compreendem: fabricar um núcleo e ligar uma folha de face ao núcleo ao ligar a folha de face às extremidades dobradas expostas das fibras cerâmicas que formam uma parte do núcleo. 5 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ Ο núcleo pode ser feito: ao formar um arranjo de agulhas cerâmicas compósitas dentro de um suporte, compreendendo cada uma das agulhas fibras cerâmicas retidas numa matriz e sobressaindo a partir do suporte; ao remover a matriz a partir das extremidades sobressaídas das agulhas para expor porções das fibras cerâmicas; e, ao dobrar as porções expostas das fibras cerâmicas de modo que as mesmas possam ser ligadas à folha de face.

De acordo com uma outra concretização, uma estrutura cerâmica compósita compreende: um par de folhas de face cerâmicas compósitas geralmente paralelas; e, um núcleo que inclui uma escora disposta entre e ligada às folhas de face, incluindo a escora uma pluralidade de agulhas cerâmicas compósitas, cada uma das quais inclui porções médias que se prolongam em geral de modo transversal às folhas de face, e porções distais que se prolongam geralmente de modo paralelo e ligadas às folhas de face. Pelo menos uma das folhas de face pode incluir múltiplas telas, e as porções distais das agulhas podem ser ensanduichadas entre estas telas. De modo alternativo, as porções distais das agulhas podem ser ligadas a uma face do lado de dentro das folhas de face.

Outras características, benefícios e vantagens das concretizações descritas irão tornar-se mais evidentes a partir da seguinte descrição das concretizações, quando vistas em conformidade com os desenhos anexos e reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS ILUSTRAÇÕES A FIG. 1 é uma ilustração isométrica de uma construção de sanduíche CMC da arte anterior que emprega um núcleo de escora cerâmica, tendo o suporte não mostrado e as porções das folhas de face sido arrancadas para mostrar melhor as extremidades direitas das agulhas CMC. A FIG. 2 é uma ilustração em secção transversal de uma porção de uma construção de sanduíche CMC que tem um núcleo de escora cerâmica de acordo com uma concretização da descrição. 6 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ A FIG. 3 é uma vista em secção transversal que ilustra um passo de um método para fazer a construção de sanduíche CMC. A FIG. 4 é uma vista em secção transversal que ilustra um outro passo no método. A FIG. 5 é uma vista similar à FIG. 4 mas que mostra as extremidades dobradas das agulhas CMC que foram ligadas entre as telas de uma folha de face. A FIG. 6 é uma vista em secção transversal que ilustra uma concretização alternativa de uma construção de sanduíche CMC. A FIG. 7 é um fluxograma simplificado que ilustra os passos básicos de um processo utilizado para fabricar uma sanduíche CMC que tem um núcleo de escora cerâmica. A FIG. 8 é um fluxograma simplificado que ilustra passos alternativos para fabrico da matéria da agulha cerâmica. A FIG. 9 é um fluxograma de uma produção de aviação e metodologia de serviço. A FIG. 10 é um diagrama de blocos de um avião.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Fazendo primeiro referência à FIG. 1, uma construção de sanduíche CMC típica da arte anterior compreende um par de folhas de face CMC paralelas 14, 16 ligadas a um núcleo que inclui um arranjo de agulhas cerâmicas 18. As agulhas 18 estão dispostas em padrões "X" e funcionam para reforçar um núcleo que pode incluir uma espuma estrutural (não mostrada). Cada uma das agulhas 18 é direita e tem extremidades exteriores que se prolongam através e ligadas às folhas de face 14, 16. A área de ligação entre as agulhas 18 e as folhas de face 14, 16 está limitada à profundidade de penetração das extremidades das agulhas 18 dentro das folhas de face 14, 16. 7 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ

Fazendo agora referência às FIGS. 2 e 6, uma construção de sanduíche CMC 20 compreende amplamente um par de folhas de face CMC geralmente paralelas 24, 26 ligadas a um núcleo 22. O núcleo 22 pode compreender uma escora CMC 25 retida dentro de uma camada 30 de espuma estrutural ou semiestrutural. A escora 25 reforça o núcleo 22 e pode funcionar para transmitir cargas compressivas, de tracção e/ou de corte entre as folhas de face 24, 26. No exemplo ilustrado, as folhas de face 24, 26 são planas e prolongam-se substancialmente de modo paralelo umas às outras; no entanto, são possíveis outras geometrias, incluindo sem limitação, curvilínea não paralela e combinações de curvilínea e rectilínea.

Cada uma das folhas de face 24, 26 pode compreender múltiplas camadas ou telas de fibras de tecido cerâmicas mergulhadas numa lama cerâmica. Tal como aqui utilizado, o termo "fibra cerâmica" refere-se aos materiais cerâmicos conhecidos convencionalmente e comercialmente disponíveis que são fabricados em forma de fibra. As fibras cerâmicas podem incluir, mas não estão limitadas, carboneto de silício, sílica, TYRANNO®, alumina, alumino-silicato aluminoborosilicato, nitreto de silício, boreto de silício, nitreto de boro e silício e materiais similares. A estrutura de escora 25 define percursos de carga que reforçam a construção de sanduíche 20, permitindo que as estruturas CMC sejam fabricadas que são tanto de auto-suporte como de suporte de carga, caso seja desejado. A sanduíche CMC 20 está particularmente bem adaptada a aplicações de alta temperatura uma vez que todos os constituintes utilizados na sanduíche 20 são à base de cerâmica. A camada 30 forma um suporte para reter a escora 25 no lugar durante o fabrico, e pode adicionar rigidez estrutural à sanduíche 20, dependendo dos materiais utilizados. A camada de suporte 3 0 pode compreender qualquer de uma variedade de materiais incluindo, por exemplo, sem limitação, espuma fugitiva orgânica, uma espuma de polinetacrilimida (PMI) leve de células fechadas, ladrilhos, camada enrijecida ou outros materiais cerâmicos. Outros exemplos de materiais cerâmicos que podem ser utilizados como a camada de suporte 30 incluem, sem limitação, feltro cerâmico, outros isolamentos cerâmicos 8 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ fibrosos (macios ou rígidos), cerâmicas monolíticas, etc. Uma espuma rígida particular adequada para utilizar como a camada de suporte 30 está descrita na Patente U.S. No. 6 716 782 concedida em 6 de Abril de 2002 e cedida à Boeing Company. O isolamento de espuma rígida descrito nesta patente anterior é uma combinação de fibras cerâmicas que são sinterizadas conjuntamente para formar um material altamente poroso de baixa densidade com baixa condutividade térmica. Esta espuma exibe elevada resistência à tracção e boa estabilidade dimensional. Tal como aqui utilizado, o material de "temperatura elevada" destina-se em geral a referir-se às temperaturas acima das quais os materiais poliméricos exibem uma capacidade diminuída. A estrutura de escora 25 compreende um arranjo de agulhas CMC 28 que se prolongam através da espessura da camada de suporte 30, geralmente de modo transversal às folhas de face 24, 26. As agulhas 28 são formadas a partir de matéria de agulha que compreende fibras cerâmicas retidas num ligante ou matriz cerâmico rígido. As agulhas 28 podem ser fabricadas com materiais que permitem que o material de matriz sofra decapagem, para fins que irão ser descritos abaixo. O diâmetro das fibras individuais nas agulhas 28 é relativamente pequeno em comparação com a agulha global 28; por exemplo, numa concretização satisfatória, as fibras podem ter, cada uma, um diâmetro de aproximadamente 11 micrómetros, onde a agulha tem um diâmetro global de aproximadamente 700 micrómetros.

As agulhas 28 podem estar dispostas em grupos que formam uma rede de escora geométrica, tal como uma geometria tetragonal, por exemplo. Cada uma das agulhas 28 inclui porções médias direitas 28a e porções distais opostas 28b as quais são ensanduichadas entre e ligadas às telas adjacentes 24a, 24b e 26a, 26b das respectivas folhas de face 24, 26. Numa concretização, as agulhas 28 podem formar um ângulo de aproximadamente 30 graus em relação a um eixo que se prolonga normal às folhas de face 24, 26, tal como se vê melhor na FIG. 2. As porções distais 28b de cada uma das agulhas 28 são dobradas de modo a prolongarem-se em geral paralelas ao plano das folhas de face 24, 26. O comprimento das porções distais 28b irá depender da aplicação particular; numa concretização, 9 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ um comprimento aproximadamente igual a 4 a 5 vezes o diâmetro da agulha 28 proporcionou resultados satisfatórios.

Tal como indicado previamente, na concretização ilustrada nas FIGS. 2 e 5, as porções distais 28b são ensanduichadas entre e ligadas às telas adjacentes 24a, 24b, e 26a, 26b das correspondentes folhas de face 24, 26. A resistência da ligação entre cada uma das agulhas 28 e as folhas de face 24, 26 pode ser determinada em parte pelo comprimento sobre o qual a porção distai 28b está ligada às folhas de face 24, 26 . No final, a construção de sanduíche curada 20, a utilização de adesivos aplicados junto com material de matriz cerâmico derivado das telas 24a, 24b, 26a, 26b funciona para ligar as porções distais 28b das agulhas 28 às folhas de face 24, 26.

Uma concretização alternativa 20a da construção de sanduíche é mostrada na FIG. 6. Nesta concretização, as porções distais 28b das agulhas 28 são ligadas directamente às faces opostas do lado de dentro das folhas de face 24, 26 através de uma camada 40 de adesivo que pode compreender um adesivo em película aplicado durante o processo de fabrico e/ou material de matriz derivado das folhas de face 24, 26. É dirigida agora a atenção para as FIGS. 3, 4, 5, 7 e 8 que descrevem um método para fabricar a estrutura de sanduíche CMC 20 acima descrita. Começando com o passo 42 (FIG. 7), o material para formar as agulhas 28 é fabricado ao utilizar por exemplo, sem limitação, um processo de pultrusão o qual é conhecido na arte. O fabrico das agulhas 28 pode ser feito à medida para facilitar o processo que é mais tarde utilizado para remover o material de matriz das extremidades das agulhas para expor as fibras cerâmicas.

Fazendo referência em particular à FIG. 8, pode ser fabricado um comprimento contínuo de matéria de agulha por pultrusão no qual as fibras cerâmicas são pultrudidas, tal como mostrado no passo 60. A seguir, qualquer destes três processos designados por "A", "B" e "C" podem ser utilizados para formar uma construção de agulha ao utilizar materiais e processos que tornam a agulha mais passível a processos subsequentes utilizados para remover a matriz das 10 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ extremidades das agulhas. Assim, ao utilizar o processo "A", as fibras cerâmicas sobressaídas são subrevestidas no passo 62 com um revestimento de baixa temperatura tal como epóxi num intervalo estabelecido. A seguir, no passo 64, as fibras subrevestidas são sobrerevestidas com uma lama cerâmica e depois cozidas no passo 66. 0 processo alternativo "B" começa no passo 68 no qual as fibras cerâmicas são revestidas com um material para fazer à medida a resistência e tendência a quebrar das agulhas. De modo similar, um esquema de cozedura de temperatura variável pode ser utilizado no passo 70 para permitir melhor a remoção da matriz com meios mecânicos, térmicos ou químicos. O processo alternativo "C" começa com o subrevestimento das fibras com um epóxi ou revestimento similar no passo 72, a seguir ao que, no passo 74, as fibras subrevestidas são sobrerevestidas com uma lama cerâmica. Depois, no passo 76, as fibras revestidas são cozidas a uma temperatura intermédia.

Voltando agora à FIG. 7, a matéria de agulha que foi fabricada no passo 42, um suporte adequado 30, fabrica-se no passo 44, o qual pode compreender formar uma camada de espuma de baixa densidade de peso leve ou material cerâmico tal como previamente descrito. Dependendo do processo utilizado para remover o ligante de matriz das agulhas 28 num passo mais tardio, pode ser opcionalmente aplicado um revestimento de protecção 32 ao suporte 30 no passo 46 de modo a proteger o suporte 30 contra a decapagem ou outros danos durante o procedimento de remoção da matriz.

No passo 48, as agulhas individuais 28 são inseridas dentro do suporte 30. O processo de inserção de agulha pode ser levado a cabo ao utilizar concepções de equipamento conhecidas que inserem a matéria de agulha dentro do suporte 30 em ângulos predeterminados e depois cortar a matéria de agulha no comprimento final desejado da agulha 28. Este processo de inserção de agulha é realizado de tal modo que as extremidades exteriores das agulhas permanecem expostas, sobressaindo a partir do suporte 30. A seguir, no passo 50, podem ser aplicadas opcionalmente uma ou duas telas de pré-impregnado sobre a superfície do núcleo de escora, com as extremidades das agulhas 28 a 11 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ passarem através das camadas de pré-impregnado de modo a ligar melhor e bloquear as agulhas 28 nas folhas de face 24, 26. No passo 52, as extremidades das agulhas 28 são então esfoladas ao remover o ligante de matriz nas porções distais 28b ao utilizar qualquer um dos vários processos. A remoção do ligante de matriz rígido expõe as fibras cerâmicas 34 nas porções distais 28b, tal como mostrado nas FIGS. 4 e 5. As fibras cerâmicas individuais expostas nas extremidades das agulhas 28 são relativamente flexíveis devido ao seu diâmetro relativamente pequeno, permitindo assim que as porções distais 28b sejam dobradas ou esfoladas de modo a ficarem paralelas às folhas de face 24, 26. 0 ligante de matriz pode ser removido das porções distais 28b das agulhas 28 por decapagem química, pulverização, ou outras formas de processos mecânicos ou ablativos os quais podem incluir, mas não estão limitados, à decapagem, à evaporação, à fusão e à vaporização. Por exemplo, as extremidades do núcleo de escora podem ser imersas num meio químico de decapagem de modo a sujeitar as porções distais 28b a decapagem química que remove o ligante de matriz. Durante este processo, o revestimento 32 protege as porções medianas 28a do núcleo de escora de danos. Um processo mecânico para remover o ligante de matriz das extremidades das agulhas pode compreender esmagar as extremidades de agulha entre dois pratos ou aparelhos mecânicos similares. Podem ser utilizados outros processos químicos para remover o ligante de matriz das extremidades de agulha as quais estão formuladas em particular para remover o subrevestimento e/ou sobrerevestimento aplicado às fibras cerâmicas tal como previamente descrito com referência à FIG.

Nessas aplicações nas quais o revestimento de protecção 32 é aplicado ao suporte 30, o passo 54 pode ser realizado opcionalmente, consistindo na remoção do revestimento de protecção 32 por qualquer um dos vários processos adequados, incluindo a incineração (queima).

No passo 56, a sanduíche de imobilizado é colocada sobre uma ferramenta, a seguir ao que, no passo 58, o imobilizado é curado e sinterizado de modo a ligar o pré-impregnado no 12 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ núcleo e criar uma construção ensanduichada totalmente curada. Pode ser aplicada pressão mecânica no sentido da seta 36 (FIG. 4) de modo a compactar as telas e forçar as fibras expostas 34 a ficarem planas, paralelas às telas 24a, 24b.

Fazendo agora referência às FIGS. 9 e 10, as concretizações da descrição podem ser utilizadas no contexto de um fabrico de avião e método de serviço 78 tal como mostrado na FIG. 9 e um avião 94 tal como mostrado na FIG. 10. Durante a pré-producção, o método exemplificativo 78 pode incluir uma especificação e concepção 80 do avião 94 e obtenção de material 82. Durante a produção, tem lugar o fabrico de componentes e subconjuntos 84 e integração de sistemas 86 do avião 94. Depois disso, o avião 94 pode ir para a certificação e entrega 88 de modo a ser colocado em serviço 90. Enquanto está em serviço com um cliente, o avião 94 entra num esquema de manutenção e serviço de rotina 90 (o os quais também podem incluir modificação, reconfiguração, remodelação e por ai adiante).

Cada um dos processes do método 78 pode ser realizado ou levado a cabo por um integrador de sistema, terceiros e/ou um operador (por exemplo, um cliente). Na finalidade desta descrição, um integrador de sistema pode incluir sem limitação qualquer número de fabricantes de aviões e subempreiteiros de sistemas principais; um terceiro pode incluir sem limitação qualquer número de vendedores, subempreiteiros e fornecedores; e um operador pode ser uma companhia de linha aérea, companhia de "leasing", entidade militar, organização de serviços e por ai adiante.

Tal como mostrado na FIG. 10, o avião 94 produzido pelo método exemplificativo 78 pode incluir uma fuselagem 98 com uma pluralidade de sistemas 96 e um interior 100. Os exemplos de sistemas de alto nivel 96 incluem um ou mais de um sistema de propulsão 102, um sistema eléctrico 104, um sistema hidráulico 106 e um sistema ambiental 108. Pode ser incluído qualquer número de outros sistemas. Muito embora seja mostrado um exemplo aeroespacial, os princípios do invento podem ser aplicados em outras indústrias, tais como a indústria automóvel. 13 ΕΡ 2 017 073/ΡΤ Ο aparelho aqui concretizado pode ser empregue durante qualquer uma ou mais das etapas do método de produção e serviço 78. Por exemplo, os componentes ou subconjuntos que correspondem ao processo de produção 84 podem ser fabricados ou manufacturados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto o avião 94 está em serviço. Além disso, podem ser utilizadas uma ou mais concretizações de aparelho durante as etapas de produção 84 e 86, por exemplo, ao remeter substancialmente a montagem ou reduzindo o custo de um avião 94. De modo similar, pode ser utilizada uma ou mais concretizações de aparelho enquanto o avião 94 está em serviço, por exemplo e sem limitação, para manutenção e serviço 92.

Muito embora as concretizações desta descrição tenham sido descritas em relação a certas concretizações exemplificativas, é para ser entendido que as concretizações especificas são para fins de ilustração e não para limitação, dado que irão ocorrer outras variações àqueles que são especialistas na arte.

Lisboa, 2013-11-12

Claims

ΕΡ 2 017 073/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Método de fazer uma estrutura compósita cerâmica (20) que compreende os passos de: (A) formar um núcleo (22) que inclui uma escora cerâmica (25) que tem uma pluralidade de agulhas (28) formadas a partir de fibras cerâmicas (34) retidas num ligante rígido; (B) remover o ligante das extremidades das agulhas para expor as fibras cerâmicas; (C) dobrar as extremidades das agulhas; e (D) ligar uma folha de face (24, 26) às extremidades das agulhas.
2 - Método da reivindicação 1, em que o passo (A) inclui: inserir (48) um comprimento de matéria de agulha dentro de um suporte (30); e cortar o comprimento de matéria de agulha de tal modo que as extremidades das agulhas fiquem expostas.
3 - Método da reivindicação 2, em que a matéria de agulha é inserida dentro de uma camada de espuma.
4 - Método da reivindicação 1, que compreende ainda o passo de: (E) proteger uma porção do núcleo durante a remoção do ligante no passo (B) ao aplicar um revestimento de protecção à porção de núcleo.
5 - Método da reivindicação 1, em que o passo (B) é realizado por decapagem das extremidades das agulhas.
6 - Método da reivindicação 1, em que o passo (B) é realizado ao pulverizar as extremidades das agulhas.
7 - Método da reivindicação 1, em que o passo (B) é realizado por ablação.
8 - Método da reivindicação 1, em que o passo (C) é realizado por: trazer a folha de face (24a, 24b) para contacto com as fibras cerâmicas expostas (34); e ΕΡ 2 017 073/ΡΤ 2/3 dobrar as fibras cerâmicas expostas ao utilizar a folha de face.
9 - Método da reivindicação 1, em que o passo (C) inclui ligar as fibras cerâmicas expostas entre telas de pré-impregnado cerâmico.
10 - Método da reivindicação 1, que compreende ainda o passo de: (F) especificar e conceber (80) um subconjunto de avião (94) que inclui a estrutura compósita.
11 - Método da reivindicação 1, que compreende ainda o passo de: (F) obter (82) o material utilizado para fabricar a estrutura compósita.
12 - Estrutura cerâmica compósita (20) que compreende: um par de folhas de face cerâmicas compósitas geralmente paralelas (24, 26); e um núcleo (22) disposto entre e ligado às folhas de face, incluindo o núcleo uma escora cerâmica (25), incluindo a escora uma pluralidade de agulhas cerâmicas compósitas (28), incluindo cada uma das agulhas porções medianas (28a) que se prolongam em geral transversalmente às folhas de face, e porções distais (28b) que se prolongam geralmente paralelas e ligadas às folhas de face.
13 - Estrutura cerâmica compósita (20) da reivindicação 12, em que: pelo múltiplas menos uma das telas e, folhas de face (24, 26) inclui as porções distais (28b) das agulhas (28) estão ensanduichadas entre as telas.
14 - Estrutura cerâmica compósita (20) da reivindicação 13, em que pelo menos certas das agulhas (28) se prolongam de tal modo que as agulhas formam um ângulo de aproximadamente 30 graus em relação aos planos das folhas de face (24, 26). ΕΡ 2 017 0 73/PT 3/3
15 - Estrutura cerâmica compósita (20) da reivindicação 13, em que as porções distais (28b) das agulhas (28) estão ligadas às superfícies opostas interiores das folhas de face.
16 - Estrutura cerâmica compósita (20) da reivindicação 13, em que o núcleo (22) inclui ainda espuma estrutural que envolve a escora cerâmica (25). Lisboa, 2013-11-12