BR112020009347A2 - estrutura fibrosa, peça de material compósito, e, método de fabricar uma estrutura fibrosa - Google Patents
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Abstract
a invenção refere-se a uma estrutura fibrosa (200) compreendendo uma pluralidade de camadas de trama e de camadas de urdidura ligadas por tecelagem tridimensional em multicamadas, a estrutura fibrosa (200) tendo pelo menos primeira (203) e segunda (204) porções que são adjacentes na direção da urdidura, a primeira porção (203) apresentando, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que é maior do que a espessura da segunda porção (204), distinguida pelo fato de que a primeira porção (203) compreende, em seu núcleo (2031), pelo menos uma textura fibrosa (ml) obtida por tecelagem tridimensional de fios de urdidura e fios de trama na forma de uma grade de tecelagem mock-leno, dita pelo menos uma textura (ml) estando presente entre duas coberturas (2032; 2033) presente na superfície da primeira porção (203) e estando ligado às coberturas (2032; 2033) por fios de urdidura (c3; c16) pertencendo às ditas coberturas que são localmente defletidas para a dita textura.
Description
1 / 25 ESTRUTURA FIBROSA, PEÇA DE MATERIAL COMPÓSITO, E,
MÉTODO DE FABRICAR UMA ESTRUTURA FIBROSA Fundamentos da invenção
[001] A presente invenção está relacionada com a realização de peças a partir de material compósito, e mais particularmente à realização de estruturas de reforço de fibra para tais peças por tecelagem tridimensional ou em multicamada.
[002] Um campo de aplicação da invenção é a realização de peças a partir de material compósito estrutural, isto é, peças tendo uma estrutura de reforço de fibra e densificada por uma matriz. Materiais compósitos possibilitam que sejam feitas peças tendo peso global que é mais baixo do que aquele das mesmas peças quando são feitas a partir de um material metálico.
[003] A invenção está relacionada mais particularmente a peças feitas a partir de material compósito que inclui uma ou mais porções de espessura extra local, como se aplica, por exemplo, para a raiz de uma pá de aeromotor, que corresponde a uma zona tendo grande variação de espessura na peça do material compósito. Para uma peça feita a partir de material compósito que apresenta espessura variada, a variação de espessura é controlada na estrutura fibrosa que deve constituir o reforço da peça.
[004] Obter pás a partir de material compósito para motores de turbina já foi proposto. Referência pode ser feita em particular ao pedido de patente US 2011/0311368 depositado conjuntamente por Snecma and Snecma Propulsion Solide. Esse pedido descreve a fabricação de uma pá de motor de turbina a partir de material compósito compreendendo reforço de fibra densificado por uma matriz, o esboço da fibra que deve constituir o reforço é feito por tecelagem em multicamada e compreende uma primeira porção de pequena espessura formando a pré-forma do aerofólio e uma segunda porção de espessura maior formando uma pré-forma da raiz da pá. Sob tais circunstâncias, a pré-forma da raiz da pá é feita usando um inserto, de modo a
2 / 25 formar uma região em formato de bulbo na porção da pá correspondente à sua raiz.
[005] No entanto, essa técnica para formar a raiz da pá torna a fabricação industrial da pá mais complexa e aumenta seu custo de fabricação uma vez que ela leva a grandes perdas de material e requer manuseio difícil o que diminui a velocidade de produção. Além disso, o inserto, que também é feito de material compósito, precisa ser densificado e usinado, levando assim a custos adicionais e possivelmente a peças serem rejeitadas.
[006] O têxtil da pré-forma, que é naturalmente flexível, interage mecanicamente com o inserto e pode levar, em particular, a cisalhamento no têxtil, a movimentos de giro do inserto, a perda de interligação entre o inserto do têxtil etc.
[007] Além disso, verifica-se que a moldagem e densificação da porção da pré-forma que deve formar a raiz são difíceis, em particular porque as tolerâncias para o perfil da raiz em formato de bulbo são muito pequenas (da ordem de um décimo de milímetro) e porque esta porção da pá apresenta requisitos severos em termos de propriedades mecânicas, dado que a raiz da pá concentra a maioria das forças que são aplicadas à pá.
[008] Uma outra solução, como descrito em particular nos documentos US 7.101.154 e US 2011/0311368 consiste em aumentar o peso (e assim a seção transversal) dos fios nas porções de maior espessura na estrutura fibrosa a fim de reduzir a capacidade para diminuir a espessura enquanto a estrutura fibrosa 3D está sendo conformada com compressão. No entanto, o uso de fios de alto peso aumenta localmente a fração da fibra na pré-forma. Se a fração da fibra é muito grande, a rede de poros resultante pode não ser suficiente para possibilitar que os componentes da matriz tenham bom acesso ao núcleo da pré-forma e consequentemente para obter um material compósito que seja uniforme e assim apresente boas propriedades mecânicas.
3 / 25
[009] É, portanto, desejável estar apto a ter disponível estruturas fibrosas 3D ou em multicamadas incluindo porções de maior espessura, mas que não apresentam os inconvenientes mencionados acima. Objeto e sumário da invenção
[0010] Para este fim, em um primeiro aspecto, a invenção provê uma estrutura fibrosa compreendendo uma pluralidade de camadas de trama e de camadas de urdidura interligadas por tecelagem tridimensional em multicamadas, a estrutura fibrosa tendo pelo menos primeira e segunda porções que são adjacentes na direção da urdidura, a primeira porção apresentando, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que é maior do que a espessura da segunda porção, a estrutura sendo distinguida pelo fato de que a primeira porção tem, em seu núcleo, pelo menos uma textura fibrosa obtida por tecelagem tridimensional de fios de urdidura e fios de trama na forma de uma grade de tecelagem Mock-Leno, dito pelo menos uma textura estando presente entre duas coberturas presentes na superfície da primeira porção e sendo ligado às coberturas pelos fios de urdidura pertencendo às ditas coberturas que são localmente defletidas na dita textura.
[0011] Usar a textura fibrosa da tecelagem Mock-Leno no núcleo da estrutura fibrosa possibilita obter grande variação de espessura entre a primeira e segunda porções enquanto se controla a fração de fibra no núcleo da primeira porção. Além disso, esta textura de tecelagem Mock-Leno permite que os ingredientes da matriz se infiltrem na estrutura fibrosa até o núcleo muito bem por causa de sua estrutura aerada na forma de uma grade, e é compatível com o uso de filamentos de alto peso. A estrutura fibrosa da invenção é inteiramente têxtil (isto é, sem qualquer inserto adicionado) e os fios da estrutura são interligados por tecelagem em multicamadas 3D, possibilitando assim garantir que a estrutura não possa ser deslaminada.
[0012] Uma textura de tecelagem Mock-Leno compreende uma
4 / 25 pluralidade de camadas de trama e é distinguida pelo fato de que é formada pela tecelagem de uma pluralidade de fios de urdidura com uma pluralidade de fios de trama e pelo fato de que compreende pelo menos: um primeiro grupo de fios de urdidura compreendendo pelo menos um fio de urdidura de ligação intercamada que liga os fios de trama de uma primeira camada da textura aos fios de trama de uma segunda camada da textura que é adjacente à primeira camada; e um segundo grupo de fios de urdidura, distinto do primeiro grupo de fios de urdidura e adjacente ao mesmo na direção da trama, o dito segundo grupo compreendendo pelo menos um fio de urdidura de ligação intercamada que liga os fios de trama da primeira camada aos fios de trama da segunda camada e apresentando uma direção de interligação com os fios de trama que é invertida em relação à direção de interligação apresentada pelo fio de urdidura de ligação entre camadas do primeiro grupo com os fios de trama.
[0013] Ao longo de todo este texto e em todos os desenhos, é afirmado e mostrado, por convenção e por razões de conveniência, que são os fios de urdidura que são defletidos de seus trajetos a fim de prender os fios de trama. No entanto, estes papéis entre urdidura e trama podem ser invertidos, e tal inversão deve ser considerada também como sendo abrangida pelas reivindicações.
[0014] O fato de que os fios de urdidura de ligação intercamada em cada um dentre o primeiro e o segundo grupos são interligados com os fios de trama em direções de interligação invertidas possibilita evitar que estes dois fios de ligação entrem em contato. Esta característica possibilita conservar espaçamento não nulo ao longo da direção da trama entre o primeiro e segundo grupos de fios de urdidura, conferindo assim um formato de grade à textura apresentando canais formados através de sua espessura, cada um destes canais sendo definido na direção da trama por dois grupos adjacentes
5 / 25 de fios de urdidura e na direção da urdidura por dois grupos adjacentes de fios de trama. A presença destes canais possibilita dar à textura Mock-Leno uma estrutura aerada, servindo assim em particular para permitir que os ingredientes da matriz se infiltrem bem no núcleo.
[0015] Preferivelmente, cada um dentre o primeiro e o segundo grupos de fios de urdidura compreende pelo menos dois fios de urdidura laterais situados em ambos os lados do fio de urdidura de ligação entre camadas, cada um destes fios de urdidura laterais interligando com os fios de trama da primeira camada.
[0016] Também preferivelmente, os fios de urdidura laterais do primeiro grupo apresentam uma direção de interligação com os fios de trama que é invertida em relação à direção de interligação apresentada pelos fios de urdidura laterais do segundo grupo com os fios de trama.
[0017] Em uma modalidade, a textura fibrosa da tecelagem Mock- Leno apresenta, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que diminui indo em direção à segunda porção.
[0018] Tal característica é vantajosa para controlar o formato da primeira porção e garantir a transição de espessura com a segunda porção.
[0019] Em uma modalidade, a primeira e segunda porções têm o mesmo número de fios de urdidura tecidos continuamente entre as ditas primeira e segunda porções, e a primeira porção inclui, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura que é maior que o número de camadas de fio de urdidura presente no núcleo da segunda porção.
[0020] Ao subdividir as camadas de fios de urdidura no núcleo da primeira porção (isto é, ao variar sua contagem), é possível controlar a fração de fibra no núcleo da primeira porção enquanto se mantém uma razão de urdidura /trama satisfatória na cobertura sobre toda a estrutura fibrosa. A título de exemplo, a primeira porção pode incluir, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura que é igual a duas vezes o número de camadas
6 / 25 de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção.
[0021] Em uma modalidade, a estrutura compreende fios de carbono ou fios de material cerâmico. O material cerâmico dos fios pode, por exemplo, ser um material óxido tal como alumina, ou um material não óxido, como carboneto de silício.
[0022] A presente invenção também provê uma peça de material compósito compreendendo reforço de fibra densificado por uma matriz, o dito reforço de fibra sendo constituído por uma estrutura fibrosa como descrita acima.
[0023] Em uma modalidade, a peça corresponde a uma pá de turbina, a primeira porção da estrutura fibrosa constituindo a porção de raiz da pá do reforço de fibra.
[0024] A presente invenção também provê um método de fabricar uma estrutura fibrosa por tecelagem tridimensional em multicamadas entre uma pluralidade de fios de trama e de fios de urdidura, a estrutura fibrosa tendo pelo menos primeira e segunda porções que são adjacentes na direção da urdidura, a primeira porção apresentando, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura maior do que a espessura da segunda porção, o método sendo distinguido o pelo fato de que a primeira porção é feita por meio de uma etapa de tecer tridimensionalmente camadas de urdidura e trama em que uma textura fibrosa é formada no formato de uma grade de tecelagem Mock-Leno no núcleo da primeira porção junto com coberturas na superfície da primeira porção, a tecelagem das coberturas sendo modificado localmente de modo a defletir certos fios de urdidura das ditas coberturas e tecê-los com a textura da tecelagem Mock-Leno.
[0025] Em uma implementação de tal método, a textura da tecelagem Mock-Leno apresenta, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que diminui indo em direção à segunda porção.
[0026] Em uma implementação de tal método, a primeira e segunda
7 / 25 porções têm o mesmo número de fios de urdidura tecidos continuamente entre a primeira e segunda porções, e a primeira porção compreende, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura que é maior do que o número de camadas de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção.
[0027] Em uma implementação de tal método, a primeira porção compreende, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura igual a duas vezes o número de camadas de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção.
[0028] Em uma implementação de tal método, a estrutura fibrosa compreende fios de carbono ou fios de material cerâmico. O material cerâmico dos fios pode, por exemplo, ser um material óxido, como alumina, ou um material não óxido, como carboneto de silício. Breve descrição dos desenhos
[0029] Outras características e vantagens da invenção aparecem a partir da seguinte descrição de modalidades particulares da invenção dadas como exemplos não limitativos e descritas com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma vista diagramática mostrando a tecelagem em multicamadas de uma estrutura fibrosa para fabricar uma pá de aeromotor em uma modalidade da invenção; as Figuras 2 a 17 são vistas em corte de trama em uma escala ampliada mostrando em parte dezesseis planos sucessivos da tecelagem de uma porção de espessura maior na estrutura fibrosa da Figura 1; a Figura 18 é uma vista em perspectiva diagramática de uma pré-forma de fibra de pá obtida a partir da estrutura fibrosa da Figura 1; a Figura 19 é uma vista em perspectiva diagramática de uma pré-forma de material compósito obtida pela densificação da pré-forma da Figura 18 com uma matriz; e
8 / 25 a Figura 20 é uma fotografia mostrando uma textura tecida com a tecelagem Mock-Leno. Descrição detalhada de modalidades
[0030] A invenção se aplica de modo geral a realizar estruturas fibrosas adequadas para constituir o reforço de fibra ou pré-forma para uso na fabricação de uma peça de material compósito, em particular uma pá de aeromotor, a peça sendo obtida pela densificação da estrutura fibrosa com uma matriz. Para materiais compósitos que são usados a temperatura relativamente baixa, normalmente até 300°C, a matriz é normalmente uma resina ou ainda um material refratário como carbono ou cerâmica, por exemplo, carboneto de silício, quando se obtém compósitos que são termoestruturais.
[0031] A estrutura fibrosa da invenção é obtida por tecelagem tridimensional ou tecelagem em multicamadas.
[0032] O termo “tecelagem tridimensional” ou “tecelagem 3D”, é usado aqui para significar tecelagem no qual pelo menos alguns dos fios de urdidura interligam fios de trama sobre uma pluralidade de camadas de trama.
[0033] O termo “tecelagem em multicamadas” é usado aqui para designar tecelagem 3D com uma pluralidade de camadas de trama nas quais a tecelagem de base para cada camada é equivalente a uma tecelagem de textura 2D convencional, como uma tecelagem do tipo liso, acetinado ou de sarja, mas com certos pontos da tecelagem ligando as camadas de trama entre si.
[0034] Obter a estrutura fibrosa através de tecelagem 3D ou em multicamadas possibilita obter ligação entre as camadas e assim ter um bom comportamento mecânico para a estrutura fibrosa e para a peça de material compósito resultante, enquanto se executa uma única operação têxtil.
[0035] É importante aprimorar a obtenção de um estado de superfície, após a densificação, que seja livre de grandes irregularidades, isto é, que tenha um bom estado de acabamento a fim de evitar ou limitar operações de
9 / 25 acabamento por usinagem ou para evitar a formação de pedaços de resina nos compósitos de matriz de resina. Para este fim, para uma estrutura fibrosa tendo uma porção ou núcleo interno e uma porção ou cobertura externa adjacente à superfície exterior da estrutura fibrosa, a cobertura é preferivelmente feita por tecelagem com uma tecelagem tipo lisa, acetinada ou sarja a fim de limitar as irregularidades da superfície, com uma tecelagem tipo acetinada, provendo também uma aparência de superfície que é lisa. A tecelagem na cobertura pode ser variada na superfície externa da estrutura fibrosa, de modo a conferir propriedades particulares desejadas, por exemplo, passando de uma tecelagem tipo lisa que dá preferência a ligação estreita a uma tecelagem tipo acetinada que dá preferência a um estado de superfície liso.
[0036] De acordo com a invenção, para formar uma porção de espessura larga na estrutura fibrosa enquanto se controla a fração de fibra nessa porção, uma textura fibrosa tipo Mock-Leno é usada para tecelagem do núcleo da estrutura fibrosa. Também é possível usar fios de diferentes pesos entre o núcleo e a cobertura e/ou entre urdidura e trama a fim de obter uma razão dentro dos limites desejados entre a fração em volume da fibra de urdidura e a fração em volume da fibra de trama.
[0037] A fim de obter propriedades mecânicas que são tão pouco não uniformes quanto possível dentro da peça do material compósito, é também vantajoso aprimorar a densificação da estrutura fibrosa de reforço com um gradiente de densificação que é tão pequeno quanto possível entre o núcleo da estrutura fibrosa e sua cobertura, em particular quando se realiza densificação por infiltração de vapor químico (CVI). Para este fim, para aprimorar o acesso ao núcleo da pré-forma, o núcleo é tecido com uma tecelagem tipo Mock-Leno que estabelece fácil comunicação para os ingredientes da matriz por causa de seu formato de grade aerado.
[0038] Pode ser desejável fazer o peso, isto é, a seção transversal, dos
10 / 25 fios ou filamentos usados para tecer a estrutura fibrosa variar, em particular usando fios de diferentes pesos entre o núcleo e a cobertura e/ou entre urdidura e trama. Diminuir o peso entre o núcleo e a cobertura facilita o acesso ao núcleo para gás passando através da cobertura quando se realiza densificação por CVI. Os pesos podem também ser selecionados de modo a obter uma razão dentro dos limites desejados entre a fração em volume da fibra de urdidura e a fração em volume da fibra de trama.
[0039] Em um exemplo, é possível usar tranças para formar todo ou parte do núcleo da estrutura fibrosa e usar fios de espessura menor do que as tranças na cobertura da estrutura fibrosa. Tal exemplo possibilita aumentar ainda mais a espessura da estrutura fibrosa enquanto se controla a fração de fibra média.
[0040] Também pode ser desejável usar fios de naturezas químicas diferentes entre as várias porções da estrutura fibrosa, em particular entre o núcleo e a cobertura, a fim de conferir propriedades particulares à peça do material compósito resultante, em particular em termos de capacidade de suportar oxidação ou desgaste.
[0041] Uma modalidade de uma estrutura fibrosa de acordo com a invenção é descrita abaixo. Nesta modalidade, a tecelagem é realizada em um tear tipo Jacquard.
[0042] Figura 1 é uma vista altamente diagramática de uma estrutura fibrosa 200 que deve formar o reforço de fibra de uma pá de aeromotor.
[0043] A estrutura fibrosa 200 é obtida por tecelagem tridimensional (ou “tecelagem 3D”), ou por tecelagem em multicamadas, realizada de maneira conhecida usando um tear tipo Jacquard tendo um feixe de fios ou filamentos de urdidura 201 em uma pluralidade de camadas, os fios de urdidura ligando entre si os fios de trama 202 também dispostos em uma pluralidade de camadas. Uma modalidade detalhada de uma pré-forma de fibra que é para formar o reforço de fibra de uma pá para um aeromotor é
11 / 25 descrita em particular nos seguintes documentos: US7.101.154; US
7.241.112; e WO 2010/061140.
[0044] A estrutura fibrosa 200 é tecida na forma de uma tira se estendendo de maneira geral em uma direção X correspondente à direção longitudinal da pá que deve ser feita. A estrutura fibrosa apresenta espessura que varia, e esta é determinada em função da espessura longitudinal e do perfil aerodinâmico da pá que deve ser feita. Em sua porção que deve formar uma pré-forma da raiz, a estrutura fibrosa 200 apresenta uma porção 203 de espessura maior que é determinada em função da espessura da raiz da pá que deve ser feita. A estrutura fibrosa 200 se estende sobre uma porção 204 de espessura decrescente que deve formar a espiga da pá, seguida por uma porção 205 que deve formar o aerofólio da pá. Em uma direção perpendicular à direção X, a porção 205 apresenta um perfil que é de espessura variável entre sua borda 205a que deve formar a borda de ataque da pá e sua borda 205b que deve formar a borda de fuga da pá que deve ser feita.
[0045] A estrutura fibrosa 200 é tecida como uma peça única e, após cortar fora os fios não tecidos, ela precisa apresentar quase o formato e dimensões finais da pá (isto é, seu formato de “resultante “). Para este fim, em porções onde a espessura da estrutura fibrosa varia, como na porção 204 de espessura decrescente, a redução na espessura da pré-forma é obtida ao se retirar progressivamente as camadas de trama enquanto se tece.
[0046] Neste exemplo, o mesmo número de fios de urdidura é usado na porção 203 de espessura maior que na porção 204 de espessura decrescente. Para este fim, as camadas de fios de urdidura presentes no núcleo da porção 203 de espessura maior são separadas de modo a obter número maior de camadas de fio de urdidura na porção 203 de espessura maior do que na porção 204 de espessura decrescente. As camadas de fios de urdidura presentes no núcleo da porção 203 de espessura maior apresentam então uma contagem menor do que as camadas de fios de urdidura presentes na porção
12 / 25 204 de espessura decrescente. O termo “contagem” é usado aqui para designar o número de fios por unidade de comprimento na direção da urdidura e na direção da trama.
[0047] Figuras 2 a 17 mostram uma porção de dezesseis planos sucessivos de uma tecelagem na porção 203 de espessura maior na estrutura fibrosa 200 obtida por tecelagem 3D, os fios de trama sendo visíveis em corte.
[0048] Em sua porção 203 de espessura maior, a estrutura fibrosa 200 compreende 22 camadas de trama, especificamente 44 meias camadas de trama t1 a t44. A primeira cobertura 2032 tem as meias camadas de trama t1 a t10, a segunda cobertura 2033 tem as meias camadas de trama t35 a t44, e o núcleo tem as meias camadas de trama t11 a t34. No núcleo 2031 situado entre as coberturas opostas 2032 e 2033, a tecelagem 3D é do tipo Mock-Leno (tecido ML). Nas coberturas 2032 e 2033, a tecelagem é tridimensional. Na cobertura 2032, as meias camadas de trama t1 e t2 são ligadas entre si por uma tecelagem do tipo acetinado irregular. De modo semelhante, na cobertura 2033, as meias camadas de trama t43 e t44 são ligadas entre si por uma tecelagem do tipo acetinado irregular. Uma pluralidade de fios de urdidura C1, C2, C3, C16, C17, e C18 ligam entre si fios de trama 20 nas coberturas 2032 e 2033. A textura ML Mock-Leno do núcleo 2031 é ligada com as coberturas 2032 e 2033 por deflexão dos fios de urdidura das coberturas nesta textura ML (ver por exemplo os fios C3 e C16 na Figura 3). A deflexão desvio destes fios de urdidura forma pontos de ligação PL ligando a textura ML Mock-Leno às coberturas 2032 e 2033.
[0049] Em sua porção 204 de espessura decrescente, fios de trama são retirados progressivamente de modo a atingir um número de fios de trama que seja compatível com a porção 205 que deve formar o aerofólio da pá.
[0050] A textura ML Mock-Leno presente no núcleo 2031 da primeira porção 203 compreende uma pluralidade de camadas de fio de trama CT1-CT12 (ver Figura 2 em particular). Na modalidade mostrada, a textura
13 / 25 Mock-Leno tem doze camadas de fios de trama, mas não iria além do âmbito da invenção se fosse para ele ter algum outro número de camadas de fio de trama. Fios de urdidura, como por exemplo C51, C71, C91, C111, C131, e C151 que são visíveis na Figura 2, são interligados com os fios de trama 21 e 30 nesta textura ML.
[0051] A textura ML Mock-Leno também apresenta, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que diminui indo em direção à segunda porção 204. Ao diminuir progressivamente a espessura desta textura ML, é possível controlar a fração de fibra em uma zona 203a correspondente à transição entre o fim da porção 203 de espessura maior e o começo da porção 204 de espessura decrescente, isto é, a zona na qual a espessura da estrutura fibrosa começa a diminuir. Na modalidade presentemente descrita, os fios de trama da textura ML Mock-Leno são substituídos progressivamente na direção da urdidura pelos fios de trama 24 tendo o mesmo peso que os fios de trama 20 presentes na porção 204 de espessura decrescente e nas coberturas 2032 e 2033 da estrutura fibrosa.
[0052] Na textura ML Mock-Leno, cada camada de fios de trama CT1-CT12 também tem uma pluralidade de grupos de fios de trama que são referenciados na Figura 2 como GT1 para os grupos de fios de trama da primeira camada CT1 da textura ML, e GT4 para os grupos de fios de trama da quarta camada da textura ML, por exemplo.
[0053] As colunas adjacentes de fios de trama na textura ML Mock- Leno são espaçadas em um espaçamento diferente de zero eT ao longo da direção da urdidura. Em particular, os grupos adjacentes de fios de trama em uma única camada CTi, onde i varia de 1 a 12 no exemplo mostrado, são espaçados pelo espaçamento eT. O espaçamento eT pode ser substancialmente constante ao longo da direção da urdidura, como mostrado, ou em uma variante ele pode variar ao longo desta direção.
[0054] A textura ML Mock-Leno tem a forma de uma grade tendo
14 / 25 canais atravessantes ao longo de sua espessura. Como descrito em maior detalhe abaixo, a presença de cada um destes canais atravessantes é o resultado do espaçamento diferente de zero que existe em primeiro lugar entre os grupos adjacentes de fios de trama e em segundo lugar entre os grupos adjacentes de fios de urdidura.
[0055] No exemplo mostrado nas Figuras 2 a 17, cada um dos grupos de fios de trama compreende pelo menos dois fios laterais 21 junto com pelo menos um fio central 30 presente entre eles. Cada um dos grupos de fios de trama compreende assim pelo menos três fios. No exemplo mostrado, o fio central 30 é um filamento de diâmetro maior do que o diâmetro de dois fios laterais 21. O exemplo mostrado está relacionado a grupos de fios de trama, cada um dos quais compreende três fios de trama. No entanto, não iria além do âmbito da invenção para cada um dos grupos de fios de trama compreender mais do que três fios de trama. Em uma variante, o filamento 30 poderia ser substituído por uma trança ou ainda por uma pluralidade de fios centrais dispostos lado a lado e de diâmetro igual a ou diferente do diâmetro dos fios laterais 21. Além disso, e como descrito em detalhe abaixo, a textura ML no exemplo mostrado tem uma pluralidade de grupos de fios de urdidura, cada um compreendendo oito fios de urdidura. Não iria além do âmbito da invenção que a textura Mock-Leno tivesse grupos de fios de urdidura, cada um tendo algum número de fios de urdidura diferente de oito. Assim, mais geralmente, cada um dos grupos de fios de urdidura pode ter pelo menos três fios de urdidura. Além disso, no exemplo mostrado, o número de fios de urdidura em cada um dos grupos de fios de urdidura é diferente do número de fios de trama em cada um dos grupos de fios de trama, mas não iria além do âmbito da invenção que estes dois números de fios sejam iguais.
[0056] A interligação dos fios de urdidura com os fios de trama é descrita abaixo em maior detalhe com referência às várias seções de trama diferentes mostradas nas Figuras 2 a 17. Em uma dada seção de trama, os fios
15 / 25 de urdidura da textura da tecelagem Mock-Leno têm todos a mesma direção de interligação com os fios de trama. Consequentemente, e por razões de concisão, a interligação de um único fio de urdidura com os fios de trama é descrita abaixo para cada um dos planos de tecelagem mostrados nas Figuras 2 a 17.
[0057] Pode-se ver na Figura 4 que o fio de urdidura de ligação entre camadas C83 do primeiro grupo de fios de urdidura liga os fios de trama da camada CT4 da textura Mock-Leno junto com os fios de trama da camada CT5 desta textura. Mais precisamente, o fio de urdidura C83 passa alternadamente sobre cada um dos fios de um grupo de fios de trama GT4 de uma primeira camada CT4 e sob cada um dos fios de um grupo de fios de trama GT5 de uma segunda camada CT5. Especificamente, o fio C83 passa sobre cada um dos fios de um primeiro grupo GT4 de fios de trama da primeira camada CT4, e então sob cada um dos fios de um segundo grupo GT5 de fios de trama da segunda camada CT5, e então uma vez mais sobre cada um dos fios de um terceiro grupo GT4 de fios de trama da primeira camada CT4, e assim por diante.
[0058] A descrição acima para o fio de urdidura de ligação entre camadas C83 do primeiro grupo é aplicável ao fio de urdidura entre camadas C85 do primeiro grupo (ver Figura 6).
[0059] Observações semelhantes também se aplicam aos fios de urdidura de ligação C74 e C76 do primeiro grupo de fios de urdidura, cada um dos quais liga entre si os fios de trama da camada CT3 da textura Mock-Leno junto com os fios de trama da camada CT4 desta textura (ver Figuras 5 e 7).
[0060] Com relação ao segundo grupo de fios de urdidura, e com referência à Figura 12, pode-se ver que cada fio de urdidura de ligação entre camadas C811 do segundo grupo de fios de urdidura liga os fios de trama da camada CT4 da textura Mock-Leno junto com os fios de trama da camada
16 / 25 CT5 da mesma textura. Mais precisamente, o fio de urdidura C811 passam alternadamente sobre cada um dos fios de um grupo GT4 de fios de trama da primeira camada CT4 e sob cada um dos fios de um grupo GT5 de fios de trama da segunda camada CT5. Especificamente, o fio C811 passa sobre cada um dos fios de um primeiro grupo GT4 de fios de trama da primeira camada CT4 e então sob cada um dos fios de um segundo grupo GT5 de fios de trama da segunda camada CT5 e então uma vez mais sobre cada um dos fios de um terceiro grupo GT4 de fios de trama da primeira camada CT4, e assim por diante.
[0061] A descrição acima para o fio de urdidura de ligação entre camadas C811 do segundo grupo é aplicável ao fio de urdidura de ligação entre camadas C813 do segundo grupo (ver Figura 14).
[0062] Observações semelhantes também se aplicam aos fios de urdidura de ligação C712 e C714 do segundo grupo de fios de urdidura que ligam cada um dos fios de trama da camada CT3 da textura Mock-Leno com os fios de trama da camada CT4 desta textura (ver Figuras 13 e 15).
[0063] Deve-se observar, no entanto, que o fio de urdidura C811 apresenta uma direção de interligação com os fios de trama que é invertida em relação à direção de interligação apresentada pelo fio de urdidura C85 com o fio de trama. Em outras palavras, para uma dada coluna de trama, quando o fio de urdidura C811 passa sobre cada um dos fios de um grupo de fios de trama da primeira camada CT4, o fio de urdidura C85 passa sob cada um dos fios de um grupo de fios de trama da segundo camada CT5. De maneira análoga, para uma dada coluna, quando o fio de urdidura C811 passa sob cada um dos fios de um grupo de fios de trama da segunda camada CT5, o fio de urdidura C85 passa sobre cada um dos fios de um grupo de fios de trama da primeira camada CT4. O fio de ligação C83 do primeiro grupo também apresenta uma direção de interligação com os fios de trama que é invertida em relação à direção de interligação apresentada pelo fio de ligação C813 com os
17 / 25 fios de trama.
[0064] Como mencionado acima, esta direção de interligação invertida entre os fios de ligação entre camadas do primeiro e segundo grupo de fios de urdidura participa na obtenção de espaçamento diferente de zero entre o primeiro e segundo grupo de fios de urdidura, e assim para formar uma textura fibrosa que está na forma de uma grade com canais de poros apresentando acessibilidade melhorada. Também deve-se observar que o fato dos fios de ligação em um dado grupo de fios de urdidura possuir a mesma direção de interligação com os fios de trama possibilita permitir que os fios de ligação de um dado grupo de fios de urdidura se aproximem e assim também participem na formação de canais de poros (agrupamento compacto de fios em um dado grupo).
[0065] Também deve ser observado que, quando indo na direção da trama, a textura ML Mock-Leno apresenta uma alternância entre primeiros grupos de fios de urdidura e segundos grupos de fios de urdidura com direções de interligação invertidas. Em outras palavras, quando indo na direção da trama, a textura ML Mock-Leno apresenta em sucessão um primeiro grupo de fios de urdidura e então um segundo grupo de fios de urdidura seguido uma vez mais por um primeiro grupo de fios de urdidura e então uma vez mais por um segundo grupo de fios de urdidura, e assim por diante. Cada um dos primeiros grupos de fios de urdidura é adjacente a um segundo grupo de fios de urdidura.
[0066] Com referência às Figuras 2 e 8, pode-se ver que o primeiro grupo de fios de urdidura também compreende pelo menos um primeiro fio de urdidura lateral C71 situado em um primeiro lado do fio de ligação entre camadas C83 junto com pelo menos um segundo fio de urdidura lateral C77 situado em um segundo lado do fio de ligação C83, o segundo lado sendo oposto ao primeiro lado na direção da trama. Em outras palavras, o fio de ligação entre camadas C83 está presente entre os fios de urdidura laterais C71
18 / 25 e C77. Mais precisamente, no exemplo mostrado, os fios de ligação entre camadas C83 e C85 do primeiro grupo de fios de urdidura estão ambos presentes entre os fios laterais C71 e C77 do primeiro grupo de fios de urdidura. Cada um dos fios de urdidura laterais C71 e C77 é interligado com uma pluralidade de grupos GT4 de fios de trama da primeira camada CT4.
[0067] O fio de urdidura C71 passa sob um primeiro fio lateral 21 de um primeiro grupo de fios de trama GT4, e então sobre o fio central 30 deste primeiro grupo, e então sob um segundo fio lateral 21 deste primeiro grupo. O fio de urdidura C71 então passa sobre um primeiro fio lateral 21 de um segundo grupo de fios de trama GT4 adjacentes ao primeiro grupo na direção da urdidura, e então sob o fio central 30 deste segundo grupo, e então sobre um segundo fio lateral 21 deste segundo grupo, e assim por diante. O fio de urdidura C71 passa alternadamente sob o fio lateral 21 de um grupo GT4 de fios de trama e sobre os fios laterais 21 do grupo GT4 de fios de trama que é adjacente na direção da urdidura. O fio de urdidura C71 passa alternadamente sobre um fio central 30 de um grupo GT4 de fios de trama e sob o fio central 30 do grupo adjacente GT4 de fios de trama na direção da urdidura.
[0068] Observações semelhantes se aplicam ao segundo fio de urdidura lateral C77 que apresenta a mesma direção de interligação com os fios de trama que o primeiro fio de urdidura C71 (ver Figura 8).
[0069] Observações semelhantes também se aplicam aos fios de urdidura laterais C62 e C68 do primeiro grupo de fios de urdidura, cada um dos quais é interligado com uma pluralidade de grupos GT3 de fios de trama na terceira camada de trama CT3 (ver Figuras 3 e 9).
[0070] Em uma variante que não é mostrada e na qual os grupos de fios de trama têm dois fios de trama laterais entre os quais pelo menos dois fios de trama centrais estão presentes, é possível ter um fio de urdidura que passa sob um primeiro fio lateral de um primeiro grupo de fios de trama, e então sobre cada um dos fios centrais do primeiro grupo, e então sob um
19 / 25 segundo fio lateral deste primeiro grupo. Este fio de urdidura pode então passar sobre um primeiro fio lateral de um segundo grupo de fios de trama adjacente ao primeiro grupo na direção da urdidura, e então sob cada um dos fios centrais deste segundo grupo, e então sobre um segundo fio lateral deste segundo grupo, e assim por diante. Isto é válido para o primeiro e segundo grupos de fios de urdidura presentes na textura Mock-Leno em tal variante.
[0071] A respeito do segundo grupo de fios de urdidura, pode-se ver com referência às Figuras 10 e 16 que o segundo grupo de fios de urdidura também tem pelo menos um primeiro fio de urdidura lateral C79 situado em um primeiro lado dos fios de ligação entre camadas C811 junto com pelo menos um segundo fio de urdidura lateral C715 situado em um segundo lado do fio de ligação C811, o segundo lado sendo oposto ao primeiro lado na direção da trama. Em outras palavras, o fio de ligação entre camadas C811 está presente entre os fios de urdidura laterais C79 e C715. Mais precisamente, no exemplo mostrado, os fios de ligação entre camadas C811 e C813 do segundo grupo de fios de urdidura estão ambos presentes entre os fios laterais C79 e C715 do segundo grupo de fios de urdidura. Cada um dos fios de urdidura laterais C79 e C715 é interligado com uma pluralidade de grupos de fios de trama da primeira camada CT4.
[0072] O fio de urdidura C79 passa sobre um primeiro fio lateral 21 de um primeiro grupo de fios de trama GT4, e então sob o fio central 30 deste primeiro grupo, e então sobre um segundo fio lateral 21 deste primeiro grupo. Posteriormente, o fio de urdidura C79 passa sob um primeiro fio lateral 21 de um segundo grupo de fios de trama GT4 adjacentes ao primeiro grupo na direção da urdidura, então sobre o fio central 30 deste segundo grupo, e então sob o segundo fio lateral 21 deste segundo grupo, e assim por diante. O fio de urdidura C79 passa alternadamente sobre os fios laterais 21 de um grupo GT4 de fios de trama e sob os fios laterais 21 do grupo GT4 de fios de trama que é adjacente na direção da urdidura. O fio de trama C79 passa alternadamente
20 / 25 sob o fio central 30 de um grupo GT4 de fios de trama e sobre o fio central 30 do grupo GT4 de fios de trama que é adjacente na direção da urdidura.
[0073] As mesmas observações se aplicam ao segundo fio de urdidura lateral C715 que apresenta a mesma direção de interligação com os fios de trama que o primeiro fio de urdidura C79 (ver Figura 16).
[0074] Observações semelhantes também se aplicam aos fios de urdidura laterais C610 e C616 do segundo grupo de fios de urdidura, cada um dos quais se interliga com uma pluralidade de grupos GT3 de fios de trama da terceira camada de trama CT3 (ver Figuras 11 e 17).
[0075] Deve-se observar, no entanto, que o fio de urdidura C79 apresenta uma direção de interligação com os fios de trama que é invertida em relação à direção de interligação apresentada pelo fio de urdidura C77 com os fios de trama. Em outras palavras, sob cada circunstância, quando o fio de urdidura C79 passa sobre cada um dos fios laterais 21 de um dado grupo de fios de trama, o fio de urdidura C77 passa sob cada um dos fios laterais 21 desse grupo. De maneira análoga, sob tais circunstâncias, quando o fio de urdidura C79 passa sob o fio central 30 de um dado grupo de fios de trama, o fio de urdidura C77 passa sobre o fio central 30 desse grupo. O fio de urdidura C71 também apresenta uma direção de interligação com os fios de trama que é invertida em relação à direção de interligação apresentada pelo fio de urdidura C715 com os fios de trama.
[0076] Como mencionado acima, esta direção de interligação invertida entre os fios laterais do primeiro e segundo grupos de fios de urdidura contribui para a obtenção de espaçamento diferente de zero entre o primeiro e segundo grupos de fios de urdidura e assim para formar uma textura fibrosa na forma de uma grade na qual os canais de poro sejam particularmente acessíveis. Deve-se observar também que o fato dos fios laterais de um dado grupo de fios de urdidura possuir a mesma direção de interligação com os fios de trama possibilita aproximar os fios laterais de um
21 / 25 dado grupo de fios de urdidura e assim também se contribui para formar canais de poros (agrupamento compacto de fios em um dado grupo).
[0077] O uso de uma textura Mock-Leno no núcleo da primeira porção da estrutura fibrosa possibilita aumentar consideravelmente a espessura da estrutura fibrosa enquanto se controla a fração de fibra média no núcleo, o que não é verdade quando se faz uso apenas de fios tendo maior peso no núcleo. Especificamente, ao se usar fios tendo um alto peso no núcleo da estrutura, é de fato possível aumentar localmente a espessura da estrutura, mas isto leva a um aumento na fração de fibra média no núcleo o que não é compatível com as propriedades mecânicas requeridas. Quando a fração de fibra média no núcleo é muito grande, não é possível ter uma rede de poros que seja suficiente para permitir que os ingredientes da matriz tenham bom acesso ao núcleo da estrutura fibrosa. A quantidade de matriz presente no núcleo é então insuficiente, o que significa que não é possível obter uma peça de material compósito que apresenta as propriedades mecânicas requeridas de maneira uniforme. Este problema é resolvido ao se usar a textura Mock-Leno que, por causa dos canais atravessantes formados em sua espessura, possibilita aumentar localmente a espessura da estrutura enquanto limita o aumento na fração de fibra média. É assim obtida uma estrutura fibrosa que, enquanto está sendo densificada, oferece um acesso muito bom aos ingredientes da matriz para o núcleo da estrutura em suas porções de espessura maior.
[0078] A título de ilustração, a Figura 20 mostra um exemplo de textura ML Mock-Leno adequado para uso no núcleo da primeira porção da estrutura fibrosa. Pode ser observado que os canais atravessantes CA estão presentes estendendo-se através da espessura da textura e dando a ela uma estrutura aerada que é facilmente infiltrada pela matriz.
[0079] Particularmente, mas não exclusivamente, a estrutura fibrosa da invenção pode ser tecida a partir de fios feitos de fibras de carbono, de
22 / 25 fibras de cerâmica, tais como fibras de carboneto de silício, ou de fibras de óxido como fibras de alumina.
[0080] Uma vez que a estrutura fibrosa 200 tenha sido tecida, os fios não tecidos são cortados fora. Isto produz a pré-forma de fibra 100 mostrada na Figura 18, que é tecida como uma peça única.
[0081] Posteriormente, a pré-forma de fibra 100 é densificada a fim de formar uma pá 10 de material compósito como mostrado na Figura 19. A pré-forma de fibra que deve formar o reforço de fibra da peça para fabricação é densificada ao se fazer com que o material que constitui a matriz preencha os poros da pré-forma, por todo ou parte de seu volume. Esta densificação pode ser realizada de maneira conhecida usando o método de consolidação de líquido ou o método de infiltração por vapor químico (CVI), ou mesmo encadeando ambos os métodos.
[0082] O método de consolidação de líquido consiste em impregnar a pré-forma com uma composição líquida contendo um precursor para o material da matriz. O precursor geralmente está na forma de um polímero, tal como uma resina epóxi de alto desempenho, possivelmente diluída em um solvente. A pré-forma é colocada em um molde adequado para ser fechada de maneira selada e tendo uma cavidade com o formato da pá final moldada. Posteriormente, o molde é fechado e o precursor líquido da matriz (por exemplo, uma resina) é injetado por toda a cavidade a fim de impregnar toda a porção de fibra da pré-forma.
[0083] O precursor é transformado na matriz, isto é, é polimerizado, realizando tratamento térmico, geralmente aquecendo o molde, depois de eliminar qualquer solvente e depois de curar o polímero, a pré-forma sendo mantida por todo o molde tendo um formato que coincide com o formato da peça que deve ser feita.
[0084] Ao formar uma matriz de carbono ou cerâmica, o tratamento térmico consiste na pirólise do precursor a fim de transformar a matriz em
23 / 25 uma matriz de carbono ou cerâmica, dependendo do precursor usado e das condições de pirólise. A título de exemplo, precursores líquidos para cerâmica, em particular SiC, podem ser resinas do tipo policarbossilano (PCS) ou polititanocarbossilano (PTCS) ou polissilazano (PSZ), enquanto os precursores líquidos de carbono podem ser resinas tendo um teor de coque relativamente alto, tais como resinas fenólicas. Uma pluralidade de ciclos consecutivos de impregnação até tratamento térmico pode ser realizada a fim de atingir um grau desejado de densificação.
[0085] Em um aspecto da invenção, em particular quando formando uma matriz orgânica, a pré-forma de fibra pode ser densificada pelo bem conhecido método de moldagem de transferência de resina (RTM). De acordo com o método RTM, a pré-forma de fibra é colocada em um molde tendo o formato externo da peça que deve ser feita. Uma resina termoendurecível é injetada no espaço interior do molde que contém a pré-forma de fibra. Um gradiente de pressão é geralmente estabelecido neste espaço interior entre o local onde a resina é injetada e orifícios para evacuação da resina a fim de controlar e otimizar a impregnação da pré-forma pela resina.
[0086] A pré-forma de fibra pode igualmente ser bem densificada, de maneira conhecida, pelo método de infiltração por vapor químico (CVI). A pré-forma de fibra correspondente ao reforço de fibra da pá que deve ser feita é colocada em um forno no qual uma fase gasosa da reação é admitida. A pressão e a temperatura existentes no forno e a composição da fase gasosa são selecionados de modo a permitir que a fase gasosa se difunda dentro dos poros da pré-forma a fim de formar a matriz da mesma ao depositar um material sólido em contato com as fibras do núcleo da pré-forma, da qual o material sólido é o resultado da decomposição de um ingrediente da fase gasosa ou de uma reação entre uma pluralidade de ingredientes, como contrastado com as condições de pressão e temperatura que são específicas dos métodos de deposição de vapor químico (CVD) que consistem apenas no
24 / 25 depósito de material na superfície de um substrato.
[0087] Uma matriz de SiC pode ser formada usando metiltriclolossilano (MTS), dando SiC por decomposição do MTS, enquanto uma matriz de carbono pode ser obtida com gases de hidrocarbonetos como metano e/ou propano que dão carbono por craqueamento.
[0088] Densificação combinando uma técnica líquida e uma técnica gasosa pode também ser usada para facilitar o trabalho, para limitar custos e para limitar ciclos de fabricação, enquanto obtém características que são satisfatórias para a utilização pretendida.
[0089] Também é possível usar um método de infiltração por fusão para formar a matriz nos poros da pré-forma de fibra. Neste tipo de método, a matriz é formada infiltrando com silício ou uma liga de silício no estado fundido. Antes da infiltração, é possível introduzir partículas de cerâmica ou carbono nos poros da pré-forma de fibra. As partículas de cerâmica podem, por exemplo, ser partículas de carboneto de silício. Quando partículas de carbono são introduzidas, elas reagem com o silício fundido que é introduzido a fim de formar carboneto de silício. As partículas de cerâmica ou carbono podem ser introduzidas por meio de uma pasta.
[0090] Começando com a estrutura fibrosa da invenção, o método de densificação descrito acima possibilita obter principalmente peças feitas de material compósito de matriz orgânica (OMC), material de matriz de carbono (C/C), e material compósito de matriz cerâmica (CMC).
[0091] Quando se realiza uma peça de material compósito de óxido/óxido, a estrutura fibrosa pode ser impregnada com uma pasta semifluida carregando partículas de óxido refratário. Após eliminar a fase líquida da pasta, a pré-forma resultante é sujeita a tratamento térmico a fim de sinterizar as partículas e obter uma matriz de óxido refratário. A estrutura pode ser impregnada por métodos usando um gradiente de pressão, como nos métodos de moldagem por injeção do tipo RTM, ou por sucção em um pó
25 / 25 submicrômetro.
[0092] Após densificação, uma pá de material compósito 10 é obtida que, como mostrado na Figura 19, tem uma raiz 103 em sua porção inferior formada pela porção 203 de espessura maior da estrutura fibrosa 200, que é estendida por uma espiga 104 formada pela porção 204 de espessura decrescente na estrutura 200, e um aerofólio 105 formado pela porção 205 da estrutura fibrosa 200.
[0093] A estrutura fibrosa e seu método de fabricação, de acordo com a presente invenção, pode ser usado em particular para fazer pás de motor de turbina que apresentam um formato que é mais complexo do que o formato das pás mostrado na Figura 19, como pás que incluem, em adição ao que é mostrado na Figura 19, uma ou mais plataformas servindo para realizar funções como selagem da passagem de fluxo de gás, impedir inclinação etc.
Claims (12)
1. Estrutura fibrosa (200) compreendendo uma pluralidade de camadas de trama e de camadas de urdidura interligadas por tecelagem tridimensional multicamada, a estrutura fibrosa (200) tendo pelo menos primeira e segunda porções (203 e 204) que são adjacentes na direção da urdidura, a primeira porção (203) apresentando, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que é maior do que a espessura da segunda porção (204), a estrutura sendo caracterizada pelo fato de que a primeira porção (203) tem, em seu núcleo (2031), pelo menos uma textura fibrosa (ML) obtida pela tecelagem tridimensional de fios de urdidura e fios de trama na forma de uma grade de tecelagem Mock-Leno, dita pelo menos uma textura (ML) estando presente entre duas coberturas (2032; 2033) presentes na superfície da primeira porção (203) e estando ligada às coberturas (2032; 2033) pelos fios de urdidura (C3; C16) pertencendo às ditas coberturas que são localmente defletidas na dita textura.
2. Estrutura fibrosa (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a textura fibrosa da tecelagem Mock-Leno (ML) apresenta, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que diminui indo em direção à segunda porção (204).
3. Estrutura fibrosa (200) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a primeira e segunda porções (203 e 204) têm o mesmo número de fios de urdidura tecidos continuamente entre as ditas primeira e segunda porções, e em que a primeira porção (203) inclui, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura que é maior do que o número de camadas de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção (204).
4. Estrutura fibrosa (200) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a primeira porção (203) inclui, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura que é igual a duas vezes o número de camadas de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção (204).
5. Estrutura fibrosa (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a estrutura (200) compreende fios de carbono ou fios de material cerâmico.
6. Peça de material compósito (10), caracterizada pelo fato de que compreende um reforço de fibra densificado por uma matriz, dito reforço de fibra sendo constituído por uma estrutura fibrosa (200) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
7. Peça (10) de acordo com a reivindicação 6, dita peça (10) caracterizada pelo fato de que corresponde a uma pá de turbina, a primeira porção (203) da estrutura fibrosa constituindo a porção de raiz da pá (103) do reforço de fibra.
8. Método de fabricar uma estrutura fibrosa (200) por tecelagem tridimensional em multicamadas entre uma pluralidade de fios de trama e de fios de urdidura, a estrutura fibrosa (200) tendo pelo menos primeira e segunda porções (203 e 204) que são adjacentes na direção da urdidura, a primeira porção (203) apresentando, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura maior do que a espessura da segunda porção (204), o método sendo caracterizado pelo fato de que a primeira porção (203) é feita por meio de uma etapa de tecer tridimensionalmente camadas de urdidura e trama na qual uma textura fibrosa (ML) é formada na forma de uma grade de tecelagem Mock-Leno no núcleo (2031) da primeira porção (203) junto com coberturas (2032; 2033) na superfície da primeira porção, a tecelagem das coberturas (2032; 2033) sendo modificada localmente de modo a defletir certos fios de urdidura (C3; C16) das ditas coberturas (2032; 2033) e tecê-los com a textura da tecelagem Mock-Leno (ML).
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a textura da tecelagem Mock-Leno (ML) apresenta, em uma direção perpendicular às direções da urdidura e trama, uma espessura que diminui indo em direção à segunda porção (204).
10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda porções (203 e 204) têm o mesmo número de fios de urdidura tecidos continuamente entre a primeira e segunda porções (203 e 204), e em que a primeira porção (203) compreende, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura que é maior do que o número de camadas de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção (204).
11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira porção (203) compreende, em seu núcleo, um número de camadas de fio de urdidura igual a duas vezes o número de camadas de fio de urdidura presentes no núcleo da segunda porção (204).
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que a estrutura fibrosa (200) compreende fios de carbono ou fios de material cerâmico.
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