ES2555267T3

ES2555267T3 - Preformas tejidas, materiales compuestos reforzados con fibras, y métodos para realizar los mismos

Info

Publication number: ES2555267T3
Application number: ES11777007.3T
Authority: ES
Inventors: Jonathan Goering; Steve Biddle
Original assignee: Albany Engineered Composites Inc
Current assignee: Albany Engineered Composites Inc
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: MX342503B; TWI608138B; CN103260867A; JP6150870B2; CN104593928B; AU2017202688A1; RU2013118109A; KR20180112089A; CA2815074C; KR20140048835A; EP2845935A3; ZA201302860B; RU2641467C1; CN104593928A; WO2012054731A2; EP2845935A2; WO2012054731A3; KR101936275B1; EP2630282B1; JP5943930B2

Abstract

Una preforma axisimétrica sin costuras para su uso en un material compuesto reforzado con fibra, comprendiendo la preforma: dos o más capas (14, 16) de hilo de urdimbre (20) entretejido con uno o más hilos de trama (18), formando de ese modo una estructura tubular tejida con un eje central, teniendo la preforma dos o más diámetros a lo largo de una longitud de la misma, caracterizada por que una primera parte de la preforma que tiene un diámetro mayor está plegada sobre una segunda parte de la preforma que tiene un diámetro menor a lo largo del eje central.

Description

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DESCRIPCION

Preformas tejidas, materiales compuestos reforzados con fibras, y metodos para realizar los mismos Antecedentes de la invencion Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a estructuras reforzadas con fibras. De manera mas especlfica la presente invencion se refiere a preformas tejidas, materiales compuestos reforzados con fibra incluyendo las preformas tejidas, y metodos para realizar los mismos Las estructuras de materiales compuestos de la presente invencion pueden utilizarse en la construccion de estructuras de aeronaves, tal como marcos de ventana.

Estado de la tecnica anterior

El uso de materiales compuestos reforzados para producir componentes estructurales actualmente esta muy extendido, particularmente en aplicaciones en las que las caracterlsticas deseables que se buscan consisten en tener un peso ligero, ser fuerte, resistente, resistente a la fatiga, auto-portante y adaptable para adoptar formas y conformarse. Tales componentes se utilizan, por ejemplo, en aplicaciones aeronauticas, aeroespaciales, en satelites, recreativas (como en lanchas y automoviles de carreras), y otras aplicaciones.

Normalmente tales componentes consisten en materiales de refuerzo embebidos en materiales matriciales. El componente de refuerzo puede estar hecho de materiales tales como vidrio, carbono, ceramica, aramida, polietileno, y/u otros materiales que exhiban las propiedades flsicas termicas, qulmicas deseadas y/u otras propiedades, entre las cuales destaca la gran resistencia contra fallos por tension. Mediante el uso de tales materiales de refuerzo, que en ultimo extremo se convierte en un elemento constituyente del componente completo, las caracterlsticas deseadas de los materiales de refuerzo, tal como una resistencia muy alta, se imparten al componente de material compuesto completado. Los materiales de refuerzo constituyentes habitualmente, pueden estar tejidos, tricotados o trenzados. Normalmente se presta una atencion particular en garantizar la utilizacion optima de las propiedades por las que los materiales constituyentes de refuerzo se han seleccionado. Normalmente tales preformas de refuerzo se combinan con materiales matriciales para formar los componentes terminados deseados o para producir un inventario de trabajo para la produccion final de componentes terminados.

Una vez que la preforma de refuerzo se ha construido, se puede introducir material matricial en y dentro de la preforma, de modo que habitualmente la preforma de refuerzo pasa a estar integrada en el material matricial y el material matricial llena las zonas intersticiales entre los elementos constituyentes de la preforma de refuerzo. El material matricial puede ser cualquiera de una amplia variedad de materiales, tal como epoxi, poliester, ester de vinilo, ceramica, carbono y/u otros materiales, que tambien exhiben propiedades flsicas, termicas, qulmicas, y/u otras propiedades deseadas. Los materiales elegidos para su utilizacion como matriz pueden o no pueden ser los mismos que los de la preforma de refuerzo y pueden o no tener propiedades flsicas, qulmicas, termicas u otras propiedades comparables. Normalmente, sin embargo, no seran de los mismos materiales o tendran propiedades flsicas, qulmicas, termicas u otras propiedades comparables, puesto que uno de los objetivos habituales que se desean alcanzar cuando se utilizan materiales compuestos es en primer lugar, lograr una combinacion de caracterlsticas en el producto terminado que no se puede alcanzar mediante el uso de un unico material constituyente. As! combinadas, la preforma de refuerzo y el material matricial pueden entonces curarse y estabilizarse en la misma operacion por termosellado u otros metodos conocidos, y luego someterse a otras operaciones dirigidas a producir el componente deseado. Es importante destacar en este punto que despues de haberse curado de ese modo, las masas del material matricial ya solidificadas, normalmente estan adheridas muy fuertemente al material de refuerzo (p. ej., la preforma de refuerzo). Como resultado, la tension sobre el componente terminado, particularmente a traves de su material matricial que actua como un adhesivo entre las fibras, puede transferirse efectivamente a y estar soportada por el material constituyente de la preforma de refuerzo.

Con frecuencia, se desea producir componentes con configuraciones distintas a formas geometricas simples tales como placas, laminas, solidos rectangulares o cuadrados, etc. Una manera de hacerlo es combinar tales geometrlas basicas en formas mas complejas deseadas. En cualquiera de tales formas, una consideracion conexa es hacer cada union entre los componentes constituyentes tan fuerte como sea posible. Dada la muy alta resistencia deseada de los constituyentes de la preforma de refuerzo propiamente dicha, la debilidad de la union se convierte, efectivamente, en el "eslabon debil" de una "cadena" estructural.

Si bien la tecnica anterior ha buscado mejorar la integridad estructural del material compuesto reforzado y ha logrado un exito parcial, existe un deseo por mejorar la misma o tratar el problema mediante un planteamiento diferente al uso de adhesivos o acoplamientos mecanicos. A este respecto, un planteamiento podrla ser crear una estructura tridimensional ("3D") tejida mediante maquinas especializadas. No obstante, el gasto implicado es considerable y raramente resulta deseable tener una maquina tejedora dirigida a crear una unica estructura. Otro planteamiento serla tejer una estructura bidimensional ("2D") y doblarla con una forma 3D de manera que el panel este tejido Integramente, es decir, los hilos estan continuamente entretejidos entre la base plana o la parte de panel y otras

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partes constituyentes.

El creciente uso de materiales compuestos con tales preformas de fibra de refuerzo en aeronautica ha propiciado la necesidad de componentes de materiales compuestos tales como marcos de ventana de materiales compuestos. Es mas que preferente que estos marcos esten realizados a partir de materiales compuestos porque la tension termica del marco de la ventana debe coincidir con la de la estructura circundante. Una geometrla tlpica para tal marco de ventana 10 se muestra en la Figura 1, por ejemplo; aunque estos marcos pueden tener una forma oval, circular, o cualquier otra forma.

Las formas en seccion transversal de estos marcos de ventana 10 habitualmente pueden desglosarse en una serie de formas en 'T', 'L', y/o 'U'. La forma en seccion transversal del marco de ventana 10 de la Figura 1, por ejemplo, puede generarse como un par de formas en 'L' 12 colocadas espalda contra espalda, como se muestra en la Figura 2, por ejemplo.

Las estructuras aeroespaciales con frecuencia contienen componentes que tienen geometrlas axisimetricas (es decir, geometrlas simetricas a lo largo de un eje) tales como las expuestas anteriormente. Otros componentes aeronauticos que pueden usar estructuras como las descritas anteriormente son llantas de rueda, anillos de contention, y camaras de combustion en un motor a reaction, por ejemplo. Existen muchas tecnicas para fabricar preformas reforzadas con fibras con una forma axisimetrica. Incluyen tejedurla de contorno, trenzado y enrollado de filamentos. Por ejemplo, el documento US 6 575 201 B2 divulga tal tejido y tal metodo. Cada una de estas tecnicas tiene sus ventajas e inconvenientes; sin embargo, ninguna de ellas puede usarse para fabricar una unica preforma tubular con una forma que tenga segmentos que son concentricos.

Sumario de la invention

La preforma y metodo de la presente invencion se establecen en las reivindicaciones 1 y 14. Por consiguiente, un ejemplo de realization de la presente invencion consiste en un metodo para tejer preformas de fibras sin costuras que pueden conformarse con formas axisimetricas complejas que tienen uno mas segmentos concentricos. Los marcos de ventana y las camaras de combustion de las estructuras del fuselajes y de los motores son algunos ejemplos de estructuras que usan tales preformas conformadas. El metodo implica tejer tubos de diseno, a los que normalmente se denomina "mangas" en el sector de los materiales compuestos reforzados con fibras. Las mangas se tejen planas, pero se abren adoptando las formas deseadas de tres dimensiones. Estas preformas pueden entonces procesarse como componentes de material compuesto utilizando procesos tales como moldeado por transferencia de resina o infiltration qulmica de vapor.

El metodo de acuerdo con esta realizacion generalmente incluye las etapas de entretejer una pluralidad de hilos de urdimbre con un unico hilo de trama, formando de ese modo, una estructura tubular tejida con un eje central. La preforma esta tejida sin costuras para tener dos o mas diametros a lo largo de una longitud de la misma. El metodo ademas incluye la etapa de doblar una primera parte de la preforma que tiene un diametro mayor sobre una segunda parte de la preforma que tiene un diametro menor a lo largo del eje central y opcionalmente, doblar una tercera parte de la preforma que tiene el diametro mas pequeno dentro de la segunda parte de la preforma. La preforma puede conformarse para que se ajuste a un mandril que tiene una forma predeterminada. La pluralidad de hilos de urdimbre pueden ser paralelos al eje central de la preforma, y los hilos de trama pueden ser paralelos a la direction de aro de la preforma.

Un ejemplo de realizacion de la presente invencion es una preforma sin costuras para su uso en un compuesto reforzado con fibras. La preforma incluye una pluralidad de hilos de urdimbre entretejidos con un unico hilo de trama, formando de ese modo, una estructura tubular tejida con un eje central. La pluralidad de hilos de urdimbre puede estar entretejida con el unico hilo de trama utilizando una tecnica sin fin o de tejedurla tubular. La preforma tiene dos o mas diametros a lo largo de una longitud de la misma, de manera que una primera parte de la preforma que tiene un diametro mayor pueda doblarse sobre una segunda parte de la preforma que tiene un diametro menor a lo largo del eje central. Opcionalmente, una tercera parte de la preforma puede doblarse dentro de la segunda parte. La preforma puede conformarse para que se ajuste a un mandril que tiene una forma predeterminada. La pluralidad de hilos de urdimbre pueden ser paralelos al eje central de la preforma, y los hilos de trama pueden ser paralelos a la direccion de aro de la preforma.

Otro ejemplo de realizacion de la presente invencion es un material compuesto reforzado con fibras que incluye la preforma descrita anteriormente. El material compuesto reforzado con fibras puede incluir un material matricial, en el que el material matricial es una resina seleccionada del grupo que consiste en epoxi, poliester, ester de vinilo, ceramica, carbono y combinaciones de los mismos. El material compuesto reforzado con fibras puede ser por ejemplo, una parte de una camara de combustion de un motor o un marco de ventana de una aeronave.

Las diversas caracterlsticas novedosas que caracterizan la invencion se indican en particular en las reivindicaciones adjuntas a y que forman parte de esta divulgation. Para una mejor comprension de la invencion, sus ventajas operativas y objetivos concretos alcanzados mediante la utilization de la misma, se hace referencia a la materia descriptiva que la acompana, en la que se ilustran realizaciones preferentes, pero no limitantes, de la invencion y a

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los dibujos adjuntos en los que los correspondientes componentes estan identificados con los mismos numeros de referenda.

[0015] Los terminos "comprender" y "comprende" en esta divulgacion pueden querer decir "incluir" e "incluye" o pueden tener el significado comunmente asignado al termino "comprender" o "comprende" en la Legislacion de Patentes de los EE.UU. Los terminos "consisten esencialmente en" o "consiste esencialmente en' si se usa en las reivindicaciones tienen el significado atribuido a los mismos en la Legislacion de Patentes de los EE.UU. Otros aspectos de la invencion se describen en o son obvios a partir de (y dentro del ambito de la invention) la siguiente divulgacion.

Breve description de las figuras

Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar una mejor comprension de la invencion, estan incorporados a la misma y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos que se presentan en este documento ilustran diferentes realizaciones de la invencion y junto con la descripcion sirven para explicar los principios de la invencion. En los dibujos:

la FIG. 1 es una vista esquematica de un marco de ventana de una aeronave;

la FIG. 2 es una vista en section transversal del marco de ventana de una aeronave mostrado en la FIG. 1; la FIG. 3 es una vista esquematica de una etapa implicada en un metodo de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

la FIG. 4(a) es una vista transversal de una preforma tejida sin costuras de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

la FIG. 4(b) es una vista superior de una preforma tejida sin costuras de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

la FIG. 5 es una vista superior de una preforma tejida plana sin costuras tal y como se ve en el telar;

las FIGS. 6(a) y 6(b) son una vista esquematica de una etapa implicada en un metodo de acuerdo con un

aspecto de la presente invencion;

la FIG. 7 es una fotografla de una preforma tejida sin costuras de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

la FIG. 8 es una fotografla de una preforma tejida sin costuras de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

la FIG. 9 es una fotografla de una preforma tejida sin costuras de acuerdo con un aspecto de la presente invencion; y

las FIGS. 10(a) y 10(b) son una vista esquematica de una etapa implicada en un metodo de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

Descripcion detallada de los modos de realization preferentes

A continuation se describe la presente invencion mas a fondo con referencia a los dibujos adjuntos, en la que se muestran realizaciones preferentes de la invencion. Esta invencion puede, sin embargo, realizarse de muchas formas diferentes y no debera interpretarse que esta limitada a las realizaciones ilustradas que se exponen en este documento. En su lugar, estas realizaciones ilustradas se proporcionan de manera que esta divulgacion sea minuciosa y completa, y transmita plenamente el alcance de la invencion a los expertos en la materia.

En la siguiente descripcion, referencias o caracteres similares designan piezas similares o correspondientes en todas las figuras. Asimismo, en la siguiente descripcion, se debe entender que los terminos tales como "superior", "inferior", "arriba", "abajo", "primer/a,", "segundo/a," y similares son palabras de conveniencia y no deberan interpretarse como terminos limitantes.

Volviendo ahora a las figuras, la Figura 3 ilustra una etapa implicada en un metodo para tejer una preforma 100 sin costuras, de acuerdo con un ejemplo de realizacion de la presente invencion. El metodo implica una preforma 100 sin costuras o tubo de diseno, que normalmente se denomina "manga" en el sector de los materiales compuestos reforzados con fibras. La manga se teje plana, pero se abre adoptando una forma tridimensional deseada cuando se ajusta sobre un mandril que tiene las dimensiones deseadas.

El metodo de acuerdo con esta realizacion utiliza al menos dos capas 14, 16 de fibra o hilo de urdimbre 20 sobre el telar. Habitualmente la fibra o el hilo de trama 18 se inserta utilizando una lanzadera que atraviesa continuamente el telar a lo largo de la anchura de modo que la preforma tenga un borde cerrado, y por tanto tiene un refuerzo continuo en la direction de aro. En tal disposition, cuando la lanzadera se mueve en una direction, por ejemplo de izquierda a derecha, la fibra o el hilo de trama 18, se teje con la fibra o el hilo de urdimbre 20 en la capa de arriba 14 y cuando se mueve de derecha a izquierda, teje con la fibra de urdimbre 20 en la capa de abajo 16. Puesto que la fibra o el hilo de trama 18 sale de una lanzadera, la fibra o hilo 18 que teje las capas de arriba 14 y de abajo 16 esta conectado en los bordes, como se muestra por ejemplo en la Figura 3.

Utilizando la tecnica de tejedurla tubular descrita anteriormente, un ejemplo de realizacion de la presente invencion

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consiste en un metodo para tejer preformas 120 de fibras sin costuras que pueden conformarse con formas axisimetricas complejas (es decir formas con una simetria rotacional alrededor de un eje central) que tienen uno mas segmentos concentricos, tal como se muestra en la Figura 4(b), por ejemplo, que es una vista superior de una preforma 120 de fibra sin costuras tejida utilizando la presente tecnica de tejeduria tubular. La Figura 4(a) muestra una vista en seccion transversal de la misma estructura a lo largo de la linea imaginaria B-B que representa diferentes segmentos del 'a' al 'f de la preforma 120 de fibra. Como puede apreciarse en las Figuras 4(a) y 4(b), los segmentos 'a', 'c', y 'g' de la preforma son concentricos, al igual que los segmentos 'b', 'd', 'e', y 'f'. Dado que la Figura 4(b) es una vista superior de la preforma 120 de fibra, los segmentos 'a', 'c', y 'g' no pueden verse en esta figura ya que estan formados en un plano vertical o a lo largo del eje z de un sistema de coordenadas tridimensional. Si bien en las Figuras 4(a)-4(b) se muestra una realizacion preferente de la preforma 120 tejida, la presente invencion no esta restringida como tal, y practicamente se puede usar cualquier variacion de la tecnica de tejeduria de tubos para producir una preforma sin costuras que puede conformarse en una estructura con segmentos concentricos.

La preforma 120 puede tejerse variando el numero de fibras o hilos de urdimbre 20 con los que realmente se teje la preforma 120 de modo que la longitud de cada par de fibras de trama 18 (que forman un anillo individual en el tubo) varie a lo largo de la longitud de la preforma 120. Esto tiene como resultado una preforma 120 tubular que tiene un diametro variante a lo largo de la longitud de la misma, como se muestra en la Figura 5, por ejemplo. La Figura 5, que es una vista superior de una preforma 120 tejida plana sobre el telar, tiene una parte tejida 110 en la que todos los hilos de urdimbre 20 estan entretejidos con el hilo de trama 18 y una parte parcialmente tejida 115 en la que solo algunos de los hilos de urdimbre 20 estan tejidos con el hilo de trama 18 para formar un tubo de menor diametro cuando se compara con la parte tejida 110. Los bordes de la preforma estan indicados con flechas 125, las cuales son practicamente sin costuras debido al hecho de que la lanzadera que lleva los hilos de trama 18 atraviesa continuamente a lo largo de la anchura del telar mientras teje la preforma 120.

Despues de quitar la preforma 120 tejida del telar, se recorta a lo largo de sus bordes 125 para cortar las partes no tejidas de los hilos de urdimbre 20 y formar una superficie lisa en el exterior de la preforma 120, lo que tiene por resultado una estructura tal como la mostrada en la Figura 7, por ejemplo. Entonces se coloca sobre un mandril con la forma deseada, y una primera parte 130 de la preforma que tiene un diametro mayor se dobla sobre una segunda parte 140 que tiene un diametro menor a lo largo del eje central de la preforma, como se muestra en la Figura 6(a). Ademas, una tercera parte 150 que tiene el diametro mas pequeno puede doblarse hacia dentro para formar una preforma 120 doblada, como se muestra en la Figura 6(b), por ejemplo. Cabe destacar, sin embargo, que la pluralidad de hijos de urdimbre 20 discurren siempre a lo largo del eje central de la preforma, y el hilo de trama 18 es siempre paralelo a la direccion de aro de la preforma 120, proporcionando de ese modo un refuerzo continuo de aro.

Estas preformas sin costuras, como cabe imaginar, estan disenadas para adoptar la forma deseada sin formar arrugas. Este es un beneficio importante sobre cualquier metodo que pueda requerir sacudidas y trabajo manual para alisar la preforma. Ademas, la estructura resultante tiene refuerzos continuos en la direccion de aro, que mejoran la resistencia mecanica de toda la estructura.

La invencion de acuerdo con un ejemplo adicional de realizacion es un metodo para tejer una preforma 200 sin costuras, como se muestra en la Figura 9, por ejemplo. Este ejemplo tiene una seccion transversal en forma de 'U', aunque deberia resultar obvio que es posible una forma en 'L' eliminando una de las astas erguidas de la 'U'. El metodo utiliza la tecnica de tejeduria de mangas o tubos descrita en las realizaciones anteriores. No obstante, la preforma 200 sin costuras en este caso tiene dos partes 230, 250 con diametros constantes y una parte de transicion 240 donde la preforma pasa de una parte con un diametro mas pequeno 250 a una parte con un diametro mayor 230.

Despues de quitar la preforma 200 tejida del telar, se recorta a lo largo de sus bordes para cortar las partes no tejidas de los hilos de urdimbre 20 y formar una superficie lisa en el exterior de la preforma 200. Entonces se coloca sobre un mandril con la forma deseada, en este caso un mandril con forma de 'U', y una primera parte 230 de la preforma que tiene un diametro mayor se dobla sobre una segunda parte 240 que tiene un diametro menor a lo largo del eje central de la preforma, como se muestra en la Figura 10(a). Ademas, una tercera parte 250 que tiene el diametro mas pequeno puede doblarse hacia dentro para formar una preforma 200 doblada, como se muestra en la Figura 10(b), por ejemplo. A formar porciones dobladas en la preforma tambien se le denomina poner "punos" en la preforma. Cabe destacar, sin embargo, que la pluralidad de hijos de urdimbre 20 discurre siempre a lo largo del eje central de la preforma y el hilo de trama 18 es siempre paralelo a la direccion de aro de la preforma 200 sin costuras, proporcionando de este modo un refuerzo continuo de aro.

Se facilita la definicion de esta preforma tejida trabajando en un sistema de coordenadas bidimensional que sigue la curva que define la seccion transversal de la estructura deseada. Esta es la coordenada "s" que se muestra en la Figura 5, por ejemplo, donde la direccion de la urdimbre viene indicada por una flecha a lo largo del eje X, y la direccion de la trama es a lo largo del eje Y del sistema de coordenadas. Esta coordenada corresponde a la ubicacion de un par de fibras de trama en la direccion de urdimbre. La longitud requerida de la fibra de trama en una ubicacion concreta "s" se define calculando el perimetro de la estructura deseada en esa misma ubicacion. En efecto, este proceso despliega y aplana la estructura concentrica como se muestra en la Figura 5.

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Dado que la preforma sin costuras ha sido disenada para tener la longitud adecuada de fibra de trama en cada ubicacion "s" a lo largo de la direccion de urdimbre, adoptara la forma deseada sin formar arrugas. Esta es una ventaja importante sobre metodos que puedan requerir sacudidas y trabajo manual para alisar la preforma. Ademas, la estructura resultante tiene refuerzos continuos en la direccion de aro, que mejoran la resistencia mecanica de toda la estructura.

Aunque en la realizacion que se divulga en este documento se describe una estructura de una unica capa, la presente invencion no esta limitada como tal y un experto en la materia puede producir estructuras o preformas que tengan una estructura de multiplas capas incluyendo mas de dos capas de urdimbre y mas de un hilo de trama sin desviarse del esplritu y alcance de la invencion. La estructura de multiples capas tambien puede incluir una o mas capas de tejido formadas sobre o sujetas a una o ambas superficies de la estructura tubular tejida. La capa adicional puede ser una estructura superpuesta, tejida en plano, tejida sin fin, sin tejer, trenzada o tricotada.

De manera similar, aunque en este documento se divulgan estructuras que tienen solo dos o tres diametros diferentes, la presente invencion no esta limitada como tal y se pueden producir estructuras con segmentos concentricos que tengan practicamente cualquier numero de diametros utilizando los metodos de la presente invencion.

Los metodos divulgados en este documento son aplicables practicamente a cualquier fibra que pueda tejerse a maquina, y se puede usar practicamente cualquier patron en el cuerpo principal de la preforma (es decir tejido liso, sarga, saten, etc.). De manera similar, los hilos de urdimbre y/o de trama utilizados en la presente invencion pueden estar hechos de un material seleccionado del grupo que consiste en vidrio, carbono, ceramica, aramida, polietileno, poliester, poliamida y otros materiales que exhiban propiedades flsicas, termicas, qulmicas y/u otras propiedades deseadas. Mediante el uso de tales materiales de refuerzo, que en ultimo extremo se convierten en un elemento constituyente del material compuesto terminado, las caracterlsticas deseadas de los materiales de refuerzo, tal como una resistencia muy alta, se imparten al componente de material compuesto terminado. Los hilos de urdimbre y/o de trama utilizados en la presente invencion pueden ser monofilamentos, multifilamentos, multifilamentos retorcidos, multifilamentos doblados, haces sin retorcer, estructuras cableadas o trenzadas.

Una vez que la preforma de refuerzo 120, 200 se ha construido, se puede introducir material matricial en y dentro de la preforma 120, 200 usando moldeado por transferencia de resina o infiltracion qulmica de vapor de modo que habitualmente la preforma de refuerzo pasa a estar integrada en el material matricial y el material matricial llena las zonas intersticiales entre los elementos constituyentes de la preforma de refuerzo. El material matricial puede ser cualquiera de una amplia variedad de materiales, tal como epoxi, poliester, ester de vinilo, ceramica, carbono y/u otros materiales, que tambien exhiben propiedades flsicas, termicas, qulmicas, y/u otras propiedades deseadas. La estructura final puede curarse utilizando metodos comunmente conocidos en la tecnica, formando as! materiales compuestos que pueden formar parte de un marco de ventana, una llanta de rueda, o una camara de combustion en un motor a reaccion, por ejemplo.

Si bien en este documento se han descrito en detalle realizaciones preferentes de la presente invencion y modificaciones de la misma, se debe entender que esta invencion no se limita a esta realizacion concreta ni a sus modificaciones y que un experto en la materia puede efectuar otras modificaciones y variaciones sin desviarse del alcance de la invencion tal y como se definen en las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Una preforma axisimetrica sin costuras para su uso en un material compuesto reforzado con fibra, comprendiendo la preforma:

dos o mas capas (14, 16) de hilo de urdimbre (20) entretejido con uno o mas hilos de trama (18), formando de ese modo una estructura tubular tejida con un eje central, teniendo la preforma dos o mas diametros a lo largo de una longitud de la misma, caracterizada por que una primera parte de la preforma que tiene un diametro mayor esta plegada sobre una segunda parte de la preforma que tiene un diametro menor a lo largo del eje central.
2. La preforma de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que las dos o mas capas de hilo de urdimbre estan entretejidas con uno mas hilos de trama utilizando una tecnica sin fin o de tejedurla tubular.
3. La preforma de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que una tercera parte de la preforma que tiene el diametro mas pequeno esta plegada sobre la segunda parte de la preforma.
4. La preforma de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la preforma presenta una forma deseada de tres dimensiones.
5. La preforma de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los hijos de urdimbre estan a lo largo de un eje central de la preforma.
6. La preforma de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el hilo de trama es paralelo a la direccion de aro de la preforma.
7. La preforma de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los hilos de urdimbre y/o hilos de trama estan hechos de un material seleccionado del grupo que consiste en vidrio, carbono, ceramica, aramida, polietileno, y derivados de los mismos, y/o

en la que la pluralidad de hilos de urdimbre y/o el unico hilo de trama son monofilamentos, multifilamentos, multifilamentos retorcidos, multifilamentos doblados, haces sin retorcer, estructuras cableados o trenzadas.
8. La preforma de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura de multiples capas comprende una o mas capas de un tejido formadas sobre o sujetas a una o ambas superficies de la estructura tubular tejida.
9. La preforma de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en la que el tejido es una estructura superpuesta, tejida en plano, tejida sin fin, sin tejer, trenzada o tricotada.
10. Un material compuesto reforzado con fibras que comprende la preforma de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
11. El material compuesto reforzado con fibras de acuerdo con la reivindicacion anterior, que ademas comprende un material matricial.
12. El material compuesto reforzado con fibras de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que el material matricial es una resina seleccionada del grupo que consiste en epoxi, poliester, ester de vinilo, ceramica, carbono y derivados de los mismos.
13. Marco de ventana, llanta de rueda, o una camara de combustion en un motor a reaccion, caracterizado por que comprende un material compuesto reforzado con fibras de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12.
14. Un metodo para formar una preforma axisimetrica sin costuras para su uso en un material compuesto reforzado con fibra, comprendiendo el metodo las etapas de:

entretejer dos o mas capas de hilo de urdimbre con uno o mas hilos de trama, formando de ese modo una estructura tubular tejida con un eje central, estando la preforma tejida para tener dos o mas diametros a lo largo de una longitud de la misma, y

doblar una primera parte de la preforma que tiene un diametro mayor sobre una segunda parte de la preforma que tiene un diametro menor a lo largo del eje central.
15. El metodo de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que las dos o mas capas de hilo de urdimbre estan entretejidas con uno mas hilos de trama utilizando una tecnica sin fin o de tejedurla tubular.
16. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 14, que ademas comprende la etapa de:

doblar una tercera parte de la preforma que tiene el diametro mas pequeno sobre la segunda parte de la

preforma.
17. El metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 14 a 16, en el que la preforma se ajusta a un mandril que tiene una forma predeterminada.

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18. El metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 14 a 17, que ademas comprende la etapa de:

formar o sujetar una o mas capas de un tejido a una o ambas superficies de la estructura tubular tejida, formando de ese modo una estructura de multiples capas.

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19. Un metodo para formar un material compuesto reforzado con fibras, comprendiendo el metodo las etapas de una de las reivindicaciones 14 a 18.
20. El metodo de acuerdo con la reivindicacion anterior, que ademas comprende la etapa de:

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impregnar al menos parcialmente la preforma en un material matricial.
21. El metodo de acuerdo con la reivindicacion anterior, que ademas comprende la etapa de:

20 curar al menos parcialmente el material matricial.