BR112021009989A2 - método para a produção de uma estrutura compósita oca e mandril para uso na produção de uma estrutura compósita oca - Google Patents

Abstract

método para a produção de uma estrutura compósita oca e mandril para uso na produção de uma estrutura compósita oca. um método para produzir uma estrutura compósita oca, como uma viga de longarina para uso em uma pá de turbina eólica, inclui colocar material de reforço de fibra em torno de um mandril dentro de um molde e curar o material de reforço de fibra. o mandril é formado a partir de um material compressível que tem um estado neutro rígida com uma rigidez para manter uma forma definida do mandril durante o acondicionamento e cura do material de reforço de fibra. após a cura, um vácuo é extraído no mandril para comprimir o material compressível de modo que o mandril comprimido possa ser puxado para fora através de uma abertura na estrutura compósita, a abertura tendo um tamanho tal que o mandril não possa ser retirado através da abertura no estado neutro rígido do mandril.

Description

“MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA ESTRUTURA COMPÓSITA OCA E MANDRIL PARA USO NA PRODUÇÃO DE UMA ESTRUTURA COMPÓSITA OCA” CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente matéria objeto refere-se geralmente à fabricação de estruturas compostas ocas e, mais particularmente, a um método melhorado para a fabricação de uma viga de longarina para uso em uma pá de rotor de turbina eólica.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Com processos convencionais de fabricação de estruturas compósitas ocas, um mandril rígido é usado para definir o espaço oco. Mandris de aço ou alumínio são normalmente usados. Material de fibras ou em folhas, tal como material de fibra de vidro pré-impregnado, são colocadas em cima do mandril, em que a posição e a forma do material de fibra sobre o mandril define essencialmente a peça compósita. Uma segunda peça do molde completa o molde e o material de fibra é curado em um processo de cura de resina a vácuo convencional. Este processo é amplamente utilizado, inclusive na produção de estruturas compósitas resistentes e leves utilizadas em pás de rotor de turbinas eólicas.

[003] Em certos casos, no entanto, o mandril rígido ou sólido pode ser difícil de remover da estrutura compósita, particularmente se a abertura na estrutura for menor do que as dimensões do mandril. Por exemplo, Pat. US No.

8,919,754 descreve a situação em que, após a produção de uma pá de turbina eólica como descrita acima, a pá tem apenas uma pequena abertura em sua raiz de pá através da qual o mandril pode ser removido. Assim, dependendo da forma da pá do rotor, o mandril deve incluir uma quantidade relativamente alta de material flexível em comparação com o material sólido, o que é desvantajoso porque o material flexível pode deformar durante o processo de fundição. A patente ‘754 propõe um mandril com um corpo expansível, em que, no estado expandido, a superfície externa do corpo define a forma interna da peça compósita reforçada com fibra a ser produzida. O corpo é bombeado com ar para atingir o estado expandido e ventilado para atingir o estado colapsado. Uma estrutura dobrável pode ser fornecida dentro do corpo, em que a estrutura se desdobra no estado expandido do corpo para fornecer rigidez estrutural ao mandril. Além disso, elementos espaçadores são instalados dentro do corpo para fornecer a forma de superfície externa desejada do corpo expansível.

[004] Nos últimos anos, as turbinas eólicas para geração de energia eólica aumentaram de tamanho para alcançar melhorias na eficiência de geração de energia e aumentar a quantidade de geração de energia. Junto com o aumento no tamanho das turbinas eólicas para geração de energia eólica, as pás do rotor da turbina eólica também aumentaram significativamente em tamanho (por exemplo, até 55 metros de comprimento), resultando em dificuldades na fabricação integral, bem como no transporte e condução das pás para um local.

[005] A este respeito, a indústria está desenvolvendo pás de rotor de turbina eólica seccionais, em que segmentos de pá separados são fabricados e transportados para um local para montagem em uma pá completa (uma pá "articulada"). Em certas construções, os segmentos de pá são unidos por uma estrutura de viga de longarina que se estende no sentido do vão de um segmento de pá para uma seção de recepção do outro segmento de pá. É feita referência, por exemplo, a Publicação da Patente dos Estados Unidos No. 2015/0369211, que descreve um primeiro segmento de pá com uma estrutura de viga de longarina que se prolonga longitudinalmente que estruturalmente conecta com um segundo segmento de pá a uma seção de recepção. A estrutura de viga de longarina forma uma porção da estrutura de suporte interna da pá e é uma estrutura em forma de viga em caixa com uma tampa de longarina de sucção e uma tampa de longarina de pressão. Múltiplas articulações com parafusos são sobre a estrutura da viga para conectar com a extremidade receptora do segundo segmento de pá, bem como múltiplas articulações com parafuso localizados na junta no sentido da corda entre os segmentos de pá.

[006] A presente invenção se refere a um método melhorado para a produção de uma estrutura compósita reforçada com fibra oca, tal como a estrutura de viga de longarina discutida acima para uma pá de turbina eólica, sem a necessidade de um mandril inflável relativamente complexo e caro, como descrito na patente ‘754.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[007] Aspectos e vantagens da invenção serão apresentados em parte na seguinte descrição, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[008] Em um aspecto, a presente divulgação é direcionada a um método para produzir uma estrutura compósita oca, como um componente oco reforçado com fibra. O método inclui colocar material de reforço de fibra em torno de um mandril dentro de um molde e curar o material de reforço de fibra em uma acondicionamento de fibra convencional e processo de moldagem de resina. Em comparação com mandris convencionais, no entanto, o presente método usa um mandril formado a partir de um material compressível tendo um estado neutro rígido com uma forma definida correspondendo à forma desejada da estrutura compósita e uma rigidez no estado neutro para manter a forma definida durante acondicionamento e cura do material de reforço de fibra. Após a cura, o método inclui extrair um vácuo no mandril para comprimir e reduzir o tamanho do material compressível. Em seu tamanho reduzido, o mandril comprimido é então retirado através de uma abertura na estrutura compósita, a abertura tendo um tamanho tal que o mandril não poderia ser retirado através da abertura em seu estado neutro.

[009] Em uma forma de realização particular, a estrutura compósita é uma estrutura de viga em caixa cônica tendo uma extremidade fechada maior e uma extremidade aberta menor correspondendo à abertura através da qual o mandril comprimido é retirado. A estrutura de viga em caixa pode ser uma estrutura de longarina para uso em uma pá de rotor de turbina eólica, particularmente uma estrutura de longarina usada para conectar componentes de pá em uma pá de turbina eólica articulada.

[0010] O tipo de material compressível pode variar e geralmente inclui qualquer material de espuma polimérica sólida adequado tendo um estado neutro com rigidez suficiente para manter sua forma definida durante o acondicionamento do material de fibra e processo de cura. Várias dessas espumas estão prontamente disponíveis no mercado. Em uma forma de realização particular, o material de espuma sólida pode ser um material de espuma de células abertas, particularmente levando em consideração o custo.

O material de espuma sólida pode ser um material de espuma de célula fechada, que geralmente é mais rígido do que as espumas de célula aberta, mas significativamente mais caro.

[0011] Em uma forma de realização particular, o material compressível compreende uma combinação de diferentes tipos de materiais de espuma. Por exemplo, o mandril pode ter um núcleo de uma espuma mais rígida ou menos rígida em comparação com uma ou mais camadas externas de uma espuma diferente. O material de espuma de núcleo pode ser uma espuma de célula fechada e uma ou mais camadas externas podem ser de uma espuma de célula aberta

[0012] Em ainda outras formas de realização, o mandril não precisa ser formado inteiramente de um material compressível. Por exemplo, o mandril pode ter um núcleo não compressível, como um núcleo de plástico ou de madeira, rodeado por uma ou mais camadas externas de um material de espuma compressível.

[0013] Em formas de realização particulares do método, o mandril inclui uma cobertura hermética em torno do material compressível. Esta cobertura pode ser, por exemplo, um material elástico pulverizado ou de outra forma aplicado sobre o material de espuma, ou um saco elástico, embrulho ou luva na qual o material de espuma é deslizado. Um vácuo é colocado no mandril conectando a cobertura hermética a uma fonte de vácuo, o que resulta na compressão e encolhimento do mandril. O método pode incluir a ventilação subsequente da cobertura hermética, em que o material compressível tem elasticidade suficiente para retornar o mandril ao seu estado neutro rígido.

[0014] A presente invenção também abrange várias formas de realização de um mandril para uso na produção de uma estrutura compósita oca, como discutida acima. O mandril inclui um material compressível tendo um estado neutro rígido e uma forma definida correspondendo a uma forma desejada da estrutura compósita. Conforme discutido, o material compressível tem uma rigidez no estado neutro para manter a forma definida durante o acondicionamento e cura do material de reforço de fibra colocado em torno do mandril. O material compressível é transformável em um estado comprimido ou encolhido após a aplicação de vácuo no mesmo. O material compressível tem elasticidade suficiente para retornar ao estado neutro rígido após a liberação do vácuo.

[0015] A forma rígida definida do mandril dependerá do uso pretendido da estrutura compósita. Por exemplo, a forma definida pode ser uma forma cônica alongada correspondendo a uma forma de viga em caixa cônica desejada para a estrutura compósita, em que a forma cônica tem uma extremidade em seção transversal maior e uma extremidade em seção transversal menor oposta.

[0016] Como discutido acima, o tipo de material compressível pode variar e geralmente inclui qualquer material de espuma polimérica sólida adequado tendo um estado neutro com rigidez suficiente para manter sua forma definida durante o processo de acondicionamento e cura do material de fibra e elasticidade suficiente para retornar ao seu estado neutro rígido após a liberação da força compressiva aplicada ao mesmo.

[0017] O material compressível pode ser uma combinação de diferentes tipos de materiais de espuma. Por exemplo, o mandril pode ter um núcleo de uma espuma mais rígida ou menos rígida (como uma espuma de célula fechada) e uma ou mais camadas externas de espuma menos rígida, como uma espuma de célula aberta. Em ainda outras formas de realização, o mandril não precisa ser formado inteiramente de um material compressível. Por exemplo, o mandril pode ter um núcleo não compressível, como um núcleo de plástico ou madeira, rodeado por uma ou mais camadas externas de um material de espuma compressível. Em ainda outro exemplo, o núcleo pode ser um núcleo “vazio”. Em outras palavras, o núcleo pode ser um núcleo ao ar livre.

[0018] O mandril também pode incluir uma cobertura hermética em torno do material compressível, em que o vácuo é extraído no mandril conectando a cobertura hermética a uma fonte de vácuo. Um respiradouro pode ser fornecido na cobertura, em que o material compressível é retornável ao seu estado neutro rígido ao ventilar a cobertura.

[0019] Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor compreendidos com referência à seguinte descrição e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram formas de realização da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] Uma divulgação completa e capacitadora da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, dirigida a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, nas quais: A Figura 1 ilustra uma pá de rotor de turbina eólica articulada tendo um primeiro segmento de pá e um segundo segmento de pá; de acordo com a presente divulgação; A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização de um primeiro segmento de pá tendo um componente de viga de longarina; A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma estrutura compósita oca que pode ser produzida de acordo com as formas de realização de método da presente invenção; As Figuras 4a a 4l representam etapas sequenciais do método de acordo com uma forma de realização da invenção; e A Figura 5 representa uma forma de realização alternativa de um mandril.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0021] Referência agora será feita em detalhe a formas de realização da invenção, um ou mais exemplos das quais estão ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, não como limitação da invenção. Na verdade, será evidente para os técnicos no assunto que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou do espírito da invenção. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de uma forma de realização podem ser usadas com outra forma de realização para produzir ainda uma forma de realização adicional. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações que caiam no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[0022] Geralmente, o presente assunto é direcionado a um método para produzir uma estrutura compósita oca em que o mandril usado como formador no molde não pode ser removido através da abertura na estrutura compósita. Deve ser apreciado que o método não está limitado ao tipo particular ou uso pretendido da estrutura compósita. O método, no entanto, tem utilidade particular na fabricação de estruturas de vigas compósitas cônicas usadas na produção de pás de turbina eólica e, a este respeito, formas de realização exemplificativas não limitativas do presente método e mandril associado são explicadas neste documento com referência a um estrutura de viga de longarina usada na produção de pás articuladas para turbinas eólicas.

[0023] Com referência às Figuras 1 e 2, uma pá de rotor articulada (28) é representada tendo um primeiro segmento de pá (30) e um segundo segmento de pá (32) se estendendo em direções opostas a uma junta no sentido da corda (34). O primeiro segmento de pá (30) e o segundo segmento de pá (32) são conectados por uma estrutura de suporte interna (36) que se estende em ambos os segmentos de pá (30, 32) para facilitar a união dos segmentos de pá (30, 32). A seta (38) mostra que a pá de rotor segmentada (28) no exemplo ilustrado inclui dois segmentos de pá (30, 32) e que esses segmentos de pá (20, 32) são unidos pela inserção da estrutura de suporte interna (36) no segundo segmento de pá (32).

[0024] Referindo-se particularmente à Figura 2, o primeiro segmento de pá (30) inclui uma estrutura de viga de longarina (40) que forma uma porção da estrutura de suporte interna (36) e se estende no sentido do comprimento (por exemplo, no sentido do vão) para se conectar estruturalmente com o segundo segmento de pá (32). A estrutura de viga de longarina (40) pode ser formada integralmente com o primeiro segmento de pá (30) como uma extensão que se projeta de uma seção de longarina (42), formando assim uma seção de longarina de extensão. A estrutura de viga de longarina (40) é uma estrutura compósita de viga em caixa tendo almas de cisalhamento opostas (44)

conectadas com uma tampa de longarina lateral de sucção (46) e uma tampa de longarina lateral de pressão (48). Uma estrutura de extremidade (54) está conectada à estrutura de viga de longarina (44) e inclui um tubo de parafuso (52).

[0025] Embora não representado nas figuras, o segundo segmento de pá inclui uma seção de recepção na linha de junta (34), em que a estrutura de viga de longarina (44) desliza para a seção de recepção para unir os segmentos de pá (30, 32). O tubo de parafuso (52) se encaixa em uma fenda de recepção em uma face de extremidade da seção receptora.

[0026] A estrutura de viga de longarina (44) é fabricada como uma estrutura compósita reforçada com fibra em um processo de acondicionamento e cura de material de fibra convencional. A estrutura de viga tem um perfil cônico que afunila de uma extremidade fechada maior (área transversal) para uma extremidade menor (54) aberta. Assim, um mandril rígido convencional não é adequado no processo de fabricação porque tal mandril não pode ser facilmente removido através da extremidade pequena (54) da estrutura de viga de longarina (44).

[0027] A presente divulgação fornece um método para produzir uma estrutura compósita oca (102) (Figura 3), tal como um componente reforçado com fibra oca semelhante à estrutura de viga de longarina (44) discutida acima, em que a estrutura afunila a partir de uma maior (área de seção transversal) extremidade fechada (120) em direção a uma extremidade aberta menor (122). Uma forma de realização do método (100) é representada nas Figuras 4a a 4l e discutidos em mais detalhes abaixo.

[0028] A Figura 4a representa um primeiro componente de molde (macho) (110) usado em um processo de acondicionamento e cura de fibra convencional. A superfície externa do componente estrutural (102) é controlada pela superfície interna do componente de molde (110).

[0029] Na Figura 4b, o material fibroso de reforço (104) em forma de camadas de vidro são colocados no primeiro componente de molde (110). Os materiais adequados (104) são bem conhecidos dos técnicos no assunto, e podem incluir fibras minerais e fibras de polímero, incluindo fibras de vidro, fibras metálicas ou fibras de carbono. O material fibroso de reforço (104) pode incluir fibra de polímero, tais como poliamidas aromáticas, polietileno, poliuretano ou fibras de aramida. O material fibroso (104) pode compreender diferentes tipos de materiais fibrosos e pode formar um material compósito. O material fibroso (104) pode estar sob a forma de fibras unidirecionais ou multidirecionais, de pré- impregnado, placas de fibras, ou esteiras de fibras.

[0030] A Figura 4c representa uma etapa opcional de colocar hastes de pultrusão de carbono (106) no fundo do molde (110) no topo do material de reforço de fibra (104). As hastes de pultrusão (106) adicionam integridade estrutural das seções de capa de longarina da estrutura compósita final (102) (particularmente, a estrutura de viga de longarina (44)).

[0031] A Figura 4d representa a etapa opcional de colocação de esteiras ou placas de fibra (107) no molde (110) que servirão para adicionar rigidez estrutural aos componentes de alma de cisalhamento (44) da estrutura de viga de longarina (44).

[0032] A Figura 4e representa a colocação de uma camada(s) adicional(is) do material de reforço de fibra (104) (por exemplo, camadas de vidro) de modo que as hastes de pultrusão (106) e as placas de fibra (107) sejam ensanduichadas entre a primeira e a segunda camadas dos materiais de reforço de fibra (104).

[0033] A Figura 4f representa a colocação do mandril (108) no molde (110). O mandril (108) é formado a partir de um material compressível (114) tendo um estado neutro rígido (estado não comprimido) com uma forma definida correspondendo à forma desejada da estrutura compósita (102) e uma rigidez no estado neutro para manter a forma definida durante a acondicionamento e cura dos materiais de reforço de fibra (104, 106, 107).

[0034] A Figura 4g representa a(s) camada(s) interna(s) de material de reforço de fibra (104) dobrado sobre o mandril (108), e a Figura 4h representa pultrusões de carbono adicionais (106) acondicionadas no material dobrado (104). Estas pultrusões adicionais fornecerão rigidez estrutural e resistência à capa da longarina oposta da estrutura de viga de longarina (40). A Figura 4i representa a(s) segunda(s) camada(s) do material de reforço de fibra (104) dobrado sobre as pultrusões adicionais (106).

[0035] Na Figura 4j, o segundo componente (112) do molde (tampa do molde) é instalado sobre a acondicionamento de fibra/ mandril. Como entendido na técnica, um vácuo é então extraído no molde e um processo de infusão de resina convencional é realizado. O acondicionado (layup) é então curado.

[0036] A Figura 4k mostra que o acondicionado foi removido do molde. O mandril (108) está dentro do interior da estrutura compósita (102). Um vácuo é extraído no mandril (108) conectando o mandril (108) a uma fonte de vácuo (130) por meio de uma linha (128) conectada a um ajuste (132) no mandril (108).

[0037] A Figura 4l representa a aplicação de vácuo no mandril (108), o que faz com que o material compressível (114) se comprima (“encolha”).

Em seu tamanho reduzido, o mandril comprimido (114) (mandril (108)) é então retirado através da abertura (122) na estrutura compósita (102).

[0038] Conforme discutido acima, o tipo de material compressível (114) usado para formar todo ou parte do mandril (108) pode variar. Em formas de realização particulares, o material compressível (114) pode ser qualquer material de espuma polimérica sólida adequado tendo um estado neutro com rigidez suficiente para manter sua forma definida durante o acondicionamento do material de fibra e processo de cura. Em uma forma de realização particular,

o material de espuma sólida pode ser um material de espuma de células abertas, particularmente levando em consideração o custo. O material de espuma sólida pode ser um material de espuma de células fechadas, que geralmente são mais rígidas do que as espumas de células abertas, mas são significativamente mais caras. Além disso, se uma espuma de célula fechada for utilizada, ela deve ser suficientemente compressível por meio da aplicação de vácuo a fim de remover o mandril (108) do componente estrutural (102).

[0039] Com referência, por exemplo, à Figura 5, o mandril (108) pode incluir uma combinação de diferentes materiais, tais como diferentes tipos de materiais de espuma (114, (118)). Por exemplo, o mandril (108) pode ter um núcleo (124) de uma espuma de célula fechada mais rígida ou menos rígida (118) e uma ou mais camadas externas de espuma de célula aberta menos rígida (114). Como mencionado, o mandril (108) não precisa ser formado inteiramente de um material compressível (114). Por exemplo, o mandril (108) pode ter um núcleo não compressível (124), tal como um núcleo de plástico ou madeira, rodeado por uma ou mais camadas externas de um material de espuma compressível (114). Em ainda outras formas de realização, o núcleo (124) pode ser simplesmente um espaço fechado.

[0040] A fim de extrair o vácuo no mandril (108), o mandril (108) inclui uma cobertura hermética (126) (Figuras 4k e 4l) em torno do material compressível (114). Esta cobertura (126) pode ser, por exemplo, um material elástico pulverizado ou de outra forma aplicado sobre o material de espuma, ou um saco elástico, embrulho ou luva na qual o material de espuma é deslizado.

Um vácuo é extraído no mandril (108) conectando a cobertura hermética (126) à fonte de vácuo (130), o que resulta na compressão e encolhimento do mandril (108).

[0041] O método pode incluir subsequentemente ventilar a cobertura hermética (126), por exemplo, através do acessório (132) ou um respiradouro diferente, em que o material compressível (114) tem elasticidade suficiente para retornar o mandril (108) ao seu estado neutro rígido.

[0042] A presente invenção também abrange várias formas de realização de um mandril (108), conforme discutido acima, para uso na produção de uma estrutura compósita oca (102).

[0043] Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, incluindo a fabricação e uso de quaisquer dispositivos ou sistemas e a execução de quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos técnicos no assunto. Esses outros exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO (100) PARA A PRODUÇÃO DE UMA ESTRUTURA COMPÓSITA OCA (102), caracterizado por compreender: colocar material de reforço de fibra (104) em torno de um mandril (108) dentro de um molde; manter um estado neutro rígido do mandril (108) dentro do molde, o mandril (108) compreendendo um material compressível (114) no estado neutro rígido com uma forma definida correspondendo a uma forma desejada da estrutura compósita e uma rigidez no estado neutro rígido para manter a forma definida durante o acondicionamento (lay up) e cura do material de reforço de fibra (104); curar o material de reforço de fibra (104) com uma resina; subsequente à cura, extrair um vácuo no mandril (108) para comprimir o material compressível (114); e retirar o mandril (108) comprimido através de uma abertura na estrutura compósita, a abertura tendo um tamanho tal que o mandril (108) não poderia ser retirado através da abertura no estado neutro rígido do mandril (108).

2. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela estrutura compósita ser uma estrutura de viga em caixa cônica tendo uma extremidade fechada maior (120) e uma extremidade aberta menor (54, 122) através da qual o mandril (108) comprimido é retirado.

3. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela estrutura de viga em caixa ser uma estrutura de longarina para uso em uma pá de rotor (28) de turbina eólica.

4. MÉTODO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo material compressível (114) compreender um material de espuma sólida.

5. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 4,

caracterizado pelo material de espuma sólida ser um material de espuma de células abertas ou material de espuma de células fechadas.

6. MÉTODO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo mandril (108) compreender um componente central que é mais ou menos compressível do que o material compressível (114).

7. MÉTODO (100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo material compressível (114) compreender um primeiro material de espuma sólida e o componente do núcleo compreender um segundo material de espuma sólida que é mais rígido ou menos rígido do que o primeiro material de espuma sólida.

8. MÉTODO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo mandril (108) compreender uma cobertura hermética em torno do material compressível (114), o vácuo extraído no mandril (108) conectando a cobertura a uma fonte de vácuo (130), e compreendendo ainda ventilar a cobertura para retornar o mandril (108) ao seu estado neutro rígido.

9. MANDRIL (108) PARA USO NA PRODUÇÃO DE UMA ESTRUTURA COMPÓSITA OCA (102), o mandril (108) caracterizado por compreender: um material compressível (114) tendo um estado neutro rígido e uma forma definida correspondendo a uma forma desejada da estrutura compósita, o material compressível (114) compreendendo uma rigidez no estado neutro rígido para manter a forma definida durante o acondicionamento e cura do material de reforço de fibra (104) colocado em torno do mandril (108); o material compressível (114) transformável em um estado comprimido mediante aplicação de vácuo ao mesmo; e o material compressível (114) retornável ao estado neutro rígido após a liberação do vácuo.

10. MANDRIL (108), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela forma definida compreender uma forma cônica correspondente a uma forma de viga em caixa cônica desejada para a estrutura compósita, a forma cônica compreendendo uma extremidade em seção transversal maior (120) e uma extremidade em seção transversal menor (54, 122) oposta.

11. MANDRIL (108), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, caracterizado pelo material compressível (114) compreender um material de espuma sólida.

12. MANDRIL (108), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo componente central ser não compressível.

13. MANDRIL (108), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo material compressível (114) compreender um primeiro material de espuma sólida e o componente do núcleo compreender um segundo material de espuma sólida que é mais rígido ou menos rígido do que o primeiro material de espuma sólida.

14. MANDRIL (108), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado por compreender ainda uma cobertura hermética em torno do material compressível (114), em que o vácuo é extraído do mandril (108) conectando a cobertura a uma fonte de vácuo (130).

15. MANDRIL (108), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por compreender ainda um respiradouro na cobertura.