MX2008010543A - Articulos de construccion compuesta y metodos de manufactura de los mismos. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un artículo manufacturado en un molde y el cual comprende un material compuesto estructural de capas de plástico, el artículo tiene una pared que define un espacio interno para mantener contenidos en este; en donde la pared se forma de al menos dos capas de materiales plásticos; en donde una primera de las capas comprende un material termoplástico y al menos una segunda capa comprende una resina termoendurecible y una capa fibrosa.

Description

ARTICULOS DE CONSTRUCCION COMPUESTA Y METODOS DE MANUFACTURA DE LOS MISMOS Campo de la Invención La presente invención se refiere a la manufactura de artículos de materiales plásticos compuestos y particularmente a recipientes de almacenamiento de construcción compuesta. Más particularmente, la invención se refiere a un método de manufactura de recipientes de almacenamiento en particular aunque no exclusivamente, para almacenamiento y transporte de líquido y los cuales se manufacturan de un material compuesto de plástico en capas. La invención adicionalmente se refiere a un método para unir materiales plásticos para formar una estructura compuesta para el uso en . la manufactura de artículos incluyendo recipientes de almacenamiento. La invención adicionalmente se refiere a aplicaciones de recipientes de construcción compuesta a tanques para transporte de fluidos y tanques de combustible incluyendo pero no limitado a tanques de aeronaves. Antecedentes de la Invención Los recipientes de almacenamiento grandes son ampliamente usados para transportar productos tales como líquidos y en el caso de transportación por carretera, varios diseños de tanques se han producido para adaptarse a vehículos de chasis rígido los cuales son auto-propulsados y semi- REF:i95751 remolques los cuales son jalados por una unidad de tractor o máquina motriz. Los diseños conocidos de recipientes de almacenamiento para vehículos de transporte típicamente comprenden un tanque único montado en un chasis de un vehículo o remolque. La mayoría de los tanques son formados con un sub-chasis longitudinal integral por el cual el tanque se asegura al chasis del vehículo o remolque. Esto se propone para permitir la flexión considerable del chasis, especialmente a lo largo de su longitud, para acomodar variaciones en nivel de la tierra. Cuando un tanque se asegura a un chasis de vehículo rígido, el procedimiento usual es asegurarlo usando tuercas y pernos que conectan el chasis y el sub-chasis del tanque en varias posiciones a lo largo de su longitud. Una capa delgada de caucho y fieltro se puede colocar entre los miembros de chasis respectivos para prevenir la fricción debido al contacto de metal a metal . Como una consecuencia de la presencia del tanque montado de manera segura, el montaje es considerablemente más rígido que el chasis mismo. La mayoría de los tanques de metal conocidos son sub-divididos en una serie de compartimientos separados cada uno con su propia entrada y salida, particularmente cuando se usan para transportar productos de petróleo. Esto también hace posible que diferentes líquidos sean portados. En el caso de combustibles o lubricantes, diferentes grados de combustibles o lubricantes se pueden portar en el vehículo en diferentes compartimientos. Se conoce que estos tanques de múltiples compartimientos sufren fisura de una o más de las paredes de división internas y aún las paredes externas de la camisa del tanque. Esto puede resultar en contaminación de los contenidos de un compartimiento con aquellos de otro y/o fuga de los contenidos. Esto necesita ser evitado de modo que los tanques tienen que ser verificados regularmente para asegurar la integridad de cada compartimiento y la integridad general de cada tanque . Se cree que la fisura surge debido al esfuerzo repetido del tanque debido al movimiento del vehículo en uso. Puesto que el chasis de vehículo o chasis de remolque es menos rígido que el tanque cualquiera de las fuerzas las cuales causan torcedura del chasis serán transferidas en el tanque. Sin embargo, los tanques metálicos son algunas veces no capaces de resistir estas fuerzas de torcedura repetidas que conducen a la fisura de las paredes de división internas y/o la camisa externa. Un intento de tratar y resolver este problema en el caso de un tanque de vehículo rígido ha sido montar el sub-chasis del tanque rígidamente al chasis del vehículo en la parte posterior del chasis y para montar el otro extremo del chasis de tanque al frente del vehículo. La flexión de un chasis de vehículo o remolque puede ser en exceso de 150 mm sobre la longitud de un chasis típico. El permiso de tal intervalo de movimiento es una consideración importante en el diseño del tanque. Uno de los arreglos de cisterna conocidos proporciona un camión o vagón cisterna que comprende un chasis con ruedas y una pluralidad de tanques colocados en serie uno detrás de otro. La pluralidad de tanques son montados individualmente en un chasis cada uno usando una pluralidad de montajes flexibles. Un montaje flexible puede ser fácilmente construido para permitir tales cantidades de movimiento mientras proporciona soporte adecuado para el tanque. Los tanques individuales son espaciados aparte en la dirección longitudinal por una cantidad necesaria para acomodar el intervalo de movimiento permisible de cada tanque cuando el chasis se tuerce y dobla. Es preferido proporcionar al menos 4 montajes para cada tanque. El número se podrá incrementar para portar pesos más pesados o montajes individuales se podrán hacer más fuertes. Los tanques que están en la actualidad hechos de acero para resistir mejor la imposición de flexión y fuerzas de torsión ahora se pueden hacer de aleaciones ligeras, tal como aluminio. La reducción de peso habilita hace posible que los tanques sean más grandes, permitiendo que cantidades incrementadas de líquido sean portadas sin incrementar el peso bruto del vehículo/remolque completo. Esto tiene beneficios económicos para operadores y permite más carga útil. La tecnología de tanque de almacenamiento está continuamente evolucionando y esto ha conducido a una variedad de cambios de diseño a los tanques de almacenamiento de capa de metal de servicio pesado básicos. Los tanques de transporte de servicio pesado tradicionalmente se han construido de metales tales como acero o aluminio. Algunos tanques se han adaptado con forros aislantes tales como aquellos descritos en la Patente de Estados Unidos 3,687,087 la cual describe una estructura aislante resiliente en la superficie interior de una carrocería de cargamento de ferrocarril. La estructura aislante resiliente comprende una capa de material de espuma de poliuretano que tiene su superficie externa asegurada a la superficie interna de la carrocería metálica y un forro interno elastomérico asegurado a la superficie interna del material de espuma de poliuretano. El material de espuma de poliuretano forma una capa amortiguadora intermedia para el forro interno elastomérico y es de un espesor de al menos alrededor de 1 pulgada (2.54 cm) y puede ser tan grande como alrededor de 8 pulgadas (20.32 cm) . El forro interno elastomérico es menos de alrededor de 1/2 pulgada (1.27 cm) de espesor y tiene una rigidez menor que la rigidez del material de espuma. Algo de la energía creada por las fuerzas ejercidas por la fuerza contra la estructura aislante resiliente se disipa por la deformación de la estructura aislante con el resto de la energía que se transmite a la carrocería de ferrocarril a través de la estructura aislante. En las tensiones locales inusualmente altas que se ejercen, tal como de una herramienta o un trabajador dentro de un vehículo, la capa de espuma intermedia se puede deformar permanentemente mientras el forro interno elastomérico en contacto con la carga permanece sin daño. Los camiones cisterna conocidos tradicionales típicamente tienen un tanque cilindrico soportado de manera resiliente en un armazón base de configuración rectangular y colocado arriba del armazón principal del camión con el tanque siendo colocado parcialmente dentro del plano horizontal del armazón base y que tiene el armazón base soportado de manera resiliente en el armazón principal del camión. Un par de placas en forma de brida que se conforman al exterior del tanque cilindrico se aseguran a este, uno cercano a cada extremo del tanque, y un par de abrazaderas de sujeción de tanque superiores se aseguran a cada placa de brida y a su vez son atornilladas de manera resiliente a las abrazaderas de sujeción de tanque inferiores correspondientes las cuales se aseguran de manera rígida al armazón base. Las abrazaderas aseguradas al armazón base están a su vez atornilladas a las abrazaderas correspondientes en el armazón de camión principal.

Un ejemplo de esta construcción se describe en la Patente de Estados Unidos 4 , 283 , 066 . Han existido algunos intentos de manufacturar tanques de materiales alternativos a metales tales como materiales de peso más ligero. Un ejemplo de esto se describe en la Patente de Estados Unidos 4 , 292 , 898 la cual describe un vehículo ferroviario de material compuesto enrollado con filamentos que incluye un cuerpo portador de carga, alargado que tiene paredes formadas de un material compuesto de resina de plástico reforzado con fibra específica de filamentos de reforzamiento de vidrio y una resina organopolimérica estructural que tiene características particulares . Otro intento de proporcionar un tanque de remolque de peso ligero se describe en la Patente de Estados Unidos 4 , 729 , 570 la cual describe un remolque de tanque de fibra de vidrio sin chasis que incluye una camisa de tanque formada de una resina isotónica reforzada con fibra de vidrio, con filamentos de fibra de vidrio enrollados por polarización a un ángulo de aproximadamente 45 grados. La camisa de tanque tiene una cabeza delantera y una cabeza trasera para formar un contenedor portador de líquido. Un soporte delantero se une a la camisa de tanque con porciones de montaje usadas para montar un quinto miembro de rueda, y un soporte trasero se une a la camisa de tanque y tiene porciones de montaje usadas para montar un vehículo de rueda trasera. Una pluralidad de resaltos de reforzamiento circunferenciales se ubican entre cada una de las porciones de montaje y en otras ubicaciones deseadas longitudinalmente en la camisa de tanque. Los resaltos también se moldean de resina reforzada con fibra de vidrio. Cada resalto tiene una porción superior alargada para proporcionar protección contra vuelco. Previo a aplicar la resina de fibra de vidrio a los soportes y resaltos, las bandas circunferenciales se posicionan en estos para proporcionar resistencia adicional. Las aberturas en el remolque incluyen protección contra derrame. Los deflectores se pueden proporcionar para prevenir el movimiento de fluido indeseado en el remolque. La técnica anterior está llena de varios vehículos tales como vehículos ferroviarios y vehículos de carretera los cuales acomodan tanques de almacenamiento usualmente hechos de metales y los cuales ya sea se sientan en un chasis de vehículo o tienen suficiente resistencia estructural para permitir el auto-soporte pero montados en las ruedas. Los vagones cisterna ferroviarios se han hecho en donde un tanque es soportado cerca de sus extremos en estructuras de soporte montadas en los camiones, como se muestra en Geyer, et al. Patente de Estados Unidos No. 3,712,250. Los tanques también se han hecho de plásticos reforzados con fibra de vidrio, como se muestra en Anderson, et al., Patente de Estados Unidos No. 3,158,383, y tales tanques se han montado en vehículos ferroviarios portadores de carga, metálicos bajo armazones del tipo mostrado en la Patente de Estados Unidos No. 3,712,250 antedicha. Los vehículos ferroviarios de la técnica anterior han incluido estructuras de soporte pesadas y/o elementos estructurales pesados que han requerido una porción sustancial del peso bruto de un vehículo cargado para ser el peso del vehículo mismo. Estos elementos estructurales pesados generalmente tienen incluidos elementos estructurales metálicos longitudinales para transmitir y resistir las fuerzas longitudinales sustanciales ejercidas en el vehículo durante servicio. Debido a que el peso bruto de un vehículo ferroviario es limitado por regulaciones, cualquier reducción en el peso del vehículo mismo mientras mantiene la integridad estructural es deseable debido a que permite una carga útil mayor y por lo tanto operación más económica. Aunque ha existido algún uso conocido de materiales no metálicos en la construcción de tanques tal como en tambores de mezclado de concreto portátiles, en la medida del reconocimiento del solicitante la técnica anterior no enseña camiones, vagones o aviones cisterna los cuales tienen un tanque de almacenamiento manufacturado de plásticos tales como resinas termoplásticas o termoendurecibles . El solicitante no está enterado de algunos tanques cuya pared se manufactura de plásticos en capas y los cuales pueden resistir cargas aplicadas a un estándar de integridad usualmente cumplido por el uso de metales . Puesto que los plásticos son de peso ligero que es un material deseable para contemplar pero la vasta diferencia de propiedades entre el acero y plástico particularmente con relación a la respuesta de carga en uso y las dificultades de manufactura de productos plásticos es un desafío el cual primero se debe superar mientras se reconoce que existen numerosas dificultades de manufactura y estructurales para ser superadas en la fabricación de una transición de acero a plástico no menores que lo que es la producción de un tanque el cual podrá resistir las cargas dinámicas y estática alta a las cuales tales tanques se someten en operación normal. Además, en el caso de almacenamiento y carros de fluidos tales como productos de petróleo la capa interna del tanque debe ser químicamente inerte y no reactiva. Por consiguiente, el desafío previamente no cumplido para producir una alternativa a los tanques de transporte y almacenamiento de acero conocidos podría requerir en combinación un tanque de plástico el cual es químicamente inerte y no reactivo, tiene alta durabilidad y capacidad para resistir la carga interna de los contenidos y cargas externamente aplicadas. Otro problema técnico es el uso de plástico para lograr unión satisfactoria de capas en el caso de una estructura laminada. Algunos plásticos no se unen naturalmente. Los termoplásticos son una clase de materiales conocidos, sólidos a temperatura ambiente, los cuales se reblandecen y funden a altas temperaturas para ser adecuados para artículos de moldeo los cuales recuperan sus propiedades originales a temperaturas ambientales. Las resinas termoendurecibles son líquidos conocidos las cuales cuando se mezclan con el gel catalizador o curativo apropiado se endurecen después de un tiempo apropiado. Se usan para construir estructuras laminadas reforzadas con fibras . Los termoplásticos tienen mejor resistencia química que los termoendurecibles, de modo que una construcción dual con ambos materiales combina su resistencia química y capacidad estructural. Estos dos tipos de material no son compatibles en una construcción laminada. En particular los termoendurecibles no se unirán a los termoplásticos. Es una parte de la técnica conocida formar hojas termoplásticas con tela tejida prensada en una de las superficies mientras el plástico aún es suave de modo que las fibras son parcialmente incrustadas. Las fibras y resina termoendurecible luego se laminan sobre estas fibras de tela las cuales luego forman un acoplamiento mecánico entre los dos materiales no unibles. La debilidad de estos procedimientos es que es difícil formar una incrustación fuerte y la tela es propensa a salirse del termoplástico en servicio. El material de hoja es plano y solamente se puede formar en contenedores por el proceso de fabricación por corte y soldadura.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona una alternativa a la técnica conocida de construcciones de tanque de almacenamiento y particularmente recipientes de almacenamiento móviles de construcción compuesta. Más particularmente, la invención proporciona un método de manufactura de recipientes de almacenamiento en particular aunque no exclusivamente, para almacenamiento y transporte de líquidos y los cuales son manufacturados de un material compuesto de plástico en capas. La invención adicionalmente se refiere a aplicaciones de recipientes de construcción compuesta a tanques para transporte en carretera y rieles de tanques de fluidos y combustible incluyendo pero no limitado a tanques de aeronaves y tanques de alas de aeronaves . Un objeto de la presente invención es proporcionar un tanque de almacenamiento móvil de peso ligero para aplicaciones en carreteras, rieles y aire y el cual es manufactura de una matriz de resinas termoendurecibles y termoplásticas duales. Otro objeto de la invención es proporcionar un método para acoplar dos materiales plásticos distintos los cuales no forman naturalmente una unión, permitiendo que uno de los materiales fluya parcialmente a través de una capa fibrosa y luego humedezca las fibras restantes con el segundo material. Los materiales son preferiblemente mecánicamente acoplados conjuntamente por las fibras las cuales atraviesan la interfase entre los dos materiales. Otro objeto de la invención es manufacturar artículos de tales materiales unidos . La invención adicionalmente proporciona una matriz estructural para la construcción de artículos como tanques de almacenamiento e incluye un primer material termoplástico el cual es líquido y fluible a una temperatura arriba de su punto de fusión, una capa fibrosa y una segunda capa de una resina termoendurecible la cual se aplica a la capa fibrosa después del enfriamiento de la capa termoplástica . Los termoplásticos tienen excelente resistencia química a un amplio intervalo de pH, condiciones oxidantes y solvente y gran alargamiento sin daño. Las resinas termoendurecibles , cuando son reforzadas por fibras estructurales tienen alta resistencia y rigidez. Ambos tienen baja densidad, de este modo la combinación es mejor adaptada a las situaciones que se benefician de estructuras de peso ligero en ambientes químicos agresivos. La presente invención es particularmente ventajosa usada en y con vehículos y contenedores para el transporte de materiales peligrosos y en la construcción de tanques de combustible y carga para los vehículos de transporte. Las aplicaciones específicas del método de matriz de la presente invención incluyen: 1 Tanques de combustible para naves y vehículos marinos, de carreteras, ferroviarios y espaciales. 2 Tanques de carga para el transporte de químicos peligrosos, combustibles, leche y bebidas (vino, cerveza y jugos de frutas) por los diversos modos de transportación . 3 Tanques de carga para todas estas aplicaciones donde los tanques son montados en sistemas de ruedas. 4 Tanques de carga los cuales son montados en armazones de contenedor intermodales estandarizados con ISO. Su forma más amplia de la presente invención comprende : un tanque de almacenamiento móvil manufacturado de un molde, el tanque comprende una pared que define un espacio interno para mantener contenidos de tanque; en donde, la pared se forma de al menos dos capas de material plástico y una capa de reforzamiento que acopla cada una de las capas, una primera de las capas es un material termoplástico y una segunda capa comprende una resina, en donde la capa de reforzamiento se interpone entre las capas para formar un material compuesto de plástico . De acuerdo con un aspecto de método, la presente invención comprende: un método para manufacturar un material compuesto para el uso en la construcción de un recipiente hueco, el método comprende las etapas de : a) colocar al menos una capa de material fibroso en aposición a una superficie opuesta del molde; b) tomar una primera capa de un material termoplástico; c) calentar la capa termoplástica lo suficiente para convertirse de un sólido a un estado fluible; d) permitir que la primera capa fluya al menos parcialmente a través del espesor de al menos una capa fibrosa; e) permitir que la primera capa se enfrie de modo que al menos algunas de las fibras de al menos una capa fibrosa se incrustan en la primera capa; f) aplicar una resina termoendurecible a las fibras de la capa fibrosa no incrustadas en la primera capa para formar una segunda capa de modo que la primera capa se une con la segunda capa. De acuerdo con una modalidad del aspecto de método, el método comprende la etapa adicional de aplicar al menos una capa fibrosa adicional y resina termoendurecible a la segunda capa . De acuerdo con una modalidad preferida, la capa fibrosa es inicialmente formada en una forma requerida predeterminada después que la capa termoplástica se funde alrededor de la capa fibrosa causando que fluya parcialmente a través del espesor de la capa fibrosa. El material compuesto hasta ahora se deja enfriar y regresar a sus propiedades de temperatura ambiente. Una resina termoendurecible luego se aplica a aquellas fibras las cuales no se incorporaron en el termoplástico . Las capas adicionales de fibras y resina termoendurecible se pueden aplicar dependiendo de las características estructurales del artículo o estructura requerida a ser manufacturada de la matriz compuesta. De acuerdo con una modalidad, el tanque es montado en un vehículo. De acuerdo con otra modalidad el tanque se monta en un ala de aeroplano. En una forma alternativa de un aspecto de método, la invención comprende: un método de manufactura de un recipiente hueco compuesto, el método comprende las etapas de: a) tomar una capa fibrosa de material y colocar el material en un molde que tiene una forma interna predeterminada; b) formar una capa fibrosa en una forma de conformidad con el molde; c) introducir un material termoplástico en el molde y calentar el material; d) permitir que el material termoplástico penetre al menos parcialmente la capa fibrosa; e) calentar la primera capa lo suficiente para convertirse de un sólido a un estado fluible,-f) permitir que la primera capa fluya al menos parcialmente a través del espesor de al menos una capa fibrosa para formar una pared de un artículo a ser formado en el molde; g) permitir que la primera capa se enfríe de modo que la menos algunas fibras de al menos una capa fibrosa se incrusten en la primera capa; h) remover el artículo del molde. De acuerdo con una modalidad el método comprende la etapa adicional de previo a la introducción de la capa fibrosa en el molde, aplicar un imprimador a la capa fibrosa. El imprimador incrementa la penetrabilidad del material termoplástico en las fibras durante la rotación del molde. El imprimador preferiblemente se pulveriza como una pasta sobre la capa fibrosa y de acuerdo con una modalidad comprende poliestireno disuelto en estireno. El imprimador se puede pre-mezclar con una suspensión de polvo termoplástico permitiendo que el imprimador fije las fibras de la capa fibrosa en su lugar para acoplamiento con termoplásticos fundidos por calor fluibles. El método incluye la etapa adicional de aplicar al menos una capa fibrosa adicional y resina termoendurecible a la segunda capa. La capa fibrosa se puede formar inicialmente en una forma requerida predeterminada previo al calentamiento de la capa termoplástica en donde, la capa termoplástica se funde alrededor de la capa fibrosa causando que fluya al menos parcialmente a través del espesor de la capa fibrosa. De acuerdo con una modalidad preferida el método comprende la etapa adicional de: i) aplicar una resina termoendurecible a las fibras de la capa fibrosa no incrustadas en la primera capa para formar una segunda capa de modo que la primera capa se une con la segunda capa. El método comprende la etapa preliminar adicional de aplicar un agente de liberación al molde previo a la introducción de la capa fibrosa. Preferiblemente, cuando el artículo se libera del molde tiene una superficie interna lisa. De acuerdo con una modalidad alternativa, el material fibroso el cual tiene suficiente resistencia para portar las cargas estructurales aplicadas al artículo terminado se moldea a una forma particular sobre la cual se somete a un ciclo de tiempo y temperatura permitiendo que el termoplástico fluya a través de los materiales fibrosos y formen las superficies exterior e interior lisa en el artículo. Si se suministra suficiente termoplástico existirá una porción interna del artículo la cual no contiene fibras. De esta forma un artículo será formado con un interior termoplástico el cual protegerá las fibras estructurales de cualquier ataque ambiental por los contenidos del artículo en servicio. Breve Descripción de las Figuras La presente invención ahora será descrita con más detalle de acuerdo con las modalidades preferidas y con referencia a las ilustraciones acompañantes en donde La figura 1 muestra una vista esquemática del régimen de moldeo para preparar la capa termoplástica con un primer grado de penetración de la capa fibrosa dentro de la capa termoplástica que proporciona capas interna y externa lisas. La figura 2 muestra una vista esquemática del régimen de moldeo para preparar la capa termoplástica con un segundo grado de penetración de la capa fibrosa dentro de la capa termoplástica. La figura 3 es un ejemplo de una curva iso-tensoide la cual se puede unir a su imagen de espejo para formar una membrana cerrada con tensión uniforme. La figura 4 muestra una vista en sección transversal de un tanque hecho de conformidad con la metodología de la invención . La figura 5 muestra una vista frontal de un tanque hecho de conformidad con la metodología de la invención con abreviatura parcial para revelar la estructura de pared. La pared 6 muestra una elevación lateral de un remolque manufacturado de conformidad con el método de la invención con compartimientos internos expuestos a la vista. La figura 7 muestra una elevación lateral de un remolque manufacturado de conformidad con el método de la invención con capa estructural externa y vista parcial de los compartimientos internos expuestos a la vista. La figura 8 muestra una elevación en sección transversal de un montaje de molde y recipiente en forma de superficie aerodinámica manufacturado del molde. La figura 9 muestra el recipiente en forma de superficie aerodinámica extraído del molde. La figura 10 muestra una elevación en sección transversal de un recipiente de superficie aerodinámica. La figura 11 muestra una vista en perspectiva de un ala de aeronave que incorpora los recipientes hechos de conformidad con el método de la invención. Descripción Detallada de la Invención En un sentido general amplio la presente invención proporciona un método para acoplar dos materiales plásticos distintos los cuales no forman naturalmente una unión permitiendo que uno de los materiales fluya parcialmente a través de una capa fibrosa y luego humedezca las fibras restantes con el segundo material. Los materiales son mecánicamente acoplados conjuntamente por las fibras las cuales atraviesan la interfase entre los dos materiales. Muchos artículos estructurales y no estructurales se pueden construir de los materiales compuestos así formados.

La presente invención será descrita principalmente con referencia a su posición en recipientes de almacenamiento de cisterna portátil y también su aplicación a tanques de combustible de ala de aeronave. Sin embargo, se apreciará que la invención tiene otras aplicaciones. Características de la construcción dual. Esta invención particularmente se aplica cuando el primer material es un termoplástico el cual fluye a una temperatura arriba de su punto de fusión en la capa fibrosa y el segundo es una resina termoendurecible la cual se aplica a las fibras no ocupadas después de que el termoplástico se ha enfriado . La invención se encuentra en una técnica que proporciona un material compuesto en capas que comprende una primera capa termoplástica en la cual se incrusta una capa de material fibroso. La capa termoplástica se funde para envolver al menos parcialmente la capa fibrosa. El material compuesto incluye al menos una segunda capa de resina termoendurecible la cual se coloca sobre la capa fibrosa. La metodología incluida en la invención emplea moldeo rotacional normalmente empleado para la manufactura de artículos de plástico huecos en un molde dividido. Típicamente un polvo termoplástico se carga en el molde el cual se caliente en un horno mientras se gira alrededor de dos ejes simultáneamente. El polvo se funde y reviste el interior del molde uniformemente. Cuando el molde gira el material termoplástico fluido se conforma a la forma interna del molde. Después del enfriamiento, la pieza moldeada se remueve del molde dividido. Con referencia a la figura 1 se muestra una vista esquemática del régimen de moldeo para preparar la capa termoplástica con un primer grado de penetración de la capa fibrosa dentro de la capa termoplástica. El molde 1 tiene una superficie interna 2 y superficie externa 3. En uso, una capa de fibra 4 se coloca en la superficie interna 2 después de la aplicación de un agente de liberación. Cuando la superficie interna del molde se cubre con una capa fibrosa 4 un polvo termoplástico representado por la capa 5 se introduce en el molde. En la aplicación de una relación de temperatura-tiempo predeterminada el termoplástico 5 fluye contra la capa de fibra 4 y al menos parcialmente penetra en los intersticios de la capa de fibra. La penetración de la capa de fibra por la capa termoplástica usualmente es parcial pero se puede envolver completamente. Típicamente, cuando el artículo moldeado se remueve del molde, la superficie interna 6 es una superficie de termoplástico fundido lisa y el exterior es la capa de material fibroso 4 parcialmente sumergida en el termoplástico. Durante el moldeo se usa la presión de gas para mantener el material compuesto contra la pared de molde. La figura 2 muestra con numeración correspondiente, una vista esquemática del régimen de moldeo para preparar la capa termoplástica con un segundo grado de penetración de la capa fibrosa dentro de la capa termoplástica. La diferencia principal entre el arreglo de la figura 1 y aquel de la figura 2 es el menor grado de penetración de termoplástico en la capa de fibra 4. Cuando el artículo es extraído del molde, la parte exterior de la capa fibrosa se humedece con una resina catalizada con líquido la cual se endurece y se acopla al termoplástico interior por las fibras las cuales puentean la interfase entre las dos capas. Las capas adicionales de fibras y resina se pueden laminar sobre el exterior para portar las cargas estructurales impuestas por los contenidos y el servicio. Fibras de vidrio y carbono son los materiales preferidos para formar la capa fibrosa 4 y para reforzar tanto las capas termoplásticas como termoendurecibles . La forma preferida de la capa fibrosa es una tela tejida de modo que las hebras alternas de la urdimbre y la trama atraviesan el espesor de la tela. Otras formas de la capa fibrosa pueden ser estera o fieltro siempre que exista una porción sustancial de las fibras las cuales atraviesan el espesor de la capa. La capa fibrosa 4 se coloca en las partes abiertas del molde las cuales luego se cierran con la carga de polvo termoplástico colocada en este. El moldeo rotacional se completa girando el molde alrededor de dos ejes durante un ciclo térmico de calentamiento y enfriamiento. Como un método alternativo la capa fibrosa se puede hacer como una preforma de fibras mantenidas en forma con un aglutinante. La preforma luego se inserta en el molde. La capa fibrosa se puede formar in situ en el molde humedeciendo las fibras con una solución aglutinante y permitiendo que el solvente se evapore antes de cerrar el molde. El aglutinante puede ser poliestireno o polimetrilmetacrilato disuelto en sus monómeros estireno respectivos y metacrilato de metilo como el solvente. Existen termoplásticos los cuales se funden y forman un copolímero con el polvo termoplástico y también son solubles en el monómero de estireno de la resina termoendurecible asegurando así la compatibilidad completa en toda la construcción dual. Se apreciará que otras combinaciones de aglutinante y solvente se pueden usar. La etapa antedicha dirige el problema de materiales de alta viscosidad los cuales no penetran suficientemente para asegurar la unión satisfactoria. La unión no satisfactoria puede resultar en deslaminación de capas y por lo tanto falla del artículo construido usando la metodología. En la rotación del molde, el aglutinante penetra las fibras de la capa fibrosa y mejora la unión de los termoplásticos fundidos y fibras de la capa fibrosa. Las fibras se mantienen en su lugar una vez que el glutinante se evapora y esto grandemente mejora la unión entre capas. La capa fibrosa se puede mantener en posición contra el interior del molde suministrando un flujo de gas en el interior del molde de modo que una caída de presión a través de la capa fibrosa se forza contra el molde. En la operación de moldeo rotacional el termoplástico en polvo se introduce en el molde después de que el material fibroso está en su lugar. Cuando el molde gira alrededor de dos ejes simultáneamente el termoplástico en polvo se distribuye uniformemente y comienza a fundirse cuando el molde se calienta desde el exterior. Las condiciones de temperatura, tiempo y volumen de polvo de termoplástico se pueden ajustar de modo que el artículo se puede producir de este proceso de moldeo con un interior termoplástico liso y exterior con las fibras adyacentes al exterior como se muestra en la figura 1 o con un interior termoplástico liso y un exterior fibroso listo para la unión a una capa termoendurecible como se muestra en la figura 2. Cuando el polvo de termoplástico se funde y fluye en el material fibroso, una resistencia de flujo al gas suministrado al interior del molde incrementa hasta que todos los poros son sellados y la presión de gas actúa en la superficie termoplástica interior fundida lisa. Esta presión se mantiene durante la fase de enfriamiento para prevenir cualesquiera de los movimientos debido a las contracciones térmicas diferenciales. Estas operaciones son esquemáticamente mostradas en ambas figuras 1 y 2. Los termoplásticos adecuados son, pero no se limitan a: polietileno (HDPE) , polipropileno (PP) , fluoruro de polivinilideno (PVDF) , etileno cloro tri fluoro etileno (ECTFE) . Las resinas termoendurecibles adecuadas son, pero no se limitan a poliéster, viniléster, epoxi y poliuretano. Las aplicaciones preferidas de la estructura antedicha producida de las construcciones de molde son donde las propiedades particulares de cada una son ventajosamente empleadas. Los termoplásticos tienen excelente resistencia química a un amplio intervalo de pH, condiciones oxidantes y de solvente y gran alargamiento sin daño. Las resinas termoendurecibles, cuando son reforzadas por fibras estructurales tienen alta resistencia y rigidez. Ambos tienen baja densidad, de este modo la combinación es mejor adaptada a las situaciones que se benefician de las estructuras de peso ligero en ambientes químicos agresivos. Aplicaciones Prácticas de Material Compuesto Moldeado Los ejemplos de las aplicaciones de los aspectos de método y aparato de la invención incluyen tanques de almacenamiento para vehículos y contenedores para el transporte de materiales peligrosos en la construcción de tanques de combustible y carga para los vehículos de transporte. Otros ejemplos no limitantes de aplicaciones prácticas incluyen: tanques de combustible para naves y vehículos marinos, de carreteras, ferroviarios, aéreos y espaciales; tanques de carga para el transporte de químicos peligrosos, combustibles, leche y bebidas (vino, cerveza y jugos de frutas) por los diversos modos de transportación; tanques de carga para todas estas aplicaciones donde los tanques son montados en sistemas de ruedas y tanques de carga los cuales son montados en armazones de contenedor intermodales estandarizados con ISO. Implementación 1 Tanques hidrostáticos iso-tensoides 2 Tanques de presión más hidrostáticos iso-tensoides 3 Tanques de transporte sometidos a flexión 1 Tanques Iso-tensoides Un liquido o gas contenido por una membrana formadora de tanques de tracción flexible asumirá una forma en la cual la membrana es tensada con tensión uniforme sin algún estrés de flexión. Los ejemplos en la naturaleza de estas formas son líquidos contenidos por la tensión superficial tal como una gota de agua que cuelga de una punta de hoja, agua agrupada en una hoja y mercurio en una superficie plana. Una bolsa de agua de lona flexible se forma por si misma en un tanque rectangular con tensión uniforme en su pared. Esta forma iso-tensoide porta las cargas debido a los contenidos sin estrés de flexión en las paredes lo cual resulta en mínimo espesor de pared compuesta requerido para portar las cargas. La figura 3 es un ejemplo de una curva iso-tensoide la cual se puede unir a su imagen de espejo para formar una membrana cerrada con tensión uniforme. La forma iso-tensoide como un tanque rectangular horizontal para carga hidrostática se define por los siguientes cálculos: Tensión de membrana debido a la presión hidrostática "Th" Th= (p*g*D 2) /5 p Densidad de líquido g Aceleración debido a la gravedad D Profundidad total de líquido en la membrana Tensión de membrana debido a presión superimpuesta, constante "Te" Tc=P*D/2 P Presión superimpuesta La tensión total es la suma de las dos: Tt=Th+Tc ( p*g*DA2 ) /4+P*D/2 Ecuación de las fuerzas horizontales que actúan en la membrana durante un incremento de profundidad 5d y una profundidad variable d tanto con presión hidrostática como superimpuesta constante: (Th+Tc) * ( (eos (A2) -eos (Al) ) =P*5d+p*g*d*5d entonces cosA2=CosAl+ (P*5d+p*g*d*5d) / (P*D/2+ (p*g*D 2 ) /4) Nótese por consiguiente que el cálculo inicia con Al=0 en la parte inferior y "d" se mide de la parte superior de la membrana y agrega 5d para cada incremento, 5d es negativo . 6x=5d/tan(A2) d d? es el incremento horizontal de la coordenada de X=? (dx) 0 membrana d 5y es el incremento vertical de la coordenada de Y=? (dy) 0 membrana Uniendo las terminaciones superior e inferior de la curva a los puntos correspondientes de una curva de imagen de espejo con las líneas horizontales, se forma una curva cerrada la cual es la sección transversal de un tanque iso-tensoide. 2 Tanques de presión superimpuesta más hidrostáticos iso-tensoides Las aplicaciones de esta forma combinada son tanques cerrados con una carga hidrostática y una presión aplicada adicional. Los ejemplos no limitantes son: i) Tanques estacionarios horizontales ii) Tanques de combustible horizontales montados en vehículos de transporte, de carretera, ferroviarios, aéreos y marinos . iii) Tanques de carga horizontales montados en o sobre vehículos de transporte, de carretera, ferroviarios, aéreos y marinos . iv) Tanques de carga horizontales arreglados como un remolque de camión cisterna con una plataforma giratoria montada en el extremo frontal y ruedas, ejes y suspensiones en el extremo trasero . 3 Tanques de Transporte/Carga sometidos a flexión Las etapas de método amplias para construcciones de tales tanques se resumen posteriormente: 1 Una camisa externa se construye en dos moldes los cuales se unen a lo largo de una linea central . El molde se forma de acuerdo con el producto a ser manufacturado del molde . 2 Los moldes incluyen rebajo vertical para formar las brazolas y rieles inferiores. 3 El molde se prepara con un agente de liberación seguido por una capa de gel de resina pigmentada. 4 Esta es seguida por capas de fibras estructurales las cuales portarán las fuerzas de cizallamiento generadas por las operaciones de transporte. 5 Las fibras estructurales continuas saturadas con resina se colocan en estos rebajos para formar un armazón rectangular estructural el cual porta todas las cargas generadas por las operaciones en la carretera. 6 Unos dos moldes adicionales conformados para formar los capacetes de la cisterna hacen la conexión estructural entre los dos moldes longi udinales. 7 Los compartimientos de construcción dual, con el interior termoplástico y la zona externa de plástico reforzado con fibra engrosadas para portar las cargas de tensión se ensamblan en el espacio entre los dos moldes laminados en la longitud de la cisterna completa. 8 Los compartimientos internos se colocan entre los moldes externos con espaciadores para mantener una abertura uniforme . 9 Esta abertura luego se llena con espuma estructural inyectada en el espacio. Con referencia a la figura 4 se muestra una vista en sección transversal de un tanque 20 hecho de conformidad con la metodología de la invención esquemáticamente montado en la base de rueda 24. El tanque 20 comprende una pared compuesta 21 que tiene una capa externa 22, una superficie interna 23 que define un vacío de forma isotensoide 29. La pared 21 adicionalmente preferiblemente comprende brazolas de fibra de carbono integradas 25 y 26, 27 y 28 colocadas como cuatro barras las cuales portan tensión aplicada y cargas de compresión. Las brazolas se forman introduciendo cavidades apropiadas en el molde del cual el tanque se produce. Las brazolas se ajustan a una distancia máxima aparte de modo que las áreas requeridas para que las barras porten las cargas son minimizadas y puesto que el momento de inercia es muy grande, esto resulta en una estructura rígida fuerte y mínima pared y deflexiones de cuerpo total. Esta estructura de alta eficiencia (una en la cual el máximo de los materiales en la estructura son tensados a casi su limite permisible) resulta en el uso mínimo de materiales lo cual también resulta en el costo y masa mínima. Las brazolas inferiores 27 y 28 son integralmente formadas para proporcionar brazolas para aparatos de rodadura, patas de aterrizaje, ruedas de repuesto y placa de pasador principal. El tanque 20 de la figura 4 se puede emplear en el transporte de materiales peligrosos y como tanques de combustible y carga para vehículos de transporte. Como aplicaciones específicas indicadas, no limitantes, están los tanques de combustible para naves y vehículos marinos, de carreteras, ferroviarios, aéreos y espaciales; tanques de carga para el transporte de químicos peligrosos, combustibles, leche y bebidas (vino, cerveza y jugos de frutas) por los diversos modos de transportación; tanques de carga para todas estas aplicaciones donde los tanques son montados en sistemas de ruedas; tanques de carga los cuales son montados en armazones de contenedor intermodales estandarizados con ISO. La forma iso-tensoide aplicada al tanque 20 portan cargas de contenidos que resisten tensiones de flexión aplicadas en las paredes las cuales se diseñan con un mínimo espesor requerido para portar las cargas aplicadas. La forma iso-tensoide como un tanque rectangular horizontal para carga hidrostática y presión uniforme superimpuesta se define por los cálculos matemáticos mencionados antes . La figura 5 muestra con numeración correspondiente una vista frontal de un tanque 20 hecho de conformidad con la metodología de la invención con abreviatura parcial para revelar la estructura de pared 22 y formación de extremo 30. La figura 6 muestra una elevación lateral de un remolque manufacturado de conformidad con el método del tanque 20 de la invención en la parte posterior y con compartimientos internos longitudinalmente colocados adicionales 31, 32 y 33 expuestos a la vista. Los compartimientos 31, 32 y 33 tienen interiores de compartimiento termoplásticos y son adecuados para transporte de tales productos como combustibles, alimento y químicos. La camisa estructural moldeada con superficie de capa de gel exterior lisa es fácil de limpiar con una apariencia atractiva . El aislamiento de espuma estructural se coloca en los espacios 34, 35, 36 y 37 adyacente a los compartimientos 31, 32 y 33 para proporcionar protección para los compartimientos contra daño de penetración, cizallamiento de punzonado y otras cargas de impacto no deseadas . El aislamiento de espuma habilita el transporte de alimentos perecederos . La figura 7 muestra una elevación lateral de un remolque 40 manufacturado de conformidad con el método de la invención con capa estructural externa 41 y vista parcial de los compartimientos internos 42 y 43 expuestos a la vista. Los compartimientos adyacentes 42 y 43 son un espacio interno estructural 44 llenado con espuma. Las fibras estructurales continuas en una capa de camisa externa proporcionan protección contra vuelco. El alargamiento de rotura del termoplástico de más de 50% produce protección contra ruptura en el caso de accidente. La forma de los compartimientos internos generada por la condición de tensión uniforme tiene un centro de gravedad inferior que un círculo o elipse comparable y el diseño de camisa estructural permite que la camisa del tanque se ajuste tan bajo como sea posible hacia la suspensión. Este centro de gravedad bajo mejora la estabilidad del vehículo y reduce el riesgo de un accidente de vuelco. Un resultado de la forma de compartimiento iso-tensoide y la eficiencia de diseño en el uso de fibras estructurales es que la masa del camión cisterna es sustancialmente menor que aquella de los camiones cisterna compuestos y de metal existentes comparables. El procedimiento para moldeo rotacional de un tanque que incorpora una hoja termoplástica con respaldo de fibra adecuado para el uso en un camión cisterna emplea un molde de dos piezas el cual se puede separar después de que el moldeo se completa. La pieza se produce por moldeo rotacional de un polvo termoplástico en un molde hueco con una capa fibrosa en contacto con la superficie interior del molde. El molde es una sección transversal no circular, cilindrica con extremos abovedados. La parte cilindrica se puede formar por laminado. Los medios extremos abovedados, no circulares preferiblemente se hacen en un formador generado por procedimientos "CAD CAM" para producir una forma de perfil macho. En este formador una forma desarrollada CAD de alambre tejido de apertura y calibre adecuado se establece con salientes y resaltos de reforzamiento. Los extremos con salientes son preferiblemente atornillados sobre la sección cilindrica para formar una mitad del molde. Este medio molde está compuesto de malla de alambre tejido que. se refuerza y estabiliza con salientes y resaltos. Esta mitad de molde se coloca en una cámara impelente con un ventilador de extracción el cual extraerá aire a través de la malla de alambre. Una capa fibrosa, preferiblemente en la forma de una tela tejida luego se tapiza en la mitad de molde y se mantiene en su lugar por la caída de presión causada por el flujo de aire del ventilador. Cuando la capa fibrosa está en su lugar, un aglutinante termoplástico portado en un solvente luego se aplica a la capa la cual sujetará las fibras en su lugar cuando el solvente se ha evaporado. El segundo medio molde es tratado de la misma forma y los dos medios moldes luego son atornillados conjuntamente listos para el proceso de moldeo rotacional. En el proceso de moldeo rotacional un suministro de aire se arregla para pasar a través de la capa fibrosa y el molde de malla para mantener la capa fibrosa en contacto cercano con el molde. Cuando la temperatura en el molde se eleva el polvo y el aglutinante se funden y fluyen en la capa y parcialmente penetran esta capa fibrosa y forman una superficie fusionada lisa en el interior del molde. El molde y sus contenidos se dejan enfriar y el molde se divide y la pieza se remueve. El material compuesto de la presente invención se puede aplicar a aeronaves por ejemplo como tanques de combustible de alas. Los materiales compuestos en capas de plástico se pueden usar como tanques iso-tensoides ya que los miembros estructurales de múltiples compartimientos de alas de aeronaves concluyen con tanques de combustible integrales. Esta forma puede ser aproximada por la forma iso-tensoide . Las desviaciones de esta aproximación de forma en los bordes delanteros y trasero de la estructura de ala 61 se pueden arreglar para acomodar dispositivos de alta elevación de borde delantero y trasero en la región 62 tales como alerones (como se muestra en la figura 10) . Una sección de ala de aeronave típica es una superficie aerodinámica que comprende una superficie superior curvada y una superficie inferior con curvatura sustancialmente inferior. La figura 8 muestra una elevación de sección transversal de un montaje de molde 50 y recipiente en forma de superficie aerodinámica manufacturado del molde. El molde 50 comprende dos partes 51 y 52 que definen una abertura en forma de superficie aerodinámica 53. La figura 9 muestra el recipiente 54 en forma de superficie aerodinámica extraído del molde 50. El recipiente 54 comprende una capa estructural externa integral 55 y la celda interna 56. La figura 10 muestra una elevación de sección transversal de un recipiente de superficie aerodinámica 60 incorporado en una estructura de ala 61. El recipiente 60 se puede reforzar con el deflector de metal insertado en ubicaciones de aplicación de estrés particularmente cuando el tanque de un ala se une integralmente . La figura 11 muestra una vista en perspectiva de un ala de aeronave 70 que incorpora los recipientes hechos de conformidad con el método de la invención. El ala 70 se construye de recipientes de borde frontal 71, 72 y 73 y compartimientos de borde trasero 74, 75, 76. El ala 70 adicionalmente comprende nervios 77 y 78. Para esta forma a ser usada como el miembro estructural de un ala sometida a flexión y torsión, las dos superficies se deben conectar para portar las tensiones de cizallamiento y descamación generadas por la carga. Estos nervios corren longitudinalmente con nervios transversales a intervalos a lo largo del ala. De esta forma, el miembro estructural se puede construir por un montaje de compartimientos de construcción dual individuales de la sección transversal iso-tensoide y paredes rectas para igualar el perfil del ala como se muestra en la figura 11. Estos compartimientos de construcción dual funcionan tanto como miembros estructurales como tanques de combustible con un interior termoplástico el cual es completamente resistente a los químicos en los sistemas de combustible. Este interior se moldea como una superficie completa sin uniones o soldaduras. No se requiere mantenimiento. La capa exterior del compartimiento está compuesta de suficiente plástico reforzado con fibra para portar las cargas útiles en tensión. Para que los compartimientos funcionen como tanques de combustibles cada uno preferiblemente es equipado con conexiones integralmente formadas para permitir que las funciones de llenado y suministro a los motores y venteo controlen la presión en los tanques. Estas conexiones se pueden usar en el montaje de estos compartimientos en posición para la construcción del miembro estructura. La carga debido al combustible en los compartimientos es portada por tensión en las superficies isotensoides curvadas y es equilibrada a través de las paredes de nervio verticales cuando el nivel de combustible es igualado por el flujo a través de la conexión entre los compartimientos. Las paredes de nervio verticales cortas son diseñadas para portar cualquier carga de combustible no equilibrada. Los compartimientos se pueden unir para llegar a ser el núcleo del miembro estructural del ala poniendo los compartimientos en posición con sujetadores huecos que sellan en las conexiones lo cual por consiguiente forma el suministro de combustible y sistemas de venteo. Un molde externo como se muestra en la figura 11 se proporciona para formar la forma externa y superficie del ala. Se usan las técnicas conocidas para la resina de construcción de plástico reforzado y las fibras estructurales colocadas en el molde el cual luego se cierra alrededor del montaje de los compartimientos . El espacio dentro de los compartimientos interconectados luego es inflado para presionar las paredes del compartimiento contra la resina y fibras en el molde. Esta presión de inflado se mantiene hasta que la resina se cura por catalización o calor o combinación de ambos. Los insertos metálicos se pueden colocar entre las paredes de compartimiento como puntos de unión para cargas concentradas. Se reconocerá por las personas expertas en la técnica que numerosas variaciones y modificaciones se pueden hacer a la invención como se describió ampliamente en la presente sin apartarse del espíritu y alcance completo de la invención . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (72)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Articulo manufacturado en un molde y el cual comprende un material compuesto estructural de capas de plástico, caracterizado porque tiene una pared que define un espacio interno para mantener contenidos en este; en donde la pared se forma de al menos dos capas de materiales plásticos; en donde una primera de las capas comprende un material termoplástico y al menos una secunda capa comprende una resina termoendurecible y una capa fibrosa. 2. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa fibrosa proporciona reforzamiento para el material compuesto.
3. 3. Artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la capa fibrosa es al menos parcialmente incrustada en la capa termoplástica.
4. 4. Artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la capa fibrosa es parcialmente incrustada en la capa termoplástica por fusión con calor de la capa termoplástica.
5. 5. Artículo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la capa termoplástica tiene una superficie expuesta lisa y una segunda superficie con la capa fibrosa incrustada en esta.
6. 6. Artículo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el material de capa termoplástica se selecciona de los siguientes materiales polietileno (HDPE) , polipropileno (PP) , fluoruro de polivinilideno (PVDF) , etileno cloro tri fluoro etileno (ECTFE) .
7. 7. Artículo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las resinas termoendurecibles se seleccionan de un grupo que incluye poliéster, viniléster, epoxi y poliuretano.
8. 8. Artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el material de capa fibrosa se selecciona de un grupo que incluye tela tejida, estera o fieltro.
9. 9. Artículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la capa fibrosa comprende tela tejida que tiene hebras alternadas de urdimbre y trama que atraviesan el espesor de la tela.
10. 10. Artículo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el material de capa termoplástica se introduce en el molde en forma de polvo .
11. 11. Artículo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la capa termoplástica se funde por calor en la capa de fibra.
12. 12. Artículo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el molde es un molde rotacional.
13. 13. Artículo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque es un recipiente de almacenamiento hueco .
14. 14. Artículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque es un recipiente de almacenamiento hueco para un camión cisterna.
15. 15. Artículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque es un recipiente de almacenamiento hueco para ala de aeronaves.
16. 16. Artículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque es un recipiente de almacenamiento hueco para un vehículo ferroviario.
17. 17. Método de manufactura de un elemento de plástico compuesto para uso en formación de un artículo manufacturado en un molde, caracterizado porque el elemento de plástico compuesto comprende al menos dos capas de materiales plásticos; en donde una primera de las capas comprende un material termoplástico y al menos una segunda capa comprende una resina termoendurecible; y una capa fibrosa, en donde la capa fibrosa está al menos parcialmente incrustada en la capa termoplástica .
18. 18. Método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque al menos el incrustado parcial de la capa fibrosa en la capa termoplástica une la resina termoendurecible a la capa termoplástica por lo que se forma un elemento estructural en el cual la capa fibrosa es al menos parcialmente incrustada en la capa termoplástica y en la capa de resina termoendurecible.
19. 19. Método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el compuesto es manufacturado en un molde rotacional .
20. 20. Método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el elemento estructural está conformado de acuerdo con una forma interna del molde.
21. 21. Método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el articulo formado por el elemento estructural es un recipiente de almacenamiento hueco.
22. 22. Método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el articulo formado por el elemento estructural es un tanque de combustible de aeronaves.
23. 23. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el tanque de combustible es un tanque de ala de aeronaves .
24. 24. Método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque una pared del tanque de combustible tiene un interior termoplástico liso y una capa externa de plástico reforzado acoplada al termoplástico por fibras de la capa fibrosa que interpenetran las capas de resina termoendurecible y termoplástica.
25. 25. Método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el tanque de combustible incluye compartimientos en forma de isotensoides los cuales se conforman para una forma de una sección transversal externa del ala.
26. 26. Método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el tanque incluye compartimientos formados por paredes internas las cuales proporcionan nervios estructurales para el ala.
27. 27. Método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque cada uno de los compartimientos incluyen conexiones de relleno de combustibles y venteos de salida para ventear el vapor .
28. 28. Método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque los compartimientos están interconectados con sujetadores huecos a través del combustible y conexiones de venteo las cuales sellan cada compartimiento en un tanque completo interconectado .
29. 29. Método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la manufactura del tanque comprende la etapa adicional de colocar fibras estructurales y resina entre las paredes opuestas de los compartimientos adyacentes .
30. 30. Método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque los compartimientos son reforzados con elementos portadores de carga colocados entre los compartimientos como puntos de unión para cargas concentradas.
31. 31. Método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque los compartimientos se cargan en el molde que incluye las fibras estructurales y resina.
32. 32. Método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque comprende la etapa adicional de inflar por presión los compartimientos y permitir que la resina se cure con catálisis y/o calor por un tiempo predeterminado.
33. 33. Método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque comprende la etapa adicional de remover del molde el tanque de ala completado.
34. 34. Método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque comprende la etapa adicional de unir el tanque de ala en una aeronave.
35. 35. Método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el artículo formado por el elemento estructural es un recipiente de almacenamiento de vehículo ferroviario, en donde el artículo formado por el elemento estructural es un recipiente de almacenamiento para un vehículo de carretera.
36. 36. Método de manufactura de un material compuesto plástico para el uso en la construcción de un recipiente hueco manufacturado en un molde, caracterizado porque comprende las etapas de: a) colocar al menos una capa de material fibroso en un molde en aposición a una superficie interna del molde y opuesta a una superficie del material termoplástico; b) tomar un material termoplástico; c) calentar el material termoplástico lo suficiente para convertirse de un sólido a un estado fluible; d) permitir que la primera capa fluya al menos parcialmente a través del espesor de al menos una capa fibrosa; e) permitir que la primera capa se enfríe de modo que al menos algunas de las fibras de al menos una capa fibrosa se incrustan en la primera capa; f) aplicar una resina termoendurecible a las fibras de la capa fibrosa no incrustadas en la primera capa para formar una segunda capa de modo que la primera capa se une con la segunda capa.
37. 37. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque comprende la etapa adicional de previo a la introducción de la capa fibrosa en el molde, aplicar un imprimador a la capa fibrosa.
38. 38. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porgue el imprimador incrementa la penetrabilidad del material termoplástico en la fibras durante la rotación del molde.
39. 39. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porgue el imprimador se pulveriza sobre la capa fibrosa .
40. 40. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el imprimador comprende poliestireno disuelto en estireno.
41. 41. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el imprimador es una pasta.
42. 42. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el imprimador se mezcla con una suspensión de polvo termoplástico .
43. 43. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque comprende la etapa de permitir que el imprimador fije las fibras de la capa fibrosa en su lugar para acoplamiento con los termoplásticos fundidos por calor fluibles .
44. 44. Método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque comprende la etapa adicional de aplicar al menos una capa fibrosa adicional y resina termoendurecible a la segunda capa.
45. 45. Método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque la capa fibrosa es inicialmente formada en una forma requerida predeterminada previo al calentamiento de la capa termoplástica .
46. 46. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la capa termoplástica se funde alrededor de la capa fibrosa causando que fluya al menos parcialmente a través del espesor de la capa fibrosa.
47. 47. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque comprende la etapa adicional de permitir que la capa termoplástica se enfríe y regrese a sus propiedades a temperatura ambiental .
48. 48. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque el material compuesto se usa en la producción del molde de un tanque de almacenamiento de fluidos .
49. 49. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el material compuesto se usa en la producción del molde de un tanque de almacenamiento de fluidos para un ala de aeronave .
50. 50. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el material compuesto se usa en la producción del molde de un tanque de almacenamiento de fluidos para un vehículo de carretera.
51. 51. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el material compuesto se usa en la producción del molde de un tanque de almacenamiento de fluidos para un vehículo ferroviario.
52. 52. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el imprimador es una solución aglutinante humectante aplicada a la capa fibrosa e incluye un solvente el cual se evapora antes de cerrar el molde.
53. 53. Método de manufactura de un material compuesto plástico de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque el aglutinante es poliestireno o polimetilmetacrilato disuelto en sus monómeros respectivos estireno y metil metacrilato como el solvente.
54. 54. Método de manufactura de un recipiente hueco compuesto, caracterizado porque comprende las etapas de: a) tomar una capa fibrosa de material y colocar el material en un molde que tiene una forma interna predeterminada; b) formar una capa fibrosa en una forma de conformidad con el molde; c) introducir un material termoplástico en el molde y calentar el material; d) permitir que el material termoplástico penetre al menos parcialmente la capa fibrosa; e) calentar la primera capa lo suficiente para convertirse de un sólido a un estado fluible; f) permitir que la primera capa fluya al menos parcialmente a través del espesor de al menos una capa fibrosa para formar una pared de un artículo a ser formado en el molde; g) permitir que la primera capa se enfríe de modo que la menos algunas fibras de al menos una capa fibrosa se incrusten en la primera capa; h) remover el artículo del molde.
55. 55. Método de manufactura de un recipiente hueco compuesto de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque comprende la etapa adicional de: aplicar una resina termoendurecible a las fibras de la capa fibrosa no incrustadas en la primera capa para formar una segunda capa de modo que la primera capa se une con la segunda capa.
56. 56. Método de manufactura de un recipiente hueco compuesto, caracterizado porque comprende la etapa preliminar adicional de aplicar un agente de liberación al molde previo a la introducción de la capa fibrosa.
57. 57. Tanque de almacenamiento móvil manufacturado de un molde, caracterizado porque el tanque comprende una pared que define un espacio interno para mantener contenidos del tanque; en donde la pared se forma de al menos dos capas de material plástico y una capa de reforzamiento que acopla cada una de las capas, una primera de las capas es un material termoplástico y una segunda capa comprende una resina, en donde la capa de reforzamiento se interpone entre las capas para formar un material compuesto plástico; y en donde la capa fibrosa es pre-calentada con un imprimador que comprende una solución aglutinante humectante aplicada a la capa fibrosa e incluye un solvente el cual se evapora antes de cerrar el molde .
58. 58. Tanque de almacenamiento móvil de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el aglutinante es poliestireno o polimetilmetacrilato disuelto en sus monómeros respectivos estireno y metil metacrilato como el solvente.
59. 59. Recipiente de almacenamiento hueco manufacturado en un molde y el cual comprende un material compuesto estructural de capas de plástico, caracterizado porque tiene una pared que define un espacio interno para mantener contenidos en este; en donde la pared se forma uniendo al menos dos capas de materiales plásticos; en donde una primera de las capas comprende un material termoplástico y al menos una segunda capa comprende una resina termoendurecible y una capa fibrosa.
60. 60. Recipiente de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque la capa fibrosa proporciona reforzamiento para el material compuesto.
61. 61. Recipiente de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque la capa fibrosa es al menos parcialmente incrustada en la capa termoplástica .
62. 62. Recipiente de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque la capa fibrosa es parcialmente incrustada en la capa termoplástica por fusión con calor de la capa termoplástica.
63. 63. Recipiente de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque la capa termoplástica tiene una superficie expuesta lisa y una segunda superficie con la capa fibrosa incrustada en esta.
64. 64. Recipiente de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque el material de capa termoplástica se selecciona de los siguientes materiales, polietileno (HDPE) , polipropileno (PP) , fluoruro de polivinilideno (PVDF) , etileno cloro tri fluoro etileno (ECTFE) .
65. 65. Recipiente de conformidad con la reivindicación 64, caracterizado porque las resinas termoendurecibles se seleccionan de un grupo que incluye poliéster, viniléster, epoxi y poliuretano.
66. 66. Recipiente de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque el material de capa fibrosa se selecciona de un grupo que incluye tela tejida, estera y fieltro .
67. 67. Recipiente de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque forma al menos parte de un tanque de almacenamiento de fluidos .
68. 68. Recipiente de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el tanque de almacenamiento se incorpora en un vehículo de transporte de carreteras .
69. 69. Recipiente de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el tanque de almacenamiento se incorpora en un vehículo de transporte ferroviario.
70. 70. Recipiente de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el tanque de almacenamiento se incorpora en un vehículo de transporte de carretera de ala de aeronave.
71. 71. Recipiente de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque la capa fibrosa es previo a la introducción en el molde, pre-tratada con un imprimador en donde el imprimador es una solución aglutinante humectante que incluye un solvente el cual se evapora antes de cerrar el molde .
72. 72. Recipiente de conformidad con la reivindicación 71, caracterizado porque el aglutinante es poliestireno o polimetilmetacrilato disuelto en sus monómeros respectivos estireno y metil metacrilato como el solvente.