[發(fā)明專(zhuān)利]用于將設(shè)備附接到由復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380007904.0
• 申請(qǐng)日: 2013-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104093549B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·馬頓;安東尼·飛利浦奧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 斯奈克瑪
• 主分類(lèi)號(hào): B29C70/48
• 分類(lèi)號(hào): B29C70/48;B29C70/68;B29C70/88
• 代理公司: 中國(guó)商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司11234
• 代理人: 宋義興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及將設(shè)備固定在復(fù)合材料上的總領(lǐng)域。

本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)是用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪機(jī)的復(fù)合材料風(fēng)扇罩，所述風(fēng)扇罩具有多件安裝在其上的設(shè)備。

背景技術(shù)

在燃?xì)鉁u輪機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，風(fēng)扇罩承擔(dān)若干功能。風(fēng)扇罩限定了進(jìn)入到引擎中的進(jìn)氣通道，風(fēng)扇罩支撐面向風(fēng)扇葉片末端的磨損材料，風(fēng)扇罩支撐可選的聲波吸收器結(jié)構(gòu)，用于在引擎入口處實(shí)施聲學(xué)處理，并且風(fēng)扇罩包括或者支撐可選的遮蔽件，用于遮擋碎片。

由復(fù)合材料，特別通過(guò)在真空條件下注入樹(shù)脂(也稱(chēng)作樹(shù)脂傳遞模型(RTM))的技術(shù)來(lái)制造風(fēng)扇罩已經(jīng)成為慣例。在這種制造技術(shù)中，纖維預(yù)制體以疊置層的方式卷繞在形成注射模具的纏繞心軸上。一旦已經(jīng)閉合模具，便將熱固樹(shù)脂注入到模具內(nèi)部，然后使其聚合。在風(fēng)扇罩冷卻之后使得風(fēng)扇罩脫模。可以參照描述了這種方法實(shí)施方式的文獻(xiàn)EP 1 961 923。

風(fēng)扇罩還支撐多件設(shè)備，諸如，例如，用于保持管道的凸緣和用于附件(探測(cè)器等)的支撐件。通常僅僅通過(guò)固定螺釘?shù)挚匡L(fēng)扇罩的面中的一面安裝這種設(shè)備。不幸地，由于固定螺釘旋擰到其中的制成在復(fù)合材料中的螺紋的保持力欠佳(特別地與制成在金屬材料中的內(nèi)螺紋相比)，因此這種類(lèi)型的組件不夠堅(jiān)固。憑借旋擰到風(fēng)扇罩中的襯套不能解決問(wèn)題，這是因?yàn)閷⑦@種襯套放置到合適位置中同樣需要在形成在復(fù)合材料中的孔中形成螺紋。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的主要目的是通過(guò)提出這樣的方法來(lái)減輕缺陷，所述方法是為了將設(shè)備固定到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上而將固定板放置在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上的合適位置中以及呈現(xiàn)相當(dāng)大的保持力。

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)這樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的，該方法將固定板放置在由復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)上的方法，通過(guò)在真空條件下注入樹(shù)脂的技術(shù)獲得所述結(jié)構(gòu)，所述技術(shù)包括：將纖維預(yù)制件放置在閉合模具中；將熱固樹(shù)脂注入到所述模具中；以及在冷卻之前使所述樹(shù)脂聚合，所述方法包括在將所述纖維預(yù)制件放置到合適位置中之前抵靠所述模具壁安裝金屬固定板，所述固定板在處于所述模具中的合適位置中的同時(shí)與所述纖維預(yù)制件的面中的一面相接觸，并且所述樹(shù)脂在注入到所述模具中的同時(shí)沉積在所述固定板和所述纖維預(yù)制件之間。

利用這種方法，能夠通過(guò)將固定板定位在模具中確保固定板的精確位置。此外，通過(guò)使用注入到模具中的熱固樹(shù)脂，固定板有利地粘附固定在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上。結(jié)果，將固定板固定到復(fù)合材料不需要特別的粘接步驟，這是因?yàn)橛勺⑷氲臉?shù)脂實(shí)施粘合。

可以通過(guò)保持螺釘和夾緊楔形件抵靠模具壁安裝固定板。在這種情況下，在樹(shù)脂已經(jīng)聚合之后并且在樹(shù)脂冷卻之前完全收回保持固定板的螺釘。因此，能夠避免發(fā)生固定板保持附接到模具的任何風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明還提供了一種將設(shè)備固定在復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)上的方法，所述方法包括：抵靠如上所述的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的面中的一面放置金屬固定板的步驟，所述固定板設(shè)置有螺紋孔；在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中形成與固定板中的螺紋孔對(duì)準(zhǔn)的平滑孔口的步驟；抵靠復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的與固定有固定板的面相對(duì)的面施加待固定的設(shè)備的步驟；和通過(guò)將螺釘構(gòu)件旋擰穿過(guò)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并且旋擰到固定板中的螺紋孔中而將待固定的設(shè)備固定在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上的步驟。

利用這種固定方法，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)夾在一側(cè)的固定板和另一側(cè)的待固定的設(shè)備之間。因此固定設(shè)備的螺釘位于螺紋孔中，所述螺紋孔形成在金屬元件中，即，固定板中。與直接旋擰到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的情況相比，這賦予更大的保持強(qiáng)度。

優(yōu)選地，在鉆制復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的步驟期間在固定板中形成螺紋孔。而且，固定板的螺紋孔可以與用于抵靠模具壁的固定板的保持螺釘穿過(guò)的孔相同。

本發(fā)明還提供了如上所述的方法應(yīng)用在將設(shè)備固定在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪機(jī)的復(fù)合材料風(fēng)扇罩上的用法。

本發(fā)明還提供了一種用于將設(shè)備固定在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上的裝置，所述裝置包括：金屬固定板，所述金屬固定板固定在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的面中的一面上并且設(shè)置有與形成在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的平滑孔口對(duì)準(zhǔn)的至少一個(gè)螺紋孔；和螺釘構(gòu)件，所述螺釘構(gòu)件用于穿過(guò)待固定的設(shè)備和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并且用于旋擰到固定板的螺紋孔中，抵靠復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的面施加所述待固定的設(shè)備，所述面與固定有固定板的面相對(duì)。

有利地，通過(guò)在制造復(fù)合材料結(jié)構(gòu)期間使用的熱固樹(shù)脂將固定板粘合固定在復(fù)合材料的面上。而且，固定板的螺紋孔可以與用于抵靠模具壁的固定板的保持螺釘穿過(guò)的孔相同。

附圖說(shuō)明

從參照示出了不具有限制特征的實(shí)施例的附圖的以下描述中本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)變得顯而易見(jiàn)。在所述附圖中：