[發明專利]飛機發動機的次級結構以及相關工藝

在審

• 申請號: 201380028575.8
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN104364068A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: B.A.迪特施;J.M.科斯卡;D.E.戴爾;J.M.烏爾夫
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B29C70/72;C08J7/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

1.一種工藝，所述工藝包括：

執行增材制造技術以生產燃氣渦輪發動機的次級結構，所述增材制造技術直接使用基于聚合物的材料生產所述次級結構，以具有復雜三維形狀，所述復雜三維形狀的特征在于多個部分位于不同的平面中。

2.根據權利要求1所述的工藝，其中所述基于聚合物的材料是非加固熱塑塑料或聚合物基體復合材料，其包括使用不連續加固材料加固的熱塑塑料。

3.根據權利要求2所述的工藝，其中所述熱塑塑料選自由以下項構成的組：聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚酰亞胺、聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺和聚鄰苯二甲酰胺。

4.根據權利要求2所述的工藝，其中所述基于聚合物的材料是聚合物基體復合材料，并且所述不連續加固材料選自由短切纖維、微球和納米加固材料構成的組。

5.根據權利要求1所述的工藝，其進一步包括將所述次級結構安裝在所述燃氣渦輪發動機上。

6.根據權利要求1所述的工藝，其中所述增材制造步驟產生至少一個嵌件，所述嵌件至少部分嵌入所述次級結構的所述基于聚合物的材料中。

7.根據權利要求6所述的工藝，其中所述嵌件是適用于與所述燃氣渦輪發動機或所述燃氣渦輪發動機的部件接合的彈簧夾、墊片、托板螺母、緊固件或襯套。

8.根據權利要求6所述的工藝，其中所述嵌件是加固嵌件，所述加固嵌件適用于在結構上沿所述次級結構的一個或多個載荷路徑硬化所述次級結構。

9.根據權利要求8所述的工藝，其中所述嵌件由具有連續纖維加固材料的聚合物基體復合材料構成。

10.根據權利要求9所述的工藝，其中所述嵌件的所述連續纖維加固材料嵌入由所述次級結構的所述基于聚合物的材料構成的基體中。

11.根據權利要求6所述的工藝，其中所述嵌件由基于金屬或基于陶瓷的材料構成。

12.根據權利要求1所述的工藝，其中所述增材制造步驟包括向熱塑性粉末狀材料塊施加激光束，以選擇性地燒結所述塊的有限部分，從而形成所述次級結構。

13.根據權利要求1所述的工藝，其中所述增材制造步驟包括加熱熱塑材料并且沉積多層所述熱塑材料以構建所述次級結構。

14.根據權利要求1所述的工藝，其進一步包括位于所述次級結構的外表面上的金屬涂層，所述金屬涂層的厚度為約10微米到約250微米，并且構成所述金屬涂層的材料選自由鎳、鋁、銅、銀、鉻以及其合金和組合構成的組中。

15.一種由權利要求1所述的工藝生產的次級結構。

16.根據權利要求1所述的工藝，其中所述次級結構是飛機發動機托架。

17.一種由權利要求16所述的工藝生產的飛機發動機托架。

18.一種飛機發動機的次級結構，所述次級結構由基于聚合物的材料構成并且具有復雜三維形狀，所述復雜三維形狀的特征在于位于不同平面中的多個部分，所述次級結構通過增材制造技術制成，使得所述次級結構包括一系列按順序形成的基于聚合物的材料層。

19.根據權利要求18所述的次級結構，其中所述基于聚合物的材料是非加固熱塑塑料或聚合物基體復合材料，其包括使用不連續加固材料加固的熱塑塑料。

20.根據權利要求19所述的次級結構，其中所述熱塑塑料選自由以下項構成的組：聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚酰亞胺、聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺和聚鄰苯二甲酰胺。

21.根據權利要求19所述的次級結構，其中所述基于聚合物的材料是聚合物基體復合材料，并且所述不連續加固材料選自由短切纖維、微球和納米加固材料構成的組。

22.根據權利要求18所述的次級結構，其進一步包括至少一個嵌件，所述嵌件至少部分嵌入所述次級結構的所述基于聚合物的材料中。

23.根據權利要求22所述的次級結構，其中所述嵌件是適用于與所述燃氣渦輪發動機或所述燃氣渦輪發動機的發動機部件接合的彈簧夾、墊片、托板螺母、緊固件或襯套。