[發(fā)明專利]制造具有與一個或多個平臺形成一體的主體的復(fù)合材料部件的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201680072046.1 | 申請日： | 2016-11-03 |
| 公開（公告）號： | CN108367524B | 公開（公告）日： | 2020-08-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | N·P·蘭凡特;S·保塔德 | 申請（專利權(quán)）人： | 賽峰集團 |
| 主分類號： | B29D99/00 | 分類號： | B29D99/00;B29C70/22;B29C70/48;F01D5/28;B29L31/00;B29L31/08 |
| 代理公司： | 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100 | 代理人： | 茅翊忞 |
| 地址： | 法國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制造 具有 一個 平臺 形成 一體 主體 復(fù)合材料 部件 方法 | ||
一種用于制造具有主體的復(fù)合材料制成的部件的方法，該主體與存在于所述主體的一端處的至少一個平臺構(gòu)成一體，該方法包括：?從纖維坯料通過在第一部分的任一側(cè)上將第二部分和第三部分(106a；116a)的未與第一部分互連的段(104a；114a)折疊，通過成形第二部分的折疊段(104a；114a)和第三部分的折疊段(106a；116a)以形成待制造部件的平臺的預(yù)制件部分，并且通過在其自身上折疊第一部分的段(102a；112a)以填充存在于第二部分和第三部分之間的間隙中的凹槽(108；118)來形成待制造部件的預(yù)制件；?用基質(zhì)致密化預(yù)制件，以獲得具有至少一個一體平臺的、由復(fù)合材料制成的部件。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及由復(fù)合材料制成的部件，所述部件包括實心主體以及存在于其端部之一處的至少一個平臺。這些部件具體地但非排它性地涉及用于渦輪噴嘴或壓縮機導(dǎo)向葉片組的具有一體內(nèi)平臺和/或外平臺的渦輪發(fā)動機葉片。
背景技術(shù)
文獻WO2013/079860描述了具有一體形成在其中的內(nèi)平臺和外平臺的、由復(fù)合材料制造的渦輪發(fā)動機葉片。
如圖14所示，具有一體形成在其中的內(nèi)平臺和外平臺的葉片由通過三維(3D)編織或多層編織、例如使用碳化硅纖維或碳纖維的紗線獲得的纖維坯料500制成。坯料500具有待形成葉片的翼型的部分510，并且在部分510中，所有的紗線層互連。纖維坯料還包括非互連區(qū)域，以在其每個端部處提供成對部分511和512。如圖15所示，內(nèi)平臺和外平臺可以通過將這些部分511和512垂直于待形成葉片翼型的部分510展開而制成。以這種方式獲得的預(yù)制件接著以已知的方式用基質(zhì)、例如由陶瓷、氧化物或有機物(熱塑性、熱固性…)的材料制成的基質(zhì)致密化。
一旦部分511和512已經(jīng)展開，凹槽或凹陷513就出現(xiàn)在兩個展開部分511和512之間。如果未被填充，則凹槽513可能形成弱化區(qū)，當部件機械受壓時，該弱化區(qū)可能導(dǎo)致纖維斷裂?？梢酝ㄟ^安裝填料元件來填充凹槽，該填料元件可以包括其本身的樹脂或者用樹脂浸漬的纖維增強物(編織物、粗紗等)。
盡管如此，雖然這種方式的填充用于提高在兩個平臺部分分離的區(qū)域中的葉片的機械強度，但是仍然存在某些缺點。具體而言，添加所安裝的填料元件使得部件的制造更加復(fù)雜，因為它增加了制造部件的固有操作外的操作(用于在待制造的部件上形成和插入填料元件的二次操作)。這導(dǎo)致部件的制造成本更高。此外，雖然添加這種填料元件確實真正用于提高部件的壓縮強度，但其牽引強度仍然存在問題，因為它們連結(jié)葉片的翼型部分的平臺部分所具有的半徑在牽引應(yīng)力下變形，這會導(dǎo)致內(nèi)聚力損失并導(dǎo)致填料元件與葉片的其余部分分開。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制造具有一體形成在其中的至少一個平臺的復(fù)合材料部件的簡化方法，該部件在壓縮和牽引兩方面上均具有良好的強度。
為此，本發(fā)明提供了一種制造具有主體的復(fù)合材料部件的方法，該主體固定到存在于所述主體一端處的至少一個平臺，該方法包括：
-在多層經(jīng)紗之間使用多層編織來形成纖維坯料，該纖維坯料的縱向方向?qū)?yīng)于待制造的部件的主體的縱向方向，所述纖維坯料在鄰接其端部之一的至少一個非互連區(qū)域中沿其厚度方向分成第一部分、第二部分和第三部分，第一部分位于第二部分與第三部分之間，第一部分在所述至少一個非互連區(qū)域外通過編織連接到第二部分和第三部分；
-使用纖維坯料通過在第一部分的相對兩側(cè)上將第二部分和第三部分的未與第一部分互連的段折疊，通過成形第二部分和第三部分的折疊段以形成用于待制造部件的平臺的預(yù)制件部分，并且通過向下折疊第一部分的段以便填充存在于第二部分和第三部分之間的間隙中的凹槽來形成待制造部件的預(yù)制件；以及
-用基質(zhì)致密化預(yù)制件，以獲得具有至少一個一體平臺的、由復(fù)合材料制成的部件。
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