[發明專利]用于形成復合組件中的特征的方法和組合件

有效

• 申請號: 201810304750.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108691580B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: D.M.科斯梅爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00;F01D25/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;譚祐祥

本公開提供用于產生具有形成于其中的特征的復合組件的方法和組合件。舉例來說，一種方法可包括：將復合材料沉積在基底工具上；使孔隙形成工具與所述基底工具中的加工孔隙對準；將所述孔隙形成工具插入穿過所述復合材料以形成所述復合材料中的孔隙；部署特征形成工具以將所述復合材料按壓到一個或多個凹口中；以及在所述特征形成工具接觸所述復合材料的情況下處理所述復合材料。在一些實施例中，所述特征形成工具包含延伸穿過所述復合材料并且進入所述基底工具的桿柄，以及與所述復合材料接觸且用所述復合材料處理的特征形成頭部。在其它實施例中，加工組合件在處理期間將銷固持在適當位置以將所述銷固定在所述復合組件中。

技術領域

本申請大體上涉及由復合材料制成的組件。具體來說，本申請涉及用于形成例如用于燃氣渦輪發動機的復合組件等復合組件中的特征的方法和組合件。

背景技術

更一般來說，例如陶瓷基復合(CMC)材料和聚合物基復合物(PMC)材料等非傳統高溫復合材料正在例如燃氣渦輪發動機等應用中使用。由此類材料構造的組件與例如金屬組件等典型組件相比具有較高溫度能力，這可以允許改進組件性能和/或增加引擎溫度。然而，形成復合組件中的例如隆起、沉孔、埋頭孔等準確且精密的特征而不弱化復合材料可能較困難。舉例來說，此類特征通常在處理之后在復合組件中進行機械加工，這常常需要額外復合材料以提供適當機械加工區域并切通復合材料層。

用于形成復合組件中的特征的改進的方法和組合件將是有用的。確切地說，允許在復合組件中形成的特征而非在其中機械加工的特征的方法和組合件將是合乎需要的。復合組件中形成的特征可產生較強復合組件，以及減少形成組件所需的復合材料量，這可減少勞動力和材料成本。

發明內容

本公開的各方面及優點將部分在以下描述中闡述，或可從所述描述顯而易見，或可通過本公開的實踐習得。

在一個示范性實施例中，提供一種用于形成復合組件中的特征的方法。所述方法包括：將復合材料沉積在基底工具上；使孔隙形成工具與基底工具中的加工孔隙對準；將孔隙形成工具插入穿過復合材料以形成復合材料中的孔隙；部署特征形成工具以將復合材料按壓到一個或多個凹口中；以及在特征形成工具接觸復合材料的情況下處理復合材料。所述經處理的復合材料形成生坯狀態復合組件。特征形成工具包括被配置成形成復合組件的特征的特征形成頭部。

在另一示范性實施例中，提供一種用于形成復合組件中的特征的方法。所述方法包括：將復合材料沉積在基底工具上；穿過復合材料形成孔隙；使特征形成工具的特征形成頭部接觸復合材料；以及在特征形成頭部接觸復合材料的情況下處理復合材料。所述經處理的復合材料形成生坯狀態復合組件。特征形成工具包括延伸穿過復合材料并且進入基底工具的桿柄，且特征形成頭部被配置成形成復合組件的特征。

在又一示范性實施例中，提供一種用于形成復合組件中的特征的方法。所述方法包括：將復合材料沉積在加工組合件上；穿過復合材料形成孔隙；將銷插入到孔隙中使得銷延伸穿過復合材料并且進入加工組合件；以及在銷延伸穿過復合材料的情況下處理復合材料。所述經處理的復合材料形成生坯狀態復合組件。銷固定在生坯狀態復合組件中使得生坯狀態復合組件包含所述銷。

具體地，本申請技術方案1涉及一種用于形成復合組件中的特征的方法，其包括：將復合材料沉積在基底工具上；使孔隙形成工具與所述基底工具中的加工孔隙對準；將所述孔隙形成工具插入穿過所述復合材料以形成所述復合材料中的孔隙；部署特征形成工具以將所述復合材料按壓到一個或多個凹口中，所述特征形成工具包括特征形成頭部；以及在所述特征形成工具接觸所述復合材料的情況下處理所述復合材料，所述經處理的復合材料形成生坯狀態復合組件；其中所述特征形成頭部被配置成形成所述復合組件的特征。

本申請技術方案2涉及根據技術方案1所述的方法，其中，所述方法進一步包括，在插入所述孔隙形成工具之后且在部署所述特征形成工具之前：從所述復合材料移除所述孔隙形成工具。