参考叶片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种参考叶片(10)，具有类似于通过层析成像进行无损检测的真实叶片的形状和尺寸的外部构造，所述参考叶片的特征在于，其通过添加制造用树脂制成，并且其包括在参考叶片的厚度中预定位置处的一系列凹部(12、14、16、18、20)，凹部的每一个用于接纳包括人工缺陷或真实缺陷的圆柱体(22、24、26、28、30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】参考叶片
本技术涉及由复合材料制成的涡轮发动机叶片的X射线层析成像的无损检测，更具体地说，涉及一种具有由三维织造制成的加强件的叶片。本技术更具体地涉及制造一种用于校准层析成像系统的参考叶片，在制造叶片时层析成像系统检测所有这样的叶片。以这种方式检测的复合材料叶片可以特别地是旁路涡轮喷气发动机的风扇叶片。
技术介绍
文献US6041132公开了对这种风扇叶片进行层析成像的无损检测。层析重建过程与特别是由胶带材料层构成的纤维质量的结构相关联。根据该文献，层析重建根据这些层进行调适。更准确地说，将参考模型的至少一个参考层存储在非欧几里德坐标系中，然后当检测真实叶片时，参考层的点被变换到真实对象的欧几里德坐标系内。这种双重变换用于更清楚地揭示出那种类型的叶片特定的缺陷，其中纤维质量由带材料层构成，特别形成褶皱。相反，本技术涉及通过对不同类型的叶片层析成像进行无损检测，叶片包括由三维织造的纱线或纤维制成的坯料或预制件。这样的预制件嵌入树脂中，树脂在聚合过程中硬化。以本申请人的名义的专利EP1526285描述了具有三维织造加强件的这种复合叶片。在制造这种叶片的过程中，可能会出现各种缺陷。为了检测和评估这些缺陷，需要通过使用包括这些缺陷的参考叶片来定期进行层析成像装置的校准，如以申请人的名义提交的申请EP1916092所示，并且更具体地涉及在纤维结构内由树脂形成的团块构成的特定缺陷。然而，由于在注入液体树脂之前需要引入缺陷，所以由在各个点插入树脂团块的这种由织造复合材料制成的参考叶片制造起来仍然特别复杂。因此，这导致一个被永久定型的参考部分，而在实践中，它仅用来表征非常有限的缺陷。
技术实现思路
因此，本技术的主要目的在于提出一种减轻这些缺陷的参考叶片。本技术提供一种参考叶片，具有类似于通过层析成像进行无损检测的真实叶片的形状和尺寸的外部构造，参考叶片的特征在于，其通过添加制造用树脂制成，并且其包括在所述参考叶片的厚度中预定位置处的一系列凹部，所述凹部的每一个用于接纳包括人工缺陷或真实缺陷的圆柱体。优选地，具有人工缺陷的圆柱体由树脂制成，并且具有真实缺陷的圆柱体由来自所述真实叶片的复合材料制成。有利的是，所述凹部和所述圆柱体都具有相同的直径，使得任何圆柱体只能通过接合在凹部中而放置在任何所述凹部中。优选地，所述圆柱体具有与待接纳这种圆柱体的所述参考叶片的最小厚度相对应的相同高度。有利地，参考叶片还包括用于将所述圆柱体保持就位在所述凹部中并用于填充留在所述参考叶片的厚度中的空的空间的树脂塞。优选地，所述凹部是穿过所述参考叶片的厚度的窗口。有利地，所述圆柱体中每一个包括围绕较大直径的中心孔的两个系列的三个小直径孔，每个系列的三个小直径孔定位在所述圆柱体中，使得产生三根相互正交的轴线。或者，所述圆柱体中每一个包括包围较大直径的中心孔的两个系列的六个小直径孔，每个系列的六个小直径孔定位于所述圆柱体中，使得产生三根相互正交的轴线，所述小直径孔排列成具有两种不同直径的对。附图说明本技术的其它特征和优点从参照附图进行的描述显现，附图显示了一个没有限制性的实施例，在附图中：-图1A和1B是本技术的参考叶片的正视图和侧视图；-图2A至2C是图1的平面A-A、B-B和C-C上的相应截面；-图3示出了用于参考叶片中的插件的第一示例；-图3A至3C是图3的平面A-A、B-B和C-C的截面图；-图4示出了用在参考叶片中的插件的第二示例；以及-图4A至4C是图4的平面A-A、B-B和C-C的截面图。具体实施方式图1A和1B分别是根据本技术的参考叶片10的正视图和吸力侧视图。该参考部分使用任何已知的添加制造方法(例如3D打印或立体光刻技术)用树脂制成，并且其具有类似于待通过层析成像进行无损检测的所希望的真实叶片类型(具体而言，涡轮喷气机风扇叶片)的形状和尺寸的外部构造。根据本技术，参考叶片具有一系列五个凹部12、14、16、18和20，其布置在先前研究中确定的叶片的五个特征性区域中，并且其中以举例说明的方式，可检测性不同(例如不同的叶片厚度-不同的弦长-不同的离旋转中心的距离)。如图2A至2C更具体地示出，这些凹部中的每一个有利地由穿过叶片厚度的窗口构成，用于接纳包括人工缺陷(异常)或真实缺陷的圆柱体22、24、26、28或30。所有的窗口都具有相同的直径，以便建立在层析成像检测期间可以使用的尺寸与密度之间的关系。接收人工缺陷的圆柱体由树脂制成，而具有真实缺陷的圆柱体直接由例如通过树脂传递模塑(RTM)型的注射成型工艺获得的真实叶片的复合材料制成。所有这些圆柱体都具有与窗口相同的直径，因此可以仅通过将圆柱体接合在窗口中而放置在任何窗口中。此外，圆柱有利地全都具有相同的高度，其对应于具有最小厚度的特征检查区域中的叶片厚度(图2C)。圆柱体的第一个示例如图3和图3A至3C所示。其用于接收人工异常，并且具有两种类型的孔。第一类型由六个具有相同小直径(通常为0.07毫米(mm))的非通孔42、44、46、48、50和52构成，用于接收给定材料的异常。标记为42、44、50和52的四个孔规则分布在圆柱体的周围，并因此以90°间隔开，而最后两个孔46和48基本上在圆柱内侧面中的直径端部处穿通。因此，每个系列的三个孔位于圆柱体中，以形成三个相互正交的轴线，产生一种正交参考系(但是其原点之一与另外两个不一致)。第二类型由较大直径的非贯穿中心孔40(对于直径为10mm的圆柱体通常为2.5mm)构成，以便接纳与围绕它的其它孔相同材料制成但具有明显更大直径的元件。这是为了定义材料的参考密度。图4和图4A至4C所示的第二类型的圆柱体呈现出系列小的非通孔，特别是两种不同直径(通常为0.03mm和0.04mm)的系列非通孔对42A、42B；44A、44B；46A、46B；48A、48B；50A、50B；和52A，52B，以便涵盖层析成像的可检测力(特别是灵敏度和分辨率)。如上所述，这些小孔以三个形成围绕较大直径的中心非通孔40的一种正交参考系。为了将圆柱体保持在适当位置并且还填充在参考叶片的厚度方向上留在窗口中的任何空的空间，使用树脂塞32、34和36(参见图2A至2C中的放大图)。这些塞具有遵循参考叶片曲线的表面，以使假象最小化(边缘效应)。在第四窗口18和第五窗口20的特殊情况下，每个厚度与圆柱体的高度相对应，自然不需要这样的塞，并且如果需要相对于叶片的面对圆柱体进行任何调整，这种调整应当在叶片的两个面之一上进行，更特别地在包括孔的圆柱体的面上进行。塞的树脂与用于通过添加制造而制造参考叶片所用树脂相同，优选地为环氧树脂、聚酯、丙烯酸或酚醛型树脂，或任何其它均质的塑料材料，使得能加工出很小尺寸并且与RTM密度接近的孔和圆柱体。尽管仅给出了叶片在其吸力侧上的一个视图，塞自然地形成三个系列：第一系列使圆柱体能够放置在参考叶片的吸力侧上，第二系列使得圆柱体能够放置在参考叶片的压力侧上并且第三系列使得圆柱体能够放置在参考叶片的芯部中。像窗口和圆柱体一样，塞在百分之一毫米之内进行安装，以便使元件之间的空气区域最小，从而相应地最小化几何假象。这种安装准确度使得必需限定允许圆柱体容易地在参考叶片中移除和放回的温度和湿度条件。然而，与R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参考叶片，具有类似于通过层析成像进行无损检测的真实叶片的形状和尺寸的外部构造，所述参考叶片的特征在于，其通过添加制造用树脂制成，并且其包括在所述参考叶片的厚度中预定位置处的一系列凹部，所述凹部的每一个用于接纳包括非自然缺陷或自然缺陷的圆柱体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.23 FR 15523821.一种参考叶片，具有类似于通过层析成像进行无损检测的真实叶片的形状和尺寸的外部构造，所述参考叶片的特征在于，其通过添加制造用树脂制成，并且其包括在所述参考叶片的厚度中预定位置处的一系列凹部，所述凹部的每一个用于接纳包括非自然缺陷或自然缺陷的圆柱体。2.根据权利要求1所述的参考叶片，其特征在于，具有人工缺陷的圆柱体由树脂制成，并且具有真实缺陷的圆柱体由来自所述真实叶片的复合材料制成。3.根据权利要求1所述的参考叶片，其特征在于，所述凹部和所述圆柱体都具有相同的直径，使得任何圆柱体只能通过接合在凹部中而放置在任何所述凹部中。4.根据权利要求1所述的参考叶片，其特征在于，所述圆柱体具有与待接纳所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·索曼努，C·德乔斯，F·P·D·V·帕尼佐利，P·阿斯兰，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：新型
国别省市：法国,FR