通过树脂浸渍制造航空器部件的方法技术

一种用于制造航空器部件的方法，其中：在包括预制件(14)的堆叠件中布置至少一个材料层(22、29)，所述材料层对预定树脂的渗透性小于最接近所述层的预制件的一部分的渗透性；以及在所述层(22、29)的与所述预制件相反的一侧布置一个树脂存在传感器(24)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及由复合材料制成的航空器部件的制造，更具体地，涉及实施树脂浸溃(infusion de resine)的方法。ー种公知的制造由复合材料制成的航空器部件的方法要求使用真空效应将树脂浸溃穿过包括纤维的预制件的步骤。更确切地，首先通过使用一种介质实现树脂在整个纺织预制件下方的表面分布，所述介质与预制件相比对树脂的滲透性更高。随后使树脂在垂直于叠层(Pli)的方向上，即垂直于组成预制件的增强层的方向上浸溃通过预制件。当树脂在模具入口的流动速率为零，或者当已经注入的树脂的量是理论量时——其中所述量按照其重量測量——停止浸溃。这涉及到利用半透膜的方法。通过这种膜，树脂保持限制在膜下方的模具内。在没有这种膜时，注入操作的结束是通过经被用于产生模具内真空的孔的树脂输出所检测。在实施该方法时注入的树脂的量影响部件的质量(sant6)。如果注入的量不足，则 部件会有呈现ー个或多个干燥区的风险。如果浸溃在真空袋下执行，则所述量还对部件的厚度有影响随之部件中纤维的体积分率受影响，继而部件的机械属性受影响。然而，当通过把树脂浸入置于半透膜下方的纺织预制件而制造由复合材料制成的部件时，由于很多原因，很难检测预制件何时已经完成树脂的填充。首先，难于检测树脂的流动速率何时为零，这是因为通过对注入槽称重进行测量不是足够精确。槽和模具之间的管路的存在影响了测量。此外，难于精确地测量大体积的树脂。最后，在树脂回路、模具中、或者位于其环境中的材料中可能会发生泄漏。此外，难于计算需要被注入预制件中的树脂的量，这是因为难于确定预制件的容积。同样，对于树脂馈入管的内部容积没有控制，这是因为其长度是由操作者根据设置和根据用于在浸溃后聚合树脂的加热器装置的尺寸而确定的。最后，树脂的物理特性(膨胀系数、密度、压缩性)仍有不确定性。此外，当在真空袋下，即没有在封闭的模具中浸溃时，发现树脂的流动速率首先以暂时方式停止。当已经注入理论量的树脂时，流动速率趋于零，以此減少注入罐和预制件顶部之间的压头损失。压头损失与流动速率的平方成正比。減少压头损失的结果是降低了在注入罐和预制件顶部区域之间的压力差。如果注入罐的压カ等于大气压(当在真空袋下注入时通常是这样)，则预制件中的压力，以及由此在真空袋下的压カ变得接近大气压。这导致紧密压力(该压カ等于在真空袋下的压カ和作用在真空袋上并等于大气压的压カ之间的压差)减小。这导致纺织预制件的厚度増加，因此额外的树脂被引入，由此导致在流动速率再一次降至零之前流动速率有暂时的増加。本专利技术的ー个目的是获得对不同类型的实施树脂浸溃的方法中树脂的注入量的更好的控制的方法。为此，本专利技术提供一种制造航空器部件的方法，其中 将至少ー个材料层放置在包括一个预制件的堆叠件中，所述材料层对预定树脂的滲透性小于最接近所述层的预制件的一部分的滲透性；以及 在所述层的与所述预制件相反的ー侧放置树脂存在传感器。因此，通过从与相对不可滲透的层相反的端部将树脂注入所述预制件，仅在所述预制件被填充之后树脂才浸溃所述层。考虑到在预制件的另ー侧的位置以及渗透性，所述附加的材料层仅在树脂已经浸溃通过整个预制件之后才填充树脂。因此树脂趋于在浸溃附加层之前结束对所述预制件的最后层的浸溃。当从传感器接收到指示树脂存在的信息吋，注入被停止。在该阶段，树脂已经充满预制件。有利地，所述传感器置于所述安装件的半透膜下方。本专利技术还提供ー种使用本专利技术的方法制造的航空器部件，并属于下列类型部件中的至少ー种机身部件；机翼部件；稳定器表面部件(piSce d’une surfacestabilisatrice);以及结构部件、支柱部件、和/或机舱部件。本专利技术还提供ー种航空器，该航空器包括通过本专利技术的方法制造的至少ー个部 件。本专利技术还提供一种用于制造航空器部件的安装件，该安装件包括在一个堆叠件中的以下部件 一个预制件； 至少ー个材料层，所述材料层对预定树脂的滲透性小于最接近所述层的预制件的一部分的滲透性；以及 一个用于感测树脂存在的传感器，并被布置在所述层的与所述预制件相反的一侦れ有利地，所述安装件包括多个所述材料层，所述传感器优选地被放置在两个层之间，或者在所述层中的两个之间。这改进了该方法的可靠性，确保在树脂到达附加层之前预制件被恰当地浸溃。在一个实施方案中，所述材料层在半透膜和所述安装件的一个隔板(t61e delissage)之间延伸。有利地，所述材料层的纤维体积分率大于最接近所述层的所述预制件部分的纤维体积分率，和/或所述材料层的织造紧密性高于最接近所述层的所述预制件的一部分。这最后两种情形构成了使得各所述材料层具有上述滲透性特性的实施方案。有利地，所述渗透性是所述材料在垂直干与所述层正切的平面的方向上的滲透性，所述层的材料优选地在平行于所述平面的方向上也具有小于所述预制件的所述部分的对所述树脂的滲透性。因此，可确保在沿着垂直方向行进至附加层之前树脂趋于完成对所述预制件的最后层的浸溃。当所述材料在平行于所述层的总体平面的方向上的滲透性也小于所述预制件吋，树脂被阻止过早地行进至附加层，由此浸入预制件的那些可在部件中产生干燥区的其他区域。该选择方案在预制件中在平行于所述平面的方向上的压头损失不恒定时尤其有利，在预制件的厚度和待被制造的部件的厚度在所述方向上变化时尤其有利。优选地，所述传感器包括ー种材料，该材料当与树脂接触时的电容不同于不接触树脂时的电容。这是特别容易实现的传感器的一个实施方案。有利地，所述传感器适于传送关于树脂交联程度的信息。因此可确定对应于聚合结束的时刻，并且因此例如可使得部件在加热器装置(例如火炉和真空釜)中存在的时间最短。有利地，所述传感器适于传送与树脂粘度相关的信息。可提供包括多个传感器的安装件。因此，(如果需要)可检测例如靠近该部件表面的填充的不一致性。根据下文中通过參考附图以非限制性实施例给出的实施方案的描述，可得出本专利技术的其他特性和优点，附图中图I是本专利技术的航空器的立体图；图2-5是本专利技术的安装件的截面图，示出了在四个连续步骤期间该方法的ー个实施方式的主要原理；以及 图6到8是示出了本专利技术的安装件的三个实施例的类似视图。图I示出了本专利技术的航空器2，在这里是重航空器，在该实施例中是飞机。该飞机具有机身4以及包括带有对应引擎8的两个机翼6的翼部。该飞机还具有尾翼10。參考图2到5，接下来描述本专利技术方法的一个实施方式的主要原理的进程。构思涉及的是制造由复合材料制成——在这里具体地由被玻璃纤维所強化的塑料材料制成——的飞机2的ー个或多个部件。为了实施该方法，安装件12包括一个预制件14，具体地是平面或总体平面形状，该预制件14包括多个叠加的层或叠层16。这些层的每ー个包括纤维。此处这些纤维是碳纤维，但是同样可以是其他类型的纤维，例如玻璃纤维。此处预制件由彼此堆叠的多个纤维织物层组成。然而更一般的，纤维可以是长纤维或短纤维，其形成织物或缝纫片材，或者甚至是堆叠的片材。纤维还可以是纤维垫或切断纤维垫。在图2中，存在堆叠的四个层16形成纺织预制件14。安装件12包括注入器装置18，用于注入待浸溃穿过堆叠件的树脂。这些装置尤其包括树脂储槽和控制注入器装置的控制装置20。该方法可使用任何类型的环氧树脂实施。具体地，可利用来自供应商Hexcel的代号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.28 FR 09552901.一种制造航空器部件(2)的方法，其特征在干 将至少ー个材料层(22、29)放置在包括一个预制件(14)的堆叠件中，所述材料层对预定树脂的滲透性小于最接近所述层的预制件的一部分的滲透性；以及 在所述层(22、29)的与所述预制件相反的ー侧放置一个树脂存在传感器(24)。2.ー种航空器部件(2)，其特征在于该航空器部件(2)通过根据前述权利要求所述的方法制造，并属于下列类型部件中的至少ー种 机身⑷部件； 机翼(6)部件；稳定器表面部件；以及 结构部件、支柱部件、和/或机舱部件。3.ー种航空器(2)，其特征在于该航空器包括通过根据权利要求I所述的方法制造的至少ー个部件。4.一种用于制造航空器部件的安装件(12)，其特征在于该安装件包括在一个堆叠件中的以下部件一个预制件(14)； 至少ー个材料层(22、29)，所述材料层对预定树脂的滲透性小于最接近所述层的预制件的一部分的滲透性；以及 一个用于感测树脂的存在的传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·布洛特，B·霍萨特，S·贝切特尔，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，欧洲航空防务及航天公司法国EADS，
类型：发明
国别省市：