用于形成复合组件中的特征的方法和组合件技术

本公开提供用于产生具有形成于其中的特征的复合组件的各种方法和组合件。举例来说，一种方法可包括：将复合材料沉积在基底工具上；使特征形成工具接触复合材料；以及在特征形成工具接触复合材料的情况下处理复合材料。经处理的复合材料形成生坯状态复合组件。特征形成工具包括具有一个或多个元件的片材，一个或多个元件用于与基底工具的一个或多个元件交互以形成复合组件的一个或多个特征。在一些实施例中，方法还可包括在使工具接触复合材料之后将袋密封在特征形成工具和复合材料周围，以及在处理之后从生坯状态复合组件移除袋和特征形成工具。

Method and assembly for forming features in composite components

The present disclosure provides various methods and assemblies for producing composite components having characteristics formed therein. For example, one method may include: depositing a composite on a base tool; making the feature form a tool contact composite; and treating the composite in the case of the feature form tool contact composite. The treated composite material forms a composite component of green state. A feature forming tool includes a sheet having one or more elements for interacting with one or more elements of the base tool to form one or more features of a composite component. In some embodiments, the method may also include sealing the bag around the feature forming tool and the composite material after the tool is in contact with the composite material, and removing the bag and the feature forming tool from the blank state composite assembly after treatment.

【技术实现步骤摘要】
用于形成复合组件中的特征的方法和组合件
本专利技术主要涉及由复合材料制成的组件。更确切地说，本专利技术涉及用于形成例如用于燃气涡轮发动机的复合组件等复合组件中的特征的方法和组合件。
技术介绍
一般来说，例如陶瓷基复合(CMC)材料和聚合物基复合物(PMC)材料等非传统高温复合材料在例如燃气涡轮发动机等应用中使用。由此类材料构造的组件与例如金属组件等典型组件相比具有较高温度能力，这可以允许改进组件性能和/或增加引擎温度。然而，形成复合组件中的例如隆起、沉孔、埋头孔等准确且精密的特征而不弱化复合材料可能较困难。举例来说，此类特征通常在处理之后在复合组件中进行机械加工，这常常需要额外复合材料以提供适当机械加工区域并切穿复合材料层。用于形成复合组件中的特征的改进的方法和组合件是有用的。确切地说，允许复合组件中形成的特征而非其中机械加工的特征的方法和组合件将是合乎需要的。复合组件中形成的特征可产生较强复合组件，以及减少形成组件所需的复合材料量，这可减少劳动力和材料成本。
技术实现思路
本公开的各方面及优点将部分在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本公开的实施而习得。在本专利技术一个示范性实施例中，提供一种用于形成复合组件中的特征的方法。所述方法包括：将复合材料沉积在基底工具上；使特征形成工具接触复合材料；以及在所述特征形成工具接触复合材料的情况下处理所述复合材料。经处理的复合材料形成生坯状态复合组件。特征形成工具包括具有用于形成复合组件的一个或多个特征的一个或多个插入件的片材。可选地，所述用于形成复合组件中的特征的方法进一步包括，在使所述特征形成工具接触所述复合材料之后但在所述特征形成工具接触所述复合材料的情况下处理所述复合材料之前：将袋密封在所述特征形成工具和所述复合材料周围。可选地，用于形成复合组件中的特征的方法进一步包括，在所述特征形成工具接触所述复合材料的情况下处理所述复合材料之后：从所述生坯状态复合组件移除所述特征形成工具；以及对所述生坯状态复合组件进行表面工艺处理以产生所述复合组件。可选地，所述一个或多个特征包括沉孔或埋头孔。可选地，所述一个或多个特征包括定位特征。可选地，所述片材由第一材料形成，且其中所述一个或多个插入件由比所述第一材料硬的第二材料形成。所述一个或多个插入件中的每一个具有相对于所述片材不成平面的至少一个侧部，且其中所述第一材料沿着所述插入件的所述至少一个侧部向下部分延伸。所述一个或多个插入件中的每一个具有相对于所述片材不成平面的至少一个侧部，且其中所述第一材料沿着所述插入件的所述至少一个侧部向下完全延伸。所述一个或多个插入件是由所述第二材料形成的薄盘，且其中所述第一材料沿着每一盘的周界向下完全延伸，所述周界相对于所述片材不成平面。第一材料为硅酮。在本专利技术的另一示范性实施例中，提供一种用于形成复合组件中的特征的方法。所述方法包括将复合材料安置在基底工具上；使特征形成工具接触复合材料；在特征形成工具和复合材料周围密封袋；在特征形成工具接触复合材料的情况下处理复合材料，所述经处理的复合材料形成生坯状态复合组件；以及从生坯状态复合组件移除袋和特征形成工具。生坯状态复合组件包括由特征形成工具形成的所述一个或多个特征。特征形成工具包括具有用于形成复合组件的一个或多个特征的一个或多个插入件的片材。可选地，在在从所述生坯状态复合组件移除所述袋和所述特征形成工具之后：对所述生坯状态复合组件进行表面工艺处理以产生所述复合组件，其中对所述生坯状态复合组件进行表面工艺处理包括对所述生坯状态复合组件点火以产生经点火复合组件，以及使所述经点火复合组件致密化以产生所述复合组件。所述一个或多个特征包括沉孔。所述一个或多个特征包括埋头孔。所述片材由第一材料形成，且其中所述一个或多个插入件由比所述第一材料硬的第二材料形成。所述一个或多个插入件中的每一个具有相对于所述片材不成平面的至少一个侧部，且其中所述第一材料沿着所述插入件的所述至少一个侧部向下部分延伸。所述一个或多个插入件中的每一个具有相对于所述片材不成平面的至少一个侧部，且其中所述第一材料沿着所述插入件的所述至少一个侧部向下完全延伸。所述一个或多个插入件是由所述第二材料形成的薄盘，且其中所述第一材料沿着每一盘的周界向下完全延伸，所述周界相对于所述片材为非平面的。所述复合材料是由陶瓷基质复合材料形成的多个复合叠层。在本专利技术的进一步示范性实施例中，提供一种用于形成复合组件中的特征的方法。所述方法包括：将复合材料安置在基底工具上；使特征形成工具接触复合材料；以及在特征形成工具接触复合材料的情况下处理复合材料。所述经处理的复合材料形成生坯状态复合组件。特征形成工具包括具有一个或多个元件的片材，所述一个或多个元件用于与基底工具的一个或多个元件交互以形成复合组件的一个或多个特征。参考以下描述和所附权利要求书，本公开的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本公开的实施例，且连同所述描述一起用于解释本公开的原理。附图说明本说明书中针对所属领域的一般技术人员阐述本公开的完整且启发性公开内容，包括其最佳模式，本说明书参考了附图，其中：图1提供根据本专利技术的各种实施例的示范性燃气涡轮发动机的示意性横截面图。图2提供具有形成于其中的沉孔特征和形成于其中的埋头孔特征的复合组件的示意性横截面图。图3提供根据本专利技术的示范性实施例的沉积于基底工具上的复合材料和用于形成复合材料中的一个或多个特征的特征形成工具的分解透视图。图3A提供沿着图3的线3A-3A截取的复合材料、基底工具和特征形成工具的横截面图。图3B提供沿着图3的线3B-3B截取的复合材料、基底工具和特征形成工具的横截面图。图4A、4B、4C和4D提供根据本专利技术的各种示范性实施例的图3的特征形成工具的一部分的横截面图。图5A和5B提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具和用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的孔隙的孔隙形成工具的横截面图。图6提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具、孔隙形成工具和用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的孔隙的导引工具的横截面图。图7提供根据本专利技术的示范性实施例用于形成复合组件中的一个或多个特征的方法的流程图。图8A和8B提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具和用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的一个或多个特征的特征形成工具的横截面图。图9提供根据本专利技术的示范性实施例用于形成复合组件中的一个或多个特征的方法的流程图。图10A、10B和10C提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具和用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的一个或多个特征的特征形成工具的横截面图。图11A到11F提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具、用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的孔隙及一个或多个特征的孔隙形成工具和特征形成工具的横截面图。图12提供根据本专利技术的示范性实施例用于形成复合组件中的一个或多个特征的方法的流程图。图13提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具、加工组合件、销和用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的一个或多个特征的特征形成工具的横截面图。图14提供根据本专利技术的示范性实施例的基底工具、加工组合件和用于形成沉积于基底工具上的复合材料中的一个或多个特征的特征形成工具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成复合组件中的特征的方法，其包括：将复合材料沉积在基底工具上；使特征形成工具接触所述复合材料；以及在所述特征形成工具接触所述复合材料的情况下处理所述复合材料，所述经处理的复合材料形成生坯状态复合组件，其中所述特征形成工具包括具有用于形成所述复合组件的一个或多个特征的一个或多个插入件的片材。

【技术特征摘要】
2017.04.07 US 15/4815921.一种用于形成复合组件中的特征的方法，其包括：将复合材料沉积在基底工具上；使特征形成工具接触所述复合材料；以及在所述特征形成工具接触所述复合材料的情况下处理所述复合材料，所述经处理的复合材料形成生坯状态复合组件，其中所述特征形成工具包括具有用于形成所述复合组件的一个或多个特征的一个或多个插入件的片材。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：进一步包括，在使所述特征形成工具接触所述复合材料之后但在所述特征形成工具接触所述复合材料的情况下处理所述复合材料之前：将袋密封在所述特征形成工具和所述复合材料周围。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：进一步包括，在所述特征形成工具接触所述复合材料的情况下处理所述复合材料之后：从所述生坯状态复合组件移除所述特征形成工具；以及对所述生坯状态复合组件进行表面工艺处理以产生所述复合组件。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述一个或多个特征包括沉孔或埋头孔。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述一个或多个特征包括定位特征。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述片材由第一材料形成，且其中所述一个或多个插入件由比所述第一材料硬的第二材料形成。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：DM科斯梅尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US