制造隔音板的方法技术

本发明专利技术涉及制造复合面板的方法，特别是在涡轮机中的复合面板，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)由复合材料制造第一壁、第二壁、第三壁和第四壁，所述复合材料包括氧化物基质和长氧化物纤维，b)由第一和第二壁制造包括多个单元格(18)的蜂窝芯(12)，每个单元格(18)包括第一端和相对的第二端，c)分别用第三壁和第四壁(26)覆盖所述蜂窝芯(12)的单元格(18)的第一和第二端，以封闭单元格(18)的端部。以封闭单元格(18)的端部。以封闭单元格(18)的端部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造隔音板的方法


[0001]本专利技术涉及面板领域，特别是旨在用于装备涡轮机且更确切地说是飞机涡轮喷气发动机的热气喷射区的那些面板。更明确地说，本专利技术涉及一种制造蜂窝芯的方法。

技术介绍

[0002]通常，涡轮机具有用于经喷射热气的流动的空气动力导引表面，其可经受高达700℃且在一些情况下高达800℃的高温。
[0003]为了减少在操作期间由涡轮喷气发动机发射的噪声，已知的是制造具有隔音板10的空气动力导引表面，所述隔音板包括由插入在两个覆盖壁之间的蜂窝芯12组成的夹层式结构，所述覆盖壁也被称为表层14。这些面板10的表层14由金属材料或陶瓷基复合材料制成。蜂窝芯12由呈现出压实粉末或具有短纤维的陶瓷基复合材料的形式的金属单片材料制成。因此，在金属(钛、镍、铬镍铁合金等)或单片芯的情况下，芯12不含增强纤维。在芯由陶瓷基复合材料制成的情况下，复合材料配备有短纤维。
[0004]面板通常由钛合金制成。如果面板包含隔音处理，那么其通常由亥姆霍兹(Helmholtz)谐振器式结构执行，即基于形成单元格18的横向分区16的钛条带在蜂窝芯12的两个表层14之间引入。蜂窝芯12通常焊接到两个表层14。蜂窝芯12的结构特征(单元格大小18、壁厚度16、壁高度16)被限定以优化声音减弱。
[0005]潜在增加用于未来飞机发动机的气体喷射温度可能会限制例如钛等材料的使用。因此，必须识别耐较高温度的材料。现有技术方案是转变到基于镍的合金，所述合金具有比钛高得多的温度限度。
[0006]然而，与基于钛的合金面板相比，基于镍的合金的使用意味着质量显著增加。另外，制造基于镍的合金面板比基于钛的合金面板更复杂。
[0007]蜂窝芯12具有形成大量单元格18的横向分区16，明确地说，其可具有矩形横截面或具有带有六边形横截面的蜂窝形状。
[0008]最后，包括由具有短纤维的复合材料制成的蜂窝芯12的面板具有低机械阻力。
[0009]另外，制成面板10的金属材料具有能够在操作期间达到的温度限度并且具有显著厚度和质量。氧化会引起金属材料的化学降解。
[0010]基于碳化硅的陶瓷基复合材料(例如)在温度高达1,000℃的环境中起作用。这些材料可因此满足与涡轮机的后主体处的热气喷射区的约束有关的要求。
[0011]然而，不会考虑使用此类材料来制造隔音板10，因为制造隔音板10的成本会过高。
[0012]本专利技术旨在制造由以较低成本克服上述问题的材料制成的隔音板10。

技术实现思路

[0013]本专利技术首先涉及制造复合面板的方法，特别是在涡轮机中的复合面板，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
[0014]a)由复合材料制造第一壁、第二壁、第三壁和第四壁，所述复合材料包括氧化物基
质和长氧化物纤维，
[0015]b)由第一和第二壁形成具有多个单元格的蜂窝芯，每个单元格具有第一端和相对的第二端，
[0016]c)分别用第三壁和第四壁覆盖所述蜂窝芯的单元格的第一和第二端，以封闭单元格的端部。
[0017]完全由具有氧化物基质和长氧化物纤维的复合材料制成的面板在高于700℃的温度下具有比由基于钛的合金制成的相同面板更好的机械阻力，并且质量低于由基于镍的合金制成的相同面板。类似地，具有包括短纤维的蜂窝芯的面板具有比具有包括长纤维的蜂窝芯的面板更低的机械强度。
[0018]与短纤维不同，长纤维能够使用单向或双轴纤维形成纺织预成型件。与长纤维相比，短纤维不允许制造此类纺织预成型件。在本专利技术的情况下，所谓的长纤维为若干千米长。
[0019]面板由第三和第四壁覆盖的蜂窝芯组成，第三和第四壁也被称为下部和上部表层，以密封单元格的开口。当根据本专利技术的隔音板集成到涡轮机的排气壳体中时，所存在的水蒸气不影响面板的结构，因为氧化物基质和氧化物纤维不容易发生氧化。这增加了具有氧化物基质和长氧化物纤维的复合面板的使用寿命。
[0020]所涉及的面板可以是设计成减少噪声污染的隔音板。在此情况下，第三壁和第四壁中的至少一个具有穿孔，穿孔中的每一个通向单元格。每一穿孔通向单元格并且因此形成亥姆霍兹谐振器。
[0021]在本专利技术的第一实施例中，在步骤b)中从以下步骤获得蜂窝芯：
[0022]i.形成第一壁以获得波纹壁，所述波纹壁具有由顶点连接部分互连的交替的第一顶点部分和第二顶点部分，
[0023]ii.在第一顶点和第一壁的顶点连接部分中切割出狭槽，
[0024]iii.在第二壁中制造切口以获得多个条带，
[0025]iv.将条带插入到第一壁的狭槽中以对多个单元格定界。
[0026]在此第一实施例中，形成第一壁以获得波纹金属板料，所述波纹金属板料的一连串顶点部分和顶点连接部分在轴向方向上延伸。在形成第一壁的步骤期间，该第一壁的成形是通过热成型或借助于压印成形而获得的。有利的是，第二顶点部分不包含狭槽，其允许条带邻接第二部分。
[0027]狭槽在波纹薄片中沿大体上轴向方向被切割以穿过第一顶点部分、第一顶点部分的邻近顶点连接部分和波纹薄片的下游端的部分，以及将其连接到波纹薄片的第二顶点部分的顶点连接部分。第一壁的此形成使得有可能简单地布置条带，从而在狭槽中形成分区，以与第二顶点部分邻接。波纹薄片的狭槽中条带的布置形成一起限定蜂窝芯的单元格。有利的是，此第一实施例的每个单元格一方面由顶点部分中的一者封闭，并且另一方面由带和顶点连接部分封闭，使得仅与顶点部分相对的单元格的端需要用表层封闭。
[0028]有利的是，复合隔音板的第一实施例可包含在于以下的步骤：将粘合剂施加到第一壁和条带的接合区域处，所述粘合剂优选为陶瓷胶。
[0029]优选的是在波纹薄片和分区的接合处施加粘合剂，例如陶瓷胶，所述粘合剂由插入在所述波纹薄片的狭槽中的条带形成，以加固蜂窝芯的结构。
[0030]在本专利技术的第二实施例中，从以下步骤获得蜂窝芯：
[0031]i.将第一壁和第二壁分别切割成相同宽度的第一和第二条带，第一和第二条带各自具有第一和第二大体上平行的边缘，
[0032]ii.在第一条带和第二条带中的每一个的第一边缘中，分别制造第一平行狭槽和第二平行狭槽，
[0033]iii.通过将第一条带装配在第二条带的第二狭槽中并且将第二条带装配在第一条带的第一狭槽中来制造蜂窝芯，使得第一狭槽的底部与第二狭槽的底部接触。
[0034]第一和第二条带分别在第一和第二狭槽处的互锁允许简单且快速地制造蜂窝芯。所述蜂窝芯包括具有大体上矩形或方形形状并且具有大体上平行且长度相等的至少两个相对侧的成排的单元格。任选地，通过互锁第一和第二条带获得的单元格的形状大体上为方形，并且因此包括具有大体上相等的长度和大体上平行的相对侧的四侧。
[0035]在一个实施例变型中，第一和第二条带具有相同宽度。
[0036]有利的是，第一条带的宽度、第二条带的宽度和狭槽的深度被设定尺寸以使得第一条带的第一边缘与第二条带的第二边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制造复合面板的方法，特别是在涡轮机中的复合面板，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)由复合材料制造第一壁(20)、第二壁(22)、第三壁(24)和第四壁(26)，所述复合材料包括氧化物基质和长氧化物纤维，b)由第一和第二壁(20、22)形成具有多个单元格(18)的蜂窝芯(12)，每个单元格(18)具有第一端和相对的第二端，c)分别用第三壁(24)和第四壁(26)覆盖所述蜂窝芯(12)的单元格(18)的第一和第二端，以封闭单元格(18)的端部。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：i.形成第一壁以获得波纹壁(28)，所述波纹壁(28)具有由顶点连接部分(40)互连的交替的第一和第二顶点部分(36、38)，ii.在第一顶点部分(36)和第一壁(20)的所述顶点连接部分(40)中切割出狭槽，iii.在第二壁(22)中制造切口以获得多个条带(48)，iv.将条带(48)插入到第一壁(20)的狭槽(46)中以对多个单元格(18)定界。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将粘合剂施加到第一壁(20)和条带(48)的接合区域，所述粘合剂优选为陶瓷胶。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：i.将第一壁(20)和第二壁(22)分别切割成相同宽度(68)的第一条带(66)和第二条带(70)，第一条带(66)和第二条带(70)各自具有大体上平行的第一边缘(72)和第二边缘(74)，ii.在第一条带(66)和第二条带(70)中的每一个的第一边缘(72)中，分别制造第一平行狭槽(76)和第二平行狭槽(78)，iii.通过将第一条带(66)嵌套在第二条带(70)的第二狭槽(78)中并且将第二条带(70)嵌套在第一条带(66)的第一狭槽(76)中来形成所述蜂窝芯(12)，使得第一狭槽(76)的底部(80)与第二狭槽(78)的底部(80)接触。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第一条带(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥雷利阿，
申请(专利权)人：赛峰航空陶瓷技术公司，
类型：发明
国别省市：