一种复合材料部件的制造方法，包括以下步骤：在压力下，将包含耐火陶瓷颗粒粉末(1500)的浆料(150)注射到注射工具(100)的模制型腔(113)中；从穿过模制型腔的浆料(150)中排出液体部分，并且将颗粒粉末(1500)保留在所述模制型腔内，以获得包含耐火颗粒的预制件(15)；使预制件脱模，以及热处理所述预制件以形成部件。注射工具(100)包括多孔材料制成的模具(110)，所述模具(110)包括模制型腔(113)、刚性材料制成的封壳(130)，其中所述多孔材料制成的模具(110)保持在封壳中，所述封壳还包括至少一个注射端口(134)、至少一个排出口(135)和至少一个注射通道(1111)，所述至少一个注射通道(1111)将所述至少一个注射端口连接至所述多孔模具的所述模制型腔，用于将所述浆料注射到所述模制型腔中。注射工具(100)包括牺牲料盒(160)，所述牺牲料盒(160)由在模制型腔(113)25内所放置的多孔材料制成。(113)25内所放置的多孔材料制成。(113)25内所放置的多孔材料制成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过将填充浆料注射到纤维织构中而由复合材料制造部件的方法
[0001]本专利技术涉及由耐磨损材料或者热结构复合材料(尤其是氧化物/氧化物类型的)或者陶瓷基质(CMC)(即，具有由耐火陶瓷纤维形成的纤维增强，该耐火陶瓷纤维由也是耐火陶瓷材料的基质致密化的)颗粒填充的浆料制造部件，尤其是陶瓷部件。
技术介绍
[0002]在氧化物/氧化物复合材料或者CMC的部件的情况下，这些可以通过一种液体方法来产生，该液体方法包括用填充浆料，例如在氧化物/氧化物复合材料的情况下用氧化铝颗粒，或者在CMC复合材料的情况下用碳化硅(SiC)颗粒，浸渍纤维织构的步骤。在这种情况下，有必要从浆料中排出或者过滤液相，以获得用固体填料对存在于纤维织构中的残余孔隙的最佳填充。
[0003]文献WO 2017/060601描述了包括模制型腔的多孔材料模具的使用，该模制型腔包含纤维织构，固体耐火颗粒的填充浆料被注射到所述纤维织构中。多孔模具使得可以从被引入到纤维织构中浆料中消除液相，同时将固体耐火颗粒保留在模制型腔中。在压力下注射浆料期间，多孔材料维持在刚性材料的封壳内。为了将浆料沿着给定路线输送到模制型腔，在多孔模具中以及在模具与刚性封壳之间存在的任何多孔介质中钻孔供给通道。
[0004]同样地，为了产生陶瓷或者耐磨损材料的单件式部件，使用以上描述类型的多孔材料模具来消除液相，以将固体颗粒保留在其模制型腔中，然后获得由这些颗粒的全部或者一部分构成的坯件。
[0005]虽然该解决方案使得可以优化液相从浆料中排出，并且以均匀且致密的方式将颗粒沉积在模制型腔中，但是在注射和过滤浆料之后，坯件的脱模是精细的操作。实际上，多孔材料模具的粗糙度与将浆料注射到模制型腔中的期间所沉积的粉末的亚微米尺寸相结合导致坯件附着在模具上。由于坯件通过机械力(杠杆、刮削等)脱模，所以在脱模操作期间，存在使坯件和/或模具变形和/或损坏的显著风险。在坯件上施加机械脱模力可以特别地在其中导致局部撕裂和/或裂纹。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在弥补上述缺点并且提出一种解决方案，该解决方案使得有可能在将填充浆料注射和过滤到模制型腔中之后，在坯件的脱模期间，降低损坏部件的坯件和多孔材料模具的风险。
[0007]为此，本专利技术提出了一种用于部件的制造方法，该方法包括以下步骤：
[0008]‑
通过注射工具，在压力下将包含颗粒粉末的浆料注射到模具型腔中，
[0009]‑
从穿过模制型腔的浆料中排出液体，并且将颗粒粉末保留在所述模制型腔内，以获得包含耐火颗粒的坯件，
[0010]‑
使坯件脱模，以及
[0011]‑
热处理该坯件，以形成部件，
[0012]所述注射工具包括多孔材料模具，所述多孔材料模具由模制型腔、刚性材料的封壳组成，所述多孔材料模具保持在所述封壳中，所述封壳进一步包括至少一个注射端口、至少一个排出口和至少一个注射通道，所述至少一个注射通道将所述至少一个注射端口连接至所述多孔模具的模制型腔，用于将所述浆料注射到所述模制型腔中，其特征在于，所述注射工具包括牺牲料盒，所述牺牲料盒被放置在所述模制型腔中，所述料盒由多孔材料制成。
[0013]通过使用该牺牲料盒，没有机械脱模力被直接地施加在该坯件上，这使得有可能避免该坯件的任何损坏和/或变形，并且因此避免最终部件的任何损坏和/或变形。因此，在脱模之后，该坯件保留了其完整性以及在模制型腔中采用的形状。利用该解决方案，也最小化了破坏多孔材料模具的风险。
[0014]根据本专利技术的方法的特定特征，所述方法还包括以下步骤：
[0015]‑
由耐火陶瓷纤维形成纤维织构，
[0016]‑
在压力下注射浆料之前，将纤维织构放置在牺牲料盒的内部体积中。
[0017]根据本专利技术的方法的另一特定的特征，所述方法还包括在压力下注射浆料之前，将玻璃珠放置在模制型腔中。
[0018]根据本专利技术的方法的特定的特征，该牺牲料盒由与模具的多孔材料相同的多孔材料制成。
[0019]根据本专利技术的方法的另一特定的特征，该牺牲料盒由以下材料之一制成：多孔树脂、聚四氟乙烯或者石膏。
[0020]根据本专利技术的方法的另一特定的特征，该牺牲料盒具有包括在1mm与30mm之间的壁厚度。
[0021]根据本专利技术的方法的另一特定的特征，所述牺牲料盒包括组装在一起的第一部件和第二部件，所述第一部件包括与待制造的部件的形状的一部分对应的第一腔室，所述第二部件包括与待制造的部件的形状的另一部分对应的第二腔室。
[0022]根据本专利技术的方法的另一特定的特征，该坯件的热处理包括第一阶段和第二阶段，该第一阶段在40℃与95℃之间的温度下进行，以干燥该牺牲料盒中存在的浆料的液体，该第二阶段在包括在1000℃与1100℃之间的温度下进行，以将颗粒粘合在一起，并且由该坯件形成部件。
[0023]根据特定的方面，该第一阶段是根据包括在1℃/min与6℃/min之间的温和升高梯度来进行，以达到包括在40℃与95℃之间的温度，维持该温度在30min与90min之间所包括的持续时间。
[0024]根据本专利技术的方法的另一特定的特征，该热处理还包括在该第一阶段之后，并且在该第二阶段之前进行的第三阶段，该第三阶段在包括在450℃与600℃之间的温度下进行，以燃烧该牺牲料盒。
[0025]根据特定的方面，该第三阶段是根据包括在1℃/min与7℃/min之间的温和升高梯度来进行，以达到包括在450℃与600℃之间的温度，维持该温度在30min与4h之间所包括的持续时间。
[0026]当所述方法包括形成纤维织构的步骤时，所述织构的线可以是由以下材料中的一种或者多种组成的纤维形成的线：氧化铝、莫来石、硅石、铝硅酸盐、硼硅酸盐、碳化硅和碳。
[0027]耐火陶瓷颗粒可以为选自以下的材料：氧化铝、莫来石、硅石、硅铝酸盐、铝磷酸盐、氧化锆、碳化物、硼化物、二氧化硅和氮化物，或者这些材料中的几种的混合物。
附图说明
[0028]图1是根据本专利技术的一个实施方式的注射工具的分解透视图，
[0029]图2是示出了图1的工具闭合的截面示意图，其中纤维织构被定位在该工具内部，
[0030]图3是示出了在图2的工具中用填充浆料浸渍纤维织构的截面示意图。
具体实施方式
[0031]本专利技术通常应用于制造通过将颗粒填充的浆料注射到模具中而产生的部件，该模具能够排出或者过滤该浆料的液相，以保留颗粒，然后，该颗粒构成该部件的全部或者一部分。以非限制性的方式，本专利技术的工具可以用于制造单件式陶瓷部件、耐磨损材料的部件或者涂层以及热结构复合材料(尤其是氧化物/氧化物类型或者具有陶瓷基质(CMC))的部件。
[0032]我们现在将描述应用于制造氧化物/氧化物或者CMC类型的复合材料部件的本专利技术的制造方法。根据本专利技术的用于制造复合材料部件、尤其是氧化物/氧化物或者CMC类型的复合材料部件的方法通过产本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种部件的制造方法，包括以下步骤：
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在压力下，将包含耐火陶瓷颗粒粉末(1500)的浆料(150)注射到注射工具(100)的模制型腔(113)中，
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从穿过模制型腔的浆料(150)中排出液体，并且将颗粒粉末(1500)保留在所述模制型腔内，以获得包含耐火颗粒的坯件(15)，
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使坯件脱模，以及
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热处理所述坯件，以形成部件，所述注射工具(100)包括多孔材料模具(110)，所述多孔材料模具(110)包括模制型腔(113)、刚性材料的封壳(130)，所述多孔材料模具(110)保持在刚性材料的封壳中，所述封壳还包括至少一个注射端口(134)、至少一个排出口(135)和至少一个注射通道(1111)，所述至少一个注射通道(1111)将所述至少一个注射端口连接至所述多孔模具的所述模制型腔，用于将所述浆料注射到所述模制型腔中，其特征在于，所述注射工具(100)包括牺牲料盒(160)，所述牺牲料盒(160)被放置在所述模制型腔(113)中，所述料盒由多孔材料制成并且由形成封闭的内部体积(163)的两个部件(161，162)形成，坯件位于所述封闭的内部体积中，并且允许从其封闭的内部体积中的浆料中排出液相，以及使该坯件脱模，包括使包含该坯件的牺牲料盒脱模。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：
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由耐火陶瓷纤维形成纤维织构(10)，
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在压力下，注射浆料之前，将纤维织构(10)放置在牺牲料盒(160)的内部体积(163)中。3.根据权利要求1所述的方法，还包括将玻璃珠放置在所述牺牲料盒的所述内部体积(160)中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述牺牲料盒(160)由与所述模具...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：赛峰航空器发动机，
类型：发明
国别省市：
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