由两个制造技术

本发明专利技术涉及一种涡轮发动机部件

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由两个3D编织纤维预制件包围的芯体构成的复合涡轮发动机部件


[0001]本专利技术涉及复合材料涡轮发动机部件的一般领域，该复合材料涡轮发动机部件由被外蒙皮包围的中心芯体形成
。
[0002]本专利技术特别适用于涡轮发动机叶片领域，例如扩散器叶片
。

技术介绍

[0003]众所周知，制造由中心芯体形成的复合材料部件，该中心芯体被外蒙皮包围，外蒙皮为部件提供了机械性能，而芯体使得减轻质量成为可能
。
[0004]这种复合材料设计对于经受弯曲应力的部件是有利的
。
[0005]在制造这种复合材料部件中使用
3D
编织纤维预制件也是已知的
。
[0006]为了制造具有精细边缘的部件，已知制造形成护套的
3D
编织纤维预制件，芯体插入护套内
。
然而，这种解决方案会导致出现缺陷，例如在将中心芯体插入由纤维预制件形成的护套时夹住或钩住股线
。
此外，
3D
编织纤维预制件是护套的事实施加了编织限制，例如，在护套的整个高度上总层数是相同的，从而限制了部件的设计选择
。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的主要目的是提供一种解决上述问题的解决方案
。
[0008]根据第一方面，本专利技术涉及一种涡轮发动机部件，所述部件包括中心芯体，所述中心芯体包括第一面和与第一面相对的第二面，其特征在于，所述中心芯体首先被位于中心芯体的第一面上的第一外蒙皮所包围，所述第一外蒙皮由包括根据三维编织而编织的第一纤维增强织物的复合材料制成，其次被位于中心芯体的第二面上的第二外蒙皮所包围，所述第二外蒙皮由包括根据三维编织而编织的第二纤维增强织物的复合材料制成
。
[0009]这样的部件可以局部地使纤维增强件适应部件的局部应力
。
此外，这样的部件能够制造出精细的边缘
。
[0010]根据可能的特征，第一纤维增强件和第二纤维增强件具有不同的编织图案
。
[0011]根据可能的特征，第一纤维增强件和第二纤维增强件具有不同的股线尺寸
。
[0012]根据可能的特征，第一纤维增强件和第二纤维增强件具有不同数量的层
。
[0013]根据一个可能的特征，第一纤维增强件和第二纤维增强件中的至少一个包括具有第一股线尺寸的第一部分和具有第二股线尺寸的第二部分
。
[0014]根据一个可能的特征，部件包括由形成在第一纤维增强件或第二纤维增强件上的至少一个脱粘区域形成的平台，所述脱粘区域向后弯曲以便从所述部件突出
。
[0015]根据一个可能的特征，增强帘布层位于第一外蒙皮和第二外蒙皮中的至少一个上，该增强帘布层
(ply)
是通过二维编织而编织的帘布层
、
或者通过三维编织而编织的帘布层
、
或者单向纤维片
。
[0016]根据一个可能的特征，部件是异形部件，包括吸力侧
、
压力侧
、
前缘和后缘，第一外
由通过基质致密化的第一纤维增强件
31
形成，并且第二外蒙皮4由通过基质致密化的第二纤维增强件
41
形成
。
[0036]这里，术语“三维编织”或“3D
编织”是指经纱与多层纬纱交叉的编织，或者纬纱与多层经纱交叉的编织
。
[0037]这样的复合材料部件1可以通过使用由轻质材料制成的芯体而减轻质量，同时为部件1提供机械性能，使其能够承受由于具有
3D
编织纤维增强件的外蒙皮3和4而产生的部件1的使用应力
。
更具体地，中心芯体2由刚性多孔材料制成；换句话说，具有低密度的材料，例如泡沫结构或蜂窝结构
。
中心芯体可通过模制或机械加工刚性多孔材料块来生产
。
芯体优选地不含复合材料，该复合材料包括根据三维编织而编织的纤维增强件，该纤维增强件通过基质致密化以使部件的总质量最小化
。
[0038]另外，第一外蒙皮3和第二外蒙皮4不同的事实使得可以使两个外蒙皮3和4的特征适应部件1的每个面所遇到的应力
。
[0039]因此，第一纤维增强件
31
和第二纤维增强件
41
可以具有不同的编织图案，从而使得可以使编织图案适应部件1的表面所遇到的局部应力
。
[0040]第一纤维增强件
31
和第二纤维增强件
41
还可以具有不同尺寸的股线，从而可以局部增加部件1的强度，同时限制部件1的质量增加
。
这里，股线的尺寸是指构成纤维预制件
31、41
的纱线的股线的厚度
。
[0041]第一纤维增强件
31
和第二纤维增强件
41
还可以具有不同的经
/
纬比，从而使得可以局部地适应部件1的机械性能
。
这里，经
/
纬比是指每个纤维增强件
31、41
的经纱数量与纬纱数量之间的比率
。
[0042]第一纤维增强件
31
和第二纤维增强件
41
还可以具有不同数量的层，这也可以局部增加部件1的强度，同时限制部件1的质量增加
。
这里，层数是指纬纱或经纱的层数
。
[0043]此外，第一纤维增强件
31
和
/
或第二纤维增强件
41
可包括具有第一股线尺寸的第一部分和具有与第一股线尺寸不同的第二股线尺寸的第二部分
。
这两部分是
3D
编织的
。
更多数量的部分也是可能的
。
也可以在一部分中使用纤维增强件
。
[0044]图
3A
至图
3C
示出了用于生产部件1的预制件的形成
。
更准确地，图
3A
和图
3C
分别示出了第一纤维增强件
31
和第二纤维增强件
41
在成形和用树脂浸渍之前的示例性实施例
。
图
3B
示出了第一纤维增强件
31
和第二纤维增强件
41
在中心芯体2上的组装以及它们的成形，以形成部件1的预制件
100。
[0045]在图
3A
至图
3C
所示的示例性实施例中，第一纤维增强件
31
包括具有第一股线尺寸的第一部分
31a
和具有第二股线尺寸的第二部分
31b
，第一股线尺寸大于第二股线尺寸
。
另外，第二纤维增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种涡轮发动机部件
(1)
，包括由刚性蜂窝状材料制成的中心芯体
(2)
，所述中心芯体包括第一面和与所述第一面相对的第二面，其特征在于，所述中心芯体
(2)
首先被位于所述中心芯体
(2)
的第一面上的第一外蒙皮
(3)
所包围，所述第一外蒙皮由包括根据三维编织而编织的第一纤维增强件
(31)
的复合材料制成，其次被位于所述中心芯体
(2)
的第二面上的第二外蒙皮
(4)
所包围，所述第二外蒙皮由包括根据三维编织而编织的第二纤维增强件
(41)
的复合材料制成
。2.
根据权利要求1所述的部件
(1)
，其中所述第一纤维增强件
(31)
和所述第二纤维加强件
(41)
具有不同的编织图案
。3.
根据权利要求1或2中任一项所述的部件
(1)
，其中所述第一纤维增强件
(31)
和所述第二纤维增强件
(41)
具有不同的股线尺寸
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的部件
(1)
，其中所述第一纤维增强件
(31)
和所述第二纤维加强件
(41)
具有不同数量的层
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的部件
(1)
，其中所述第一纤维增强件
(31)
和所述第二纤维增强件
(41)
中的至少一个包括具有第一股线尺寸的第一部分
(31a
，
41a)
，以及具有第二股线尺寸的第二部分
(31b
，
41b)。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的部件
(1)
，其中所述部件
(1)
包括由形成在所述第一纤维增强件
(31)
或第二纤维增强件
(41)
上的至少一个脱粘区域
(51)
形成的平台
(5)
，所述脱粘区域
(51)
向后弯曲以便从所述部件
(1)
突出
。7.
根据权利要求1至6中任一项所述的部件
(1)
，其中增强帘布层
(6)
位于所述第一外蒙皮
(3)
和第二外蒙皮
(4)
中的至少一个上，所述增强帘布层
(6)
是通过二维编织而编织的帘布层
、
或者通过三维编织而编织的帘布层
、
或者单向纤维片
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的部件
(1)
，其中所述部件
(1)
是异形部件
(1)
，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安，
申请(专利权)人：赛峰航空器发动机，
类型：发明
国别省市：