用于飞行器发动机的复合材料叶片以及用于制造和修复该复合材料叶片的方法技术

本公开是一种用于制造涡轮机，特别是飞行器涡轮发动机的由复合材料制成的叶片(10)的方法，所述叶片包括翼型件(12)，该翼型件具有从翼型件的前缘(12a)延伸到后缘(12b)的压力侧(14)和吸力侧(16)，该叶片还包括沿着翼型件的前缘延伸的金属护罩(22)，该方法包括以下步骤：a)将通过三维编织纤维制成的预制件布置在模具中，护套被定位在预制件的用于形成翼型件的前缘的边缘上；b)将可聚合的树脂注射到模具中以浸渍预制件，以在固化之后形成翼型件，其特征在于，在步骤a)期间，至少一个双面粘合膜被插入在护套和预制件的边缘之间。被插入在护套和预制件的边缘之间。被插入在护套和预制件的边缘之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于飞行器发动机的复合材料叶片以及用于制造和修复该复合材料叶片的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于飞行器涡轮机的复合材料叶片以及用于制造和修复这种叶片的方法。

技术介绍

[0002]现有技术特别地包括文献FR
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2 956 057、FR
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3 029 134、FR
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3 051 386、US
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2011/194941和US
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2007/092379。
[0003]复合材料的使用在航空工业中是有利的，特别是因为这些材料针对相对低质量具有有益的机械性能。
[0004]本领域技术人员所熟知的用于制造航空工业的复合材料部件的一种方法是RTM成型方法，缩写RTM是指树脂转移模塑(Resin Transfer Moulding)。
[0005]这是用于生产基于树脂浸渍纤维的复合材料部件的方法。这种方法例如用于制造风扇叶片，并且包括多个连续的步骤。
[0006]首先，将纤维编织在一起以获得三维预制件坯料，然后将该坯料切割以获得大致具有要获得的叶片形状的预制件。然后，将该预制件布置在注射模具中，该注射模具是关闭的。然后，通过保持注射树脂上的压力以液体状态注射树脂，同时通过加热使该部件聚合。
[0007]所使用的树脂是非常流体的树脂，即使在减小的压力下注射该树脂时，该树脂也能够很好地穿透预制件的纤维。在聚合期间，在热的作用下，注射的树脂依次从液态变为凝胶态，最后变为固态。
[0008]为了制造例如用于涡轮机风扇的叶片，预制件通过编织制成，然后用树脂浸渍以形成轮叶。该轮叶包括从轮叶的前缘延伸到后缘的压力侧和吸力侧。
[0009]复合材料的轮叶相对脆弱，并且特别是对冲击敏感，并且已知通过装配和附接在轮叶的前缘上的金属护套来保护该复合材料的轮叶。
[0010]护套可以通过两种方式附接到轮叶上。第一种方式包括在树脂聚合之后，将护套胶粘到轮叶上。然后，胶水以糊状物的形式呈现。
[0011]另一种方式包括通过将护套与纤维预制件共模塑来附接护套。将预制件布置在模具中，并且将护套定位在预制件的用于形成轮叶的前缘的边缘上。注射的树脂浸渍预制件并且与护套发生接触，以确保在聚合和固化之后将护套固定到轮叶上。
[0012]本专利技术涉及对该第二技术的改进，其中护套和预制件进行共模塑。
[0013]文献US
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2007/0092379已经提出，在将树脂注射到预制件中之前，在护套和预制件之间分布糊状胶水，以便在这些元件之间形成胶水层或胶水膜。然而，这种操作是精细的并且具有多个缺点：很难确保胶水很好地分布在待胶粘的整个表面上，并且不可能保证该表面上的胶水的厚度恒定。总之，这种解决方案不是最优的并且也不能工业化，因为制造很难以良好的可重复性水平完成。
[0014]本专利技术提供了一种简单、有效且经济的解决方案，以确保护套在叶片上的正确定
位和最佳机械强度。

技术实现思路

[0015]本专利技术提出了一种用于制造涡轮机，特别是飞行器的涡轮机的复合材料的叶片的方法，该叶片包括轮叶，该轮叶包括从轮叶的前缘延伸到后缘的压力侧和吸力侧，该叶片还包括沿着轮叶的前缘延伸的金属护套，该方法包括以下步骤：
[0016]a)将通过三维编织纤维制成的预制件布置在模具中，护套被定位在预制件的用于形成轮叶的前缘的边缘上，
[0017]b)将能聚合的树脂注射到模具中以浸渍预制件，以在固化之后形成轮叶，
[0018]其特征在于，在步骤a)期间，至少一个双面粘合膜被插入在护套和预制件的边缘之间。
[0019]因此，本专利技术提出通过共模塑和通过双面粘合膜，即通过粘合材料的条或带来确保护套附接到轮叶。粘合膜被插入在护套和预制件的边缘之间，旨在改善和保持护套在预制件的边缘上的位置，并且还旨在改善护套相对于轮叶的固定和抗撕裂性。因此，可以理解，在将树脂注射到轮叶的制造模具中期间，该树脂将浸渍预制件，并且还将与膜或甚至护套发生接触，从而确保护套在叶片上的最佳附接。
[0020]根据本专利技术的方法可包括以下特征中的一个或多个特征，一个或多个特征单独采用或彼此组合采用：
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在步骤a)期间，根据边缘和/或护套的形状切割所述粘合膜；
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在将护套定位在预制件的边缘上之前，将粘合膜胶粘在该边缘上；
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护套的形状是二面的并且护套限定了具有V形横截面的凹槽，所述至少一个粘合膜在凹槽内被胶粘在护套上；
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第一粘合膜在凹槽中被胶粘在护套的第一纵向壁上，第二粘合膜在凹槽中被胶粘在护套的第二纵向壁上；
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在将护套定位在预制件的边缘上之前，该边缘被压缩；
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预制件的边缘被压缩，直到该边缘达到如下厚度：该厚度为步骤b)结束时凹槽的最大横向宽度或尺寸的75％至95％；
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在将预制件的边缘压缩之前，预制件被润湿；
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至少一个界面织物被插入在预制件和粘合膜之间，并且沿着预制件的所述边缘延伸；该织物特别地在修复叶片时是特别有利的，如下文所述；
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单个界面织物被折叠并插入在凹槽内；
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粘合膜或甚至界面织物被加热，以促进粘合；
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粘合膜从护套突出并延伸到未被护套覆盖的预制件的表面上。
[0032]本专利技术还涉及一种用于涡轮机，特别是飞行器的涡轮机的由复合材料制成的叶片，该叶片包括轮叶，该轮叶包括从轮叶的前缘延伸到后缘的压力侧和吸力侧，该叶片还包括沿着轮叶的前缘延伸的金属护套，该叶片通过如上所述的方法制造，并且包括在护套和轮叶的前缘之间的至少一个粘合膜，或者甚至包括被插入在轮叶和粘合膜之间的至少一个界面织物。
[0033]本专利技术最后涉及一种用于修复叶片的方法，该叶片为如上文所述的叶片且在叶片
配备有所述界面织物时对该叶片进行修复，该叶片的护套被损坏并需要更换，该方法包括以下步骤：
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将护套和粘合膜移除，其中，界面织物旨在保持在轮叶的前缘上，以及
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将新的护套胶粘在该界面织物上。
附图说明
[0036]通过以下详细说明并且为了理解该说明对附图进行参照，本专利技术的其它特征和优点将变得显而易见，在附图中：
[0037][图1]图1是复合材料飞行器涡轮机叶片的示意性透视图，
[0038][图2]图2是示出根据本专利技术的用于制造如图1所示的叶片的方法的步骤的框图，
[0039][图3]图3是在根据本专利技术的制造方法的范围内使用的两个粘合膜的示意性透视本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造涡轮机，特别是飞行器的涡轮机的复合材料的叶片(10)的方法，该叶片包括轮叶(12)，所述轮叶包括从所述轮叶的前缘(12a)延伸到后缘(12b)的压力侧(14)和吸力侧(16)，所述叶片还包括沿着所述轮叶的所述前缘延伸的金属护套(22)，所述方法包括以下步骤：a)将通过三维编织纤维制成的预制件(26)布置在模具中，所述护套被定位在所述预制件的用于形成所述轮叶的所述前缘的边缘上，b)将能聚合的树脂注射到所述模具中以浸渍所述预制件，以在固化之后形成所述轮叶，其特征在于，在步骤a)期间，至少一个双面粘合膜(24)被插入在所述护套和所述预制件的所述边缘之间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)期间，根据所述边缘(26a)和/或所述护套(22)的形状切割所述粘合膜(24)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在将所述护套(22)定位在所述预制件(26)的所述边缘(26a)上之前，将所述粘合膜(24)胶粘在所述边缘上。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述护套(22)的形状是二面的并且所述护套限定了具有V形横截面的凹槽(22a)，所述至少一个粘合膜(24)在所述凹槽内被胶粘在所述护套上。5.根据前一项权利要求所述的方法，其中，第一粘合膜(24)在所述凹槽(22a)中被胶粘在所述护套的第一纵向壁(22b)上，第二粘合膜在所述凹槽中被胶粘在所述护套的第二纵向壁(22c)上。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在将所述护套(22)定位在所述预制件(26)的所述边缘(26a)上之前，该边缘被压缩。7.根据引用权利要求4或5的前一项权利要求所述的方法，其中，所述预制件(26)的所述边缘(26a)被压缩，直到所述边缘达到如下厚度：所述厚度为所述凹槽(22a)的最大横向宽度或尺寸的75...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安，
申请(专利权)人：赛峰集团，
类型：发明
国别省市：