制备由复合材料制成的弯曲蜂窝结构的方法_3

文档序号:9239382阅读:来源:国知局
A和7C、7B和7D以及7C和7E等 之间的互连部分311-317所示。
[0061] 用于形成本发明的网格结构的加强件的纤维结构还可由多层或互锁型3D编织制 成。本文所用术语〃互锁编织〃指的是多层或3D编织,其中各经层互连多个炜层,其中相 同经列中的所有纱在经纱与炜层相交的编织平面中具有相同移动。
[0062] 图8A-8D是用于可延展纤维结构400的编织的两个连续平面(图8A和8B中第一 平面的两个半平面和图8C和8D中第二平面的两个半平面)的局部视图,所述纤维结构能 形成菱形网格单元,所述结构通过互锁3D编织获得,显示部分炜纱。在所述示例中,结构 400具有六层炜纱T1-T6,每层有168根炜纱,以对应于网格结构的网格单元轴的Z方向延 伸。在图8A-8D中,各层炜纱与各属于一经纱层的经纱C1-C6至少交错一次。互连部分410 在炜纱的两个相邻层的纱之间制成。这些互连部分限定了其间的非互连420的区域,一旦 纤维结构展开,其各形成网格单元。
[0063] 上述纤维结构400以炜纱平行于网格单元轴(0° )而经纱垂直于网格单元轴 (90° )的方式编织。图9A-9H是四个连续编织平面(图9A和9B中第一平面的两个半平 面和图9C和9D中第二平面的两个半平面等)的局部视图,其能制备与上述结构400类型 相同的纤维结构500,即,适于形成菱形网格单元但其中经纱和炜纱相对于各网格单元轴具 有45°取向的纤维结构。纤维结构500的编织与结构400的编织的不同之处在于,每两个 平面的两个炜纱之间的互连部分偏移,如图9A和9E、9B和9F以及9C和9G等之间的互连 部分510所示。
[0064] 在本发明的另一方面,网格结构的网格单元的壁的厚度可作为用于形成网格单元 壁的炜纱层数量的函数而进行调节。在编织可延展纤维结构的上述示例中,使用单层炜纱 以形成网格单元壁(除了图5A和5B中通过互联部分形成的壁)。图10A-10D是适于形成 具有菱形网格单元的可延展纤维结构的四个连续编织平面(显示部分炜纱)的局部视图, 所述菱形网格单元的壁由两层经纱和两层相邻炜纱构成,此处为通过经纱C1-C4互联的层 T1/T2 和 T3/T4。
[0065] 本发明的网格结构特别用于制备声衰板。在该情况中,网格结构通常安排在结构 表层和多孔声学表层之间。这些元件的形状和尺寸作为其上即将安装该板的部件的函数而 定。
[0066] 此类声衰减板可以一般方式用于任何气涡轮流动管。具体而言,其可适用于航空 发动机管口(例如涡轮喷气机的排气管)的各部分。其也可以用于航空发动机引擎机舱的 内表面,以削减由引擎核心传递的声波。本发明的声衰减板还可有利地用于航空发动机的 反推装置,并具体用于此类反推装置范围。
[0067]用陶瓷基质复合材料制造所述声衰减板使得该部件的重量得以减轻,同时确保高 温(高于700°C )下的结构强度。例如,在排气系统中,在排气锥体和喷嘴中采用CMC声衰 减板使其能够在航空发动机尾部具有声衰减功能,且不对排气系统的重量造成不利影响。 [0068] 本发明的可延展纤维结构可以制备网格结构的规模直接制备,即通过使用上述多 层编织来编织尺寸适于形成单一确定网格结构的结构,所述可延展纤维结构的尺寸可通过 浸渍后(并且可在干燥或预固化结构后)的切割而被调节。
[0069] 在各种实施方式中,通过上述多层编织制备大尺寸的纤维结构。然后在浸渍后 (和可在干燥或预固化后)将各用于形成网格结构的多种可延展纤维结构从纤维结构中以 纤维基材条的形式切下,具体而言,切下的各条具有与待制备的网格单元的高度相对应的 确定宽度。
【主权项】
1. 制造弯曲网格结构(10)的方法,所述方法包括以下步骤: 制备可延展纤维结构(100),所述纤维结构具有在所述纤维结构(100)的厚度中延伸 的非互联区域(110),所述非互联区域(110)通过互联的部分彼此分隔开; 用树脂浸渍所述纤维结构(100),所述树脂为确定材料的前体; 在支持工具(50)上延展所述纤维结构(100),从而在所述纤维结构中于各非互联区域 (110)形成网格单元,所述工具还表现为与待制造的网格结构(10)的形状对应的弯曲形 状;和 使纤维结构的树脂聚合,从而形成具有多个网格单元(11)的弯曲网格结构(10); 所述方法的特征在于,所述纤维结构(100)如下制备:在多层经纱和多层炜纱之间进 行多层编织,重复一系列连续编织平面,所述平面各具有互联部分(311-317),其中至少一 根经纱与来自至少两个相邻炜纱层的炜纱互联,并且其中所述互联的部分(311-317)以平 行于编织平面各系列之间的炜纱层的方向以一根或多根炜纱偏移。2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述纤维结构通过重复一系列的两个连续 编织平面而被编织,所述平面各具有互联部分(311-317),其中至少一根经纱与至少两个相 邻炜纱层的炜纱互联,并且其中所述互联部分(311-317)以平行于编织平面各系列之间的 炜纱层的方向以两个炜纱偏移,从而使得经纱层的纱和炜纱层的纱的取向相对各网格单元 的轴形成45°角。3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述纤维结构由多层互锁编织进行的三 维编织制备。4. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述待制造的网格结构(10)的 网格单元(11)的壁(12)厚度作为所述互联部分中编织的经纱层数量的函数而进行调节。5. 如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述纤维结构(100)由碳化硅纤 维制备。6. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,用于浸渍所述纤维结构(100)的树脂是陶瓷 前体树脂。7. 如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括热解所述树脂从而将该树 脂转化为陶瓷的步骤。8. 如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括使所述网格结构(10)致密 化的步骤。9. 如权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,在浸渍步骤之后以及延展和聚 合所述纤维结构(100)之前,所述方法包括将所述纤维结构切割为一个或多个确定尺寸的 网格结构的步骤。10. 如权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括在多层经纱和多 层炜纱之间进行多层编织以制备纤维结构的步骤,所述纤维结构具有在所述基材的厚度中 延伸的非互联区域,所述非互联区域通过多层炜纱之间的互联的部分彼此分隔开,在用作 为确定材料的前体的树脂浸渍所述纤维结构的步骤之后,所述方法还包括从所述纤维结构 切割至少一条从而获得所述可延展纤维结构的步骤,各条以与待制备网格单元的高度相对 应的确定宽度切下。
【专利摘要】制造弯曲网格结构的方法,包括以下步骤:通过下述方法制备可延展纤维结构(100)在多层经纱和多层纬纱之间进行多层编织,所述纤维结构具有在所述纤维结构的厚度中延伸的非互联区域,所述非互联区域通过多层纬纱之间的互联的部分彼此分隔开,所述互联的部分以某方向以一个或多个纬纱偏移,所述方向平行于这些平面各系列之间的纬纱层的方向;用树脂浸渍所述纤维结构(100),所述树脂为确定材料的前体;在支持工具(50)上延展所述纤维结构(100),从而在所述纤维结构中于各非互联区域形成网格单元,所述工具还表现为与待制造的网格结构的形状对应的弯曲形状;和使纤维结构的树脂聚合,从而形成具有多个网格单元的弯曲网格结构。
【IPC分类】D03D25/00, C04B35/80, B29D99/00, B29C70/24, B29B11/16
【公开号】CN104955636
【申请号】CN201480006654
【发明人】S·弗凯, S·斯门尼斯, E·菲利普, F·查里尤
【申请人】赫拉克勒斯公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】CA2898153A1, EP2951008A1, US20150361612, WO2014118215A1
当前第3页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1