[发明专利]飞机发动机的次级结构以及相关工艺

权利要求书

1.一种工艺，所述工艺包括：

执行增材制造技术以生产燃气涡轮发动机的次级结构，所述增材制造技术直接使用基于聚合物的材料生产所述次级结构，以具有复杂三维形状，所述复杂三维形状的特征在于多个部分位于不同的平面中。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述基于聚合物的材料是非加固热塑塑料或聚合物基体复合材料，其包括使用不连续加固材料加固的热塑塑料。

3.根据权利要求2所述的工艺，其中所述热塑塑料选自由以下项构成的组：聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺。

4.根据权利要求2所述的工艺，其中所述基于聚合物的材料是聚合物基体复合材料，并且所述不连续加固材料选自由短切纤维、微球和纳米加固材料构成的组。

5.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括将所述次级结构安装在所述燃气涡轮发动机上。

6.根据权利要求1所述的工艺，其中所述增材制造步骤产生至少一个嵌件，所述嵌件至少部分嵌入所述次级结构的所述基于聚合物的材料中。

7.根据权利要求6所述的工艺，其中所述嵌件是适用于与所述燃气涡轮发动机或所述燃气涡轮发动机的部件接合的弹簧夹、垫片、托板螺母、紧固件或衬套。

8.根据权利要求6所述的工艺，其中所述嵌件是加固嵌件，所述加固嵌件适用于在结构上沿所述次级结构的一个或多个载荷路径硬化所述次级结构。

9.根据权利要求8所述的工艺，其中所述嵌件由具有连续纤维加固材料的聚合物基体复合材料构成。

10.根据权利要求9所述的工艺，其中所述嵌件的所述连续纤维加固材料嵌入由所述次级结构的所述基于聚合物的材料构成的基体中。

11.根据权利要求6所述的工艺，其中所述嵌件由基于金属或基于陶瓷的材料构成。

12.根据权利要求1所述的工艺，其中所述增材制造步骤包括向热塑性粉末状材料块施加激光束，以选择性地烧结所述块的有限部分，从而形成所述次级结构。

13.根据权利要求1所述的工艺，其中所述增材制造步骤包括加热热塑材料并且沉积多层所述热塑材料以构建所述次级结构。

14.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括位于所述次级结构的外表面上的金属涂层，所述金属涂层的厚度为约10微米到约250微米，并且构成所述金属涂层的材料选自由镍、铝、铜、银、铬以及其合金和组合构成的组中。

15.一种由权利要求1所述的工艺生产的次级结构。

16.根据权利要求1所述的工艺，其中所述次级结构是飞机发动机托架。

17.一种由权利要求16所述的工艺生产的飞机发动机托架。

18.一种飞机发动机的次级结构，所述次级结构由基于聚合物的材料构成并且具有复杂三维形状，所述复杂三维形状的特征在于位于不同平面中的多个部分，所述次级结构通过增材制造技术制成，使得所述次级结构包括一系列按顺序形成的基于聚合物的材料层。

19.根据权利要求18所述的次级结构，其中所述基于聚合物的材料是非加固热塑塑料或聚合物基体复合材料，其包括使用不连续加固材料加固的热塑塑料。

20.根据权利要求19所述的次级结构，其中所述热塑塑料选自由以下项构成的组：聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜、聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺。

21.根据权利要求19所述的次级结构，其中所述基于聚合物的材料是聚合物基体复合材料，并且所述不连续加固材料选自由短切纤维、微球和纳米加固材料构成的组。

22.根据权利要求18所述的次级结构，其进一步包括至少一个嵌件，所述嵌件至少部分嵌入所述次级结构的所述基于聚合物的材料中。

23.根据权利要求22所述的次级结构，其中所述嵌件是适用于与所述燃气涡轮发动机或所述燃气涡轮发动机的发动机部件接合的弹簧夹、垫片、托板螺母、紧固件或衬套。