[发明专利]经成形复合层叠置件和用于使复合层叠置件成形的方法

说明书

本发明提供用于形成复合部件的层叠置件和方法。举例来说，一种用于形成复合部件的方法包括：叠置多个复合层以形成复合层叠置件；部分加工所述复合层叠置件以形成生坯状态叠置件；对所述生坯状态叠置件进行机械加工；组装所述生坯状态叠置件与一个或多个子组件；以及加工所述生坯状态叠置件和所述一个或多个子组件以形成所述复合部件。在示例性实施例中，所述复合部件为涡轮喷嘴翼型件。另一示例性方法包括：叠置多个复合层以形成复合层叠置件；压实所述复合层叠置件以形成生坯状态叠置件；对所述生坯状态叠置件进行机械加工；组装所述生坯状态叠置件与一个或多个子组件；以及处理所述生坯状态叠置件和所述一个或多个子组件以形成所述复合部件。

技术领域

本发明大体上涉及复合部件。更具体地说，本发明涉及复合材料层叠置件和用于使复合材料层叠置件成形的方法。

背景技术

较普遍地，例如陶瓷基质复合(CMC)材料和聚合物基质复合(PMC)材料等非传统高温复合材料正在例如燃气涡轮发动机等应用中使用。由此类材料构造的部件与例如金属部件等典型部件相比具有较高温度能力，这可以允许改进的部件性能和/或增大发动机温度。复合部件还可提供其它优点，例如改进的强度重量比。

通常，复合部件至少部分由多个复合材料层形成。复合层可从还可包括例如溶剂和结合剂等其它组分的复合基质带或片材切割，且接着堆叠以形成复合层叠置件。典型地，堆叠的层具有不规则的抛光边缘，且层可随着加工堆叠的层而相对于彼此移动以形成复合部件。不规则抛光边缘以及层之间的相对运动可能在复合层子组件的组件中留下空隙，所述组件例如复合层叠置件、复合层、复合层封装等的组件。此类空隙可能需要填充物材料和/或额外致密化材料来减小或排除所述空隙，这可能增加复合部件的制造复杂性、时间和/或成本。此外，此类空隙可能降低复合部件的完整性，这可能减小零件良率和增加零件废品率，以及减少在翼上的时间和计划外的维修请求。

由此，改进的复合部件和用于形成复合部件的方法将是有用的。具体而言，产生复合层和/或复合层子组件之间具有较少空隙或无空隙的复合层组件的用于形成复合部件的方法将是有益的。作为一实施例，用于对复合层叠置件进行生坯机械加工以使叠置件的一个或多个表面或边缘成形以实现与邻近复合层子组件的较好配合的方法将是有利的。

发明内容

本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实践而得知。

在本发明的一个示例性实施例中，提供一种用于形成复合部件的方法。所述方法包括：叠置多个复合层以形成复合层叠置件；部分加工所述复合层叠置件以形成生坯状态叠置件；对生坯状态叠置件进行机械加工；组装所述生坯状态叠置件与一个或多个子组件；以及加工生坯状态叠置件和所述一个或多个子组件以形成复合部件。

在本发明的另一示例性实施例中，提供一种用于形成复合部件的方法。所述方法包括：叠置多个复合层以形成叠层封装；部分加工叠层封装以形成生坯状态叠层封装；对生坯状态叠层封装进行机械加工以沿着生坯状态叠层封装限定经机械加工表面；组装生坯状态叠层封装与腔预成型件；以及加工生坯状态叠层封装和腔预成型件以形成复合部件。在此示例性实施例中，复合部件为涡轮喷嘴翼型件。

在本发明的另一示例性实施例中，提供一种用于形成复合部件的方法。所述方法包括：叠置多个复合层以形成复合层叠置件；压实所述复合层叠置件以形成生坯状态叠置件；对生坯状态叠置件进行机械加工；组装所述生坯状态叠置件与一个或多个子组件；以及加工生坯状态叠置件和所述一个或多个子组件以形成复合部件。

技术方案1.一种用于形成复合部件的方法，包括：叠置多个复合层以形成复合层叠置件；部分加工所述复合层叠置件以形成生坯状态叠置件；对所述生坯状态叠置件进行机械加工；组装所述生坯状态叠置件与一个或多个子组件；以及加工所述生坯状态叠置件和所述一个或多个子组件以形成所述复合部件。

技术方案2.根据技术方案1所述的方法，所述部分加工所述复合层叠置件包括压实所述复合层叠置件。