[发明专利]复合材料叶片的成形方法

说明书

本发明提供一种复合材料叶片的成形方法，是通过利用发泡剂对复合材料叶片的内部空间适当进行加压，能够适宜地成形复合材料叶片的复合材料叶片的成形方法。一种通过使在强化纤维中含浸树脂而得的预浸渍体固化，来成形由复合材料构成的复合材料叶片的复合材料叶片的成形方法，复合材料叶片的内部空间(20)中配置的发泡剂(16)包含：通过加热而发泡的多个发泡体(26)；以及通过加热而固化的发泡剂树脂(25)，多个发泡体(26)包含：在固化工序中的低温区域进行发泡的低温侧发泡体(26a)；以及在与低温区域相比成为高温的高温区域进行发泡的高温侧发泡体(26b)。

技术领域

本发明涉及一种复合材料叶片的成形方法。

背景技术

以往，作为复合材料叶片，已知一种具有从叶片端部向叶片根部延伸的叶片形部的燃气轮机叶片(例如，参照专利文献1)。叶片形部具有形成了表面凹陷的金属部、以及设置于金属部的表面凹陷的框架部，金属部以及框架部由复合材料表皮包围，与复合材料表皮接合。此外，在叶片形部设置有覆盖复合材料表皮的防腐蚀涂层。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平09-303104号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在复合材料叶片中，对于叶片的形状，特别是叶片的表面形状，要求高精度的尺寸精度。关于专利文献1所记载的复合材料叶片，由于复合材料表皮的内部为金属部，因此，在将金属部和复合材料表皮一体地成形的情况下，考虑在复合材料表皮的外侧配置成形模具，并且在复合材料表皮的内部配置金属部。此外，在将金属部与复合材料表皮分开成形的情况下，考虑在高精度地成形复合材料表皮之后，配合成形的复合材料表皮的内部空间的形状，高精度地加工金属部。

然而，在将金属部和复合材料表皮一体地成形的情况下，无法从复合材料表皮的内部朝向外侧进行加压，因此，有时难以高精度地成形复合材料表皮的表面形状。此外，在不对复合材料表皮进行加压的情况下，在复合材料表皮成形时，难以抑制在复合材料表皮的内部产生的空隙(void)的形成。另一方面，在将金属部和复合材料表皮分开成形的情况下，需要高精度地加工金属部，因此，金属部的加工成本变高，难以实现复合材料叶片的制造成本的抑制。此外，在任意一种情况下，都将复合材料叶片的内部作为金属部，因此难以实现轻量化，作为复合材料叶片的优点的轻量化的特点降低。

因此，考虑了，不使用金属材料而使用复合材料来成形复合材料叶片。在成形复合材料叶片的情况下，为了高精度地成形复合材料叶片的表面形状，在复合材料叶片的内部配置发泡剂，在加热成形时使发泡剂进行发泡，由此，从复合材料叶片的内部向外部进行加压。

这里，在作为在复合材料叶片中使用的树脂而使用具有耐热性的树脂的情况下，在用于使该树脂热固化的加热成形时(升温过程时)，树脂产生低粘度化。此外，在加热成形时，由于树脂低粘度化的状态持续较长，因此，需要长时间地继续对复合材料叶片的加压。然而，基于发泡剂的发泡长时间进行保持是困难的，基于发泡的加压降低，因此，基于发泡剂的加压力不足，复合材料叶片可能变得成形不良。此外，由于发泡剂中也含有进行热固化的发泡剂树脂，因此，若在加热成形时提高加热温度，则促进发泡剂的固化，阻碍发泡剂的发泡，由此，复合材料叶片可能变得成形不良。

因此，本发明以提供一种通过利用发泡剂对复合材料叶片的内部空间适当进行加压，能够适宜地成形复合材料叶片的复合材料叶片的成形方法为课题。

用于解决课题的手段