[发明专利]用于制造飞行器发动机的复合材料叶片的工艺

说明书

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)将由三维编织纤维制成的预制件布置在模具中，可聚合的粘合剂(24)插入在护罩和预制件的边缘之间；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b)中，在如下的时间间隔内注射树脂，在该时间间隔期间，所述粘合剂达到凝固点。

技术领域

本发明涉及一种用于制造飞行器涡轮机的由复合材料制成的叶片的方法。

背景技术

现有技术特别地包括文献FR-A1-2 956 057、FR-A1-3 029 134和FR-A1-3 051386。

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具有相对低质量的有益的机械性能。

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方法是RTM方法，缩写RTM是指树脂转移模塑(Resin Transfer Moulding)。

这是用于生产由基于树脂浸渍纤维的复合材料制成的部件的方法。这种方法例如用于制造风扇叶片，并且包括多个连续的阶段。

首先，将纤维编织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。

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非常流体的树脂时，该树脂也能够穿透预制件的纤维。在聚合方法的过程中，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。

为了制造例如用于涡轮机风扇的叶片，预制件通过编织而制成，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。

复合材料的轮叶相对脆弱，并且特别是对冲击敏感，并且已知通过附接和固定到轮叶的前缘的金属护罩来保护该复合材料的轮叶。

护罩可以通过两种方式附接到轮叶上。第一种方式是在树脂聚合之后，将护罩胶粘到轮叶上。然后，胶水呈糊状物的形式。

另一种方式是通过将护罩与纤维预制件共模塑来固定护罩。将预制件布置在模具中，并且将护罩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罩发生接触，以确保在聚合和固化之后将护罩固定到轮叶上。

本发明涉及对该第二技术的改进，其中护罩和预制件进行共模塑。

申请人寻求通过结合两种现有技术并因此除了将护罩与轮叶共模塑之外还使用粘合剂来优化护罩的附接。粘合剂插入在护罩和轮叶的前缘之间。

在这种情况下，树脂和粘合剂是可聚合的。粘合剂具有不同于树脂的流变特性。粘合剂通常在比树脂更低的温度下开始固化。当模具加热到注射树脂的高温时，就会达到该温度。在树脂注射时聚合过快的粘合剂不能使得树脂和粘合剂之间具有有效的共粘合，并降低护罩在轮叶上的机械强度。

本发明提供了一种简单、有效且经济的解决方案，以确保护罩在轮叶上的正确定位和最佳机械强度。

发明内容

本发明提出了一种用于制造涡轮机，特别是飞行器涡轮机的由复合材料制成的叶片的方法，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罩，该方法包括以下步骤：

a)将由三维编织纤维制成的预制件布置在模具中，护罩定位在预制件的用于形成轮叶的前缘的边缘上，并且可聚合的粘合剂插入在护罩和预制件的边缘之间，