[发明专利]用于由复合材料制成的涡轮机部件的预制件的制造方法和相应部件

说明书

本发明涉及由复合材料制成的部件(12)的制造方法，该部件特别是涡轮机(1)的部件，该方法包括以下步骤：‑生产具有纤维增强体的预制件(20)，该预制件包括第一纤维部分(21)和第二纤维部分(22)，‑将受压的基体注射到注射模具(40)的注射腔室(41)中，预制件(20)布置在所述注射腔室中，以及‑聚合预制件(20)。根据本发明，所述方法在注射步骤之前包括定位柔性袋(30)的步骤，所述柔性袋装有流体并且布置在第一纤维部分(21)和第二纤维部分(22)之间，流体旨在在聚合步骤期间对流体的预制件(20)施加额外的压力。

技术领域

本发明涉及由复合材料制成的部件的领域，该复合材料来自由基体致密化的纤维增强体，该部件特别是涡轮机部件。

背景技术

现有技术包括文献EP-A1-0 465 169、US-A-4 720 244、US-A-4 169 749和FR-A1-2 940 173。

众所周知，各种涡轮机部件，特别是飞行器涡轮机部件，可以由复合材料制成，以提高它们的热机械阻力能力并减轻它们的重量。复合材料可由预制件或织物制成，该预制件或织物旨在形成纤维增强体并嵌入基体中。

复合材料可以是整体类型的或者它可以包括芯部以便形成复合夹层材料。复合夹层材料为最终部件提供了刚度和轻便性，并且长期以来一直是允许结合这两个特性的唯一方案。实际上，在两个整体纤维增强皮或层(由树脂致密化或未由树脂浸渍)之间插入蜂窝状芯部，例如蜂窝状结构或泡沫，一方面可以显著增加最终部件的弯曲刚度，另一方面，通过在机械负荷较低的中心(用于芯部)引入低密度材料来同时控制质量。然而，由于制造问题、过度应力或对表面的冲击，夹层复合材料可能具有低抗分层性。

对于结构涡轮机部件，例如出口导向扇叶(Outlet Guide Vane，OGV)，其抗分层性必须很高，该出口导向叶片旨在在气体发生器和支撑气体发生器的机舱之间传递力，并对通过气体发生器的外壳和机舱界定的次级管道中的次级气流进行整流。使用通过三维编织物(三维编织物的线相互缠绕并在厚度上变化)生产并嵌入液体注射式基体(例如树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding，RTM)方法)以及充当芯部的泡沫中的纤维增强材料的使用是一种令人关注的方案，以降低多层结构的分层的敏感性，同时提供所需的弯曲刚度。在将基体注射到包括预制件的注射壳体中期间，由基体注射装置施加以便输送基体的压力可能不足以使基体的浸渍均匀。这会导致多孔区域，从而弱化最终部件，甚至导致最终部件报废。另一方面，太大的压力会导致注射装置上的应力更高，这会导致基体泄漏或最终部件的几何形状错误。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够改进复合涡轮机部件的制造方法的方案，以在简单且经济的同时减少特别是由复合材料制成的部件中的孔隙率缺陷。

根据本发明，这通过用于制造由复合材料制成的特别是用于涡轮机的部件的方法来实现，该方法包括以下步骤：

-生产具有纤维增强体的预制件，该预制件包括第一纤维部分和第二纤维部分，

-在压力下将基体注射到注射模具的注射壳体中，预制件布置在该注射壳体中，以及

-聚合预制件，

该方法在注射步骤之前包括定位容纳流体并且布置在第一纤维部分和第二纤维部分之间的柔性袋的步骤，该流体旨在在聚合步骤期间对预制件施加额外的压力。