CN104039523A - 面板及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

基于聚合物的材料和工艺，所述材料和工艺适用于生产面板(10)，例如，用于涡轮风扇发动机的风扇防护罩耐磨密封件(12)中的面板。所述工艺包括：将可膨胀泡沫材料的组分引入到连续成形设备(30)中，所述连续成形设备连续地将所述组分合成为部分固化复合聚合物材料；然后通过所述连续成形设备连续地形成所述部分固化复合聚合物材料，以产生连续模型(50)，所述连续模型具有横跨所述连续成形设备的连续成形方向的恒定截面形状。然后使所述连续模型的一部分变形以产生预成型件(62)，并且在受限体积(60)内固化所述预成型件以使所述预成型件膨胀并产生所述面板(10)。

Description

面板及其生产工艺

相关申请案的交叉引用

本专利申请案要求2011年8月16日提交的第61/524,218号美国临时专利申请案的权益，所述申请案的内容以引用方式并入本说明书中。

背景技术

本发明总体上涉及复合材料以及涉及适用于从复合材料生产部件的工艺。确切地说，本发明涉及一种材料和工艺，所述工艺用于使所述材料的组分经历合成和成形以产生预成型件，例如，所述预成型件可以固化以产生适用于燃气涡轮发动机的风扇部分中的耐磨密封件中的面板。

燃气涡轮发动机的一般操作原理大体上是在所述发动机的压缩机部分中压缩空气，然后将压缩空气输送到所述发动机的燃烧器部分，在其中将燃料添加到空气中并且点燃所得的空气/燃料混合物。之后，将所得的燃烧气体输送到所述发动机的涡轮机部分，在所述涡轮机部分中，涡轮机转子提取一部分燃烧过程产生的能量来驱动所述发动机的压缩机部分。

涡轮风扇发动机在所述发动机的前部具有风扇，用于压缩进入空气。压缩空气的一部分经由所述压缩机部分输送到燃烧器部分中，而剩余部分则绕过压缩机和燃烧部分，经由旁通管输送到所述发动机的后部，其中旁通空气从风扇排气喷嘴排出以产生额外的推力。在广泛用于在亚音速下运行的大型飞机（包括商业航空公司所用的飞机）中的高旁通涡轮风扇发动机中，所述风扇相对较大，并且较大部分的压缩空气流过旁通管以产生由发动机产生的大部分推力。因此，风扇的运作对高旁通涡轮风扇发动机的推力和燃料消耗率（specific fuelconsumption，SFC）具有显著影响。对于航空公司而言，减少SFC对于减少航空公司的运营成本至关重要。

在大多数涡轮风扇发动机中，所述风扇内置在配备防护罩的风扇外壳中。所述防护罩围绕所述风扇并且紧邻风扇叶片的尖端，以使所述防护罩用于输送进入空气流过风扇，以便进入所述发动机的大多数空气将受到风扇的压缩。但是，少部分的进入空气仍然能够从风扇叶片尖端与防护罩之间存在的径向间隙绕过风扇叶片。在飞机涡轮风扇发动机中，尤其是在高旁通涡轮风扇发动机中，可以通过限制从此间隙绕过风扇叶片的空气量来显著影响SFC。

在飞机涡轮风扇发动机的常规运行期间，风扇叶片尖端非常有可能磨损防护罩。风扇叶片尖端与防护罩之间的磨损接触趋于增大防护罩与风扇叶片尖端之间的径向间隙，从而降低发动机效率。为了降低磨损对叶片尖端的损坏，防护罩中与风扇叶片尖端邻接的部分通常覆有耐磨材料，在与叶片尖端发生磨损时，所述材料能够以牺牲方式磨损掉。所述耐磨材料通常采用弓形面板或扇段的形式，其安装到所述防护罩上，以界定围绕所述风扇叶片的连续耐磨密封件。用于涡轮风扇发动机的风扇部分中的常见耐磨材料包括可膨胀材料，在加工成耐磨材料的过程中，所述可膨胀材料进行膨胀，以具有大体恒定的截面厚度（“径向厚度”）。如第5,388,959号美国专利中所述，已知的耐磨材料包括基于聚合物的材料，特别是极低密度复合泡沫材料，包括环氧树脂、微球囊和加固材料，例如短切聚合物纤维。

所述风扇部分、防护罩和耐磨面板被制造成具有特定公差，以最大限度地减小风扇叶片尖端与耐磨面板形成的耐磨密封件表面之间的初始径向间隙。在一些情况下，这些公差旨在避免叶片尖端与耐磨材料之间出现任何显著摩擦。例如，可以通过减小风扇叶片长度的变化、风扇盘径向位置的变化或者风扇外壳直径的变化来最大限度减小径向间隙。耐磨面板的内表面通常必须加工成防护罩组件所需的直径尺寸，尤其是在耐磨材料是上述在固化期间膨胀的耐磨材料类型时。

除了直径公差之外，为了维持与微小径向间隙相关的所需气动效率，耐磨面板通常成形为具有所需的流动通道几何结构，方法是形成与风扇叶片尖端轮廓紧密配合的表面轮廓。例如，每个耐磨面板可以成形为具有特定轴向轮廓，以便当在防护罩内组装时，由紧紧围绕风扇叶片的面板径向内表面界定的直径向发动机后部方向减小。但是，如果耐磨材料由上述类型的可膨胀泡沫材料构成，以使耐磨材料一开始具有大体恒定的截面厚度，则必须执行研磨或其他合适的加工操作以在耐磨面板的表面上形成所需的表面轮廓。固有地，此操作将产生废料、增加原材料成本，并且增加人力成本。传统可膨胀泡沫材料的另一个缺点是膨胀过程通常会使耐磨材料各处的密度大体恒定，而这并非用于涡轮风扇发动机的风扇部分中的耐磨面板所需的。

对于涡轮风扇发动机的风扇部分中的耐磨密封件而言，耐久性也是一个考虑因素。具体来说，位于风扇叶片上游的耐磨密封件区域更易受进入发动机的颗粒的直接冲击影响。尽管最有可能受风扇叶片磨损的耐磨密封件的区域通常需要使用低密度材料，但是较高密度的叶片在改进耐腐蚀性方面具有最佳效果。

鉴于以上内容，应认识到，所属领域不断追求改进风扇叶片防护罩的耐磨面板的性能，以期改进涡轮风扇发动机的SFC。但是，一个持续的挑战在于能否使用其几何结构必须能够一致地生产以具有相对复杂的轴向轮廓的耐磨面板来实现此类改进。

发明内容

本发明提供一种适用于用作风扇防护罩耐磨密封件的基于聚合物的材料，以及能够从所述材料生产耐磨密封件的工艺。

根据本发明的第一方面，提供了一种工艺，所述工艺包括将可膨胀泡沫材料的组分引入连续成形设备中，所述设备连续地将所述组分合成为部分固化复合聚合物材料。通过所述连续成形设备连续地形成所述部分固化复合聚合物材料，以产生连续模型，所述连续模型具有横跨所述连续成形设备的连续成形方向的恒定截面形状。然后使所述连续模型的一部分变形以产生预成型件，并且在受限（restricted）体积内固化所述预成型件以使所述预成型件膨胀并产生所述面板。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于生产耐磨面板的工艺，所述耐磨面板适用于组装在一起以形成涡轮风扇发动机的风扇部分中的耐磨密封件。所述工艺包括：将可膨胀泡沫材料的组分引入到挤出成形设备（extrusion apparatus）中，所述挤出成形设备连续地将所述组分合成为部分固化复合聚合物材料；通过所述挤出成形设备连续地形成所述部分固化复合聚合物材料，以形成连续模型，所述连续模型具有横跨所述挤出成形设备的连续成形方向的恒定截面形状。使所述连续模型的一部分变形以产生预成型件，所述预成型件的截面形状与所述连续模型不同，随后在受限体积内固化所述预成型件以使所述预成型件膨胀并产生所述面板。所述受限体积使所述面板的至少两个区域具有不同密度。

本发明的其他方面包括通过包括上述步骤的工艺产生的面板。

本发明的技术效果是能够一致地生产面板，包括耐磨面板，所述面板具有所需的几何形状，包括不均匀厚度内的复杂几何形状。借助本发明，还能够生产具有复杂几何形状（其有所需密度和密度梯度）的面板。

可以从以下详细说明中更好地理解本发明的其他方面和优点。

附图说明

图1是安装在涡轮风扇发动机的风扇部分中的耐磨面板的截面图。

图2是图1中所示的耐磨面板的透视图。

图3示出了能够用于生产面板的步骤，包括图1和图2所示的耐磨面板。

图4示意性地示出了一种挤出成形设备，所述挤出成形设备适用于产生连续模型，该连续模型能够经过处理以产生图1和图2所示的面板。

图5示意性地示出了一种工具，所述工具适用于通过成形加工使用图4所示挤出成形设备形成的连续模型来产生预成型件。

图6示意性地示出了一种工具，所述工具适用于固化使用图5所示工具产生的预成型件，以产生图1和图2所示的面板。

具体实施方式

图1和图2示意性地示出了可用于涡轮风扇发动机（包括高旁通涡轮风扇飞机发动机）中的耐磨面板10。本发明的耐磨面板并不限于图1和图2所示的构造。鉴于以上说明，还应清楚地认识到，本发明的材料和工艺并不限于制造耐磨面板，所述材料和工艺的其他应用也在本发明的范围内。

如图1所示，面板10是位于涡轮风扇飞机发动机的风扇部分内的防护罩组件12的一部分，所述防护罩组件围绕可旋转叶片13（图示了其中一片叶片的一部分）。如所属领域中所知，面板10可以是一系列面板（扇段）中的一个，当安装到防护罩组件12内时，所述面板界定连续的耐磨密封件，所述耐磨密封件适用于最大限度地减小与风扇叶片13的尖端之间的径向间隙13A（为便于说明，放大了径向间隙13A）。因此，面板10沿图2所示的周向呈弓形，以便当面板10与其他面板组装在一起时，可以构成一个连续的环状耐磨密封件。另外可以从图1中清楚地看出，耐磨面板10具有定型表面14，所述表面界定穿过风扇部分的空气流通道的外边界。面板10图示为沿位于面板10中与定型表面14相对的表面20上的粘合线18而粘合到支撑结构16。如图1和图2所示，面板10具有径向厚度（t），所述径向厚度界定在其表面14与20之间。面板10的径向厚度无需均匀，相反，其通常沿轴向改变，例如，如图1所示。

根据本发明的优选方面，耐磨面板10可以一致地生产以具有所需几何形状，包括不均匀厚度内的复杂几何形状。另一优选方面是耐磨面板10可以从预成型件产生，所述预成型件具有近终形状（nearnet-shape），以便在安装到防护罩组件12中之前，只需对面板10进行最少加工。本说明书中所述的“近终形状”是指大体类似于面板10的目标形状的几何形状，但是所述形状的大小可以不同，因为所述形状的大小与目标形状的尺寸标称不同。根据本发明的另一个优选方面，耐磨面板10内的区域可以具有不同密度。在图2中，此类差异图示为第一密度区域22和第二密度区域24，但是可以预期到存在其他区域。如图2所示，这些区域22和24由沿面板10的周向取向的线26划分，但是也可以沿其他方向划分，例如轴向。此外，如下文进一步详述，不需要也不必要进行不连贯的划分。但是，可以存在沿线26的密度梯度，所述密度梯度沿任一或两个轴向方向远远延伸过线26。最后，第一密度区域22图示为具有大于区域24的密度，但是并不必须在面板10内进行这种特定的、相对较高和较低密度设置。

使面板10的不同区域22和24内具有不同密度有利于改进面板10的一个或多个性能特征。例如，可以定制区域22和24内的密度、以及区域22和24在面板10内的相对大小和位置，以改进面板10的耐腐蚀性。具体来说，如果密度较大的区域22位于区域24的上游、并且可选地位于叶片13的上游，因而更易受到进入发动机的颗粒的直接冲击影响，则需要使密度较大的区域22以具有优于区域24的耐腐蚀性。

耐腐蚀面板通常由聚合物复合材料制成，具体来说，由可膨胀和可固化的复合泡沫材料制成，所述材料包括起泡剂（发泡剂），其非限定性实例包括受热膨胀的微球囊或微球体。但是，使用可膨胀泡沫材料会限制在面板10内获得特定径向厚度（t）的能力、以及在面板10的区域22和24内获得不同密度的能力。根据本发明的一个方面，对面板10的几何形状和密度进行控制的一种方法是使用连续成形工艺，例如可以通过挤出机、连续捏合机或其他类型的连续成形设备执行的连续成形工艺，以产生面板10的预成型件。

在一个非限定性实例中，图3示意性地示出了用于产生面板10的工艺步骤，其中包括使用挤出工艺产生面板10的预成型件。具体来说，挤出合适的输入材料以形成连续模型（挤出件），所述连续模型通常切割成特定长度，然后再变形产生预成型成件。随后通过对特定输入材料的预成型件执行适当固化来产生面板10。作为挤出工艺的结果，应清楚地了解，产生的预成型件可以具有各种几何构造。所述挤出件，因此从所述挤出件切割的各个部分，将具有横跨挤出方向的恒定截面形状，但是截面形状各处并不必须具有恒定厚度。可以在模具腔内执行挤压操作，以使所述预成型件具有所需几何形状。优选地在第二模具腔内执行固化操作，所述第二模具腔具有受限体积，在本发明的优选实施例中，允许所述预成型件膨胀到面板10的最终非均匀厚度。此外，所述模具腔的受限体积可以进行大小设置，以便限制预成型件的一个或多个区域的膨胀，例如，以便所述预成型件的有限区域能够在面板10内产生密度较大区域22。用于固化所述预成型件的模具可以是封闭式模具，例如自加热模具，而不是高压蒸汽固化，但是在某些情况下，高压蒸汽固化较为有利。

尽管可以使用多种基于聚合物的材料来生产面板10，但是优选的材料是能够在未固化时成形加工、挤出和塑造，并且能够形成为多种复杂几何形状的材料。为了用于生产面板10，所述面板包括适用于耐磨密封件的耐磨材料，特别值得注意的材料是基于环氧树脂的树脂体系，所述材料与催化剂（固化剂/加速剂）、提供机械性能的填料和纤维结合，并且进一步与一个或起泡剂结合，以得到能够通过热处理膨胀的可膨胀泡沫材料。尤其适合构成基于环氧树脂的树脂体系的组分包括，但不限于，双酚A二环氧甘油醚环氧树脂（其商业实例包括830和1002F，可购自迈图特用化学品公司（Momentive Specialty Chemicals））、双酚A（BPA）、功能化聚丁二烯（其商业实例是130MA13，可购自克雷瓦利有限公司（Cray Valley SA））、二羟基萘（DHN）、聚氧化烯胺类（其商业实例包括T-5000，可购自亨斯迈公司（HuntsmanCorporation））。尤其适用的催化剂包括固体固化剂，例如双氰胺（DICY）、叔铵盐（其商业实例是UR2T，可购自空气产品和化学品公司（Air Products and Chemicals,Inc.）），以及适用于固化环氧树脂体系的类似催化剂。适用的填料包括，但不限于，碳粉，并且适用的纤维增强材料包括，但不限于，聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺、聚酰胺（例如，尼龙）、聚醚砜等。适用的起泡剂包括，但不限于，封装在丙烯酸系共聚物内的异丁烷（其商业实例是091DU80微球体、可商购自阿克苏诺贝尔公司（Akzo Nobel））。基于环氧树脂的树脂体系的其他所需组分包括硬化剂，例如DYHARDS100，可商购自阿兹肯化工公司（AlzChem AG）。

图4示意性地示出了挤出机系统30，所述挤出机系统是一种连续成形设备，可用于产生图1和图2所示耐磨面板10的预成型件。挤出机系统30在图4中图示为包括同向旋转、互相啮合式双螺杆挤出机32，在所述挤出机内，可膨胀泡沫材料的组分可以连续合成以形成部分固化复合聚合物材料，所述材料实际上是可膨胀泡沫材料。所述复合聚合物材料随后经由挤出模具34从挤出机32排出。可膨胀泡沫材料的液体组分，例如树脂体系，可以在液体混合罐36内预混合，然后再输送到挤出机32中。罐36可以包括任何合适类型的混合器，例如罗斯混合器或者类似的批处理罐。在一个非限定性示例中，泡沫材料的环氧树脂和苯酚组分可以在高温（例如约110℃）下混合，然后冷却（例如约75℃到80℃），再输送到挤出机32。尽管图4所示在罐36内混合的液体组分被立即输送到挤出机32，但是所述组分可以打包储存和/或装运以进行后续处理。但是，在重新加热泡沫材料以输送到挤出机32的过程中，所述材料可能发生过早固化。

可以从图4中清楚地看出，可以将每种组分或者组分的特定组合单独输送到挤出机32中。为避免混合罐36内过早发生反应，挤出机系统30优选地设有至少一个单独的输送系统，用于在将罐36的内容物引入挤出机12的位置的下游输送泡沫材料的其他组分。例如，单独的输送系统38图示为罐38，用于将一种或多种额外的液体组分，例如，功能化聚丁二烯输送到挤出机32，以免混合罐36内的功能化聚丁二烯与诸如聚氧化烯胺类等树脂体系的其他液体组分之间过早发生反应。图4进一步示出了另一个单独的输送系统40，所述输送系统配置成在位于液体组分的引入位置之间的位置处，将可膨胀泡沫材料的多种固体组分输送到挤出机32。固体组分可以包括一种或多种固体催化剂、一种或多种起泡剂以及一种或多种填料和/或纤维材料看，其图示为容纳在料斗42和44内，然后经由能够引入可控量的固体组分的机械装置46供应到挤出机32。挤出机系统30进一步图示为包括真空泵48，所述真空泵可用于抽取在合成过程中俘获的残余空气。在挤出机32的下游端，可膨胀泡沫材料从挤出模具34挤出以形成连续模型（挤出件）50，所述连续模型沉积在传送器52或其他合适的传送装置上。

鉴于以上内容，挤出机32用于合成各种树脂以及可膨胀泡沫材料的固体组分，并且至少产生初始截面形状，所述截面形状能够形成面板10的预成型件。如果需要恒定截面形状，则挤出模具34可以产生预成型件所需的预固化尺寸或者面板10的近终形状，或者如果面板10需要具有截面形状与挤出模具34所产生的挤出件的截面形状不同的几何形状，则预成型件可以经历成形操作。例如，图3所示的工艺包括在挤出之后进行的变形步骤。可以执行所述变形步骤，以产生具有非恒定截面形状的预成型件，包括不恒定的厚度。

在一个适当变形过程的非限定实例中，图5示意性地示出了包括模具56的挤压设备54，所述模具包括模具半部58，所述模具半部一起界定模具腔60，所述模具腔配置成产生面板10的预成型件62的所需形状。预成型件62的所需形状可以包括与形成预成型件62的挤出件50不同的截面形状。这种差异可以在于与挤出件50的挤出方向平行或横跨的预成型件62的截面形状。尽管预成型件62图示为通过挤压操作形成，但是产生预成型件62的所需几何形状的其他方法也在本发明的范围内。

无论预成型件62的生产是否包括在挤出过程之后执行的成形步骤，预成型件62都能够具有更均匀的尺寸和成分，从而以较少碎屑和修整提高原材料成品率。此外，相对于通过堆叠平面泡沫材料层产生的预成型件，从预成型件62生产的面板10能够具有更可控的密度。例如，相对于从由堆叠层构成的预成型件产生的面板密度的阶跃变化，面板10可以形成为具有均匀或可变密度，其中面板10内存在密度梯度。例如，图6示意性地示出了模具64，预成型件62可以在所述模具内固化。模具64具有模具腔，所述模具腔由位于两个模具半部68的相对表面内的互补腔66界定。互补模具腔66共同限制预成型件62的可膨胀泡沫材料在固化过程中的膨胀，以便可以形成面板10的近终形状。在这种情况下，可以最大限度地降低对加工、研磨和其他固化后操作的要求。

在一个特定实例中，互补腔66的表面可以具有波状外形，以产生面板10的所需厚度（t）以及面板10的耐磨表面14所需的波状轮廓。腔66界定一个受限体积，其中预成型件62的可膨胀泡沫材料能够在固化期间膨胀，并且在此情况下，不仅界定面板10的近终形状，同时还影响在模具64中从预成型件62产生的面板10的密度分布。例如，模具腔的大小可以经过设置，以使位于模具腔的一个区域70A内的预成型件62的较薄部分62A能够相对于位于模具腔的另一区域70B内的预成型件62的较厚部分62B进行更大程度的膨胀，从而使从较薄部分62A产生的面板10的区域24的密度小于从较厚部分62B产生的面板10的区域22的密度。还可以通过操作模具56来影响面板10内的密度，以在预成型件62内通过热方法形成或修改密度梯度。例如，一个模具半部58可以相对于另一半58更迅速受热和/或保持在较高温度下，以便在预成型件62中与较低温度模具半部58相邻的部分内的起泡剂之前，预成型件62中与较高温度模具半部58相邻的部分内的起泡剂先发生反应并膨胀。

通过挤出（或者其他连续成形工艺）生产预成型件的优点还包括预成型件62和面板10内贯穿厚度的均匀性有所提高，因此预成型件62内不存在由堆叠层构成的预成型件中可能存在的间隙、褶皱等。挤出的预成型件62还较不易遭受在层处理时可能引入的污染和外物损伤（FOD），并且可以生产为具有相对于堆叠层的较小表面积。预成型件62还可以为大量安置提供更易管理的绿色材料。预成型件62还可以生产为具有减少与模具腔66的表面的接触的原位纹理。最后，界定面板10的表面20的模具腔66可以设有肋材72（图6）或者其他表面特征，其能够在面板10（图2）的表面20中形成流动通道74，以便在将面板10粘合到其支撑结构16的过程中促进粘合剂的流动。

尽管上述预成型件62产生为具有产生面板10的足够厚度，但是堆叠以上述方式产生的多个预成型件62以产生面板10也在本发明的范围内。例如，可以按照预定模式拆卸修理相对较薄的预成型件62，以产生随后能够在模具内固化的绿色预成型件。

尽管已根据特定实施例描述本发明，但是可以清楚地了解到，所属领域中的技术人员可以采用其他形式。例如，面板10、防护罩组件12和预成型件62的物理构造可以与图示的不同，并且可以使用与描述不同的材料和工艺。因此，本发明的范围仅受随附的权利要求书限制。

Claims (20)

1.一种用于生产面板的工艺，所述工艺包括：

将可膨胀泡沫材料的组分引入到连续成形设备中，所述连续成形设备连续地将所述组分合成为部分固化复合聚合物材料；

通过所述连续成形设备连续地对所述复合聚合物材料进行成形，以产生连续模型，所述连续模型具有横跨所述连续成形设备的连续成形方向的恒定截面形状；

使所述连续模型的一部分变形以产生预成型件；然后

在受限体积内固化所述预成型件，以使所述预成型件膨胀并产生所述面板。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述预成型件具有与所述连续模型不同的横截面形状。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中所述受限体积使所述面板的区域具有不同密度。

4.根据权利要求1所述的工艺，其中所述受限体积使所述面板的区域具有不同密度和厚度。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述连续成形设备是挤出成形设备。

6.根据权利要求5所述的工艺，其中所述可膨胀泡沫材料的所述组分包括液体和固体组分，所述液体和固体组分在所述挤出成形设备内组合。

7.根据权利要求1所述的工艺，其中所述变形步骤在模具中执行。

8.根据权利要求1所述的工艺，其中所述固化步骤在模具中执行，并且所述受限体积是所述模具内的模具腔。

9.根据权利要求1所述的工艺，其中所述面板是耐磨面板。

10.根据权利要求9所述的工艺，进一步包括将所述耐磨面板作为防护罩组件的一部分安装在涡轮风扇发动机的风扇部分内。

11.一种通过权利要求1所述工艺生产的面板。

12.一种用于生产耐磨面板的工艺，所述耐磨面板适用于组装在一起以形成涡轮发动机的风扇部分内的耐磨密封件，所述工艺包括：

将可膨胀泡沫材料的组分引入到挤出成形设备中，所述挤出成形设备连续地将所述组分合成为部分固化复合聚合物材料；

通过所述挤出成形设备连续地形成所述复合聚合物材料，以产生连续模型，所述连续模型具有横跨所述挤出成形设备的连续成形方向的恒定截面形状；

使所述连续模型的一部分变形以产生预成型件，所述预成型件具有与所述连续模型不同的截面形状；然后

在受限体积内固化所述预成型件，以使所述预成型件膨胀并产生所述面板，所述受限体积使所述面板的至少两个区域具有不同密度。

13.根据权利要求12所述的工艺，其中所述受限体积使所述面板的区域具有不同密度和厚度。

14.根据权利要求12所述的工艺，其中所述可膨胀泡沫材料的所述组分包括液体和固体组分，所述液体和固体组分在所述挤出成形设备内组合。

15.根据权利要求12所述的工艺，其中所述变形步骤在模具中执行。

16.根据权利要求12所述的工艺，其中所述固化步骤在模具中执行，并且所述受限体积是所述模具内的模具腔。

17.根据权利要求16所述的工艺，其中所述模具腔的大小经过设置，以使所述预成型件的较薄部分相对于所述预成型件的较厚部分进行更大程度的膨胀，其结果是从所述较薄部分产生的所述面板的第一区域的密度小于从所述较厚部分产生的所述面板的第二区域的密度。

18.根据权利要求12所述的工艺，其中所述可膨胀材料的所述组分包括环氧树脂体系、聚丁二烯、至少一种纤维材料以及至少一种起泡剂。

19.根据权利要求12所述的工艺，进一步包括将所述耐磨面板作为防护罩组件的一部分安装在涡轮风扇发动机的风扇部分内。

20.一种通过权利要求12所述工艺生产的面板。