JP2014152760A - ファンブレードの製造方法および製造装置 - Google Patents
ファンブレードの製造方法および製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014152760A JP2014152760A JP2013025808A JP2013025808A JP2014152760A JP 2014152760 A JP2014152760 A JP 2014152760A JP 2013025808 A JP2013025808 A JP 2013025808A JP 2013025808 A JP2013025808 A JP 2013025808A JP 2014152760 A JP2014152760 A JP 2014152760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fan blade
- material plate
- mold
- fibers
- blank holder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 131
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 82
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 abstract description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 3
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
- B29C70/18—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length in the form of a mat, e.g. sheet moulding compound [SMC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
- B29C70/20—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
- B29C70/202—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres arranged in parallel planes or structures of fibres crossing at substantial angles, e.g. cross-moulding compound [XMC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/467—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements during mould closing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
- B29C70/541—Positioning reinforcements in a mould, e.g. using clamping means for the reinforcement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
- B29C70/56—Tensioning reinforcements before or during shaping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/282—Selecting composite materials, e.g. blades with reinforcing filaments
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
- F04D29/324—Blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
- F04D29/388—Blades characterised by construction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
- B29K2307/04—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
- B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/36—Application in turbines specially adapted for the fan of turbofan engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/50—Building or constructing in particular ways
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
- F05D2300/6034—Orientation of fibres, weaving, ply angle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
【解決手段】複数平行に配向された主繊維71と、主繊維71に交差して複数平行に配向された副繊維72と、これら主繊維71および副繊維72を一体化する樹脂とを有する素材板7を、樹脂が軟らかくなる温度まで加熱した状態で、枠状のブランクホルダ8で挟持し、ブランクホルダ8で挟持した素材板7を、主繊維71の方向をファンブレード型6bの長手方向Yに合わせて、ファンブレード型6bに押し付けることで、素材板7に主繊維71の方向に沿った適度なテンションを付与し、皺の発生を抑制する。
【選択図】図2
Description
図1に、ファンブレードを備えたターボファンエンジン1の概略側断面図を示す。ターボファンエンジン1は、推力の大部分を発生させるファン2と、ファン2の後方に配置されファン2を駆動するためのタービンを備えたコアエンジン3とから構成されている。
ファン2は、周方向に間隔を隔てて配置された複数のファンブレード21を備えており、ファン2の周囲には、ファン2を囲むようにして略円筒状に形成されたファンケース4が配設されている。ファンケース4は、コアエンジン3のケーシング30に、周方向に間隔を隔てて複数配設されたストラット(支柱)5を介し、取り付けられている。ファンケース4内に収容されるファン2は、ファンシャフト39に取り付けられたファンディスク22と、ファンディスク22に周方向に間隔を隔てて複数配設された複数のファンブレード21とを備えている。ファンブレード21は、空力特性を考慮して大きく捻れた形状となっている。以下、ファンブレード21の製造方法および製造装置について説明する。
図2に、ファンブレード型6b(以下、下型6bとも言う)と、それに押し付けられる素材板7とを示す。素材板7は、複数平行に配向された主繊維71と、主繊維71に交差して複数平行に配向された副繊維72と、主繊維71および副繊維72を一体化する樹脂とを有する。このように繊維71、72によって樹脂が強化された素材板7が、以下に述べるようにして複数(例えば8〜16枚)積層して貼り合わされ、複合材(FRP:Fiber Reinforced Plastics、例えば、CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics)製のファンブレード21が製造される。なお、積層される素材板7同士の間に、必要に応じて熱可塑性樹脂からなるインターリーフを介在させ、層間の密着力の向上を図ってもよい。
図3は、ファンブレード21を製造するためのサーモフォーム装置TFの概略断面図である。素材板7は、サーモフォーム装置TFによって三次元形状に成形される。サーモフォーム装置TFは、ファンブレード型(下型)6bと、成形品の上面の形状が転写されたペアファンブレード型6a(以下、上型6aとも言う)と、素材板7を挟持するブランクホルダ8と、素材板7を加熱するヒータ9とを備えている。上型6aと下型6bとで、一つのファンブレード型ユニット6が構成される。
図4(a)はファンブレード型(下型)6bおよびロアーブランクホルダ8bの平面図、図4(b)は同じく側面図、図5は、図4に示す下型6bおよびロアーブランクホルダ8b、1次曲げされた素材板7を示す斜視図である。また、図6は、図4及び図5に示す下型6bおよびロアーブランクホルダ8bに素材板7を配置し、素材板7の引っ張り量を矢印の長さで表した説明図である。また、図7は図6に示す下型6bおよびロアーブランクホルダ8bの部分断面図であり、(a)は下型6bの長手方向端部における幅方向中央部(引っ張り量が大きい部分)での部分断面図、(b)は下型6bの長手方向端部における幅方向両端部(引っ張り量が小さい部分)での部分断面図である。下型6bは、複数の素材板7を積層して成るファンブレード21の内の成形すべき一層の形状が転写されたファンブレード部64(ドットで示す部分)と、ファンブレード部64の周囲に沿って形成され成形すべきファンブレード21の形状ではない余肉部65とを有する。かかる下型6bは、ロアーブランクホルダ8bに上下方向に貫通形成された下型貫通孔82に、スライド可能に挿通されている。
図6、図7に示すように、下型6bの余肉部65は、ファンブレード部64の周囲に均等に設定されているわけではなく、下型6bの長手方向端部における幅方向中央部65xと、下型6bの長手方向端部における幅方向両端部65yとで、断面形状が異なっている。ここで、幅方向とは、下型6bの長手方向Y(図4(a)参照)と直交する方向であり、断面形状とは、余肉部65を素材板7の押付け方向(上下方向)で切断した際の形状である。
先ず、図4および図5に示すロアーブランクホルダ8bを、その頂面が下型6bよりも上方に位置するまで、上方に移動させる(図3参照)。そのロアーブランクホルダ8bの頂面に、素材板7をヒータ9等によって可塑温度以上に加熱した状態で図6に示すように載置する。ここで、ファンブレード21は既述のように空力特性を向上させるために大きく捻れているため、その形状が転写された下型6bも捻れた形状となっている。具体的には、下型6bは、図5に示すように、長手方向に間隔を隔てた峰部66を有すると共に峰部66同士を結ぶ稜線部67を有する形状(略馬鞍状)となっている。このため、サーモフォーム成形工程において、素材板7を平板形状のまま下型6bに押し付けようとすると、下型6bの峰部66から点接触が始まり、峰部66同士の間の稜線部67が対向する素材板7の中央部に適切なテンションが掛からず、皺の原因となる。
本発明の変形例を図8、図9に示す。図8は変形例に係る下型6bおよびロアーブランクホルダ8bに1次曲げされた素材板7を載置した状態の平面図を示し、図9は図8の要部側断面図である。図8に示すように、ロアーブランクホルダ8bの頂面(アッパーブランクホルダ8aとの対向面)に、下型6bの長手方向端部の外側に位置して、下型6bの長手方向と交差する方向にビード状に形成された凸部83が設けられ、この凸部83に合わせて、アッパーブランクホルダ8aの下面に、凹部84(図9参照)が設けられている。これら凸部83および凹部84は、下型6bの長手方向と略直交して交差する方向に形成されている。なお、凸部83および凹部84は、上下で凹凸が逆となっていてもよい。
21 ファンブレード
6 ファンブレード型ユニット
6a ペアファンブレード型(上型)
6b ファンブレード型(下型)
64 ファンブレード部
64x 幅方向中央部
64y 幅方向両端部
65 余肉部
66 峰部
67 稜線部
7 素材板
71 主繊維
72 副繊維
7a 長手方向端部
7b 長手方向に直交する方向の端部
7x 幅方向中央部分
7y 幅方向両端部分
8 ブランクホルダ
8a アッパーブランクホルダ
8b ロアーブランクホルダ
83 凸部
84 凹部
Claims (6)
- 複数平行に配向された主繊維と、該主繊維に交差して複数平行に配向された副繊維と、これら主繊維および副繊維を一体化する樹脂とを有する素材板を、加熱した状態で枠状のブランクホルダで挟持し、
該ブランクホルダで挟持した素材板を、前記主繊維の方向をファンブレード型の長手方向に合わせて、ファンブレード型に押し付けるようにした、ことを特徴とするファンブレードの製造方法。 - 前記ファンブレード型が、間隔を隔てた峰部を有すると共に該峰部同士を結ぶ稜線部を有する形状であり、
加熱した素材板を前記ファンブレード型に押し付ける前に、前記素材板が前記ファンブレード型の前記稜線部に沿って接触するように前記素材板を予め曲げておき、
このように曲げられた素材板を、前記ブランクホルダで挟持して、前記稜線部に沿った線接触から始まるように前記ファンブレード型に押し付ける、ことを特徴とする請求項1に記載のファンブレードの製造方法。 - 前記素材板を予め曲げておく形状を、可展面形状としたことを特徴とする請求項2に記載のファンブレードの製造方法。
- 加熱した素材板を前記ファンブレード型に押し付けると共に、押し付ける面と反対側の前記素材板の面に前記ファンブレード型と対を成すペアファンブレード型を押し付け、前記素材板をこれら2つの型の間に挟み込むようにした、ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のファンブレードの製造方法。
- 複数平行に配向された主繊維と、該主繊維に交差して複数平行に配向された副繊維と、これら主繊維および副繊維を一体化する樹脂とを有する素材板を、加熱した状態で挟持する枠状のブランクホルダと、
該ブランクホルダで挟持した素材板を、前記主繊維の方向をファンブレード型の長手方向に合わせて、ファンブレード型に押し付ける押付手段と、を備えたことを特徴とするファンブレードの製造装置。 - 前記ファンブレード型と対を成すペアファンブレード型を有し、
該ペアファンブレード型が、前記素材板の前記ファンブレード型に押し付けられる側の面とは反対側の面を前記ファンブレード型に向けて押し付けるように移動される、ことを特徴とする請求項5に記載のファンブレードの製造装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013025808A JP6121740B2 (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | ファンブレードの製造方法および製造装置 |
CN201480006594.5A CN104956090B (zh) | 2013-02-13 | 2014-02-13 | 风扇叶片的制造方法及制造装置 |
EP14751377.4A EP2957774B1 (en) | 2013-02-13 | 2014-02-13 | Production method for fan blades |
PCT/JP2014/053298 WO2014126138A1 (ja) | 2013-02-13 | 2014-02-13 | ファンブレードの製造方法および製造装置 |
CA2899392A CA2899392C (en) | 2013-02-13 | 2014-02-13 | Method of manufacturing fan blade and apparatus for manufacturing the same fan blade |
RU2015138998A RU2608770C1 (ru) | 2013-02-13 | 2014-02-13 | Способ изготовления лопасти вентилятора и устройство для изготовления лопасти вентилятора |
US14/812,746 US20150328844A1 (en) | 2013-02-13 | 2015-07-29 | Method of manufacturing fan blade and apparatus for manufacturing the same fan blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013025808A JP6121740B2 (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | ファンブレードの製造方法および製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014152760A true JP2014152760A (ja) | 2014-08-25 |
JP6121740B2 JP6121740B2 (ja) | 2017-04-26 |
Family
ID=51354137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013025808A Active JP6121740B2 (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | ファンブレードの製造方法および製造装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150328844A1 (ja) |
EP (1) | EP2957774B1 (ja) |
JP (1) | JP6121740B2 (ja) |
CN (1) | CN104956090B (ja) |
CA (1) | CA2899392C (ja) |
RU (1) | RU2608770C1 (ja) |
WO (1) | WO2014126138A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020093416A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 三菱重工業株式会社 | 積層体の成形方法及び成形治具 |
WO2022190312A1 (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 三菱重工業株式会社 | 賦形方法および賦形装置 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105003354B (zh) * | 2015-06-08 | 2017-01-25 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 双脉冲发动机用软质隔板的制备方法 |
EP3170651A1 (en) * | 2015-11-19 | 2017-05-24 | Airbus Operations GmbH | Manufacturing method for thermoforming a fiber-reinforced composite laminate |
US10105940B2 (en) * | 2016-04-18 | 2018-10-23 | The Boeing Company | Formation of composite laminates having one or more divergent flanges |
US20180172645A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | The Boeing Company | Methods for creating a wrinkle reference standard for use in inspecting composite structures |
US10759121B2 (en) | 2017-04-13 | 2020-09-01 | General Electric Company | Additive intensifier |
CN110678316A (zh) * | 2017-05-10 | 2020-01-10 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | 用于扫掠转子叶片的单向纤维预制件的连续剪切成型的设备 |
KR102140516B1 (ko) * | 2017-09-28 | 2020-08-03 | (주)엘지하우시스 | 드론용 블레이드 및 그 제조방법 |
WO2020081348A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | General Electric Company | Systems and methods of automated film removal |
US10815795B2 (en) * | 2018-12-20 | 2020-10-27 | General Electric Company | Pre-tension and retention structure for composite fan blade |
JP6766268B1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-10-07 | 株式会社Ihiエアロスペース | Frp成形システムと方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5277909A (en) * | 1975-12-24 | 1977-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vane for rotary machine |
JPS6330851B2 (ja) * | 1981-06-30 | 1988-06-21 | Showa Denko Kk | |
US20120230829A1 (en) * | 2009-11-17 | 2012-09-13 | Francois Benkler | Turbine or compressor blade |
JP2013018228A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Ihi Corp | ガスタービンエンジン用ブレードの製造方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2859936A (en) * | 1954-03-03 | 1958-11-11 | Cincinnati Testing & Res Lab | Compressor blade and method of forming same |
JPS57191496A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Hitachi Ltd | Impeller for use in fan and manufacture thereof |
JPH06368B2 (ja) | 1985-02-06 | 1994-01-05 | 株式会社吉野工業所 | サ−モフオ−ミング成形方法および金型装置 |
JP3286715B2 (ja) | 1992-12-15 | 2002-05-27 | 株式会社吉野工業所 | 詰め替え用容器及びその製造方法 |
JP2004084524A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ファンのブレード、ファン及びファンのブレードの補強方法 |
JP2006526734A (ja) * | 2003-06-04 | 2006-11-24 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 送風ファン |
FR2892339B1 (fr) | 2005-10-21 | 2009-08-21 | Snecma Sa | Procede de fabrication d'une aube de turbomachine composite, et aube obtenue par ce procede |
DE102007037649A1 (de) * | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils sowie faserverstärktes thermoplastisches Bauteil |
CA2719817C (en) * | 2008-03-28 | 2014-05-06 | Ihi Corporation | Gas turbine engine blade for aircraft and manufacturing method thereof |
DE102008020347B4 (de) * | 2008-04-23 | 2012-03-15 | Airbus Operations Gmbh | Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils und Verfahren |
FR2940172B1 (fr) * | 2008-12-18 | 2011-01-21 | Snecma | Procede de fabrication d'une aube de turbomachine |
JP5370046B2 (ja) | 2009-09-25 | 2013-12-18 | 株式会社Ihi | 航空機エンジン用ファン |
DK2752577T3 (da) * | 2010-01-14 | 2020-06-08 | Senvion Gmbh | Vindmøllerotorbladkomponenter og fremgangsmåder til fremstilling heraf |
CN102822531B (zh) * | 2010-03-15 | 2015-07-01 | 夏普株式会社 | 风扇、成型用模具和流体输送装置 |
US20120087801A1 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-12 | General Electric Company | Composite components and processes therefor |
-
2013
- 2013-02-13 JP JP2013025808A patent/JP6121740B2/ja active Active
-
2014
- 2014-02-13 CN CN201480006594.5A patent/CN104956090B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-02-13 CA CA2899392A patent/CA2899392C/en active Active
- 2014-02-13 RU RU2015138998A patent/RU2608770C1/ru active
- 2014-02-13 EP EP14751377.4A patent/EP2957774B1/en active Active
- 2014-02-13 WO PCT/JP2014/053298 patent/WO2014126138A1/ja active Application Filing
-
2015
- 2015-07-29 US US14/812,746 patent/US20150328844A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5277909A (en) * | 1975-12-24 | 1977-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vane for rotary machine |
JPS6330851B2 (ja) * | 1981-06-30 | 1988-06-21 | Showa Denko Kk | |
US20120230829A1 (en) * | 2009-11-17 | 2012-09-13 | Francois Benkler | Turbine or compressor blade |
JP2013018228A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Ihi Corp | ガスタービンエンジン用ブレードの製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020093416A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 三菱重工業株式会社 | 積層体の成形方法及び成形治具 |
JP7153548B2 (ja) | 2018-12-10 | 2022-10-14 | 三菱重工業株式会社 | 積層体の成形方法及び成形治具 |
WO2022190312A1 (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 三菱重工業株式会社 | 賦形方法および賦形装置 |
JPWO2022190312A1 (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-15 | ||
JP7351038B2 (ja) | 2021-03-11 | 2023-09-26 | 三菱重工業株式会社 | 賦形方法および賦形装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2899392A1 (en) | 2014-08-21 |
CA2899392C (en) | 2017-07-18 |
EP2957774A1 (en) | 2015-12-23 |
CN104956090B (zh) | 2017-09-26 |
CN104956090A (zh) | 2015-09-30 |
EP2957774A4 (en) | 2016-11-30 |
JP6121740B2 (ja) | 2017-04-26 |
EP2957774B1 (en) | 2019-04-03 |
RU2608770C1 (ru) | 2017-01-24 |
WO2014126138A1 (ja) | 2014-08-21 |
US20150328844A1 (en) | 2015-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6121740B2 (ja) | ファンブレードの製造方法および製造装置 | |
JP5901833B2 (ja) | ファンブレードの製造方法および製造装置 | |
KR101630584B1 (ko) | 섬유 강화 복합 재료 성형품의 제조 방법 및 섬유 강화 복합 재료 성형품 | |
JP5668874B2 (ja) | プリフォームの製造方法及び繊維強化樹脂成形品の製造方法 | |
KR101926945B1 (ko) | 섬유 강화 복합 재료 성형품 및 그 제조 방법 | |
CN102037247B (zh) | 飞机用燃气涡轮发动机的桨叶及其制造方法 | |
CN104619480B (zh) | 用于制造带凸缘的构件的设备和制造带凸缘的构件的方法 | |
US9649809B2 (en) | Wrinkle diffuser system for composites | |
JP2018531168A6 (ja) | 繊維複合材料から成る部品を製造するための方法 | |
JP2018531168A (ja) | 繊維複合材料から成る部品を製造するための方法 | |
JP2021014125A (ja) | 繊維強化樹脂構造物の製造方法、繊維強化樹脂構造物の製造システム及び繊維強化樹脂構造物 | |
JP7193282B2 (ja) | プリフォーム賦形方法及び複合材成形方法 | |
JP5017040B2 (ja) | プリフォームの製造方法および製造装置 | |
JP5162227B2 (ja) | プリフォームの製造方法 | |
TWI499499B (zh) | Method of manufacturing composite shell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161026 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170307 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170330 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6121740 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |