JP2016205376A5

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Publication number: JP2016205376A5
Application number: JP2016076296A
Authority: JP
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2036-04-06

Description

本発明の有利な実施形態によれば、異なる重畳された層の積層中に、少なくとも２つの層、好ましくは複数の層、より好ましくは各々の層の前記第２の基準マーキングが重畳され、及び／または一致させられる。

本発明の有利な実施形態によれば、前記予備成形体は、略半管体の形状をとり、前記投射するステップ（ｂ）の間に、前記被照射マークが、前記半管体の軸線を含む面に対して何れかの側に配置された２つの移動可能なレーザによって投射される。

本発明はまた、複合構造の壁材、特に軸流タービンエンジンのコンプレッサの複合構造ケーシングの壁材の繊維性予備成形体を形成するために繊維層を積層するための、少なくとも１つの前記繊維層が表面上に分布配置された基準マーキングを有する、取り付けシステムであって、繊維層を積層するためのテンプレートと、前記テンプレート上に少なくとも１つの光線を投射するための光デバイスと、前記光デバイスのための制御ユニットとを含み、前記制御ユニットは、前記光デバイスの位置付けの間に、前記光デバイスが少なくとも２つの被照射マークを各層の上に投射するように光デバイスを制御するべく構成され、前記被照射マークは、前記層の前記基準マーキングが前記予備成形体において占めるべき位置を示すべく適合されていることを特徴とする取り付けシステムに関する。

Claims

複合構造壁材（１３４）の強化用予備成形体（１４０）を製造するために繊維層（１４２）を積層する、反復的に実施される方法であって、
（ａ）積層用テンプレート（５０）上またはその前に積層された前の層の上に繊維層（１４２）を追加するステップ（１１０）であって、追加された前記繊維層（１４２）は、少なくとも第１の基準マーキング（４０）及び第２の基準マーキング（４４）を含む、表面上に分布配置された基準マーキング（４０、４４、４８）を有する、該ステップと、
（ｂ）追加された前記層の上に少なくとも２つの被照射マーク（４２、４６、３８）を投射するステップ（１１２）であって、前記少なくとも２つの被照射マーク（４２、４６、３８）は、第１のマーク（４２）及び第２のマーク（４６）を含み、前記被照射マーク（４２、４６、３８）は、前記予備成形体（１４０）において対応する前記基準マーキング（４０、４４、４８）が占めるべき所定の位置を、前記層（１４２）の上に描くべく適合される、該ステップと、
（ｃ）追加された前記層（１４２）を前記被照射マーク（４２、４６、３８）に対して動かすステップ（１４２）であって、前記層を、前記第１の基準マーキング（４０）が対応する前記第１のマーク（４２）に一致するように動かす、該ステップと、
（ｄ）追加された前記層（１４２）を位置調節するステップ（１１６、１１８）であって、前記層を、前記第２の基準マーキング（４４）が対応する前記第２のマーク（４６）に一致するように動かす、該ステップとを含み、
前記ステップ（ａ）〜（ｄ）を反復して行い、繊維層（１４２）の積層体（１４８）を形成して、前記予備成形体（１４８）を形成し、
前記位置調節するステップ（ｄ）（１１６、１１８）が、追加された前記層（１４２）を、伸張させること、または収縮させることにより変形させるステップ（１１８）であって、前記第２の基準マーキング（４４）が、前記第２のマーク（４６）に一致するように行う、該ステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法であって、
前記位置調節するステップ（ｄ）（１１６、１１８）が、追加された前記層（１４２）の少なくとも一部を、前記第１のマーク（４２）を中心として回転させるステップ（１１６）を更に含むことを特徴とする方法。
請求項１または２に記載の方法であって、
加えられた前記層（１４２）を動かすステップ（ｃ）（１１４）の最終段階において、加えられた前記層（１４２）をロックするためのくさび状部を位置決めするステップであって、前記くさび状部は、前記第１の基準マーキング（４０）に対して適用される、該ステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記投射するステップ（ｂ）（１１２）が、加えられた前記層（１４２）の上に、第３の被照射マークを含む少なくとも３つの被照射マーク（４２、４６、３８）を投射するステップを含み、
前記位置調節するステップ（ｄ）（１１６、１１８）が、加えられた前記層（１４２）に対して動かすこと、及び／または回転させること、及び／または変形させることを、部分的または全体的に行うステップであって、前記第３の被照射マークが、前記層上の第３の基準マーキングに一致するように行う、該ステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法であって、
前記投射するステップ（ｂ）が、少なくともＮ個（Ｎは正の整数）の被照射マーク（４２、４６、３８）を加えられた前記層（１４２）に投射するステップであって、前記層（１４２）が、少なくともＮ個の対応する基準マーキング（４０、４４、４８）を含む、該ステップを含み、
前記位置調節するステップ（ｄ）（１１６、１１８）が、１組の基準マーキングがそれらに対応する被照射マーク（４２、４６、３８）に一致するように前記１組の基準マーキング（４０、４４、４８）を動かすステップであって、前記一致は、前記第１の基準マーキング（４０）に近い順に、漸次確立されるように行うことができる、該ステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
少なくとも１つの、または各々の繊維層（１４２）が、２つの直交する方向に織り合わせされた繊維糸（１５０）で織られた層（１４２）であることを特徴とする方法。
請求項６に記載の方法であって、
前記追加するステップ（ａ）（１１０）の間、及び／または前記位置調節するステップ（ｄ）（１１６、１１８）の間に、前記織られた糸（１５０）を傾斜を変え、及び／または前記基準マーキング（４０、４４、４８）の少なくとも一部を、互いに近づけるか、離れるように動かすステップを含むことを特徴とする方法。
請求項６または７に記載の方法であって、
前記追加するステップ（ａ）（１１０）の前に、前記層（１４２）を、直交する糸（１５０）が、互いにある角度をなすように傾斜させるステップを含み、
前記位置調節するステップ（ｄ）（１１６、１１８）の間に、同じ糸（１５０）が、少なくとも部分的に再度直交する状態となるようにするステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法であって、
前記層を予備成形するステップであって、前記層（１４２）が、予備成形体（１４０）の形状に一致するようにし、前記層（１４２）は、三次元に織られたものであり得る、該ステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記基準マーキング（４０、４４）は、点を含み、前記被照射マーク（４２、４６）は、前記点の各々の位置を示す、及び／または点を形成するように構成されていることを特徴とする方法。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法であって、
前記基準マーキング（４０、４４、４８）が、多角形を有し、
前記被照射マーク（４２、４６、３８）が、前記多角形に対応する多角形を形成することを特徴とする方法。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法であって、
前記基準マーキング（４０、４４、４８）が、格子パターンであり得る交絡パターンを形成し、
前記被照射マーク（４２、４６、３８）が、前記格子パターンであり得る前記交絡パターンを再生することを特徴とする方法。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法であって、
前記基準マーキング（４０、４４、４８）が、トレーサ糸（４８）を含み、前記トレーサ糸（４８）が、前記層（１４２）を貫通するものであり得ることを特徴とする方法。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法であって、
前記基準マーキング（４０、４４、４８）が、同じピッチを有する、及び／または同じ角度で掃引される渦巻き曲線を含むことを特徴とする方法。
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法であって、
前記追加するステップ（ａ）（１１０）に加えて、追加された前記層（１４２）を、前記テンプレート（５０）、または前記前の層を中心とするように位置付けるステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法であって、
前記壁（１３４）の前記予備成形体（１４０）の厚さ方向において、前記層（４２）の前記基準マーキング（４０、４４、４８）が、前記基準マーキング（４０、４４、４８）の複数の組を形成し、前記基準マーキング（４０、４４、４８）の複数の組のなかの少なくとも１つの組、または各組が、前記基準マーキング（４０、４４、４８）を含み、基準マーキング（４０、４４、４８）の積層を形成することを特徴とする方法。
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法であって、
前記予備成形体（１４０）は、中央軸を含み、前記第１のマーク（４２）は、前記中央軸（１４）上に配置されることを特徴とする方法。
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法であって、
前記予備成形体（１４０）が、半径及び／または直径が変わる円形または円の弧をなす形状で、前記第１のマーク（４２）が、最大半径及び／または最大直径を有する位置上に配置されることを特徴とする方法。
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法であって、
前記予備成形体（１４０）が、頂点を有する主表面を有し、前記第１のマーク（４２）は、前記頂点上に配置されることを特徴とする方法。
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記予備成形体（１４０）は、管または管の環状部分を形成し、前記予備成形体（１４０）は、直交する糸（１５０）で織られた層（１４２）を含み、前記織られた層（１４２）は、前記管の軸（１４）に対して０度及び９０度をなすように配置された糸（１５０）、及び／または前記管の軸（１４）に対して−４５度及び＋４５度をなすように配置された糸（１５０）を含むことを特徴とする方法。
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法であって、
異なる重畳された層（１４２）の積層中に、少なくとも２つの層（１４２）の前記第１の基準マーキングが重畳され、及び／または一致させられることを特徴とする方法。
請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法であって、
異なる重畳された層（１４２）の積層中に、少なくとも２つの層（１４２）の前記第２の基準マーキングが重畳され、及び／または一致させられることを特徴とする方法。
請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法であって、
前記投射するステップ（ｂ）（１１２）の間に、前記被照射マーク（４２、４６、３８）が、少なくとも１つの移動可能な光源（５８）によって投射され、前記光源は、そのビーム（６０）が、追加された前記層（１４２）の表面を掃引し、前記層の基準マーキング（４０、４４、４８）の各々に達するように投射され、前記光源（５８）は、制御ユニット（６２）によって制御され得ることを特徴とする方法。
請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記予備成形体（１４０）は、半管体の形状をとり、
前記投射するステップ（ｂ）（１１２）の間に、前記被照射マーク（４２、４６、３８）が、前記半管体の軸線（１４）を含む面に対して何れかの側に配置された２つの移動可能なレーザによって投射されることを特徴とする方法。
軸流タービンエンジン（２）の低圧コンプレッサ（４）の複合構造ケーシング（２８）の壁である複合構造の壁材（３４）であって、
前記壁材（３４）は、有機マトリクスおよび繊維性予備成形体（１４０）を含み、前記予備成形体（１４０）は繊維層（１４２）の積層体を含み、それらの繊維層の表面には基準マーキング（４０、４４、４８）が分散配置され、
前記壁材（３４）は更に、ある層（１４２）の基準マーキング（４０、４４、４８）が、前記積層体の別の層（１４２）の基準マーキング（４０、４４、４８）と一致する領域を含み、
前記壁材が、前記層（１４２）の前記積層体によって強化された複合体の取り付けフランジ（３０）を備えた縁部を含み、前記フランジ（３０）内で基準マーキングが平行な複数の線を形成していることを特徴とする壁材。
請求項２５に記載の壁材（３４）であって、
前記壁材が、層（１４２）が、前記積層体（１４８）の他の層（１４２）の基準マーキング（４０、４４、４８）とそれぞれ一致する複数の基準マーキング（４０、４４、４８）を含む領域を含むことを特徴とする壁材。
請求項２５または２６に記載の壁材（３４）であって、
互いに一致した基準マーキング（４０、４４、４８）は、相互に平行である、及び／またはアライメントを形成することを特徴とする壁材。
請求項２５に記載の壁材（３４）であって、
前記取り付けフランジ（３０）が、前記壁材（３４）に垂直であり、前記壁材（３４）は、取り付け孔を有し得ることを特徴とする壁材。
軸流タービンエンジンのコンプレッサ（４、６）の複合構造ケーシング（２８）の壁材の繊維性予備成形体（１４０）を形成するために繊維層（１４２）を積層するための、少なくとも１つの前記繊維層（１４２）が表面上に分布配置された基準マーキング（４０、４４、４８）を有する、取り付けシステム（５２）であって、
繊維層（１４２）を積層するためのテンプレート（５０）と、
前記テンプレート（５０）上に少なくとも１つの光線（６０）を投射するための光デバイス（５６）と、
前記光デバイス（５６）のための制御ユニット（６２）とを含み、
前記制御ユニットは、前記光デバイスの位置付けの間に、前記光デバイスが少なくとも２つの被照射マーク（４２、４６、３８）を各層（１４２）の上に投射するように光デバイスを制御するべく構成され、
前記被照射マーク（４２）は、前記層（１４２）の前記基準マーキング（４０、４４、４８）が前記予備成形体において占めるべき位置を示すべく適合されており、
積層用の前記テンプレート（５０）は、管状の及び／または凸状の表面を含み、フランジを含むことを特徴とする取り付けシステム。
請求項２９に記載の取り付けシステム（５２）であって、
前記被照射マーク（４２、４６、３８）は、積層中に前記予備成形体（１４０）の厚さの漸次的な変化に適合されていることを特徴とする取り付けシステム。
請求項２９または３０に記載の取り付けシステム（５２）であって、
前記光デバイス（５６）は、少なくとも１つの光源（５８）を含み、各光源（５８）はレーザであり得ることを特徴とする取り付けシステム。
請求項２９に記載の取り付けシステム（５２）であって、
積層用の前記テンプレート（５０）が、その長手方向に沿った軸線（１４）、及び／または回転軸（１４）を含み、２つの光源（５８）が前記軸線（１４）のいずれかの側に配置され、前記２つの光源（５８）は、前記軸線に対して垂直な平面上に配置され得ることを特徴とする取り付けシステム。
請求項３２に記載の取り付けシステム（５２）であって、
前記２つの光源が、前記テンプレートから垂直な方向に対して４５度をなすように配置されることを特徴とする取り付けシステム。
軸流タービンエンジンのコンプレッサ（４、６）の複合構造ケーシング（２８）の壁材の繊維性予備成形体（１４０）を形成するために繊維層（１４２）を積層するための、少なくとも１つの前記繊維層（１４２）が表面上に分布配置された基準マーキング（４０、４４、４８）を有する、取り付けシステム（５２）であって、
繊維層（１４２）を積層するためのテンプレート（５０）と、
前記テンプレート（５０）上に少なくとも１つの光線（６０）を投射するための光デバイス（５６）と、
前記光デバイス（５６）のための制御ユニット（６２）とを含み、
前記制御ユニットは、前記光デバイスの位置付けの間に、前記光デバイスが少なくとも２つの被照射マーク（４２、４６、３８）を各層（１４２）の上に投射するように光デバイスを制御するべく構成され、
前記被照射マーク（４２）は、前記層（１４２）の前記基準マーキング（４０、４４、４８）が前記予備成形体において占めるべき位置を示すべく適合されており、
前記テンプレート（５０）が、頂点を有する主積層表面（５４）を含み、
少なくとも２つの被照射マーク（４２、４６、３８）は、前記頂点上に、及び／または前記頂点を中心として、及び／または前記頂点に一致するように配置されることを特徴とする取り付けシステム。