JP2020506091A

JP2020506091A - 複合材料部品の製造方法

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Publication number: JP2020506091A
Application number: JP2019542108A
Authority: JP
Inventors: シュバルツマチュー; ドルウズアルノー; ラバルニコラ; デジョイオーベルトラン
Original assignee: Herakles SA
Current assignee: Safran Ceramics SA
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: RU2019127052A; WO2018142080A1; JP6963017B2; EP3577092A1; FR3062336A1; US10994446B2; RU2019127052A3; CN110248912A; FR3062336B1; CA3051884A1; RU2771306C2; EP3577092B1; BR112019015821A2; BR112019015821B1; US20200001504A1

Abstract

本発明は、以下の工程：熱可塑性ポリマーにより含侵された複数の繊維構造体を表面に、自動繊維配置によって堆積することにより、得ようとする部品用の繊維プリフォームを形成すること、溶媒による溶解によってプリフォーム中に存在する熱可塑性ポリマーを除去すること、熱可塑性ポリマーを除去した後に、繊維プリフォームの細孔に液体含侵組成物を注入し、繊維プリフォームの細孔中にマトリックスを形成することを含む、複合部品の製造方法を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動繊維配置（ＡＦＰ）の技術を用いて複合材料部品を製造する方法に関する。

層の形態の、予め含侵させた繊維強化材を配置することにより複合材料部品を製造することが知られている。ある方法においては、この配置は、作業者により手作業で行われる。この方法は、比較的高い部品の製造コスト及び層の位置決めの過失の危険性をもたらす。またこの方法は、得られる部品の機械的性能のばらつきをもたらし、改良され得る機械特性を有する部品をもたらす。

自動繊維配置法のような他の方法が開発された。この機械的方法は、複合材料製の部品の製造コストを低下させるという利点をもたらす。従来技術において、得ようとする部品用のプリフォームを得るために、セラミック粒子を含む水性懸濁液で含侵された繊維層が表面に配置される。得られるプリフォームは乾燥され、次いでセラミック粒子が焼結され、プリフォームの細孔内にマトリックスを形成する。それにもかかわらず、従来の自動繊維配置法により得られる部品の機械的性能は、特にマトリックス中の残留細孔の存在のため、改良されるべきである。

また、セラミックもしくは金属繊維からプリフォームを製造することを開示している米国特許第５１８８７８２号、赤外ヒーターシステムを有する繊維アプリケーターヘッドを開示している仏国特許第３０３３７２９号、逃散性バインダーを含むカーボンストリップ及びその使用法を開示している欧州特許第１４７２０６０号、強化複合体の製造方法を開示している米国特許第５４３９６２７号、及び繊維ストリップから製造した複合製品を開示している米国特許出願公開第２０１３／０１４９４９１号も知られている。

従って、改良された機械特性を有する複合材料部品を低製造コストで製造することを可能にする方法に対する要求が存在する。

このために、第１の態様では、本発明は、複合部品の製造方法であって、次の工程：
熱可塑性ポリマーにより含侵された複数の繊維構造体を表面に、自動繊維配置によって堆積することにより、得ようとする部品用の繊維プリフォームを形成すること、
溶媒による溶解によってプリフォーム中に存在する熱可塑性ポリマーを除去すること、
熱可塑性ポリマーを除去した後に、繊維プリフォームの細孔に液体含侵組成物を注入し、繊維プリフォームの細孔中にマトリックスを形成すること
を含む方法を提供する。

簡潔にするため、以下において自動繊維配置法を「ＡＦＰ法」とする。

繊維構造体の繊維の一部もしくはすべてをコートする熱可塑性ポリマーは、ＡＦＰ法により繊維プリフォームを製造するに十分な凝集性及び接着能を与える。本発明において、熱可塑性ポリマーは、プリフォームの構成に有用であるが、マトリックスを形成する前に有害な残留物を残すことなくその後除去される逃散性バインダーとして用いられる。この除去はプリフォームに細孔を形成し、繊維の間及び繊維内の細孔にマトリックスを形成するための材料を注入によって導入することを可能にする。本発明の方法は、マトリックスを形成するための成分がプリフォームを形成する間に繊維と共に導入されるのではなく、プリフォームを形成し、熱可塑性ポリマーを除去した工程の後に含侵組成物を注入することによって導入される点で、従来のＡＦＰ法とは異なっている。この注入法によりマトリックスを導入することは、マトリックスの成分により予め含侵された層を配置する方法に固有のマクロ細孔が形成される従来のＡＦＰ法と比較して、マクロ細孔の体積を大きく低下させることにより、形成されるマトリックスの品質を向上させるという利点を奏する。このように本発明は、低製造コストにおいて、向上した機械特性を有する複合材料部品の製造を可能にし、所望の機械性能を保持しつつ、この複合材料部品から製造されたより軽量な部材を得ることを可能にする。

実施において、熱可塑性ポリマーは５０℃以上のガラス転移温度を有する。

そのような特性は、熱可塑性ポリマーにより含侵された繊維の経時的安定性を向上させ、かつ周囲温度（２０℃）における繊維の粘性を制限することに寄与し、それによりＡＦＰ法により堆積される前の貯蔵を容易にし、かつＡＦＰ堆積ヘッドの圧縮部材への移動を容易にする。

実施において、熱可塑性ポリマーは５０℃以上、例えば５０℃〜２５０℃の範囲、又は１５０℃〜２００℃の範囲の融点を有する。

そのような特性は、周囲温度における繊維の粘性を制限することに寄与し、それによりＡＦＰ法により堆積される前の貯蔵を容易にし、かつ堆積ヘッドへの移動を容易にする。次いで、熱可塑性ポリマーを軟化もしくは溶融させるためにＡＦＰ法により堆積する間に加熱することによって、望ましい接着能が得られる。

実施において、熱可塑性ポリマーは、ポリアルキレンカーボネート；ポリエステル；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）；ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）；メルトデキストリン；セルロースポリマー；ワックス；及びこれらの混合物より選ばれる。

実施において、熱可塑性ポリマーは水溶性である。また溶媒は水性である。詳細には、水溶性熱可塑性ポリマーは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）；ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）；及びこれらの混合物より選択してよい。溶媒は、例えば６０℃以上の温度の、又は６０℃〜９０℃の範囲にある、水であってよい。どのような化学特性であっても、溶媒は液体であってよい。

実施において、繊維構造体は酸化物もしくは非酸化物セラミック繊維製、ガラス繊維製、金属繊維製、ポリマー繊維、例えばアラミド繊維（ケブラー（商標））製、ホウ素繊維製、炭素繊維製、又はこれらの繊維の混合物製である。

実施において、マトリックスは、繊維プリフォームの細孔に注入された含侵組成物を加熱した後に得られる。

そのような状況において、含侵組成物は複数のセラミック粒子の懸濁液を含んでよく、マトリックスはこの粒子を焼結することにより形成してよい。

また、含侵組成物は樹脂を含んでもよく、マトリックスはこの樹脂を硬化させることにより又はこの樹脂を硬化させ、次いで熱分解させることにより形成してもよい。

実施において、マトリックスは、プリフォームの細孔に溶融した金属組成物を注入することにより形成してもよい。

マトリックスは、一部、又はすべてを、セラミック材料より形成してよい。また、マトリックスは、少なくとも１つのカーボン相及び少なくとも１つのセラミック材料の相を含んでもよい。マトリックスの一部もしくはすべてを形成するセラミック材料は、酸化物材料、例えばアルミナ、又は非酸化物材料、例えば炭化珪素であってよい。マトリックスがセラミック酸化物材料を含む場合、繊維構造体はセラミック酸化物繊維、例えばアルミナ繊維、アルミノシリケート繊維、又はこのような繊維の混合物より形成してよい。マトリックスが酸化物ではないセラミック材料を含む場合、繊維構造体は、カーボン繊維、酸化物ではないセラミック材料の繊維、又はそのような繊維の混合物から形成してよい。

本発明はまた、マトリックスをカーボンのみから形成する場合にも適用される。このタイプのマトリックスは、カーボン前駆体樹脂、例えばフェノールもしくはフラン樹脂を注入し、次いでこの樹脂を熱分解することにより得られる。

また、得られるマトリックスは、有機マトリックスであってもよい。有機マトリックスは、樹脂を注入し、この樹脂を硬化させることにより形成される。マトリックスが有機である場合、繊維構造体は、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリマー繊維、ホウ素繊維、金属繊維、又はそのような繊維の混合物から形成してよい。

本発明の他の特性及び利点は、以下の非限定的実施例及び添付図面として示される本発明の特定の態様の記載から明らかとなる。

図１は、本発明の方法における自動繊維配置による繊維プリフォームの形成を示す図である。図２は、本発明の方法において実施される工程を示すフローチャートである。

図１は、本発明の例示方法において自動繊維配置により製造される繊維プリフォームを図示している。得られる繊維プリフォームは得ようとする部品の繊維強化材を構成するためのものである。

図１は、ＡＦＰ法を行うためのデバイスの堆積ヘッド１の構造を図示している。示されている堆積ヘッド１の構造は、それ自体は公知である。堆積ヘッド１には、繊維プリフォームを製造するための、熱可塑性ポリマーにより含侵された繊維ストリップ３が供給される。

繊維ストリップは、従来の方法、例えば浸漬、ローラーによるポリマーの適用、又はポリマーの噴霧、を用いることにより熱可塑性ポリマーによってあらかじめ含侵させてもよい。ストリップは、ＡＦＰ法を行う前に熱可塑性ポリマーにより含侵してもよく、その場合、この方法を実行するまで貯蔵してもよい。又は、ストリップを、インラインで、堆積ヘッド１により含侵させ、次いでＡＦＰ法によりプリフォームを形成するための堆積ヘッド１に直接移動させる。

繊維ストリップ３を含侵する熱可塑性ポリマーは、上記のように水溶性であってよい。この水溶性という特性は、２０℃以上、又は５０℃の温度において水性媒体と接触することによりポリマーの溶解を可能にする。それにも関わらず、熱可塑性ポリマーは水溶性である必要はなく、その場合、繊維プリフォームを形成後に除去する工程を行うため、有機溶媒が用いられる。

上記のように、熱可塑性ポリマーは、５０℃以上、例えば５０℃〜１２０℃、例えば６０℃〜８０℃、又は６０℃〜７０℃であるガラス転移温度を示してよい。このガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により決定してよい。

熱可塑性ポリマーの融点は、５０℃〜２５０℃の範囲、又は１５０℃〜２００℃の範囲にあってよい。この融点はＤＳＣにより測定される。

繊維プリフォームは、基材１０の表面Ｓ上で形成される。このため、堆積ヘッド１には熱可塑性ポリマーが含侵された繊維ストリップ３が供給される。含侵されたストリップ３はコンベア部材５により、表面Ｓのそばに位置する、圧力を加えるためのプレス部材７に送られる。この例において、コンベア部材５は１対の、二重反転ローラー５ａ及び５ｂの形態である。コンベア部材５は、含侵されたストリップ３を、矢印Ｆ１で表される方向に沿ってプレス部材７に移動させる。

プレス部材７は、含侵されたストリップ３に圧力を加え、表面Ｓの上に堆積させる。この例において、プレス部材７はローラーの形態である。堆積ヘッド１も、プレス部材７の近くに配置されたヒーター部材９を備えていてもよい。必要な場合、ヒーター部材９は、含侵されたストリップ３が堆積されている間に、このストリップに熱を加え、熱可塑性ポリマーを流動させ、それにより堆積されたストリップに接着能を与える。例として、ヒーター部材９は、プレス部材７上に存在する含侵されたストリップ３を、５０℃以上の温度にしてもよい。堆積の間、熱可塑性ポリマーは軟化された状態にされ、すなわちポリマーを、その軟化点よりも高い温度に加熱してもよい。堆積の間、熱可塑性ポリマーは溶融状態にされ、又はペースト状態にされてもよい。

堆積の間、堆積ヘッド１は、含侵されたストリップ３を表面Ｓの第１のゾーンへ適用するために移動可能である（矢印Ｆ２）。第１のゾーンに適用されたら、堆積ヘッド１のカッター部材１１はこの含侵されたストリップ３を切断する。切断後、ストリップ３の第１のセグメントにより形成された第１の含侵された繊維構造体が表面Ｓの第１のゾーン上に堆積された。初めに、第１の繊維構造体を堆積させる前に、熱可塑性材料の最初の層を表面Ｓの第１のゾーン上に堆積させてもよく、その後、第１の繊維構造体を熱可塑性層上に堆積させてもよい。この最初の熱可塑性層は任意である。

その後、含侵されたストリップ３を、コンベア部材５を作動させることによりプレス部材７に達するまで、堆積ヘッド１内で前進させることによってプリフォームの形成を続ける。堆積ヘッド１は、ストリップ３を、第１のゾーンから離れた、表面Ｓの第２のゾーンに堆積させるように移動してもよい。こうして、ストリップ３の第２のセグメントにより形成された第２の含侵された繊維構造体が上記と同様にして表面Ｓの第２のゾーンに堆積される。

次いで、上記と同様にして、１以上の他の含侵された繊維構造体を堆積させることにより、プリフォームの製造が続けられる。

上記のように、繊維構造体の繊維を構成するものとして様々な材料が考えられる。詳細には、繊維構造体はセラミック繊維又はカーボン繊維から構成してよい。セラミック繊維は、炭化珪素ＳｉＣのような非酸化物材料、又はアルミナのような酸化物材料の繊維であってよい。実施において、用いられる繊維は、日本の日本カーバイドにより、「Ｎｉｃａｌｏｎ」、「Ｈｉ−Ｎｉｃａｌｏｎ」、又は「Ｈｉ−Ｎｉｃａｌｏｎ−Ｓ」、又は宇部興産により「ＴｙｒａｎｎｏＳＡ３」という名で供給されているＳｉＣ繊維であってよい。また、３Ｍにより「Ｎｅｘｔｅｌ」という名で供給されているアルミナ繊維も使用可能である。東レにより「ＴｏｒａｙｃａＴ３００」という名で供給されている繊維も、使用に適したカーボン繊維の例である。

堆積された繊維構造体は、繊維ロービング又は繊維層の形態であってよい。詳細には、堆積された繊維構造体は、粉末組成物を含まなくてもよい。詳細には、この構造体を含侵する熱可塑性ポリマーは固体繊維を含む必要がない。堆積された繊維構造体は、熱可塑性ポリマーを含む有機相によってのみ含侵されてよい。このように、繊維構造体は、ＡＦＰ法により堆積される間、液体水相により含侵する必要がない。熱可塑性ポリマーに加え、堆積された繊維構造体は可塑剤を含んでもよい。

実施において、堆積される間、各繊維構造体は、１重量％以上、例えば３重量％以上、又は５重量％の熱可塑性ポリマーの含量を示す。この含量は、例えば、１〜１２重量％、例えば３〜１２重量％、例えば３〜８重量％、例えば５〜８重量％であってよい。堆積される間、各繊維構造体は、熱可塑性ポリマーにより一部含侵されていてもよい。また、そのような状況において、繊維構造体の細孔は熱可塑性ポリマーにより不完全に充填されている。

熱可塑性ポリマーは、以下のものから選択してよい。ポリアルキレンカーボネート、例えばポリプロピレンカーボネート又はポリエチレンカーボネート；ポリエステル、例えば脂肪族コポリエステル、例えばポリブチレンスクシネート又は半芳香族コポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレート；ポリメチルメタクリレート；ポリビニルアルコール；ポリビニルピロリドン；ポリエチレングリコール；マルトデキストリン；セルロースポリマー；ワックス；及びこれらの混合物。詳細には、熱可塑性ポリマーは、ポリビニルアルコール；ポリビニルピロリドン；ポリエチレングリコール；及びこれらの混合物より選択してよい。

得られる部品に望まれる特性に応じて、繊維ストリップ３の繊維自体を、熱可塑性ポリマーで含侵する前に、セラミック材料のコーティング又はカーボン材料のコーティングで被覆してもよい。

繊維は相間によって被覆されてもよい。相間は、単一層又は多層を含んでもよい。相間は熱分解カーボン（ＰｙＣ）の、窒化ホウ素（ＢＮ）の、珪素素ドープ窒化ホウ素（ＢＮ（Ｓｉ）、珪素含量が５〜４０質量％であり、残余が窒化ホウ素であるもの）の、又はホウ素ドープカーボン（ＢＣ、ホウ素含量が５〜２０原子％であり、残余がカーボンであるもの）の少なくとも１つの層を含んでもよい。例として、相間の厚さは１０ナノメートル（ｎｍ）〜１０００ｎｍ、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍであってよい。この例において、相間は、得られる部品に脆化除去機能を有し、マトリックスを通して伝播した後に相間に達するであろう亀裂をそらし、それによって繊維がこの亀裂によって破壊することを防ぐもしくは遅延させる。相間は、所望により、炭化珪素によって被覆し、得られる部品の酸化に対する耐性を向上させ、マトリックスを形成する間に相間を保護してもよい。相間及びＳｉＣ相の形成を可能にする方法自体は公知であり、ここには詳細に記載しない。例えば、そのようなコーティングを形成するために、化学蒸着もしく浸潤法（ＣＶＤもしくはＣＶＩ）を用いることが可能である。

ＡＦＰ法を行った後に得られるプリフォームは１つの繊維相を有していてもよく、又は複数の繊維層の積層を有していてもよい。

例として、プリフォーム形成は、第１のセットの含侵された繊維構造体を有する第１の繊維層を堆積させることを含む。この第１のセットの繊維構造体は、所望により隅々まで接触していてもよい。プリフォーム形成は、第１の層上に第２の繊維層を堆積させることを含んでもよく、この第２の層は第２のセットの含侵された繊維構造体を含む。この第２のセットの繊維構造体は、所望により隅々まで接触していてもよい。隅々まで繊維構造体を堆積させないと、プリフォーム内に追加注入チャンネルを与え、特に特定の形状のゾーンにおいて注入工程を促進するかもしれない。第１のセットの繊維は第１の方向（例えば互いに平行）に延伸していてよい。同様に、第２のセットの繊維は第２の方向に延伸していてよい。第２の方向は第１の方向に対して平衡であってよい。又は、第２の方向は第１の方向に対して０ではない角度を形成する。第１の方向と第２の方向の間で形成される角度は得ようとする部品に所望の機械特性に応じて決まる。プリフォームが１つの繊維層を含む特定の状況において、隅々まで接触している、又は隅々まで接触していない含侵された繊維構造体によりプリフォームが形成される。

含侵された繊維構造体が堆積される表面Ｓは平坦であってよい。又は、表面Ｓは平坦ではなく、凸面又は凹面であってもよい。例として、表面Ｓは、円錐、円錐台、又は円筒である形状のような展開可能な形状であってよく、又は展開可能ではない形状であってもよい。ＡＦＰ法により含侵された構造体を堆積する間、表面Ｓは固定されてよく、又は移動していてもよい。移動している場合、表面Ｓは、例えば堆積の間、回転していてもよい。

図２は、本発明の方法の様々な工程を示すフローチャートである。

得ようとする部品の繊維強化材を形成するための繊維プリフォームは、まず上記のように、複数の含侵された繊維構造体を配置することによるＡＦＰ法により形成される（工程１００）。

基材上にプリフォームが得られたならば、このプリフォームを支える基材上に壁もしくは支持体の形状を配置することが可能である。こうして配置された基材及び壁はプリフォームが存在する処理チャンバーを構成する。１以上の注入口及び少なくとも１つの出口オリフィスを壁に配置してもよい。

その後、注入口に溶媒を注入し、出口オリフィスから溶媒を除去することにより、熱可塑性ポリマーを除去する（工程２００）。熱可塑性ポリマーは、溶媒との接触の結果として除去される。この溶媒は液体であってよく、又は気体であってもよい。この溶媒は、溶解させるため、熱可塑性ポリマーの化学特性によって選択される。例として、ポリビニルアルコール又はポリビニルピロリドンを除去するために、５０℃以上の温度の水を用いることが可能である。又は、ポリプロピレンカーボネートのような非加水分解性ポリマーを除去するために、酢酸エチルのような有機溶媒を用いることが可能である。溶媒と接触した後、熱可塑性ポリマーは繊維プリフォームから完全に除去してよい。

この除去を行った後、所望により、繊維プリフォームを乾燥させ、次いで処理チャンバー中の繊維プリフォームの細孔に含侵組成物を注入する（工程３００）。この乾燥は、特に含侵組成物が懸濁液の形態である場合、所望の工程であり、懸濁液は繊維プリフォームをあらかじめ乾燥させることなく直接注入することができる。基材及び壁を構成する材料は、マトリックスを形成する間の操作条件と適合するよう選択される。

含侵組成物は１バール以上の注入圧において注入してよい。出口オリフィスにおける圧力は、１バールより低くてもよい。例えば、出口オリフィスにおいて３０ミリバール〜５０ミリバールの圧力を加えることが可能であり、次いで圧力を加えないで（すなわち、１バール以上の注入圧において）、含侵組成物を注入することが可能である。又は、含侵組成物を３バール〜１０バールの圧力において注入してもよい。

図２のフローチャートは、プリフォームに含侵組成物を注入し、次いで含侵組成物を加熱することによりマトリックスが得られる状況を示す（工程４００）。以下に述べるように、注入後に加熱を行うことは所望の工程である。

第１の例において、含侵組成物は、液体媒体中のセラミック粒子の懸濁液の形態であってよい。この液体媒体は、水性媒体又は有機媒体であってよい。例として、セラミック粒子は炭化珪素、炭化ホウ素、ムライト、シリカ、又はアルミナの粒子であってよい。この懸濁液は繊維プリフォームの細孔に注入され、次いで加熱が行われる。この加熱は、懸濁液の液体媒体が蒸発される第１の乾燥段階、続いてセラミック粒子を焼結することによりセラミックマトリックスを形成する第２段階を含む。

第２の例において、含侵組成物は樹脂の形態であってよい。樹脂を注入後、樹脂を硬化させ、有機マトリックスを得るために加熱が行われる。この樹脂は所望により、粒子と共に充填してよい。この粒子はセラミック粒子又はカーボン粒子、例えばシリカの粒子又はーボンのナノチューブであってよい。この粒子は、５μｍ以下、好ましくは１μｍｍである平均サイズ（Ｄ５０）を有していてよい。

第３の例において、含侵組成物は、セラミック又はカーボンの前駆体である樹脂の形態であってよい。例として、カーボン前駆体樹脂はフェノール樹脂又はフラン樹脂であってよい。例として、セラミック前駆体樹脂はポリシロキサン、ポリシラザン、又はポリカルボシラン樹脂であってよい。そのような状況において、樹脂を注入後、樹脂を硬化させ、次いで熱分解させ、セラミックもしくはカーボンのマトリックス相を得るために、加熱される。この熱分解段階の間に起こる収縮のため、繊維プリフォームのすべての細孔を充填するために、注入及び熱分解工程を繰り返してもよい。セラミックもしくはカーボン前駆体樹脂は、所望によりセラミックもしくはカーボン粒子と共に充填してよい。

マトリックを形成する様々な異なる方法を組み合せてもよい。従って、前駆体樹脂を熱分解することによりカーボンから第１のマトリックス相を形成し、次いで、例えばセラミック粒子を焼結することにより、セラミックから第２のマトリックス相を形成することが可能である。

上記のように、注入後の加熱工程（工程４００）は本発明において任意である。詳細には、第４の例において、含侵組成物は溶融金属組成物、例えば溶融珪素もしくは溶融珪素合金の形態であってよい。そのような状況において、溶融金属を注入する前に、セラミック粒子もしくはカーボン粒子の粉末を繊維プリフォームの細孔に導入してもよい。その後、溶融金属を繊維プリフォームの細孔に注入し、マトリックスを得る。この例において、マトリックスは、溶融金属組成物を注入し、冷却（その後の加熱工程を行うことなく）した後に直接得てもよい。

本発明の方法を実施することにより得られる部品は、航空機のナセル又は排気コーン用の部品であってよい。例として、この部品は２つのスキン部分の間に存在するコア部分を有する構造を有していてもよい。

「．．．〜．．．の範囲にある」とは、その境界を含むと理解すべきである。

Claims

複合部品の製造方法であって、次の工程：
熱可塑性ポリマーにより含侵された複数の繊維構造体を表面に、自動繊維配置によって堆積することにより、得ようとする部品用の繊維プリフォームを形成すること、
溶媒による溶解によってプリフォーム中に存在する熱可塑性ポリマーを除去すること、
熱可塑性ポリマーを除去した後に、繊維プリフォームの細孔に液体含侵組成物を注入し、繊維プリフォームの細孔中にマトリックスを形成すること
を含む方法。
熱可塑性ポリマーが５０℃以上のガラス転移温度を有する、請求項１記載の方法。
熱可塑性ポリマーが５０℃以上の融点を有する、請求項１又は２記載の方法。
熱可塑性ポリマーが、ポリアルキレンカーボネート；ポリエステル；ポリメチルメタクリレート；ポリビニルアルコール；ポリビニルピロリドン；ポリエチレングリコール；マルトデキストリン；セルロースポリマー；ワックス；及びこれらの混合物より選ばれる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
熱可塑性ポリマーが水溶性である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
溶媒が水性である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
溶媒が水である、請求項６記載の方法。
溶媒が６０℃以上の温度である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
繊維プリフォームの細孔に注入された含侵組成物を加熱後にマトリックスが得られる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
含侵組成物が複数のセラミック粒子の懸濁液を含み、この粒子を焼結することによりマトリックスが形成される、請求項９記載の方法。
含侵組成物が樹脂を含み、この樹脂を硬化することにより又はこの樹脂を硬化させ、次いで熱分解させることによりマトリックスが形成される、請求項９記載の方法。
プリフォームの細孔に溶融金属組成物を注入することによりマトリックスが形成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
繊維構造体が、酸化物もしくは非酸化物セラミック繊維、ガラス繊維、金属繊維、ポリマー繊維、ホウ素繊維、カーボン繊維、又はこれらの繊維の混合物より形成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。