JP6989582B2 - 複合材ターボ機械ブレードを製造するための方法及びそのための圧縮アセンブリ - Google Patents
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Description
a)糸20a、20b、22を三次元的に製織することにより、翼12、ブレードの脚14、及び翼12と脚14の間にあるブレードのルート13を同時に有するプレフォームが作られ、前記糸20は、少なくとも前記プレフォームの表面に位置し目視により確認可能なトレーサ糸22を有し、
b)一連のトレーサ糸22が無傷でプレフォームの基準面16に沿って配置された状態を残しながら前記プレフォームを切り出し、以てブレードの構成部分の形状・寸法を担うことができる切り出しプレフォーム10aが提供され、
c)前記切り出しプレフォーム10aが予め変形され、以て予備変形プレフォーム10bが提供され、
d)前記予備変形プレフォーム10bへの予備圧縮が実行され、以て予備圧縮プレフォーム10cが提供され、
e)前記予備圧縮プレフォーム10aを湿らせ、例えば乾燥オーブンでそれを乾燥することにより補強化されたプレフォームが提供され、
f)射出成形型24が用意され、その内部に前記補強プレフォームが置かれ、
g)前記射出成形型内に熱硬化性樹脂からなるバインダを噴射して補強化された予備変形プレフォーム全体を含浸させ、補強プレフォームの各糸20a、20b、22間の相対位置関係を保持し、
h)前記射出成形型が加熱され、そして
i)前記成形型から、実質的に前記ブレードの形状と寸法を有する複合材成形品が抜き出される、以上の各工程を有するかもしれない。
Claims (5)
- 糸(20)の三次元的製織により得られ、かつ複合材ターボ機械ブレードを形成することを目的とした製織プレフォームのための圧縮アセンブリにおいて、前記製織プレフォームは、翼(12)と、ブレードの脚(14)と、前記翼(12)と前記脚(14)の間にあるブレードのルート(13)とを事前に定義する各部分を有し、前記圧縮アセンブリは、製織されたプレフォーム(10a)を受容するのに適した上方開口ハウジング(26)を形成する成形型(24)と、前記製織されたプレフォーム(10a)が前記上方開口ハウジング(26)内に配置されることで前記製織されたプレフォーム(10a)の予備変形プレフォーム(10b)への圧縮を可能にする圧縮アセンブリを形成するべく前記成形型(24)と協働する上下可動圧縮工具(128)とを有する、圧縮アセンブリにおいて、
前記上下可動圧縮工具(128)は少なくとも1つの脚部分(128A)を有し、
前記圧縮アセンブリは長手方向とその長手方向に平行な垂直中間平面(PM)とを明確に定め、
圧縮工具(128)は、前記垂直中間平面(PM)を通過する中央圧縮ブロック(1281)と、前記上下可動圧縮工具(128)の側方端縁に位置する2個の側部圧縮ブロック(1286,1287)とを含む、少なくとも3個の分割圧縮ブロック(1281−1287)を有し、
前記少なくとも3個の分割圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロック(1281)で始まり、1個ずつ独立した形で成形型(24)に向かって降下するようになっており、
前記成形型(24)は、前記圧縮工具(128)が下方に移動する時に前記圧縮工具(128)を受け入れるように、前記長手方向とは直角において、凸状の底部と広がった複数の側部とを有する断面を備えている、圧縮アセンブリ。 - 前記少なくとも3個の圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロック(1281)で始まり、次いで先に降下したブロックに隣接する各圧縮ブロックが続き、側部圧縮ブロック(1286,1287)に至るようにして、成形型(24)に向かって1個ずつ降下するように構成され、以て前記予備変形プレフォーム(10b)の全幅を圧縮する請求項1に記載の圧縮アセンブリ。
- 前記上下可動圧縮工具(128)は、前記製織されたプレフォーム(10a)が前記上方開口ハウジング(26)に置かれた際、少なくとも1本のトレーサ糸(22)の位置が見えるように構成された少なくとも1つの窓(132)を有する請求項1又は2に記載の圧縮アセンブリ。
- 複合材ターボ機械ブレードを製造する方法において、当該方法は、
a)糸(20a、20b、22)の三次元的製織によりプレフォームが作られ、前記プレフォームは、翼(12)、ブレードの脚(14)、及び前記翼(12)と前記脚(14)の間にあるブレードのルート(13)を有し、前記糸(20a、20b、22)は、少なくとも前記プレフォームの表面に位置して目視により確認可能なトレーサ糸(22)を有する、工程と、
b)一連のトレーサ糸(22)が無傷でプレフォームの基準面(16)に沿って配置された状態のまま前記プレフォームが切り出されることで、ブレードの構成部分の形状及び寸法を事前定義するように構成された切り出しプレフォーム(10a)が提供される、工程と、
c)前記切り出しプレフォーム(10a)が予め変形されることで、予備変形プレフォーム(10b)が提供される、工程と、
d)前記予備変形プレフォーム(10b)の予備圧縮が達成されることで、予備圧縮プレフォーム(10c)が提供される、工程と、
e)前記予備圧縮プレフォーム(10c)の湿潤及び乾燥が実行されることで、補強化された補強プレフォームが提供される、工程と、
f)射出成形型が用意され、その中に前記補強プレフォームが置かれる、工程と、
g)前記補強プレフォーム全体に含浸して補強プレフォームの各糸(20a、20b、22)間の相対位置関係を保持するため、熱硬化性樹脂からなるバインダが前記射出成形型内に噴射される、工程と、
h)前記射出成形型が加熱される、工程と、
i)前記射出成形型から、実質的に前記ブレードの形状と寸法を有する複合材成形品が抜き出される、工程とを有し、
前記工程c)と前記工程d)の間、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮アセンブリが用いられ、前記切り出しプレフォーム(10a)が予め変形されることは、前記工程c)の間、前記圧縮アセンブリの前記成形型(24)によって形成されたハウジング(26)内に前記切り出しプレフォーム(10a)を配置することにより達成され、前記工程d)の間、前記予備圧縮は、前記圧縮アセンブリの前記成形型(24)と協働する前記圧縮アセンブリの可動圧縮工具(128)を使うことで達成され、
工程d)の間、前記プレフォーム(10b)の少なくとも脚部(14)は予備圧縮され、
前記プレフォーム(10b)は、プレフォーム(10b)の中間から始まって、その端縁部まで徐々に進行する形で予備圧縮される方法。 - 前記可動圧縮工具(128)は、少なくとも3個の分割圧縮ブロック(1281−1287)を有し、
工程d)の間、圧縮は前記プレフォームの中央部分に始まり、次いで先に圧縮した部分に隣接する各部分が続くことでプレフォーム(10b)の全幅が圧縮されるような順番で、前記少なくとも3個の圧縮ブロックが、1個ずつ、成形型(24)に向けて降下するように、前記可動圧縮工具(128)は成形型(24)に向けて降下される請求項4に記載の方法。
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