JPH10119177A - 積層体及びその製造方法 - Google Patents

積層体及びその製造方法

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JPH10119177A JP9265943A JP26594397A JPH10119177A JP H10119177 A JPH10119177 A JP H10119177A JP 9265943 A JP9265943 A JP 9265943A JP 26594397 A JP26594397 A JP 26594397A JP H10119177 A JPH10119177 A JP H10119177A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極度に負荷される部材において利用するよう
に相応に作られた積層体の耐摩性及び耐腐食性をさらに
改良すること。 【解決手段】 積層体１は、少なくとも一つの繊維層９
を含むサブストレート８と、前記少なくとも一つの繊維
層９に続く、該少なくとも一つの繊維層９に隣接する金
属繊維及び／又は金属フィラメント１７を少なくとも含
む、被覆層１３を備える。サブストレート８の少なくと
も一つの繊維層９と被覆層１３の金属繊維及び／又は金
属フィラメント１７には結合剤１１が含浸され、それに
よってサブストレート８と被覆層１３が形成され、結合
されている。被覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント１７の領域には粒子１６が沈着されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一つの
繊維層を含むサブストレートと、前記少なくとも一つの
繊維層に続く、該少なくとも一つの繊維層に隣接する金
属繊維及び／又は金属フィラメントを少なくとも含む、
被覆層を備え、前記サブストレートの少なくとも一つの
繊維層と被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメント
には結合剤が含浸され、それによって前記サブストレー
トと被覆層が形成され、結合されて積層体に関する。更
に本発明は、少なくとも一つの繊維層を含むサブストレ
ートと、前記少なくとも一つの繊維層に続き、該少なく
とも一つの繊維層に隣接する金属繊維及び／又は金属フ
ィラメントを少なくとも含む、被覆層を備え、前記サブ
ストレートの少なくとも一つの繊維層と被覆層の金属繊
維及び／又は金属フィラメントには結合剤が含浸され、
それによって前記サブストレートと被覆層が形成されて
いることを特徴とする被覆層の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】沢山の製品及び製品の部品が今日、積層
体で形成されている。しばしば努力目標とされたより少
ない重量で、これらの製品又はその部品の十分な強度及
び負荷容量(Belastbarkeit)を達成するために、繊維強
化構造物が利用される。しかし、通常の繊維強化部品
は、高い機械的負荷を受ける状態下では耐摩性は低い。
この結果部品の耐用年数は限られてしまう。
【０００３】ジェットエンジンの流体の流れに曝され
る、繊維強化複合材料製の部材、特に羽根は、流体の流
れの中にある研摩性粒子によって、また熱負荷によって
腐食の危険に曝される。推進装置の部材を保護するため
に、DE-OS 43 43 904 に、この部材に耐腐食性の無機ラ
ッカー層を塗布することが提案されている。この方法で
部材を確かに修理することができるが、しかし部材上の
ラッカー層の固着の持続が問題であり、しばしば、特に
部材の使用期間中にラッカー層を繰り返し塗布すること
が必要である。
【０００４】また、これに関して、DE-PS 42 08 842
に、繊維強化合成樹脂製のヘリコプターのロータブレー
ド用耐腐食保護層が公表されている。これは、ロータブ
レードの危険な箇所を、金属化合物製粒子がコーティン
グされた薄板を張りつけて覆うことによって達成され
る。これについても、薄板の下に位置する繊維強化構造
物への張りつけた薄板の固着性の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本出願人の自己の開発
は、少なくとも一つの流れに曝される羽根板が繊維強化
合成樹脂製の、少なくとも一つの、耐腐食保護層として
の、一部の面又は全面にわたる表面に塗布された金属被
覆層を備える積層体として形成された、ジェットエンジ
ン用の羽根に関する。前記被覆層は隣接する層の繊維強
化された合成樹脂と同じ合成樹脂−結合剤によって結合
された、金属繊維又は金属フィラメントを有する。さら
に前記羽根板にはその一部の面又は全面に耐腐食保護
層、例えば耐熱性ラッカー又は熱可塑性箔のようなもの
が被着されている。
【０００６】その場合被覆層内の金属繊維又は金属フィ
ラメントにより達成可能な耐腐食性のほかに、別の利点
として多数の互いに結合された繊維又はフィラメントに
より誤差の許容範囲が得られる。その結果例えば被覆層
の局部的な損傷がある場合、例えば被覆層として張りつ
けられた薄膜において問題となるような、被覆層の損傷
又は剥離の独自の広まりは阻止される。被覆層の下にあ
るサブストレートへの被覆層の有利に高い固着性は、繊
維強化合成樹脂層及び被覆層を積層して互いに結合する
共通の合成樹脂−結合剤によって補償される。さらに金
属繊維又は金属フィラメントの導電性に基づいて、例え
ばロータブレードまたはプロペラに対して有利なよう
な、電光保護が得られる。しかし、極度に負荷される部
材における利用のために相応に作られた積層体の特に耐
摩性及び耐腐食性をさらに改良することが望ましい。
【０００７】本発明が解決しようとする課題は、上記の
目的を達成するために、請求項１に記載の積層体及びそ
の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の積層体は、少な
くとも一つの繊維層を含むサブストレートと、前記少な
くとも一つの繊維層に続く、該少なくとも一つの繊維層
に隣接する金属繊維及び／又は金属フィラメントを少な
くとも含む。前記サブストレートの少なくとも一つの繊
維層と被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメントに
は結合剤が含浸され、それによって前記サブストレート
と被覆層が形成され、結合されている。このように形成
された積層体の耐摩性を改良することは、被覆層の金属
繊維及び／又は金属フィラメントの領域に粒子が沈着さ
れることによって達成される。
【０００９】本発明によって、被覆層の金属繊維及び／
又は金属フィラメントの領域に粒子を沈着させることに
よって被覆層の耐摩性が改良される。さらに付加された
粒子によって例えば別の利点として、利用条件に応じて
前記積層体と関連してより少ない又はより高い摩擦係数
に調節することができる。被覆層の導電性は前記被覆層
内の金属繊維及び／又は金属フィラメントによって有利
なように保持される。さらにこの被覆層の研摩特性は以
前に開発された構造物の型に比べて良くなる。
【００１０】別の好ましい本発明の形成において、前記
サブストレートが、複数の繊維層を含み、及び／又は繊
維強化合成樹脂であり、及び／又はサブストレートの少
なくとも一つの繊維層が全体的に又は部分的に非金属繊
維を含む。
【００１１】被覆層は、基本的に一つ又は複数の、金属
繊維及び／又は金属フィラメントを有する領域、金属繊
維及び／又は金属フィラメント製の領域のほかに別の構
成要素或いは部分を有するが、被覆層は、有利に、少な
くとも、本質的に、沈着された粒子を有する金属繊維層
及び／又は金属フィラメント及び結合剤によって形成さ
れている。
【００１２】本発明の積層体の別の好ましい形態におい
て、繊維層及び被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラ
メントには同じ結合剤が含浸され、前記結合剤によって
繊維層及び／又は被覆層の金属繊維及び／又は金属フィ
ラメントは結合されている。しかし、積層体の使用条件
に依存して基本的に特に層を成した種々の結合剤も利用
することができる。結合剤として、例えば、樹脂、特に
合成樹脂が適している。
【００１３】積層体の被覆層の金属繊維及び／又は金属
フィラメントは、本発明によって、網状物及び／又は織
物を形成する。しかし、金属繊維及び／又は金属フィラ
メントがフェルトの形態をとるのが特に好ましい。
【００１４】被覆層の所望の特性に応じて、金属粒子、
セラミック粒子、及び／又はガラス粒子を利用すること
ができる。特に粒子は、TiC, TiN, TiAl, Fe, 鋼鉄，N
i, Si, 合金，ダイヤモンド，ガラス及びそれらの化合
物並びにそれらの混合物を含む。それらの構造形状及び
幾何学に関しては、粒子は、中空でないもの、多孔性の
もの、又は中空のものの何れでもよい。
【００１５】被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメ
ントの領域に粒子を入れることを容易にするために、ま
た最大限に能率化するために、粒子が、被覆層の金属繊
維及び／又は金属フィラメントを少なくとも部分的に且
つ直接に取り囲む保持媒体の構成要素であると有利であ
る。このような保持媒体は、被覆層の金属繊維及び／又
は金属フィラメントの領域における粒子の分配能力及び
固着性をさらに促進する。保持媒体の好ましい形態は、
蝋、特にグルテンのような接着剤、又は熱可塑性物質の
ようなものである。
【００１６】被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメ
ントの領域に粒子を極力一様に分配し、確実に固着させ
るために、粒子は、全体的に又は部分的に結合剤によ
り、場合により、保持媒体により、被覆層の金属繊維及
び又は金属フィラメントによる機械的固定により、焼結
又は熱間アイソスタチックプレス(Hippen)によって、被
覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメントに結合され
るのがさらに有利である。しかし、本発明の領域におい
て基本的に総ての適当な方法を自由に使える。
【００１７】本発明の積層体の別の形成は、被覆層が、
サブストレートと比べて高い耐摩性、高い耐火性及び／
又は高い導電率を有することを特徴とする。それによっ
て物理的及び化学的な必要条件によって最善の被覆層を
利用することができる。
【００１８】被覆層の保護を、保護が必要な至る所で行
うために、且つ特別に利用できる、耐摩耗性の積層体を
造り出すために、さらに被覆層がサブストレートの複数
の側に形成される。特にこの発明の形成は、被覆層がサ
ブストレートを、少なくとも本質的に完全に囲むときに
特に有利である。
【００１９】本発明によって、高度に負荷のかかる部材
に利用するため、積層体の耐摩性及び耐腐食性を特に改
良するために請求項１５の積層体の製造方法を提供す
る。
【００２０】この方法は、少なくとも一つの繊維層を含
むサブストレートと、前記少なくとも一つの繊維層に続
き、該少なくとも一つの繊維層に隣接する金属繊維及び
／又は金属フィラメントを含む、被覆層を備え、前記サ
ブストレートの少なくとも一つの繊維層と被覆層の金属
繊維及び／又は金属フィラメントには結合剤を含浸さ
せ、それによって前記サブストレートと被覆層を形成
し、結合する積層体の製造方法に関する。
【００２１】この方法に関して、制限されることなく、
この方法によって、特に、前記の特徴及び、相応する積
層体に関する請求項によって示された特徴を備えた積層
体を製造することができる。
【００２２】本発明の方法に従って、サブストレートの
少なくとも一つの繊維層及び被覆層の金属繊維及び／又
は金属フィラメントの領域に結合剤を含浸させる前に、
被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメントの領域に
粒子を沈着させる。
【００２３】以前の出願人自身の開発と相違して、本方
法においては、ともかく既製の積層体上の別個の保護層
の付加的なデザイン又は層の厚みを考慮する必要はな
く、これは製造工程を簡単にし、そのため費用を低くす
る。
【００２４】有利に、粒子がペースト状の又は液状の保
持媒体に供給され、及び被覆層の少なくとも金属繊維及
び／又は金属フィラメントの領域は、該領域に粒子を沈
着させるように、保持媒体に浸され、又は該領域を通し
て保持媒体が流される。
【００２５】本発明の積層体の製造方法の実施の形態に
従って、保持媒体として液状の溶媒、特にアルコール溶
媒又はアルコールに似た溶媒、特にエタノールが利用さ
れる。このような保持媒体は、サブストレートの少なく
とも一つの繊維層及び被覆層の金属繊維及び／又は金属
フィラメントの領域に結合剤を含浸させる前に、被覆層
をそのまま放置した状態の下に、被覆層の金属繊維及び
／又は金属フィラメントにある粒子から除かれる。この
除去は揮発又は蒸発によって達成される。
【００２６】本発明の範囲内で、粒子を被覆層の金属繊
維及び／又はフィラメントの領域に沈着させる別の基本
的な可能性は、保持媒体として蝋、特にグルテンのよう
な接着剤、又は熱可塑性物質のようなものを利用するこ
とからなる。この場合、サブストレートの少なくとも一
つの繊維層及び被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラ
メントの領域に結合剤を含浸させる間、保持媒体が粒子
と一緒に被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメント
に残り、被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメント
を介して少なくとも部分的な被覆を形成する。優先的に
このような保持媒体は、相応に処理された被覆層が可塑
性であるか或いは形状適応性のものであることを許容す
る。
【００２７】上記の実施の可能性の別の形成において、
さらに粒子は、保持媒体を被覆層の金属繊維及び／又は
金属フィラメントに接触させる前に、保持媒体内に押し
込むか又は保持媒体内に焼結することによって、保持媒
体内に入れられる。
【００２８】保持媒体は、一般に被覆層の金属繊維及び
／又は金属フィラメントの領域の上に或いは中に、流し
込みにより、散布又は吹き付け(Berieseln oder Bespru
ehen) により、取り入れることができる。
【００２９】本発明には、さらに粒子を粉末の形態で供
給する方法の変形が含まれる。この場合、被覆層の金属
繊維及び／又は金属フィラメントへの粒子の取り入れ
は、被覆層の少なくとも金属繊維及び／又は金属フィラ
メントの領域を、該領域に粒子を沈着させるように、粒
子の粉末内に浸すこと又は該領域を通して粒子粉末を通
すことによって行われる。そのようにする代わりに、粒
子粉末は例えば簡単に流し込み又は散布によって被覆層
の金属繊維及び／又は金属フィラメントの領域に塗布さ
れる。また、例えば粒子の輸送媒体として圧縮空気が利
用されるならば、被覆層の金属繊維及び／又は金属フィ
ラメントの領域に粒子の粉末を吹き付けることも可能で
ある。
【００３０】幾つかの粒子は、前記の可能性があるとき
に、金属繊維及び／又は金属フィラメントの領域に機械
的に又は例えば静電学的に保持される。本発明の範囲内
で、例えば粒子又はその表面の接着特性のような、粒子
を金属繊維及び／又は金属フィラメントの領域に接着す
る、その他の可能性も検討することができる。
【００３１】全体的に又は部分的に結合剤により、場合
により、保持媒体により、被覆層の金属繊維及び又は金
属フィラメントによる機械的固定により、焼結又は熱間
アイソスタチックプレスにより、粒子を、被覆層の金属
繊維及び／又は金属フィラメントに結合させることがで
きる可能性が、本発明の範囲内で制約されることなく存
在する。
【００３２】積層体の特に好ましい変形によって、フェ
ルトは、そこに粒子が挿入される前に、被覆層の金属繊
維及び／又は金属フィラメントで作られる。そのように
する代わりに又は付加的に、金属繊維及び／又は金属フ
ィラメントを有する被覆層をフェルトで形成するのに代
えて又はそれに付加して、網状物及び／又は織物でも形
成することができる。
【００３３】本発明の積層体の製造方法における好まし
い方法は、サブストレートの少なくとも一つの繊維層及
び被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメントの領域
に帯状に結合剤を含浸させることにある。
【００３４】さらに好ましい本発明の方法において、サ
ブストレート及び被覆層を形成するために並びにそれら
を結合するために標準の結合剤が利用される。基本的
に、しかし、利用される繊維材料及び／又は積層体及び
特にその被覆層の、要求される利用を限定した(anwendu
ngsbedingten)特性に出来る限り最適に適合するよう
に、特に層状に種々の結合剤を利用することができる。
【００３５】成形後の加工を十分に避けるために、好ま
しくは、型内又は型の空所内で、サブストレートの少な
くとも一つの繊維層及び被覆層の金属繊維及び／又は金
属フィラメントの領域に結合剤を含浸させることを行
う。意図する積層体の使用が表面処理を必要とすると
き、特に被覆層には、サブストレートの少なくとも一つ
の繊維層及び被覆層の金属繊維及び／又は金属フィラメ
ントの領域に結合剤を含浸させた後、特に結合剤を硬化
させた後、被覆層に相応しいようにまたは基本的に概し
て被覆層のサブストレートと対面しない側に、別の方法
の変形によって行われるようにして、表面処理を施すこ
とができる。
【００３６】別の有利な、好ましい本発明の実施の形態
は従属項及びその組み合わせから明らかである。
【００３７】
【発明の実施の形態】本発明について詳細に示す図面を
参照して実施形態によって明瞭に説明する。図面におい
て、図１は、積層体で作られたジェットエンジンの羽根
の略部分断面図であり、図２は、粒子が沈着された金属
繊維及び／又は金属フィラメント製のフェルトの第１の
実施の形態の被覆層の略拡大図であり、図３は、粒子が
沈着された金属繊維及び／又は金属フィラメント製のフ
ェルトの第１の実施の形態の被覆層の略拡大図であり、
図４は、粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製の網状物及び／又は織物の第１の実施の形態
の被覆層の略拡大図であり、図５は、粒子が沈着された
金属繊維及び／又は金属フィラメント製の網状物及び／
又は織物の第２の実施の形態の被覆層の略拡大図であ
り、図６は、粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属
フィラメント製の網状物及び／又は織物の第３の実施の
形態の被覆層の略拡大図であり、図７は、粒子が沈着さ
れた金属繊維及び／又は金属フィラメント製の網状物及
び／又は織物の第３の実施の形態の被覆層の略拡大図で
ある。
【００３８】図面において同一又は類似の作用をする部
分には同じ符号が付けられている。詳細にその要約を図
面に図示することによって、各図が具体的に引き合いに
出されなくても、本発明の形態は当業者にとって十分に
明瞭であり、理解できる。
【００３９】図１には、例えばジェットエンジンにおい
て利用されるような、図示しない圧縮機の積層体１で構
成された案内羽根２が略部分断面に図示されている。積
層体１として作られた、連続した羽根２は、１つの羽根
板３と２つの、前記羽根板に対置された前面縁部４の長
手方向延長部に位置する軸受ジャーナル５，６を有す
る。図面の上部に示す軸受ジャーナル５にさらに、同様
に羽根構造に形成された調整レバー７が設けられてい
る。
【００４０】積層体１は一般にサブストレート８を含
み、このサブストレート８は基本的に且つ本質的に、案
内羽根２の外形と大きさを、総ての仕上げ形状(Ausform
ungen)と取付け部(Anbauteilen)に関して決定する。前
記サブストレート８は繊維強化合成樹脂からなり、即ち
それは、強化繊維１０と結合剤１１とからなる層９を含
む。結合剤１１は樹脂又は合成樹脂であり、該樹脂又は
合成樹脂は強化繊維１０からなる編状物の中に流し込ま
れ、或いは前記編状物に塗布された後に、硬化される。
結合剤１１として、製造する部材の得ようとする特性に
依存してその他の強化可能な材料も利用することができ
る。
【００４１】サブストレート８の表面１２に全面に被覆
層１３が被着される。この被覆層１３は、図１に示す実
施形態においては、約９５％の空隙率のニッケル繊維製
フェルト１４からなる。フェルト１４内に、サブストレ
ート８に対して利用される前記結合剤と同様な結合剤１
１を被覆層１３の孔１５に充填する前に、粒子１６が沈
着される。詳細に述べると、サブストレート８と被覆層
１３には一工程で同時に又は直接連続して結合剤１１が
含浸され、その結果、固化後に結合剤１１によってサブ
ストレート８の強化繊維１０とニッケル繊維の形態の被
覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィラメント１７の
間の結合が作られる。
【００４２】サブストレート８はただ一つの繊維層９を
有するだけでなく、複数の繊維層を含んでもよい。各繊
維層９はフェルト状に、網状に及び／又は織物状に構成
される。例えば、繊維１０は炭素繊維でよい。外側の繊
維層９に直接続く被覆層１３は絶対的に、完全にフェル
ト１４からなる必要はない。フェルト１４に代えて又は
それに付加して例えば、図２及び図３に拡大略図示す
る、他のフェルト状物１４ａ，１４ｂ又は図４乃至７に
原理的に拡大平面図で示す、網状物又は織物１８ａ，１
８ｂ，１８ｃ，１８ｄを利用することができる。サブス
トレート８並びに被覆層１３はその他の構成要素（図示
せず）を含むこともできる。
【００４３】粒子１６を被覆層１３の金属繊維及び／又
は金属フィラメント１７の領域に沈着させることによっ
て被覆層１３の耐摩性が改良される。さらに付加された
粒子１６によって例えば別の利点として利用条件次第で
積層体１との関連で摩擦係数をより低く又はより高く調
節できる。金属繊維及び／又は金属フィラメント１７に
よって被覆層１３は導電率を有し、この導電率は金属繊
維及び／又は金属フィラメント１７の選択及び形成によ
って影響される。さらにこの積層体１の摩擦係数は積層
体の被覆層１３の構成によって積極的に影響を受ける。
特に被覆層はサブストレートに比較してより高い耐摩
性、より高い耐火性及び／又はより高い導電率を有す
る。
【００４４】積層体１の使用の要求に依存して、積層体
１に関して計画された使用の要求及び／又はサブストレ
ート８の強化繊維１０の材料及び被覆層１３の金属繊維
及び／又は金属フィラメント１７の材料にただ依存し
て、特に層状に種々の結合剤を利用することができる。
【００４５】所望の被覆層１３の特性に応じて金属、セ
ラミック及び／又はガラス状粒子１６を利用することが
できる。特に粒子１６はTiC, TiN, TiAl, Fe, 鋼鉄, N
i, Si, 合金, ダイヤモンド, ガラス, 及びそれらの化
合物並びにそれらの混合物を含む。それらの構造形状及
び気化学に関しては、粒子１６は中空でないもの、多孔
性のもの、及び中空のものとすることができる。
【００４６】被覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント１７の領域への粒子１６の取り入れを容易に
し、最善の状態にするために、粒子１６が図示しない保
持媒体の構成要素であると有利である。このような保持
媒体は蝋、特にグルテンのような接着剤、又は熱可塑性
物質のようなものとするでよい。
【００４７】粒子１６を被覆層１３の金属繊維及び／又
は金属フィラメント１７に結合することは、例えば個々
に或いは組み合わせで、結合剤１１によって、場合によ
り、保持媒体により、被覆層１３の金属繊維及び／又は
金属フィラメント１７による機械的固定により、粒子１
６を金属繊維及び／又は金属フィラメント１７と共に焼
結又は熱間アイソスタチックプレスすることによって行
われる。
【００４８】次に積層体１の製造の可能性について説明
する。
【００４９】金属フェルト１４に粒子１６を沈着する。
これは、模範的に、例えばエタノール等の流動性溶媒か
ら粒子１６を分離することによって行われる。
【００５０】それと共に粒子１６は、フェルト１４，１
４ａ，１４ｂ内に又は網状物又は織物１８ａ，１８ｂ，
１８ｃ，１８ｄ内に良く分配され、場合により、固定さ
れ、粒子はペースト状又は液状保持媒体内に概ね供給さ
れる。
【００５１】前記のような保持媒体は、流動性溶液、特
に所謂エタノールのような、アルコール又はアルコール
様溶媒であり、サブストレート８の少なくとも一つの繊
維層９及び被覆層１３の金属繊維又は金属フィラメント
１７の領域に結合剤１１を含浸させる前に、被覆層１３
をそのまま放置した状態の下に、被覆層１３の金属繊維
及び／又は金属フィラメント１７にある粒子１６から除
く。これは蒸発又は気化によって達成される。
【００５２】粒子１６の沈着は、例えば、保持媒体とし
ての、その中に粒子１６が押し込まれた、又はその内部
で粒子１６が焼結された、蝋または熱可塑性プラスチッ
クをフェルト１４に帯状にたっぷりしみこませることに
よって促進される。また特にグルテンのような接着剤も
前記のような保持媒体として利用することができる。こ
の保持媒体は、サブストレート８の少なくとも一層の繊
維層９及び被覆層１３の金属繊維又は金属フィラメント
１７の領域に結合剤１１を含浸させる間、被覆層１３の
金属繊維及び／又は金属フィラメント１７に粒子１６と
共に残り、被覆層１３の金属繊維又は金属フィラメント
１７を少なくとも一部覆う被覆を形成する。その後の形
態付与工程のために、場合により、保持媒体が、相応に
処理した被覆層１３を尚成形可能に或いは形状を適応さ
せることができるようにとどめることが必要である。
【００５３】その後、例えば金属粒子１６は金属フェル
ト１４の金属繊維１７に焼結させることによって結合せ
しめられる。フェルト１４と粒子１６は、組み合わせが
尚も多くの小孔を含むように選択される。これらの多く
の小孔には、例えば案内羽根２の形態に繊維複合部材を
積層成形するときに、結合剤１１が充填される。その充
填と同時に、サブストレート８と被覆層１３が結合され
る。この保護層として働く被覆層１３は、硬化したサブ
ストレート８で形成された部材の上に、特に部材の補修
のために後で被着することもできる。
【００５４】粒子１６を被覆層１３の金属繊維及び／又
は金属フィラメント１７の領域に取り込むための別の方
法の変形において、粉末状粒子１６が供給される。また
この場合、被覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィラ
メント１７の領域への粒子１６の取り込みは、被覆層の
少なくとも金属繊維及び／又は金属フィラメント１７の
領域が、粒子１６を金属繊維及び／又は金属フィラメン
ト１７に沈着させるために、粒子粉末内に漬けられるか
又は前記領域を通して粒子粉末が流される。代案として
粒子粉末は、例えば、さらに簡単に流し込み又は散布に
より被覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィラメント
１７の領域に被着される。また、例えば粒子１６の輸送
媒体として圧縮空気を利用するとき、被覆層１３の金属
繊維及び／又は金属フィラメント１７の領域への粒子粉
末の吹き付けも可能である。幾つかの粒子１６は、金属
繊維及び／又は金属フィラメント１７の領域において機
械的に又は例えば靜電学的に又は粒子１６又はその表面
の接着特性によって保持される。
【００５５】被覆層１３は、既に述べたように、複数又
は単数の金属繊維及び／又は金属フィラメント１７の領
域に粒子１６を取り入れ、沈着させるために、特に保持
媒体又は粒子粉末に漬けられるか又は前記領域を通って
保持媒体又は粒子粉末が流される。粒子媒体は、被覆層
１３の金属繊維及び／又は金属フィラメント１７の領域
上に又は前記領域内に、流し込み、散布又は吹き付けに
よって、塗布され又は取り入れられる。
【００５６】好ましくは、粒子１６は、サブストレート
８の少なくとも一つの繊維層９と被覆層１３の金属繊維
及び／又は金属フィラメント１７の領域に結合剤１１が
含浸される前に、被覆層１３の金属繊維及び／又は金属
フィラメント１７の領域に沈着される。しかし、粒子を
結合剤１１と共に被覆層１３に取り入れることも概ね可
能である。また、粒子１６は、全体的に又は部分的に、
結合剤１１により、場合により、保持媒体により、被覆
層１３の金属繊維及び／又は金属フィラメント１７によ
る機械的固定により、焼結又は熱間アイソスタチックプ
レスにより、被覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント１７に結合させることも可能である。
【００５７】積層体１の形成は型内で行われる。一つ又
は複数の結合剤１１の硬化後に、特に、表面処理を行う
ことができる。
【００５８】上記の説明に従って形成された又は作られ
た積層体１は、その被覆層１３が粒子１６、フェルト１
４，１４ａ，１４ｂ、金属繊維及び／又は金属フィラメ
ント１７製網状物又は織物１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１
８ｄを備えるので、繊維強化サブストレート８では得ら
れない表面特性、特に、材料及び構造によって被覆層１
３に与えることができる耐摩性、選択可能なより低い又
はより高い摩擦係数及び一定に生じる研摩特性を有す
る。
【００５９】被覆層１３の金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント１７への粒子１６の結合は、結合剤１１によっ
て形成されるマトリックス樹脂によるだけでなく、場合
により、例えば、金属繊維及び／又は金属フィラメント
１７の間に粒子１６を機械的に固定又は締結することに
より、適当な金属粒子粉末を用いる場合、金属繊維及び
／又は金属フィラメント１７との焼結により又は熱間ア
イソスタチックプレスにより、金属蝋による結合によ
り、及び／又は熱可塑性接着剤による結合により行われ
る。
【００６０】積層体１の他の利点は、その一つ又は複数
の被覆層１３故に、積層体１が工具に対する有りとあら
ゆる耐性を持っているので、積層体１を他の積層体１の
構成の場合よりも容易に加工することができる。
【００６１】次に、実例として、積層体を有益に利用す
る、ジェットエンジンの調整羽根の利用例を幾つか示
す。 − 駆動装置を含めてジェットエンジンの調整羽根の軸
受け部位、 − 羽根とそれを支えるデイスクの間の鳩尾型部分にお
いて生じるような、摩擦面及び − 羽根先端におけるケーシングと羽根の間の、羽根先
端に対向するケーシング面に設けた接触面コーティング
(Anstreifbelaege) 。
【００６２】さらに決定的ではない積層体１の利用可能
性の例は次の通りである。 − ピストンリングを含む密封リングのこすり面(Anrei
bflaechen)、 − 積層体１の耐燃特性をその被覆層１３によって変え
たことによる、バイパスダクト(Bypassduct)内の又は圧
縮機のケーシング内の防火部、例えばチタン防火部とし
て、 − 積層体１の被覆層１３による導電性による、避雷器
としての積層体として、 − ねじ及びリベット接合部の接触面（ここにおいて、
金属繊維強化複合体は腐食の危険にさらされるので、プ
ラスチックの変形加工能と耐腐食性は重要な役目を果た
す。）、 − ピストンスカート、連接棒軸受け、 − デイスクブレーキ（ここにおいて、現在少なくとも
約２５０℃以下の温度が前提として必要とされる。しか
し前記温度は、絶対的な上限としてではなく、相応する
積層体１における検査をすべき材料の組み合わせに依存
して解釈されるべきものである。）、 − 自転車の板車輪、 − 例えば鉱業におけるボーリング洗浄液、原油等の研
摩性溶媒を輸送するパイプラインの内側、及び − 例えばエンジンの吸い込み口の、霜取りのために加
熱可能な縁
【００６３】上記した、本発明の範囲内の積層体の実施
形態及び積層体の製造方法の実施形態に関する説明は幾
つかの装置及び方法の特徴を明らかにするにすぎない。
しかし、本発明は、特に図面と関連させて説明した具体
的な実施の形態に限られるものではない。本発明の全範
囲は、特に請求項によって決定されるものであり、また
本発明の導入部分における請求項に関する詳細な説明に
よって決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】積層体で作られたジェットエンジンの羽根の略
部分断面図である。
【図２】粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製のフェルトの第１の実施の形態の被覆層の略
拡大図である。
【図３】粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製のフェルトの第１の実施の形態の被覆層の略
拡大図である。
【図４】粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製の網状物及び／又は織物の第１の実施の形態
の被覆層の略拡大図である。
【図５】粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製の網状物及び／又は織物の第２の実施の形態
の被覆層の略拡大図である。
【図６】粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製の網状物及び／又は織物の第３の実施の形態
の被覆層の略拡大図である。
【図７】粒子が沈着された金属繊維及び／又は金属フィ
ラメント製の網状物及び／又は織物の第３の実施の形態
の被覆層の略拡大図である。
【符号の説明】
１ 積層体 ２ 案内羽根 ３ 羽根板 ４ 前面縁部 ５，６ 軸受ジャーナル ７ 調整レバー ８ サブストレート ９ 強化繊維１０と結合剤１１とからなる層（繊維層） １０ 強化繊維 １１ 結合剤 １２ サブストレート８の表面 １３ 被覆層 １４ フェルト １４ａ，１４ｂ フェルト状物 １５ 被覆層１３の孔 １６ 粒子 １７ 金属繊維及び／又は金属フィラメント １８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ 網状物又は織物
フロントページの続き (71)出願人 391028384 ＤＡＣＨＡＵＥＲ ＳＴＲＡＳＳＥ 665, 80995 ＭＵＥＮＣＨＥＮ，ＧＥＲＭＡＮ Ｙ (72)発明者 ジーグフリード・シコルスキ ドイツ連邦共和国 80997 ミュンヘン, ラスゲベル ストラッセ １ (72)発明者 ミカエル・ショベル ドイツ連邦共和国 80999 ミュンヘン, クレーゼル ストラッセ 17エー (72)発明者 ラインホルド・シェーナッハー ドイツ連邦共和国 80999 ミュンヘン, ジーベル ストラッセ 50

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つの繊維層を含むサブスト
    レートと、前記少なくとも一つの繊維層に続く、該少な
    くとも一つの繊維層に隣接する、金属繊維及び／又は金
    属フィラメントを少なくとも含む、被覆層を備え、前記
    サブストレートの少なくとも一つの繊維層と前記被覆層
    の金属繊維及び／又は金属フィラメントには結合剤が含
    浸され、それによって前記サブストレートと被覆層が形
    成され、結合されており、前記被覆層（１３）の金属繊
    維及び／又は金属フィラメント（１７）の領域に粒子
    （１６）が沈着されていることを特徴とする積層体。
  2. 【請求項２】 前記サブストレート（８）が、複数の繊
    維層（９）を含み、及び／又は繊維強化合成樹脂であ
    り、及び／又はサブストレート（８）の少なくとも一つ
    の繊維層（９）が全体的に又は部分的に非金属繊維（１
    ０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の積層体。
  3. 【請求項３】 被覆層（１３）は、少なくとも、本質的
    に、沈着された粒子（１６）を有する金属繊維層及び／
    又は金属フィラメント（１７）及び結合剤（１１）によ
    って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に
    記載の積層体。
  4. 【請求項４】 サブストレート（８）の繊維層（９）及
    び被覆層（１３）の金属繊維及び／又は金属フィラメン
    ト（１７）には同じ結合剤（１１）が含浸され、前記繊
    維層（９）及び前記金属繊維及び／又は金属フィラメン
    ト（１７）は結合されていることを特徴とする先行する
    請求項の何れか一項に記載の積層体。
  5. 【請求項５】 結合剤（１１）が樹脂、特に合成樹脂を
    含むことを特徴とする先行する請求項の何れか一項に記
    載の積層体。
  6. 【請求項６】 被覆層（１３）の金属繊維及び／又は金
    属フィラメント（１７）がフェルト（１４，１４ａ，１
    ４ｂ）、網状物及び／又は織物（１８ａ，１８ｂ，１８
    ｃ，１８ｄ）を形成することを特徴とする先行する請求
    項の何れか一項に記載の積層体。
  7. 【請求項７】 粒子（１６）が金属粒子、セラミック粒
    子、及び／又はガラス粒子を含むことを特徴とする先行
    する請求項の何れか一項に記載の積層体。
  8. 【請求項８】 粒子（１６）がTiC, TiN, TiAl, Fe, 鋼
    鉄，Ni, Si, 合金，ダイヤモンド，ガラス及びそれらの
    化合物並びにそれらの混合物を含むことを特徴とする請
    求項７に記載の積層体。
  9. 【請求項９】 粒子（１６）が中空でないものであり、
    多孔性のものであり、又は中空のものであることを特徴
    とする先行する請求項の何れか一項に記載の積層体。
  10. 【請求項１０】 粒子（１６）が、被覆層（１３）の金
    属繊維及び／又は金属フィラメント（１７）を少なくと
    も部分的に且つ直接に取り囲む保持媒体の構成要素であ
    ることを特徴とする先行する請求項の何れか一項に記載
    の積層体。
  11. 【請求項１１】 保持媒体が、蝋、特にグルテンのよう
    な接着剤、又は熱可塑性物質であることを特徴とする請
    求項１０に記載の積層体。
  12. 【請求項１２】 粒子（１６）が、全体的に又は部分的
    に、結合剤（１１）により、場合により、保持媒体によ
    り、被覆層（１３）の金属繊維及び又は金属フィラメン
    ト（１７）による機械的固定により、焼結又は熱間アイ
    ソスタチックプレス(Hippen)により、被覆層（１３）の
    金属繊維及び／又は金属フィラメント（１７）に結合さ
    れることを特徴とする先行する請求項の何れか一項に記
    載の積層体。
  13. 【請求項１３】 被覆層（１３）が、サブストレート
    （８）と比べて高い耐摩性、高い耐火性及び／又は高い
    導電率を有することを特徴とする先行する請求項の何れ
    か一項に記載の積層体。
  14. 【請求項１４】 被覆層（１３）がサブストレート
    （８）の複数の側に形成されており、特に被覆層（１
    ３）がサブストレート（８）を、少なくとも本質的に完
    全に囲むことを特徴とする先行する請求項の何れか一項
    に記載の積層体。
  15. 【請求項１５】 少なくとも一つの繊維層を含むサブス
    トレートと、前記少なくとも一つの繊維層に続き、該少
    なくとも一つの繊維層に隣接する金属繊維及び／又は金
    属フィラメントを少なくとも含む、被覆層を備え、前記
    サブストレートの少なくとも一つの繊維層と前記被覆層
    の金属繊維及び／又は金属フィラメントには結合剤が含
    浸され、それによって前記サブストレートと被覆層が形
    成され、結合されていることを特徴とする、特に先行す
    る請求項の何れか一項に記載の積層体の製造方法であっ
    て、サブストレート（８）の少なくとも一つの繊維層
    （９）及び被覆層（１３）の金属繊維及び／又は金属フ
    ィラメント（１７）の領域に結合剤（１１）を含浸させ
    る前に、被覆層（１３）の金属繊維及び／又は金属フィ
    ラメント（１７）の領域に粒子（１６）を沈着させるこ
    とを特徴とする積層体の製造方法。
  16. 【請求項１６】 粒子（１６）をペースト状又は液状の
    保持媒体に供給すること、及び被覆層（１３）の、少な
    くとも金属繊維及び／又は金属フィラメント（１７）の
    領域を、該領域に粒子（１６）を沈着させるように、前
    記保持媒体に浸すこと又は該領域を通して保持媒体を流
    すことを特徴とする請求項１５に記載の積層体の製造方
    法。
  17. 【請求項１７】 保持媒体として液状の溶媒、特にアル
    コール溶媒又はアルコールに似た溶媒、特にエタノール
    を利用すること、及びサブストレート（８）の少なくと
    も一つの繊維層（９）及び被覆層（１３）の金属繊維及
    び／又は金属フィラメント（１７）の領域に結合剤（１
    １）を含浸させる前に、被覆層（１３）をそのまま放置
    した状態の下に、保持媒体を、被覆層（１３）の金属繊
    維及び／又は金属フィラメント（１７）にある粒子（１
    ６）から除くことを特徴とする請求項１６に記載の積層
    体の製造方法。
  18. 【請求項１８】 保持媒体として蝋、特にグルテンのよ
    うな接着剤、又は熱可塑性物質のようなものを利用する
    こと、及びサブストレート（８）の少なくとも一つの繊
    維層（９）及び被覆層（１３）の金属繊維及び／又は金
    属フィラメント（１７）の領域に結合剤（１１）を含浸
    させる間、保持媒体が粒子（１６）と一緒に被覆層（１
    ３）の金属繊維及び／又は金属フィラメント（１７）に
    残ることを特徴とする請求項１６に記載の積層体の製造
    方法。
  19. 【請求項１９】 保持媒体を被覆層（１３）の金属繊維
    及び／又は金属フィラメント（１７）に接触させる前
    に、粒子（１６）を、保持媒体内に押し込むか又は保持
    媒体内に焼結することによって、保持媒体内に入れるこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の積層体の製造方法。
  20. 【請求項２０】 粒子（１６）を粉末の形態で供給する
    こと、及び被覆層（１３）の少なくとも金属繊維及び／
    又は金属フィラメント（１７）の領域を、該領域に粒子
    を沈着させるように、粒子粉末内に浸すこと、又は該領
    域を通して粒子粉末を流すことを特徴とする請求項１５
    に記載の積層体の製造方法。
  21. 【請求項２１】 粒子（１６）を、全体的に又は部分的
    に、結合剤（１１）により、場合により、保持媒体によ
    り、被覆層（１３）の金属繊維及び又は金属フィラメン
    ト（１７）による機械的固定により、焼結又は熱間アイ
    ソスタチックプレスによって、被覆層（１３）の金属繊
    維及び／又は金属フィラメント（１７）に結合させるこ
    とを特徴とする請求項１５乃至請求項２０の何れか一項
    に記載の積層体の製造方法。
  22. 【請求項２２】 粒子（１６）を金属繊維及び／又は金
    属フィラメント（１７）に沈着させる前に、被覆層（１
    ３）の金属繊維及び／又は金属フィラメント（１７）で
    フェルト（１４，１４ａ，１４ｂ）、網状物及び／又は
    織物（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）を形成するこ
    とを特徴とする請求項１５乃至請求項２１の何れか一項
    に記載の積層体の製造方法。
  23. 【請求項２３】 サブストレート（８）の少なくとも一
    つの繊維層（９）及び被覆層（１３）の金属繊維及び／
    又は金属フィラメント（１７）の領域に帯状に結合剤
    （１１）を含浸させることを特徴とする請求項１５乃至
    請求項２２の何れか一項に記載の積層体の製造方法。
  24. 【請求項２４】 サブストレート（８）及び被覆層（１
    ３）を形成するために並びにそれらを結合するために標
    準の結合剤（１１）を利用することを特徴とする請求項
    １５乃至請求項２３の何れか一項に記載の積層体の製造
    方法。
  25. 【請求項２５】 型内又は型の空所内で、サブストレー
    ト（８）の少なくとも一つの繊維層（９）及び被覆層
    （１３）の金属繊維及び／又は金属フィラメント（１
    ７）の領域に結合剤（１１）を含浸させることを行うこ
    とを特徴とする請求項１５乃至請求項２４の何れか一項
    に記載の積層体の製造方法。
  26. 【請求項２６】 サブストレート（８）の少なくとも一
    つの繊維層（９）及び被覆層（１３）の金属繊維及び／
    又は金属フィラメント（１７）の領域に結合剤（１１）
    を含浸させた後、特に結合剤を硬化させた後、被覆層
    （１３）のサブストレート（８）と対面しない側に表面
    処理を施すことを特徴とする請求項１５乃至請求項２５
    の何れか一項に記載の積層体の製造方法。
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