束縛角部和包括其的凸緣和物品制造技術

束縛凸緣角部包括至少一層屏障纖維和繞屏障纖維纏繞的至少一個纖維束。還包括的是凸緣，其具有束縛角部，包括至少一層屏障纖維，繞屏障纖維纏繞的至少一個纖維束，在纖維束上方施加的至少一層填充物纖維，和在填充物纖維上方施加的至少一層凸緣纖維。另外包括的是物品，包括復合結構，其具有凸緣，具有束縛角部，包括至少一層屏障纖維，和繞屏障纖維纏繞的至少一個纖維束。

【技術實現步驟摘要】
束縛角部和包括其的凸緣和物品
在此描述的實施例一般地涉及束綽(tether)角部和包括其的凸緣和 物品。更特定地，此處的實施例一般地描述可以幫助消除在凸緣鋪層和 固化期間復合材料發生的橋接的束縛角部。
技術介紹
近年來，復合材料由于其耐久性和相對的重量輕已日益流行地使用 在多種航空應用中。雖然復合材料可以提供出眾的強度和重量特性，但 在由復合材料制造的結構上設計凸緣仍是挑戰。目前的凸緣鋪層(lay up)過程可以一般地涉及重復地施加織物的 層或片層到復合結構直至獲得具有希望尺寸的凸緣。在此過程期間產生 的一個問題是，當施加第二層織物時，它可能覆蓋第一層織物，因此使 得幾乎不能監測第一層以保證其放置不改變。作為結果，可能發生織物 的橋接。當最初的織物層或第 一織物層從凸緣角部拉開且跨越了角部而非 保持緊密地附著到角部時發生了橋接。橋接可能導致樹脂富余(resm richness),這是過度的樹脂在第一織物層下方的不希望的聚集，這可能 局部地弱化疊層。橋接可能由數個因素中的任何因素導致。例如，橋接可能由于不適 當地將最初的織物層放置在凸緣角部內導致，使得在鋪層期間施加隨后 的層時，最初的層可能擁擠而導致橋接。同樣，在鋪層期間不適當地從 織物層移除松散部(bulk)可能導致復合材料的過長的長度，這可能導 致在固化過程期間的橋接。另外，橋接可能由于在固化期間工具與織物 的熱膨脹差異導致。無論何種原因， 一旦初始織物層已經被覆蓋則目前對于操作者無法 容易地監測初始的織物層來幫助保證防止橋接且保證第 一 層織物保持 附著在凸緣角部。目前最好的實踐是在角部終止織物層以允許織物滑 移。然而，此實踐一般地僅在解決在固化期間熱膨脹不同的問題中是有 益的，且不能防止作為擠擁或不適當的松散部去除的結果而發生的橋接。因此，希望的是生產更不易于橋接的復合凸緣，且涉及前述的制造。
技術實現思路
本文中的實施例一般地涉及束縛凸緣角部，其包括至少一層屏障 纖維，和繞屏障纖維纏繞的至少一個纖維束。本文中的實施例也一般地涉及凸緣，其具有束縛角部，包括至少 一層屏障纖維，繞屏障纖維纏繞的至少一個纖維束，在纖維束上方施加 的至少一層填充物纖維，和在填充物纖維上方施加的至少一層凸緣纖 維。本文中的實施例也一般地涉及物品，其包括復合結構，包括凸緣， 具有束縛角部，包括至少一層屏障纖維，和繞屏障纖維纏繞的至少一 個纖維束。本領域一般技術人員將從如下的披露中清楚這些和其他特征、方面 和優點。附圖說明雖然說明書以權利要求結束特別地指出且清楚地要求了本專利技術，但 相信在此闡明的實施例通過結合附圖的如下的描述更好地被理解，附圖 中類似的參考數字指示類似的元件。圖1是具有端部凸緣和安裝凸緣的風扇外殼的 一個實施例的示意性 透視圖；圖2是圖1的示意性端部視圖；圖3是復合結構形成工具的一個實施例的示意性透視圖； 圖4是圖2的沿線A-A的示意性截面視圖；和 圖5是帶有用于制造具有束縛角部的安裝凸緣的導向件的風扇外殼 的一個實施例的示意性截面—見圖。具體實施方式在此描述的實施例 一般地涉及束縛角部以及包括束縛角部的凸緣 和物品，其可以幫助消除在凸緣鋪層和固化期間發生的橋接。雖然實施例在此可以 一般地關注于在燃氣渦輪發動機的風扇外殼上的復合凸 緣，但本領域一般技術人員將理解的是，描述不應限制于此。的確，如 以下描述所解釋，在此描述的束縛凸緣角部可以利用在由復合材料制造 的任何凸緣上。現在轉到附圖，圖1圖示了可接受的復合結構10的一個實施例。 如在此所使用，"復合結構"指任何由復合材料或復合材料的組合制造 的部件。復合結構IO可以包括一般地圓柱形的構件，例如風扇外殼12。風扇外殼12可以具有圓周，如在圖2中示出，且如前所述可以由任何 可接受的材料制造。然而，在一個實施例中，風扇外殼12可以由從包 括如下項的組中選擇的材料制造玻璃纖維、石墨纖維、碳纖維、陶瓷 纖維、例如poly ( p-phenylenetherephtalamide )纖維即(KEVLAR )的 芳香族聚酰胺纖維，和它們的組合。在一個實施例中，風扇外殼12可 以由碳纖維制造。如在圖1中示出，風扇外殼12可以一^f殳地包括具有前端16和后端 18的圓柱主體14。如在此所使用，"風扇外殼"用于指固化前和固化 后的復合風扇外殼。本領域一般技術人員將從本說明書理解參考了何種 階段。風扇外殼12也可以包括任何個數的端部凸緣20,如一般地在圖1 和圖2中示出，和/或安裝凸緣22,如一般地在圖1中示出。如在此所 使用，"安裝凸緣"指任何周向地繞風扇外殼12的主體14,或其他復 合結構插入的凸緣。"插入"意味著安裝凸緣22可以繞風扇外殼12的 主體14周向地定位，如與繞前端16或后端18任一個相對。作為對比， 端部凸緣20可以繞前端16或后端18的任一個或二者定位。風扇外殼12可以使用本領域一般技術人員已知的任何可接受的制 造方法或工具制造。例如，見Xie等人的美國專利申請No. 2006/0201135 和Blanton等人的美國專利申請No2006/0134251。在一個實施例中，如 在圖3中示出，可以使用復合結構形成工具24,該工具具有圓周、 一般 地圓柱形的芯26以及第一端板28和第二端板30,它們可移除地聯4秦到 工具24的芯26。在圖4中示出了在風扇外殼12上的端部凸緣預形成件32的圖示的 實施例。本領域一般技術人員將理解的是，如下的凸緣和鋪層描述可以 等同地可應用于安裝凸緣。端部凸緣預形成件32可以包括束縛凸緣角 部33,其可以在鋪層和固化期間幫助將凸緣預形成件32錨定到位。束 縛凸緣角部33可以包括至少一層屏障纖維34和至少一個周向地繞其纏 繞的纖維束(tow) 36，如在下文中描述。更特定地，束繂角部凸緣可以一般地包括例如鄰近工具24的第一 端板28和風扇外殼12施加的至少一層屏障纖維34。屏障纖維34可以 包括多方向紡織物預形成件，例如織造物或編織物。如在此所使用，"多 方向"指包括在多于一個方向定向的纖維束的紡織物預形成件。屏障纖 維34的纖維束可以包括本領域一般技術人員已知的任何合適的強化纖 維，包括但不限制于玻璃纖維、石墨纖維、碳纖維、陶瓷纖維、芳香族 聚酰胺纖維，和它們的組合。在一個實施例中，屏障纖維34可以包括 玻璃纖維。另外，屏障纖維34的每個纖維束可以包括從大約3000至大 約24000個纖維絲。通過周向地繞工具24和風扇外殼12纏繞屏障纖維34直至獲得希 望的厚度，屏障纖維34可以施加在鄰近工具24的第一端板28和風扇 外殼12的凸緣角部37內。如果希望這樣，則屏障纖維34可以最初地 且當施加到風扇外殼12完成后粘合，以將屏障纖維34保持到位。對于 本領域一般技術人員已知的任何可接受的樹脂可以用于粘合屏障纖維 34,例如環氧樹脂。然后，至少一個單獨的纖維束36可以在凸緣角部37內周向地繞風 扇外殼12纏繞在屏障纖維34上方。以此方式，纖維束36可以完成束 縛凸緣角部33且幫助將屏障纖維34固定在希望的位置。雖然纖維束36 可以繞風扇外殼12的圓周纏繞任何次數，但在一個實施例中，纖維束 36可以繞風扇外殼12的圓周纏繞從大約3次到大約6次。替代地，可 以將多于一個纖維束36繞本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種束縛凸緣角部（３３），其包括：　　　　至少一層屏障纖維（３４）；和　　　　繞該屏障纖維（３４）纏繞的至少一個纖維束（３６）。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：LA布蘭頓，CB庫爾蒂斯，F沃爾托夫，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]