維和短切 纖維利用相同樹脂或聚合物，由此當從連續纖維增強區段過渡至短切纖維增強區段時，相 容性問題被消除。部件不再需要分開制作氣動特征，以及進行用于將部件的兩個部分粘結 (例如通過粘合劑粘結或機械緊固）的后續聯結步驟。由于零件或結構可形成為單個單塊 結構，在某些情況下，這將使得零件數目減少并且消除在替代設計中聯結兩個部件將需要 的表面預制。另外，混雜單塊聚合物復合材料可形成以提高復雜第二特征位置處的抗沖擊 性，因為熱塑性聚合物強度通常高于將在替代設計中使用的兩種不同材料之間的粘合劑粘 結的強度。另外，聚合物復合材料可調整成期望沖擊性能，其方法是將碳纖維和/或玻璃纖 維的混合物結合至連續纖維預成型件中。更進一步，防腐蝕層可沉積在所描述的任何示例 性的零件的最外表面上。
[0045] 關于上述零件的減少，混雜聚合物復合材料使得金屬特征能夠共模制、以及實現 了熱塑性焊接，并且這些各種益處和應用可用于許多的零件，包括但不限于本說明書中描 述的導流罩30和后支撐環50。例如，金屬插件可用來有助于強度，并且提供消除復合材料 零件（例如，在導流罩30和后支撐環50的界面處（圖4))上的直接機械緊固。
[0046] 結構和方法的上述描述為示出目的已經被展示。并非旨在是窮舉性的或將本結構 和方法限制為所公開的精確形式和/或步驟，而是顯然根據以上教導可以做出許多修改和 變化的。本說明書中描述的特征能以任何組合進行組合。本說明書中描述的方法中的步驟 能以任何物理上可能的順序執行。應當理解，盡管已經示出和描述復合結構的某些形式，但 本發明不限于此并替代地將僅僅由所附權利要求書來限制。
[0047] 雖然已在本說明書中對多個創造性實施例進行了描述和說明，但是所屬領域的技 術人員將容易想到用于執行本說明書中描述的功能和/或獲得本說明書中描述的結果和 /或一個或多個優點的各種其他裝置和/或結構，并且這些變化和/或修改中的每個均被 視為在本說明書中描述的實施例的范圍內。更一般地，所屬領域的技術人員將容易了解， 本說明書中描述的所有參數、尺寸、材料和配置均表示示例性的，并且實際參數、尺寸、材料 和/或配置將取決于其中使用本發明的教導的一個或多個具體應用。使用不超過常規的實 驗的情況下，所屬領域的技術人員將認識到或能夠確定本說明書中描述的具體創造性實施 例的許多等效物。因此，應當理解，前述實施例僅通過示例性方式來呈現，并在所附權利要 求書及其等效物的范圍內，創造性實施例能以不同于具體描述并要求保護的其他方式來實 施。本發明的創造性實施例涉及本說明書中描述的每個單獨特征、系統、制品、材料、套件和 /或方法。另外，如果此類特征、系統、制品、材料、套件和/或方法并不相互矛盾，那么兩種 或更多種此類特征、系統、制品、材料、套件和/或方法的任何組合均包括在本發明的發明 范圍內。
[0048] 本說明書使用各個實例來公開本發明，包括最佳模式，同時也讓所屬領域的任何 技術人員能夠實施本發明，包括制造并使用任何器件或系統，以及實施所涵蓋的任何方法。 這些實例并非旨在是窮舉性或將本發明限制為所公開的精確步驟和/或形式，而是根據以 上教導可以做出許多修改和變化的。本說明書中描述的特征能以任何組合進行組合。本說 明書中描述的方法中的步驟能以任何物理上可能的順序執行。
[0049] 本說明書中定義和使用的所有定義應理解為凌駕于詞典定義、以引用的方式并入 文獻中的定義和/或所定義的術語的普通含義。除非明確指出相反，本說明書和權利要求 書中使用的不定冠詞"一"和"一個"應理解為是指"至少一個"。本說明書和權利要求書中 使用的短語"和/或"應理解為是指其連結的要素中的"任一個或兩者"，即，要素在一些情 況下聯合存在，而在其他情況下是分開地存在的。
[0050] 還應理解，除非明確指出相反，在本說明書中要求保護的包括多于一個步驟或動 作的任何方法中，所述方法的步驟或動作的順序并不一定限于所述方法的所敘述的步驟或 動作的順序。
[0051] 在權利要求書以及以上說明書中，所有過渡性短語如"包含"、"包括"、"帶有"、"具 有"、"含有"、"涉及"、"持有"、"由……構成"等應理解為是開放性的，即意味著包括但不限 于。如美國專利局專利審查程序指南章節2111. 03中所闡述，僅過渡性短語"由……組成" 和"基本上由……組成"應相應地是封閉的或半封閉的過渡性短語。
【主權項】
1. 一種飛機發動機部件，所述飛機發動機部件包括： 單塊復合主體； 所述主體具有： 連續纖維部分； 短切纖維部分； 包含在所述連續纖維部分和所述短切纖維部分中并在所述連續纖維部分與所述短切 纖維部分之間的熱塑性聚合物。
2. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述熱塑性聚合物為PEEK、PPS、PEKK 和PEI中的一種。
3. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述纖維為碳纖維、玻璃纖維以及所 述碳纖維與所述玻璃纖維的混合物中的一種。
4. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述連續纖維為編織物、編織纖維和 單向帶中的一種。
5. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述短切纖維組分由單向預浸漬帶形 成。
6. 根據權利要求5所述的飛機發動機部件，其中所述短切纖維長度小于1英寸（1"）。
7. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，所述飛機發動機部件還包括一個或多個共 模制的金屬特征。
8. 根據權利要求7所述的飛機發動機部件，所述共模制的金屬特征為凸緣、套管和螺 紋插件中的一個。
9. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，所述復合主體的所述連續纖維承載環向負 載。
10. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述連續纖維為包含碳纖維、玻璃纖 維和熱塑性纖維中至少一種的編織預成型件。
11. 根據權利要求10所述的飛機發動機部件，其中所述纖維中的所述至少一種為干燥 的碳纖維和熱塑性纖維。
12. 根據權利要求10所述的飛機發動機部件，其中所述纖維中的所述至少一種為干燥 的碳纖維、玻璃纖維和熱塑性纖維。
13. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述短切纖維部分無法承載結構負 載。
14. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，其中所述短切纖維部分與發動機空氣流 路相鄰。
15. 根據權利要求14所述的飛機發動機部件，所述飛機發動機部件還包括位于所述短 切纖維部分的最外表面上的防腐蝕層。
16. 根據權利要求1所述的飛機發動機部件，所述部件為旋轉部分。
17. 根據權利要求16所述的飛機發動機部件，所述旋轉部分為導流罩頭錐。
18. 根據權利要求16所述的飛機發動機部件，所述旋轉部分為導流罩支撐環。
【專利摘要】一種發動機部件，所述發動機部件具有單塊復合主體，所述主體具有連續纖維部分、短切纖維部分、包含在所述連續纖維部分和所述短切纖維部分兩者中且在所述連續纖維部分與所述短切纖維部分之間的熱塑性聚合物。
【IPC分類】B32B5-28
【公開號】CN104870180
【申請號】CN201380068021
【發明人】J.M.科斯特卡
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年12月13日
【公告號】CA2896684A1, US20140186166, WO2014133636A2, WO2014133636A3