用于制造帶有肺泡狀芯體的復合夾層板的方法
【專利摘要】一種用于制造具有肺泡狀芯體（2)的復合夾層板（1，100)的方法，所述肺泡狀芯體具有多個單元（4)，每個單元（4)由以至少一個隔離物（5，150)組成的至少一個壁限定，其特征在于所述隔離物的至少一個部分在樹脂模塑步驟期間被整合到所述夾層板的支撐表層（3)上。
【專利說明】用于制造帶有肺泡狀芯體的復合夾層板的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種特別用于飛機發(fā)動機機艙的聲衰減面板，并且涉及裝備有這種面板的機艙組件。

【背景技術】
[0002]飛機發(fā)動機是重要的噪音污染的產(chǎn)生者，并且存在以減少這種污染為目標的強烈需求，并且這種需求也由于使用的渦輪噴氣發(fā)動機變得越來越強大而更加強烈。
[0003]圍繞渦輪噴氣發(fā)動機的機艙的設計有助于在很大程度上減少所述噪音污染。
[0004]為了進一步提高飛機的聲學性能，機艙設置吸音板旨在削弱由發(fā)動機以及結(jié)構振動產(chǎn)生的噪音。
[0005]在已知的方式下，這種吸音板展現(xiàn)出所謂的夾層結(jié)構，該結(jié)構包括配置在所謂的第一內(nèi)表層和所謂的第二外表層之間的聲波共鳴器。所述表層通常以復合材料實現(xiàn)并按照樹脂注入或者轉(zhuǎn)移法實現(xiàn)。
[0006]所述內(nèi)表層是實心的并且用于朝向面板的背部，而外表層，也是所謂的聲學層，被穿孔并且用于朝向噪聲的來源。
[0007]所述聲波共鳴器構成了面板的芯體部并且由一個或者幾個肺泡結(jié)構組成，最后配置在層中并且在適當處被隔板(多孔可滲透表層)間隔開。所述肺泡結(jié)構可能通常由泡沫型材料或者優(yōu)選地由具有一組肺泡單元的所謂的蜂窩結(jié)構實現(xiàn)，通常具有六邊形截面。
[0008]在航空應用的具體情況中，可能更具體地使用具有橫截面長度大約1mm的尺寸相對縮減的單元的肺泡結(jié)構，并且由特別抗高溫的鋁或者Nomex?類型的纖維為基礎的材料實現(xiàn)。
[0009]這些聲衰減面板的實現(xiàn)復雜而昂貴。
[0010]更具體地，已知兩種用于實現(xiàn)這種具有夾層結(jié)構的吸音板的方法。
[0011]在第一個解決方法中，所述肺泡結(jié)構配置在預加工的復合壁上，所述復合壁構成面板的聲學外表層。所述表層很多時候穿有多個孔，這些孔中的至少一個是與肺泡結(jié)構的單元相聯(lián)通。
[0012]然后在剛開始時，所述組件覆蓋復合板層，所述板層因此將構成實心內(nèi)表層，然后整個板層加熱聚合，以便給所述組件提供結(jié)構一致性。
[0013]當要定位肺泡結(jié)構的幾個層時，幾乎是在剛開始時強制將這些組件固定到第一表層上，以便在覆蓋前使所述組件穩(wěn)固，同時來保持所述肺泡結(jié)構的良好定位并且避免在倒角區(qū)上的擠壓。剛開始時，所述固定包括在實現(xiàn)全部覆蓋之前在第一表層上執(zhí)行肺泡結(jié)構的中間固化。
[0014]在第二個解決方法中，肺泡結(jié)構封裝在聚合復合組件內(nèi)，第一組件形成型腔，所述肺泡結(jié)構被安裝在型腔內(nèi)部，另一個組件，例如通過在第一組件的外圍折回上進行粘合來整體封閉。第一組件通常構成實心內(nèi)表層，而通過粘合嵌入的第二組件構成聲學外表層。
[0015]因此，可以理解的是無論使用的方法是什么，這種吸音板的實現(xiàn)需要多個夾層結(jié)構的固化和聚合步驟。
[0016]還需要特別注意以所述聲學表層來保證結(jié)合區(qū)和蜂窩的表面之間接觸的連續(xù)性。
[0017]此外，面板(于其間或者在機艙上)的制造和裝配的不同操作經(jīng)常導致幾個單元的聲學中和，因而導致面板的吸音性能的降低。
[0018]還應該注意的是這些面板可能要安裝在具有高機械約束或者熱約束的區(qū)域上(例如渦輪噴氣發(fā)動機的熱區(qū))，并且因此必須以合適的材料實現(xiàn)。
[0019]因此需要一個解決方法，允許實現(xiàn)這種帶有肺泡狀芯體的吸音板并且減少前述缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]為此，本發(fā)明涉及一種用于制造具有肺泡狀芯體的復合夾層板的方法，所述肺泡狀芯體具有多個單元，每個單元由以至少一個隔離物形成的至少一個壁限定，其特征在于所述隔離物的至少一個部分在樹脂模塑步驟期間被整合到夾層板的支撐表層。
[0021]因此，通過將構成肺泡壁的至少一部分的隔離物整合到支撐表層上，加強了吸音板的完整性并促進肺泡狀芯體的設置并且更加精確。
[0022]根據(jù)第一可選實施例，所述隔離物在它的至少一個末端上被整合到支撐表層上。為此我們可以在支撐表層的模具上提供用于定位、尤其是固定或者定心的凹痕(empreintes)。
[0023]所述實施例允許使用由輕質(zhì)材料，和/或者彈性材料制成的隔離物，尤其是在它們的結(jié)構強度存在較少問題時所述材料是很令人感興趣的。
[0024]根據(jù)第二可選實施例，至少一個隔離物是至少部分地通過樹脂模塑實現(xiàn)，所述樹脂模塑與通過所述樹脂模塑支撐表層的步驟同時進行。
[0025]這種實施例允許所述隔離物到肺泡壁的最佳整合并且它們因此可以由如面板表層的相同材料實現(xiàn)。
[0026]所述隔離物具體地可以單獨地或者填充地由樹脂實現(xiàn)或者所述方法可以包括設置復合板層的步驟并且/或者在隔離物的至少一個模塑空間上預先形成。
[0027]根據(jù)一個特別實施例，在整合之前至少一個隔離物被嵌入到樹脂中。
[0028]當然，基于隔離物的結(jié)構強度的需求，我們可以直接在復合材料中實現(xiàn)一些隔離物，而其他隔離物可以被嵌入并且整合到支撐表層的樹脂中。
[0029]在補充方式下，所述方法包括在至少一個單元內(nèi)部安裝至少一個隔板的步驟。
[0030]優(yōu)選地，所述支撐表面是夾層板的實心內(nèi)表層。
[0031]本發(fā)明也涉及一種用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的模具以及用于復合夾層板實現(xiàn)的模具，所述復合夾層板包括至少一個主殼體，該殼體與相應的密封蓋一起大體上限定將被實現(xiàn)的面板的外部總體積，其特征在于，所述模具包括至少一個在模塑期間用于設置在主殼體內(nèi)部的次級模具，以及給主殼體提供支撐表層的模塑空間，其中，所述次級模具具有要實現(xiàn)的單元的凹痕，單元的所述凹痕以大體上對應于隔離物厚度的距離間隔開，限定將要實現(xiàn)的所述單元壁，以便提供至少一個用于實現(xiàn)所述隔離物的空間。
[0032]根據(jù)第一可選實施例，隔離物的實現(xiàn)空間是所述壁的模塑空間，與支撐表層的模塑空間流體相通。從而，這允許在所述支撐表層的模塑期間通過注入的樹脂的實現(xiàn)所述隔離物。
[0033]優(yōu)選地，次級模具被固定到模具的封閉蓋上。
[0034]有利地，所述主殼體至少部分地限定面板的外圍折回的至少一個部分。所述外圍折回可以特別地起到固定封閉面板的聲學外表層的作用，例如通過粘合。
[0035]有利地，單元標記的至少一個部分具有至少一個排水(draining)凹痕,每個排水凹痕用于接收排水帶(draining strip)。
[0036]根據(jù)一個特別實施例，所述次級模具具有不同深度的單元凹痕。
[0037]根據(jù)補充的可選實施例，所述殼體具有至少一個固定和/或者定中心凹痕，所述凹痕在合適位置上能夠接納至少一個嵌入的隔離物。
[0038]本發(fā)明進一步涉及一種具有肺泡狀芯體的夾層板，所述肺泡狀芯體可以通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得并且在適當?shù)胤綉{借本發(fā)明的模具獲得，所述面板包括至少一個復合支撐表層以及至少一個具有多個單元的芯體，每個單元由以至少一個隔離物形成的至少一個壁限定，其特征在于，所述隔離物的至少一個部分通過樹脂模塑被整合到支撐表層上。
[0039]根據(jù)第一可選實施例，所述隔離物的至少一個部分是至少部分地由復合支撐表層的樹脂實現(xiàn)的。
[0040]根據(jù)第二可選實施例，所述隔離物的至少一個部分是被嵌入和整合到復合支撐表層的樹脂中的。
[0041]有利地，所述單元的至少一個部分具有不同的深度。
[0042]優(yōu)選地，所述支撐表層是實心復合表面。
[0043]仍然優(yōu)選地，所述芯體覆蓋有至少一個穿通的聲學復合表層。
[0044]有利地，所述單元的至少一個部分被至少一個隔板分開。
[0045]根據(jù)另一個可選實施例，單元凹痕的至少一個部分是被嵌入或者模塑到支撐表層的內(nèi)部凹痕的。所述次級模具可以特別地與支撐表層相整合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]根據(jù)下面參照附圖的詳細描述，本發(fā)明將被更好地理解，其中:
[0047]-圖1到11展示了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施例，
[0048]-圖12到14展示了不同的可選實施方式，
[0049]-圖15到18說明了本發(fā)明的第二實施例，
[0050]-圖19到24說明了具有不同的可選實施方式的第三實施例。

【具體實施方式】
[0051]如前所述，復合夾層板I包括配置在內(nèi)表層3和外表層(未展示)之間的肺泡狀芯體2。
[0052]仍然沒有被其外表層覆蓋的這種面板I被展示在圖1中。
[0053]內(nèi)表層3限定肺泡狀芯體2位于內(nèi)部的體積，所述肺泡狀芯體具有多個單元4，每個單元被由至少一個隔離物5形成的至少一個壁限定。
[0054]值得注意的是內(nèi)表層3具有外圍邊緣3a，該邊緣例如通過粘合，用于固定外表層，具體地固定穿孔的聲學外表層。
[0055]這種復合夾層板可以通過本發(fā)明的方法目標實現(xiàn)，其中所述隔離物的至少一個部分在樹脂模塑步驟期間被整合到夾層板的支撐表層上。
[0056]為此，我們可以使用如圖2和3所示的模具10。
[0057]這種模具10包括主殼體11，所述殼體大體上和相應的封閉蓋12限定將要實現(xiàn)的面板I的外部總體積。
[0058]值得注意的是所述主殼體11具有外圍內(nèi)表層11b，限定了面板I的支撐表層3的外圍折回3b。
[0059]所述模具10進一步包括次級模具13，該次級模具在模塑期間用來設置在主殼體11內(nèi)部并且給主殼體提供面板I的支撐表層3的模塑空間14。
[0060]所述次級模具13也具有將要實現(xiàn)的單元4的凹痕15，所述單元4的凹痕15以大體上對應于隔離物5的厚度的距離間隔開，限定了將要實現(xiàn)的所述單元的壁，并且為了實現(xiàn)所述隔離物從而在單元4的凹痕15之間提供空間16。
[0061]隔離物5的空間16的實現(xiàn)是與面板I的支撐表層3的模塑空間14流體上相通。因此，在樹脂的注入期間，后者將在整個模具上傳播并且將直接與支撐表層3 —起實現(xiàn)所述隔離物5。
[0062]在補充的有利的方式下，單元4的凹痕15的至少一個部分具有至少一個排水凹痕17，所述每個排水凹痕用于接收排水帶18。
[0063]所述排水凹痕17可以穿過或者僅延伸遍布單元4凹痕15的一部分。它們因此限定穿過單元4的排水通道，用于疏散可能積聚在所述單元4內(nèi)的水。
[0064]水將通過設置在接近排水凹痕17端部的單元4內(nèi)的端口 17b從所述面板排出。該端口通過提供在殼體上的相應的凸起17c獲得穿過支撐表層3的模塑空間14，以與單元4的凹痕16相接觸，在所述單元4上必須設置端口 17b。所述凸起因此占據(jù)沒有被樹脂填滿的位置，該位置在脫模期間將形成端口 17b。
[0065]圖4到11說明了借助模具10實施用于制造面板I的方法的不同步驟。
[0066]在第一步驟(圖4)中，在所述支撐表層的模塑空間14上，支撐表層3的預成形或者一組板層30配置在模具10的殼體11內(nèi)。
[0067]如圖5所示，次級模具13和其排水帶18 —起安裝在殼體11內(nèi)部并且覆蓋(圖6)模塑空間14和將要實現(xiàn)的支撐表層3的板層30。
[0068]然后我們開始(圖7)設置用來形成隔離物5的預成型或者板層50。
[0069]當然能夠不安裝板層50并且在單獨的樹脂內(nèi)，最后在填充或者使用所謂UD的長纖維加強的樹脂內(nèi)實現(xiàn)隔離物5。
[0070]我們?nèi)缓罂梢酝ㄟ^其覆蓋物12 (圖8)封閉模具10并且繼續(xù)注入樹脂(圖9)。
[0071]一旦樹脂進行聚合，模具10打開，并且次級模具13 (因此單元4的凹痕14)被移除。排水帶18也被提取或者消除。
[0072]模具的形狀是取自殼體11 (圖11)，并且在設置聲學板情形下的聲學外表層之前(不可見)，通過將所述外表層粘合所述支撐外表層a的外圍邊緣3a上來構成肺泡狀面板I的底部。
[0073]圖12到14展示了設置排水凹痕17和排水帶18的不同可能性。
[0074]圖3的布置將允許獲得通過單元4的線的設置。因此有必要提供如單元線一樣多的排水端口 17b。
[0075]圖12示出了交叉布局允許獲得普通設置，該設置僅需要一個單一排水端口 17b。
[0076]當力圖獲得面板I的內(nèi)部和外部之間的最小的可能泄露表層時，具體地當在各個部分的兩邊上存在不同的壓力級時，經(jīng)常在渦輪噴氣發(fā)動機中存在這種情況，排水端口 17b減少的數(shù)量是重要的參數(shù)。
[0077]圖13展示了交叉布置的排水凹痕，允許在單元4節(jié)點上的交叉排水。
[0078]圖14展示了位于單元4節(jié)點上的排水凹痕17并且用于接收以芯體18b的形式的排水帶。
[0079]如前述的可選實施例所述，對于需要較小結(jié)構強度的一些面板而言，能夠用填充的樹脂實現(xiàn)模塑而沒有內(nèi)板層30的加固。所得的優(yōu)勢是在次級模具13上設置排水帶17，而無須配置殼體，然后設置隔離物5，加固板層30后直接注入的部分。這允許生產(chǎn)成本上的增長。
[0080]根據(jù)另一個實施例,更具體地如圖15到19所示,面板100包括通過其末端151、152嵌入到支撐表層3內(nèi)部并且整合到支撐表層上的隔離物150。
[0081]這樣,模具110包括殼體111,殼體111在外圍內(nèi)表面上具有一組固定標志112,每個固定標志用于接收分期150的端部151、152?？蛇x的或者在補充的方式下，它可以是中心凹痕，例如表現(xiàn)為V-截面，而不具有固定功能。
[0082]隔離物150可以以嵌套壁的形式實現(xiàn)。隔離物150也可以直接包括用于允許使單元4排水的節(jié)點155。
[0083]隔離物150的高度適合于殼體111的深度。隔離物150移除可以認為是考慮到每個組件的質(zhì)量和潛在的擠壓。掌握的重疊裝備也可以認為是基于隔離物組件的壓縮彈性。
[0084]該實施例可以與集成壁相聯(lián)系，所述集成壁是由根據(jù)前述實施例(圖19)的支撐表層3的樹脂實現(xiàn)的，特別地如果有必要通過這種方式加固所述結(jié)構的話。
[0085]作為可選實施例，支撐表層3的內(nèi)部可以接收一組緊密的嵌入的單元凹痕，僅通過周圍的隔離物定心在以所述凹痕中。
[0086]圖19到24說明了旨在用至少一個聲學隔板裝配單元4的至少一部分的補充實施例。
[0087]實際上，在前面的圖中可見，面板10、110具有兩個不同深度的單元，更深的單元用于裝配有隔板。
[0088]當然，較小深度的單元也可以裝配有隔板。
[0089]圖19所示的第一實施例，從嵌入的隔離物150的實施例開始在于在兩個隔離物150階段之間存儲完整的或者部分的隔板170。所述隔板170具有本領域的技術人員已知的類型并且有利地包括兩個到三個的微穿孔玻璃板層。
[0090]圖20到24所示的可選方案是獨立于面板的實施例的(在樹脂中嵌入或者實現(xiàn)的隔離物)。
[0091]這些實施例以顆粒(pellets) 180配置在單元4內(nèi)部的形式使用單獨的隔板。
[0092]所述顆?？梢酝ㄟ^任何適合于最后部分使用的材料類型實現(xiàn)。它們具體地可以是金屬的或者塑料的，是適合于面板的使用溫度的材料。它們也可以是機器加工的、沖壓的或者模塑的。
[0093]所述顆?？梢允瞧矫娴幕蛘咦约庸痰?在表層上或者在它們的邊緣上)并且可以是使用在不平行于聲學表層的位置上。
[0094]每個顆粒180安裝在定位連接端181上，允許將它維持在相對于支撐表層3和面板的聲學表層的期望的距離上。
[0095]在圖20中，只有最深的單元被隔板顆粒180分開。此外所述定位連接端181被進一步限定以便不同單元的顆粒180大體上對齊，并且以相同的比例分隔所述單元(大體上一半)。
[0096]在圖21中，處理被分散。所有的顆粒180沒有固定在相同的深度上并且也安裝在較小深度的單元4中。
[0097]在圖22中，顆粒180是傾斜的。
[0098]圖23示出了一實施例，其中隔離物5是通過樹脂模塑實現(xiàn)的以便展示跟部。更精確地說，隔離物5具有比更錐形的頂部稍微小的大底部。這遵循了側(cè)面跟部的形成，在側(cè)面跟部上隔板顆粒180可以承受。這允許一部分定位連接端181的移除。
[0099]圖24示出了完成的面板10的例子，包括嵌入到支撐表層3上的聲學表層以便封閉所述面板并且覆蓋所述單元4。
[0100]盡管本發(fā)明已經(jīng)通過特定實施例進行描述，明顯的是它絕沒有限制于此并且它包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)描述的方法的所有技術等同方法以及它們的結(jié)合。
【權利要求】
1.一種用于制造具有肺泡狀芯體(2)的復合夾層板(1，100)的方法，所述肺泡狀芯體具有多個單元(4)，每個單元(4)由以至少一個隔離物(5，150)組成的至少一個壁限定，其特征在于所述隔離物的至少一個部分在樹脂模塑步驟期間被整合到所述夾層板的支撐表層⑶上。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔離物(150)至少在其一個末端處(151，152)被整合到所述支撐表層(3)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一個隔離物(5)至少部分地通過樹脂模塑實現(xiàn)，所述樹脂模塑與通過所述樹脂模塑支撐表層(3)的步驟同時進行。
4.根據(jù)權利要求3所述的制造方法，其特征在于，其包括在所述隔離物(5)的至少一個模塑空間中設置復合板層和/或者預制件(50)的步驟。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一個隔離物(150)在整合之前被嵌入到樹脂中。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的方法，其特征在于，它包括在至少一個單元(4)中安裝至少一個隔板(170，180)的步驟。
7.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的制造方法，其特征在于所述支撐表層(3)是夾層板(I, 100)的實心內(nèi)表層。
8.一種用于實現(xiàn)復合夾層板(1，100)的模具(10，110)，所述復合夾層板(10，110)包括至少一個主殼體(11，111)，該主殼體(11，111)與相應的密封蓋(12) —起大體上限定了將要實現(xiàn)的面板的外部總體積，其特征在于，所述模具包括至少一個在模塑期間用于設置在主殼體內(nèi)部的次級模具(13)，以及為主殼體提供支撐表層(3)的模塑空間(14)，其中，所述次級模具具有將要實現(xiàn)的單元(4)的凹痕(15)，所述的單元凹痕以大體上與隔離物(5，150)厚度對應的距離間隔開，所述隔離物(5，150)限定了將要實現(xiàn)的所述單元壁，以便提供至少一個用于實現(xiàn)所述隔離物的空間(16)。
9.根據(jù)權利要求8所述的模具(10)，其特征在于隔離物(5)的所述實現(xiàn)空間(16)是所述壁的模塑空間，與所述支撐表層(3)的模塑空間(14)流體相通。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的模具(10，110)，其特征在于，所述次級模具(13)被固定到所述模具的封閉蓋(12)上。
11.根據(jù)權利要求8到10中任一項所述的模具(10，110)，其特征在于，單元(4)的凹痕(15)的至少一部分被嵌入或者模壓到支撐表層(3)的內(nèi)部凹痕中。
12.根據(jù)權利要求8到11中任一項所述的模具(10，110)，其特征在于，所述主殼體(11，111)至少部分地限定所述面板的外圍折回(Ilb)的至少一部分。
13.根據(jù)權利要求8到12中任一項所述的模具(10，110)，其特征在于，至少一部分的單元凹痕(15)具有至少一個排水凹痕(17)，每個排水凹痕用于接納排水帶(18，18b)。
14.根據(jù)權利要求8到13中任一項所述的模具(10，110)，其特征在于所述次級模具具有不同深度的單元(4)凹痕(15)。
15.根據(jù)權利要求8到14中任一項所述的模具(10，110)，其特征在于所述殼體(111)具有至少一個固定(112)和/或定心的凹痕，所述凹痕在合適位置上能夠接納至少一個嵌入的隔離物(150)。
16.一種具有肺泡狀芯體的夾層板(10，110)，包括至少一個復合支撐表層(3)以及至少一個具有多個單元(4)的芯體(2)，每個單元被由至少一個隔離物(5，150)形成的至少一個壁限定，其特征在于所述隔離物的至少一部分通過樹脂模塑整合到支撐表層上。
17.根據(jù)權利要求16所述板(10)，其特征在于所述隔離物(5)的至少一個部分至少部分地由復合支撐表層(3)的樹脂實現(xiàn)。
18.根據(jù)權利要求16或17所述板(110)，其特征在于所述隔離物(150)的至少一個部分被嵌入并整合到復合支撐表層(3)的樹脂上。
19.根據(jù)權利要求16到18中任一項所述板(10，110)，其特征在于，所述單元(4)具有不同的深度。
20.根據(jù)權利要求16到19中任一項所述板(10，110)，其特征在于所述支撐表層(3)是實心復合表層。
21.根據(jù)權利要求16到20中任一項所述板(10)，其特征在于所述芯體(2)覆蓋有至少一個穿孔的聲學復合表層(20)。
22.根據(jù)權利要求16到21中任一項所述板(10，110)，其特征在于，所述單元(4)的至少一個部分被至少一個隔板(170，180)分隔開。
23.根據(jù)權利要求21所述板(10)，其特征在于，隔板(180)是以一個單獨顆粒的形式實現(xiàn)的。
24.根據(jù)權利要求22所述板(10)，其特征在于它包括配置在單元(4)內(nèi)部的不同水平面處的幾個隔板顆粒(180)。
25.根據(jù)權利要求22和23中任一項所述板(10)，其特征在于它包括至少一個相對于其單元(4)的底面傾斜的隔板顆粒(180)。
【文檔編號】B29C45/26GK104220243SQ201380019278
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月10日 優(yōu)先權日:2012年4月11日
【發(fā)明者】居·伯納德·沃琪爾, 迪迪?！だ諣枅D 申請人:埃爾塞樂公司