[发明专利]通过树脂浸渍制造航空器部件的方法

说明书

本发明涉及由复合材料制成的航空器部件的制造，更具体地，涉及实施树脂浸渍(infusion de résine)的方法。

一种公知的制造由复合材料制成的航空器部件的方法要求使用真空效应将树脂浸渍穿过包括纤维的预制件的步骤。更确切地，首先通过使用一种介质实现树脂在整个纺织预制件下方的表面分布，所述介质与预制件相比对树脂的渗透性更高。随后使树脂在垂直于叠层(pli)的方向上，即垂直于组成预制件的增强层的方向上浸渍通过预制件。当树脂在模具入口的流动速率为零，或者当已经注入的树脂的量是理论量时——其中所述量按照其重量测量——停止浸渍。这涉及到利用半透膜的方法。通过这种膜，树脂保持限制在膜下方的模具内。在没有这种膜时，注入操作的结束是通过经被用于产生模具内真空的孔的树脂输出所检测。

在实施该方法时注入的树脂的量影响部件的质量(santé)。如果注入的量不足，则部件会有呈现一个或多个干燥区的风险。如果浸渍在真空袋下执行，则所述量还对部件的厚度有影响：随之部件中纤维的体积分率受影响，继而部件的机械属性受影响。

然而，当通过把树脂浸入置于半透膜下方的纺织预制件而制造由复合材料制成的部件时，由于很多原因，很难检测预制件何时已经完成树脂的填充。

首先，难于检测树脂的流动速率何时为零，这是因为通过对注入槽称重进行测量不是足够精确。槽和模具之间的管路的存在影响了测量。此外，难于精确地测量大体积的树脂。最后，在树脂回路、模具中、或者位于其环境中的材料中可能会发生泄漏。

此外，难于计算需要被注入预制件中的树脂的量，这是因为难于确定预制件的容积。同样，对于树脂馈入管的内部容积没有控制，这是因为其长度是由操作者根据设置和根据用于在浸渍后聚合树脂的加热器装置的尺寸而确定的。最后，树脂的物理特性(膨胀系数、密度、压缩性)仍有不确定性。

此外，当在真空袋下，即没有在封闭的模具中浸渍时，发现树脂的流动速率首先以暂时方式停止。当已经注入理论量的树脂时，流动速率趋于零，以此减少注入罐和预制件顶部之间的压头损失。压头损失与流动速率的平方成正比。减少压头损失的结果是降低了在注入罐和预制件顶部区域之间的压力差。如果注入罐的压力等于大气压(当在真空袋下注入时通常是这样)，则预制件中的压力，以及由此在真空袋下的压力变得接近大气压。这导致紧密压力(该压力等于在真空袋下的压力和作用在真空袋上并等于大气压的压力之间的压差)减小。这导致纺织预制件的厚度增加，因此额外的树脂被引入，由此导致在流动速率再一次降至零之前流动速率有暂时的增加。

本发明的一个目的是获得对不同类型的实施树脂浸渍的方法中树脂的注入量的更好的控制的方法。

为此，本发明提供一种制造航空器部件的方法，其中：

◆将至少一个材料层放置在包括一个预制件的堆叠件中，所述材料层对预定树脂的渗透性小于最接近所述层的预制件的一部分的渗透性；以及

◆在所述层的与所述预制件相反的一侧放置树脂存在传感器。

因此，通过从与相对不可渗透的层相反的端部将树脂注入所述预制件，仅在所述预制件被填充之后树脂才浸渍所述层。考虑到在预制件的另一侧的位置以及渗透性，所述附加的材料层仅在树脂已经浸渍通过整个预制件之后才填充树脂。因此树脂趋于在浸渍附加层之前结束对所述预制件的最后层的浸渍。当从传感器接收到指示树脂存在的信息时，注入被停止。在该阶段，树脂已经充满预制件。

有利地，所述传感器置于所述安装件的半透膜下方。

本发明还提供一种使用本发明的方法制造的航空器部件，并属于下列类型部件中的至少一种：机身部件；机翼部件；稳定器表面部件(pièce d’une surface stabilisatrice)；以及结构部件、支柱部件、和/或机舱部件。

本发明还提供一种航空器，该航空器包括通过本发明的方法制造的至少一个部件。

本发明还提供一种用于制造航空器部件的安装件，该安装件包括在一个堆叠件中的以下部件：

·一个预制件；

·至少一个材料层，所述材料层对预定树脂的渗透性小于最接近所述层的预制件的一部分的渗透性；以及

·一个用于感测树脂存在的传感器，并被布置在所述层的与所述预制件相反的一侧。

有利地，所述安装件包括多个所述材料层，所述传感器优选地被放置在两个层之间，或者在所述层中的两个之间。

这改进了该方法的可靠性，确保在树脂到达附加层之前预制件被恰当地浸渍。

在一个实施方案中，所述材料层在半透膜和所述安装件的一个隔板(de lissage)之间延伸。