[发明专利]层片、制造层片的方法以及利用层片制造制品的方法

说明书

本发明涉及层片、制造层片的方法以及利用层片制造制品的方法，具体而言公开了一种用于制造层片(100)的方法。方法包括打印层片，层片包括近净形状(102)和陶瓷基复合物非纺织材料(104)。公开了层片其中近净形状是制品的预设的层(108)。还公开了用于制造制品的方法。方法包括打印第一层片(200)和第二层片(206)。第一层片(200)包括第一近净形状(202)和第一陶瓷基复合物非纺织材料(204)，以及第二层片(206)包括第二近净形状(208)和第二陶瓷基复合物非纺织材料(208)。方法还包括将第二层片(206)施加到第一层片(200)上以及巩固第一层片(200)和第二层片(206)。

技术领域

本发明涉及层片(plies)、用于制造层片的方法以及用于由层片制造制品的方法。更特别地本发明涉及层片、用于制造层片的方法以及用于由包括近净形状(near netshape，有时称为近终形状)和陶瓷基复合物(ceramic matrix composite，有时称为陶瓷基(质)复合材料)非纺织(nonwoven，有时称为非织造)材料的层片制造制品的方法。

背景技术

燃气轮机持续地被修改以提供提高的效率和性能。这些修改包括在更高的温度下和在更恶劣的条件下运行的能力，其经常需要材料修改和/或覆层以保护部件免于遭受这样的温度和条件。当引入更多的修改时，实现了额外的挑战。

一种用于提高性能和效率的修改涉及由陶瓷基复合物(CMC)形成燃气轮机部件，例如但不限于护罩、涡轮机支柱、喷嘴/导叶、燃烧衬套、轮叶/叶片，护罩环、排气管道、扩大衬套以及喷气排气喷嘴。CMC燃气轮机部件可由CMC材料的层片形成。然而CMC材料是昂贵的，并且削减CMC材料片至所需的用于层片的形状导致产生大量的CMC废料。另外削减过程可将缺陷引入到层片中，并且可需要多个削减步骤以达到足够精确的构形。

发明内容

在一种示例性的实施例中，用于制造层片的方法包括打印层片，层片包括近净形状和陶瓷基复合物非纺织材料。

在另一示例性的实施例中，用于制造制品的方法包括打印第一层片和第二层片。第一层片包括第一近净形状和第一陶瓷基复合物非纺织材料，并且第二层片包括第二近净形状和第二陶瓷基复合物非纺织材料。该方法此外包括将第二层片施加到第一层片上，并且巩固第一层片和第二层片。

在另一示例性的实施例中，层片包括近净形状和陶瓷基复合物非纺织材料，其中近净形状是制品的预设的层。

技术方案1. 一种用于制造层片(100)的方法，所述方法包含打印层片(100)，所述层片(100)包括近净形状(102)和陶瓷基复合物非纺织材料(104)。

技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，打印包括通过连续丝制作过程挤出施覆有覆层的预浸渍丝束(300)。

技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，打印包括使用三维连续纤维布局打印机(302)。

技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，非纺织材料(104)是单向带(106)。

技术方案5. 根据技术方案4所述的方法，其特征在于，所述近净形状(102)是涡轮机部件(400)的预设的层(108)。

技术方案6. 根据技术方案5所述的方法，其特征在于，所述涡轮机部件(400)是翼形件(402)。

技术方案7. 根据技术方案6所述的方法，其特征在于，所述涡轮机部件(400)是喷嘴(404)。

技术方案8. 一种用于制造制品的方法，所述方法包含：

打印第一层片(200)，所述第一层片(200)包括第一近净形状(202)和第一陶瓷基复合物非纺织材料(204)；