[发明专利]用于制造多孔复合结构的工具组件以及相关的系统和方法

说明书

本发明涉及用于制造多孔复合结构的工具组件以及相关联的系统和方法。用于制造多孔复合结构的工具组件。该工具组件包括第一工具构件和第二工具构件。第一工具构件包括限定第一内部容积和第一入口的第一主体。该第一入口与第一内部容积流体地联接。第一工具构件还包括第一工具表面，其限定与第一内部容积流体地联接的多个第一穿孔。第二工具构件包括限定第二内部容积和第二入口的第二主体。该第二入口与第二内部容积流体地联接。该第二工具构件还包括第二工具表面，其限定与第二内部容积流体地联接的多个第二穿孔。

技术领域

本申请涉及多孔复合结构，并且具体地涉及用于制造多孔复合结构的工具组件、系统和方法。

背景技术

声学处理的复合结构通过散射或吸收声能来降低声音。由于这种声音衰减能力，声学处理的复合结构已经用于包括航空航天工业在内的多种工业中。例如，声学处理的复合结构通常被结合到旁路燃气涡轮飞行器发动机中，例如结合到入口内筒、风扇管道壁和/或排气喷嘴中，以衰减与大量气流相关联的噪声。

传统的声学处理复合结构包括具有分隔蜂窝芯、穿孔面板和不渗透面板的夹层结构。穿孔面板所限定的穿孔将分隔蜂窝芯的空腔与周围环境流体地联接。因此，当空气流动穿过(across)穿孔面板时，在芯中的空腔充当亥姆霍兹谐振器，并衰减相关联的气流的声音。更具体地，芯中的相邻空腔之间的芯壁充当声学隔音(septa)，以衰减气流的声音。

然而，分隔蜂窝芯是昂贵的，并且将面板粘结到芯的过程可能需要多个固化周期。此外，当前用于对复合结构进行穿孔的过程一般是费时的并且与高的材料成本相关联。例如，研磨穿孔可以具有显著的周期时间、具有复杂的工具和/或需要大量的清理。机械钻孔可能会花费显著的周期时间，更换钻头的成本会不断增加和/或导致纤维的切割(这降低了面板的强度)。对于具有数百万个穿孔的大型隔音板，钻孔周期可能会很长。也可以使用塑料针垫来产生穿孔，但它们不能够重复使用，并且因此被形成一定波状并修剪成一定尺寸以供一次性使用。

因此，本领域技术人员继续在声学处理的复合结构领域中进行研究和开发。

发明内容

公开了用于制造多孔复合结构的工具组件。该工具组件包括：第一工具构件和第二工具构件，其被配置成保持生材叠层；流体移动装置，其被配置成使流体移动通过叠层；以及歧管系统，其被配置成当流体移动通过叠层时分布流体。

还公开了包括第一工具构件和第二工具构件的工具组件。第一工具构件包括限定第一内部容积和第一入口的第一主体。该第一入口与第一内部容积流体地联接。第一工具构件还包括第一工具表面，其限定与第一内部容积流体地联接的多个第一穿孔。第二工具构件包括限定第二内部容积和第二入口的第二主体。该第二入口与第二内部容积流体地联接。该第二工具构件还包括第二工具表面，其限定与第二内部容积流体地联接的多个第二穿孔。

还公开了用于制造多孔复合结构的系统。该系统包括具有第一工具构件和第二工具构件的工具组件。第一工具构件包括限定第一内部容积和第一入口的第一主体。该第一入口与第一内部容积流体地联接。第一工具构件还包括第一工具表面，其限定与第一内部容积流体地联接的多个第一穿孔。第二工具构件包括限定第二内部容积和第二入口的第二主体。该第二入口与第二内部容积流体地联接。该第二工具构件还包括第二工具表面，其限定与第二内部容积流体地联接的多个第二穿孔。该系统还包括叠层，其被定位在第一工具构件的第一工具表面与第二工具构件的第二工具表面之间。

还公开了用于制造多孔复合结构的方法。

在一个示例中，所公开的方法包括以下步骤：将生材叠层定位在第一工具表面与第二工具表面之间，其中，第一工具表面包括多个第一穿孔，并且第二工具表面包括多个第二穿孔；并且建立通过多个第一穿孔、通过叠层且通过多个第二穿孔的流体的流动。