Способ изготовления детали из композиционного материала посредством нагнетания шликера с наполнителем в волокнистую структуру - RU2018141255A
Код документа: RU2018141255A
Формула
1. Способ изготовления детали из композиционного материала, содержащий следующие этапы, на которых
формируют волокнистую структуру (10) из жаропрочных керамических волокон,
волокнистую структуру (10) укладывают в пресс-форму (110), содержащую в своей нижней части деталь (130) из пористого материала, на которую опирается первая сторона (10b) указанной структуры (10),
пресс-форму накрывают контрформой или крышкой (120), располагаемой напротив второй стороны (10а) волокнистой структуры (10),
в волокнистую структуру (10) нагнетают под давлением жидкость (150), содержащую порошок из жаропрочных керамических частиц или из частиц исходного материала жаропрочной керамики,
через указанную деталь (130) из пористого материала осуществляют дренаж жидкости, прошедшей через волокнистую структуру (10), и внутри указанной структуры задерживают порошок из жаропрочных керамических частиц или из частиц исходного материала жаропрочной керамики при помощи указанной детали (130) из пористого материала, чтобы получить волокнистую заготовку (15) с наполнителем из жаропрочных керамических частиц или из частиц исходного материала жаропрочной керамики, при этом жидкость удаляют по меньшей мере через одно сливное отверстие, выполненное в дне пресс-формы,
производят сушку волокнистой заготовки (15),
волокнистую заготовку (15) извлекают из пресс-формы, и
производят термическую обработку жаропрочных керамических частиц или частиц исходного материала жаропрочной керамики, присутствующих в волокнистой заготовке, с целью получения жаропрочной керамической матрицы в указанной заготовке,
при этом между дном (111) пресс-формы (110) и деталью (130) из пористого материала располагают жесткий ажурный элемент (140),
отличающийся тем, что жесткий ажурный элемент (140) содержит выемки или вырезы (1420, 1430) на своей нижней стороне (140b), входящей в контакт с внутренней поверхностью (111а) дна (111) пресс-формы (110).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жесткий ажурный элемент (140) содержит множество отверстий (141), при этом каждое отверстие имеет форму параллелепипеда, стороны которого проходят на расстояние, меньшее или равное 5 мм, или круглую форму с диаметром, меньшим или равным 5 мм.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что жесткий ажурный элемент (140) имеет толщину (Е140) около 1 мм.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что жесткий ажурный элемент (140) выполнен из материала, выбранного из группы, в которую входят следующие материалы: политетрафторэтилен (ПТФЭ), металлический материал, полимер.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что пресс-форма (210), в которую помещают волокнистую структуру, содержит пропиточную камеру (201), содержащую в своей нижней части деталь (230) из пористого материала, на которую опирается первая сторона (20b) указанной структуры (20), при этом пропиточная камера (201) закрыта в своей верхней части деформирующейся непроницаемой диафрагмой (280), расположенной напротив второй стороны (20а) волокнистой структуры (20), при этом указанная диафрагма (280) отделяет пропиточную камеру (201) от уплотнительной камеры (202), при этом жидкость (250), содержащую жаропрочные керамические частицы или частицы исходного материала жаропрочной керамики, нагнетают в пропиточную камеру между второй стороной (20а) волокнистой структуры (20) и диафрагмой (280), уплотняющую текучую среду (260) нагнетают в уплотнительную камеру (202), при этом текучая среда действует давлением на диафрагму (280), заставляя жидкость (250), содержащую порошок из жаропрочных керамических частиц или из частиц исходного материала жаропрочной керамики (250) проходить через волокнистую структуру (20).
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что во время этапа формирования волокнистой структуры нити переплетают посредством трехмерного или многослойного тканья.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что нити заготовки выполнены из волокон одного или нескольких следующих материалов: глинозема, муллита, кремнезема, алюмосиликата, боросиликата, карбида кремния и углерода.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что жаропрочные керамические частицы являются частицами материала, выбранного из группы, в которую входят: глинозем, муллит, кремнезем, алюмосиликат, алюмофосфат, двуокись циркония, карбид, борид и нитрид.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что деталь из композиционного материала является лопаткой газотурбинного двигателя или деталью на выходе турбины, камерой сгорания, створкой, форсажной камерой.
