(57)【要約】      （修正有）【課題】複合材ターボ機械ブレードを製造するための方法及びそのための圧縮アセンブリを提供する。【解決手段】製織されたプレフォーム１０ｂを受容するのに適した上方開口ハウジングを形成する成形型２４と、プレフォームが該上方開口ハウジング内に配置されることで圧縮アセンブリを形成するべく成形型２４と協働する上下可動圧縮工具１２８とを有する、圧縮アセンブリに関する。該圧縮工具１２８は少なくともブレードの脚部分を成形するための部分を有する。該圧縮工具１２８は少なくとも３個の分割圧縮ブロック１２８1−１２８7を有する。また、ターボ機械の複合材ファンブレードの製造法にも関する。【選択図】図６
2020055316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸（２０）の三次元的製織により得られ、かつ複合材ターボ機械ブレードを形成することを目的とした製織プレフォームのための圧縮アセンブリにおいて、前記製織プレフォームは、翼（１２）と、ブレードの脚（１４）と、前記翼（１２）と前記脚（１４）の間にあるブレードのルート（１３）とを事前に定義する各部分を有し、前記圧縮アセンブリは、製織されたプレフォーム（１０ａ）を受容するのに適した上方開口ハウジング（２６）を形成する成形型（２４）と、プレフォームが前記上方開口ハウジング（２６）内に配置されることで前記プレフォーム（１０ｂ）の圧縮を可能にする圧縮アセンブリを形成するべく前記成形型（２４）と協働する上下可動圧縮工具（１２８）とを有する、圧縮アセンブリにおいて、
前記上下可動圧縮工具（１２８）は少なくとも１つの脚部分（１２８Ａ）を有し、
前記圧縮アセンブリは長手方向とその長手方向に平行な垂直中間平面（ＰＭ）とを明確に定め、
圧縮工具（１２８）は、前記垂直中間平面（ＰＭ）を通過する中央圧縮ブロック（１２８1）と、前記上下可動圧縮工具（１２８）の側方端縁に位置する２個の側部圧縮ブロック（１２８6，１２８7）とを含む、少なくとも３個の分割圧縮ブロック（１２８1−１２８7）を有し、
前記少なくとも３個の分割圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロック（１２８1）で始まり、１個ずつ独立した形で成形型（２４）に向かって降下するようになっており、
前記成形型（２４）は、前記長手方向においてスライド可能な可動部分（２４ａ）を備えている、圧縮アセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも３個の圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロック（１２８1）で始まり、次いで先に降下したブロックに隣接する各圧縮ブロックが続き、側部圧縮ブロック（１２８6，１２８7）に至るようにして、成形型（２４）に向かって１個ずつ降下するように構成され、以て前記プレフォーム（１０ｂ）の全幅を圧縮する請求項１に記載の圧縮アセンブリ。
【請求項３】
前記上下可動圧縮工具（１２８）は、前記プレフォームが前記上方開口ハウジング（２６）に置かれた際、少なくとも１本のトレーサ糸（２２）の位置が見えるように構成された少なくとも１つの窓（１３２）を有する請求項１又は２に記載の圧縮アセンブリ。
【請求項４】
複合材ターボ機械ブレードを製造する方法において、当該方法は、
ａ）糸（２０ａ、２０ｂ、２２）の三次元的製織によりプレフォームが作られ、前記プレフォームは、翼（１２）、ブレードの脚（１４）、及び前記翼（１２）と前記脚（１４）の間にあるブレードのルート（１３）を有し、前記糸（２０ａ、２０ｂ、２２）は、少なくとも前記プレフォームの表面に位置して目視により確認可能なトレーサ糸（２２）を有する、工程と、
ｂ）一連のトレーサ糸（２２）が無傷でプレフォームの基準面（１６）に沿って配置された状態のまま前記プレフォームが切り出されることで、ブレードの構成部分の形状及び寸法を事前定義するように構成された切り出しプレフォーム（１０ａ）が提供される、工程と、
ｃ）前記切り出しプレフォーム（１０ａ）が予め変形されることで、予備変形プレフォーム（１０ｂ）が提供される、工程と、
ｄ）前記予備変形プレフォーム（１０ｂ）の予備圧縮が達成されることで、予備圧縮プレフォーム（１０ｃ）が提供される、工程と、
ｅ）前記予備圧縮プレフォーム１０ａの湿潤及び乾燥が実行されることで、補強化された補強プレフォームが提供される、工程と、
ｆ）射出成形型が用意され、その中に前記補強プレフォームが置かれる、工程と、
ｇ）前記補強プレフォーム全体に含浸して補強プレフォームの各糸（２０ａ、２０ｂ、２２）間の相対位置関係を保持するため、熱硬化性樹脂からなるバインダが前記射出成形型内に噴射される、工程と、
ｈ）前記射出成形型が加熱される、工程と、
ｉ）前記射出成形型から、実質的に前記ブレードの形状と寸法を有する複合材成形品が抜き出される、工程とを有し、
前記工程ｃ）と前記工程ｄ）の間、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮アセンブリが用いられ、前記予備変形は、前記工程ｃ）の間、前記圧縮アセンブリの前記成形型（２４）によって形成された前記ハウジング（２６）内に前記切り出しプレフォーム（１０ａ）を配置することにより達成され、前記工程ｄ）の間、前記予備圧縮は、前記圧縮アセンブリの前記成形型（２４）と協働する前記圧縮アセンブリの可動圧縮工具（１２８）を使うことで達成され、
工程ｄ）の間、前記プレフォーム（１０ｂ）の少なくとも脚部（１２）は予備圧縮され、
前記プレフォーム（１０ｂ）は、プレフォーム（１０ｂ）の中間から始まって、その端縁部まで徐々に進行する形で予備圧縮される方法。
【請求項５】
前記可動圧縮工具（１２８）は、少なくとも３個の分割圧縮ブロック（１２８1−１２８7）を有し、
工程ｄ）の間、圧縮は前記プレフォームの中央部分に始まり、次いで先に圧縮した部分に隣接する各部分が続くことでプレフォーム（１０ｂ）の全幅が圧縮されるような順番で、前記少なくとも３個の圧縮ブロックが、１個ずつ、成形型（２４）に向けて降下するように、前記可動圧縮工具（１２８）は成形型（２４）に向けて降下される請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複合材ターボ機械ブレードの製造方法と、この方法で使用される圧縮アセンブリに関する。その複合材ブレードは、三次元的に製織された糸や繊維からなるプレフォームと、プレフォームの糸間の相対的配置関係を維持するバインダとを有するタイプのものであっても良い。前記プレフォームは縦糸と横糸とで構成され、その縦糸の方向がプレフォームの長手方向となるかもしれない。
【０００２】
特に、本方法はターボ機械、とりわけターボジェットエンジンのためのファンブレードの製造に関するものである。しかしながら、本発明は、到達運転温度がこの種のブレードの熱機械強度に適合するような低圧コンプレッサで使用されるブレードの製造も想定している。また、オープンロータブレードやプラットフォーム一体型ブレードの製造も想定している。
【背景技術】
【０００３】
従来より、複合材料、特に炭素繊維からできているファンブレードは、プレ含浸させた一方向性パイルの積層体から作られており、それらの連続したパイルは、オートクレーブでの圧縮・重合化に先立ち、異なる配向性を有して成形型内に配置される。この非常にデリケートな工法は、パイルを手によって積み重ねる作業を必要としており、時間かつ費用のかかるものである。
【０００４】
ある特許文献では、閉じた成形型の中に樹脂を噴射する含浸に先立ち、乾燥繊維を編んだプレフォームを用意し、その後、縫合によりプレフォーム同士を組み立てるという提案もなされている（例えば、特許文献１参照。）。また、ある特許文献では、噴射に先立って、１つ又は幾つかの固体インサートを据え付けた単一の製織プレフォームを作るという代替案もある（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、これらの解決策は、複数の部品を組み立てなければならないという欠点があり、またこれら組み立て領域内に、機械的強度、特に、耐衝撃性という点で極めて不利な、例えば層間剥離について特に脆弱な部位を生んでしまうといった欠点を抱えている。
【０００５】
これらの欠点を克服するため、ある特許文献は、インサートやその他の付加要素の使用に頼ることなく、オプションとしての切り出しとバインダを噴射した後で、それ自体単独で、ターボ機械ブレードのあらゆる部分を成す最終品を形成可能にするような、三次元製織糸又は繊維のプレフォームを作ることを提案している（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
とりわけ、ある特許文献に示された製造方法では、バインダを噴射してそのバインダを硬化させる前に、製織され、その後切り出されたプレフォームを成形型で成形するといった方法が使われている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，６７２，４１７号
【特許文献２】米国特許第５，０１３，２１６号
【特許文献３】仏国特許第２８６１１４３号
【特許文献４】仏国特許第２８９２３３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この成形をどのようにして達成するかという点で幾つかの問題が未解決のままである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、上述した欠点が回避され得る圧縮アセンブリに関するものである。具体的に言えば、その圧縮アセンブリはプレフォームの予備圧縮を可能にする。
【００１０】
その圧縮アセンブリは、糸を三次元的に製織して複合材ターボ機械ブレードを形成する目的を持ったプレフォームであって、同時に翼、ブレード脚、及び翼と脚の間にあるブレードルートを有する前記ブレフォームに対して使用されるかもしれない。
【００１１】
この圧縮アセンブリは、上方が開口したハウジングを形成して製織プレフォーム（事前に切り出されている場合もある）を受容するのに適した成形型と、前記ハウジング内に置かれた状態で前記プレフォームの圧縮を可能にする圧縮アセンブリを形成するべく前記成形型と協働する上下方向可動な圧縮工具とを有する。その圧縮アセンブリは、長手方向及びその長手方向に平行な垂直中間平面を明確に定めている。
【００１２】
その圧縮工具は、前記中間平面を通過する中央圧縮ブロックと、前記圧縮工具の側方端縁に位置する２個の側部圧縮ブロックとを含む、少なくとも３個の分割圧縮ブロックを有しても良く、前記圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロックで始まり、１個ずつ独立した形で成形型に向かって降下するようになっている。
【００１３】
圧縮工具は形成型の方向に降下するように構成されても良い。
【００１４】
本開示は又、圧縮アセンブリを用いて複合材ターボ機械ブレードを製造する方向にも関連している。
【００１５】
本発明のその他の利点及び特徴は、添付図面を参照しつつなされた以下の説明を読むことにより明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】切り出し後のプレフォーム例の一般的斜視図である。
【図２】製造方法例の工程を示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態による圧縮アセンブリを用い、プレフォームの異なる２部分の形状への圧縮効果を示した、図２の方向III に沿う断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による圧縮アセンブリを用い、プレフォームの異なる２部分の形状への圧縮効果を示した、図２の方向IVに沿う断面図である。
【図５】図１のプレフォームの部分図であって、その脚とルートを拡大して示した図である。
【図６】図４のそれに類似した断面図であって、圧縮アセンブリの別の例を示した図である。
【図７】図６の圧縮アセンブリの圧縮工具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明では、圧縮アセンブリの例や製造工程の例を示した添付図面を参照する。これらの例は、単に例示的なものとして扱われることを意図するものであって、本発明の範囲はこれらの例に限定されるものではない。
【００１８】
例示的実施形態において、その製造方法は、ａ）製織によって縦糸２０ａと横糸２０ｂを含んだ三次元的プレフォーム１０を作ることからなる第１工程で始まる。これら編み糸群の双方には、他の糸と視覚的に区別することができかつ少なくともプレフォームの表面において規則的に置かれるトレーサ糸２２が設けられる。
【００１９】
縦糸と横糸は、例えば炭素繊維、ガラス繊維、シリカファイバ、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維及び芳香族ポリアミド繊維からなるグループに属するかもしれない。
【００２０】
一体物である製織プレフォームは、次いで、本方法の第２工程（ｂ）で切り出される。具体的には、製織プレフォームは、変形した後でプレフォームが仕上げ品の形状となるように提供された所定の三次元的算盤に応じて外形を切り出すことにより輪郭化される。この切り出しは、ウォータジェット及び／又は機械的手段（鋏、カッター、鋸…）を用いて実行したり、さらに／或いはレーザー切除によって実行可能である。
【００２１】
この結果、図１に示すような切り出しプレフォーム１０ａがもたらされる。ここには、ブレードの翼１２と脚１４の形成を目的とした各部分だけでなく、翼１２と脚１４の間の遷移部分となるルート１３もある。特に、三次元的製織に使用される縦糸２０ａと横糸２０ｂは炭素繊維（黒）であり、ガラス又はケブラー繊維（白）は、縦糸２０ａに平行な主要長手方向と横糸２０ｂに平行な横断方向に沿って、基本的にプレフォームの表面に位置するトレーサ糸２２を成す。このように、トレーサ糸２２は黒色のプレフォーム残余部分上に白色となって現われるため、かなり目立つ。また、これらのトレーサ糸は、最終部品のコンプライアンス検査を可能にする従来の非破壊検査技術（Ｘ線トモグラフィーや超音波タイプ）を用いて検出することができる。
【００２２】
特に、これらのトレーサ糸２２は、以下説明するように、切断工程やその他のプレフォーム処理工程に先立って位置決めするための基準点として使用されることを目的として、ブレードの両面（加圧側壁面１７と吸引側壁面１８を夫々形成する目的を持った面）の表面の所定位置にある。
【００２３】
この切断工程の間は、一連のトレーサ糸２２がプレフォームの表面上にあって少なくとも１つの基準面１６に沿って位置する状態を保持するよう意図されており、図示したケースではその基準面は前縁を構成するように意図された面となる。
【００２４】
次いで、工程ｃ）が実行され、ここで切り出しプレフォーム１０ａの予備変形が達成される。
【００２５】
特に、工程ｃ）の間、上記予備変形は、成形型２４（図２）に切り出しプレフォーム１０ａを置くことで達成され、同成形型は、切り出しプレフォーム１０ａを収容するキャビティやハウジング２６を形成する様々な部分を有すると共に、少なくとも何本かのトレーサ糸２２を位置決めする際に基準として使われるマークを備えている。
【００２６】
切り出しプレフォーム１０ａを特定して位置決めするための様々なシステムを使用しても良く、とりわけレーザー投射機２７（図２）は、トレーサ糸２２の理想位置に光線を投射することで、それに対応するトレーサ糸２２の移動を容易にし、所定の位置決めを達成する。
【００２７】
これに取って代わるか、或いは付け加える形で、全てのトレーサ糸２２又はその一部の輪郭及び／又は位置をとるマスクをプレフォーム上に配置し、その適正な位置決めをチェックするようにしても良い。
【００２８】
切り出しプレフォーム１０ａが成形型２４内で位置決めされる際、切り出しプレフォーム１０ａは、その主要軸に平行な軸線ＸＸ’周りで（図２の矢印２５ａ方向に）回転を与えることでプレフォームを変形させる状態に置かれ、それは、この軸線周りで翼をツイストさせる結果を持つ。
【００２９】
実施形態によっては、成形型２４に、スライド可能で、かつプレフォームのルート１４の自由端に対して応力（図２の矢印２５ｂ）を課すような位置をとるように設計された可動部分２４ａを設けることも可能であり、これによりプレフォームのこの部分１４に所望の変形を与えたり、この部分にある種の変形が生じるのを回避する一方でプレフォーム１０ｂの他の部分に変形を与えるようにしても良い。
【００３０】
成形型２４内にプレフォーム１０ａ位置決めするための基準要素としてトレーサ糸２２を用いることで、切り出しプレフォーム１０ａを成形するための数多くの様々な可能性が想定できることを理解されたい。
【００３１】
切り出しプレフォーム１０ａを成形型２４内に配置するストラテジーも又、特に脚や頭部や前縁１６や後縁１９や他の所定域間から選択された基準面に準じ、それ以前に作られた切り出しプロフィール又は輪郭プロフィールにも関係がある。
【００３２】
切り出しプレフォーム１０ａは、所望の最終形状を達成するのに必要とされるあらゆる変形を実行するほど十分正確な方法で、成形型２４内に設置されるかもしれない。しかしながら、この工程ｃ）を、複数のサブ工程の形で実行することも可能である。
【００３３】
次いで、熱硬化性樹脂からなるバインダが前記射出成形型内に噴射され、プレフォーム全体に含浸させ、プレフォームの糸間の相対配置関係を保持する。なお、前記射出成形型は加熱され、実質的に前記ブレードの形状・寸法を有する複合材モールド部品が成形型から抜き出される。
【００３４】
工程ｃ）に続く工程ｄ）では、バインダの射出に先立って、脚を含む予備変形プレフォーム１０ｂの少なくとも一部分、好ましくは脚１４とルート１３の予備圧縮が、予備変形プレフォーム１０ｂの全幅にわたって達成される。この予備圧縮は、特定の繊維を所定の位置に閉じ込めることで、目標とする最終形状にさらに近づいたプレフォーム中間形状を得るものである。
【００３５】
この目的で使用され、かつその一部を図２に概略的に示す圧縮工具２８は、必要な機器部品と共に成形型２４を完成するように作られるかもしれない。実際、その圧縮工具２８は（上下に）移動可能であり、約１００℃の温度まで上昇可能でなければならない。
【００３６】
この工程ｄ）の間、糸をコーティングすることで製織を容易にするのに使用されるサイジング品は、予備圧縮部分を成す繊維同士の相対位置のブロッキングを可能にするものである。
【００３７】
その後、予備圧縮されたプレフォーム１０ｃの湿潤処理とオーブン内での乾燥処理が実行され、それらにより補強プレフォームがもたらされる。事実、この補強処理は、工程ｃ）で与えられた形状を、切り出しプレフォーム１０ａ（今は予備変形プレフォーム１０ｂ）に対して十分に硬化させるものであり、その結果、プレフォームはその後、上述した予備変形形状に相当する形状を実質的に変えることなく、射出成形型２４内に簡単に配置されるかもしれない。
【００３８】
必要ならば、オプションとして、プレフォームの内部に粘着剤、例えば希釈樹脂（特にエポキシ型）を添加することが可能である。それらの全ては、予備圧縮工程ｄ）中に与えられる熱や圧力の影響下にあって、製織された炭素繊維同士を互いに接着させるものであり、予備変形されたプレフォーム１０ｂがその後（とりわけ、噴射工程において）、何らかの変形を被るのを回避することができる。
【００３９】
製織プレフォームを、最終品の最終繊維体積レベルに対して中間の繊維体積レベルまで圧縮可能にするべく、圧縮工具２８は、成形型２４のハウジング２６への挿入を可能にする形状・寸法を有する。例えば、圧縮工具２８を使って得られる圧縮プレフォームの目標繊維体積レベルは３５％〜５５％であり、その場合、最終品は射出後の状態で５０％〜６０％の目標繊維体積レベルとなる。
【００４０】
図３及び図４を参照するに、それらは、予備変形したプレフォーム１０ｂと、一実施形態による圧縮アセンブリ（成形型２４と圧縮工具２８）の断面を示している。図３は脚１４における断面図であり、図４はプレフォーム１０ｂのルート１３における断面図である。これらの図は、圧縮プレフォーム１０ｃ（実線）を得るために、予備変形されたプレフォーム１０ｂ（点線）のこれら異なる部分にどのようにして予備変形が施されるかを示したものである。
【００４１】
脚１４（図３）のため、成形型２４のハウジング２６は矩形断面を有し、圧縮工具２８は脚部分２８Ａを有し、その矩形断面はハウジング２６のそれに整合している。
【００４２】
ルート（図４）のため、成形型２４のハウジング２６は、凸状の底部２６ａとハウジング２６の開口部に対して広がった側部２６ｂとを備えた断面を有する。圧縮工具２８はルート部分２８Ｂを有し、その断面は、実質上垂直な側部２８ｂと、成形型２４内の凸状底部に対面するように意図された底部２８ａとを備える。この底部２８ａは凹状になっており、そのプロフィールは成形型２４のハウジング２６の底部の凸状プロフィールよりも大きな曲率半径を有している。
【００４３】
本実施形態の圧縮工具２８は、その移動の際、それ全体が成形型２４のハウジング２６内に降下（或いはハウジングから上昇）し、以て予備変形されたプレフォーム１０ｂを圧縮するような一体品である。
【００４４】
予備変形されたプレフォーム１０ｂの繊維への損傷を回避するため、とりわけ繊維の挟み込みを回避するために、ハウジングに対面する成形型２４と圧縮工具２８の各表面は、如何なる（凹凸の）鋭利なエッジを持たず、フィレットを構成する、丸みを帯びるか或いは放射状に配置された接続部によって丸みのある角部を伴う面から構成される。
【００４５】
そのような状況において、圧縮工具２８が降下すると、プレフォームのルート１３（図４）を圧縮することになるルート部分２８Ｂに関しては、最初、予備変形プレフォーム１０ｂの側縁部１６ａ、１９ａ（それらのエッジは前縁１６と後縁１９を夫々成すことになる）は、圧縮工具２８の底部２８ａの側縁部２８ｃの位置で同工具と接触する。その後、接触は圧縮工具２８に対面するルート１３の全表面でなされ、その面の中央域（帯）、すなわち圧縮アセンブリの中央平面ＰＭを通る中央域で終了する。
【００４６】
この中央平面ＰＭ（必ずしも、圧縮アセンブリ及びプレフォームの対称面とは限らない）は、プレフォームの主要方向に沿って方向付けられた軸線ＸＸ’に対し垂直かつ平行であり、成形型２４のハウジング２６の各側縁部２６ｂの間と、圧縮工具２８の各側縁部２８ｂの間両方の半分の所にある。
【００４７】
このような形状では、ルート１３の予備変形に関して特定の欠点を往々にして有する可能性はある。即ち、図４及び図５の場合、一方においては予備変形プレフォーム１０ｂの側縁部１６ａ、１９ａが薄く、ルート１３の残りの部分よりも大きな曲げを受けるために、プレフォームを形成する繊維２０が座屈してしまい、最終ブレードにおける適正な熱機械的強度に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００４８】
この好ましからぬ座屈を受ける切り出しプレフォーム１０ａの領域は、図５において、翼１２近くに位置するルート１３の薄いエッジに対応した２つの場所Ｚ１、Ｚ２で示されている。
【００４９】
上述した障害を回避するため、圧縮アセンブリの圧縮工具は少なくとも１つの脚部分を備え、同圧縮工具は、前記中央平面を通る中央圧縮ブロックと、その圧縮ブロックの側方端に位置する２個の側部圧縮ブロックとを含む、少なくとも３個の分割圧縮ブロックを備えている。また上記圧縮ブロックは、中央圧縮ブロックに始まり、成形型に対して夫々独立した形で１個ずつ降下できるようになっている。
【００５０】
このように、圧縮工具を少なくとも３個の部分で構成しても良く、圧縮工具と切り出しプレフォームの最初の接触が圧縮工具に対面するルートの表面の中央域で起こるように最初に降下する中央圧縮ブロックから始まる形で、圧縮工具の各部分を異なる時期に降下させることが可能である。
【００５１】
このように、本発明の圧縮アセンブリによれば、プレフォームのルートの側縁部は最後に圧縮され、予備圧縮時においてこれら薄い領域に生じる繊維の座屈を最少限に抑えたり、その座屈さえも回避するような可能性を与える。
【００５２】
圧縮工具は、前記中央平面を通る中央圧縮ブロックの両側に同じ数の他の圧縮ブロックを置く配置構造を成すように、奇数の分割圧縮ブロックを備えるようにしても良い。
【００５３】
この解決策は又、さらに各圧縮ブロックによりプレフォームに与えられる予備圧縮レベル（予備圧縮に由来する中間繊維体積レベルによって測定可能）を調整できるという利点がある。
【００５４】
特定の実施形態において、前記圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロックによって始まり、先に降下したブロックに隣接する各圧縮ブロックが続き、側部の圧縮ブロックまで至ることで前記プレフォームの全幅を圧縮するといったような順番で、成形型に向かって１個ずつ降下することが可能である。
【００５５】
特定の実施形態では、前記圧縮工具は唯一の脚部分を備える。その他の実施形態では、圧縮工具は、図７に示したように脚部分１２８Ａとルート部分１２８Ｂを備える。
【００５６】
特定の実施形態では、前記圧縮ブロックの降下は、まず中央圧縮ブロックで始まり、次いで中央平面の一方の側にある全圧縮ブロックが、好ましくは中央圧縮ブロックから連続して１個ずつ続き、最終的には第２の側部圧縮ブロックに至るといった形で、圧縮ブロックは成形型に向って降下することが可能である。
【００５７】
またこれに代わる形で、前記圧縮ブロックは、中央平面に対称な形をとって成形型に向けて降下することが可能である。
【００５８】
特定の実施形態では、圧縮工具１２８全体は、その圧縮工具１２８の中央平面ＰＭを通る中央圧縮ブロック１２８1を間に置いた、少なくとも３個の分割圧縮ブロックに分割され、前記圧縮ブロックは中央圧縮ブロック１２８1に始まり、成形型２４に向かって夫々別個に降下することが可能である。
【００５９】
図６及び図７の例では、圧縮工具１２８全体は、中央平面ＰＭの周り、その両側に分配された７個の分割圧縮ブロック１２８1、１２８2、１２８3、１２８4、１２８5、１２８6、１２８7に分割される。
【００６０】
このように、圧縮工具１２８（脚部分１２８Ａとルート部分１２８Ｂ）全体の下方運動を、まず圧縮工具１２８の中央平面ＰＭを通る中央圧縮ブロック１２８1で始まるようにし（図６中の下向き矢印Ｄ１と点線１２８1’）、次いで中央圧縮ブロック１２８1の両側に位置する両圧縮ブロック１２８2、１２８3が続き（図６中の下向き矢印Ｄ２、Ｄ３と点線１２８2’、１２８3’）、そして圧縮ブロック１２８の側縁部に位置する両側部圧縮ブロック１２８6、１２８7に至るといった形に分解することができる。
【００６１】
図７に示したように、圧縮工具１２８はオプションとして、成形型２４と圧縮工具２８の間に形成されたハウジング内にプレフォームが配置された状態で少なくとも１本のトレーサ糸の位置を視認できるようにした、少なくとも１つの窓１３２を備える。一例として、この窓１３２は、透明な材料から作られた圧縮工具１２８の一部分によって構成されるか、好ましくは圧縮工具２８全厚の始めから終りまで通過する開口部によって構成される。この窓１３２は、脚部分１２８Ａに隣接するルート部分１２８Ｂの領域内であって、好ましくは中央圧縮ブロック１２８1に位置決めされるかもしれない。そのような窓１３２を設けることで、とりわけ、この窓を通して見えるトレーサ糸２２（例えば、翼幅出口にあるトレーサ糸）が圧縮作業の間じゅう、適正に位置決めされ、かつそのままの状態にあるか確認することが可能になる。
【００６２】
図６及び図７に示す例では、圧縮工具１２８は７個の分割圧縮ブロック１２８1、１２８2、１２８3、１２８4、１２８5、１２８6、１２８7に分割される。
【００６３】
圧縮ブロック１２８1、１２８2、１２８3、１２８4、１２８5、１２８6、１２８7は又、様々な速度及び／又は様々な力（圧縮ブロックによりプレフォームに付与される力）でプレフォーム１０ｂを圧縮するべく降下しても良く、そこから圧縮ブロック１２８1、１２８2、１２８3、１２８4、１２８5、１２８6、１２８7間での様々な予備圧縮に起因した予備圧縮レベルや中間繊維体積レベルが生まれる。
【００６４】
図示した例では、７個の圧縮ブロック１２８1、１２８2、１２８3、１２８4、１２８5、１２８6、１２８7が存在するが、一般的には、それらの内の少なくとも５個のブロックを設けても良いし、例えば、５個ぴったりのブロックが設けられるかもしれない。
【００６５】
複合材ターボ機械ブレードを製造する方法は、
ａ）糸２０ａ、２０ｂ、２２を三次元的に製織することにより、翼１２、ブレードの脚１４、及び翼１２と脚１４の間にあるブレードのルート１３を同時に有するプレフォームが作られ、前記糸２０は、少なくとも前記プレフォームの表面に位置し目視により確認可能なトレーサ糸２２を有し、
ｂ）一連のトレーサ糸２２が無傷でプレフォームの基準面１６に沿って配置された状態を残しながら前記プレフォームを切り出し、以てブレードの構成部分の形状・寸法を担うことができる切り出しプレフォーム１０ａが提供され、
ｃ）前記切り出しプレフォーム１０ａが予め変形され、以て予備変形プレフォーム１０ｂが提供され、
ｄ）前記予備変形プレフォーム１０ｂへの予備圧縮が実行され、以て予備圧縮プレフォーム１０ｃが提供され、
ｅ）前記予備圧縮プレフォーム１０ａを湿らせ、例えば乾燥オーブンでそれを乾燥することにより補強化されたプレフォームが提供され、
ｆ）射出成形型２４が用意され、その内部に前記補強プレフォームが置かれ、
ｇ）前記射出成形型内に熱硬化性樹脂からなるバインダを噴射して補強化された予備変形プレフォーム全体を含浸させ、補強プレフォームの各糸２０ａ、２０ｂ、２２間の相対位置関係を保持し、
ｈ）前記射出成形型が加熱され、そして
ｉ）前記成形型から、実質的に前記ブレードの形状と寸法を有する複合材成形品が抜き出される、以上の各工程を有するかもしれない。
【００６６】
工程ｃ）の間、前記予備変形は、成形型２４によって形成されたハウジング２６内に切り出しプレフォーム１０ａを配置することにより実行され、工程ｄ）の間、前記予備変形プレフォーム１０ａの前記予備圧縮は、可動圧縮工具１２８を使って成形型２４と協働することで実行され、以て長手方向とその長手方向に平行な垂直中央平面ＰＭを明確に定める圧縮アセンブリを形成する。
【００６７】
従って、工程ｄ）では圧縮工具２８は、成形型２４に向けて降下することが好ましいかもしれない。
【００６８】
好ましい実施形態によれば、前記圧縮工具１２８は、工程ｄ）時、前記予備変形プレフォーム１０ｂの少なくとも脚１２を、その中央に始まって、予備変形プレフォーム１０ｂの端縁部まで徐々に進行する形で圧縮することができる。
【００６９】
従って、この有利な条件により、圧縮工程中、プレフォームの脚域１２とルート域１３において繊維の座屈が回避される。
【００７０】
本方法では、工程ｄ）時、前記圧縮工具１２８は次のような形で成形型２４に向かって降下することが可能である。即ち、まず中央平面ＰＭを通るその中央部分に始まり、次いでその先行部分に隣接する各部分が続き、中央平面ＰＭから次第に大きくオフセットしていくといったような順番で前記圧縮ブロックが１個ずつ、成形型２４に向けて降下していくという形である。また工程ｄ）時、前記圧縮工具１２８は前記中央平面ＰＭに対称な形で成形型２４に向けて降下できるかもしれない。
【００７１】
図面は、製造方法の始めから終りまで直線的なままのルート１４の例を示している。しかしながら本発明の範囲を超えることなく、成形型２４内に置かれた際には捩れたり、他のアクションに応じて変形されるようなルートを想定できることを理解されたい。
【００７２】
さらに、図示しない代替的実施形態によれば、圧縮工具１２８は翼の脚１４やルート１３のみならずブレードの翼１２の一部分をもカバーする。
【００７３】
又、上の記述では、圧縮工具１２８は予備圧縮工程、即ち工程ｄ）を実行することが述べられている。しかしながら、この圧縮工具１２８を射出成形型２４の一要素として代替的に使用することも、それを工程ｆ）と工程ｇ）だけに使用することも可能である。又、別の代替例によれば、この同一圧縮工具１２８を予備圧縮工程ｄ）と、工程ｆ）及び工程ｇ）の双方に使用することが可能である。
【００７４】
本明細書で用いた“有する（Ｃоｍｐｒｉｓｅｓ／ｃоｍｐｒｉｓｉｎｇ）”という動詞は、規定された特徴がそこに存在することを明記するために使われており、１つ以上の他の特徴が存在や付加を排除しない。
【００７５】
以上の記述は、一例として与えられたものであって、それに限定するものではない。以上の開示を所与として、当業者であるならば、発明の範囲内に収まる様々な変更例を考案できるであろう。さらに、ここで開示された実施形態や例の様々な特徴を単独で使用したり、互いに組合せを変えて使用すること用いることも可能であって、ここに開示された特定の組合せに限定されることは意図しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月2日(2019.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸（２０）の三次元的製織により得られ、かつ複合材ターボ機械ブレードを形成することを目的とした製織プレフォームのための圧縮アセンブリにおいて、前記製織プレフォームは、翼（１２）と、ブレードの脚（１４）と、前記翼（１２）と前記脚（１４）の間にあるブレードのルート（１３）とを事前に定義する各部分を有し、前記圧縮アセンブリは、製織されたプレフォーム（１０ａ）を受容するのに適した上方開口ハウジング（２６）を形成する成形型（２４）と、プレフォームが前記上方開口ハウジング（２６）内に配置されることで前記プレフォーム（１０ｂ）の圧縮を可能にする圧縮アセンブリを形成するべく前記成形型（２４）と協働する上下可動圧縮工具（１２８）とを有する、圧縮アセンブリにおいて、
前記上下可動圧縮工具（１２８）は少なくとも１つの脚部分（１２８Ａ）を有し、
前記圧縮アセンブリは長手方向とその長手方向に平行な垂直中間平面（ＰＭ）とを明確に定め、
圧縮工具（１２８）は、前記垂直中間平面（ＰＭ）を通過する中央圧縮ブロック（１２８1）と、前記上下可動圧縮工具（１２８）の側方端縁に位置する２個の側部圧縮ブロック（１２８6，１２８7）とを含む、少なくとも３個の分割圧縮ブロック（１２８1−１２８7）を有し、
前記少なくとも３個の分割圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロック（１２８1）で始まり、１個ずつ独立した形で成形型（２４）に向かって降下するようになっており、
前記成形型（２４）は、前記圧縮工具（１２８）が下方に移動する時に前記圧縮工具（１２８）を受け入れるように、前記長手方向とは直角において、凸状の底部と広がった複数の側部とを有する断面を備えている、圧縮アセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも３個の圧縮ブロックは、前記中央圧縮ブロック（１２８1）で始まり、次いで先に降下したブロックに隣接する各圧縮ブロックが続き、側部圧縮ブロック（１２８6，１２８7）に至るようにして、成形型（２４）に向かって１個ずつ降下するように構成され、以て前記プレフォーム（１０ｂ）の全幅を圧縮する請求項１に記載の圧縮アセンブリ。
【請求項３】
前記上下可動圧縮工具（１２８）は、前記プレフォームが前記上方開口ハウジング（２６）に置かれた際、少なくとも１本のトレーサ糸（２２）の位置が見えるように構成された少なくとも１つの窓（１３２）を有する請求項１又は２に記載の圧縮アセンブリ。
【請求項４】
複合材ターボ機械ブレードを製造する方法において、当該方法は、
ａ）糸（２０ａ、２０ｂ、２２）の三次元的製織によりプレフォームが作られ、前記プレフォームは、翼（１２）、ブレードの脚（１４）、及び前記翼（１２）と前記脚（１４）の間にあるブレードのルート（１３）を有し、前記糸（２０ａ、２０ｂ、２２）は、少なくとも前記プレフォームの表面に位置して目視により確認可能なトレーサ糸（２２）を有する、工程と、
ｂ）一連のトレーサ糸（２２）が無傷でプレフォームの基準面（１６）に沿って配置された状態のまま前記プレフォームが切り出されることで、ブレードの構成部分の形状及び寸法を事前定義するように構成された切り出しプレフォーム（１０ａ）が提供される、工程と、
ｃ）前記切り出しプレフォーム（１０ａ）が予め変形されることで、予備変形プレフォーム（１０ｂ）が提供される、工程と、
ｄ）前記予備変形プレフォーム（１０ｂ）の予備圧縮が達成されることで、予備圧縮プレフォーム（１０ｃ）が提供される、工程と、
ｅ）前記予備圧縮プレフォーム１０ａの湿潤及び乾燥が実行されることで、補強化された補強プレフォームが提供される、工程と、
ｆ）射出成形型が用意され、その中に前記補強プレフォームが置かれる、工程と、
ｇ）前記補強プレフォーム全体に含浸して補強プレフォームの各糸（２０ａ、２０ｂ、２２）間の相対位置関係を保持するため、熱硬化性樹脂からなるバインダが前記射出成形型内に噴射される、工程と、
ｈ）前記射出成形型が加熱される、工程と、
ｉ）前記射出成形型から、実質的に前記ブレードの形状と寸法を有する複合材成形品が抜き出される、工程とを有し、
前記工程ｃ）と前記工程ｄ）の間、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮アセンブリが用いられ、前記予備変形は、前記工程ｃ）の間、前記圧縮アセンブリの前記成形型（２４）によって形成された前記ハウジング（２６）内に前記切り出しプレフォーム（１０ａ）を配置することにより達成され、前記工程ｄ）の間、前記予備圧縮は、前記圧縮アセンブリの前記成形型（２４）と協働する前記圧縮アセンブリの可動圧縮工具（１２８）を使うことで達成され、
工程ｄ）の間、前記プレフォーム（１０ｂ）の少なくとも脚部（１２）は予備圧縮され、
前記プレフォーム（１０ｂ）は、プレフォーム（１０ｂ）の中間から始まって、その端縁部まで徐々に進行する形で予備圧縮される方法。
【請求項５】
前記可動圧縮工具（１２８）は、少なくとも３個の分割圧縮ブロック（１２８1−１２８7）を有し、
工程ｄ）の間、圧縮は前記プレフォームの中央部分に始まり、次いで先に圧縮した部分に隣接する各部分が続くことでプレフォーム（１０ｂ）の全幅が圧縮されるような順番で、前記少なくとも３個の圧縮ブロックが、１個ずつ、成形型（２４）に向けて降下するように、前記可動圧縮工具（１２８）は成形型（２４）に向けて降下される請求項４に記載の方法。