JP2016539032A - 繊維プリフォームの含浸方法および前記方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、含浸組成物（２０）を繊維プリフォーム（１０）に含浸させる方法であって、方法は、ａ）構造体に液体（３０）を適用するステップを含み、構造体は、含浸用の繊維プリフォーム（１０）が内在するチャンバ（２）であって、チャンバ（２）は繊維プリフォーム（１０）が配置される剛性支持体（３）と壁部（４）との間に画定され、壁部（４）は繊維プリフォーム（１０）に面する面（４ａ）を有する、チャンバ（２）と、繊維プリフォーム（１０）に含浸させるための含浸組成物（２０）であって、チャンバ（２）内に含まれる含浸組成物（２０）と、を備え、液体（３０）は、チャンバ（２）と反対側の壁部（４）に適用され、壁部（４）は、液体（３０）を適用する間、繊維プリフォーム（１０）に面する面（４ａ）がその形状を保持するように構成され、適用された液体（３０）により十分な圧力が生成されて、壁部（４）を剛性支持体（３）の方向に移動させて、含浸組成物（２０）を繊維プリフォーム（１０）に含浸させることができる、方法に関する。

Description

本発明は、含浸組成物を繊維プリフォームに含浸させる方法、該方法によって含浸された繊維プリフォームを緻密化する方法、および関連装置に関する。

最終製品に望ましい輪郭の表面を有する金型に繊維プリフォームを覆う「ポリフレックス（ｐｏｌｙ−ｆｌｅｘ）」方法が周知である。その後、プリフォームは、変形可能な不透過性膜で覆われ、膜とプリフォームとの間に樹脂が注入される。膜の反対側では、プリフォームに面する膜の面を変形させる役割を果たす流体によって膜に等方圧が加えられる。流体は、繊維の間に樹脂を押し込み、樹脂を硬化させる段階で圧力を維持する。「ポリフレックス」方法の欠点は、製造される部品の表面の輪郭および精細度を部品の片側のみで制御可能であるという点である。膜に沿って位置する部品の表面は、より粗くなる場合があり、その輪郭は必ずしも制御されるとは限らない。したがって、「ポリフレックス」方法は、タービンエンジンブレードを製造するのに十分に満足のいく方法ではないことがわかる。「ポリフレックス」方法は、米国特許第７８６６９６９号明細書に記載されている。

さらに、金型が、２つのハーフシェル（重ねられた時にキャビティを閉じ込める形状になる）を備える樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）方法が周知である。繊維プリフォームは２つのハーフシェル間のキャビティに挿入され、その後、樹脂が注入される。樹脂は、２つのハーフシェルが閉じられた状態で重合される。この方法の欠点は、架橋結合中の樹脂の収縮に関係しており、樹脂の収縮は、キャビティ内部の圧力の損失および製造される部品の機械的強度に影響を与える可能性のある微小孔の形成をもたらす可能性がある。さらに、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）方法では、樹脂によるプリフォームの含浸が不十分になる可能性がある。具体的には、この方法では、樹脂は、明確に異なる点から注入され、繊維プリフォーム全体に浸透するようには繊維プリフォームを通過することが必要となり、このことが繊維プリフォームの特定のゾーンが含浸されないという結果をもたらす可能性がある。

さらに、積み重ねられた予備含浸層が２つのハーフシェル間で圧密化される方法を記載した米国特許第５３８２１５０号明細書が周知である。米国特許第５３８２１５０号明細書に記載されている方法はさらに、費用がかかる可能性があるオートクレーブ内での硬化ステップを含む。

また、積層体を硬化させる方法を記載した米国特許出願公開第２０１１／０１９５２３０号明細書が周知である。

米国特許第７８６６９６９号明細書 米国特許第５３８２１５０号明細書 米国特許出願公開第２０１１／０１９５２３０号明細書

したがって、含浸繊維プリフォームの２つの対向する面の輪郭および精細度を制御する新規な方法が必要である。

さらに、マトリックスにより緻密化された繊維プリフォームを備えた複合金属部品の２つの対向する面の輪郭および精細度を制御する新規な方法が必要である。

また、複合材料製で、ほとんど微小孔のない部品を製造することができる新規な方法が必要である。

また、上記方法を実施するために専用に設計された新規な装置が必要である。

上記目的を達成するために、第１の態様では、本発明は、含浸組成物を繊維プリフォームに含浸させる方法であって、該方法が、
ａ）構造体に流体を適用するステップを含み、構造体は、
含浸用の繊維プリフォームが内在するチャンバであって、チャンバは繊維プリフォームが配置される剛性支持体と壁部との間に画定され、壁部は繊維プリフォームに面する面を有する、チャンバと、
繊維プリフォームに含浸させるための含浸組成物であって、含浸組成物は、チャンバ内に存在する、含浸組成物と、を備え、
流体は、チャンバと反対側の壁部に適用され、壁部は、流体を適用する間、繊維プリフォームに面する面がその形状を保持するように構成され、適用される流体に十分な圧力が生成されて、壁部を剛性支持体の方向に移動させて、含浸組成物を繊維プリフォームに含浸させることができる、方法を提供する。

「剛性支持体」とは、支持体が本発明の方法を実施している時に変形しないように十分な剛性を呈することを意味するものとして理解しておく必要がある。したがって、剛性支持体は、前記支持体に面する含浸プリフォームの面を支持体の形状にする。

さらに、壁部は、流体が適用されることにより、含浸組成物を繊維プリフォームに含浸させる間、繊維プリフォームに面する壁部の面がその形状を保持するように構成される。さらに、壁部は、含浸組成物で含浸された繊維プリフォームに押し付けられている間、繊維プリフォームに面する壁部の面がその形状を保持するように構成される。

したがって、壁部は、壁部に面する含浸繊維プリフォームの面を壁部の形状にすることができる。

本発明は、好都合には、含浸組成物で含浸される繊維プリフォームの対向する両面の精細度を維持しながら繊維プリフォームを製造することができる。本発明において、剛性支持体および壁部は、含浸プリフォーム用の２つの成形シェルを構成する。具体的には、剛性支持体および壁部は共に、含浸繊維プリフォーム、ひいては、プリフォームの緻密化後に形成された部品を剛性支持体および壁部の形状にするのに十分な剛性を呈する。特に、壁部は、流体を適用する間、繊維プリフォームに面する面がその形状を保持するのに十分な剛性を呈する。

さらに、流体の適用は、含浸時に壁部に圧力が加わることにつながるが、このことにより、好都合には、プリフォームの含浸が不十分になるリスクを低減することができる。

含浸が行われると、壁部に面する含浸繊維プリフォームの面および剛性支持体に面する含浸繊維プリフォームの面は、同じ形状になる場合がある、または異なる形状になる場合がある。

一実施態様では、壁部は、流体を適用することにより圧迫されると同時に、繊維プリフォームに面する面はその形状を保持することができる。壁部の圧迫は、好都合には、弾性のある圧迫となる場合がある。例として、壁部の圧迫により、壁部の厚さは０．１％以下減少する可能性がある。

別段の指示がない限り、壁部の厚さは、壁部の最小の横方向寸法として定義される。

変形形態では、壁部は、流体が適用されることにより圧迫されないようになっている。したがって、一実施態様では、壁部は、流体が適用されることにより変形する必要がない。

一実施態様では、壁部は、膜状であってもよく、この膜に、例えば、接着によって、１つまたは複数の補強要素が固定されてもよい。補強要素は、膜の片側のみに存在してもよく、あるいは変形形態では、膜の両側に存在してもよい。補強要素は、チャンバに沿って、および／またはチャンバの反対側に沿って固定されてもよい。例として、補強要素は、金属を含む１組の強化繊維の形であってもよく、例えば、強化繊維は、鋼製であってもよい。

好ましくは、壁部は、１ギガパスカル（ＧＰａ）から２５０ＧＰａの範囲、好ましくは、５０ＧＰａから２００ＧＰａの範囲のヤング率を示してもよい。

例として、壁部の厚さは、０．５ミリメートル（ｍｍ）から５０ｍｍの範囲であってもよい。

一実施形態では、壁部は、金属化合物（例えば、鋼）、金属（例えば、アルミニウム）、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂もしくはセラミック樹脂（すなわち、セラミック粉末が充填された樹脂）との複合材料、任意に、強化有機樹脂、熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂、セラミック（例えば、発泡体状の酸化アルミニウム固形物質）、およびこれらの混合物から選択された材料を含んでもよく、特に、その材料で構成されてもよい。

壁部を構成するのに使用される材料は、当然、本発明の方法を実施する状況で使用するのに適しており、特に、本発明の方法を実施する間に使用される温度に適している。

一実施態様では、壁部は、１つの材料で構成されてもよい。変形形態では、壁部は、複数の異なる材料を備えてもよい。

一実施態様では、本発明の方法は、ステップａ）の前に、チャンバに含浸組成物を注入するステップを含んでもよい。

一実施態様では、含浸組成物は、支持体上に繊維プリフォームを配置した後にチャンバに注入されてもよく、含浸組成物は、繊維プリフォームと壁部との間に注入されてもよい。

一実施態様では、流体が適用される前に、繊維プリフォームに含浸組成物を含浸させる必要はない。この状況では、流体の適用は、含浸組成物を繊維プリフォームに部分的に含浸させる、または完全に含浸させる役割を果たす。

変形形態では、流体を適用する前に、繊維プリフォームに含浸組成物を部分的に含浸させてもよい。この状況では、流体の適用は、含浸組成物による繊維プリフォームの含浸を向上させ、例として、確実に繊維プリフォームに含浸組成物を完全に含浸させる役割を果たす。

したがって、流体を適用した後に、繊維プリフォームに含浸組成物を部分的にまたは完全に含浸させてもよい。

繊維プリフォームは、任意の種類の繊維プリフォームであってもよい。例えば、繊維プリフォームは、織り繊維プリフォーム（例えば、三次元織り繊維プリフォーム）であってもよい。

例として、繊維プリフォームは、セラミック（例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム）から成る繊維および／または炭素、ガラス、もしくはアラミドから成る繊維が内在していてもよい。

一実施態様では、含浸組成物は、液体を適用する前に、繊維プリフォームの長さの少なくとも半分を覆ってもよい。したがって、流体を適用する前に、含浸組成物は、繊維プリフォームの少なくとも５０％、好ましくは、少なくとも７５％、より好ましくは、繊維プリフォームの長さのほぼ全てを覆ってもよい。

別段の指示がない限り、繊維プリフォームの長さは最も長い寸法に相当する。

含浸組成物がプリフォームの長さの大部分に及ぶことにより、好都合には、プリフォームに含浸組成物をより広い面積にわたって浸透させることができ、その結果、特に、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）方法に比べて、含浸を向上させることができる。さらに、このことにより、比較的粘性のある樹脂、また場合によっては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のような熱可塑性樹脂を使用して含浸を行うことができるので、好都合には、製造時間を短縮することができる。

例えば、含浸組成物は、樹脂、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ、ビスマレイミド、ポリイミド、ポリエステル、またはビニルエステル樹脂）であってもよい。

変形形態では、含浸組成物は、セラミックスリップ、すなわち、水溶液中に存在するセラミック粉末（例えば、酸化アルミニウムを含む粉末）であってもよい。

流体は、液体であるのが好ましい。流体は、含浸組成物と異なってもよい。壁部に適用される流体は、含浸組成物と接触しないことが好ましい。壁部に適用される流体は、チャンバに浸透しないことが好ましい。

例として、流体は、水、油（例えば、オーガニックオイルもしくはシリコーンオイル）、および水と油の混合物から選択されてもよい。

変形形態では、流体は、加圧されたガスであってもよく、ガスは、例えば、圧縮空気および窒素から選択されてもよい。

一実施態様では、構造体はさらに、壁部を覆う不透過性膜を含んでもよく、壁部は、チャンバと不透過性膜との間に位置してもよく、流体は、チャンバと反対側の不透過性膜に適用されてもよい。

一実施態様では、不透過性膜は、壁全体を覆ってもよい。

不透過性膜は、適用される流体を通さない。不透過性膜は、可撓性膜であってもよい。すなわち、流体を不透過性膜に適用することにより、不透過性膜を壁部の形状になるように変形させることができる。

好ましくは、不透過性膜は、任意に強化されたシリコーン、熱可塑性ポリマー（例えば、ポリアミド、ポリエチレンポリテレフタレート（ＰＥＴ）、テフロン（登録商標）（ＰＴＦＥ）、もしくはポリイミド）、およびこれらの混合物から選択された材料を含んでもよい、特に、その材料で構成されてもよい。

不透過性膜は、単層膜であってもよい、または変形形態では、多層膜であってもよい。不透過性膜を構成する層（単数または複数）は、フィルム状であってもよい。不透過性膜は、１つの材料で作られてもよい。変形形態では、不透過性膜は、複数の異なる材料を含んでもよい。一実施態様では、不透過性膜は、金属箔（例えば、チタン製）状であり、場合によっては、金属箔は、１０分の数ミリメートルの厚さを呈する。

一実施態様では、不透過性膜は、流体が適用される前に、壁部に接触してもよい。変形形態では、不透過性膜は、流体が適用された後に、壁部に接触する。さらに別の変形形態では、壁部と不透過性膜とが接触しないように壁部と不透過性膜との間に中間層が存在してもよい。

本発明はさらに、マトリックスで緻密化された繊維プリフォームを備える部品を製造する方法であって、
ｂ）マトリックスで緻密化された繊維プリフォームを備える部品を製得るように、緻密化マトリックス前駆体である含浸組成物で含浸された繊維プリフォームを緻密化するステップであって、含浸プリフォームが上記の方法を実施することによって得られるステップ、を含むことを特徴とする方法を提供する。

含浸プリフォームに関して上述したように、剛性支持体は、前記支持体に面する部品の面を支持体の形状にする働きをする。同様に、壁部は、壁部に面する部品の面を壁部の形状にすることができる。具体的には、壁部は、繊維プリフォームに面する壁部の面が緻密化ステップの間にその形状を保持するように構成される。このようにして、壁部および剛性支持体は、部品の２つの対向する面の輪郭を制御することができる成形シェルの役割を果たす。

壁部に面する部品の面および剛性支持体に面する部品の面は、同一形状を有してもよく、異なる形状を有してもよい。

一実施態様では、緻密化は、流体の適用により含浸プリフォームに壁部によって加えられる圧力を維持しながら行われてもよい。

緻密化の間に壁部に加わる等方圧を維持することにより、好都合には、含浸組成物内に凝結している気相によって細孔が形成されるのを防ぐことができ、その結果、製造される部品の機械的強度を高めることができる。

例えば、部品は、タービンエンジンブレード、好ましくは、ファンブレードを構成することができる。

含浸繊維プリフォームは、含浸組成物を硬化させることによって緻密化されてもよい。好都合には、含浸組成物の硬化は、オートクレーブ内で行われる必要はない。

オートクレーブ内での硬化を避けることによって、好都合には、緻密化ステップを実施するコストを低減することができる。

本発明はさらに、上述の方法を実施するための装置であり、
剛性支持体と壁部との間に画定されたチャンバを含む構造体であって、壁部が剛性支持体に面する面を有し、チャンバがマトリックス前駆体の含浸組成物で含浸される繊維プリフォームが内在する内部容積を画定し、チャンバが繊維プリフォームを緻密化するように熱処理を受けるように構成される、構造体と、
流体をチャンバと反対側の壁部に適用するように構成された流体注入装置と
を備える装置であって、
チャンバと反対側の壁部に流体を適用することで、剛性支持体に面する壁部の面の形状が変化せず、支持体の方向に壁部を移動させてチャンバの内部容積を減少させるのに十分な圧力が壁部で生成されるように構成された装置を提供する。

一実施形態では、流体注入装置は、液体をチャンバと反対側の壁部に適用するように構成されてもよい。

一実施形態では、構造体はさらに、壁部を覆う不透過性膜を含んでもよく、壁部は、チャンバと不透過性膜との間に位置してもよく、流体注入装置は、流体をチャンバと反対側の不透過性膜に適用するように構成されてもよい。

一実施形態では、装置はさらに、含浸組成物に熱処理を施して、繊維プリフォームを緻密化させることができるように構成された加熱部材を含んでもよい。

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として添付図面を参照しながら後述する本発明の特定の実施態様の説明から明らかになるであろう。

本発明の方法によって含浸される繊維プリフォームが本発明の装置内に配置された状態を示した部分概略図である。 含浸組成物を注入した後の図１の組立体の部分概略図である。 流体を適用した後の図２の組立体の部分概略図である。 繊維プリフォームに含浸組成物を含浸させた後に得られた組立体の部分概略図である。 含浸組成物を硬化させた後に得られた部品の部分概略図である。

図１から図４を参照しながら、本発明の含浸方法の種々のステップについて後述する。

図１は、繊維プリフォーム１０が配置された剛性支持体３を備えた本発明の装置１を示している。繊維プリフォーム１０が内在するチャンバ２は、剛性支持体３と壁部４によって画定される。さらに、チャンバ２は、支持体３の側壁９ａ、９ｂによって画定される。図示されるように、チャンバ２は、繊維プリフォーム１０と壁部４との間に空容積部分７を有する。壁部４は、繊維プリフォーム１０に面する面４ａを呈する。

壁部４は、壁部４に十分な圧力が加えられた時に支持体３に対して移動することができる。図示の例では、壁部４は、側壁９ａ、９ｂと協働する２つの端部８ａ、８ｂを有する。端部８ａ、８ｂが側壁９ａ、９ｂと協働することで、壁部４を支持体３に対して案内する役割を果たす。例として、これらの端部８ａ、８ｂは、図示されるように、上方に伸びるエッジを構成することができる。壁部４を支持体３に対して移動させることができるように、端部８ａ、８ｂを側壁９ａ、９ｂと協働するのに適した何らかの他の形状にすることが、本発明の範囲から逸脱することにはならないであろう。

図示の例では、不透過性膜５は壁部４を覆い、壁部４はチャンバ２と不透過性膜５との間に位置する。例として、不透過性膜５は、壁部４と一体となる場合がある。図示されるように、不透過性膜５は、壁部４を完全に覆ってもよい。不透過性膜５を省略することが、本発明の範囲から逸脱することにはならないであろう。

装置１はさらに、チャンバ２の反対側に、壁部４を覆うキャビティ６を含む。キャビティ６は、蓋部７によって画定されてもよい。以下で詳細に説明するように、キャビティ６は、本発明の含浸方法を実施する際に流体を充填するためのものである。装置１はさらに、流体をキャビティ６内で適用可能とする流体注入装置（図示せず）を含む。

図２は、樹脂２０の形態の含浸組成物をチャンバ２に注入するステップを実施した後の図１の装置を示した図である。図示されるように、樹脂２０は、チャンバ２の空容積部分７に注入される。図示の例では、樹脂２０は、繊維プリフォーム１０を支持体３上に配置した後に、プリフォーム１０と壁部４との間に注入されたものである。図示されていない変形形態では、含浸組成物は、繊維プリフォームと支持体との間に存在する場合がある。したがって、図示されていない変形形態では、含浸組成物は、繊維プリフォームをチャンバの上に配置する前に、含浸組成物がチャンバに挿入される場合がある。

樹脂２０は、注入されると、繊維プリフォーム１０のほぼ全長ｌを覆うことができる。

上述したように、この構造により、好都合には、プリフォーム１０の広い面積にわたって樹脂２０を浸透させることができるため、含浸を向上させることができる。

例として、得られる部品がブレードである場合、樹脂２０は、流体を適用する前に、ブレードの吸い込み側を形成する繊維プリフォーム１０の面に沿って位置してもよい。

チャンバ２に内在し、繊維プリフォーム１０に含浸させない樹脂２０の層は、図示されるように、厚さｅを呈する場合がある。

樹脂２０がチャンバ２内に存在すると、流体注入装置によって、流体３０（例えば、液体）がキャビティ６内に注入される。流体３０をキャビティ６に加えた後の組立体は、図３に示されている。流体３０は、チャンバ２と反対側の壁部４に適用される。すなわち、流体３０が壁部４に適用されると、壁部４はチャンバ２と流体３０との間に存在する。図示の例では、樹脂２０のチャンバ２への注入が終了すると、流体３０は壁部４に押圧される。さらに、図示の例では、流体３０が適用されると、不透過性膜５は適用された流体３０と壁部４との間に存在する。

適用された流体３０は、不透過性膜５を通して壁部４に圧力を加える。流体３０の等方圧は、樹脂２０を繊維プリフォーム１０に通過させ、壁部４を支持体３の方向に移動させ、壁部４をプリフォーム１０に押し付ける。

壁部４はその形状が流体３０の適用による影響を受けないほど十分な剛性を有するので、流体３０の適用により壁部４の形状は変化しない。したがって、流体３０の適用により、形状を変化させることなく壁部４を支持体３の方向に移動させる。特に、繊維プリフォーム１０に面する壁部４の面４ａは、流体が適用された後、その形状を保持する。図示されるように、壁部４の端部８ａ、８ｂは、流体３０が適用されることにより、支持体３の方向に移動する。壁部４は、樹脂２０を繊維プリフォーム１０に含浸させるステップの間中、同じ形状を呈する。

流体３０を適用することによる壁部４の移動は、チャンバ２の容積の減少につながる。図示されるように、チャンバ２内に存在し、繊維プリフォーム１０に含浸させない樹脂２０の層の厚さｅは、流体３０によって圧力が加わることで、次第に減少する。同時に、プリフォーム１０内部の樹脂２０の含浸先端２１は、流体３０により圧力が加わるために、プリフォーム１０の厚さにわたって前進する。図示されるように、プリフォーム１０内の樹脂２０の含浸先端２１は、壁部４の移動方向に前進する。

プリフォーム１０が樹脂２０で完全に含浸されると、図４に示されている結果が得られる。上述したように、支持体３は、含浸プリフォームの面１０ｂを対向する支持体３の面３ａの形状にするのに十分な剛性を有する。壁部４は、含浸プリフォームの面１０ａを対向する壁部４の面４ａの形状にするのに十分な剛性を有する。図示の例では、対向面１０ａ、１０ｂの形状は、同一形状ではなく、特に、同一曲率の形状ではない。

図４は、樹脂２０を硬化する時の装置１を示した図である。流体３０の等方圧は、樹脂が含浸されたプリフォームに伝わり、流体３０によって加えられる圧力は、樹脂を架橋させる間維持される。

図５は、緻密化マトリックスの前駆体である樹脂で含浸された繊維プリフォームを緻密化した後に得られた結果を示す図である。図示されるように、マトリックスによって緻密化された繊維プリフォームを備える部品４０が得られる。支持体３は、部品４０の面４０ｂを対向する支持体３の面３ａの形状にするのに十分な剛性を有する。壁部４は、部品４０の面４０ａを対向する壁部４の面４ａの形状にするのに十分な剛性を有する。図示の例では、対向面４０ａ、４０ｂの形状は、同一形状ではなく、特に、同一曲率の形状ではない。図示されるように、壁部４は、樹脂を硬化させる間、壁部４に適用される流体３０を使用して等方圧を維持するように作用する。流体３０は、緻密化ステップによる影響を受ける可能性がない。すなわち、流体３０は、緻密化ステップの間に変形する必要はない。

装置１は、樹脂を緻密化マトリックスに変形させることができる熱処理を行うための加熱部材（図示せず）を含んでもよい。

製造される部品４０は、タービンエンジンブレード、好ましくは、ファンブレードを構成してもよい。

本発明の方法は、好都合には、特に、壁部４および剛性支持体３を使用することにより、製造される部品４０の対向面４０ａ、４０ｂの形状を制御することができる。

（実施例１）
（液体の適用）
炭素繊維を含み、１００×１００×１０ｍｍ^３の寸法を有する平板状の繊維プリフォームは、鋼鉄製で１５０×１５０×５０ｍｍ^３の寸法を有する剛性支持体と、同じく鋼鉄製で厚さ２ｍｍを有する壁部との間に画定されたチャンバ内に配置された。

その後、４０立方センチメートル（ｃｍ^３）の容積のＰＲ５２０タイプのエポキシ樹脂がチャンバに注入された。

その後、４バールの圧力をかけて樹脂をプリフォームに含浸させるように、チャンバと反対側の壁部に油が注入された。

含浸させた後、６０％の炭素繊維容積含有率を有する平板が得られた。含浸時の温度は１６０℃とした。

その後、樹脂を完全に架橋させるように１８０℃まで加熱することによって、含浸繊維プリフォームを緻密化するステップが行われた。

（実施例２）
（ガスの適用）
炭素繊維を含み、１００×１００×１０ｍｍ^３の寸法を有する平板状の繊維プリフォームは、鋼鉄製で１５０×１５０×５０ｍｍ^３の寸法を有する剛性支持体と、同じく鋼鉄製で厚さ２ｍｍを有する壁部との間に画定されたチャンバ内に配置された。

その後、４０ｃｍ^３の容積のＰＲ５２０タイプのエポキシ樹脂がチャンバに注入された。

その後、４バールの圧力をかけて樹脂をプリフォームに含浸させるように、チャンバと反対側の壁部に圧縮空気が吹き付けられた。

含浸させた後、６０％の炭素繊維容積含有率を有する平板が得られた。含浸時の温度は１６０℃とした。

その後、樹脂を完全に架橋させるように１８０℃まで加熱することによって、含浸繊維プリフォームを緻密化するステップが行われた。

「１つの〜を備える／含む」は、「少なくとも１つの…を備える／含む」という意味として理解しておく必要がある。

「から〜までの範囲にある」は、範囲の限界値を含む意味として理解しておく必要がある。

Claims (11)

1. 含浸組成物（２０）を繊維プリフォーム（１０）に含浸させる方法であって、方法が、
   ａ）構造体に液体（３０）を適用するステップを含み、構造体が、
   含浸用の繊維プリフォーム（１０）が内在するチャンバ（２）であって、チャンバ（２）が、繊維プリフォーム（１０）が配置される剛性支持体（３）と壁部（４）との間に画定され、壁部（４）が繊維プリフォーム（１０）に面する面（４ａ）を有する、チャンバ（２）と、
   繊維プリフォーム（１０）に含浸させるための含浸組成物（２０）であって、チャンバ（２）内に存在する含浸組成物（２０）と、を備え、
   液体（３０）が、チャンバ（２）と反対側の壁部（４）に適用され、壁部（４）が、液体（３０）を適用する間、繊維プリフォーム（１０）に面する面（４ａ）がその形状を保持するように構成され、適用された液体（３０）により十分な圧力が生成されて、壁部（４）を剛性支持体（３）の方向に移動させて、含浸組成物（２０）を繊維プリフォーム（１０）に含浸させることができる、方法。
2. ステップａ）の前に、チャンバ（２）に含浸組成物（２０）を注入するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 含浸組成物（２０）が、支持体（３）上に繊維プリフォーム（１０）を配置した後にチャンバ（２）に注入されること、および、含浸組成物（２０）が、繊維プリフォーム（１０）と壁部（４）との間に注入されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 液体（３０）を適用する前に、含浸組成物（２０）が、繊維プリフォーム（１０）の長さｌの少なくとも半分にわたって繊維プリフォーム（１０）に重ねられることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 構造体がさらに、壁部（４）を覆う不透過性膜（５）を含むこと、壁部（４）が、チャンバ（２）と不透過性膜（５）との間に位置すること、および、液体（３０）が、チャンバ（２）と反対側の不透過性膜（５）に適用されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. マトリックスで緻密化された繊維プリフォームを備える部品（４０）を製造する方法であって、
   ｂ）マトリックスで緻密化された繊維プリフォームを備える部品（４０）を得るように、緻密化マトリックス前駆体である含浸組成物（２０）で含浸された繊維プリフォーム（１０）を緻密化するステップであって、含浸プリフォームが、請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の方法を実施することによって得られる、ステップ、を含むことを特徴とする方法。
7. 緻密化が、液体（３０）の適用により含浸プリフォームに壁部（４）によって加えられる圧力を維持しながら行われることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 部品（４０）が、タービンエンジンブレードを構成することを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の方法。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置（１）であって、
   剛性支持体（３）と壁部（４）との間に画定されたチャンバ（２）を含む構造体であって、壁部（４）が剛性支持体（３）に面する面（４ａ）を有し、チャンバ（２）がマトリックス前駆体含浸組成物（２０）で含浸される繊維プリフォーム（１０）が内在する内部容積を画定し、チャンバ（２）が繊維プリフォーム（１０）を緻密化するように熱処理を受けるように構成される、構造体と、
   液体（３０）をチャンバ（２）と反対側の壁部（４）に適用するように構成された液体注入装置と、を備える装置（１）であって、
   チャンバ（２）と反対側の壁部（４）に液体（３０）を適用することで、剛性支持体（３）に面する壁部（４）の面（４ａ）の形状が変化せず、支持体（３）の方向に壁部（４）を移動させてチャンバ（２）の内部容積を減少させるのに十分な圧力が壁部（４）で生成されるように構成された、装置（１）。
10. 構造体がさらに、壁部（４）を覆う不透過性膜（５）を含むこと、壁部（４）が、チャンバ（２）と不透過性膜（５）との間に位置すること、および、液体注入装置が、液体（３０）をチャンバ（２）と反対側の不透過性膜（５）に適用するように構成されることを特徴とする、請求項９に記載の装置（１）。
11. 含浸組成物（２０）に熱処理を施して、繊維プリフォームを緻密化させることができるように構成された加熱部材をさらに含むことを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の装置（１）。

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