[发明专利]混合材料风扇叶片及其制备方法

权利要求书

1.一种混合材料风扇叶片的制备方法，该混合材料风扇叶片包括由金属丝构成的叶片基础框架，其特征在于，将金属丝与非金属纤维混编，在预制体内直接编入金属材料，完成预制体加工后，按RTM成型工艺成型；或者采用缝合与RTM一体成型相结合的工艺：

步骤一、将金属丝位于叶片中面上，复合材料由吸力面和压力面两部分拼合组成，缝线材料与复合材料中非金属纤维相同；

步骤二、根据叶片最终外型进行反演展平成平板，以此获取叶片内金属框架展平后的形状，根据该形状，拼接金属框架；

步骤三、将编织好的复合材料预制体通过缝线与金属框架连接；最后，将缝合好的整体叶片采用RTM工艺成型成所需叶片形状。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤二或步骤三中或之后，分别执行消除金属框架内残余应力的步骤。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过金属丝与复合材料刚度匹配计算确定金属丝的选材范围和直径范围，并根据风扇叶片外载荷实际分布进行调整金属丝之间的间距，以及金属丝的直径、形状和/或材料。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基础框架包括相交呈网格状的经向金属丝和纬向金属丝。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基础框架包括两种或两种以上的金属材料，经受较大的冲击载荷的叶片部位采用与叶片其它位置的第一种金属材料不同的第二种金属材料。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，叶片前缘处相对于叶片叶面位置采用更强的金属丝，并增密金属丝分布；在叶片根部或伸根段，采用比叶面位置更粗的金属丝，以提高叶片根部的强度。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基础框架包括呈叶脉状分布的金属丝，所述叶脉状包括主脉以及从主脉上分别伸出的侧脉。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述风扇叶片按照在外部冲击载荷下相同或相近应力区域进行分区，在高应力区分布较强、较密的金属丝，在低应力区分布较疏、较细的金属丝。