C - Chemistry – Metallurgy – 04 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
04
B
C04B 35/83 (2006.01) B28B 1/52 (2006.01) F02F 3/00 (2006.01) F02F 7/00 (2006.01) F04B 53/14 (2006.01)
Patent
CA 2247369
A three-dimensional piston molding is fabricated from a mixture of chopped, carbon tow filaments of variable length, which are prepregged with carbonaceous organic resins and/or pitches and molded by conventional molding processes into near net shape, to form a carbon-fiber reinforced organic- matrix composite part. Continuous reinforcement in the form of carbon-carbon composite tapes or pieces of fabric can be also laid in the mold before or during the charging of the mold with the chopped-fiber mixture, to enhance the strength in the crown (21) and wrist-pin areas (23). The modled chopped-fiber reinforced organic-matrix composite parts are then pyrolyzed in an inert atmosphere, to convert the organic matrix materials to carbon. These pyrolyzed parts are then densified by reimpregnation with resins or pitches, which are subsequently carbonized. Densification is also accomplished by direct infiltration with carbon by vapor deposition processes. Once the desired density has been achieved, the piston molds are machined to final piston dimensions, and piston ring grooves are added. To prevent oxidation and/or to seal the piston surface or near surface, the chopped-fiber piston (20) is coated with ceramic and/or metallic sealants; and/or coated with a catalyst.
On fabrique un moulage de piston tridimensionnel à partir d'un mélange de filaments d'étoupe en carbone coupés de longueur variable, qui sont préimprégnés avec des résines et/ou des poix organiques carbonées et moulés par des procédés de moulage traditionnels sous la forme de structures quasi-réticulaires, de façon à constituer des pièces composites à matrices organiques renforcées par des fibres de carbone. Des renforcements continus, sous la forme de bandes ou de pièces de toile composites carbone-carbone, peuvent également être déposés dans le moule avant ou après le chargement du moule avec le mélange de fibres coupées, pour améliorer la résistance dans les zones de la couronne (21) et du maneton (23). Ces pièces composites moulées à matrices organiques renforcées par des fibres sont ensuite pyrolysées dans une atmosphère inerte, pour assurer la conversion des matériaux à matrices organiques en carbone. Ces pièces pyrolysées sont ensuite densifiées par réimprégnation avec des résines ou des poix, qui sont ensuite carbonisées. La densification est également réalisée par infiltration directe avec du carbone par des procédés de dépôt en phase vapeur. Une fois que la densité désirée a été atteinte, ces pièces moulées de pistons sont usinées aux dimensions finales, et des rainures de segments de pistons sont ajoutées. Pour empêcher l'oxydation et/ou pour réaliser l'étanchéité des pistons à la surface ou dans le voisinage de la surface, le piston en fibres coupées (20) est recouvert d'agents d'étanchéité céramiques et/ou métalliques et/ou il est recouvert d'un catalyseur.
Northam George Burton
Ransone Philip Owen
Rivers Horace Kevin
Gowling Lafleur Henderson Llp
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LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1791255