度。近净形板及其方法

摘要

用于产生近净形板的方法以及由此形成的板。所述方法包括将预制件(28)形成为包括多个包含未固化可膨胀泡沫材料的层片(30)的堆。该预制件具有彼此的不同区域，所述不同在于其中的层片的数量和/或体积。随后在受限制体积内固化该预制件及其层片以产生近净形板(10)。该固化步骤使得可膨胀泡沫材料膨胀，并且该受限制体积的尺寸使得预制件的区域内的层片的数量和体积造成板内的区具有不同的密度和/或厚

权利要求

1.一种用于产生近净形板的方法，所述方法包括：

将预制件形成为包括都包含未固化可膨胀泡沫材料的多个层片的堆，所述预制件形成为具有至少第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域彼此的不同之处在于其中的层片的数量和/或体积；并且随后在受限制体积内固化所述层片以产生所述近净形板，所述近净形板具有由所述预制件的第一区域和第二区域形成的第一区和第二区，固化步骤使得可膨胀泡沫材料膨胀，所述受限制体积的尺寸使得所述预制件的第一区域和第二区域内的层片的数量和体积造成所述近净形板的第一区和第二区具有不同的密度和/或厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近净形板的第一区和第二区具有不同密度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近净形板的第一区和第二区具有不同的密度和厚度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预制件的第一区域具有比所述预制件的第二区域数量更多和体积更大的层片。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述近净形板的第一区比所述第二区密度更大并且更薄。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述固化步骤期间，所述预制件的第一区域和第二区域经受至少一种不同的固化条件，使得所述预制件膨胀的第一区域和第二区域内的可膨胀泡沫材料在所述预制件内经历不同的体积膨胀速率和/或程度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化步骤在模具中执行并且所述受限制体积是所述模具内的模具腔。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预制件的第一区域和第二区域被包含在所述模具腔的第一区域和第二区域中，并且所述模具腔的第一区域和第二区域在所述固化步骤期间以不同速率被加热，以使得所述预制件的第一区域和第二区域内的可膨胀泡沫材料经历不同的体积膨胀速率和/或程度。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板是耐磨板。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述耐磨板安装成涡扇发动机的风扇部段中的护罩组件的部件。

11.由根据权利要求1所述的方法产生的板。

12.一种用于产生适于组装在一起以形成涡扇发动机的风扇部段中的耐磨密封件的耐磨板的方法，所述方法包括：确定具有用于至少第一耐磨板的标称尺寸的目标形状；

将预制件形成为包括都包含未固化可膨胀泡沫材料的多个层片的堆，所述预制件形成为具有至少第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域彼此的不同之处在于其中的层片的数量和/或体积；以及随后在受限制体积内固化所述层片以产生第一耐磨板，所述第一耐磨板的形状与目标形状基本几何类似但是尺寸与目标形状的标称尺寸不同，所述第一耐磨板具有由所述预制件的第一区域和第二区域形成的第一区和第二区，固化步骤造成可膨胀泡沫材料膨胀，所述受限制体积的尺寸使得所述预制件的第一区域和第二区域内的层片的数量和体积造成所述第一耐磨板的第一区和第二区具有不同的密度和厚度。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预制件的第一区域具有比所述预制件的第二区域数量更多和体积更大的层片。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一耐磨板的第一区比所述第二区密度更大并且更薄，所述方法还包括将所述第一耐磨板安装在所述涡扇发动机的风扇部段中，使得所述第一区限定所述耐磨密封件的上游部分。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述固化步骤期间，所述预制件的第一区域和第二区域经受选自包括温度变化率、固化温度下的固化时间、以及中间温度下的保持时间的组的至少一种不同的固化条件，使得所述预制件膨胀的第一区域和第二区域内的可膨胀泡沫材料经历所述预制件内的不同的体积膨胀速率和/或程度。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述固化步骤在模具中执行并且所述受限制体积是所述模具内的模具腔。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预制件的第一区域和第二区域被包含在所述模具腔的第一区域和第二区域中，并且所述模具腔的第一区域和第二区域在所述固化步骤期间以不同速率被加热，以造成所述预制件的第一区域和第二区域内的可膨胀泡沫材料经历不同的体积膨胀速率和/或程度。

18.由根据权利要求12所述的方法产生的耐磨板。

19.一种近净形耐磨板，所述近净形耐磨板适于形成涡扇发动机的风扇部段中的耐磨密封件的部件，所述近净形耐磨板包括第一区和第二区，所述第一区和所述第二区具有不同的密度和厚度；所述第一区和所述第二区不同的密度和厚度由预制件的第一区域和第二区域内的多个层片的数量和体积造成，所述多个层片都包含未固化可膨胀泡沫材料。

20.根据权利要求19所述的近净形耐磨板，其特征在于，所述近净形耐磨板的第一区比所述第二区密度更大并且更薄，并且所述近净形耐磨板定位在所述涡扇发动机的风扇部段中，使得所述第一区限定所述耐磨密封件的上游部分。

说明书

近净形板及其方法

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2011年8月16日提交的美国临时申请No.61/524,205的权益，其内容通过引用结合到本说明书中。

背景技术

[0003] 本发明大体涉及适于由预制件产生部件的材料和方法。更具体地，本发明涉及预制件通过其经历压缩、模制、和固化以产生板的材料和方法，例如适于用作燃气涡轮发动机的风扇部段中的耐磨密封件的耐磨板。

[0004] 燃气涡轮发动机通常以在发动机的压缩机部段内压缩空气、并且随后将压缩空气输送至发动机的燃烧器部段（在燃烧器部段处，燃料被增加到空气并且点燃所获得的空气/燃料混合物）的原理进行操作。之后，所获得的燃烧气体被输送至发动机的涡轮部段，在涡轮部段处，由涡轮转子提取一部分燃烧过程所产生的能量以驱动发动机的压缩机部段。

[0005] 涡扇发动机具有位于发动机的前部处的风扇，该风扇压缩进入空气。一部分压缩空气通过压缩机部段被输送至燃烧器部段，同时其余部分绕过压缩机和燃烧部段并且相反地通过旁路管道被输送至发动机的后部，在后部处，绕过的空气通过风扇出口喷嘴离开以产生额外的推力。在属于广泛用于以亚音速操作的大型飞机操作中的类型的高旁通涡扇发动机中（包括商业航空公司所使用的那些高旁通涡扇发动机），该风扇相对大型并且较大部分的压缩空气流过旁路管道以产生由发动机产生的大部分推力。因此，风扇的操作对高旁通涡扇发动机的推力和燃油消耗率（SFC）具有显著影响。为了降低航空公司操作成本的目的，降低SFC是重要的。

[0006] 在大多数涡扇发动机中，风扇由风扇外壳容纳，该风扇外壳装配有护罩。该护罩限制风扇并且紧邻风扇叶片的尖端，使得该护罩用于引导进入空气通过风扇从而使得进入发动机的大部分空气将由风扇压缩。然而，小部分进入空气能够通过存在于风扇叶片的尖端与护罩之间的径向间隙绕过风扇叶片。在飞机涡扇发动机并且特别是高旁通涡扇发动机中，SFC能够受到通过该间隙绕过风扇叶片的有限量的空气的显著影响。

[0007] 在飞机涡扇发动机的正常操作期间，风扇叶片的尖端很有可能摩擦护罩。风扇叶片尖端与护罩之间的摩擦接触倾向于使护罩与风扇叶片尖端之间的径向间隙增大，由此降低发动机效率。为了减轻由于遇到摩擦而对叶片尖端造成的损坏，邻近风扇叶片尖端的护罩的部分通常覆盖有能够在被叶片尖端摩擦时牺牲地磨掉的耐磨材料。耐磨材料通常设置成安装于护罩的弓状板或扇形部的形式，以限定限制风扇叶片的连续的耐磨密封件。用于涡扇发动机的风扇部段的常见耐磨材料包含可膨胀材料，在对可膨胀材料进行处理以形成耐磨材料期间，可膨胀材料膨胀以具有基本恒定的横截面厚度（“径向厚度”）。如美国专利No.5,388,959中所描述的，已知的耐磨材料包括低密度复合泡沫材料，该低密度复合泡沫材料含有环氧树脂、微球（micro-balloon）和增强材料（例如，截断玻璃纤维（chopped fiberglass fiber）。

[0008] 风扇部段、护罩和耐磨板被制造为实现使风扇叶片尖端与由耐磨板形成的耐磨密封件的表面之间的初始径向间隙最小化的公差。在一些情况下，这些公差旨在避免叶片尖端与耐磨材料之间的任何显著摩擦。例如，可以通过减少风扇叶片的长度的变化、风扇盘的径向位置的变化、或风扇外壳直径的变化来实现最小径向间隙。此外，耐磨板的内表面必须被典型地加工成实现护罩组件所需的直径尺寸，特别是如果耐磨材料属于在固化期间膨胀的上述类型时。

[0009] 除了直径公差，为了保持与小径向间隙相关联的期望的气动效率，耐磨板通常通过产生与风扇叶片尖端的外形非常匹配的表面外形来形成，以实现期望的流动路径几何形状。例如，每一个耐磨板都可以形成为具有轴向轮廓，使得当组装在护罩内时，由直接包绕风扇叶片的板的径向向内表面限定的直径沿发动机的向后方向减小。然而，如果耐磨材料由属于上述类型的可膨胀泡沫塑料材料形成，使得耐磨材料首先具有基本恒定的横截面厚度，那么必须执行磨削或者其它合适的加工操作，以在耐磨板的表面上产生期望的表面外形。固有地，该操作产生废料、使原材料成本增加、并且使人工成本增加。传统的可膨胀泡沫材料的另一个缺点在于膨胀过程典型地产生贯穿耐磨材料的大体恒定的密度，这对于用于涡扇发动机的风扇部段中的耐磨板而言可能是不期望的。

[0010] 鉴于上述，应当领会，不断寻求用于风扇叶片护罩的耐磨板的改进性能，以改进涡扇发动机的SFC、以及降低材料和人工成本。然而，持续存在的挑战是实现这种改进的能力，其中耐磨板的几何形状必须一致地产生，从而具有相对复杂的轴向轮廓（profile）。

发明内容

[0011] 本发明提供了用于产生近净形(near net-shape)板的方法，其非限制性的例子是适于用于涡扇发动机的风扇部段中的耐磨板。该板可经受使用自动方法制造，同时还能够具有相对复杂和轮廓和经过调整的密度轮廓。

[0012] 根据本发明的第一方面，一种用于产生近净形板的方法包括将预制件形成为包括包含未固化可膨胀泡沫材料的多个层片的堆（stack）。该预制件形成为具有至少第一区域和第二区域，该第一区域和第二区域彼此的不同之处在于其中的层片的数量和/或体积。随后在受限制体积内固化该预制件及其层片以产生近净形板。该近净形板具有由预制件的第一区域和第二区域形成的第一区和第二区，并且该固化步骤造成可膨胀泡沫材料膨胀。该受限制体积的尺寸使得预制件的第一区域和第二区域内的层片的数量和体积造成近净形板的第一区和第二区具有不同的密度和/或厚度。

[0013] 本发明的第二方面是一种由包括上文所描述的步骤的方法所产生的板。在特定实施例中，该板是适于组装在一起以形成涡扇发动机的风扇部段中的耐磨密封件的多种耐磨板中的一种。这种耐磨板能够由这样的方法产生：该方法包括：确定具有用于至少第一耐磨板的标称尺寸的目标形状。随后将预制件形成为包括包含未固化可膨胀泡沫材料的多个层片的堆。该预制件具有至少第一区域和第二区域，该第一区域和第二区域彼此的不同之处在于其中的层片的数量和/或体积。随后在受限制体积内固化层片，以产生第一耐磨板，该第一耐磨板的形状与目标形状基本几何类似但是尺寸与目标形状的标称尺寸不同。该第一耐磨板具有由预制件的第一区域和第二区域形成的第一区和第二区。固化步骤造成可膨胀泡沫材料膨胀，并且该受限制体积的尺寸使得预制件的第一区域和第二区域内的层片的数量和体积造成第一耐磨板的第一区和第二区具有不同的密度和厚度。

[0014] 本发明的另一个方面是适于形成涡扇发动机的风扇部段中的耐磨密封件的部件的近净形耐磨板。该近净形耐磨板包括第一区和第二区，该第一区和第二区具有不同的密度和厚度。该耐磨板能够安装于涡扇发动机的风扇部段中，使得第一区和第二区中密度较大和较薄的区限定了耐磨密封件的上游部分。

[0015] 本发明的技术效果是产生具有近净形的板、并且特别是耐磨板的能力，以降低材料和人工成本。本发明的另一个优点是为了促进板的某些机械和物理性能（例如，耐磨板的抗腐蚀性）的目的而将这种板产生为具有经过调整的密度轮廓的能力。

[0016] 通过下文的详细描述，本发明的其它的方面和优点将得到更好的领会。

附图说明

[0017] 图1是安装于涡扇发动机的风扇部段中的耐磨板的横截面图。

[0018] 图2是图1中所示的耐磨板的透视图。

[0019] 图3示意性地示出了未膨胀预制件，该未膨胀预制件包括适于产生图1和2的板的层片堆。

[0020] 图4示意性地示出了适于成型和固化图3的预制件以产生图1和2的板的工具，并且图5是图4的工具的分解图。

[0021] 图6是曲线图，该曲线图比较耐磨板的目标径向厚度、使用现有技术的可膨胀泡沫材料和方法来产生板所需的恒定径向厚度、以及能够通过本发明的材料和方法实现的近净径向厚度。

具体实施方式

[0022] 图1和2示意性地示出了属于能够用于涡扇发动机（并且特别是高旁通涡扇飞机发动机）的类型的耐磨板10。本发明的耐磨板不限于图1和2中所示的构造。通过下文的讨论，还应当显而易见的是，本发明的材料和方法不限于制造耐磨板，并且材料和方法的其它应用也属于本发明的范围内。

[0023] 如图1中所示，板10是将可旋转叶片13（示出了其中的一个叶片的片段）限制在涡扇飞机发动机的风扇部段内的护罩组件12的部件。如本领域内众所周知的，板10可以是一系列板（扇形部）中的一个，当与护罩组件12一起安装时，所述一系列板（扇形部）限定了适于使与风扇叶片13的尖端的径向间隙13A最小化的连续的耐磨密封件（为了说明的目的而放大了径向间隙13A）。这样一来，板10沿图2中所示的周向方向具有弓状形状，使得当板10与其它板一起组装时，能够形成连续的环形耐磨密封件。如同样通过图1显而易见的，耐磨板10具有轮廓表面14，该轮廓表面14限定了穿过风扇部段的气流路径的外边界。板10被示为沿与轮廓表面14相对地定位在板10的表面20处的联结线18而联结至支承结构16。如在图1和2中所见，板10具有被限定于其表面14与20之间的径向厚度(t)。板10的径向厚度不必均匀，并且相反地将典型地沿轴向方向变化，如图1中所示。

[0024] 根据本发明的优选方面，优选地通过预制件来产生耐磨板10以具有近净形，使得在安装于护罩组件12之前需要对板10的加工最少。如本说明书中所使用的，“近净形”指的是这样一种形状，该形状与板10的目标形状基本几何类似，但是尺寸由于形状相对于形状最终尺寸发生标称（nominally）变化而可以发生变化。根据本发明的另一个优选的方面，耐磨板10内的区域可以具有不同的密度。在图2中，这种差异由第一密度区22和第二密度区24来表示，但是能够预见存在额外的区。图2将这些区22和24示为由沿板10的周向方向定向的线26来勾画，但是其它的取向也是可能的并且不需要突然的分界。此外，第一密度区22被示为具有比区24高的密度，但是并不要求较低密度和较高密度在板10内的进行这种特定相对设置。

[0025] 在板10的不同的区22和24内实现不同密度的能力对于促进板10的一种或多种性能特性的目的而言是有利的。例如，区22和24内的密度以及区22和24在板10内的相对尺寸和位置能够被调整成促进板10的抗腐蚀性。具体而言，鉴于密度更大的区22定位在区24的上游（并且可选地叶片13上游），因此可能期望密度较大的区22展示出比区24更大的抗腐蚀性，并且因此更易于引导来自进入发动机的微粒的冲击。

[0026] 耐磨板10能够由多种材料形成，值得注意的例子是包含微球（micro-balloon）的可膨胀和可固化合成泡沫材料。尽管能够使用多种基于聚合物的材料来产生板10，但是优选的材料在未固化的同时是可成型和可模制的，并且除此之外能够形成为各种复杂的几何形状。为了用于产生包含适于耐磨密封件的耐磨材料的板10，特别值得注意的材料是结合有催化剂（固化剂（curative）/促进剂）、有助于机械性能的填充物和纤维、并且还结合有一种或多种起泡剂以产生能够通过应用热处理而膨胀的可膨胀泡沫材料的基于环氧树脂的树脂系统。合适的起泡剂包括但不限于封装在丙烯酸共聚物中的异丁烷，其微球体的例子能够以名称 购自Akzo Nobel。

[0027] 图3示意性地示出了属于能够用于产生图1和2的板10的类型的预制件28。通过以下讨论，应当显而易见的是，图3中所示的预制件28的构造是能够用于产生板10的多种构造中的一种。预制件28被示为未固化和未膨胀的泡沫材料的多个层片32、34、36、38和40的堆30，被布置成使得预制件28包含由线46分开的两个区域42和44，该线46与图2中的线26大体相对应。泡沫材料能够被选择成使得层片32-40单独可悬垂（drapable）并且预制件28作为整体可悬垂，从而意味着预制件28足够柔韧以允许预制件28易于符合该预制件28被放置在其上的非均匀表面中的特征的上方和周围。备选地，泡沫材料能够被选择成使得层片32-40中的一个或多个足够刚性，以使得预制件28作为整体是非可悬垂的。

[0028] 使用可膨胀泡沫材料使得实现板10内的特定径向厚度(t)以及板10的不同区22和24内的特定密度的能力复杂化。然而，根据本发明的一个方面，控制板10的不同区22和24内的密度的解决方案是使将形成板10的区22和24的预制件28的区域42和44内的未固化和未膨胀泡沫材料的量发生变化。在图3的非限制性例子中，尽管区域42和44内的层片32和34被示为连续并且体积大致相等（至少在图3的径向-轴向部段中），但是区域42和44不含有相同数量或量的剩余的层片36、38和40。层片36被示为在区域44内包含四个泡沫材料的岛状物
36B并且在区域42内包含不完全填充层片36的单个但是较大的泡沫材料的岛状物36A。此外，区域44不包含与层片38和40相对应的任何泡沫材料，而区域42包含不完全填充区域42内的层片38的单个泡沫材料的岛状物38A，并且最外部层片40被示为包含两个小的泡沫材料的岛状物40A。因此，与板10的较高密度区22相对应的区域42包含的未膨胀泡沫材料的量比区域44大，该区域44与较低密度区24相对应。此外，区域42和44中的每一个都沿远离最内部层片32的穿过厚度的方向包含量减少的泡沫材料。

[0029] 如果膨胀和固化期间在受限制的体积内膨胀，区域42内的数量和量较大的层片32-40所产生的密度将比如果区域44的数量较少和量较小的层片32-40膨胀至相同体积时大。在该情况下，通过区域42产生的区22将比通过区域44产生的区24密度更大。另一方面，如果区域44能够在固化期间膨胀达到的体积受到充分限制，则通过区域44产生的区24的密度可能与区22大致相等或者甚至大于区22。

[0030] 预制件28的可膨胀泡沫材料在不存在物理限制的情况下将膨胀达到的程度与若干因素相关，包括与固化周期或多个固化周期的温度和/或压力轮廓相关的固化条件，例如温度变化率（temperature ramp rate）、固化时间、和保持时间（holds）。例如，如果允许不受限制地膨胀，则给定量的可膨胀泡沫材料的体积膨胀的增加（例如通过使用较高的固化温度和/或在升高温度下的较长持续时间）将造成较低的密度。另一方面，如果相同的泡沫材料的相同量的体积膨胀将被抑制（例如通过使用较低的固化温度和/或升高温度下的较短持续时间），将造成较大的密度。

[0031] 鉴于上述，本发明的另一个方面是通过使预制件28的不同区域42和44经受不同的固化处理而在板10的区22和24内实现不同密度的能力，包括固化期间在区域42和44内使用不同的温度和/或压力轮廓。该密度-控制技术能够用于结合图3的非均匀预制件28。备选地，作为非限制性例子，预制件28的区域42和44能够相同地构建，但是区域42可能经受能够实现板10的区22所期望的较高的密度水平的固化条件，而预制件28的另一个区域44能够经受在另一个区24内实现较低的密度水平的不同的固化条件。在这种实施例中，区22和24内的密度的差异将完全取决于在区域42和44内使用不同的固化条件。

[0032] 能够通过使用造成对区42和44的不同的传热率的可变固化周期和/或工具设计来实现区域42和44的不同的固化条件。作为非限制性例子，图4和5示意性地示出了工具50，该工具50限定了能够由图3的预制件28产生图1和2的板10的模具腔。该模具腔由被限定在两个模具半部54的相对表面中的互补的腔52限定。根据本发明的优选方面，互补的模具腔52在固化期间与预制件28的形状相配合，以产生板10所期望的近净形，使得加工、磨削和其它的后固化操作最少化。更具体地，互补腔52的表面的外形能够产生板10的期望厚度(t)以及板10的耐磨表面14所期望的外形轮廓。腔52提供受限制体积，在该受限制体积中，可膨胀泡沫能够在固化期间膨胀，并且同时不仅限定板10所期望的近净形轮廓，还影响由预制件28在模具50中产生的板10的密度轮廓。例如，模具腔的尺寸能够使得图3的预制件28将产生这样的板10：该板10的区22相对密度较大并且该板10的区24相对较厚且密度较小。

[0033] 模具50能够用于结合多种方法和设备（包括但不限于烤箱、高压釜、平板压力机（presses））来固化预制件28并且引导模具50的热。用于这种设备的合适的固化条件将取决于所使用的特定可膨胀泡沫材料（或多种可膨胀泡沫材料）。如上文所讨论的，固化条件参数（例如温度变化率、固化温度下的固化时间、以及中间温度下的保持时间）影响预制件的泡沫材料的体积膨胀，并且因此能够用于影响耐磨板10内的区22和24的密度。通过利用跨过模具50的非均匀加热率或者通过改变模具50的厚度，模具50内的预制件可能经受能够造成可膨胀泡沫材料经历预制件28内不同的体积膨胀速率和/或程度的非均匀加热率。通过适当地限制加热持续时间，预制件28的不同区域能够经受模具腔的受限制体积内的不同程度的体积膨胀。图4和5中所示的模具腔52被示为具有不同的区域56和58，期望预制件28的区域42和44在所述不同的区域56和58中成型和固化。与上文一致，能够控制这些模具腔区域56和58内的不同的固化条件，以在板10内产生期望的密度或多种密度。

[0034] 基于上文，进入模具50中的热输入能够被控制以均匀地或者选择性地施加于模具50的某些部分，从而由具有不同数量和量的层片32-40（图3）的预制件28来产生在各个区22和24内具有不同密度的板10。备选地，进入模具50中的热输入能够选择性地施加于模具50的某些部分，以由具有相同数量和量的层片32-40的预制件来产生在各个区22和24内具有不同密度的板10。进入模具50中的热输入还能够选择性地施加于模具50的某些部分，以由具有不同数量和量的层片32-40（图3）的预制件28来产生具有基本均匀密度的板10。

[0035] 能够使用手搁置（hand lay-up）方法将预制件18的层片32-40放置在模具50中，通过该手搁置方法来以预定方式布置和/或堆叠层片32-40，例如图3中所示。还能够构想，可膨胀泡沫材料的某些成分能够在模具腔内组合，以获得泡沫材料的期望的组成和性能。在模制操作之后，能够目测检查固化板10的孔洞或未填充区域，从而可以在合适的修复方法中采用。

[0036] 尽管图3中仅可见预制件28的径向（厚度）和轴向方向，从而证实了沿厚度和轴向方向调整板10的密度的能力，但是能够通过沿与板10的周向方向（图2）相对应的预制件28的方向改变层片32-40的数量和量来实现板10沿周向方向的密度。此外，尽管图3将预制件28示为仅包含厚度基本相等的层片32-40，但是预制件28能够包含不同的厚度和/或形状的层片，包括薄膜、条、管等，从而还能够改变板10内的区22和24的最终密度。

[0037] 图1和5还示出了板10的表面20中的通道60的产生，其将联结至图1中的护罩组件的支承结构16。通道60能够用于促进粘合剂流动并且允许在将板10联结至支承结构16期间排气。如图5中所示，通道60能够通过突起部62在模具50内的固化方法期间形成，该突起部62突起到限定了板10的表面20的腔52中。

[0038] 图6包含曲线图，该曲线图示出了沿板的周向方向的耐磨板的目标径向厚度、以及由类似于图3中所示的非均匀预制件产生的近净形板的径向厚度。从曲线图中，能够看到目标径向厚度和实际径向厚度良好地对应。此外，近净形板的几何形状还几何地类似于目标几何形状。最终，图6示出了根据现有技术实践产生的横截面恒定的板的厚度，并且证实了将需要去除显著量的耐磨材料以便使现有技术的板具有目标几何形状。

[0039] 尽管已根据特定实施例对本发明进行了描述，但是显而易见的是，本领域技术人员能够采用其它形式。例如，耐磨板的物理构造能够与图示不同，并且能够使用除了所描述的之外的材料和方法。因此，本发明的范围将仅由所附权利要求限定。