Titre : PROCEDE DE FABRICATION D’UNE PLURALITE D’AUBES DE TURBOMACHINE

Domaine technique

[0001] La présente description se rapporte à un procédé de fabrication d’une pluralité d’aubes de turbomachine.

Technique antérieure

[0002] Pour fabriquer des aubes de turbomachines, il est connu de réaliser préalablement une pièce tubulaire 20 (aussi appelée « tonneau ») et d’usiner dans celle-ci des ébauches d’aubes 10 de turbomachine ou directement les aubes 10 de turbomachine. Comme visible à la figure 1a, la pièce tubulaire 20 s’étend selon un premier axe A1 entre une première extrémité et une seconde extrémité et présente une épaisseur dans la direction radiale. Les aubes 10 peuvent ainsi être usinées dans l’épaisseur de la pièce tubulaire 20 en étant disposées circonférentiellement les unes après les autres autour du premier axe A1 . Ainsi, comme visible à la figure 1 b, chaque aube 10 s’étend sensiblement parallèlement au premier axe A1.

[0003] Idéalement, tel que représenté à la figure 2, la face radialement interne 24 de la pièce tubulaire 20 présente, dans un plan de coupe comprenant le premier axe A1 , un profil 25 droit qui est aligné avec le premier axe A1. Toutefois, la pièce tubulaire 20 est généralement obtenue par coulée centrifuge verticale ce qui confère un profil parabolique à la face interne 24 de la pièce tubulaire 20. Ainsi, la pièce tubulaire 20 présente une épaisseur ei qui est plus élevée au niveau de la première extrémité que l’épaisseur e2 au niveau de la seconde extrémité. La pièce tubulaire 20 comprend donc une partie non- fonctionnelle 22, ou surplus de matière, au niveau de la première extrémité qui ne participe pas à la réalisation des aubes. La partie non-fonctionnelle 22 est donc éliminée au cours de la fabrication des aubes 10, ce qui diminue le rendement du procédé de fabrication.

Résumé

[0004] Il est proposé un procédé de fabrication d’une pluralité d’aubes de turbomachine de hauteur, le procédé comprenant :

- fournir un moule comprenant une cavité interne, la cavité interne étant délimitée par une face latérale interne du moule qui est axisymétrique autour d’un axe longitudinal, la face latérale s’étendant suivant l’axe longitudinal selon une hauteur qui est supérieure ou égale à la hauteur de chaque aube, la face latérale définissant une pluralité de sections perpendiculaires à l’axe longitudinal, chaque section de la face latérale présentant un rayon, la face latérale du moule étant telle que, pour chaque section, le rapport entre la hauteur de la face latérale et le rayon de la section est inférieur ou égal à 2,0 ;

- positionner le moule de sorte que l’axe longitudinal soit aligné avec le champ de pesanteur,

- entrainer le moule en rotation autour de l’axe longitudinal avec une vitesse de rotation comprise entre 200 tr.min' ¹ et 800 tr.min' ¹ ,

- couler un matériau dans la cavité interne du moule de manière à former par centrifugation une pièce tubulaire s’étendant selon l’axe longitudinal.

[0005] La pièce tubulaire obtenue s’étend longitudinalement entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure selon une hauteur qui coïncide avec la hauteur de la face latérale du moule. Par ailleurs, la pièce tubulaire présente une face externe qui coïncide avec la face latérale du moule. La face externe de la pièce tubulaire est axisymétrique autour de l’axe longitudinal. La pièce tubulaire définit une pluralité de sections perpendiculaires à l’axe longitudinal. Chaque section de la pièce tubulaire est associée à une section correspondante de la face latérale du moule qui est située à une même position longitudinale. Chaque section de la pièce tubulaire présente un rayon externe qui coïncide avec le rayon de la section correspondante de la face latérale du moule.

[0006] En outre, la pièce tubulaire ainsi obtenue présente une face interne qui est sensiblement tronconique autour de l’axe longitudinal. En d’autres termes, le profil de la face interne de la pièce tubulaire dans un plan de coupe comprenant l’axe longitudinal est sensiblement un segment de droite formant un angle avec l’axe longitudinal. Un tel profil de la face interne de la pièce tubulaire permet de réduire, voire supprimer, la quantité de matière formant une partie non-fonctionnelle de la pièce tubulaire. Le procédé permet donc de réduire la quantité initiale de matière nécessaire à l’obtention de la pluralité d’aubes. Autrement dit, le procédé améliore la mise au mille de la fabrication de la pluralité d’aubes de turbomachine.

[0007] Le terme « fonctionnel(le) » utilisé en référence aux parties de la pièce tubulaire permet d’indiquer si la partie ainsi qualifiée permet de réaliser une ou plusieurs aubes. Ainsi, une partie fonctionnelle de la pièce tubulaire est une partie qui contient les aubes avec une surépaisseur de matière qui est limitée (une telle surépaisseur est de l’ordre du millimètre, de préférence inférieure à 10 mm, de préférence encore inférieure à 5 mm). La partie fonctionnelle de la pièce tubulaire peut présenter un profil dans un plan de coupe comprenant l’axe longitudinal qui a une forme de parallélogramme dont l’un des côtés coïncide avec la face externe de la pièce tubulaire. Dans un mode particulier, la partie fonctionnelle de la pièce tubulaire présente un profil dans un plan de coupe comprenant l’axe longitudinal qui est rectangulaire. Au contraire, la partie non-fonctionnelle est une partie qui ne participe pas à la réalisation des aubes. Dès lors, la quantité de matière formant la partie non-fonctionnelle est perdue au cours de la fabrication des aubes. La partie non-fonctionnelle peut être située radialement à l’intérieur de la partie fonctionnelle.

[0008] La face latérale du moule peut être telle que, pour chaque section, le rapport entre la hauteur de la face latérale et le rayon de la section est compris entre 0,5 et 1 ,5, de préférence compris entre 0,75 et 1 ,25, de préférence encore égal à 1 ,0.

[0009] La hauteur de la face latérale du moule peut être comprise entre 150 mm et 2000 mm.

[0010] Chaque section de la face latérale du moule s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal. Chaque section présente une forme circulaire centrée sur l’axe longitudinal.

[0011] Le rayon de chaque section de la face latérale du moule peut être défini comme étant la distance séparant la face latérale de l’axe longitudinal dans le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal correspondant de la section. La face latérale peut comprendre au moins deux sections dont le rayon est différent l’une de l’autre. Le rayon de chaque section de la face latérale peut être déterminé en fonction de la position longitudinale de la section sur la face latérale, par exemple selon une loi linéaire. Alternativement, le rayon de chaque section de la face latérale peut être identique.

[0012] Le rayon de chaque section de la face latérale du moule peut être compris entre 150 mm et 1500 mm.

[0013] Chaque section de la pièce tubulaire s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal.

[0014] La face externe de la pièce tubulaire peut présenter, dans chaque section de la pièce tubulaire, une forme circulaire centrée sur l’axe longitudinal.

[0015] Le rayon externe de chaque section de la pièce tubulaire peut être défini comme étant la distance séparant la face externe de la pièce tubulaire de l’axe longitudinal dans le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal correspondant de la section. La pièce tubulaire peut comprendre au moins deux sections dont le rayon externe est différent l’un de l’autre. Le rayon externe de chaque section de la pièce tubulaire peut être déterminé en fonction de la position longitudinale de la section sur la pièce tubulaire, par exemple selon une loi linéaire. Alternativement, le rayon externe de chaque section de la pièce tubulaire peut être identique.

[0016] La face interne de la pièce tubulaire peut présenter, dans chaque section de la pièce tubulaire, une forme circulaire centrée sur l’axe longitudinal. [0017] Chaque section de la pièce tubulaire peut présenter un rayon interne. Le rayon interne de chaque section de la pièce tubulaire peut être défini comme étant la distance séparant la face interne de la pièce tubulaire de l’axe longitudinal dans le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal correspondant de la section. Le rayon interne de chaque section de la pièce tubulaire peut être déterminé en fonction de la position longitudinale de la section sur la pièce tubulaire, par exemple selon une loi linéaire.

[0018] La face interne de la pièce tubulaire [peut présenter une forme tronconique dont un demi-angle au sommet défini par y=g/(w ² (Reo-et))] où g est l’accélération de la pesanteur ; co est la vitesse de rotation du moule autour de l’axe longitudinal ;

Reo est le rayon externe de la section de la pièce tubulaire située au niveau de l’extrémité inférieure de la pièce tubulaire ; et est une épaisseur théorique qui vérifie (et/(Reo-et))<O,7.

[0019] Le moule peut comprendre au moins une paroi tubulaire s’étendant suivant l’axe longitudinal. La paroi tubulaire peut comprendre la face latérale. La paroi tubulaire du moule peut s’étendre suivant l’axe longitudinal entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure.

[0020] La pièce tubulaire obtenue peut présenter une pluralité de sections perpendiculaires à l’axe longitudinal, le procédé comprenant en outre la détermination d’une quantité de matériau à couler dans le moule pour que chaque section de la pièce tubulaire présente une épaisseur qui est supérieure ou égale à une épaisseur théorique et qui vérifie (et/(Reo- et))^0,7 où Reo est le rayon externe de la section de la pièce tubulaire qui est située au niveau d’une extrémité inférieure de la pièce tubulaire. Cela permet de garantir que la pièce tubulaire présente une épaisseur suffisante pour fabriquer une aube de turbomachine quelle que soit la position longitudinale considérée sur la pièce tubulaire. Entre d’autres termes, l’épaisseur théorique minimale pour fabriquer une aube de turbomachine quelle que soit la position longitudinale considérée sur la pièce tubulaire.

[0021] L’épaisseur de chaque section de la pièce tubulaire peut être considérée dans une direction radiale par rapport à l’axe longitudinal. L’épaisseur de chaque section de la pièce tubulaire peut être définie comme étant la différence entre le rayon externe et le rayon interne de la section.

[0022] La pièce tubulaire peut comprendre au moins deux sections dont l’épaisseur est différente l’une de l’autre. Alternativement, l’épaisseur de chaque section de la pièce tubulaire peut être identique. [0023] En particulier, l’épaisseur de la section de la pièce tubulaire qui est située au niveau de l’extrémité supérieure de la pièce tubulaire peut être supérieure ou égale à une épaisseur théorique qui vérifie (et/(Reo-et))<O,7 où Reo est le rayon externe de la section de la pièce tubulaire qui est située au niveau d’une extrémité inférieure de la pièce tubulaire.

[0024] La partie fonctionnelle de la pièce tubulaire peut présenter, pour chaque section de la pièce tubulaire, une épaisseur considérée dans une direction radiale par rapport à l’axe longitudinal. L’épaisseur de la partie fonctionnelle peut être supérieure ou égale à l’épaisseur théorique pour chaque section de la pièce tubulaire.

[0025] La cavité interne du moule peut être délimitée par une face inférieure interne du moule et une face supérieure interne du moule, la face inférieure et la face supérieure étant respectivement reliées à une extrémité inférieure et une extrémité supérieure de la face latérale, la face inférieure et la face supérieure étant de préférence chacune perpendiculaires à l’axe longitudinal.

[0026] La face inférieure et/ou la face supérieure du moule peuvent chacune être axisymétriques autour de l’axe longitudinal.

[0027] Le moule peut comprendre une paroi inférieure et une paroi supérieure s’étendant chacune transversalement à l’axe longitudinal. La paroi supérieure et la paroi inférieure peuvent être respectivement reliées à une extrémité inférieure et une extrémité supérieure de la paroi tubulaire du moule. La paroi inférieure et la paroi supérieure peuvent respectivement comprendre la face inférieure interne et la face supérieure interne. La paroi supérieure peut comprendre une ouverture pour couler le matériau dans la cavité interne. La paroi inférieure peut être dépourvue d’ouverture.

[0028] La face latérale du moule peut être globalement cylindrique de révolution autour de l’axe longitudinal. La vitesse de rotation du moule autour de l’axe longitudinal peut être comprise entre 600 tr.min’ ¹ et 800 tr.min’ ¹ . Un tel procédé permet d’obtenir une pièce tubulaire dont la masse de la partie non-fonctionnelle est inférieure ou égale à 5% par rapport à la masse de la partie fonctionnelle de la pièce tubulaire.

[0029] La face latérale du moule peut être globalement tronconique de révolution autour de l’axe longitudinal avec une section qui diminue dans le sens du champ de pesanteur lorsque le moule est positionné avec l’axe longitudinal aligné avec le champ de pesanteur. La vitesse de rotation du moule autour de l’axe longitudinal peut être comprise entre 200 tr.min’ ¹ et 400 tr.min’ ¹ , de préférence entre 300 tr.min’ ¹ et 400 tr.min’ ¹ . Un tel procédé permet d’obtenir une pièce tubulaire dont la masse de la partie non-fonctionnelle est inférieure ou égale à 5% par rapport à la masse de la partie fonctionnelle. En outre, un tel procédé présente avantageusement une faible vitesse de rotation du moule, ce qui permet de réduire la puissance nécessaire pour entrainer le moule en rotation autour de l’axe longitudinal et donc la consommation énergétique du procédé Aussi, cela permet d’éviter certains problèmes inhérents aux fortes vitesses de rotation comme les vibrations, les balourds, ou la limite de vitesse de rotation du moule.

[0030] La face latérale du moule présente une forme tronconique dont un demi-angle au sommet défini par p=g/(oü ² (Reo-e _t )) où g est l’accélération de la pesanteur ; co est la vitesse de rotation du moule autour de l’axe longitudinal ;

Reo est le rayon externe d’une section de la pièce tubulaire qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal et qui est située au niveau d’une extrémité inférieure de la pièce tubulaire ; et est une épaisseur théorique qui vérifie (et/(Reo-et))<O,7.

[0031] Le demi-angle au sommet de la face latérale du moule est ainsi égal au demi-angle au sommet de la face interne de la pièce tubulaire. L’épaisseur de chaque section de la pièce tubulaire est ainsi identique, quelle que soit la position longitudinale de la section sur la pièce tubulaire. Cela permet de réduire encore plus, voire de supprimer, la quantité de matière formant une partie non-fonctionnelle de la pièce tubulaire.

[0032] La face latérale du moule peut comprendre au moins un relief formé annulairement autour de l’axe longitudinal. Un tel relief annulaire permet de préformer en partie les aubes de turbomachine dans la pièce annulaire.

[0033] Le relief annulaire peut être une gorge annulaire formée dans la face latérale du moule. Le relief annulaire peut faire saillie radialement de la face latérale du moule.

[0034] Le matériau coulé dans le moule peut être un alliage métallique, de préférence un aluminiure de titane (TiAI), de préférence encore un alliage de type y-TiAI. L’aluminiure de titane présente avantageusement une bonne résistance mécanique à haute température et une faible masse volumique.

[0035] Le matériau coulé dans le moule peut être un alliage du type y-TiAI et le procédé peut comprendre en outre le chauffage du matériau à une température comprise entre 1550 °C et 1700 °C pour être coulé dans le moule. Le matériau coulé dans le moule peut être en fusion.

[0036] Le procédé peut comprendre en outre l’usinage de la pièce tubulaire pour réaliser la pluralité d’aubes de turbomachine.

Brève description des dessins

[0037] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : [0038] Figure 1 représente schématiquement en perspective différentes étapes d’un procédé connu de fabrication d’une pluralité d’aubes ;

[0039] Figure 2 représente schématiquement en coupe une pièce tubulaire utilisée dans le procédé de la figure 1 ;

[0040] Figure 3 est un schéma fonctionnel d’un procédé de fabrication d’aubes de turbomachine selon la présente description ;

[0041] Figure 4 représente schématiquement en perspective un moule utilisé dans le procédé de la figure 3 selon un premier mode de réalisation ;

[0042] Figure 5 représente schématiquement en coupe le moule de la figure 4 dans le plan de coupe IV-IV ;

[0043] Figure 6 représente schématiquement en coupe le moule de la figure 4 dans le plan de coupe V-V ;

[0044] Figure 7 représente schématiquement en perspective un moule utilisé dans le procédé de la figure 3 selon un second mode de réalisation ;

[0045] Figure 8 représente schématiquement en coupe le moule de la figure 7 dans le plan de coupe VII-VII ;

[0046] Figure 9 représente schématiquement une variante du moule selon le premier mode de réalisation de la figure 4 ;

[0047] Figure 10 représente schématiquement une variante du moule selon le second mode de réalisation de la figure 7.

Description des modes de réalisation

[0048] Il est maintenant fait référence à la figure 3. La figure 3 est un schéma fonctionnel d’un procédé 100 de fabrication d’une pluralité d’aubes 10 de turbomachine. Chaque aube 10 est destinée à s’étendre entre un pied et une tête (ou talon) pour présenter une hauteur Ha.

[0049] Le procédé 100 de fabrication comprend une première étape 110. La première étape 110 comprend la fourniture d’un moule 30. Il est fait référence dans un premier temps aux figures 4 à 6 qui représentent un premier mode de réalisation du moule 30.

[0050] Le moule 30 comprend tout d’abord une paroi tubulaire 31 s’étendant suivant un axe longitudinal X. Dans la suite, les qualificatifs d’orientation, tels que « longitudinal », « radial » ou « circonférentiel », sont définis par référence à l’axe longitudinal X. La paroi tubulaire 31 du moule 30 s’étend suivant l’axe longitudinal X entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure. Le moule 30 comprend également une paroi inférieure 33 et une paroi supérieure 32 s’étendant chacune transversalement à l’axe longitudinal X. La paroi supérieure 32 et la paroi inférieure 33 sont respectivement reliées à l’extrémité supérieure et l’extrémité inférieure de la paroi tubulaire 31 du moule 30. La paroi supérieure 32 et la paroi inférieure 33 s’étendent radialement vers l’intérieur depuis la paroi tubulaire 31. Dans l’exemple représenté, la paroi supérieure 32 et la paroi inférieure 33 s’étendent chacune perpendiculairement à l’axe longitudinal X.

[0051] Le moule 30 comprend par ailleurs une cavité interne. La cavité interne est délimitée par une face latérale 34 interne du moule 30. La face latérale 34 est formée par la paroi tubulaire 31 . Autrement dit, la face latérale 34 est une face interne de la paroi tubulaire 31 du moule 30. La face latérale 34 est plus particulièrement visible aux figures 5 et 6. La face latérale 34 interne du moule 30 est axisymétrique autour d’un axe longitudinal X. La face latérale 34 s’étend suivant l’axe longitudinal X selon une hauteur Hf qui est supérieure à la hauteur Ha de chaque aube 10. La hauteur Hf de la face latérale 34 du moule 30 est comprise entre 150 mm et 2000 mm.

[0052] La face latérale 34 définit une pluralité de sections 34i perpendiculaires à l’axe longitudinal X. La figure 6 montre l’une des sections 34i de la face latérale 34. Chaque section 34i de la face latérale 34 du moule 30 s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Chaque section 34i présente donc une forme circulaire centrée sur l’axe longitudinal X. Chaque section 34i de la face latérale 34 présente un rayon Rf _s . Le rayon Rf _s de chaque section 34i de la face latérale 34 du moule 30 est défini comme étant la distance séparant la face latérale 34 de l’axe longitudinal X dans le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X correspondant de la section 34i. Le rayon Rf _s de chaque section 34i de la face latérale 34 du moule 30 est compris entre 150 mm et 1500 mm.

[0053] De manière remarquable, selon le premier mode de réalisation, la face latérale 34 du moule 30 est globalement cylindrique de révolution autour de l’axe longitudinal X. En d’autres termes, le rayon Rf _s de chaque section 34i de la face latérale 34 est identique.

[0054] La face latérale 34 du moule 30 est telle que, pour chaque section 34i, le rapport entre la hauteur Hf de la face latérale 34 et le rayon Rf _s de la section 34i est inférieur ou égal à 2,0. La face latérale 34 du moule 30 peut être telle que, pour chaque section 34i, le rapport entre la hauteur Hf de la face latérale 34 et le rayon Rf _s de la section 34i est compris entre 0,5 et 1 ,5, de préférence compris entre 0,75 et 1 ,25, de préférence encore égal à 1 ,0.

[0055] La cavité interne du moule 30 est en outre délimitée par une face inférieure 36 interne du moule 30 et une face supérieure 35 interne du moule 30. La face inférieure 36 et la face supérieure 35 sont formées respectivement par la paroi inférieure 33 et la paroi supérieure 32. Autrement dit, la face inférieure 36 et la face supérieure 35 sont chacune une face interne respectivement de la paroi inférieure 33 et de la paroi supérieure 32. La face inférieure 36 et la face supérieure 35 sont respectivement reliées à une extrémité inférieure et une extrémité supérieure de la face latérale 34. Dans l’exemple illustré, la face inférieure 36 et la face supérieure 35 sont de préférence chacune perpendiculaires à l’axe longitudinal X. Aussi, la face inférieure 36 et la face supérieure 35 du moule 30 sont ici axisymétriques autour de l’axe longitudinal X.

[0056] Le procédé 100 de fabrication comprend une deuxième étape 120. La deuxième étape 120 comprend le positionnement du moule 30 de sorte que l’axe longitudinal X soit aligné avec le champ de pesanteur g. Le moule 30 est donc positionné avec l’axe longitudinal X s’étendant verticalement.

[0057] Le procédé 100 de fabrication comprend une troisième étape 130. La troisième étape 130 comprend l’entrainement du moule 30 en rotation autour de l’axe longitudinal X avec une vitesse de rotation œ comprise entre 200 tr.min' ¹ et 800 tr.min' ¹ .

[0058] Le procédé 100 de fabrication comprend une quatrième étape 140. La quatrième étape 140 comprend la coulée d’un matériau dans la cavité interne du moule 30 de manière à former par centrifugation une pièce tubulaire 20 s’étendant selon l’axe longitudinal X. La pièce tubulaire 20 obtenue est également visible aux figures 5 et 6.

[0059] La pièce tubulaire 20 s’étend longitudinalement entre une extrémité inférieure et une extrémité supérieure selon une hauteur Hp qui coïncide avec la hauteur Hf de la face latérale 34 du moule 30. Par ailleurs, la pièce tubulaire 20 présente une face externe 23 qui coïncide avec la face latérale 34 du moule 30. La face externe 23 de la pièce tubulaire 20 est axisymétrique autour de l’axe longitudinal X.

[0060] La pièce tubulaire 20 définit une pluralité de sections 20i perpendiculaires à l’axe longitudinal X. Chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est associée à une section 34i correspondante de la face latérale 34 du moule 30 qui est située à une même position longitudinale. La face externe 23 de la pièce tubulaire 20 présente donc, dans chaque section 20i de la pièce tubulaire 20, une forme circulaire centrée sur l’axe longitudinal X. En d’autres termes, chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 présente un rayon externe Rep _s qui coïncide avec le rayon Rf _s de la section 34i correspondante de la face latérale 34 du moule 30. Le rayon externe Rep _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est défini comme étant la distance séparant la face externe 23 de la pièce tubulaire 20 de l’axe longitudinal X dans le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X correspondant de la section 20i. Selon le premier mode de réalisation, le rayon externe Rep _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est identique. [0061] De surcroît, en raison de la vitesse de rotation œ du moule 30 autour de l’axe longitudinal X et du rapport prédéterminé entre la hauteur Hf de la face latérale 34 et le rayon Rf _s de chaque section 34i, la pièce tubulaire 20 présente une face interne 24 qui est sensiblement tronconique autour de l’axe longitudinal X. La face interne 24 de la pièce tubulaire 20 présente donc, dans chaque section 20i de la pièce tubulaire 20, une forme circulaire centrée sur l’axe longitudinal X. Chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 présente un rayon interne Rip _s . Le rayon interne Rip _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 peut être défini comme étant la distance séparant la face interne 24 de la pièce tubulaire 20 de l’axe longitudinal X dans le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X correspondant de la section 20i.

[0062] La face interne 24 de la pièce tubulaire 20 présente une forme tronconique dont un demi-angle au sommet défini par y=g/(w ² (Reo-et)) où g est l’accélération de la pesanteur ; co est la vitesse de rotation du moule 30 autour de l’axe longitudinal X ;

Reo est le rayon externe de la section 20i de la pièce tubulaire 20 située au niveau de l’extrémité inférieure de la pièce tubulaire 20 ; et est une épaisseur théorique qui vérifie (et/(Reo- et))^0,7.

[0063] En d’ autres termes, comme visible à la figure 5, le profil de la face interne 24 de la pièce tubulaire 20 dans un plan de coupe comprenant l’axe longitudinal X est un segment de droite formant un angle égal au demi-angle y avec l’axe longitudinal X.

[0064] Le rayon interne Rip _s pour chaque section 20i évolue linéairement le long de l’axe longitudinal X, suivant la relation Rip _s (z)=Rip _s (0)+tan(y)*z où Rips(z) est le rayon interne d’une section 20i donnée ;

Rips(0) est le rayon interne de la section 20i de la pièce tubulaire 20 située au niveau de l’extrémité inférieure de la pièce tubulaire 20 ; z la hauteur de la section 20i donnée sur la pièce tubulaire 20.

[0065] Le rayon interne Rip _s pour chaque section 20i peut évoluer linéairement le long de l’axe longitudinal X. suivant la relation Rip _s (z)=Rip _s (0)+y*z.

[0066] Un terme « fonctionnel(le) » utilisé en référence aux parties de la pièce tubulaire 20 permet d’indiquer si la partie ainsi qualifiée permet de réaliser une ou plusieurs aubes 10. Ainsi, la pièce tubulaire 20 comprend une partie fonctionnelle 21 qui contient les aubes 10 avec une surépaisseur de matière qui est limitée (une telle surépaisseur est de l’ordre du millimètre, de préférence inférieure à 10 mm, de préférence encore inférieure à 5 mm). La partie fonctionnelle 21 de la pièce tubulaire 20 présente un profil dans un plan de coupe comprenant l’axe longitudinal X qui a une forme de rectangle dont l’un des côtés coïncide avec la face externe 23 de la pièce tubulaire 20. La pièce tubulaire 20 comprend une partie non-fonctionnelle 22 qui ne participe pas à la réalisation des aubes 10. La partie non- fonctionnelle 22 est située radialement à l’intérieur de la partie fonctionnelle 21 .

[0067] Un tel profil de la face interne 24 de la pièce tubulaire 20 permet de réduire, voire supprimer, la quantité de matière formant une partie non-fonctionnelle 22 de la pièce tubulaire 20. Le procédé 100 permet donc de réduire la quantité initiale de matière nécessaire à l’obtention de la pluralité d’aubes 10. Autrement dit, le procédé 100 améliore la mise au mille de la fabrication de la pluralité d’aubes 10 de turbomachine.

[0068] La quatrième étape 140 comprend en outre la détermination d’une quantité de matériau à couler dans le moule 30 pour que chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 présente une épaisseur e _s qui est supérieure ou égale à une épaisseur théorique et qui vérifie (et/(Re0-et))^0,7. Cela permet de garantir que la pièce tubulaire 20 présente une épaisseur suffisante pour fabriquer une aube 10 de turbomachine quelle que soit la position longitudinale considérée sur la pièce tubulaire 20. De préférence, l’épaisseur e _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est sensiblement égale à l’épaisseur théorique. L’épaisseur e _s de chaque de section 20i de la pièce tubulaire 20 est considérée dans une direction radiale par rapport à l’axe longitudinal X. L’épaisseur e _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est définie comme étant la différence entre le rayon externe Rep _s et le rayon interne Rip _s de la section 20i. Selon le premier mode de réalisation, l’épaisseur e _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est différente de l’épaisseur e _s de chaque autre section 20i.

[0069] En particulier, l’épaisseur eh de la section 20i qui est située au niveau de l’extrémité supérieure la pièce tubulaire 20 est égale à l’épaisseur théorique et qui vérifie (et/(Reo- et))^0,7 où Reo est le rayon externe de la section 20i de la pièce tubulaire 20 qui est située au niveau d’une extrémité inférieure de la pièce tubulaire 20.

[0070] En outre, la partie fonctionnelle 21 de la pièce tubulaire 20 présente, pour chaque section 20i de la pièce tubulaire 20, une épaisseur considérée dans une direction radiale par rapport à l’axe longitudinal X. L’épaisseur de la partie fonctionnelle 21 est ici égale à l’épaisseur théorique et pour chaque section 20i de la pièce tubulaire 20.

[0071] De manière avantageuse, la vitesse de rotation du moule 30 autour de l’axe longitudinal X est comprise entre 600 tr.min' ¹ et 800 tr.min' ¹ . Il est ainsi possible d’obtenir une pièce tubulaire 20 dont la masse de la partie non-fonctionnelle 22 est inférieure ou égale à 5% par rapport à la masse de la partie fonctionnelle 21 de la pièce tubulaire 20. [0072] Le matériau coulé dans le moule 30 est un alliage métallique de type y-TiAL Un tel matériau présente avantageusement une bonne résistance mécanique à haute température et une faible masse volumique.

[0073] La quatrième étape 140 comprend par ailleurs le chauffage du matériau à une température comprise entre 1550 °C et 1700 °C pour être coulé dans le moule 30. Le matériau coulé dans le moule 30 est ainsi en fusion, ce qui facilite la coulée.

[0074] Le procédé 100 comprend une cinquième étape 150. La cinquième étape 150 comprend la réalisation d’une pluralité d’aubes 10 de turbomachine dans la pièce tubulaire 20, notamment dans la partie fonctionnelle 21 de la pièce tubulaire 20. Pour ce faire, la pièce tubulaire 20 peut être usinée. L’usinage peut d’abord comprendre l’élimination (si nécessaire) de la partie non-fonctionnelle 22. L’usinage peut ensuite comprendre la réalisation d’aubes 10 dans la partie fonctionnelle 21 .

[0075] Les figures 7 et 8 représentent le moule 30 utilisé dans le procédé 100 tel que décrit ci-avant selon un second mode de réalisation. Le moule 30 selon le second mode de réalisation diffère du moule 30 selon le premier mode de réalisation en ce que la face latérale 34 du moule 30 est globalement tronconique de révolution autour de l’axe longitudinal X avec une section qui diminue dans le sens du champ de pesanteur lorsque le moule 30 est positionné avec l’axe longitudinal X aligné avec le champ de pesanteur.

[0076] Ainsi, le rayon Rf _s de chaque section 34i de la face latérale 34 est différent du rayon Rf _s de chaque autre section 34i de la face latérale 34. En particulier, le rayon Rf _s pour chaque section 34i de la face latérale 34 diminue linéairement le long de l’axe longitudinal X dans le sens du champ de pesanteur.

[0077] Ici aussi, la face externe 23 de la pièce tubulaire 20 coïncide avec la face latérale 34 du moule 30. La face externe 23 de la pièce tubulaire est donc globalement tronconique de révolution autour de l’axe longitudinal X avec une section qui diminue dans le sens du champ de pesanteur lorsque le moule 30 est positionné avec l’axe longitudinal X aligné avec le champ de pesanteur. Dès lors, le rayon externe Rep _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est différent du rayon externe Rep _s de chaque autre section 20i de la pièce tubulaire 20. En particulier, le rayon externe Rep _s pour chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 diminue linéairement le long de l’axe longitudinal X dans le sens du champ de pesanteur.

[0078] Avantageusement, la vitesse de rotation du moule 30 selon le second mode de réalisation autour de l’axe longitudinal X est comprise ici entre 200 tr.min' ¹ et 400 tr.min' ¹ , de préférence entre 300 tr.min' ¹ et 400 tr.min' ¹ . Un tel procédé 100 permet d’obtenir une pièce tubulaire 20 dont la masse de la partie non-fonctionnelle 22 est inférieure ou égale à 5% par rapport à la masse de la partie fonctionnelle 21. En outre, un tel procédé 100 présente avantageusement une faible vitesse de rotation du moule 30, ce qui permet de réduire la puissance nécessaire pour entrainer le moule 30 en rotation autour de l’axe longitudinal X et donc la consommation énergétique du procédé 100.

[0079] De plus, la face latérale 34 du moule 30 présente une forme tronconique dont un demi-angle au sommet défini par p=g/(oü ² (Reo-e _t )) où g est l’accélération de la pesanteur ; co est la vitesse de rotation du moule 30 autour de l’axe longitudinal X ;

Reo est le rayon externe de la section 20i située au niveau de l’extrémité inférieure de la pièce tubulaire 20 ; et et est une épaisseur théorique qui vérifie (et/(Reo-et))<O,7.

[0080] Le demi-angle P au sommet de la face latérale 34 du moule 30 est ainsi égal au demi-angle y au sommet de la face interne 24 de la pièce tubulaire 20. L’épaisseur e _s de chaque section 20i de la pièce tubulaire 20 est ainsi identique, quelle que soit la position longitudinale de la section sur la pièce tubulaire 20. La pièce tubulaire présente donc une épaisseur radiale constante sur toute sa hauteur Hf. Dans le cas présent, cela permet de supprimer la partie non-fonctionnelle 22 de la pièce tubulaire 20. Autrement dit, l’utilisation du moule selon le second mode de réalisation permet d’obtenir une pièce tubulaire 20 dépourvue de partie non-fonctionnelle 22. En l’espèce, pour chaque section, l’épaisseur e _s de la pièce tubulaire 20 est égale à l’épaisseur de la partie fonctionnelle 21 , i.e. dans le cas présent à l’épaisseur théorique et.

[0081] De manière remarquable également, la partie fonctionnelle 21 de la pièce tubulaire 20 présente, dans le second mode de réalisation, un profil dans un plan de coupe comprenant l’axe longitudinal X qui a une forme de parallélogramme dont l’un des côtés coïncide avec la face externe 23 de la pièce tubulaire 20.

[0082] La paroi tubulaire 31 du moule comporte par ailleurs une face externe 37. La face externe 37 de la paroi tubulaire 31 présente avantageusement une forme tronconique. En particulier, selon l’exemple représenté, la face externe 37 de la paroi tubulaire 31 présente ici une forme tronconique dont un demi-angle au sommet est égal au demi-angle au sommet P de la face latérale 34. Cela permet d’obtenir une extraction thermique constante sur la hauteur du moule.

[0083] Les figures 9 et 10 représentent chacune une variante respectivement du moule 30 selon le premier mode de réalisation et du moule 30 selon le second mode de réalisation. Dans chacune de ces variantes, la face latérale 34 du moule 30 comprend un premier relief et un deuxième relief chacun formé annulairement autour de l’axe longitudinal X. De tels reliefs annulaires permettent de préformer en partie les aubes 10 de turbomachine dans la pièce annulaire. Le premier relief annulaire 38 et le deuxième relief sont ici chacun une gorge annulaire formée dans la face latérale 34 du moule 30. Le premier relief annulaire 38 est situé à proximité de l’extrémité inférieure de la face latérale 34. Le deuxième relief annulaire 37 est situé à proximité de l’extérieur supérieure de la face latérale 34. Le premier relief annulaire 38 est ici destiné à préformer le pied de chaque aube 10 et le deuxième relief annulaire 37 est destiné à préformer la tête de chaque aube 10.