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Title:
DEVICE FOR MOULDING A BLADED PART OF A TURBINE ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/229547
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (30) for moulding at least one bladed part (10) of a turbine engine, comprising: a base (38); a mould (40) formed from a plurality of parts nested inside one another, this mould being applied to the base (38), and first sealing means being mounted between the mould (40) and the base (38); and a bell (42) mounted on the mould (40) and around the mould (40), this bell (42) being applied to the base (38), and second sealing means being mounted between the bell (42) and the base (38), this bell (42) being configured to be held tight against the base (38) and comprising interior surfaces (48a, 48b, 48c, 48d) engaging by wedge effect with complementary exterior surfaces (40a, 40b, 40c, 40d) of the mould (40) in order to apply a clamping force on the parts of this mould.

Inventors:
BLAISE MAXIME MARIE DÉSIRÉ (FR)
FABRE HUBERT JEAN MARIE (FR)
POTE JEFF (US)
Application Number:
PCT/FR2022/050765
Publication Date:
November 03, 2022
Filing Date:
April 22, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SAFRAN AIRCRAFT ENGINES (FR)
International Classes:
B29C70/48; B29C33/12; B29C33/30; B29C70/54; B29C70/86; B29D99/00; B29C33/00; B29C43/32; B29C70/16; B29L31/08
Domestic Patent References:
WO2014076408A12014-05-22
Foreign References:
US20140197567A12014-07-17
US20210010377A12021-01-14
US20160009003A12016-01-14
US20160121562A12016-05-05
FR2956057A12011-08-12
FR3014008A12015-06-05
FR3029134A12016-06-03
FR3032147A12016-08-05
FR3046564A12017-07-14
FR3051386A12017-11-24
Attorney, Agent or Firm:
BARBE, Laurent et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif (30) de moulage d'au moins une pièce aubagée (10) de turbomachine, ce dispositif comportant au moins une cavité interne (32) configurée pour recevoir une préforme fibreuse dont un bord est recouvert d'un bouclier métallique (22) et ce dispositif étant configuré pour permettre l'injection d'une résine dans la cavité pour imprégner ladite préforme et assurelra fixation du bouclier sur ledit bord, caractérisé en ce qu'ii comprend :

- une embase (38),

- un moule (40) formé de plusieurs pièces imbriquées les unes dans les autres, ce moule définissant ladite cavité (32) et étant configuré pour enfermer intégralement ladite préforme, ce moule étant appliqué sur l'embase (38) et des premiers moyens d'étanchéité étant montés entre le moule (40) et l'embase (38),

- une cloche (42) montée sur le moule (40) et autour du moule (40), cette cloche (42) étant appliquée sur l'embase (38) et des seconds moyens d'étanchéité étant montés entrela cloche (42) et l'embase (38), cette cloche (42) étant configurée pour être maintenue serrée contre l'embase (38) et comportant des surfaces intérieures (48a, 48b, 48c, 48d) coopérant par effet de coin avec des surfaces extérieures (40a, 40b, 40c, 40d) complémentaires du moule (40) afin d'appliquer un effort de serrage sur les pièces de ce moule.

2. Dispositif de moulage (30) selonla revendication 1 , dans lequel l'embase (38) a une forme générale parallélépipédique et comprend une surface inférieure (38a) plane et une surface supérieure (38b) comportant un évidement centrai (44) de montage et d'emboîtement d'une extrémité inférieure dudit moule (40).

3. Dispositif de moulage (30) selon la revendication 2, dans lequel l'embase (38) comprend autour dudit évidement (44) une première rainure périphérique (48a) de logement desdits premiers moyens d'étanchéité et une seconde rainure périphérique (48b) de logement desdits seconds moyens d'étanchéité.

4. Dispositif de moulage (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel : - le moule (40) a une forme générale de pyramide tronquée et comprend quatre surfaces latérales extérieures (40a, 40b, 40c, 40d) inclinées et reliées aux quatre coins d'une surface supérieure extérieure (40e) plane, et

- la cloche (42) comprend un espace interne (48) de logement du moule (40), cet espace (48) comportant quatre surfaces latérales intérieures (48a, 48b, 48c, 48d) qui sont inclinées de manière complémentaire aux surfaces extérieures (40a, 40b, 40c, 40d) du moule (40), et qui sont également reliées aux quatre coins d'une surface intérieure plane de fond (48e) de la cloche, les surfaces latérales (48a, 48b, 48c, 48d) et la surface de fond (48e) de l'espace de la cloche (42) étant destinées à être en appui respectivement sur les surfaces latérales (40a, 40b, 40c, 40d) et la surface supérieure (40e) du moule (40).

5. Dispositif de moulage (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moule comprend au moins :

- une coque inférieure (54) qui forme une extrémité inférieure du moule (40) et un premier côté (57) du moule, cette coque inférieure (54) définissant une partie inférieure de ladite cavité (32), et ce premier côté (57) étant destiné à être situé au niveau d'un bord d'attaque (12a) de la pièce aubagée (10) et définissant avec la coque inférieure une rainure (64) configurée pour recevoir ledit bouclier (22), - une coque latérale (58) qui forme un second côté (74) du moule (40), ce second côté étant opposé au premier côté (57) et destiné à être situé au niveau d'un bord de fuite (12b) de la pièce aubagée (10), et

- une coque supérieure (82) qui forme une extrémité supérieure du moule (40) et qui définit une partie supérieure de ladite cavité (32). 6. Dispositif de moulage (30) selon la revendication précédente, dans lequel la coque supérieure (62) comprend une première surface inclinée (82) destinée à coopérer avec une première surface (68) complémentaire de la coque inférieure (54), et une seconde surface inclinée (84) destinée à coopérer avec une seconde surface (78) complémentaire de la coque latérale (56), lesdites première et seconde surfaces (82, 84) de la coque supérieure (62) étant situées sur deux côtés opposés de la coque (42) et étant inclinées de manière opposée à l'inclinaison d'au moins certaines desdites surfaces intérieures (48c, 48d) de la cioche (42).

7. Dispositif de moulage (30) selon la revendication précédente, dans lequel ladite première surface (82) s'étend jusqu'au niveau de ladite rainure (64).

8. Dispositif de moulage (30) selon la revendication précédente, dans lequel, ladite cavité (32) comportant une zone de pale (Z1 ) et deux zones de plateforme (Z2, Z3), la zone de paie s'étendant entre les deux zones de plateforme, le moule (40) comprend en outre :

- une première coque d'extrémité (58) destinée à être située au niveau d'une des zones de plateforme (Z2) de la cavité (32), et à définir au moins une partie de cette zone, et

- une seconde coque d'extrémité (60) destinée à être située au niveau de l'autre des zones de plateforme (Z3) de la cavité (32), et à définir au moins une partie de cette zone.

9. Dispositif de moulage (30) selon la revendication précédente, dans lequel les première et seconde coques d'extrémité (58, 60) comprennent chacune au moins deux pièces (58a, 58b, 60a, 60b) entre lesquelles est définie au moins une partie de la zone de plateforme (Z2, Z3) correspondante.

10. Dispositif de moulage (30) selon la revendication précédente, dans lequel les pièces de chacune des première et seconde coques d'extrémité (58, 60) sont montées sur la coque inférieure (54), voire surla coque latérale (56), et intercalées entre des montants (88, 90) de la coque inférieure (54) et de la coque latérale (56).

11. Dispositif de moulage (30) selon l'une des revendications 7 à 9, dans laquelle la coque inférieure (54) définit une partie inférieure de l'une des zones de plateforme (Z2, Z3) de la cavité (32), et une pièce intercalaire (72) est rapportés sur la coque inférieure (54) pour définir une partie inférieure de l'autre des zones de plateforme (Z2, Z3) de la cavité (32).

12. Dispositif de moulage (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'embase (38) et/ou la cloche (42) comprend au moins un port (34) d'injection de résine.

13. Dispositif de moulage (30) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la cloche (42) est réalisée en une seule pièce, ou en deux pièces à savoir une ceinture (42a) et un couvercle (42b).

14. Procédé de moulage d'au moins une pièce aubagée (10) de turbomachine au moyen d'un dispositif de moulage (30) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: a) montage d'une préforme dans la cavité (32) du moule (40) ainsi que d'un bouclier métallique (22) disposé sur un bord de cette préforme, b) fermeture du dispositif de moulage (30) en renfermant le moule (40) entre l'embase (38) et la cloche (42), c) mise sous presse du dispositif de moulage (30) de façon à serrer le moule (40) entre la cloche (42) et l'embase (38), voire également à chauffer le dispositif, et d) injection de résine dans le dispositif de moulage (30) afin d'imprégner la préforme et fixer le bouclier (22) à cette préforme.

Description:
DESCRIPTION

TITRE : DISPOSITIF DE MOULAGE D'UNE PIECE AUBAGEE DE

TURBOMACHINE

Domaine technique de l'Invention

La présente invention concerne un dispositif de moulage d'une pièce aubagée de turbomachine, ainsi qu'un procédé utilisant ce dispositif.

Arrière-plan technique

L'état de la technique comprend notamment les documents FR-A1-

2 956057, FR-A1-3014008, FR-A1-3029 134, FR-A1-3032 147, FR-A1-

3 046564, FR-A1-3051 386 et WO-A1 -2014/076408.

L'utilisation de matériaux composites est avantageuse dans l'industrie aéronautique notamment car ces matériaux ont des performances mécaniques intéressantes pour des masses relativement faibles.

Un procédé de fabrication d'une pièce composite pour l'industrie aéronautique, qui est bien connu de l'homme du métier, est le procédé de moulage RTM dont les initiales font référence à l'acronyme anglo-saxon de Resin Transfer Molding.

Il s'agit d'un procédé de réalisation d'une pièce en matériau composite à base de fibres imprégnées de résine. Un tel procédé est par exemple utilisé pour fabriquer une pièce aubagée de turbomachine telle qu'une aube de soufflante ou un aubage de redresseur.

Un procédé RTM comporte plusieurs étapes successives.

On commence par réaliser le tissage de fibres pour obtenir une ébauche de préforme en trois dimensions, puis on découpe l'ébauche pour obtenir une préforme présentant sensiblement la forme de la pièce aubagée à obtenir. Cette préforme est alors disposée dans un moule, qui est refermé.

Dans la technique actuelle, ce moule a deux fonctions ou deux utilisations successives. Le moule sert d'abord à réaliser une mise en forme de la préforme par compression à chaud, il est ainsi mis sous presse et en étuve afin de comprimer la préforme et la rigidifier.

Le moule sert ensuite à injecter de la résine dans la préforme en vue de son imprégnation. La résine est injectée à travers un port d'alimentation du moule qui est ensuite mis en étuve pour provoquer la polymérisation de la résine et son durcissement.

La pièce aubagée est ensuite retirée du moule et peut subir différentes opérations successives notamment de finition.

Il est avantageux d'utiliser un seul moule pour la réalisation des deux étapes de mise en forme et d'injection de résine. Cependant, l'inconvénient de cette technologie est que le moule ne peut pas être spécifiquement adapté et optimisé pour l'une de ces étapes puisqu'il doit aussi convenir pour la réalisation de l'autre étape.

Ce moule n'est de plus pas adapté pour la réalisation d'autres fonctions telles que la co-injection d'un bouclier métallique sur un bord d'attaque de la pièce aubagée.

Le matériau composite de la pièce aubagée est relativement fragile, et en particulier sensible aux chocs, et il est connu de le protéger au moyen d'un bouclier métallique qui est rapporté et fixé sur ie bord d'attaque de la pièce aubagée.

Le bouclier peut être fixé à 1a pale de plusieurs façons. Une première façon consiste à coller 1e bouclier sur la pièce aubagée, après polymérisation de la résine.

Une seconde façon de fixer un bouclier sur une pièce aubagée consiste à fixer le bouclier par co-moulage avec la préforme fibreuse. La préforme est disposée dans ie moule et le bouclier est positionné sur le bord de la préforme destiné à former le bord d'attaque de la pale. La résine injectée imprègnela préforme et vient au contact du bouclier pour assurer sa solidarisation à la pale après polymérisation et durcissement. Le moule précité de la technique actuelle n'est pas adapté à la co-injection et au co-moulage du bouclier. Par ailleurs, ce moule comprend un grand nombre de pièces qui sont mobiles les unes par rapport aux autres pour réaliser la mise en forme par compression. Ce montage des pièces crée des fuites de résine lors de l'injection, ce qui entraîne un gaspillage de résine et nécessite un nettoyage complet du moule après utilisation.

La présente invention propose une solution à ces problèmes qui consiste à proposer un dispositif de moulage spécifiquement adapté à la mise en œuvre d'une seule des fonctions précitées, à savoir ici l'injection de résine dans la préforme, et qui est apte à réaliser concomitamment la fixation d'un bouclier métallique à cette préforme.

Résumé de l'invention

L'invention concerne un dispositif de moulage d'au moins une pièce aubagée de turbomachine, ce dispositif comportant au moins une cavité interne configurée pour recevoir une préforme fibreuse dont un bord est recouvert d'un bouciier métallique et ce dispositif étant configuré pour permettre l'injection d'une résine dans la cavité pour imprégner ladite préforme et assurer la fixation du bouclier sur ledit bord, caractérisé en ce qu'il comprend :

- une embase,

- un moule formé de plusieurs pièces imbriquées les unes dans les autres, ce moule définissant ladite cavité et étant configuré pour enfermer intégralement ladite préforme, ce moule étant appliqué sur l'embase et des premiers moyens d'étanchéité étant montés entre le moule et l'embase,

- une cloche montée sur le moule et autour du moule, cette cloche étant appliquée sur l'embase et des seconds moyens d'étanchéité étant montés entre la cloche et l'embase, cette cloche étant configurée pour être maintenue serrée contre l'embase et comportant des surfaces intérieures coopérant par effet de coin avec des surfaces extérieures complémentaires du moule afin d'appliquer un effort de serrage sur les pièces de ce moule. Le dispositif de mouiage est spécifiquement conçu et optimisé pour réaliser l'injection de résine dans la préforme mais aussi la co~injection du bord de la préforme qui est recouvert par le bouclier métallique, c'est-à-dire la fixation de ce bouclier sur la préforme. Les différentes pièces du moule permettent de faciliter l'assemblage du moule autour de la préforme ainsi que le démontage du moule après injection et durcissement de la résine. La cloche recouvre le moule et est configurée pour maintenir serrées entre elles les pièces du moule afin de limiter, voire d'empêcher, des fuites de résine entre ces pièces. L'embase est reliée de manière étanche au moule et à la cloche, ce qui évite la fuite de résine entre ces pièces, limite le gaspillage de résine, et permet de maintenir la pression au moment de l'injection ce qui est important pour obtenir une bonne qualité de la pièce finie (porosité).

L'invention permet ainsi d'optimiser le procédé de moulage d'une pièce aubagée par injection de résine dans une préforme équipée d'un bouclier métallique, en réduisant notamment le gaspillage de résine et donc le coût de fabrication de la pièce aubagée.

Le fait de co-injecter le bouclier et la préforme permet aussi d'éviter une étape de gamme supplémentaire de collage coûteuse (cycle autoclave, appairage plus difficile avec une pièce composite qu'avec une préforme). Ceci permet également d'avoir une meilleure qualité finale du collage car la pièce est injectée « conformée » sur le bouclier métallique. Il est également possible de réaliser le co-mouiage avec polymérisation d'un adhésif préalablement appliqué en face interne du bouclier pour polymériser avec la résine d'imprégnation de la préforme.

L'utilisation du dispositif pour l'injection de la préforme sans sa mise en forme préalable permet aussi de réduire considérablement le nombre de pièces pour constituer le moule, en facilitant ainsi l'étanchéité et permettant des économies de résine. Le dispositif de moulage selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres :

- l'embase a une forme générale parallélépipédique et comprend une surface inférieure plane et une surface supérieure comportant un évidement centrai de montage et d'emboîtement d'une extrémité inférieure dudit moule ; l'embase est par exemple configurée pour être étendue horizontalement en utilisation ;

- l'embase comprend autour dudit évidement une première rainure périphérique de logement desdits premiers moyens d'étanchéité et une seconde rainure périphérique de logement desdits seconds moyens d'étanchéité ;

- le moule a une forme générale de pyramide tronquée et comprend quatre surfaces latérales extérieures inclinées et reliées aux quatre coins d'une surface supérieure extérieure plane ;

- la cloche comprend un espace interne de logement du moule, cet espace comportant quatre surfaces latérales intérieures qui sont inclinées de manière complémentaire aux surfaces extérieures du moule, et qui sont également reliées aux quatre coins d'une surface intérieure plane de fond de la cloche, les surfaces latérales et la surface de fond de l'espace de la cloche étant destinées à être en appui respectivement sur les surfaces latérales et la surface supérieure du moule ; le glissement des surfaces de la cloche sur les surfaces du moule assurent le serrage des pièces du moule par effet de coin ;

- le moule comprend une coque inférieure qui forme une extrémité inférieure du moule et un premier côté du moule, cette coque inférieure définissant une partie inférieure de ladite cavité, et ce premier côté étant destiné à être situé au niveau d'un bord d'attaque de la pièce aubagée et définissant avec la coque inférieure une rainure configurée pour recevoir ledit bouclier ; le moule est ainsi optimisé pour recevoir le bouclier métallique et assurer sa fixation sur la préforme via la résine, voire avec un adhésif additionnel ; - le moule comprend une coque latérale qui forme un second côté du moule, ce second côté étant opposé au premier côté et destiné à être situé au niveau d'un bord de fuite de la pièce aubagée ;

- le moule comprend une coque supérieure qui forme une extrémité supérieure du moule et qui définit une partie supérieure de ladite cavité ;

- la coque supérieure comprend une première surface inclinée destinée à coopérer avec une première surface complémentaire de la coque inférieure, et une seconde surface inclinée destinée à coopérer avec une seconde surface complémentaire de la coque latérale, lesdites première et seconde surfaces de la coque supérieure étant situées sur deux côtés opposés de la coque et étant inclinées de manière opposée à l'inclinaison d'au moins certaines desdites surfaces intérieures de la cloche ; les surfaces intérieures de la cloche peuvent être inclinées dans quatre directions différentes ; les surfaces de la coque supérieure peuvent être elles-mêmes être inclinées dans deux directions opposées l'une à l'autre et opposées à l'une des surfaces intérieures de la cloche ; le glissement des surfaces de la coque supérieure sur les surfaces de la coque inférieure et de la coque latérale assurent le serrage des pièces du moule par effet de coin ; - ladite première surface s'étend jusqu'au niveau de ladite rainure.

- ladite cavité comporte une zone de paie et deux zones de plateforme, la zone de pale s'étendant entre les deux zones de plateforme ;

- le moule comprend en outre une première coque d'extrémité destinée à être située au niveau d'une des zones de plateforme de la cavité, et à définir au moins une partie de cette zone ;

- le moule comprend une seconde coque d'extrémité destinée à être située au niveau de l'autre des zones de plateforme de la cavité, et à définir au moins une partie de cette zone ;

- les première et seconde coques d'extrémité comprennent chacune au moins deux pièces entre lesquelles est définie au moins une partie de la zone de plateforme correspondante ; - les pièces de chacune des première et seconde coques d'extrémité sont montées sur la coque inférieure, voire sur la coque latérale, et intercalées entre des montants de la coque inférieure et de la coque latérale ;

- la coque inférieure définit une partie inférieure de l'une des zones de plateforme de la cavité, et une pièce intercalaire est rapportés sur la coque inférieure pour définir une partie inférieure de l'autre des zones de plateforme de la cavité ; ceci permet d'autoriser ou de faciliter le démoulage ;

- l'embase et/ou la cloche comprend au moins un port d'injection de résine ;

- la cloche est réalisée en une seule pièce, ou en deux pièces à savoir une ceinture et un couvercle ;

La présente invention concerne également un procédé de moulage d'au moins une pièce aubagée de turbomachine au moyen d'un dispositif de moulage tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : a) montage d'une préforme dans la cavité du moule ainsi que d'un bouclier métallique disposé sur un bord de cette préforme, b) fermeture du dispositif de moulage en renfermant le moule entre l'embase et la cloche, c) mise sous presse du dispositif de moulage de façon à serrer le moule entre la cloche et l'embase, voire également à chauffer le dispositif, et d) injection de résine dans le dispositif de moulage afin d'imprégner la préforme et fixer le bouclier à cette préforme.

Le démoulage de la pièce aubagée peut alors intervenir.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig.1] la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une pièce aubagée de turbomachine ;

[Fig.2] la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de moulage selon un mode de réalisation de l'invention ; [Fig.3] la figure 3 est une vue schématique en coupe selon la ligne lil-lil de la figure 2, et montre une préforme située dans le dispositif de moulage ; [Fig.4] la figure 4 est une vue schématique en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2, et montre la préforme située dans le dispositif de moulage ;

[Fig.5] la figure 5 est une vue schématique en perspective d'une embase du dispositif de moulage de la figure 2 ;

[Fig.6] la figure 8 est une vue schématique en perspective d'une coque inférieure du dispositif de moulage de la figure 2 ;

[Fig.7] la figure 7 est une vue schématique en perspective de la coque inférieure et de l'embase du dispositif de moulage de la figure 2 ;

[Fig.8] la figure 8 est une vue schématique en perspective de la coque inférieure et de l'embase du dispositif de moulage de la figure 2, ainsi que de la pièce aubagée disposée sur la coque inférieure ;

[Fig.9] la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 8 et montre schématique en outre des organes de positionnement ;

[Fig.10] la figure 10 est une vue schématique en perspective de la coque inférieure, de l'embase et de la coque latérale du dispositif de moulage de la figure 2, ainsi que de la pièce aubagée disposée entre ies coques inférieure et latérale ;

[Fig.11] la figure 11 est une vue schématique en perspective de la coque inférieure, de l'embase, de la coque latérale, et de premières pièces de coques d'extrémité du dispositif de moulage de la figure 2, ainsi que de la pièce aubagée disposée entre ces coques ;

[Fig.12] la figure 12 est une vue schématique en perspective de la coque inférieure, de l'embase, de la coque latérale, des premières pièces de coques d'extrémité, et d'une coque supérieure du dispositif de moulage de la figure 2, ainsi que de la pièce aubagée disposée entre ces coques ;

[Fig.13] la figure 13 est une vue schématique en perspective du moule complet et de l'embase du dispositif de moulage de la figure 2 ;

[Fig.14] la figure 14 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 4 ; [Fig.15] la figure 15 est une vue à plus grande échelle d'un autre détail de la figure 4 ;

[Fig.16] la figure 16 est une vue similaire à celle de la figure 2 et représente une variante de réalisation du dispositif de moulage et en particulier de sa cloche ; et

[Fig.17] la figure 17 est une vue similaire à celle de la figure 13 et représente une autre variante de réalisation du dispositif de moulage.

Description détaillée de l'invention

On se réfère d'abord à la figure 1 qui illustre une pièce aubagée 10 en matériau composite pour une turbomachine, cette pièce aubagée 10 étant par exemple une aube de soufflante ou un aubage de redresseur par exemple d'un flux secondaire dans le cas d'un turboréacteur à double flux. La pièce aubagée 10 comprend une pale 12. Dans le cas représenté où la pièce 10 est une aube de soufflante, cette pale 12 est reliée par une échasse 14 à un pied 16 qui a par exemple une forme en queue d'aronde et est conformé pour être engagé dans une alvéole de forme complémentaire d'un disque de rotor, afin de retenir l'aube sur ce disque.

Dans le cas en variante où la pièce 10 est un aubage de redresseur, la pale 12 s'étend entre deux plateformes 16a, 16b qui s'étendent sensiblement parallèlement entre elles et perpendiculairement à un axe d'allongement de la pale 12.

La pale 12 comprend un bord d'attaque 12a et un bord de fuite 12b des gaz qui s'écoulent dans la turbomachine. La pale 12 a un profil aérodynamique incurvé voire vrillé et comprend un intrados 18 et un extrados 20 s'étendant entre les bords d'attaque 12a et de fuite 12b.

La pale 12 est réalisée à partir d'une préforme fibreuse obtenue par tissage en trois dimensions de fibres, par exemple en carbone.

Le bord d'attaque 12a de la pale est renforcé et protégé par un bouclier métallique 22 qui est fixé sur ce bord d'attaque 12a. Le bouclier 22 est par exemple en alliage à base de nickel et cobalt. Dans la présente invention, cette fixation est réalisée par co-moulage de la préforme avec le bouclier 22 au moyen d'un dispositif de moulage 30 dont un premier mode de réalisation est représenté aux figures 2 à 15.

Le dispositif de moulage 30 est représenté dans son intégralité à la figure 2. Dans l'exemple représenté, il a une forme générale parallélépipédique.

Les figures 3 et 4 représentent des vues en coupe du dispositif 30 et montrent qu'il comprend au moins une cavité interne 32 configurée pour recevoir la préforme fibreuse et le bouclier 22 de la pièce aubagée 10 à réaliser. Dans l'exemple représenté, cette pièce aubagée 10 est un aubage de redresseur. On peut donc constater que la cavité 32 comprend pour l'essentiel trois parties ou zones, une zone de paie Z1 destinée à recevoir la partie de la préforme formant la pale 12 de la pièce aubagée 10, et deux zones de plateforme Z2, Z3 destinées à recevoir les parties de la préforme formant les plateformes 16a, 16b de la pièce aubagée 10.

La cavité 32 est en outre configurée pour recevoir le bouclier métallique 22 qui est préalablement disposé sur le bord de la préforme destiné à former le bord d'attaque 12a de la pale 12.

Le dispositif de moulage 30 est configuré pour permettre l'injection d'une résine thermodurcissable dansla cavité 32 afin d'imprégnerla préforme et assurer la fixation du bouclier 22 sur cette préforme imprégnée de résine. La fixation peut être assure soit directement par la résine qui joue le rôle de colle, soit par un film de colle rapporté. La figure 4 montre un port 34 d'injection de la résine qui est situé sur un côté du dispositif, et ce dispositif 30 comprend de préférence également un port 36 qui permet l”évacuation de surplus de résine et aussi de tirer le vide et d'éviter l'emprisonnent d'air dans la cavité (porosité). Ce port 36 est par exemple situé à une extrémité supérieure du dispositif.

Le dispositif de moulage 30 comprend pour l'essentiel trois éléments, à savoir une embase 38, un moule 40 et une cloche 42. L'embase 38 forme un support et a une forme générale parallélépipédique dans l'exemple représenté. L'embase 38 est représentée seule à la figure 5. L'embase 38 comprend une surface inférieure 38a plane qui peut être appliquée directement sur une surface de support plane et horizontale ou prendre appui sur un plateau d'une presse.

L'embase 38 comprend en outre une surface supérieure 38b comportant un évidement centrai 44 de montage et d'emboîtement d'une extrémité inférieure 40aa du moule 40. Cet évidement 44 a une forme générale rectangulaire ou parallélépipédique.

L'embase 38 comprend autour de l'évidement 44 une première rainure périphérique 48a de logement de premiers moyens d'étanchéité, et une seconde rainure périphérique 48b de logement de seconds moyens d'étanchéité. Ces moyens d'étanchéité sont par exemple des joints en élastomère qui forment chacun une boucie fermée. On constate que la rainure 46a s'étend autour et à proximité de l'évidement 44 et que la rainure 46b s'étend entre la rainure et le bord périphérique externe de i'embase 38. La cloche 42 est notamment visible aux figures 2 à 4. Comme son nom l'indique, cet élément a une forme de cloche qui peut être considérée comme comportant une ceinture périphérique 42a et un couvercle 42b recouvrant cette ceinture.

Dans le mode de réalisation des figures 2 à 15, la cloche 42 est formée d'une seule pièce alors que dans la variante de réalisation de la figure 16, la cloche 42 est formée de deux pièces par l'assemblage d'une ceinture 42a et d'un couvercle 42b.

La cloche 42 est configurée pour être montée sur le moule 40 et autour du moule 40. Elle est en outre configurée pour prendre appui de manière étanchée sur l'embase 38 et pour prendre appui sur le moule 40 en exerçant sur ce dernier un effort de pression par effet de coin.

Dans l'exemple représenté, la cloche 42 a extérieurement une forme générale de parallélépipède dont les dimensions en largeur et en longueur sont comparables à celles de l'embase 38, de façon à ce que, lorsque la cloche 42 est posée sur l'embase 38, leurs faces latérales soient sensiblement alignées deux à deux (cf. figure 2). La cloche 42 a une épaisseur supérieure à celle de l'embase 38. La cloche 42 a une surface supérieure 42c plane qui peut prendre appui sur un mors ou un autre plateau d'une presse.

L'étanchéité entre la cloche 42 et l'embase 38 est assurée par les moyens d'étanchéité situés dans la rainure 46b. Pour cela, l'extrémité inférieure de la cloche 42 prend appui sur ces moyens d'étanchéité qui sont ainsi serrés au montage entre la cloche 42 et l'embase 38. La cloche 42 comprend un espace interne 48 de logement du moule 40. Cet espace 48 débouche sur une surface inférieure à l'extrémité inférieure de la cloche 42.

L'espace 48 délimite un volume en forme de pyramide tronquée. L'espace 48 comporte ainsi quatre surfaces latérales 48a, 48b, 48c, 48d intérieures qui sont inclinées et qui sont également reliées aux quatre coins d'une surface intérieure plane de fond 48e de la cloche 48. La surface 48e est ici rectangulaire. Les surfaces latérales 48a, 48b, 48c, 48d ont chacune une forme générale en trapèze.

Les surfaces latérales 48a, 48b sont situées sur deux côtés opposés de la cloche 42 et au niveau des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 (cf. figure 4). Les surfaces latérales 48c, 48d sont situées sur deux côtés opposés de la cloche 42 et au niveau des bords d'attaque 12a et de fuite 12b de la paie 12 (cf. figure 3). La figure 4 montre que le port d'injection 34 précité débouche sur la surface 48a, au voisinage de l'extrémité inférieure de la cloche 42.

Les surfaces intérieures 48a, 48b, 48c, 48d et 48e de la cloche 42 sont destinées à prendre en appui sur des surfaces complémentaires du moule 40 afin d'appliquer par effet de coin un effort de serrage et de maintien du moule 40 qui est réalisé par l'assemblage de plusieurs pièces. Le moule 40 a une forme générale de pyramide tronquée et comprend quatre surfaces latérales extérieures 40a, 40b, 40c, 40d inclinées et reliées aux quatre coins d'une surface supérieure extérieure plane 40e. La surface 40e est ici rectangulaire. Les surfaces latérales 40a, 40b, 40c, 40d ont chacune une forme générale en trapèze.

Les surfaces latérales 40a, 40b sont situées sur deux côtés opposés du moule 40 et au niveau des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 (cf. figure 4). Les surfaces latérales 40c, 40d sont situées sur deux côtés opposés du moule et au niveau des bords d'attaque 12a et de fuite 12b de la paie 12 (cf. figure 3).

Comme cela est visible aux figures 3 et 4, les sur-faces 48a, 48b de la cloche 42 sont sensiblement complémentaires des surfaces 40a, 40b et destinées à coopérer par glissement et appui avec ces surfaces 40a, 40b lorsque la cloche 42 est montée sur le moule 40. Les surfaces 48c, 48d de la cloche 42 sont sensiblement complémentaires des surfaces 40c, 40d et destinées à coopérer par glissement et appui avec ces surfaces 40c, 40d lorsque la cloche 42 est montée sur le moule 40. La surface 48e de la cloche 42 est destinée à prendre appui avec la surface 40e lorsque la cloche 42 est montée sur le moule 40.

L'extrémité inférieure 40aa du moule 40 est engagée dans l'évidement 44 de l'embase 38 et comprend une forme complémentaire pour être engagée par emboîtement mâle-femelle et dans cet évidement. L'extrémité inférieure 40aa du moule 40 comprend ainsi un bossage inférieur 50 (cf. figures 3, 4 et 6) qui a une forme complémentaire de l'évidement 44. L”extrémité inférieure 40aa du moule 40 comprend une surface périphérique 52 qui s'étend autour du bossage 50 et est destinée à prendre appui sur les moyens d'étanchéité situés dans la rainure 46a de l'embase 38.

Le moule 40 est obtenu par l'assemblage de plusieurs pièces pour faciliter son montage autour de la préforme et du bouclier 22 et pour faciliter surtout le démoulage de la pièce aubagée 10 après durcissement de la résine injectée dans le moule 40.

Les pièces du moule 40 sont ici formées par des coques ou éléments de coque qui sont imbriqués les uns dans les autres afin de définir la cavité 32. Comme cela est visible dans les dessins, la cavité 32 est entièrement délimitée par le moule 40, ce qui signifie que le moule 40 est configuré pour enfermer intégralement la préforme et le boucler 22.

Dans l'exemple représenté non limitatif, le moule 40 comprend pour l'essentiel cinq coques, à savoir :

- une coque inférieure 54,

- une coque latérale 58,

- deux coques d'extrémité 58, 60, et

- une coque supérieure 82.

La coque inférieure 54 est visible seule à la figure 6 et montée sur l'embase 38 à la figure 7. Cette coque 54 forme i'extrémité inférieure 4Gaa du moule 40, qui comprend le bossage 50, ainsi qu'un premier côté 57 du moule à savoir celui qui comprend la surface 40c située du côté du bord d'attaque 12a de la pale 12 et donc du bouclier 22.

La coque inférieure 54 définit une partie inférieure de la cavité 32 ainsi qu'une rainure 64 de cette cavité qui est conformée pour recevoir le bouclier métallique 22. Cette rainure 84 est située à la jonction de l'extrémité inférieure 40aa et du premier côté 57 du moule 40. Pour cela, l'extrémité inférieure 40aa du moule comprend une surface supérieure 66 ayant en section une forme incurvée convexe (cf. figure 3) destinée à être située du côté de l'intrados 18 de la pale 12. Le premier côté 57 du moule comprend une surface inclinée 68 qui s'étend du bas vers le haut depuis un bord de la surface 68. L'intersection des surfaces 68, 88 forme la rainure 84 précitée. La figure 3 permet de constater que la surface 68 est située du côté de la surface 40c du moule et de la surface 48c de la cloche 42 et que cette surface 68 est inclinée de manière opposée à l'inclinaison des surfaces 40c, 48c. Dans l'exemple représenté, les surfaces 40c, 48c, d'une part, et la surface 68, d'autre part, convergent vers l'extrémité supérieure du dispositif de moulage 30.

Les figures 4 et 7 permettent de constater que la surface 68 est reliée au niveau des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 à des surfaces d'extrémité 70 qui sont sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la surface 66,

La coque inférieure 54 définit au moins une partie inférieure de chacune des zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32. L'une des surfaces 70 peut être formée directement sur la coque 54 (du côté gauche à la figure 4) et l'autre des surfaces 70 (du côté droit à la figure 3) peut être formée par une pièce intercalaire 72 rapportée sur la coque inférieure 54 afin de faciliter le démoulage de la pièce aubagée 10 en particulier lorsqu'elle a une forme ou conformation complexe.

La coque latérale 56 est visible aux figures 3, 10 et 11 notamment et forme un second côté 74 du moule 40 à savoir celui qui comprendla surface 40d située du côté du bord de fuite 12b de la paie 12.

La coque latérale 56 est montée et emboîtée sur la coque inférieure 54 et comprend à son extrémité inférieure une forme complémentaire (avec des marches 76 - cf, figure 3) d'une partie du moule.

La coque latérale 56 comprend une surface inclinée 78 qui s'étend du bas vers le haut depuis les marches 76. L'intersection des marches 76 et de la surface 78 forme une arête vive 79 qui est configurée pour être positionnée le long d'un bord de la surface 66 et au niveau du bord de fuite 12b de la pale 12. La surface 78 s'étend donc vers le haut depuis la surface 66.

La figure 3 permet de constater que la surface 78 est située du côté de la surface 40d du moule et de la surface 48d de la cloche 42 et que cette surface 78 est inclinée de manière opposée à l'inclinaison des surfaces 40d, 48d, Dans l'exemple représenté, les surfaces 40d, 48d, d'une part, et la surface 78, d'autre part, convergent vers l'extrémité supérieure du dispositif de moulage 30. La figure 3 permet en outre de constater que les surfaces 68 et 78 ont des inclinaisons inversées.

La coque supérieure 62 forme l'extrémité supérieure du moule 40, qui comprend la surface 40e. La coque 62 définit une partie supérieure de la cavité 32. Pour cela, l'extrémité inférieure de la coque 62 comprend une surface inférieure 80 ayant en section une forme incurvée concave (cf. figure 3) destinée à être située du côté de l'extrados 20 de la pale 12, et à s'étendre depuis le bord de fuite 12b de la paie 12 jusqu'au bord d'attaque 12a et au bouclier métallique. Cette surface 80 s'étend entre deux surfaces latérales 82, 84 inclinées qui sont complémentaires des surfaces 88, 78 et destinées à coopérer par glissement et appui avec ces surfaces lors de l'assemblage du moule 40. En position assemblée, la coque supérieure 82 repose sur des extrémités supérieures de la coque inférieure 54 et de la coque latérale 56 (figure 3).

Les surfaces 82, 84 de la coque supérieure 62 sont situées au niveau des côtés du moule 40 comportant les surfaces 40c et 40d. Au niveau des deux autres côtés du moule comportant les surfaces 40a et 40b, la coque supérieure comprend des surfaces d'extrémité 86 sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la surface supérieure 40e du moule. Comme cela est visible à la figure 4, les surfaces 86 sont alignées avec les surfaces 70 lorsque le moule 40 est assemblé.

Les coques d'extrémité 58, 60 sont destinées à délimiter les zones de plateforme Z2, Z3 de la cavité 32 avec une partie de la coque inférieure 54 et de la pièce intercalaire 72 (figure 4).

Une première coque d'extrémité 58 située à gauche à la figure 4 comprend la surface 40a et est formée par l'assemblage de deux pièces 58a, 58b délimitant entre elles une partie de la zone de plateforme Z2.

Une première des pièces 58a est montée entre la coque supérieure 62 et une partie de la plateforme 18a. Cette première pièce 58a comprend une surface 58a1 complémentaire de la surface 86 et destinée à coopérer par glissement avec cette dernière lors du montage du moule. Cette première pièce 58a comprend en outre une surface S8a2 délimitant une partie de la zone de plateforme Z1 (cf. figure 14).

La seconde pièce 58b est montée entre la pièce 58a et la cloche 42 et comprend la surface 40a précitée. La seconde pièce 58b comprend en outre une surface 58b1 délimitant un côté de la zone de plateforme Z1 , opposé à la pale 12. La figure 14 permet de constater que la zone de plateforme Z1 est délimitée par la surface 58b1 , d'un côté, et par les surfaces 70 et 58a2 de l'autre côté.

Les pièces 58a, 58b sont emboîtées l'une dans l'autre grâce à des formes complémentaires et sont en outre Intercalées entre le premier côté 57 de la coque inférieure 54 et la coque latérale 56. Plus exactement, comme cela est visible aux figures 11 à 13, les pièces 58a, 58b sont engagées entre des montants 88, 90 de la coque inférieure 54 et de la coque latérale 56. Les pièces 58a, 58b peuvent être montées par coulissement entre ces montants par des systèmes rail-glissière 92.

La seconde coque d'extrémité 60 située à droite à la figure 4 comprend la surface 40b et est formée par l'assemblage de deux pièces 60a, 60b délimitant entre elles une partie de la zone de plateforme Z3,

Une première des pièces 60a est montée entre la coque supérieure 62 et une partie de la plateforme 16b. Cette première pièce 60a comprend une surface 60a 1 complémentaire de la surface 86 et destinée à coopérer par glissement avec cette dernière lors du montage du moule. Cette première pièce 60a comprend en outre une surface 60a2 délimitant une partie de la zone de plateforme Z3.

La seconde pièce 60b est montée entrela pièce 60a et la cloche 42 et comprend la surface 40b précitée. La seconde pièce 60b comprend en outre une surface 60b1 délimitant un côté de la zone de plateforme, opposé à la pale 12. La figure 15 permet de constater que la zone de plateforme Z3 est délimitée parla surface 6ûb1 , d'un côté, et par la surface 60a2 et par la surface 70 de la pièce intercalaire 72, de l'autre côté.

Les pièces 60a, 60b sont emboîtées l'une dans l'autre grâce à des formes complémentaires et sont en outre intercalées entre le premier côté 57 de la coque inférieure 54 et la coque latérale 56. Plus exactement, comme cela est visible aux figures 11 à 13, les pièces 60a, 60b sont engagées entre des montants 88, 90 de la coque inférieure 54 et de la coque latérale 56. Les pièces 60a, 60b peuvent également être montées par coulissement entre ces montants par des systèmes rail-glissière 92. La figure 16 montre une variante de réalisation de la cloche 42 déjà évoquée dans ce qui précède et qui consiste à la réaliser en deux pièces, une ceinture 42a qui comprend les surfaces intérieures 48a, 48b, 48c et 48d et un couvercle 42b qui comprend la surface de fond 48e. La ligne de démarcation entre le couvercle 42a et la ceinture 42b pourrait avantageusement être localisée de telle sorte à encapsuler la coque supérieure 62, afin de la garder solidaire de la coque inférieure 54 du moule et qu'elle ne reste pas bloquée dans la cloche 42 lors du démoulage.

La figure 17 illustre une autre variante de réalisation cette fois-ci du moule 40 dont la coque inférieure 54 peut en outre comprendre un côté supplémentaire (en plus du côté 57). Autrement dit, une des coques d'extrémité 58, 60 du moule, voire une partie seulement telle que la pièce 60b ou la pièce 58b, pourrait être intégrée à la coque inférieure 54.

Dans encore une autre variante non représentée, la cavité 32 pourrait être conformée pour accueillir plusieurs préformes de réalisation simultanée de plusieurs pièces aubagées, ou bien plusieurs cavités distinctes de réalisation de ces pièces aubagées.

La présente invention concerne également un procédé de moulage d'au moins une pièce aubagée de turbomachine au moyen du dispositif de moulage 30.

Ce procédé comprend notamment les étapes de : a) montage de la préforme dans la cavité 32 du moule 40 ainsi que du bouclier métallique 22 disposé sur un bord de cette préforme, b) fermeture du dispositif de moulage 30 en renfermant le moule 40 entre l'embase 38 et la cloche 40, c) mise sous presse du dispositif de moulage 30 de façon à serrer le moule 40 entre la cloche 42 et l'embase 38, et d) injection de résine dans le dispositif de moulage 30 afin d'imprégner la préforme et fixer le bouclier 22 à cette préforme.

L'étape a) est illustrée aux figures 8 à 13. A la figure 8, la préforme est disposée sur la coque inférieure 54 du moule 40 de façon à ce que son intrados 18 repose sur la surface 88 et que son bord équipé du bouclier métallique 22 soit situé dans la rainure 64. Des parties des plateformes 16a, 16b reposent alors sur les surfaces 70. A la figure 9, des organes de positionnement 91 sont disposés sur l'embase 38 au niveau des plateformes 16a, 16b de façon à maintenir en place des blocs ou couches 94 ou de préforme tissée, qui sont ajoutés sur les surfaces des plateformes opposées à la paie 12. Ces blocs ou couches 94 sont notamment visibles aux figures 14 et 15. Ces blocs ou couches peuvent être constitués de nappes en fibres tissées par imbrications trois dimensions comme le reste de la préforme. Dans la figure 14, le bloc ou la couche 94 est disposé entre, des plis de verre sacrificiels (usinés) ou non, situés à gauche sur le dessin, pour la tenue à la corrosion galvanique ou aux frottements par exemple, et du carbone tissé 3D qui compose la pale de la préforme, avec continuité des fibres dans le rayon, situé à droite sur le dessin.

A la figure 10, la coque latérale 56 est montée sur la coque inférieure 54 et permet de caler le bord de fuite 12b de la préforme.

Les pièces 58a, 60a des coques d'extrémité 58, 60 sont montées entre les montants 88, 90 à la figure 11 , puis la coque supérieure 62 est montée entre ces pièces 58a, 58b et sur la préforme à la figure 12. Sa surface inférieure 80 prend alors appui sur l'extrados 20 de la paie 12.

Les pièces 58b, 60b des coques 58, 60 d'extrémité 58, 60 sont ensuite montées entre les montants 88, 90 à la figure 13.

L'étape b) est illustrée à la figure 2 et consiste à coiffer le moule 40 avec la cloche 42 qui prend appui sur le moule 40 et sur l'embase 38. La fermeture du dispositif par la cloche 42 permet de positionner les pièces du moule les unes par rapport aux autres, de les serrer les unes contre les autres, et de garantir un compactage de la préforme à une épaisseur prédéterminée.

Le dispositif 30 est mis sous presse à l'étape d) afin de serrer les coques 54, 56, 58, 60, 62 du moule 40 les unes contre les autres, et la résine est injectée dansla cavité 32 à l'étape d). L'injection de résine peut être réalisée par chauffage préalable du dispositif 30 jusqu'à une température prédéterminée afin de fluidifier la résine. Une fois la résine injectée complètement, on chauffe à nouveau pour atteindre une température de cuisson et activer la polymérisation de la résine et son durcissement.

Le dispositif selon l'invention est avantageux dans la mesure où il est adapté et optimisé pour l'injection de résine dans la préforme et le co-moulage simultanée du bouclier. Par ailleurs, la dissociation du moule vis-à-vis de l'embase et de la cloche permet d'utiliser plusieurs configurations de moule pour une même cloche et une même embase, les différentes configurations de moule différent l'une de l'autre par la forme et les dimensions des cavités internes 32 par exemple. Un dispositif selon l'invention peut ainsi être utilisé pour la fabrication de plusieurs pièces aubagées différentes en utilisant les moules adaptées à ces pièces.