BE1024125B1

BE1024125B1 - Aube de compresseur de turbomachine axiale a treillis

Info

Publication number: BE1024125B1
Application number: BE2015/5586A
Authority: BE
Inventors: Eric Englebert; Tom Henkes; Sylvain Mandicourt
Original assignee: Safran Aero Boosters S.A.; Techspace Aero S.A.
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2017-11-17
Also published as: BE1024125A1

Abstract

L'invention propose un procédé de fabrication d'une aube de compresseur de turbomachine axiale. Le procédé comprend une étape (c) réalisation d'une aube brute (32) comportant une surface intrados (38) et une surface extrados. Lesdites surfaces comprennenet une surépaisseur (44) par rapport à l'aube à réaliser (26). La surépaisseur (44) comprend un treillis de rigidification (50) extérieur au corps (46) de l'aube brute (32) dans lequel l'aube à réaliser (26) est taillé. Le treillis (50) à est distance du corps (46). L'aube brute (32) avec son treillis (50) sont réalisés simultanément par fabrication additive à base de poudre titane. Le procédé comprend en outre une étape (d) usinage de l'aube brute (32) avec une fraise (56) de sorte à former l'aube à réaliser (26), ceci s'accompagnant d'un enlèvement du treillis (50). L'invention propose également une aube brute (32).

Description

Description AUBE DE COMPRESSEUR DE TURBOMACHINE AXIALE A TREILLIS Domaine technique L'invention concerne la réalisation d'une aube de turbomachine. Plus précisément, l'invention aborde l'usinage d'une aube de compresseur de turbomachine axiale.

Technique antérieure

Les exigences aérodynamiques conduisent à amincir les aubes de turbomachine. Ceci permet d'y gérer les écoulements de manière optimale. Toutefois, la réduction des épaisseurs limite la résistance mécanique ainsi que la rigidité. A cet effet, une aube de turbomachine sera généralement réalisée en un matériau métallique à partir d'un brut forgé. L'élément forgé permet de s'approcher des formes souhaitées à moindre coût. Il présente généralement des surfaces brutes avec des surépaisseurs devant être usinées pour atteindre l'enveloppe finie de l'aube. L'usinage permet également d'améliorer l'état de surface. Ces opérations sont couramment réalisées par fraisage avec des profondeurs de passe importantes afin de réduire les temps d'usinage et donc le coût de fabrication. Toutefois, de tels fraisages sollicitent l'aube en vibration ; ce qui nuit à la qualité des surfaces réalisées. Ce phénomène est d'autant plus marqué que les aubes sont amincies.

Le document EP 1 285 714 A1divulgue un procédé de fabrication d'un disque aubagé monobloc de rotor. Le procédé comprend l'usinage d'un rotor brut en y formant un moyeu central, une jante externe, et des aubes brutes reliant le moyeu central à la jante externe. Les aubes sont ébauchées puis affinées tout en étant maintenues par la jante externe, ce qui évite qu'elles ne se déforment sous les efforts de coupe. Lorsque les aubes atteignent une forme prédéterminée, elles sont séparées de la jante externe. Cette solution permet de garantir une certaine qualité d'aube.

Toutefois, ce procédé nécessite plusieurs méthodes de mise en forme, dont de longues phases d'usinage. Leur réalisation propre ainsi que leur contrôle représentent autant de dépenses. Par ailleurs, la quantité de matière taillée ; et donc évacuée ; est importante. Cela impacte le prix de revient final en raison du coût de la matière première nécessaire au départ. En outre, le maintien d’aubes allongées est réduit au centre car les zones de maintien ne sont qu’aux extrémités des aubes. La qualité des surfaces produites est donc variable. Résumé de l'invention

Problème technique L’invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pour objectif d’améliorer la qualité et éventuellement l’homogénéité des surfaces d’une aube. L’invention a également pour objectif de réduire le coût de réalisation d’une aube. L’invention a également pour objectif de proposer une solution simple, fiable, rapide et simplifiant les contrôles.

Solution technique L’invention a pour objet un procédé de fabrication d’une aube de turbomachine axiale, notamment d’un compresseur, le procédé comprenant les étapes suivantes : (c) fourniture ou réalisation d’une aube brute comportant un bord d’attaque, un bord de fuite, une surface intrados et une surface extrados qui s’étendent du bord d’attaque au bord de fuite, au moins une ou chacune desdites surfaces comprenant une surépaisseur par rapport à l’aube à réaliser ; puis (d) usinage de l’aube brute de sorte à former l’aube à réaliser ; remarquable en ce que lors de l’étape (c) fourniture ou réalisation, la surépaisseur comprend un treillis de rigidification extérieur qui est enlevé lors de l’étape (d) usinage ; préférentiellement chaque treillis est enlevé lors ou par l’usinage de l’étape (d) usinage.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube brute et le treillis sont réalisés simultanément à l’étape (c) fourniture ou réalisation par fabrication additive, notamment à base de poudre.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’étape (d) usinage comprend un fraisage enlevant le treillis, tout en générant éventuellement des surfaces de l’aube à réaliser.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’épaisseur minimale ou moyenne de la surépaisseur est supérieure ou égale à 0,50 mm, préférentiellement supérieure égale à 1,00 mm, plus préférentiellement supérieure égale à 2,00 mm, éventuellement supérieure égale à 3,00 mm.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis entoure l’aube brute, préférentiellement le treillis forme la surface intrados et/ou la surface extrados. Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis s’étend sur la majorité, préférentiellement sur toute la longueur axiale de la surface intrados et/ou de la surface extrados.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis s’étend sur la majorité, préférentiellement sur toute la hauteur radiale de la surface intrados et/ou de la surface extrados.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis présente une densité variable, préférentiellement l’aube brute comporte une tête, la densité du treillis diminuant vers la tête.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur comporte une épaisseur variable, préférentiellement l’aube brute comporte une tête, l’épaisseur de la surépaisseur diminuant vers la tête.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis comprend un entrecroisement de tiges, éventuellement généralement inclinées d’un quart de tour par rapport à la hauteur de l’aube brute, et/ou les tiges sont liées à leurs croisements.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube brute comprend un corps sensiblement en forme de l’aube à réaliser, préférentiellement avec un bord d’attaque et/ou un bord de fuite sensiblement saillant.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis comprend des mailles formant un voile, éventuellement à distance du corps de l’aube brute ; et/ou le treillis forme un tamis.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube brute comprend des barres de liaison du treillis et/ou du voile au corps, préférentiellement les barres de liaison s’étendent généralement perpendiculairement au corps et/ou au treillis, et/ou généralement perpendiculairement au voile.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur, notamment le treillis, est venu de matière avec l’aube brute, notamment avec son corps.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur comprend également une peau, éventuellement continue, qui épouse le treillis.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur comprend une espace généralement vide à l’intérieur du treillis, ledit espace séparant éventuellement le treillis du corps.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube brute comprend une plateforme, notamment une plateforme de fixation, le treillis de rigidification étant joint à ladite plateforme.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube brute comprend un empilement de profils aérodynamiques, le treillis augmentant la longueur et/ou la largeur des profils.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis forme un fourreau autour du corps.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube comprend deux plateformes opposées selon la hauteur de l’aube, notamment radialement opposées, le treillis joignant les deux plateformes, et/ou le treillis s’étend d’une plateforme à l’autre. Selon un mode avantageux de l’invention, la surface intrados est incurvée par rapport à la corde, et/ou la surface extrados est bombée par rapport à la corde. Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis recouvre la majorité de la surface intrados et/ou la majorité de la surface extrados.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis et le corps forment un ensemble monobloc, préférentiellement venu de matière, éventuellement tout autour d’un profil d’aube.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’épaisseur moyenne du corps est inférieure ou égale à 10,00 mm, préférentiellement inférieure ou égale à 5,00 mm plus préférentiellement inférieure ou égale à 3,00 mm ; et/ou le corps est plein. Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis enveloppe la surface intrados et/ou la surface extrados.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis comprend des tiges et/ou des mailles, qui forment préférentiellement la surface intrados et/ou la surface extrados, et/ou le bord d’attaque et/ou le bord de fuite

Selon un mode avantageux de l’invention, la surface intrados et/ou la surface extrados et/ou le treillis sont granuleuses.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur est majoritairement vide, préférentiellement vide à au moins 70%, plus préférentiellement vide à au moins 80%.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur comprend au moins deux couches, préférentiellement au moins trois couches, dont une couche centrale vide.

Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis est un treillis tridimensionnel. Selon un mode avantageux de l’invention, le treillis est à distance et/ou séparé du corps ; éventuellement de l’enveloppe externe du corps ; par exemple de la peau de la surépaisseur.

Selon un mode avantageux de l’invention, la surépaisseur comprend des barres de liaison jointes au treillis, et s’étendant vers l’intérieur et/ou jointes à la peau et/ou au corps. L’invention a également pour objet une aube brute de turbomachine, notamment de compresseur, l’aube brute comprenant une surface intrados et une surface extrados, remarquable en ce qu’au moins une desdites surfaces comprend un treillis de rigidification extérieur, le treillis formant éventuellement une surépaisseur par rapport à l’aube à réaliser sur la surface associée.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’aube brute est granuleuse et/ou réalisée par fabrication additive à base de poudre, éventuellement de la poudre titane.

La notion de surépaisseur n’est pas indispensable à la définition de l’invention. L’ invention a également pour objet une aube brute de turbomachine, notamment de compresseur, l’aube brute comprenant un corps avec une surface intrados et une surface extrados, remarquable en ce qu’elle comprend un treillis de rigidification du corps séparé et/ou à distance desdites surfaces.

De manière générale, les modes avantageux de chaque objet de l’invention sont également applicables aux autres objets de l’invention. Dans la mesure du possible, chaque objet de l’invention est combinable aux autres objets.

Avantages apportés

Le treillis est placé autour de l’aube à la manière d’un échafaudage autour d’un bâtiment en construction. Il forme une structure de maintien autour de l’aube pendant son usinage. Sa suppression ne nécessite pas d’étape supplémentaire puisqu’il est enlevé à mesure que l’aube est dégrossie.

Le treillis est dimensionné pour apporter davantage de rigidité à la base, là où l’effet de levier est le plus important. Inversement, la densité et l’épaisseur du treillis peut être réduite en tête d’aube pour limiter la quantité de matière nécessaire à la réalisation de l’aube brute. Par-là, il est possible de réaliser une économie puisque la quantité de matière est limitée à ce qui est nécessaire pour générer une aube lisse qui respecte le modèle théorique.

La réalisation par fabrication additive permet de réaliser en une fois le corps de l’aube et le treillis qui le maintiendra pendant qu’il est usiné. Cette technologie à base de poudre permet de réaliser des géométries complexes et un treillis particulièrement fin. Malgré la présence du treillis et l’éventuelle surface granuleuse induite par la fabrication additive, le fraisage parvient à d’obtenir une surface lisse en une passe.

Brève description des dessins

La figure 1 représente une turbomachine axiale selon l’invention.

La figure 2 est un schéma d’un compresseur de turbomachine selon l’invention.

La figure 3 illustre une aube brute selon l’invention.

La figure 4 illustre une aube brute en cours d’usinage selon l’invention.

La figure 5 est une coupe de l’aube brute selon l’invention suivant l’axe 5-5 tracé sur la figure 3.

La figure 6 est un croquis d’un diagramme du procédé de fabrication d’une aube selon l’invention.

Description des modes de réalisation

Dans la description qui va suivre, les termes intérieur ou interne et extérieur ou externe renvoient à un positionnement par rapport à l’axe de rotation d’une turbomachine axiale. La direction axiale correspond à la direction le long de l’axe de rotation de la turbomachine. La direction radiale est perpendiculaire à l’axe de rotation. L’amont et l’aval sont en référence au sens d’écoulement principal du flux dans la turbomachine.

La figure 1 représente de manière simplifiée une turbomachine axiale. Il s’agit dans ce cas précis d’un turboréacteur double-flux. Le turboréacteur 2 comprend un premier niveau de compression, dit compresseur basse-pression 4, un deuxième niveau de compression, dit compresseur haute-pression 6, une chambre de combustion 8 et un ou plusieurs niveaux de turbines 10. En fonctionnement, la puissance mécanique de la turbine 10 transmise via l’arbre central jusqu’au rotor 12 met en mouvement les deux compresseurs 4 et 6. Ces derniers comportent plusieurs rangées d’aubes de rotor associées à des rangées d’aubes de stators. La rotation du rotor autour de son axe de rotation 14 permet ainsi de générer un débit d’air et de comprimer progressivement ce dernier jusqu’à l’entrée de la chambre de combustion 8.

Un ventilateur d’entrée communément désigné fan ou soufflante 16 est couplé au rotor 12 et génère un flux d’air qui se divise en un flux primaire 18 traversant les différents niveaux sus mentionnés de la turbomachine, et un flux secondaire 20 traversant un conduit annulaire (partiellement représenté) le long de la machine pour ensuite rejoindre le flux primaire en sortie de turbine. Le flux secondaire peut être accéléré de sorte à générer une réaction de poussée.

La figure 2 est une vue en coupe d’un compresseur d’une turbomachine axiale telle que celle de la figure 1. Le compresseur peut être un compresseur basse-pression 4. On peut y observer une partie du fan 16 et le bec de séparation 22 du flux primaire 18 et du flux secondaire 20. Le rotor 12 comprend plusieurs rangées d’aubes rotoriques 24, en l’occurrence trois.

Le compresseur basse pression 4 comprend plusieurs redresseurs, en l’occurrence quatre, qui contiennent chacun une rangée d’aubes statoriques 26. Les redresseurs sont associés au fan 16 ou à une rangée d’aubes rotoriques pour redresser le flux d’air, de sorte à convertir la vitesse du flux en pression statique. Les aubes statoriques 26 s’étendent essentiellement radialement depuis un carter extérieur 28. Elles peuvent comprendre une base, notamment une plateforme 30, et une pale aérodynamique s’étendant depuis la base. La pale s’étend dans le flux annulaire, et le traverse éventuellement. La pale est configurée pour dévier le flux associé, grâce à son empilement de profils aérodynamiques. Les plateformes peuvent comprendre des axes de fixation 30, éventuellement avec des axes de fixation. Les plateformes 30 sont plaquées contre le carter externe 28 du compresseur 4 qui présente des orifices pour l’introduction et le blocage des axes de fixation. Les axes de fixation assurent une immobilisation.

La figure 3 illustre une aube brute 32, par exemple une des aubes représentées en figure 2 ou en figure 1. La présente aube brute 32 correspond à une aube statorique, toutefois l’invention peut s’appliquer à une aube rotorique. L’invention trouve des applications tant dans un compresseur que dans une turbine. L’aube brute 32 reprend la forme générale de l’aube à réaliser. Elle reproduit la forme de la pale, soit la portion aérodynamique destinée à s’étendre radialement au travers du flux. L’aube brute 32 présente un bord d’attaque 34 et un bord de fuite 36. Elle montre par ailleurs une surface intrados 38 et une surface extrados liant le bord d’attaque 34 au bord de fuite 36. L’aube brute 32 comporte optionnellement une base, telle une plateforme de fixation 32. Cette plateforme peut être fixée à l’aide de son axe de fixation 40, ou être fixée par soudage. La base peut être un pied en queue d’aronde pour un montage dans une gorge de rotor, ou un moignon pour un soudage, par exemple par friction. L’aube brute 32 englobe l’aube à réaliser, au moins partiellement, préférentiellement totalement. Le contour 42 de l’aube à réaliser est tracé en traits pointillés. Il est inscrit dans le contour de l’aube brute 32, soit entre le bord d’attaque 34 et le bord de fuite 36. L’aube brute 32 comporte une surépaisseur 44 par rapport à l’aube à réaliser. Cette surépaisseur 44 peut mesurer au moins 4,00 mm, éventuellement au moins 5,00 mm d’épaisseur. L’aube brute 32 comporte un corps 46, éventuellement un corps principal. Ce corps 46 peut être plein. Il englobe également l’aube à réaliser, ou du moins sa pale.

La surépaisseur 44 peut être locale. Elle peut être au niveau de la surface intrados 38 et/ou de la surface extrados, et/ou des bords d’attaque 34 et de fuite 36. Elle peut être une surépaisseur 44 commune. Elle peut également former le bord d’attaque 34 et le bord de fuite 36 de l’aube brute 32 ; ces bords (34 ; 36) deviennent arrondis. La surépaisseur 44 peut également prolonger radialement l’aube à réaliser.

Optionnellement, la surépaisseur 44 inclut une peau 48 qui tapisse l’aube à réaliser de sorte à former le corps 46 de l’aube brute 32. La surépaisseur 44 comprend en outre une structure de rigidification, notamment avec un treillis 50. Le treillis 50 est placé à l’extérieur du corps 46 de l’aube brute 32, il la renforce et la rigidifie. Il peut recouvrir la majorité, préférentiellement la totalité d’au moins une ou de chacune des surfaces intrados 38 et extrados. Le treillis 50 peut être généralement vide.

Le treillis 50 peut comprendre des tiges liées. Le treillis 50 peut former un entrecroisement de tiges 52 solidaires formant des mailles, par exemple triangulaire, ou en quadrilatère. Le treillis 50 peut être tridimensionnel, ses mailles peuvent former des cubes ou des tétraèdres. La largeur de mailles peut être supérieure ou égale à 1,00 mm, préférentiellement supérieure ou égale à 3,00 mm, plus préférentiellement supérieure ou égale à 5,00 mm. Toutes autres formes de mailles sont bien évidemment envisageables. Les mailles sont ouvertes, si bien que le corps 46 peut rester visible au travers du treillis 50. Le corps 46 peut être encapsulé dans le treillis 50, qui forme alors un fourreau.

Le treillis 50 peut former un voile, ou une nappe. Il forme la surface intrados 38 et la surface extrados de l’aube brute 32. Le treillis 50 forme une cloison décalée par rapport à la surface du corps 46. Le treillis 50 est d’ailleurs lié à ce corps 46 de sorte à le renforcer. Le treillis de rigidification 50 est joint à la plateforme 30. Ainsi, il apporte une rigidification à l’aube en bénéficiant de la rigidité intrinsèque de la plateforme 30. Il forme un lien additionnel entre l’aube brute 32 et la plateforme 30. Le treillis 50 peut d’ailleurs s’étendre sur la face supérieure de la plateforme 30 pour améliorer son ancrage. L’aube brute 30 comporte une tête 54 qui forme son extrémité externe. Cette tête 54 peut être une extrémité libre de l’aube brute 32, par exemple une extrémité opposée à la plateforme 30. La surépaisseur 44, en particulier le treillis 50 peut montrer une épaisseur et/ou une densité variable. La densité du treillis 50 peut être modulée en raccourcissant et/ou en épaississant les tiges 52. Ceci permet de moduler la raideur qu’apporte le treillis 50 à l’aube brute 32. La densité et/ou l’épaisseur du treillis peut diminuer vers la tête 54. A l’inverse, elle peut augmenter vers la plateforme 30. Il est également envisageable qu’elle augmente en direction du bord d’attaque 34 et/ou du bord de fuite 36.

La figure 4 présente l’aube brute 32 de la figure 3 en cours d’usinage.

Le treillis 50 est provisoire, sacrificiel. Pendant l’usinage des surfaces de l’aube à réaliser 26, il est enlevé. Un outil coupant, telle une fraise 56 évacue le treillis 50 progressivement. Le treillis 50 forme une structure de renfort autour de l’aube brute 32 en cours d’usinage. Grâce à sa rigidité, il maintient l’aube brute 32 et évite qu’elle ne vibre puisqu’il maintient la partie de l’aube où les efforts de coupe s’exercent.

La figure 5 montre une coupe de l’aube brute 32 à réaliser suivant l’axe 5-5 qui est tracé sur la figure 3. La plateforme 30 est visible en contrebas. L’aube à réaliser 26 comporte un empilement radial de profils aérodynamiques 58. Leurs côtés forment la surface intrados et la surface extrados de l’aube à réaliser 26. La coupe laisse apparaître l’un de ces profils aérodynamiques 58. Le profil 58 montre une pointe amont 60 correspondant au bord d’attaque de l’aube à réaliser 26, et une pointe aval 62 correspondant au bord de fuite de l’aube à réaliser 26. A nouveau, le contour de l’aube brute 32 englobe le contour du corps 46 dans lequel est inscrit le profil 58 de l’aube à réaliser 26 (en pointillés). Le profil de l’aube brute 32 est arrondi, notamment au niveau de son bord d’attaque 34 et de son bord de fuite 36. En coupe, le treillis 50 présente des tiges 52 ou des portions de tiges 52 agencées le long et à distance du contour 58 de l’aube à réaliser 26. L’aube brute 32 peut comprendre des liaisons 64 reliant le treillis au corps. Ces liaisons 64 peuvent être des barres 64, par exemples transversales. Elles peuvent être perpendiculaires à la surface intrados 38 et à la surface extrados 66 de l’aube brute 32, ou encore à la surface extérieure du corps 46. Ces barres 64 peuvent être réparties sur le treillis 50 pour le retenir.

La surépaisseur 44 peut comporter trois couches. Elle peut présenter le treillis 50, la peau 48, et un espace vide 68 qui sépare la peau 48 du treillis 50. Les liaisons 64 peuvent traverser l’espace vide 68. Ce dernier peut entourer et/ou ceinturer le corps 46, en formant une boucle fermée.

La figure 6 esquisse un procédé de fabrication d’une aube selon l’invention, ce procédé peut permettre de réaliser une aube telles que celles tracées sur la figure 1 et la figure 2.

Le procédé peut comprendre les étapes suivantes, éventuellement réalisées dans l’ordre qui suit : (a) définition 100 d’un modèle théorique d’une aube à réaliser ; (b) conception 102 d’une aube brute en ajoutant des surépaisseur à l’aube théorique précédement définie, l’une des surépaisseur comprenant un treillis de rigidification ; (c) fourniture ou réalisation 104 de l’aube brute ; (d) usinage 106 de l’aube brute en enlevant le treillis, de sorte à former l’aube à réaliser ; (e) polissage 108 de l’aube à réaliser ; (f) traitement 110 de surface sur l’aube à réaliser. A l’étape (c) fourniture ou réalisation 104 de l’aube brute, cette dernière peut avoir été produite par fabrication additive. Elle peut être produite à l’aide de poudre solidifiée en couches successives à l’aide d’un faisceau d’électrons. Du titane, ou un alliage de titane est avantageusement employé. Tout autre matériau peut être considéré. Grâce à ce procédé, il est possible de réaliser à la fois le corps de l’aube brute, le treillis, les barres ; de manière à les lier en une opération. Cette technologie permet de matérialiser des formes complexes, et notamment le vide entre le treillis et le corps. La fabrication additive est mise en avant, toutefois d’autres solutions sont envisageables. L’état de l’étape (c) fourniture ou réalisation 104 est représenté en figure 4. L’étape (d) usinage 106 peut être réalisée par fraisage, ce qui permet des cadences élevées. Cette étape est représenté en figure 5. La présence du treillis soutient l’aube, et évite qu’elle ne vibre. Par conséquent, les cadences d’usinage peuvent être augmentées, en particulier les copeaux peuvent être agrandis. Le treillis forme une structure fine et homogène qui ne perturbe pas l’usinage. De même, les barres sont fines et n’influent pas significativement l’usinage.

En complément, le procédé peut comprendre une ou plusieurs phases de tests. Ceux-ci peuvent être effectués à la fin, ou entre des étapes du procédé. L’étape (a) définition 100 d’un modèle théorique est facultative dans la présente invention puisque cela peut avoir été réalisé précédemment, ou par une autre entreprise. Les étapes : (b) conception 102 d’une aube brute, et (c) fourniture ou réalisation 104 de l’aube brute, peut être réunies en une même étape. De même, les étapes (e) polissage 108, et (f) traitement 110 de surface, sont entièrement optionnelles. Leurs résultats ne sont pas indispensable à l’obtention d’une aube.

Claims

Revendications

1. Procédé de fabrication d'une aube (26) de turbomachine axiale (2), notamment d'un compresseur (4 ; 6), le procédé comprenant les étapes suivantes : (c) fourniture ou réalisation (104) d'une aube brute (32) comportant un bord d'attaque (34), un bord de fuite (36), une surface intrados (38) et une surface extrados (66) qui s'étendent du bord d'attaque (34) au bord de fuite (36), au moins une ou chacune desdites surfaces (38 ; 66) comprenant une surépaisseur (44) par rapport à l'aube à réaliser (26) ; puis (d) usinage (106) de l'aube brute (32) de sorte à former l'aube à réaliser (26) ; caractérisé en ce que lors de l'étape (c) fourniture ou réalisation (104), la surépaisseur (44) comprend un treillis (50) de rigidification extérieur qui est enlevé lors de l'étape (d) usinage (106).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aube brute (32) et le treillis (50) sont réalisés simultanément à l'étape (c) fourniture ou réalisation (104) par fabrication additive, notamment à base de poudre.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'étape (d) usinage (106) comprend un fraisage enlevant le treillis (50), tout en générant éventuellement des surfaces de l'aube à réaliser (26).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur minimale ou moyenne de la surépaisseur (44) est supérieure ou égale à 0,50 mm, préférentiellement supérieure égale à 1,00 mm, plus préférentiellement supérieure égale à 2,00 mm, éventuellement supérieure égale à 3,00 mm.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le treillis (50) entoure l'aube brute (32), préférentiellement le treillis (50) forme la surface intrados (38) et/ou la surface extrados (66).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le treillis (50) s'étend sur la majorité, préférentiellement sur toute la longueur axiale de la surface intrados (38) et/ou de la surface extrados (66).
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le treillis (50) s'étend sur la majorité, préférentiellement sur toute la hauteur radiale de la surface intrados (38) et/ou de la surface extrados (66).
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le treillis (50) présente une densité variable, préférentiellement l'aube brute (32) comporte une tête (54), la densité du treillis (50) diminuant vers la tête (54).
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surépaisseur (44) comporte une épaisseur variable, préférentiellement l'aube brute (32) comporte une tête (54), l'épaisseur de la surépaisseur (44) diminuant vers la tête (54).
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le treillis (50) comprend un entrecroisement de tiges (52), éventuellement généralement inclinées d'un quart de tour par rapport à la hauteur de l'aube brute (32).
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'aube brute (32) comprend un corps (46) sensiblement en forme de l'aube à réaliser (26), préférentiellement avec un bord d'attaque et/ou un bord de fuite sensiblement saillant.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le treillis (50) comprend des mailles formant un voile, éventuellement à distance du corps (46) de l'aube brute (32).
13. Procédé selon les revendications 11 et 12, caractérisé en ce que l'aube brute (32) comprend des barres de liaison (64) du treillis (50) au corps (46), préférentiellement les barres de liaison (64) s'étendent généralement perpendiculairement au corps (46) et/ou au treillis (50).
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la surépaisseur (44), notamment le treillis (50), est venu de matière avec l'aube brute (32), notamment avec son corps (46).
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la surépaisseur (44) comprend également une peau (48), éventuellement continue, qui épouse le treillis (50).
16. Procédé selon l’une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la surépaisseur (44) comprend une espace généralement vide (68) à l’intérieur du treillis (50), ledit espace séparant éventuellement le treillis (50) du corps (46).
17. Procédé selon l’une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l’aube brute (32) comprend une plateforme (30), notamment une plateforme de fixation, le treillis (50) de rigidification étant joint à ladite plateforme (30).
18. Procédé selon l’une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l’aube brute (32) comprend un empilement de profils aérodynamiques (58), le treillis (50) augmentant la longueur et/ou la largeur des profils (58).
19. Aube brute (32) de turbomachine (2), notamment de compresseur (4; 6), l’aube brute (32) comprenant une surface intrados (38) et une surface extrados (66), caractérisée en ce qu’au moins une desdites surfaces (38 ; 66) comprend un treillis (50) de rigidification extérieur, le treillis (50) formant éventuellement une surépaisseur (44) par rapport à l’aube à réaliser (26) sur la surface associée (38 ; 66).
20. Aube brute (32) selon la revendication 19, caractérisée en ce que l’aube brute (32) est granuleuse et/ou réalisée par fabrication additive à base de poudre, éventuellement de la poudre titane.