EP2686123A1 - Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites - Google Patents

Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites

Info

Publication number
EP2686123A1
EP2686123A1 EP12714793.2A EP12714793A EP2686123A1 EP 2686123 A1 EP2686123 A1 EP 2686123A1 EP 12714793 A EP12714793 A EP 12714793A EP 2686123 A1 EP2686123 A1 EP 2686123A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wire
mandrel
fibrous structure
internal
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP12714793.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2686123B1 (fr
Inventor
Thierry Godon
Bruno Jacques Gérard DAMBRINE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Publication of EP2686123A1 publication Critical patent/EP2686123A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2686123B1 publication Critical patent/EP2686123B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
    • B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/002—Manufacture of articles essentially made from metallic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/02—Pretreatment of the fibres or filaments
    • C22C47/04—Pretreatment of the fibres or filaments by coating, e.g. with a protective or activated covering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/02—Pretreatment of the fibres or filaments
    • C22C47/06—Pretreatment of the fibres or filaments by forming the fibres or filaments into a preformed structure, e.g. using a temporary binder to form a mat-like element
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/02—Pretreatment of the fibres or filaments
    • C22C47/06—Pretreatment of the fibres or filaments by forming the fibres or filaments into a preformed structure, e.g. using a temporary binder to form a mat-like element
    • C22C47/062—Pretreatment of the fibres or filaments by forming the fibres or filaments into a preformed structure, e.g. using a temporary binder to form a mat-like element from wires or filaments only
    • C22C47/064—Winding wires
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49989—Followed by cutting or removing material

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a metal piece of one-piece revolution from composite fiber structures in the form of fibers, fiber webs, fiber fabrics and the like, coated with metal.
  • such a structure comprises metal composite fibers composed of a metal alloy matrix, for example titanium alloy Ti, within which fibers extend, for example ceramic fibers of SiC silicon carbide.
  • a metal alloy matrix for example titanium alloy Ti
  • Such fibers have a tensile strength much higher than that of titanium (typically 4000 MPa against 1000 MPa). It is therefore the fibers that take up the efforts, the metal alloy matrix providing a binder function for the part, as well as protection and insulation of the fibers, which must not come into contact with each other.
  • the ceramic fibers are resistant to erosion, but must necessarily be reinforced with metal.
  • These composite materials can be used to produce annular parts of gas turbine revolution for aircraft or other industrial application, such as rings, shafts, cylinder bodies, housings, spacers, reinforcements of monolithic parts such as blades.
  • the known methods for producing such pieces of one-piece revolution consist in superimposing, around a rotating cylindrical mandrel, fibrous structures (fibers, sheet of fibers or fiber fabric) in succession and then arranging the fibrous structures. wound composites and mandrel outlets, in a specific receiving tool to heat treat them and finally get the piece of revolution composite material.
  • one of the superposed fibrous structures is oriented in a first direction of winding with respect to the longitudinal axis of the mandrel, then the other fibrous structure is wound on the preceding one in a second direction of winding different from the first, so as to obtain two composite fibrous structures having cross winding directions.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages.
  • the method of manufacturing a part of one-piece revolution by superposition, around a rotary cylindrical mandrel, of at least two composite fibrous structures coated with metal, respectively internal and external, wound in first and second directions crossed on said mandrel is remarkable in that it consists of:
  • the wire layer acts as an interface between the superposed and crossed fibrous structures and increases the metallic thickness between the structures, so that the over-stresses between the composite fibers of the structures no longer occur.
  • the wire is obtained, for example, by wire drawing and is of the same nature as the metal of the composite fibrous structures, so that after passing through the tooling, an intermediate and homogeneous metallic layer having an appropriate thickness is obtained. between the fibers of the structures.
  • Wire wire means both a continuous wire and a plurality of son put end to end.
  • the wire may also be individual or be in the form of a sheet or ribbon of several parallel or interlaced son, a cable, a fabric of unidirectional son, etc .. without departing from the scope of the invention.
  • the superposed winding layers of the wire and the fibrous structures are carried out cold at room temperature, which does not require a complex installation for the implementation of the relevant steps of the process.
  • the wire is wound substantially orthogonally to the longitudinal axis of the rotating cylindrical mandrel to form the layer of contiguous turns.
  • At least one layer of wire may be arranged around the outer fibrous structure, so that the part obtained superficially presents an outer and inner layer of metal layers.
  • the first winding direction of the internal fibrous structure is oriented angularly with respect to the longitudinal axis of the cylindrical mandrel, the second winding direction of the outer fibrous structure then being oriented symmetrically to the first by relative to a radial direction of the mandrel, perpendicular to its longitudinal axis.
  • the winding direction of the internal fibrous structure is between 30 ° - 60 ° with respect to the longitudinal axis of the mandrel, the winding direction of the external structure will be between 30 ° - 60 ° + ⁇ / 2.
  • the internal and external fibrous structures may be in the form of individual and parallel fibers successively wound around the mandrel, or in the form of parallel sheets or ribbons of fibers, or in the form of parallel fiber fabrics, said structures being arranged with crosswise on the mandrel.
  • the first winding direction of the internal fibrous structure is parallel to the longitudinal axis of the cylindrical mandrel, the second winding direction of the outer fibrous structure then being oriented angularly with respect to the axis. longitudinal axis of the mandrel.
  • the internal fibrous structure may be in the form of a fabric of fibers parallel to each other and wound around the cylindrical mandrel parallel to its longitudinal axis
  • the external fibrous structure may be any, but, of course, with the oriented fibers. angularly with respect to those of the internal structure which are parallel to the mandrel.
  • the metal son used may have different diameters, and multilayered superimposed layers of these son may be provided alternately with the superimposed fibrous structures whose number may be greater than two.
  • identical references designate similar elements.
  • FIGS. 1, 2, 3, 4A, 4B, 4C1, 4C2, 5, 6A, 6B and 7 show schematically the main steps of the method according to the invention, for manufacturing a piece of integral revolution from composite fibrous structures
  • FIGS. 4A, 4B, 4C1 and 4C2 proposing different possibilities of external fibrous structures used after the process step illustrated in FIG. 3, while FIGS. 6A and 6B show schematically processing tools of the blank to obtain the part .
  • the object of the method is to manufacture a piece of annular, one-piece revolution 1 shown in FIG. 7 only from elongated elements in the form of wires, fibers or the like, as will be seen hereinafter.
  • the method consists in using a rotary cylindrical mandrel 2 of longitudinal axis X and firstly wound around the lateral surface 3 thereof in a first step illustrated in FIG. 1, at least one wire 4.
  • the wire 4 is made in particular of a titanium alloy of TA6V or 6242 type ensuring thermomechanical strength and lightness, and is obtained in this non-limiting example by wire drawing so that it can be available as a reel or reel from which the wire is drawn.
  • its diameter depends on the part to be obtained and perhaps, for example, of the order of a few tenths of a millimeter.
  • the wire drawn wire 4 is derived from a not shown spool and is driven substantially perpendicularly to the X axis around the lateral surface 3 of the cylindrical mandrel 2 over an extended area.
  • predetermined amount corresponding to the length that it is desired to obtain, after manufacture, for the part of revolution 1, thus forming several contiguous turns 5, and on several predetermined superposed layers 6.
  • Figure 2 the three layers 6 formed by the windings of contiguous turns 5 of the same wire 4 around the mandrel.
  • a wire 4 ' such as that shown in section in FIG. 1, with a different diameter, which in this case is less than the diameter of the wire 4. This is to show that metal wires having different diameters.
  • the method continues with a second step shown in FIG. 2 and consisting in arranging a composite fibrous structure 7 around the wire drawn wire 4.
  • the composite fibrous structure 7 is in the form of a fabric 8 of fibers 9 associated parallel to each other and made of ceramic (SiC) or a similar material coated with metal.
  • the latter and the metal of the drawn wire are identical in nature (for example in TA6V or 6242 type titanium alloy) to optimize the subsequent step of the process relating to the operation of hot isostatic compaction or isothermal forging .
  • a single layer 10 of the fabric 8 is formed around the yarn 4.
  • a multiple layer winding 10 could be provided from the same fabric, or even from one or more other tissues. distinctly wound concentrically.
  • the wire 1 1 forms a single layer 12 of contiguous turns 13 around the fabric 8.
  • a winding of several layers is also possible, depending on the diameter of the wire used, and the separation to be given between the fibrous structure internal composite 7 and a then external composite fibrous structure 14 to be superposed as will be seen below.
  • the drawn wire 11 may be the same (diameter, nature) as that used to form the layers 6 on the mandrel 2 and come from the same coil. But, it could also have a different diameter.
  • the outer fibrous structure 14 is composed of ceramic composite fibers coated with metal, which may or may not be identical to the preceding fibers. These fibers 15 are wound successively around the turns 13 of the layer 12 of intermediate wire 11, which is according to the invention between the two fibrous structures 7 and 14.
  • the fibers 15 are joined and oriented in a second direction D2 by relative to the X axis of the mandrel 2, forming a helix angle A with respect thereto.
  • the wound fibers 15 and the fibers 9 of the fabric 8 have different orientation directions D1 and D2 different and cross to allow the realization of rigid monobloc composite parts revolution. Some of the fibers are only partially represented.
  • the number of coiled fibers 15 is variable and is a function of the helix angle A to be given, which is for example of the order of 30 ° to 60 °, and the diameter of the fibers.
  • a single layer 16 of the fibers 15 is made around the wire 11. Nevertheless, several layers are possible.
  • the two internal and external fibrous structures 7 are not in direct contact with each other, being separated by the winding layer of the intermediate metal wire drawn wire 1 acting as an interface, in order to eliminate any over-stress that may appear between them during the cooling of the blank E formed by the structures and the metal wires.
  • the outer fibrous structure 14 can consist of the successive winding of plies or ribbons 17 each composed of parallel composite fibers 18 (six in this example), that is to say having a ceramic core or a similar material coated with metal, preferably identical to the wire drawn 1 1.
  • transverse metallic weaving threads 19 of identical nature to the drawn wire are regularly spaced apart.
  • the number of layers 17 to cover the layer 12 of intermediate wire 11 is a function of the width of the sheet and the helix angle A thereof relative to the winding axis X 2.
  • the helix angle A of the plies defines the second direction D2 of the outer fibrous structure 14, crossing the direction D1 of the internal fibrous structure 7. It can be seen in FIG. 4B that two successive identical plies 17 are used to form a single layer 20 of the outer fibrous structure 14. More than one layer 20 could of course be envisaged. And it goes without saying that the outer fibrous structure 14 covers the entire layer of wire 1 January.
  • the outer fibrous structure 14 is in the form of a fabric 21 with metal composite fibers 22, assembled parallel to each other.
  • the fibers 22 are oriented obliquely with respect to the perpendicular sides 23, 24 of the fabric 21 in the form of a rectangular strip.
  • the fabric 21 is presented by its corresponding side 23 (short side) parallel to the longitudinal axis X of the cylindrical mandrel 2, it is wound, by the rotation of the latter, on the layer 12 of wire drawn intermediate 11 and these oblique parallel composite fibers 22 form the desired helix angle A defining the second direction D2 of the outer fibrous structure 14, crossed with the first direction D1 of the internal fibrous structure 7.
  • the dimension of the fabric 21 is sufficient to completely cover the layer of drawn wire.
  • a layer 25 (or more layers if necessary) of fabric 21 is thus wound on the intermediate wire drawn 1 1.
  • the fibers 22 are parallel to the side 23 of the fabric 21 to be wound and are interconnected by son 27. Also, to have a direction of orientation D2 fibers different from that D1 of the internal structure, the fabric 21 itself is obliquely presented by one of its corners 26 relative to the rotating cylindrical mandrel 2, so as to form the desired helix angle A. Thus, the parallel fibers 22 of the fabric 21 are wrapped around the layer 12 of wire drawn 1 1 in the second desired direction D2 crossed with the first direction D1 of the internal fibrous structure 7, parallel to the axis X of the cylindrical mandrel 2. The size of the fabric 21 is such as to completely cover the layer 12 of wire drawn by the winding of said fabric on one or more layers 25.
  • the two fibrous structures 7 and 14 have directions D1, D2 crossed and are separated from each other by at least one layer 12 of contiguous turns 13 of the wire 1 1 playing the interface role, according to the invention.
  • the successive layers composing the two fibrous structures 7 and 14 their fibers are always parallel from one layer to another with an orientation D1 or D2.
  • a subsequent step of the method consists in winding, on the outer fibrous structure 14, at least one layer 28 of drawn wire 29 which may be from the same feed reel as previously .
  • a winding with contiguous turns 30 of the wire 29, made substantially orthogonal to the axis X of the cylindrical mandrel 2 is obtained (as a reminder, wire and / or fabric of metal wires).
  • other superposed fibrous structures could be arranged taking care to alternate between them, according to the invention, layers of intermediate wire.
  • a blank E is obtained from the piece of revolution to be produced, which consists solely of wire drawn wires 4, 1 1, 29 and internal and external structures 7, 14 with composite fibers in individual form, in sheet, in fabric Or other.
  • the blank E is transferred to a compaction tooling 31, schematically represented, in which the hot isostatic pressing (CIC) step is carried out in an isothermal press or in an autoclave (the choice depends on the number of pieces to be produced).
  • CIC hot isostatic pressing
  • FIG. 6A After the transfer and the placement of the blank E in the vacuum press tooling 31, FIG. 6A, more particularly in an open cylindrical receptacle 32 of the press, whose reception volume, defined by its walls 33, corresponds to that of the part to be obtained, the receptacle is closed by a lid 34 of complementary shape to the opening of the receptacle and the transverse face of the blank E opposite.
  • the identical metal of the drawn wire 4, 1 1, 29 and the coating of the fibers composite structures 7, 14 becomes pasty eliminating all the empty spaces between the compressed turns, and finally densifying the part being obtained by moving the cover relative to the receptacle, without acting on the silicon carbide matrices of the fibers .
  • the receptacle 32 and the cover 34 with the blank E inside are placed in a deformable pouch 36 made of mild steel which is then introduced into the autoclave of tools 31.
  • this autoclave is brought to an isostatic pressure of 1000 bar and a temperature of 940 ° C (for the TA6V), so that the whole of the pocket 36 is deformed, arrows F1, retracting by evacuation of the air expelled via the hole 37 and is applied against the receptacle 32 and the cover 34 which, in turn, compress under a uniform pressure the windings of son and fibers until the creep of the metal constituting them (welding diffusion), as before.
  • the piece of composite monoblock revolution 1 represented in FIG. 7, is obtained which is made of titanium alloy of the TA6V or 6242 type, with in its core the dies made of ceramic (silicon carbon, for example) fibers 9-15 or 18 or 22 forming cross reinforcement inserts, but separated by the metal layer from the intermediate wire, and whose thickness is such that it avoids the appearance stress between the crossed ceramic fibers, superimposed.
  • the part 1 can of course undergo machining operations subsequent to the CIC treatment.
  • the orientation direction of the fibers of the internal structure could be different from that described above (parallel to the axis of the mandrel), as well as the choice of a fabric as an internal fibrous structure is not mandatory, any other choice may be considered.
  • the winding steps son and fibrous structures are carried out at room temperature without resorting to a complex installation.
  • the coated composite fibers may be, in addition to SiC / Ti as described above, SiC / Al, SiC / SiC, SiC / B, etc.
  • the minimum radius of the mandrel is a function of the diameter of the wire and must be greater than the latter.
  • the length of the piece it can reach several meters if necessary.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

Le procédé consiste à fabriquer une pièce de révolution monobloc par superposition, autour d'un mandrin cylindrique rotatif (2), d'au moins deux structures fibreuses composites enduites de métal, respectivement interne (7) et externe (14), enroulées selon des première et seconde directions croisées sur ledit mandrin et à disposer, entre les structures fibreuses interne (7) et externe (14) croisées, au moins une couche de fil métallique (1 1 ), puis à placer l'ébauche (E) de ladite pièce, formée par les structures fibreuses (7, 14) et la couche de fil métallique (1 1 ), dans un outillage pour appliquer sur l'ébauche un traitement de compaction isostatique à chaud, et obtenir ladite pièce.

Description

PROCEDE POUR FABRIQUER UNE PIECE METALLIQUE DE REVOLUTION MONOBLOC A PARTIR DE STRUCTURES FIBREUSES COMPOSITES
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce métallique de révolution monobloc à partir de structures fibreuses composites sous forme de fibres, nappe de fibres, tissu de fibres et analogues, enduites de métal.
Ces dernières années ont mis en évidence dans de nombreux domaines techniques, notamment aéronautique, spatial, militaire, automobile, etc...., l'importance des matériaux composites dans la réalisation partielle ou totale de pièces en raison de l'optimisation de la résistance de celles-ci, pour une masse et un encombrement minimaux. Pour rappel, une telle structure comporte des fibres composites métalliques composées par une matrice d'alliage métallique, par exemple d'alliage de titane Ti, au sein de laquelle s'étendent des fibres, par exemple des fibres céramiques de carbure de silicium SiC. De telles fibres présentent une résistance en traction bien supérieure à celle du titane (typiquement, 4000 MPa contre 1000 MPa). Ce sont donc les fibres qui reprennent les efforts, la matrice d'alliage métallique assurant une fonction de liant pour la pièce, ainsi que de protection et d'isolation des fibres, qui ne doivent pas entrer en contact les unes avec les autres. En outre, les fibres céramiques sont résistantes à l'érosion, mais doivent nécessairement être renforcées par du métal. Ces matériaux composites peuvent être utilisés pour réaliser des pièces de révolution annulaires de turbine à gaz pour aéronef ou autre application industrielle, comme des bagues, des arbres, des corps de vérin, des carters, des entretoises, des renforts de pièces monolithiques telles des aubes, etc.... Les procédés connus pour fabriquer de telles pièces de révolution monoblocs consistent à superposer, autour d'un mandrin cylindrique rotatif, des structures fibreuses (fibres, nappe de fibres ou tissu de fibres) successives puis à disposer les structures fibreuses composites enroulées et sorties du mandrin, dans un outillage de réception spécifique pour traiter thermiquennent celles-ci et obtenir au final la pièce de révolution en matériau composite.
Pour que la pièce de révolution soit particulièrement rigide et supporte des efforts dans différentes directions, notamment des efforts de torsion, l'une des structures fibreuses superposées est orientée selon une première direction d'enroulement par rapport à l'axe longitudinal du mandrin, puis l'autre structure fibreuse est enroulée sur la précédente selon une seconde direction d'enroulement différente de la première, de manière à obtenir deux structures fibreuses composites ayant des directions d'enroulement croisées.
Cependant, on a remarqué que le fait de croiser les fibres composites céramiques enduites de métal des deux structures fibreuses superposées l'une sur l'autre pouvait créer des surcontraintes locales qui apparaissent lors du refroidissement de la pièce, après fluage de l'enrobage métallique de faible épaisseur des fibres des structures. Ces surcontraintes engendrent une diminution drastique des caractéristiques mécaniques de la pièce.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
A cet effet, le procédé de fabrication d'une pièce de révolution monobloc par superposition, autour d'un mandrin cylindrique rotatif, d'au moins deux structures fibreuses composites enduites de métal, respectivement interne et externe, enroulées selon des première et seconde directions croisées sur ledit mandrin, est remarquable en ce qu'il consiste :
- à disposer, autour de la structure fibreuse interne agencée sur le mandrin selon la première direction d'enroulement, au moins une couche de fil métallique,
- à enrouler sur ladite couche de fil métallique, la structure fibreuse externe selon la seconde direction d'enroulement,
- à placer l'ébauche de ladite pièce, formée par les structures fibreuses et la couche de fil métallique, dans un outillage de réception pour appliquer sur l'ébauche un traitement de compaction isostatique à chaud ou de forgeage isotherme, et - à extraire l'ébauche traitée de l'outillage, le cas échéant, à usiner l'ébauche traitée pour obtenir ladite pièce.
Ainsi, grâce à l'invention, la couche de fil métallique fait office d'interface entre les structures fibreuses superposées et croisées et augmente l'épaisseur métallique entre les structures, de sorte que les surcontraintes entre les fibres composites des structures ne se produisent plus.
Avantageusement, le fil métallique est obtenu, par exemple, par tréfilage et est de même nature que le métal des structures fibreuses composites, de sorte qu'on obtient, après passage dans l'outillage, une couche métallique intermédiaire et homogène ayant une épaisseur appropriée entre les fibres des structures. Cependant, le fil pourrait être obtenu autrement que par tréfilage. Par fil métallique, on entend aussi bien un même fil continu qu'une pluralité de fils mis bout à bout. Le fil métallique peut être par ailleurs individuel ou se présenter sous forme d'une nappe ou d'un ruban de plusieurs fils parallèles ou entrelacés, d'un câble, d'un tissu de fils unidirectionnel, etc.. sans sortir du cadre de l'invention.
De préférence, on effectue à froid, à la température ambiante, les couches d'enroulement superposées du fil métallique et des structures fibreuses, ce qui ne nécessite pas d'installation complexe pour la mise en œuvre des étapes concernées du procédé.
De plus, on enroule le fil métallique sensiblement orthogonalement à l'axe longitudinal du mandrin cylindrique rotatif pour former la couche de spires jointives.
Pour isoler et protéger la structure fibreuse interne de l'extérieur, on peut disposer autour dudit mandrin cylindrique, avant la mise en place de la structure fibreuse interne, au moins une couche de fil métallique sur laquelle est par la suite enroulée la structure fibreuse interne.
Dans le même but, on peut disposer, autour de la structure fibreuse externe, au moins une couche de fil métallique, si bien que la pièce obtenue présente superficiellement une épaisseur de couches métalliques extérieure et intérieure.
Selon un exemple de réalisation, la première direction d'enroulement de la structure fibreuse interne est orientée angulairement par rapport à l'axe longitudinal du mandrin cylindrique, la seconde direction d'enroulement de la structure fibreuse externe étant alors orientée symétriquement à la première par rapport à une direction radiale du mandrin, perpendiculaire à son axe longitudinal. A titre de fourchette de valeurs, si la direction d'enroulement de la structure fibreuse interne est comprise entre 30°- 60° par rapport à l'axe longitudinal du mandrin, la direction d'enroulement de la structure externe sera comprise entre 30°- 60° + Π/2.
Dans cet exemple, les structures fibreuses interne et externe peuvent être sous forme de fibres individuelles et parallèles successivement enroulées autour du mandrin, ou sous forme de nappes ou rubans de fibres parallèles, ou sous forme de tissus de fibres parallèles, lesdites structures étant disposées de façon croisée sur le mandrin. Selon un autre exemple de réalisation, la première direction d'enroulement de la structure fibreuse interne est parallèle à l'axe longitudinal du mandrin cylindrique, la seconde direction d'enroulement de la structure fibreuse externe étant alors orientée angulairement par rapport à l'axe longitudinal du mandrin. Dans cet exemple, la structure fibreuse interne peut être sous la forme d'un tissu de fibres parallèles entre elles et enroulé autour du mandrin cylindrique parallèlement à son axe longitudinal, la structure fibreuse externe pouvant être quelconque mais, bien entendu, avec les fibres orientées angulairement par rapport à celles de la structure interne qui sont parallèles au mandrin.
Par ailleurs, les fils métalliques utilisés peuvent avoir des diamètres différents, et des couches à plusieurs enroulements superposés de ces fils peuvent être prévues en alternance avec les structures fibreuses superposées dont le nombre peut être supérieur à deux. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
Les figures 1 , 2, 3, 4A, 4B, 4C1 , 4C2, 5, 6A, 6B et 7 montrent schématiquement les principales étapes du procédé conformément à l'invention, pour fabriquer une pièce de révolution monobloc à partir de structures fibreuses composites, les figures 4A, 4B, 4C1 et 4C2 proposant différentes possibilités de structures fibreuses externes utilisées après l'étape du procédé illustrée sur la figure 3, tandis que les figures 6A et 6B représentent schématiquement des outillages de traitement de l'ébauche pour obtenir la pièce.
Le procédé a pour but la fabrication d'une pièce de révolution monobloc, annulaire 1 illustrée sur la figure 7, uniquement à partir d'éléments allongés sous forme de fils, fibres ou analogues, comme on le verra ci-après.
Pour cela, le procédé consiste à utiliser un mandrin cylindrique rotatif 2 d'axe longitudinal X et à enrouler tout d'abord, autour de la surface latérale 3 de celui-ci, dans une première étape illustrée sur la figure 1 , au moins un fil métallique 4. Compte tenu de l'application de la pièce 1 au domaine aéronautique, le fil métallique 4 est réalisé notamment en un alliage de titane de type TA6V ou 6242 assurant résistance thermomécanique et légèreté, et il est obtenu dans cet exemple non limitatif par tréfilage de manière à pouvoir être disponible sous forme de bobine ou de dévidoir duquel est tiré le fil.
Dimensionnellement, son diamètre dépend de la pièce à obtenir et peut-être, par exemple, de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre.
Dans l'exemple illustré sur la figure 1 , le fil tréfilé métallique 4 est issu d'une bobine non représentée et est entraîné, de façon sensiblement perpendiculaire à l'axe X, autour de la surface latérale 3 du mandrin cylindrique 2 sur une étendue prédéterminée correspondant à la longueur que l'on souhaite obtenir, après fabrication, pour la pièce de révolution 1 , en formant ainsi plusieurs spires jointives 5, et sur plusieurs couches superposées prédéterminées 6. On voit, sur la figure 2, les trois couches 6 formées par les enroulements de spires jointives 5 du même fil métallique 4 autour du mandrin. On pourrait également utiliser un fil métallique 4' tel que celui montré en coupe sur la figure 1 , avec un diamètre différent, inférieur dans ce cas au diamètre du fil métallique 4. Cela pour montrer que l'on peut enrouler des fils métalliques ayant des diamètres distincts.
Le procédé se poursuit par une deuxième étape montrée sur la figure 2 et consistant à disposer une structure fibreuse composite 7 autour du fil tréfilé métallique 4.
Dans cet exemple, la structure fibreuse composite 7 se présente sous la forme d'un tissu 8 de fibres 9 associées parallèlement entre elles et réalisées en céramique (SiC) ou en un matériau analogue enduit de métal. Ce dernier et le métal du fil tréfilé sont de nature identique (à titre d'exemple en alliage de titane de type TA6V ou 6242) pour optimiser l'étape ultérieure du procédé relative à l'opération de compaction isostatique à chaud ou de forgeage isotherme. Le tissu 8 de la structure fibreuse 7 qualifiée d'interne, puisque tournée vers le mandrin, est enroulé autour du fil métallique 4 de façon que les fibres 9 soient agencées parallèlement à l'axe longitudinal X du mandrin 2 (avec un angle d'hélice nul), en définissant ainsi une première direction D1 d'orientation des fibres du tissu 8.
Comme le montre la figure 2, une seule couche 10 du tissu 8 est formée autour du fil 4. Bien entendu, un enroulement de plusieurs couches 10 pourrait être prévu à partir du même tissu, voire à partir d'un ou de plusieurs autres tissus distincts enroulés concentriquement.
Puis, selon une troisième étape du procédé illustrée en regard de la figure 3, on dispose, autour du tissu 8 de la structure fibreuse composite interne 7, un fil métallique tréfilé 1 1 qui provient d'une bobine non représentée et qui est amené sensiblement orthogonalement à l'axe longitudinal X du mandrin cylindrique rotatif
2. Le fil métallique 1 1 forme une seule couche 12 de spires jointives 13 autour du tissu 8. Un enroulement de plusieurs couches est là aussi possible, fonction du diamètre du fil utilisé, et de la séparation à donner entre la structure fibreuse composite interne 7 et une structure fibreuse composite alors externe 14 à superposer comme on le verra ci-après.
Le fil métallique tréfilé 1 1 peut être le même (diamètre, nature) que celui utilisé pour former les couches 6 sur le mandrin 2 et être issu de la même bobine. Mais, il pourrait aussi avoir un diamètre différent.
Du fait de la mise en place, en tant que structure fibreuse interne 7, d'un tissu 8 à fibres en céramique 9 parallèles à l'axe longitudinal X du mandrin 2, plusieurs possibilités sont envisageables en ce qui concerne la structure fibreuse externe 14 pour réaliser à ce stade une ébauche E de la pièce monobloc à obtenir 1 , et ces possibilités sont montrées en regard des figures 4A, 4B, 4C1 et 4C2. Comme le montre la figure 4A, la structure fibreuse externe 14 se compose de fibres composites 15 en céramique, enduites de métal, pouvant être identique ou non aux fibres précédentes. Ces fibres 15 sont enroulées successivement autour des spires 13 de la couche 12 de fil métallique intermédiaire 1 1 , lequel se trouve selon l'invention entre les deux structures fibreuses 7 et 14. Les fibres 15 sont jointives et orientées selon une seconde direction D2 par rapport à l'axe X du mandrin 2, en formant un angle d'hélice A par rapport à celui-ci. Ainsi, les fibres enroulées 15 et les fibres 9 du tissu 8 ont des directions d'orientation respectives D1 et D2 différentes et croisées pour permettre la réalisation de pièces de révolution composites monoblocs, rigides. Certaines des fibres 15 ne sont que partiellement représentées.
Le nombre de fibres enroulées 15 est variable et est fonction de l'angle d'hélice A à donner, qui est par exemple de l'ordre de 30° à 60°, et du diamètre des fibres. Une seule couche 16 des fibres 15 est effectuée autour du fil métallique 1 1 . Néanmoins, plusieurs couches sont envisageables.
Ainsi, à ce stade du procédé de fabrication, les deux structures fibreuses interne 7 et externe 14 ne sont pas en contact direct l'une avec l'autre, en étant séparées par la couche d'enroulement du fil tréfilé métallique intermédiaire 1 1 faisant office d'interface, en vue de supprimer toute surcontrainte pouvant apparaître entre celles-ci lors du refroidissement de l'ébauche E formée par les structures et les fils métalliques. En lieu et place des fibres composites individuelles 15, la structure fibreuse externe 14 peut être constituée de l'enroulement successif de nappes ou rubans 17 composés chacun de fibres composites parallèles 18 (six dans cet exemple), c'est-à-dire ayant une âme en céramique ou en un matériau analogue enduite de métal, identique de préférence au fil tréfilé 1 1 . Pour maintenir parallèlement entre elles les fibres 18 d'une nappe 17, on prévoit de façon régulièrement espacée des fils transversaux métalliques de tissage 19, de nature identique au fil tréfilé. Là aussi, le nombre de nappes 17 pour couvrir la couche 12 de fil métallique intermédiaire 1 1 est fonction de la largeur de la nappe et de l'angle d'hélice A de celle-ci par rapport à l'axe d'enroulement X du mandrin cylindrique rotatif 2. L'angle d'hélice A des nappes définit la seconde direction D2 de la structure fibreuse externe14, croisant la direction D1 de la structure fibreuse interne 7. On voit, sur la figure 4B, que deux nappes identiques successives 17 sont utilisées pour former une couche unique 20 de la structure fibreuse externe 14. Plus d'une couche 20 pourrait bien sûr être envisagée. Et il va de soi que la structure fibreuse externe 14 recouvre la totalité de la couche de fil métallique 1 1 .
Selon une autre conception montrée en regard des figures 4C1 et 4C2, la structure fibreuse externe 14 se présente sous la forme d'un tissu 21 à fibres composites métalliques 22, assemblées parallèlement entre elles.
Dans l'exemple de la figure 4C1 , les fibres 22 sont orientées obliquement par rapport aux côtés perpendiculaires 23, 24 du tissu 21 sous forme d'une bande rectangulaire. De la sorte, lorsque le tissu 21 est présenté par son côté correspondant 23 (petit côté) parallèlement à l'axe longitudinal X du mandrin cylindrique 2, il s'enroule, par la rotation de ce dernier, sur la couche 12 de fil tréfilé intermédiaire 1 1 et ces fibres composites parallèles obliques 22 forment l'angle d'hélice souhaité A définissant la seconde direction D2 de la structure fibreuse externe 14, croisée avec la première direction D1 de la structure fibreuse interne 7. La dimension du tissu 21 est suffisante pour recouvrir en totalité la couche de fil tréfilé. Une couche 25 (ou plusieurs couches si nécessaire) de tissu 21 est ainsi enroulée sur le fil tréfilé intermédiaire 1 1 .
Dans l'exemple de la figure 4C2, les fibres 22 sont parallèles au côté 23 du tissu 21 à enrouler et sont reliées entre elles par des fils 27. Aussi, pour avoir une direction d'orientation D2 des fibres différente de celle D1 de la structure interne, le tissu 21 lui-même est présenté obliquement par l'un de ses coins 26 par rapport au mandrin cylindrique rotatif 2, de manière à former l'angle d'hélice souhaité A. Ainsi, les fibres parallèles 22 du tissu 21 s'enroulent autour de la couche 12 de fil métallique tréfilé 1 1 selon la seconde direction voulue D2 croisée avec la première direction D1 de la structure fibreuse interne 7, parallèle à l'axe X du mandrin cylindrique 2. La dimension du tissu 21 est telle qu'elle permet de recouvrir en totalité la couche 12 de fil tréfilé par l'enroulement dudit tissu sur une ou plusieurs couches 25.
Ainsi, quelles que soient les solutions retenues, les deux structures fibreuses 7 et 14 ont des directions D1 , D2 croisées et sont séparées l'une de l'autre par au moins une couche 12 de spires jointives 13 du fil métallique 1 1 jouant le rôle d'interface, conformément à l'invention. Quant aux couches successives composant les deux structures fibreuses 7 et 14, leurs fibres sont toujours parallèles d'une couche à l'autre avec une orientation D1 ou D2.
A ce stade, comme le montre la figure 5, une étape ultérieure du procédé consiste à enrouler, sur la structure fibreuse externe 14, au moins une couche 28 de fil métallique tréfilé 29 qui peut être issu de la même bobine d'alimentation que précédemment. Ainsi, un enroulement à spires jointives 30 du fil 29, effectué sensiblement orthogonalement à l'axe X du mandrin cylindrique 2, est obtenu (pour rappel, fil et/ou tissu de fils métalliques). Bien évidemment, avant cette étape ultérieure, d'autres structures fibreuses superposées pourraient être agencées en prenant soin d'alterner entre celles-ci, selon l'invention, des couches de fil métallique intermédiaire. On obtient une ébauche E de la pièce de révolution à réaliser, qui est constituée uniquement à partir de fils tréfilés métalliques 4, 1 1 , 29 et de structures interne et externe 7, 14 à fibres composites sous forme individuelle, en nappe, en tissu ou autre.
Puis, comme le montre la figure 6, l'ébauche E est transférée vers un outillage de compaction 31 , schématiquement représenté, où l'on réalise l'étape de compression isostatique à chaud (CIC) dans une presse isotherme ou dans un autoclave (le choix dépendant notamment du nombre de pièces à produire).
Cependant, avant son transfert, on peut procéder à une étape de liaison ou tenue des enroulements du fil métallique pour assurer une cohésion à l'ensemble des couches superposées de spires lors du transfert au poste de compaction. Pour cela, on peut réaliser une étape de soudage, par exemple un soudage électrique par points, sur les enroulements des spires apparentes internes et externes. Au lieu du soudage, on pourrait disposer des clinquants ou feuillard, non représentés, maintenant en place les enroulements de l'ébauche E, soudés ou pas. Ceux-ci, s'ils sont dans un matériau compatible peuvent alors participés à la fabrication de la pièce.
Après le transfert et la mise en place de l'ébauche E dans l'outillage 31 à presse sous vide, figure 6A, plus particulièrement dans un réceptacle cylindrique ouvert 32 de la presse, dont le volume de réception, défini par ses parois 33, correspond à celui de la pièce à obtenir, on ferme le réceptacle par un couvercle 34 de forme complémentaire à l'ouverture du réceptacle et de la face transversale de l'ébauche E en regard.
Sous l'action de la compression exercée par les plateaux de la presse symbolisés par les flèches F sur l'outillage, et sous une température élevée appropriée, le métal identique des fils tréfilés 4, 1 1 , 29 et de l'enrobage des fibres composites des structures 7, 14 devient pâteux supprimant tous les espaces vides entre les spires compressées, et densifiant au final la pièce en cours d'obtention par le déplacement du couvercle par rapport au réceptacle, sans agir sur les matrices au carbure de silicium des fibres. Dans la variante représentée sur la figure 6B de l'outillage 31 à autoclave, le réceptacle 32 et le couvercle 34 avec l'ébauche E à l'intérieur sont placés dans une poche déformable 36 en acier doux laquelle est ensuite introduite dans l'autoclave de l'outillage 31 . A titre d'exemple, cet autoclave est porté à une pression isostatique de 1000 bars et une température de 940°C (pour le TA6V), de sorte que la totalité de la poche 36 se déforme, flèches F1 , en se rétractant par l'évacuation de l'air expulsé via le trou 37 et s'applique contre le réceptacle 32 et le couvercle 34 qui, à leur tour, compriment sous une pression uniforme les enroulements de fils et fibres jusqu'au fluage du métal les constituant (soudage diffusion), comme précédemment.
Ainsi, après arrêt du traitement CIC, refroidissement et retrait du réceptacle, on obtient la pièce de révolution monobloc composite 1 , représentée sur la figure 7, qui est réalisée en alliage de titane de type TA6V ou 6242, avec en son cœur les matrices en céramique (carbone de silicium, par exemple) des fibres 9-15 ou 18 ou 22 formant des inserts de renfort croisés, mais séparés par la couche métallique issu du fil intermédiaire, et dont l'épaisseur est telle qu'elle évite l'apparition de contrainte entre les fibres en céramique croisées, superposées. La pièce 1 peut subir bien entendu des opérations d'usinage postérieures au traitement CIC.
Bien évidemment, la direction d'orientation des fibres de la structure interne pourrait être différente de celle décrite ci-dessus (parallèle à l'axe du mandrin), de même que le choix d'un tissu en tant que structure fibreuse interne n'est nullement obligatoire, tout autre choix pouvant être envisagé. Il en va aussi pour la structure fibreuse externe. Il convient également de préciser que les étapes d'enroulement des fils et des structures fibreuses s'effectuent à la température ambiante sans avoir recours à une installation complexe.
A titre d'exemples, les fibres composites enduites peuvent être, outre en SiC/Ti comme décrit ci-dessus, en SiC/AI, SiC/SiC, SiC/B, etc.. Dimensionnellement, le rayon minimal du mandrin est fonction du diamètre du fil métallique et doit être supérieur à ce dernier. Concernant la longueur de la pièce, elle peut atteindre plusieurs mètres si nécessaire.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé pour fabriquer une pièce de révolution monobloc par superposition, autour d'un mandrin cylindrique rotatif (2), d'au moins deux structures fibreuses composites enduites de métal, respectivement interne (7) et externe (14), enroulées selon des première et seconde directions croisées sur ledit mandrin, caractérisé en ce qu'il consiste :
- à disposer, autour de la structure fibreuse interne (7) agencée sur le mandrin (2) selon la première direction d'enroulement (D1 ), au moins une couche de fil métallique (1 1 ),
- à enrouler sur ladite couche de fil métallique (1 1 ), la structure fibreuse externe (14) selon la seconde direction d'enroulement (D2),
- à placer l'ébauche (E) de ladite pièce, formée par les structures fibreuses (7, 14) et la couche de fil métallique (1 1 ), dans un outillage de réception (31 ) pour appliquer sur l'ébauche un traitement de compaction isostatique à chaud ou de forgeage isotherme, et
- à extraire l'ébauche traitée de l'outillage, le cas échéant, usiner l'ébauche traitée pour obtenir ladite pièce (1 ).
2. Procédé selon la revendication 1 , dont le fil métallique (1 1 ) est obtenu par tréfilage et est de même nature que celui des structures fibreuses composites interne (7) et externe (14).
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dont on effectue à froid, à la température ambiante, les couches d'enroulement superposées du fil métallique (1 1 ) et des structures fibreuses (7, 14).
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dont on enroule la couche (12) de fil métallique (1 1 ) sensiblement orthogonalement à l'axe longitudinal du mandrin cylindrique rotatif (2).
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dont on dispose autour dudit mandrin cylindrique (2), avant la mise en place de la structure fibreuse interne (7), au moins une couche de fil métallique (4) sur laquelle est par la suite enroulée la structure fibreuse interne (7).
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dont on dispose autour de la structure fibreuse externe (14), au moins une couche de fil métallique (29).
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dont la première direction d'enroulement (D1 ) de la structure fibreuse interne (7) est orientée angulairement par rapport à l'axe longitudinal (X) du mandrin cylindrique (2), la seconde direction d'enroulement (D2) de la structure fibreuse externe (14) étant orientée symétriquement à la première par rapport à une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du mandrin.
8. Procédé selon la revendication précédente, dont les structures fibreuses interne (7) et externe (14) sont sous forme de fibres individuelles et parallèles
(15) successivement enroulées autour du mandrin, ou sous forme de nappes ou rubans (17) de fibres parallèles, ou sous forme de tissus (21 ) de fibres parallèles, lesdites structures étant disposées de façon croisée sur le mandrin.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dont la première direction d'enroulement (D1 ) de la structure fibreuse interne (7) est parallèle à l'axe longitudinal (X) du mandrin cylindrique (2), la seconde direction d'enroulement (D2) de la structure fibreuse externe (14) étant orientée angulairement par rapport à l'axe longitudinal du mandrin.
10. Procédé selon la revendication précédente, dont la structure fibreuse interne (7) est sous la forme d'un tissu de fibres parallèles entre elles et enroulé autour du mandrin cylindrique (2) parallèlement à son axe longitudinal, la structure fibreuse externe (14) ayant les fibres orientées angulairement par rapport à celles de la structure interne qui sont parallèles au mandrin.
EP12714793.2A 2011-03-15 2012-03-15 Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites Active EP2686123B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1152129A FR2972661B1 (fr) 2011-03-15 2011-03-15 Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites
PCT/FR2012/050550 WO2012123686A1 (fr) 2011-03-15 2012-03-15 Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2686123A1 true EP2686123A1 (fr) 2014-01-22
EP2686123B1 EP2686123B1 (fr) 2017-11-01

Family

ID=44343260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12714793.2A Active EP2686123B1 (fr) 2011-03-15 2012-03-15 Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9321106B2 (fr)
EP (1) EP2686123B1 (fr)
CN (1) CN103459067B (fr)
BR (1) BR112013023463B8 (fr)
CA (1) CA2829012C (fr)
FR (1) FR2972661B1 (fr)
RU (1) RU2584106C2 (fr)
WO (1) WO2012123686A1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2970715B1 (fr) * 2011-01-21 2014-10-17 Snecma Structure fibreuse tissee multicouches ayant une partie tubulaire creuse, procede de fabrication et piece composite la comportant
RU2542221C2 (ru) * 2013-06-25 2015-02-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ получения цилиндрической заготовки в виде прутка из металлического армированного композиционного материала
CN110640100B (zh) * 2019-11-20 2025-02-07 太原科技大学 一种连续纤维增强交叉肋金属板成型设备及方法
CN119501488B (zh) * 2024-11-22 2025-10-03 中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司 一种中间合金及其制备方法和应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06256869A (ja) * 1993-03-02 1994-09-13 Fuji Heavy Ind Ltd 繊維強化金属製円筒製品
US5762843A (en) * 1994-12-23 1998-06-09 Kennametal Inc. Method of making composite cermet articles
ATE322560T1 (de) * 1999-11-04 2006-04-15 Avio Spa Verfahren zur herstellung eines bauteiles aus verbundwerkstoff
GB0119636D0 (en) * 2001-08-11 2001-10-03 Rolls Royce Plc a method of manufacturing a fibre reinforced metal component
RU2215816C2 (ru) * 2001-12-26 2003-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Способ получения композиционного материала на основе интерметаллида титана и изделие, полученное этим способом
FR2886181B1 (fr) * 2005-05-27 2008-12-26 Snecma Moteurs Sa Procede de fabrication d'une piece tubulaire avec un insert en materiau composite a matrice metallique
FR2913053B1 (fr) * 2007-02-23 2009-05-22 Snecma Sa Procede de fabrication d'un carter de turbine a gaz en materiau composite et carter ainsi obtenu
FR2925895B1 (fr) * 2007-12-28 2010-02-05 Messier Dowty Sa Procede de fabrication d'une piece metallique renforcee de fibres ceramiques

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012123686A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013023463B1 (pt) 2019-01-02
FR2972661A1 (fr) 2012-09-21
FR2972661B1 (fr) 2013-04-12
CA2829012C (fr) 2018-10-16
EP2686123B1 (fr) 2017-11-01
CA2829012A1 (fr) 2012-09-20
US20130340241A1 (en) 2013-12-26
BR112013023463B8 (pt) 2019-10-08
BR112013023463A2 (pt) 2017-08-08
CN103459067B (zh) 2016-10-12
CN103459067A (zh) 2013-12-18
RU2584106C2 (ru) 2016-05-20
WO2012123686A1 (fr) 2012-09-20
US9321106B2 (en) 2016-04-26
RU2013142130A (ru) 2015-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1726677B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce avec un insert en matériau composite à matrice métallique et fibres céramiques
EP2245204B1 (fr) Procede de fabrication de pieces avec insert en materiau composite a matrice metallique
EP2245205B1 (fr) Procede de fabrication d'une piece metallique renforcee de fibres ceramiques
EP2680991B1 (fr) Procédé pour fabriquer une pièce métallique de révolution monobloc incorporant un renfort de fibres céramiques
EP1726678B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce tubulaire avec un insert en matériau composite à matrice métallique
FR2688445A1 (fr) Forme de depart ou ebauche pour la fabrication de revetements ou de pieces metalliques renforces par des fibres, et procede pour sa fabrication.
EP2686123B1 (fr) Procede pour fabriquer une piece metallique de revolution monobloc a partir de structures fibreuses composites
CA2548630C (fr) Procede de fabrication d'une nappe liee constituee de fils ceramiques a matrice metallique, dispositif de mise en oeuvre du procede et nappe liee obtenue par le procede
EP1726676B1 (fr) Procédé de fabrication d'un insert bobiné de fils enduits et insert bobiné ainsi formé
FR2970266A1 (fr) Procede de fabrication d'une piece metallique annulaire monobloc a insert de renfort en materiau composite, et piece obtenue
EP2709783B1 (fr) Procede de fabrication par soudage diffusion d'une piece monobloc pour une turbomachine
CA2783421C (fr) Procede de fabrication d'un insert de forme droite en materiau composite a matrice metallique
EP2552629B1 (fr) Methode de fabrication d'un insert de forme allongee en materiau composite a matrice metallique

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20131014

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SNECMA

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SAFRAN AIRCRAFT ENGINES

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: B22F 3/15 20060101AFI20170426BHEP

Ipc: C22C 47/04 20060101ALI20170426BHEP

Ipc: B22F 3/00 20060101ALI20170426BHEP

Ipc: C22C 47/06 20060101ALI20170426BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20170529

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 941563

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20171115

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 602012039181

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 7

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20171101

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MK05

Ref document number: 941563

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20171101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180201

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180201

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180202

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 602012039181

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

26N No opposition filed

Effective date: 20180802

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20180331

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180315

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180315

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180331

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180331

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20120315

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171101

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20240220

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20250218

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20250316

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20260324

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20260320

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20260324

Year of fee payment: 15