EP4277762A1 - Procede ameliore de fabrication de piece par fabrication additive - Google Patents

Procede ameliore de fabrication de piece par fabrication additive

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EP4277762A1
EP4277762A1 EP22702757.0A EP22702757A EP4277762A1 EP 4277762 A1 EP4277762 A1 EP 4277762A1 EP 22702757 A EP22702757 A EP 22702757A EP 4277762 A1 EP4277762 A1 EP 4277762A1
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EP
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central axis
manufacturing
workpiece
plane
digital model
Prior art date
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Pending
Application number
EP22702757.0A
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German (de)
English (en)
Inventor
Mickaël VOIRON
Thomas GRICOURT
Nicolas OVAERE
Matthieu VIAL
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Safran SA
Original Assignee
Safran SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran SA filed Critical Safran SA
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • This presentation concerns a process for manufacturing parts by additive manufacturing, making it possible in particular to improve the surface condition of the parts obtained.
  • Such an additive manufacturing process is particularly suitable for manufacturing complex parts, intended in particular for the aeronautical field.
  • a classic example of additive manufacturing is manufacturing by melting or sintering powder particles using a high-energy beam.
  • high energy beams we can mention in particular the laser beam and the electron beam.
  • SLM Selective Laser Melting
  • LBM Laser Beam Melting
  • a spreading tool 120 for example a roller, or a scraper
  • a first layer 110a of powder of a material on a construction plate 121 (it can it may be a plate alone or surmounted by a solid support, part of another part or a support grid used to facilitate the construction of certain parts).
  • This powder is decanted from a feed tray 122 during a forward movement of the roller 120 then it is scraped, and possibly slightly compacted, during one (or more) return movement(s) of the roller 120.
  • the powder is made up of particles 1 1 1.
  • the excess powder is collected in a recycling bin 123 located adjacent to the build bin 124 in which the build plate 121 moves vertically.
  • a generator 130 of laser beam 131 is also used, and a control system 132 capable of directing this beam 131 onto any region of the build plate 121 so as to scan any region of a layer. of powder previously deposited.
  • the shaping of the laser beam 131 and the variation of its diameter on the focal plane are done respectively by means of a beam expander or focusing system 133 and a "Beam Expander" 134, the whole constituting the system optical.
  • this first layer 110a of powder is brought, by scanning with a laser beam 131, to a temperature above the melting temperature of this powder.
  • This type of additive manufacturing process can use any high-energy beam instead of the laser beam 131, and in particular an electron beam, as long as this beam is sufficiently energetic to melt the powder particles and part of the material on which the particles sit.
  • This scanning of the beam is carried out for example by a galvanometric head forming part of a control system 132.
  • this control system comprises at least one adjustable mirror 135 on which the laser beam 131 is reflected before reaching a layer of powder, each point of the surface of which is always located at the same height with respect to the focusing lens, contained in the focusing system 134, the angular position of this mirror being controlled by a galvanometric head so that the beam laser scans at least a region of the first layer of powder, and thus follows a pre-established part profile.
  • the galvanometric head is ordered according to the information contained in the base of data from the computer tool used for the computer-aided design and manufacture of the part to be manufactured.
  • the powder particles 1 1 1 of this region of the first layer 100a are melted and form a first element 112a in one piece, integral with the construction plate 121.
  • the build plate 121 is lowered by a height corresponding to the thickness of the first layer of powder 110a (20 to 100 ⁇ m and in general from 30 to 50 ⁇ m).
  • a second layer 110b of powder is then deposited on the first layer 110a and on this first integral or consolidated element 112a, then a region of the second layer 1 is heated by exposure to the laser beam 131 10b which is situated partially or completely above this first integral or consolidated element 112a in the case illustrated in FIG. 9, such that the powder particles of this region of the second layer 110b are fused with at least a part of the element 112a and form a second integral or consolidated element 112b, the set of these two elements 112a and 112b forming, in the case illustrated in FIG. 9, a single block.
  • connection section between these walls is thin in the radial direction, the surface occupied by this section can be large insofar as it can extend over the entire circumference of the room.
  • the connection section is found in a configuration
  • This presentation relates to an aeronautical part manufacturing process by additive manufacturing, the part to be manufactured extending around a central axis and comprising at least two walls inclined with respect to each other and connected between they via at least one connection section included in a connection plane perpendicular to the central axis, the method comprising:
  • connection section between the two walls inclined with respect to each other is understood as being, during additive manufacturing, the first layer of material making it possible to make the junction between these two walls.
  • connection section is the portion of this layer n+1 making it possible to fill this interstice existing at layer n.
  • This connection section therefore extends radially along a dimension corresponding to the width of the gap, and circumferentially around the central axis, when the connection section is curved.
  • tilting the central axis of the part by an angle P with respect to the direction of construction during the model orientation step also makes it possible to tilt the same angle 0 the connecting plane including the connecting section.
  • the angles 0 of inclination defined above are sufficient to allow the connection section to be formed not in one layer, but in several layers, in other words in several passages of the scraper.
  • the number of layers necessary to form the connection section is between 10 and 40.
  • connection section in several layers makes it possible to limit, at each of these layers, the cantilevered surface or without any other support than the volume of unsolidified powder located below, thus limiting the subsidence phenomenon.
  • the cantilevered surface encountered by the scraper will be less, and the vibrations generated on the latter will therefore be limited. Consequently, this inclination makes it possible to limit or even eliminate the presence of a jump on the final part, thus improving the surface condition of the latter.
  • the part to be manufactured is axisymmetric around the central axis.
  • connection section extends along an arc of a circle centered around the central axis.
  • connection section between these inclined walls has a circular shape around the central axis of the piece.
  • the inclination of the part makes it possible, during manufacture, to form this connection section in several layers, in other words, to close the circular gap existing between the two walls, in several passages of the scraper.
  • the step of orienting the digital model comprises the addition to the digital model of a wedge of inclination between a horizontal construction plane and a plane comprising a lower end of the part to be manufactured. , so as to tilt the central axis by the angle p with respect to the vertical construction direction.
  • construction plane is meant a plane orthogonal to the construction direction and substantially parallel to the construction plate. Tilting the plane comprising the lower end of the part to be manufactured with respect to the horizontal construction plane, by means of the tilting wedge, makes it possible to tilt the whole of the part by an angle 0, without modifying its geometry.
  • the tilt wedge is made of the same material as the part to be manufactured, during additive manufacturing.
  • the tilt wedge is an addition of material to the lower end of the part, making it possible, during manufacture, to orient the central axis of the part at an angle 0 relative to construction direction. It is therefore possible to improve the surface condition of the final part by simply adding material below the part, without modifying its overall geometry.
  • the tilt wedge is configured such that, in the plane comprising the lower end of the workpiece, a first radial end of the workpiece has an elevation £ with respect to at a second radial end opposite the first radial end.
  • the elevation £, allowing the part to be tilted at an angle P, is low, preferably from a few tenths of a millimeter to 20 mm for example. It is therefore possible to improve the surface condition of the final part by simply adding a small quantity of material below the part, thus limiting in particular the costs incurred.
  • the part to be manufactured comprises a substantially cylindrical outer casing, the outer casing comprising the lower end and the first and the second radial end, the first and the second radial end being diametrically opposite the one relative to the other.
  • substantially cylindrical it is understood that the inner envelope has the shape of a cylinder, or a shape similar to that of a cylinder, despite the presence of local irregularities, for example local thinnings of its section or the presence of fastening means. It is thus possible to tilt the part by the angle 0 by simply raising a radial end of the external envelope by the height s.
  • £ Dxarctan(P), where D is the diameter of the external envelope of the part to be manufactured.
  • the angle P can be predetermined according to the number of layers desired, necessary to connect the two inclined walls with respect to each other.
  • the method comprises, after the manufacturing step, a step of removing the tilting wedge, in which the tilting wedge having been used to tilt the part during manufacturing of it is removed in order to obtain the final piece.
  • the tilt wedge is thus a temporary alteration of the geometry of the part, serving only to tilt the central axis of the latter during manufacture. Once the inclination wedge has been removed, the part obtained thus has the desired geometry, the surface finish of the final part being also improved.
  • the tilt wedge is removed by machining.
  • a radial end of the lower end of the part obtained is machined over a height corresponding to the elevation s, to remove the portion corresponding to the tilt wedge, in other words to flatten and level the lower end of the room.
  • the central axis of the part is vertical, and is no longer inclined.
  • the part to be manufactured is a turbojet engine bearing support.
  • Figure 1 is a side view of a first example of a digital model of a part to be manufactured by the method of the invention
  • Figure 2 is a sectional view of the model of Figure 1, along a section plane A,
  • Figure 3 shows a detailed view of the sectional view of Figure 2, illustrating a connection section between two inclined walls of the part to be manufactured
  • FIG. 4A-4B Figures 4A and 4B represent a top view of the part of Figure 3, with two successive layers of additive manufacturing,
  • Figure 5 represents in a simplified way the model of figure 1, during the stage of orientation of the digital model of the part,
  • FIG. 6A-6D Figures 6A to 6D show, in a top view of the part, the formation of a connection section between two inclined walls, at successive layers of additive manufacturing,
  • Figure 7 is a diagram representing the different steps of the method of the invention
  • Figure 8 is a side view of a second example of a digital model of a part to be manufactured by the method of the invention
  • Figure 9 shows an overview of an additive manufacturing device by selective melting of powder beds.
  • the direction of construction Z is the direction in which the part is built, that is, in which the powder layers, or build layers, are stacked on top of each other.
  • the construction direction Z is therefore a direction orthogonal to the construction plane P, including in particular the construction plate, on which the part is intended to be manufactured.
  • the terms "axial”, “radial”, “lateral”, “interior”, “exterior”, “above” or “below” and their derivatives are defined with respect to the central axis X of part 1 to be manufactured.
  • the part to be manufactured is a bearing support, intended to be used in a turbomachine engine, in particular at the level of the engine exhaust casing.
  • the turbomachine output bearing support can in particular support the bearing of the rotatable shaft coupling the high pressure compressor and a high pressure turbine.
  • Figure 1 shows a side view of the part. More specifically, Figure 1 is a side view of the digital model 1 of the part to be manufactured. In the rest of the presentation, for convenience, the digital model of the part will simply be called "part 1".
  • Part 1 is axisymmetric around a central axis X.
  • the construction plane P corresponds to a horizontal plane, and represents the construction plate on which part 1 is intended to be manufactured.
  • a section plane A includes the central axis X, and is perpendicular to the construction plane P.
  • Figure 2 shows a sectional side view of the part 1 illustrated in Figure 1, in the section plane A, making it possible to illustrate various elements constituting the part 1 .
  • Exhibit 1 notably includes a external envelope 10 cylindrical, or substantially cylindrical.
  • a lower end 12 of the outer casing 10 is included in a plane B.
  • a flange 20, of frustoconical shape, is fixed to the outer casing 10, inside the latter.
  • the flange 20 is configured to carry, inside it, a plurality of support portions 30, 40, 50, each having a cylindrical internal face. The diameters of each of these cylindrical internal faces are different from each other.
  • These support portions 30, 40, 50 are intended to support rolling bearings making it possible to guide the shafts of the turbojet engine in rotation.
  • each of these elements is axisymmetric around the central axis X.
  • Each of the junction portions 32, 42 , 52 is connected to an internal face of the flange 20 at a connection zone, the connection zones being located by the circles in FIG. 2.
  • the wall of the flange 20 is inclined with respect to the central axis X, at an angle of between 40° and 60° for example.
  • junction portions 32, 42, 52 are also inclined with respect to the central axis X, at an angle opposite to that of the wall of the flange 20, and comprised between 40° and 60° for example.
  • each of the junction portions 32, 42, 52 is inclined with respect to the wall of the flange 20.
  • Figure 3 shows a detailed view of the part of Figure 2, at the connection between the junction portion 42, and the flange 20.
  • the view of FIG. 3 represents the part 1 during additive manufacturing, just after the deposition and melting of the layer of powder during which the connection section S is formed.
  • the connecting section S is the first layer of material making it possible to fill in the gap I existing between the two walls at the previous layer (FIG. 4A) and to make the junction between the connecting portion 42 and the flange 20.
  • the connecting section connection S is included in a connection plane R perpendicular to the central axis X. Furthermore, the connecting section S extends in an arc of a circle around the central axis X.
  • FIG. 4A represents a view from above of the section Sn between the junction portion 42 and the flange 20 at a stage n, that is to say at a layer n of the additive manufacturing, just before the material for connecting said junction portion 42 and said flange 20, is formed.
  • the actual connection section does not yet exist, and the junction portion 42 and said flange 20 are spaced radially by a thin gap I, between a few hundredths of a millimeter to 1 mm. approximately, for example 0.4 mm.
  • FIG. 4B represents the connection section Sn+1 between the junction portion 42 and the flange 20 at a step n+1, that is to say at an n+1 layer of additive manufacturing, in which the material for connecting said junction portion 42 and said flange 20 is formed.
  • a single layer is therefore necessary (layer n+1) to close the gap I existing between the junction portion 42 and the flange 20 at layer n.
  • the material making it possible to close this interstice I is not formed on any existing layer, other than the unfused powder arranged below.
  • the material of none of the layers formed in the previous steps makes it possible to support the connection section Sn+1 during its formation.
  • the connecting section Sn+1 is formed from the same material as the connecting portion 42 and said flange 20, the hatchings representing the connecting section Sn+1 in FIG. 4B are different from those of the walls 20, 42, indicating the presence of local subsidence on this section.
  • a first step makes it possible to provide a digital model of the part 1 to be manufactured (step S1), described previously.
  • a step of orientation of this digital model is then carried out (step S2).
  • a tilt wedge 80 is added to the digital model, so as to be placed, during the manufacture of the part 1, between the horizontal construction plane P, on which the part 1 is manufactured, and the plane B comprising the lower end 12 of the part 1, more precisely of the outer casing 10.
  • the lower end 12 of the outer casing 10 of part 1 does not rest directly on the construction plane P, given the presence of the tilt wedge 80 inserted between the plane B and the construction plane P.
  • the tilt wedge 80 comprises a first end 81 intended to rest horizontally on the construction plane P, and a second end 82 inclined with respect to the first end 81.
  • the lower end 12 of the outer casing 10 rests on the second end 82 of the tilt wedge 80, such that the part 1 itself has an inclination with respect to the construction plane P.
  • external casing 10 having a cylindrical shape with an X axis
  • the inclination wedge 80 itself has a cylindrical shape with an Z axis, the top of which (the second end 82) is inclined with respect to the base (the first end 81).
  • the tilt wedge 80 has the shape of an inclined ramp. Given this configuration, the presence of the tilt wedge 80 makes it possible to tilt the plane B comprising the lower end 12 of the outer envelope 10 of the part 1, by an angle P with respect to the construction plane P. Therefore, the central axis X is also inclined by an angle P with respect to the construction direction Z.
  • the angle of inclination ⁇ and the height of elevation ⁇ may vary depending on the diameter D of the part 1 to be manufactured. For example, for a diameter D of 400 mm, £ can be between 0.5 and 5 mm, and P can be between 0.1° and 1°.
  • the inclination wedge 80 is first manufactured, layer by layer, on the construction plate extending in the construction plane P, and the part 1 is manufactured in the continuity of the inclination wedge 80.
  • the tilt wedge 80 and the part 1 form one and the same part, and are formed from the same material.
  • connection plane R comprising the connection section S between the junction portion 42 and the flange 20
  • P the connection plane
  • Figures 6A to 6D illustrate the formation of the connection section S between the junction portion 42 and the flange 20 during additive manufacturing. Given the inclination of the connection plane R, several layers are necessary to form this connection section S, in other words, to fill the gap I existing between the junction portion 42 and the flange 20 at this stage. of the manufacture of the part 1 .
  • Figure 6A illustrates a connection section Sn to an n-layer of additive manufacturing.
  • Figure 6B illustrates a connecting section Sn+1 to the next n+1 layer of additive manufacturing. Given the inclination of the connection plane R, the portion of the connection section Sn+1 formed at this layer n+1 can be supported, at least in part, on the material already formed during the previous layer n.
  • Fig. 6C illustrates a section connecting Sn+2 to layer n+2
  • Fig. 6D illustrates a section of Sn+3 connection to the next n+3 layer of additive manufacturing, each surface formed in one layer being able to rest on the surface formed in the previous layer.
  • the number of layers necessary to completely form the connection section S is between 10 and 40.
  • the angle of inclination p and the elevation height £ are determined in such a way that the number of layers necessary to completely form the connecting section S is included in this interval.
  • connection section S between the junction portion 42 and the flange 20 relates to the connection section S between the junction portion 42 and the flange 20. Nevertheless, this description is of course valid for the other surfaces of connection concerned by the problem described, in particular the connection sections S between the junction portion 32 and 52, and the flange 20.
  • step S4 the tilting wedge 80 having made it possible to tilt part 1 during manufacture is removed.
  • This removal can be carried out by machining, for example, by removing the quantity of material corresponding to the dimensions of the tilt wedge 80, thus making it possible to obtain the final part 1 having the desired dimensions, and corresponding to the digital model existing before the orientation step S2, in which the tilt wedge 80 had been added.
  • Figure 8 shows a digital model of a second example of part 1 'to be manufactured, on which the method according to the invention can be applied.
  • the part 1′ to be manufactured is a bearing support of the SP5 NMA type, intended to be used in a turbojet engine, in particular at the level of the exhaust casing of an engine of the UHBR DD (“Ultra High Bypass Ratio Direct Drive”).
  • UHBR DD Ultra High Bypass Ratio Direct Drive

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Abstract

Procédé de fabrication de pièce aéronautique par fabrication additive, la pièce à fabriquer s'étendant autour d'un axe central (X) et comprenant au moins deux parois (20, 42) inclinées l'une par rapport à l'autre et raccordées entre elles par l'intermédiaire d'au moins une section de raccordement (S) comprise dans un plan de raccordement (R) perpendiculaire à l'axe central (X), le procédé comprenant: - la fourniture d'un modèle numérique (1) de la pièce à fabriquer, - l'orientation du modèle numérique (1) par rapport à une direction de construction (Z) verticale de la pièce de manière à ce que l'axe central (X) de la pièce présente un angle β compris entre 0,1° et 1°, de préférence compris entre 0,3° et 0,8° par rapport à la direction de construction (Z), - fabrication de la pièce par fabrication additive à partir du modèle numérique (1) obtenu à l'étape d'orientation.

Description

Description
Titre de l'invention : PROCEDE AMELIORE DE FABRICATION DE PIECE PAR FABRICATION ADDITIVE
Domaine Technique
[0001 ] Le présent exposé concerne un procédé de fabrication de pièce par fabrication additive permettant notamment d’améliorer l’état de surface des pièces obtenues. Un tel procédé de fabrication additive est particulièrement adapté pour fabriquer des pièces complexes, à destination notamment du domaine aéronautique.
Technique antérieure
[0002] Il est désormais connu, dans le domaine aéronautique notamment, d’utiliser des méthodes de fabrication additive pour la réalisation de certaines pièces dont la géométrie est fine ou complexe.
[0003] Un exemple classique de fabrication additive est la fabrication par fusion ou frittage de particules de poudre au moyen d’un faisceau de haute énergie. Parmi ces faisceaux de haute énergie, on peut mentionner notamment le faisceau laser et le faisceau d’électrons.
[0004] Par "fusion sélective par laser", en anglais "Selective Laser Melting" (SLM), également connu sous le nom de procédé « Laser Beam Melting » (LBM), on entend un procédé dont les caractéristiques principales sont rappelées ci- après, en référence à la figure 9 illustrant un dispositif classique de fabrication de pièce par fusion sélective ou frittage sélectif de lits de poudre au moyen d’un faisceau laser.
[0005] On dépose, par exemple à l’aide d’un outil d’étalement 120 (par exemple un rouleau, ou un racleur), une première couche 110a de poudre d'un matériau sur un plateau de construction 121 (il peut s’agir d’un plateau seul ou surmonté d’un support massif, d’une partie d’une autre pièce ou d’une grille support utilisée pour faciliter la construction de certaines pièces). [0006] Cette poudre est transvasée depuis un bac d’alimentation 122 lors d’un mouvement aller du rouleau 120 puis elle est raclée, et éventuellement légèrement compactée, lors d’un (ou de plusieurs) mouvement(s) de retour du rouleau 120. La poudre est composée de particules 1 1 1. L’excédent de poudre est récupéré dans un bac de recyclage 123 situé de façon adjacente au bac de construction 124 dans lequel se déplace verticalement le plateau de construction 121.
[0007] On utilise également un générateur 130 de faisceau laser 131 , et un système de pilotage 132 apte à diriger ce faisceau 131 sur n'importe quelle région du plateau de construction 121 de façon à balayer n'importe quelle région d'une couche de poudre préalablement déposée. La mise en forme du faisceau laser 131 et la variation de son diamètre sur le plan focal se font respectivement au moyen d’un dilatateur de faisceau ou système de focalisation 133 et d’un « Beam Expander » 134, l’ensemble constituant le système optique.
[0008] Ensuite, on porte une région de cette première couche 1 10a de poudre, par balayage avec un faisceau laser 131 , à une température supérieure à la température de fusion de cette poudre.
[0009] Ce type de procédé de fabrication additive peut utiliser n'importe quel faisceau de haute énergie à la place du faisceau laser 131 , et notamment un faisceau d’électrons, tant que ce faisceau est suffisamment énergétique pour fondre les particules de poudre et une partie du matériau sur lequel les particules reposent.
[0010] Ce balayage du faisceau est effectué par exemple par une tête galvanométrique faisant partie d’un système de pilotage 132. Par exemple ce système de pilotage comprend au moins un miroir 135 orientable sur lequel le faisceau laser 131 se réfléchit avant d'atteindre une couche de poudre dont chaque point de la surface se trouve située toujours à la même hauteur par rapport à la lentille de focalisation, contenue dans le système de focalisation 134, la position angulaire de ce miroir étant pilotée par une tête galvanométrique pour que le faisceau laser balaye au moins une région de la première couche de poudre, et suive ainsi un profil de pièce préétabli. Pour ce faire, la tête galvanométrique est commandée selon les informations contenues dans la base de données de l’outil informatique utilisé pour la conception et la fabrication assistées par ordinateur de la pièce à fabriquer.
[0011 ] Ainsi, les particules de poudre 1 1 1 de cette région de la première couche 100a sont fondues et forment un premier élément 112a d'un seul tenant, solidaire avec le plateau de construction 121. A ce stade, on peut également balayer avec le faisceau laser plusieurs régions indépendantes de cette première couche pour former, après fusion et solidification de la matière, plusieurs premiers éléments 120a disjoints les uns des autres.
[0012] On abaisse le plateau de construction 121 d’une hauteur correspondant à l’épaisseur de la première couche de poudre 1 10a (20 à 100 pm et en général de 30 à 50 |im).
[0013] On dépose ensuite une deuxième couche 1 10b de poudre sur la première couche 1 10a et sur ce premier élément d’un seul tenant ou consolidé 1 12a, puis on chauffe par exposition au faisceau laser 131 une région de la deuxième couche 1 10b qui est située partiellement ou complètement au-dessus de ce premier élément d’un seul tenant ou consolidé 1 12a dans le cas illustré à la figure 9, de telle sorte que les particules de poudre de cette région de la deuxième couche 1 10b sont fondues avec au moins une partie de l’élément 1 12a et forment un deuxième élément d’un seul tenant ou consolidé 1 12b, l’ensemble de ces deux éléments 1 12a et 1 12b formant, dans le cas illustré à la figure 9, un bloc d'un seul tenant.
[0014] Une telle technique de fabrication additive assure donc un excellent contrôle de la géométrie de la pièce à fabriquer et permet de réaliser des pièces possédant une grande complexité.
[0015] Toutefois, lors de la réalisation de pièces à géométrie complexe, notamment des pièces cylindriques telles que des supports de paliers, certaines parois de la pièce sont inclinées les unes par rapport aux autres, et sont raccordées entre elles au niveau d’une zone de raccordement courbe, par exemple en arc de cercle. Bien que la section de raccordement entre ces parois soit fine dans la direction radiale, la surface occupée par cette section peut être importante dans la mesure où elle peut s’étendre sur toute la circonférence de la pièce. Or, lors de la fusion de la couche permettant de raccorder ces parois entre elles, la section de raccordement se retrouve dans une configuration
« downskin >>, c’est-à-dire momentanément en fort porte-à-faux, ou même sans aucun autre maintien que le volume de poudre non solidifiée situé au-dessous, et présentent donc un risque d’affaissement ou d’effondrement. Cette configuration « downskin » implique en outre des paramètres différents que les paramètres utilisés pour les couches précédentes, dites couches de cœur standards.
[0016] Par conséquent, au moment de la mise en couche, lors du passage du racleur (ou rouleau), la présence de cet affaissement impliquant une irrégularité et s’étendant sur toute la section de raccordement, crée un effet « mur » entraînant une légère vibration du racleur. Cette vibration peut donner naissance à un ressaut sur la surface adjacente de la pièce, notamment la peau extérieure, et donc à un défaut de surface. Ce défaut, pouvant être caractérisé par microscopie optique 3D, peut se traduire par un ressaut pouvant atteindre une hauteur de l’ordre de 250pm, dans le cas d’une épaisseur de couche de 40pm.
[0017] Ces défauts peuvent être problématiques dans la mesure où ils sont difficiles à retirer, notamment sur les surfaces complexes des pièces évoquées ci-dessus. De plus, ils peuvent être à l’origine de concentrations de contraintes locales qui peuvent être néfastes d’un point de vue du dimensionnement de la pièce.
[0018] Il existe donc un réel besoin pour un procédé de fabrication de pièce par fabrication additive, permettant de s’affranchir au moins en partie des inconvénients précités, et ainsi d’améliorer l’état de surface des pièces obtenues.
Exposé de l’invention
[0019] Le présent exposé concerne un procédé de fabrication de pièce aéronautique par fabrication additive, la pièce à fabriquer s’étendant autour d’un axe central et comprenant au moins deux parois inclinées l’une par rapport à l’autre et raccordées entre elles par l’intermédiaire d’au moins une section de raccordement comprise dans un plan de raccordement perpendiculaire à l’axe central, le procédé comprenant:
- la fourniture d’un modèle numérique de la pièce à fabriquer, - l’orientation du modèle numérique par rapport à une direction de construction verticale de la pièce de manière à ce que l’axe central de la pièce présente un angle P compris entre 0,1 ° et 1 °, de préférence compris ertre 0,3° et 0,8° par rapport à la direction de construction,
- fabrication de la pièce par fabrication additive à partir du modèle numérique obtenu à l’étape d’orientation.
[0020] Dans le présent exposé, par direction de construction, on comprend la direction dans laquelle la pièce est construite, c’est-à-dire dans laquelle les couches de poudre, ou couches de fabrication, sont empilées les unes sur les autres. Par exemple, lorsque la pièce est fabriquée sur un plateau de construction, la direction de construction correspond à une direction orthogonale audit plateau de construction, et est donc verticale.
[0021] De plus, dans le présent exposé, les termes « axial », « radial », « intérieur », « extérieur », « circonférentiel » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe central de la pièce. Les termes « au-dessus » et « au-dessous » s’entendent suivant la direction de construction.
[0022] L’ensemble des éléments constituant la pièce, notamment les deux parois inclinées l’une par rapport à l’autre, sont fabriquées en un bloc et en un même matériau par fabrication additive. La « section de raccordement » entre les deux parois inclinées l’une par rapport à l’autre est comprise comme étant, au cours de la fabrication additive, la première couche de matière permettant de faire la jonction entre ces deux parois.
[0023] En d’autres termes, à une couche n de la fabrication additive, les deux parois sont espacées l’une de l’autre par un mince interstice. La couche n+1 suivante permet de déposer et fusionner la matière permettant de combler cet interstice et ainsi de raccorder les deux parois entre elles. Ainsi, la section de raccordement est la portion de cette couche n+1 permettant de combler cet interstice existant à la couche n. Cette section de raccordement s’étend donc radialement selon une dimension correspondant à la largeur de l’interstice, et circonférentiellement autour de l’axe central, lorsque la section de raccordement est courbe. [0024] Dès lors que cette section de raccordement est formée à la couche n+1 , les couches ultérieures sont formées d’un seul tenant, en prenant appui notamment sur cette section de raccordement, pour former la zone de jonction entre les deux parois. Néanmoins, la première couche permettant de joindre ces parois, c’est-à-dire la section de raccordement, ne repose sur aucune couche solide, autre que le volume de poudre non solidifiée situé au-dessous.
[0025] Selon le présent exposé, le fait d’incliner d’un angle P l’axe central de la pièce par rapport à la direction de construction lors de l’étape d’orientation du modèle permet d’incliner également de ce même angle 0 le plan de raccordement comprenant la section de raccordement. Les angles 0 d’inclinaisons définis ci-dessus sont suffisants pour permettre de former la section de raccordement non pas en une couche, mais en plusieurs couches, autrement dit en plusieurs passages du racleur. De préférence, le nombre de couches nécessaires pour former la section de raccordement est compris entre 10 et 40.
[0026] Le fait de former la section de raccordement en plusieurs en couches permet de limiter, à chacune de ces couches, la surface en porte-à-faux ou sans aucun autre maintien que le volume de poudre non solidifiée situé au-dessous, limitant ainsi le phénomène d’affaissement. Ainsi, à chaque passage du racleur nécessaire à la formation de la section de raccordement, la surface en porte-à- faux rencontrée par le racleur sera moindre, et les vibrations engendrées sur ce dernier seront donc limitées. Par conséquent, cette inclinaison permet de limiter, voire supprimer la présence de ressaut sur la pièce finale, améliorant ainsi l’état de surface de cette dernière.
[0027] Dans certains modes de réalisation, la pièce à fabriquer est axisymétrique autour de l’axe central.
[0028] Dans certains modes de réalisation, la section de raccordement s’étend selon un arc de cercle centré autour de l’axe central.
[0029] Compte tenu de cette forme, la plupart des éléments constituant la pièce, notamment les parois inclinées entre elles, sont également axisymétriques. Par conséquent, la section de raccordement entre ces parois inclinées présente une forme circulaire autour de l’axe central de la pièce. L’inclinaison de la pièce permet, au cours de la fabrication, de former cette section de raccordement en plusieurs couches, en d’autres termes, de refermer l’interstice circulaire existant entre les deux parois, en plusieurs passages du racleur.
[0030] Dans certains modes de réalisation, l’étape d’orientation du modèle numérique comprend l’ajout au modèle numérique d’une cale d’inclinaison entre un plan de construction horizontal et un plan comprenant une extrémité inférieur de la pièce à fabriquer, de manière à incliner l’axe central de l’angle p par rapport à la direction de construction verticale.
[0031] On entend par plan de construction un plan orthogonal à la direction de construction et sensiblement parallèle au plateau de construction. Le fait d’incliner le plan comprenant l’extrémité inférieur de la pièce à fabriquer par rapport au plan de construction horizontal, par l’intermédiaire de la cale d’inclinaison, permet d’incliner l’ensemble de la pièce d’un angle 0, sans modifier la géométrie de celle-ci.
[0032] Dans certains modes de réalisation, la cale d’inclinaison est fabriquée en un même matériau que la pièce à fabriquer, au cours de la fabrication additive.
[0033] En d’autres termes, la cale d’inclinaison est un ajout de matière à l’extrémité inférieure de la pièce, permettant, au cours de la fabrication, d’orienter l’axe central de la pièce d’un angle 0 par rapport à la direction de construction. Il est donc possible d’améliorer l’état de surface de la pièce finale par un simple ajout de matière au-dessous de la pièce, sans modifier la géométrie globale de celle-ci.
[0034] Dans certains modes de réalisation, la cale d’inclinaison est configurée de telle sorte que, dans le plan comprenant l’extrémité inférieur de la pièce à fabriquer, une première extrémité radiale de la pièce à fabriquer présente une élévation £ par rapport à une deuxième extrémité radiale opposée à la première extrémité radiale.
[0035] L’élévation £, permettant d’incliner la pièce d’un angle P, est faible, de préférence de quelques dixièmes de millimètres à 20 mm par exemple. Il est donc possible d’améliorer l’état de surface de la pièce finale par un simple ajout d’une faible quantité de matière au-dessous de la pièce, limitant ainsi notamment les coûts engendrés.
[0036] Dans certains modes de réalisation, la pièce à fabriquer comprend une enveloppe externe sensiblement cylindrique, l’enveloppe externe comprenant l’extrémité inférieure et la première et la deuxième extrémité radiale, la première et la deuxième extrémité radiale étant diamétralement opposée l’une par rapport à l’autre.
[0037] Par « sensiblement cylindrique >>, on comprend que l’enveloppe interne présente la forme d’un cylindre, ou une forme similaire à celle d’un cylindre, malgré la présence d’irrégularités locales, par exemple des amincissements locaux de sa section ou la présence de moyens de fixation. Il est ainsi possible d’incliner la pièce de l’angle 0 en élevant simplement une extrémité radiale de l’enveloppe externe de la hauteur s.
[0038] Dans certains modes de réalisation, £ = Dxarctan(P), où D est le diamètre de l’enveloppe externe de la pièce à fabriquer.
[0039] Il est ainsi possible, pour une valeur D donnée de diamètre de l’enveloppe externe, et donc de diamètre de la pièce, de déterminer la valeur d’élévation £ nécessaire, pour obtenir une inclinaison 0 prédéterminée. On notera que l’angle P peut être prédéterminé en fonction du nombre de couches souhaitées, nécessaires pour raccorder les deux parois inclinées l’une par rapport à l’autre.
[0040] Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend, après l’étape de fabrication, une étape d’enlèvement de la cale d’inclinaison, dans laquelle la cale d’inclinaison ayant servi à incliner la pièce au cours de la fabrication de celle-ci est enlevée afin d’obtenir la pièce finale.
[0041] La cale d’inclinaison est ainsi une altération temporaire de la géométrie de la pièce, servant uniquement à incliner l’axe central de celle-ci au cours de la fabrication. La pièce obtenue présente ainsi, une fois la cale d’inclinaison enlevée, la géométrie souhaitée, l’état de surface de la pièce finale étant par ailleurs amélioré.
[0042] Dans certains modes de réalisation, l’enlèvement de la cale d’inclinaison est réalisé par usinage. [0043] En d’autres termes, une extrémité radiale de l’extrémité inférieure de la pièce obtenue est usinée sur une hauteur correspondant à l’élévation s, pour enlever la portion correspondant à la cale d’inclinaison, autrement dit pour aplanir et niveler l’extrémité inférieure de la pièce. De cette façon, après usinage, lorsque l’extrémité inférieure de la pièce est posée sur un support horizontal, l’axe central de la pièce se trouve à la verticale, et n’est plus incliné.
[0044] Dans certains modes de réalisation, la pièce à fabriquer est un support de palier de turboréacteur.
Brève description des dessins
[0045] L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :
[0046] [Fig. 1] La figure 1 est une vue latérale d’un premier exemple d’un modèle numérique de pièce à fabriquer par le procédé de l’invention,
[0047] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en coupe du modèle de la figure 1 , selon un plan de coupe A,
[0048] [Fig. 3] La figure 3 représente une vue détaillée de la vue en coupe de la figure 2, illustrant une section de raccordement entre deux parois inclinées de la pièce à fabriquer,
[0049] [Fig. 4A-4B] Les figures 4A et 4B représentent une vue de dessus de la pièce de la figure 3, à deux couches successives de la fabrication additive,
[0050] [Fig. 5] La figure 5 représente de manière simplifiée le modèle de la figure 1 , lors de l’étape d’orientation du modèle numérique de la pièce,
[0051] [Fig. 6A-6D] Les figures 6A à 6D représentent, dans une vue de dessus de la pièce, la formation d’une section de raccordement entre deux parois inclinées, à des couches successives de la fabrication additive,
[0052] [Fig. 7] La figure 7 est un diagramme représentant les différentes étapes du procédé de l’invention, [0053] [Fig. 8] La figure 8 est une vue latérale d’un deuxième exemple d’un modèle numérique de pièce à fabriquer par le procédé de l’invention,
[0054] [Fig. 9] La figure 9 représente une vue d'ensemble d'un dispositif de fabrication additive par fusion sélective de lits de poudre.
Description des modes de réalisation
[0055] Un premier exemple d’un mode de réalisation de l’invention va être exposé dans la suite de la description, en référence aux figures 1 à 7. On notera que dans la suite de l’exposé, la direction de construction Z est la direction dans laquelle la pièce est construite, c’est-à-dire dans laquelle les couches de poudre, ou couches de fabrication, sont empilées les unes sur les autres. La direction de construction Z est donc une direction orthogonale au plan de construction P, comprenant notamment le plateau de construction, sur lequel la pièce est destinée à être fabriquée. De plus, dans la suite de l’exposé, les termes « axial », « radial », «latéral», « intérieur », « extérieur », « dessus » ou « dessous » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe central X de la pièce 1 à fabriquer.
[0056] Dans cet exemple, la pièce à fabriquer est un support de palier, destiné à être utilisé dans un moteur de turbomachine, notamment au niveau du carter d’échappement du moteur. Le support de palier de sortie de turbomachine peut notamment supporter le palier de l’arbre mobile en rotation couplant le compresseur haute pression et une turbine haute pression. La figure 1 représente une vue latérale de la pièce. Plus précisément, la figure 1 est une vue latérale du modèle numérique 1 de la pièce à fabriquer. Dans la suite de l’exposé, par commodité, le modèle numérique de la pièce sera simplement nommé « la pièce 1 ». La pièce 1 est axisymétrique autour d’un axe central X. Le plan de construction P correspond à un plan horizontal, et représente le plateau de construction sur lequel la pièce 1 est destinée à être fabriquée.
[0057] Un plan de coupe A comprend l’axe central X, et est perpendiculaire au plan de construction P. La figure 2 représente une vue latérale en coupe de la pièce 1 illustrée sur la figure 1 , dans le plan de coupe A, permettant d’illustrer différents éléments constituant la pièce 1 . La pièce 1 comprend notamment une enveloppe externe 10 cylindrique, ou sensiblement cylindrique. Une extrémité inférieure 12 de l’enveloppe externe 10 est comprise dans un plan B.
[0058] Une bride 20, de forme tronconique est fixée à l’enveloppe externe 10, à l’intérieur de celle-ci. La bride 20 est configurée pour porter, à l’intérieur de celle- ci, une pluralité de portions de supports 30, 40, 50, présentant chacun une face interne cylindrique. Les diamètres de chacune de ces faces internes cylindriques sont différents les uns des autres. Ces portions de support 30, 40, 50 sont destinées à supporter des paliers de roulement permettant de guider en rotation des arbres du turboréacteur.
[0059] Ces portions de support 30, 40, 50 sont chacune portée par la bride 20, par l’intermédiaire d’une portion de jonction 32, 42, 52 respectivement. On notera que chacun de ces éléments (la bride 20, les portions de support 30, 40, 50, les portions de jonction 32, 42, 52) est axisymétrique autour de l’axe central X. Chacune des portions de jonction 32, 42, 52 est reliée à une face interne de la bride 20 au niveau d’une zone de raccordement, les zones de raccordement étant localisées par les cercles sur la figure 2. La paroi de la bride 20 est inclinée par rapport à l’axe central X, d’un angle compris entre 40° et 60° par exemple. Les parois des portions de jonction 32, 42, 52 sont également inclinées par rapport à l’axe central X, d’un angle opposé à celui de la paroi de la bride 20, et compris entre 40° et 60° par exemple. Ainsi, chacui® des portions de jonction 32, 42, 52 est inclinée par rapport à la paroi de la bride 20.
[0060] La figure 3 représente une vue détaillée de la pièce de la figure 2, au niveau du raccordement entre la portion de jonction 42, et la bride 20. Un cylindre creux de fixation 22, permettant de fixer la pièce 1 à un élément du turboréacteur, est également visible. La vue de la figure 3 représente la pièce 1 au cours de la fabrication additive, juste après le dépôt et la fusion de la couche de poudre au cours de laquelle la section de raccordement S est formée. La section de raccordement S est la première couche de matière permettant de combler l’interstice I existant entre les deux parois à la couche précédente (figure 4A) et de faire la jonction entre la portion de jonction 42 et la bride 20. La section de raccordement S est comprise dans un plan de raccordement R perpendiculaire à l’axe central X. Par ailleurs, la section de raccordement S s’étend en arc de cercle autour de l’axe central X.
[0061 ] La figure 4A représente une vue du dessus de la section Sn entre la portion de jonction 42 et la bride 20 à une étape n, c’est-à-dire à une couche n de la fabrication additive, juste avant que la matière permettant de relier ladite portion de jonction 42 et ladite bride 20, ne soit formée. En d’autres termes, à ce stade, la section de raccordement proprement dite n’existe pas encore, et la portion de jonction 42 et ladite bride 20 sont espacées radialement par un mince interstice I, compris entre quelques centièmes de millimètres à 1 mm environ, par exemple 0,4 mm.
[0062] La figure 4B représente la section de raccordement Sn+1 entre la portion de jonction 42 et la bride 20 à une étape n+1 , c’est-à-dire à une couche n+1 de la fabrication additive, dans laquelle la matière permettant de relier ladite portion de jonction 42 et ladite bride 20 est formée. En l’absence d’orientation du modèle, une seule couche est donc nécessaire (la couche n+1 ) pour refermer l’interstice I existant entre la portion de jonction 42 et la bride 20 à la couche n. Selon cette configuration, la matière permettant de refermer cet interstice I n’est formée sur aucune couche existante, autre que la poudre non fusionnée disposée en- dessous. En d’autres termes, la matière d’aucune des couches formées aux étapes précédentes ne permet de supporter la section de raccordement Sn+1 au cours de sa formation. Bien que la section de raccordement Sn+1 soit formée en un même matériau que la portion de jonction 42 et ladite bride 20, les hachures représentant la section de raccordement Sn+1 sur la figure 4B sont différentes de celles des parois 20, 42, indiquant la présence d’un affaissement local sur cette section.
[0063] Le procédé selon l’invention décrit ci-dessous permet de pallier cet inconvénient.
[0064] Une première étape permet de fournir un modèle numérique de la pièce 1 à fabriquer (étape S1 ), décrite précédemment. Une étape d’orientation de ce modèle numérique est ensuite réalisée (étape S2). [0065] Au cours de cette étape, une cale d’inclinaison 80 est ajoutée au modèle numérique, de manière à être disposée, au cours de la fabrication de la pièce 1 , entre le plan horizontal de construction P, sur lequel la pièce 1 est fabriquée, et le plan B comprenant l’extrémité inférieure 12 de la pièce 1 , plus précisément de l’enveloppe externe 10. En d’autres termes, au cours de la fabrication, l’extrémité inférieure 12 de l’enveloppe externe 10 de la pièce 1 ne repose pas directement sur le plan de construction P, compte tenu de la présence de la cale d’inclinaison 80 intercalée entre le plan B et le plan de construction P.
[0066] La cale d’inclinaison 80 comprend une première extrémité 81 destinée à reposer horizontalement sur le plan de construction P, et une deuxième extrémité 82 inclinée par rapport à la première extrémité 81 . L’extrémité inférieure 12 de l’enveloppe externe 10 repose sur la deuxième extrémité 82 de la cale d’inclinaison 80, de telle sorte que la pièce 1 présente elle-même une inclinaison par rapport au plan de construction P. Par ailleurs, l’enveloppe externe 10 ayant une forme cylindrique d’axe X, la cale d’inclinaison 80 présente elle-même une forme cylindrique d’axe Z, dont le sommet (la deuxième extrémité 82), est incliné par rapport à la base (la première extrémité 81 ).
[0067] Selon une vue latérale de la pièce 1 (figure 5), la cale d’inclinaison 80 présente la forme d’une rampe inclinée. Compte tenu de cette configuration, la présence de la cale d’inclinaison 80 permet d’incliner le plan B comprenant l’extrémité inférieure 12 de l’enveloppe externe 10 de la pièce 1 , d’un angle P par rapport au plan de construction P. Par conséquent, l’axe central X est également incliné d’un angle P par rapport à la direction de construction Z.
[0068] Selon cette configuration, une première extrémité radiale 14 de la pièce 1 , dans le plan B comprenant l’extrémité inférieure 12, est surélevée d’une hauteur d’élévation £ par rapport à une deuxième extrémité radiale 16, diamétralement opposée à la première extrémité radiale 14, de telle sorte que £ = Dxarctan(P), où D est le diamètre de l’enveloppe externe 10, en particulier de l’extrémité inférieure 12 de la pièce 1 à fabriquer. L’angle d’inclinaison 0, et la hauteur d’élévation £ peuvent varier en fonction du diamètre D de la pièce 1 à fabriquer. Par exemple, pour un diamètre D de 400 mm, £ peut être compris entre 0,5 et 5 mm, et P peut être compris entre 0,1 ° et 1 °. [0069] Après l’ajout de la cale d’inclinaison 80 au modèle numérique, la pièce 1 est fabriquée par fabrication additive (étape S3). Plus précisément, la cale d’inclinaison 80 est fabriquée dans un premier temps, couche par couche, sur le plateau de construction s’étendant dans le plan de construction P, et la pièce 1 est fabriquée dans la continuité de la cale d’inclinaison 80. En d’autres termes, au cours de la fabrication, la cale d’inclinaison 80 et la pièce 1 forment une seule et même pièce, et sont formées dans le même matériau.
[0070] Compte tenu de l’ajout de la cale d’inclinaison 80 au cours de l’étape S2, lors de la fabrication de l’ensemble cale/pièce dans la direction de construction Z verticale, l’axe central X de la pièce 1 présente un angle d’inclinaison 0 par rapport à la direction de construction Z. Par conséquent, le plan de raccordement R précité, comprenant la section de raccordement S entre la portion de jonction 42 et la bride 20, est également incliné d’un angle P par rapport au plan de construction P. Ainsi, le raccordement entre la portion de jonction 42 et la bride 20 ne s’effectue pas en une couche, contrairement à la configuration illustrée sur les figures 4A et 4B en l’absence de cale d’inclinaison 80, mais en plusieurs couches. Le raccordement entre la portion de jonction 42 et la bride 20 est donc progressif.
[0071 ] Les figures 6A à 6D illustrent la formation de la section de raccordement S entre la portion de jonction 42 et la bride 20 au cours de la fabrication additive. Compte tenu de l’inclinaison du plan de raccordement R, plusieurs couches sont nécessaires pour former cette section de raccordement S, en d’autres termes, pour reboucher l’interstice I existant entre la portion de jonction 42 et la bride 20 à ce stade de la fabrication de la pièce 1 . La figure 6A illustre une section de raccordement Sn à une couche n de la fabrication additive. La figure 6B illustre une section de raccordement Sn+1 à la couche n+1 suivante de la fabrication additive. Compte tenu de l’inclinaison du plan de raccordement R, la portion de la section de raccordement Sn+1 formée à cette couche n+1 peut prendre appui, au moins en partie, sur la matière déjà formée lors de la couche n précédente. Cela permet de limiter le phénomène d’affaissement, et donc la présence de ressauts sur la pièce finale. De la même façon, la figure 6C illustre une section de raccordement Sn+2 à la couche n+2, et la figure 6D illustre une section de raccordement Sn+3 à la couche n+3 suivante de la fabrication additive, chaque surface formée à une couche pouvant prendre appui sur la surface formée à la couche précédente.
[0072] De préférence, le nombre de couches nécessaires pour former totalement la section de raccordement S est compris entre 10 et 40. De préférence, l’angle d’inclinaison p et la hauteur d’élévation £ sont déterminés de manière à ce que le nombre de couches nécessaires pour former totalement la section de raccordement S soit compris dans cet intervalle.
[0073] On notera que la description ci-dessus, en référence aux figures 3 à 6D, porte sur la section de raccordement S entre la portion de jonction 42 et la bride 20. Néanmoins, cette description est bien entendu valable pour les autres surfaces de raccordement concernées par la problématique décrite, notamment les sections de raccordement S entre la portion de jonction 32 et 52, et la bride 20.
[0074] Lorsque la fabrication de la pièce 1 est achevée, la cale d’inclinaison 80 ayant permis d’incliner la pièce 1 au cours de la fabrication est enlevée (étape S4). Cet enlèvement peut être effectué par usinage, par exemple, en enlevant la quantité de matière correspondant aux dimensions de la cale d’inclinaison 80, permettant ainsi d’obtenir la pièce 1 finale présentant les dimensions souhaitées, et correspondant au modèle numérique existant avant l’étape S2 d’orientation, dans laquelle la cale d’inclinaison 80 avait été ajoutée.
[0075] La figure 8 présente un modèle numérique d’un deuxième exemple de pièce 1 ’ à fabriquer, sur laquelle le procédé selon l’invention peut être appliqué. Dans cet exemple, la pièce 1 ’ à fabriquer est un support de palier de type SP5 NMA, destiné à être utilisé dans un moteur de turboréacteur, notamment au niveau du carter d’échappement d’un moteur de type UHBR DD (« Ultra High Bypass Ratio Direct Drive »). Les zones de raccordement entre des parois inclinées les unes par rapport aux autres, et impliquant les mêmes problématiques que la pièce 1 du premier exemple, sont localisées par des cercles sur la figure 8, et les sections de raccordement S’ correspondantes sont également indiquées. [0076] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de fabrication de pièce aéronautique par fabrication additive, la pièce à fabriquer s'étendant autour d'un axe central (X) et comprenant au moins deux parois (20, 42) inclinées l'une par rapport à l'autre et raccordées entre elles par l'intermédiaire d'au moins une section de raccordement (S) comprise dans un plan de raccordement (R) perpendiculaire à l'axe central (X), le procédé comprenant:
- la fourniture d'un modèle numérique (1) de la pièce à fabriquer,
- l'orientation du modèle numérique (1) par rapport à une direction de construction (Z) verticale de la pièce de manière à ce que l'axe central (X) de la pièce présente un angle P compris entre 0,1° et 1°, de préférence compris entre 0,3° et 0,8° par rapport à la direction de construction (Z),
- fabrication de la pièce par fabrication additive à partir du modèle numérique (1) obtenu à l'étape d'orientation.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pièce à fabriquer est axisymétrique autour de l'axe central (X), et la section de raccordement (S) s'étend selon un arc de cercle centré autour de l'axe central (X).
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape d'orientation du modèle numérique (1) comprend l'ajout au modèle numérique d'une cale d'inclinaison (80) entre un plan de construction (P) horizontal et un plan (B) comprenant une extrémité inférieur (12) de la pièce à fabriquer, de manière à incliner l'axe central (X) de l'angle P par rapport à la direction de construction (Z) verticale.
[Revendication 4] Procédé selon la revendication 3, dans lequel la cale d'inclinaison (80) est fabriquée en un même matériau que la pièce à fabriquer, au cours de la fabrication additive.
[Revendication 5] Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la cale d'inclinaison (80) est configurée de telle sorte que, dans le plan (B) comprenant l'extrémité inférieure (12) de la pièce à fabriquer, une première extrémité radiale (14) de la pièce à fabriquer présente une élévation E par rapport à une deuxième extrémité radiale (16) opposée à la première extrémité radiale (14).
[Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel la pièce à fabriquer comprend une enveloppe externe (10) sensiblement cylindrique, l'enveloppe externe (10) comprenant l'extrémité inférieure (12) et la première et la deuxième extrémité radiale (14, 16), la première et la deuxième extrémité radiale (14, 16) étant diamétralement opposée l'une par rapport à l'autre.
[Revendication 7] Procédé selon la revendication 6, dans lequel s = Dxarctan(P), où D est le diamètre de l'enveloppe externe (10) de la pièce à fabriquer.
[Revendication 8] Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, comprenant, après l'étape de fabrication, une étape d'enlèvement de la cale d'inclinaison (80), dans laquelle la cale d'inclinaison (80) ayant servie à incliner la pièce au cours de la fabrication de celle-ci est enlevée, afin d'obtenir la pièce finale.
[Revendication 9] Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'enlèvement de la cale d'inclinaison (80) est réalisé par usinage.
[Revendication 10] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce à fabriquer est un support de palier de turboréacteur.
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