EP4402346A1 - Elément de turbomachine comprenant au moins une pale obtenue par fabrication additive - Google Patents

Elément de turbomachine comprenant au moins une pale obtenue par fabrication additive

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Publication number
EP4402346A1
EP4402346A1 EP22789265.0A EP22789265A EP4402346A1 EP 4402346 A1 EP4402346 A1 EP 4402346A1 EP 22789265 A EP22789265 A EP 22789265A EP 4402346 A1 EP4402346 A1 EP 4402346A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
skin
turbomachine
lattice
additive manufacturing
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.)
Pending
Application number
EP22789265.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain Pierre Votie
Denis Daniel Jean BOISSELEAU
Xavier Roger BETBEDER-LAÜQUE
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 Helicopter Engines SAS
Original Assignee
Safran Helicopter Engines 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 Safran Helicopter Engines SAS filed Critical Safran Helicopter Engines SAS
Publication of EP4402346A1 publication Critical patent/EP4402346A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/613—Felt

Definitions

  • Turbomachine element comprising at least one blade obtained by additive manufacturing
  • the present invention relates to the field of turbomachines and more particularly to systems for cooling turbomachine elements.
  • the parts are subjected to very high thermal stresses. To prevent certain elements from breaking or wearing out prematurely, it is necessary to cool them during the operation of the turbomachine.
  • This system allows effective cooling but is not optimal when producing the element (blade, blade or distributor) using additive manufacturing.
  • a blade (or a blade) can be a hollow part, during its production in additive manufacturing, it may be necessary to integrate a manufacturing support, in dawn. Depending on the manufacturing direction, the support makes it possible to support the deposited material, for example to produce one of the outer faces of the blade.
  • turbomachine element comprising a blade having a structure adapted to be cooled and to be produced by additive manufacturing.
  • the invention proposes a turbomachine element, comprising at least one blade obtained by additive manufacturing, the blade having a skin and an internal lattice allowing air circulation in the blade and having a manufacturing support function skin additive.
  • the mesh can have a variable density.
  • the mesh may have a higher density close to the skin.
  • the blade may have at least one insert positioned in the lattice.
  • the insert may have at least one opening allowing air to circulate towards the skin.
  • the trellis may comprise an internal portion and an external portion, separated by the insert.
  • the element may have two circumferential vein walls between which said at least one blade extends in a direction radial to a main axis of the turbomachine, the skin forming two tangential walls of said at least one blade.
  • the blade may have openings extending in a plane perpendicular to the radial direction.
  • the blade may not have a wall extending along a plane perpendicular to the radial direction.
  • the element can be chosen from a high pressure distributor, an inlet guide vane, a variable stator vane.
  • the invention proposes an aircraft turbine engine, the turbine engine comprising an element according to the first aspect.
  • the invention proposes an aircraft comprising a turbomachine according to the second aspect.
  • the invention proposes a method for manufacturing a turbomachine element according to the first aspect, the method comprising the additive manufacture of a skin of a blade of the element using a lattice as a support, the lattice extending into the blade after manufacture.
  • Figure 1 is a representation of a prior art device.
  • Figure 2 is a representation of a prior art device.
  • Figure 3 is a representation of a prior art device.
  • Figure 4 is a representation of a prior art device.
  • Figure 5 is a representation of a known additive manufacturing device.
  • Figure 6 is a representation in radial section, substantially perpendicular to the flow intended to flow around the blade, of a blade according to the invention.
  • FIG. 7 is an exploded representation of a blade according to the invention.
  • Figure 8 is an enlarged representation of a portion of a blade according to the invention.
  • Figure 9 is a sectional representation, in a substantially circumferential plane, of a portion of a blade according to the invention.
  • the invention proposes a turbomachine element 1, comprising at least one blade 2 obtained by additive manufacturing.
  • the turbomachine may for example be a turbofan aircraft engine well known to those skilled in the art, conventionally comprising a fan (commonly called a "fan"), a compressor, a combustion chamber, a high turbine pressure and a low pressure turbine.
  • a fan commonly called a "fan”
  • the fan has large dimensions compared to the other components, and the air flow passing through in particular the combustion chamber and the high and low pressure turbines represents a small portion of the total air flow. passing through the fan. Part of the air flow passing through the fan is therefore directly expelled, while another part passes through the compressor, the combustion chamber, and the high and low pressure turbines.
  • the invention relates to an element 1 comprising a blade 2.
  • the blade 2 has a skin 4 and a lattice 6. It is specified that in use conditions, the blade 2 is intended to be cooled by air or a gas colder than the hot gases circulating in a stream of the turbomachine.
  • the skin 4 is an outer envelope of the blade 2.
  • the blade 2 has a geometry with a leading edge 7, a trailing edge 8, an underside 10 and an upper surface 12.
  • the blade 2 according to the invention is preferably manufactured using an additive manufacturing process.
  • the blade 2 made in additive manufacturing is not made up of several assembled parts, but is a one-piece part comprising several elements.
  • the blade 2 comprises an internal mesh 6 linked to the skin 4.
  • the mesh 6 makes it possible to support the skin 4 to guarantee the mechanical resistance of the blade 2.
  • the lattice 6 allows air to circulate in the blade 2 and has a support function for the additive manufacturing of the skin 4.
  • This dual function of the lattice 6 is a technical arrangement particularly advantage of the invention.
  • the trellis 6 is an economical manufacturing support because it has empty areas and therefore requires less material for its manufacture than a solid element.
  • the use of a lattice 6 as the framework of the blade 2 makes it possible both to guarantee the mechanical strength of the blade while allowing optimal internal cooling.
  • lattice 6 it is understood a lattice structure, that is to say an architectural structure composed of a material and empty zones.
  • the lattice is a material mesh (typically a metal alloy) consisting of a network of solid structures 16 (for example in metal alloy) and empty zones 1 between the structures.
  • empty zone 14 is meant zones without solid matter consolidated by additive manufacturing. More specifically, in these empty areas 14, powder is deposited during manufacture. But, this powder is not fused, then is removed at the end of the manufacturing process.
  • the empty zones 14 are filled with a gas making up the atmosphere in which the trellis 6 is located.
  • the empty zones 14 can be filled with a neutral gas or ambient terrestrial air (i.e. a gas mixture composed essentially of nitrogen, carbon dioxide and oxygen).
  • network of solid structures 16 is meant a repetition of an elementary mesh in the three directions of space forming a grid, the elementary mesh being of any geometry and comprising a closed pattern.
  • the mesh 6 can have a variable density.
  • variable density it is meant that the amount of material and the dimensions of the mesh vary within the lattice.
  • an area of greater density is an area in which (compared to the rest of the lattice) there is a higher concentration of solid structures 16 and a lower concentration of empty areas 14.
  • an area of lower density is an area in which (compared to the rest of the lattice) there is a lower concentration of solid structures 16 and a higher concentration of empty areas.
  • the volume of an empty area is greater than the volume of an empty area in an area of higher density.
  • the mesh 6 may have a higher density close to the skin 4. This arrangement makes it possible to guarantee optimal air circulation in the blade, while offering optimal mechanical support to the skin and participating in the heat exchanges.
  • the blade may comprise an insert 20 positioned in the lattice 6.
  • the insert 20 can be a solid element (unlike the lattice).
  • solid element it is understood that the insert 20 has solid walls made of solid materials (with the exception of openings made in the insert as will be described below).
  • the insert 20 has a geometry similar to the geometry of the blade 2.
  • the insert 20 has a wing geometry with a leading edge, a trailing edge, an intrados and an extrados.
  • the insert has a hollow radial section and defines an interior volume 22.
  • the insert 20 may have at least one opening 21 allowing air to circulate towards the skin.
  • the insert 20 has a plurality of openings 21. The openings 21 pass through the wall of the insert to allow air circulation from the interior volume to the exterior.
  • Insert 20 is fabricated and positioned within lattice 6, such that it divides lattice 6 into an inner portion 61 positioned within insert 6 and an outer portion 62 located outside the insert 20. It is specified that in Figure 7 the insert 20 and the lattice 6 are shown separated. Nevertheless, it is an exploded representation allowing only to observe each element separately. Indeed, the mesh 6 and the insert 20 are manufactured at the same time and are linked so as to form one and the same piece (with the skin 4 too).
  • the openings 21 of the insert 20 are positioned so as to open into empty areas 14 of the trellis 6, to allow the most optimal possible air circulation.
  • the element may have two circumferential vein walls 24 between which said at least one blade extends in a direction radial to a main axis of the turbomachine, this direction corresponding to the direction of the height of the blade, the skin forming two tangential walls of said at least one blade.
  • vein walls each define a radial opening.
  • the blade has openings extending a plane perpendicular to the direction radial to the axis.
  • the vein walls 24 act as radial abutments framing the trellis.
  • the blade is hollow in the radial direction and may not have a wall extending along a plane perpendicular to the radial direction.
  • the blade 2 has no wall in a plane perpendicular to the radial direction.
  • air can enter the blade 2 through one and/or the other of the two radially internal and external vein walls 24 of the blade 2 and circulate therein via the lattice 6 and the openings 21 of the insert (as shown by arrow IV), to cool the skin.
  • the element is chosen from a high pressure distributor, an inlet guide vane, a variable stator vane.
  • the invention relates to a process for the additive manufacturing of an element according to the invention.
  • the additive manufacturing process is a powder bed laser melting process (also called LBM Laser Beam Melting or SLM Selective Laser Melting). It is a crude production process that is part of the family of additive manufacturing processes.
  • an LBM process uses an additive manufacturing machine A (shown in Figure 5 integrating a laser B, a mirror C, a scraper D, a powder tank E and a manufacturing plate F.
  • the LBM process takes place in different stages which are repeated until the final object is obtained:
  • a layer of metal powder is spread using a scraper on the build plate.
  • the powder is fused locally by a laser
  • the build plate descends one layer thick
  • the various constituent members skin, mesh and insert
  • the various constituent members are manufactured simultaneously layer by layer, to form a single, one-piece piece.
  • the mesh helps to support the skin and the insert.
  • the mesh has a double function of support during manufacture and of mechanical structure contributing to the resistance and the cooling of the element.
  • the invention relates to a turbomachine comprising a regulation assembly 10.
  • the invention relates to an aircraft comprising at least one turbomachine.

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Abstract

La présente invention concerne un élément (1) de turbomachine, comprenant au moins une pale (2) obtenue par fabrication additive, la pale (2) présentant une peau (4) et un treillis (6) interne permettant une circulation d'air dans la pale (2) et ayant une fonction de support de fabrication additive de la peau (4).

Description

Elément de turbomachine comprenant au moins une pale obtenue par fabrication additive
DESCRIPTION
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine des turbomachines et plus particulièrement des systèmes de refroidissement des éléments de turbomachine
ETAT DE LA TECHNIQUE
Au sein d’une turbomachine, les pièces sont soumises à de très fortes contraintes thermiques. Pour éviter que certains éléments ne cassent ou ne s’usent prématurément, il est nécessaire de les refroidir durant le fonctionnement de la turbomachine.
C’est notamment le cas des distributeurs haute pression, des aubes directrices d’entrée, et des aubes statoriques variables.
Actuellement, on connaît plusieurs méthodes de refroidissement de ces éléments, parmi lesquelles :
- Insert multi-percé rapporté (impact) : Avec cette technologie (représentée sur les figures 1 et 2), l’air de ventilation est guidé à haute vitesse par des perçages (trous d’impacts réalisés dans un insert) sur la pièce à ventiler.
- Circuit interne type serpentin : Avec cette technologie (représentée sur la figure 3), l’air de ventilation est guidé au travers de la pièce à refroidir afin de réaliser un échange convectif. Il est évacué dans la veine principale (gaz chaud) via des évents.
- Perturbateurs (pontets/ailettes) : Avec cette technologie (représentée sur la figure 4), le parcours de l’air de ventilation peut être partiellement obstrué par des perturbateurs afin de réaliser des échanges thermiques locaux entre les perturbateurs et l’air de ventilation (+accélération de l’air pour augmenter l’échange convectif). Ces perturbateurs peuvent également servir à relier thermiquement l’intrados et l’extrados d’une pale.
En outre, il est connu du document FR3085713 d’intégrer des capillaires de refroidissement dans une aube (ou une pale). Ces capillaires traversent l’aube et permettent ainsi une circulation d’air au travers de l’aube.
Ce système permet un refroidissement efficace mais n’est pas optimal dans le cas d’une réalisation de l’élément (aube, pale ou distributeur) en fabrication additive.
En effet, une aube (ou une pale) pouvant être une pièce creuse, lors de sa réalisation en fabrication additive, il peut être nécessaire d’intégrer un support de fabrication, dans l’aube. En fonction du sens de fabrication, le support permet de soutenir la matière déposée, par exemple pour réaliser l’une des faces externes de l’aube.
Or, pour de nombreux éléments d’une turbomachine, la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre impose un sens de fabrication dans l’axe de la turbine. Dans ce contexte, une pale faisant beaucoup de déviations et évidée ne peut pas être réalisée en une seule pièce sans supports. Il est donc indispensable d’ajouter des supports de fabrication dans la pale. Cependant, ces supports qui ne sont pas initialement prévus peuvent interférer avec les capillaires, et dégrader potentiellement les performances intrinsèques de la pièce. De plus certains capillaires non supportés peuvent être obstrués et inaccessibles à l’issue du procédé de fabrication additive.
Dans ce contexte, il est nécessaire de fournir un élément de turbomachine comprenant une pale présentant une structure adaptée pour être refroidie et pour être réalisée en fabrication additive.
EXPOSE DE L’INVENTION
Selon un premier aspect, l’invention propose un élément de turbomachine, comprenant au moins une pale obtenue par fabrication additive, la pale présentant une peau et un treillis interne permettant une circulation d’air dans la pale et ayant une fonction de support de fabrication additive de la peau.
Le treillis peut présenter une densité variable.
Le treillis peut présenter une densité plus importante à proximité de la peau.
La pale peut présenter au moins un insert positionné dans le treillis.
L’insert peut présenter au moins une ouverture permettant une circulation d’air vers la peau.
Le treillis peut comprendre une portion interne et une portion externe, séparées par l’insert.
L’élément peut présenter deux parois de veine circonférentielles entre lesquelles ladite au moins une pale s’étend selon une direction radiale à un axe principal de la turbomachine, la peau formant deux parois tangentielles de ladite au moins une pale.
La pale peut présenter des ouvertures s’étendant dans un plan perpendiculaire à la direction radiale. La pale peut ne pas présenter de paroi s’étendant suivant un plan perpendiculaire à la direction radiale.
L’élément peut être choisi parmi un distributeur haute pression, une aube directrice d’entrée, une aube statorique variable.
Selon un second aspect, l’invention propose une turbomachine d’aéronef, la turbomachine comprenant un élément selon le premier aspect.
Selon un troisième aspect, l’invention propose un aéronef comprenant une turbomachine selon le second aspect.
Selon un quatrième aspect, l’invention propose un procédé de fabrication d’un élément de turbomachine selon le premier aspect, le procédé comprenant la fabrication additive d’une peau d’une pale de l’élément en utilisant un treillis comme support, le treillis s’étendant dans la pale à l’issue de la fabrication.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] La figure 1 est une représentation d’un dispositif de l’art antérieur.
[Fig. 2] La figure 2 est une représentation d’un dispositif de l’art antérieur.
[Fig. 3] La figure 3 est une représentation d’un dispositif de l’art antérieur.
[Fig. 4] La figure 4 est une représentation d’un dispositif de l’art antérieur.
[Fig. 5] La figure 5 est une représentation d’un dispositif de fabrication additive connu.
[Fig. 6] La figure 6 est une représentation en coupe radiale, sensiblement perpendiculaire à l’écoulement destiné à s’écouler autour de la pale, d’une pale selon l’invention.
[Fig. 7] La figure 7 est une représentation éclatée d’une pale selon l’invention.
[Fig. 8] La figure 8 est une représentation agrandie d’une portion d’une pale selon l’invention.
[Fig. 9] La figure 9 est une représentation en coupe, dans un plan sensiblement circonférentiel, d’une portion d’une pale selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Contexte d’une turbomachine
Selon un premier aspect, l’invention propose un élément 1 de turbomachine, comprenant au moins une pale 2 obtenue par fabrication additive.
La turbomachine peut être par exemple un turboréacteur d’avion à double flux bien connu de l’homme de l’art, comprenant de manière conventionnelle une soufflante (communément appelée « fan »), un compresseur, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. Dans le cas de turbomachines à double flux, la soufflante a des dimensions importantes par rapport aux autres composants, et le flux d’air traversant notamment la chambre de combustion et les turbines haute et basse pression représente une faible portion du flux d’air total traversant la soufflante. Une partie du flux d’air traversant la soufflante est donc directement expulsé, tandis qu’une autre partie traverse le compresseur, la chambre de combustion, et les turbines haute et basse pression.
Pale
Comme indiqué précédemment, l’invention concerne un élément 1 comprenant une pale 2. Typiquement, la pale 2 présente une peau 4 et un treillis 6. Il est précisé qu’en condition d’usage, la pale 2 est destinée à être refroidie par de l’air ou un gaz plus froid que les gaz chauds circulants dans une veine de la turbomachine.
La peau 4 est une enveloppe externe de la pale 2. D’une manière classique la pale 2 présente une géométrie avec un bord d’attaque 7, un bord de fuite 8, un intrados 10 et un extrados 12. Tel que cela sera décrit ci-après, la pale 2 selon l’invention est préférentiellement fabriquée selon un procédé de fabrication additive.
Ainsi, l’ensemble des élément constituants la pale 2 (la peau, le treillis et l’insert qui sera présenté ci-après) sont réalisés en fabrication additive et sont liés les uns aux autres de sorte à former une seule et même pièce monobloc.
En d'autres termes, la pale 2 fabriquée en fabrication additive n’est pas constituée de plusieurs pièces assemblées, mais est une pièce monobloc comprenant plusieurs éléments.
Notamment, la pale 2 comprend un treillis 6 interne liée à la peau 4. Le treillis 6 permet de soutenir la peau 4 pour garantir la résistance mécanique de la pale 2.
En sus, tel que cela sera décrit ci-après, le treillis 6 permet une circulation d’air dans la pale 2 et a une fonction de support de fabrication additive de la peau 4. Cette double fonction du treillis 6 est une disposition technique particulièrement avantageuse de l’invention. En effet, le treillis 6 est un support de fabrication économique car il présente des zone vide et nécessite donc moins de matière pour sa fabrication qu’un élément plein. En outre, l’utilisation d’un treillis 6 comme ossature de la pale 2 permet à la fois de garantir la tenue mécanique de la pale tout en permettant un refroidissement interne optimal. En effet, le treillis 6 présentant de nombreuses zones vides 14, de l’air peut circuler de manière satisfaisante dans le treillis.
Il est précisé que par treillis 6, il est entendu une structure en lattice, c’est-à-dire une structure architecturée composée d'un matériau et de zones vides. En d’autres termes le treillis est un maillage en matériau (typiquement un alliage métallique) constitué d’un réseau de structures solides 16 (par exemple en alliage métallique) et de zone vides 1 entres les structures. Par zone vide 14, il est entendu des zones sans matière solide consolidée par fabrication additive. Plus précisément, dans ces zones vides 14, de la poudre est déposée lors de la fabrication. Mais, cette poudre n’est pas fusionnée, puis est retirée à l’issue de la fabrication. Typiquement les zones vides 14 sont remplies d’un gaz composant l’atmosphère dans laquelle se situe le treillis 6. Typiquement, lors de la fabrication les zones vides 14 peuvent être remplies d’un gaz neutre ou d’air terrestre ambiant (i.e. un mélange gazeux composé essentiellement d’azote, de dioxyde de carbone et de dioxygène). Par réseau de structures solides 16, il est entendu une répétition d’une maille élémentaire dans les trois directions de l’espace formant un quadrillage, la maille élémentaire étant de géométrie quelconque et comprenant un motif fermé.
D’une manière avantageuse, le treillis 6 peut présenter une densité variable. Par densité variable, il est entendu que la quantité de matériau et les dimensions du maillage varient dans le lattice. Ainsi, une zone de densité plus importante est une zone dans laquelle (comparativement au reste du lattice) il y a une plus forte concentration en structures solides 16 et une plus faible concentration de zones vides 14. Inversement, une zone de densité plus faible, est une zone dans laquelle (comparativement au reste du lattice) il y a une plus faible concentration en structures solides 16 et une plus forte concentration de zones vides. En d’autres termes, dans une zone de plus faible densité (comparativement au reste du treillis), le volume d’une zone vide est supérieur au volume d’une zone vide dans une zone de plus forte densité.
Selon une disposition particulièrement avantageuse, le treillis 6 peut présenter une densité supérieure à proximité de la peau 4. Cette disposition permet de garantir une circulation d’air optimale dans la pale, tout en offrant un soutien mécanique optimal à la peau et en participant aux échanges thermiques.
Insert Selon une disposition particulièrement avantageuse, la pale peut comprendre un insert 20 positionné dans le treillis 6.
En référence à la figure 7 l’insert 20 peut être un élément massif (contrairement au treillis). Par élément massif, il est entendu que l’insert 20 présente des parois pleines en matériaux solide (à l’exception d’ouvertures réalisée dans l’insert tel que cela sera décrit ci-après).
Typiquement l’insert 20 présente une géométrie similaire à la géométrie de la pale 2. Ainsi, l’insert 20 présente une géométrie d’aile avec un bord d’attaque, un bord de fuite, un intrados et un extrados. L’insert présente une section radiale creuse et définit un volume intérieur 22.
Comme indiqué précédemment, l’insert 20 peut présenter au moins une ouverture 21 permettant une circulation d’air vers la peau. Préférentiellement, l’insert 20 présente une pluralité d’ouvertures 21. Les ouvertures 21 traversent la paroi de l’insert pour permettre une circulation d’air du volume intérieur vers l’extérieur.
L’insert 20 est fabriqué et positionné dans le treillis 6, de sorte qu’il divise le treillis 6 en une portion interne 61 positionnée à l’intérieur de l’insert 6 et une portion externe 62 située à l’extérieur de l’insert 20. Il est précisé que sur la figure 7 l’insert 20 et le treillis 6 sont représentés séparés. Néanmoins, il s’agit d’une représentation éclatée permettant uniquement d’observer chaque élément séparément. En effet, le treillis 6 et l’insert 20 sont fabriqués en même temps et sont liés de sorte à former une seule et même pièce (avec la peau 4 aussi).
Tel que représenté sur la figure 8 les ouvertures 21 de l’insert 20 sont positionnés de sorte à déboucher dans des zones vides 14 du treillis 6, pour permettre une circulation d’air la plus optimale possible.
En sus, l’élément peut présenter deux parois de veine 24 circonférentielles entre lesquelles ladite au moins une pale s’étend selon une direction radiale à un axe principal de la turbomachine, cette direction correspondant à la direction de la hauteur de la pale, la peau formant deux parois tangentielles de ladite au moins une pale.
Ces parois de veines définissent chacune une ouverture radiale. Ainsi, la pale présente des ouvertures s’étendant un plan perpendiculaire à la direction radiale à l’axe.
Sauf précision contraire, interne (respectivement, intérieur) et externe (respectivement, extérieur), respectivement, sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie ou la face interne d'un élément est plus proche de Taxe principal que la partie ou la face externe du même élément.
Les parois de veines 24 agissent comme des butées radiales encadrant le treillis. Ainsi, en d’autres termes, la pale est creuse selon la direction radiale et peut ne pas présenter de paroi s’étendant suivant un plan perpendiculaire à la direction radiale.
Selon une disposition particulièrement avantageuse, la pale 2 ne présente pas de paroi dans un plan perpendiculaire à la direction radiale. Ainsi, de l’air peut entrer dans la pale 2 par l’une et/ou l’autre des deux parois de veine 24 radialement interne et externe de la pale 2 et y circuler via le treillis 6 et les ouvertures 21 de l’insert (comme représenté par la flèche IV), pour refroidir la peau.
Typiquement, l’élément est choisi parmi un distributeur haute pression, une aube directrice d’entrée, une aube statorique variable.
Procédé de fabrication
Selon un deuxième aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication additive d’un élément selon l’invention.
Typiquement, le procédé de fabrication additive est un procédé de fusion laser sur lit de poudre (aussi appelé LBM Laser Beam Melting ou SLM Selective Laser Melting). Il s’agit d’un procédé d’élaboration de brut qui fait partie de la famille des procédés de fabrication additive.
D’une manière connue un procédé LBM utilise une machine de fabrication additive A (représentée sur la figure 5 intégrant un laser B, un miroir C, un racleur D, un bac de poudre E et un plateau de fabrication F.
Le procédé LBM se déroule en différentes étapes qui se répètent jusqu’à obtention de l’objet final :
Une couche de poudre métallique est étendue à l’aide d’un racleur sur le plateau de fabrication.
La poudre est fusionnée localement par un laser
Le plateau de fabrication descend de l’épaisseur d’une couche
Une nouvelle couche de poudre métallique est étendue et ainsi de suite
Tel qu’indique précédemment, avec ce procédé, les différents organes constitutif (peau, treillis et insert) sont fabriqués simultanément couche par couche, pour ne former qu’une seule pièce monobloc. Lors du procédé de fabrication, le treillis permet de soutenir la peau et l’insert. Ainsi, comme expliqué précédemment, le treillis a une double fonction de soutien lors de la fabrication et de structure mécanique contribuant à la résistance et au refroidissement de l’élément.
Turbomachine
Selon un autre aspect, l’invention concerne une turbomachine comprenant un ensemble de régulation 10.
Aéronef
Selon un autre aspect, l’invention concerne un aéronef comprenant au moins une turbomachine.

Claims

REVENDICATIONS
1. Elément (1 ) de turbomachine, comprenant au moins une pale (2) obtenue par fabrication additive, la pale (2) présentant une peau (4) et un treillis (6) interne permettant une circulation d’air dans la pale (2) et ayant une fonction de support de fabrication additive de la peau (4).
2. Elément (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le treillis (6) présente une densité variable.
3. Elément (1 ) selon la revendication 2, dans lequel le treillis (6) présente une densité plus importante à proximité de la peau (4).
4. Elément (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pale (2) présente au moins un insert (20) positionné dans le treillis (6).
5. Elément (1 ) selon la revendication 4, dans le lequel l’insert (20) présente au moins une ouverture (21 ) permettant une circulation d’air vers la peau (4).
6. Elément (1 ) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel le treillis (6) comprend une portion interne (61 ) et une portion externe (62), séparées par l’insert (20).
7. Elément (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes présentant deux parois de veine (24) circonférentielles entre lesquelles ladite au moins une pale (2) s’étend selon une direction radiale à un axe principal de la turbomachine, la peau (4) formant deux parois tangentielles de ladite au moins une pale (2).
8. Elément (1 ) selon la revendication 7, dans lequel la pale (2) présente des ouvertures s’étendant dans un plan perpendiculaire à la direction radiale.
9. Elément (1 ) selon la revendication 8 dans lequel la pale (2) ne présente pas de paroi s’étendant suivant un plan perpendiculaire à la direction radiale.
10. Elément (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’élément (1 ) étant choisi parmi un distributeur haute pression, une aube directrice d’entrée, une aube statorique variable.
11. Turbomachine d’aéronef, la turbomachine comprenant au moins un élément (1 ) selon l’une des revendications précédentes.
12. Aéronef comprenant une turbomachine selon la revendication précédente.
9
13. Procédé de fabrication d’un élément (1 ) de turbomachine, le procédé comprenant la fabrication additive d’une peau (4) d’une pale (2) de l’élément en utilisant un treillis (6) comme support, le treillis (6) s’étendant dans la pale (2) à l’issue de la fabrication.
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