EP4623141A1 - Ebauche fibreuse avec au moins une deliaison presentant une alternance de tissage - Google Patents

Ebauche fibreuse avec au moins une deliaison presentant une alternance de tissage

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Publication number
EP4623141A1
EP4623141A1 EP23829083.7A EP23829083A EP4623141A1 EP 4623141 A1 EP4623141 A1 EP 4623141A1 EP 23829083 A EP23829083 A EP 23829083A EP 4623141 A1 EP4623141 A1 EP 4623141A1
Authority
EP
European Patent Office
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woven portion
woven
fibrous
warp threads
blank
Prior art date
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Pending
Application number
EP23829083.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Aline Planckeel
Marie LEFEBVRE
Thierry Guy Xavier TESSON
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 Ceramics SA
Original Assignee
Safran Ceramics SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran Ceramics SA filed Critical Safran Ceramics SA
Publication of EP4623141A1 publication Critical patent/EP4623141A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three-dimensional [3D] structure
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    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
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    • C04B35/62844—Coating fibres
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    • B29K2105/0809—Fabrics
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
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    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs

Definitions

  • the parts are made in a well-known manner from composite material, that is to say parts comprising a fibrous reinforcement densified by a matrix.
  • composite material that is to say parts comprising a fibrous reinforcement densified by a matrix.
  • the use of composite materials contributes to optimizing the performance of the turbomachine, in particular by reducing the overall mass of the turbomachine, which contributes to a reduction in fuel consumption and therefore to a significant reduction in polluting emissions.
  • ceramic matrix composite materials withstand temperatures ranging from 600°C to 1400°C. Due to their better resistance to high temperatures, ceramic matrix composite materials require less cooling. This cooling traditionally comes from a sample in the compressor which impacts the efficiency of the turbomachine, composite materials therefore make it possible to further improve engine efficiency and further reduce fuel consumption.
  • a fibrous blank is woven. flat according to a classic weaving plan, allowing for unbindings. These unbindings make it possible to deploy the portions of the blank intended to form the legs, in order to obtain the fibrous preform of the part to be produced.
  • the edges of the junction between the base and the legs are essentially made up of matrix and are not adequately reinforced by the fibers, as illustrated in Figure 1 at the level Zl zones.
  • the leg ends have uneven fiber lengths with some fibers extending past the leg tips while part of the leg ends are not properly reinforced by the fibers with some fibers not reaching the length of the legs. end of the legs, as illustrated in Figure 1 at zone Z2.
  • the operation of deploying the leg portions can generate excessive stresses on the stressed fibers located near the junction between the base and the legs.
  • the threads can be crossed at the bottom of the unbindings when weaving the blank.
  • Such a solution is notably proposed in document WO 2013/088040.
  • the crossing of the wires in the areas adjacent to the bottoms of the unbindings makes it possible to reinforce them, thus facilitating the deployment of the leg portions.
  • these crossings of wires make it possible to increase the expansion of the fibrous blank at the junction between the base portion and the leg portions, which makes it possible to have a complete filling of fibers of the junction between the base and The paws.
  • the multiple curvatures of the fibers, particularly at the two junctions generate unwanted stresses in the fibers of the final part which belong to both the first tab and the second tab.
  • the main aim of the present invention is therefore to remedy the aforementioned drawbacks by ensuring ease of shaping of the fibrous blank while limiting the stresses generated in the fibers of the final part.
  • the invention proposes a fibrous blank produced in a single piece by three-dimensional weaving between a plurality of warp threads extending in a longitudinal direction and a plurality of weft threads extending in a transverse direction , the blank comprising at least a first unbinding extending in the longitudinal direction, the first unbinding extending from a first longitudinal edge of the fibrous blank and separating first and second portions woven in the blank, the blank further comprising a main woven portion devoid of unbinding and located in the extension of the first and second woven portions in the longitudinal direction, the fibrous blank being characterized in that it has a first weaving plane in which at least part of the warp threads of the first and second woven portions cross in the main woven portion in a crossing zone adjacent to the first unbinding, and a second weaving plane different from the first weaving plane in which the warp threads of the first and second portions woven do not cross in a zone adjacent to the first unbinding, and in that the fibrous blank
  • the fibrous blank according to the invention is particularly easy to shape to obtain a fibrous preform of the part to be produced, while limiting the stresses generated in the fibers.
  • the crossings of threads of the first and second woven portions in the main woven portion make it possible to facilitate the curvature of the first woven portion relative to the second woven portion, or vice versa, because the change in trajectory of the warp threads is less abrupt and corresponds more to the natural rigidity of the fibers.
  • these thread crossings make it possible to increase the expansion of the threads in the main woven portion, which allows more satisfactory fiber reinforcement at the level of the main woven portion in the final piece.
  • the warp threads of the first woven portion extend in a first part of a zone of the main woven portion adjacent to the first unbinding and in which the warp threads of the second woven portion extends in a second part of the zone of the main woven portion adjacent to the first unbinding, the first and second parts of the zone of the main woven portion adjacent to the first unbinding being distinct.
  • all of the warp threads of the first and second woven portions intersect in the main woven portion in the first weaving plane.
  • the warp threads of the first and second woven portions intersect at most once in the main main woven portion in the first weaving plane.
  • the first weaving plane comprises a plurality of successive weft columns T 5n with n between 1 and N in the main woven portion, the weft column T 5i being the weft column adjacent to the first unbinding, N corresponding to the number of warp threads of the first woven portion crossing warp threads of the second woven portion, so that in the weft column T 5n , n warp threads of the first woven portion crosses n warp threads of the second woven portion.
  • the fibrous blank comprises a second unbinding extending from a second longitudinal edge of the fibrous blank and separating third and fourth portions woven in the blank, the main woven portion being present between the first and second woven portions on the one hand, and between the third and fourth woven portions on the other hand, at least part of the warp threads of the third and fourth woven portions crossing in the woven portion main in a crossing zone adjacent to the second unlinking in the second weaving plane.
  • This particular embodiment makes it possible to produce a fibrous blank intended to be deployed to form a fibrous preform with a base from which two legs extend.
  • the crossings of threads of the third and fourth woven portions in the main woven portion make it possible to facilitate the curvature of the third woven portion relative to the fourth woven portion, or vice versa, in order to form one of the legs.
  • the alternation of the two weaving planes makes it possible to maintain easy shaping of the fibrous blank and satisfactory fiber reinforcement of the junctions between the legs and the base of the final piece, thanks to the alternating crossings between the warp threads.
  • all of the warp threads of the third and fourth woven portions intersect in the main woven portion in the second weaving plane.
  • the lengths of the trajectories of each warp thread are very similar, which makes it possible to have a regular length of thread at the ends of the legs in the final piece.
  • the warp threads of the third and fourth woven portions intersect at most once in the main woven portion in the second weaving plane.
  • the same fiber is present in both the first leg and in the second leg, thus undergoing at least two significant curvatures and generating significant differences in fiber length at the level of the ends of the legs.
  • the second weaving plane comprises a plurality of successive weft columns T 6 n with n between 1 and N in the main woven portion, the weft column T ⁇ I being the weft column adjacent to the second unbinding, N corresponding to the number of warp threads of the third woven portion crossing warp threads of the fourth woven portion, so that in the weft column T 6 n, n warp threads from the third woven portion cross n warp threads of the fourth woven portion.
  • the fibrous blank being intended to form the fibrous reinforcement of an n-shaped turbine ring sector.
  • the fibrous blank can also be intended to form the reinforcement fiber of a blade with one or more integrated platforms formed by unlinking, or the fibrous reinforcement of an aeronautical engine distributor.
  • each warp thread of the first woven portion crossing a warp thread of the second woven portion crosses all of the warp threads of the second woven portion crossing threads of warp of the first portion woven in the first weaving plane.
  • each warp thread of the second woven portion crossing a warp thread of the first woven portion can cross all of the warp threads of the first woven portion crossing warp threads of the second woven portion in the first weaving plan.
  • each warp thread of the first woven portion crosses all of the warp threads of the second woven portion in the first weaving plane.
  • each warp thread of the second woven portion can cross all of the warp threads of the first woven portion in the first weaving plane.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a fibrous preform for a part made of composite material, the method comprising the following steps:
  • the shaping of the fibrous blank may include the deployment of the third or fourth woven portion.
  • the invention relates to a method of manufacturing a part made of composite material comprising the following steps:
  • the part produced is a part made of composite material with a CMC type ceramic matrix or with a CMO type organic matrix.
  • the invention relates to a use of the method of manufacturing a part made of composite material according to the invention, for the manufacture of a turbine ring sector.
  • the invention may also relate to the use of the method of manufacturing a part made of composite material for the manufacture of a blade with one or more integrated platforms or a distributor.
  • Figure 1 is a diagram of a part obtained according to a process of the prior art, representing the organization of the fibers in the matrix.
  • the crossing of the first warp threads Cn, C12, C13, c i4 from the first woven portion 101 with the second warp threads C15, Ci6, Ci 7 , Cis from of the second woven portion 102 is done regularly in the first weaving plane, by first crossing the warp threads closest to the first unbinding 110, then by progressively crossing the warp threads increasingly distant from the first unlinking 110.
  • a single first warp thread Ci4 coming from the first portion 101 crosses a single second warp thread C15 coming from the second woven portion 102: the first warp thread C14 closest to the first unbinding 110 crosses the second warp thread C15 closest close to the first unbinding 110.
  • T 5n designates the nth weft column of the main portion 105 closest to the first unlinking 110 for n between 1 and N inclusive, N being the number of first wires Cn, C12, C13, C14 crossing second wires C15, Ci6, C17, Cis in the first crossing zone 105a or N being the number of second wires C15, CI ⁇ , C17, Cis crossing first wires Cn, C12, C13, C14 in the first crossing zone 105a.
  • the number N has the value 4.
  • n first warp threads from the first woven portion 101 cross n second warp threads from the second woven portion 102.
  • the first warp thread Ci N -i crosses the second warp thread Ci N+ni for i between 0 and n-1 inclusive.
  • Ts N+m the (N+m)-th frame column of the main portion 105 closest to the first unbinding 110 for m between 1 and Nl inclusive, N being the number of first wires Cn, C12, C13, c i4 crossing second wires C15, Ci6, Ci 7 , Cis in the first crossing zone 105a or N being the number of second wires C15, Ci6, Ci 7 , Cis crossing of the first wires Cn, C12, C13, Ci 4 in the first crossing zone 105a.
  • Nm first warp threads from the first woven portion cross Nm second warp threads from the second woven portion.
  • T 5 6 we have in column T 5 6 2 first warp threads Cn, C12 coming from the first woven portion 101 which cross 2 second warp threads Ci 7 , Cis from the second woven portion 102.
  • the first warp threads Cn, C12, C13, c i4 from the first woven portion 101 having been crossed with second warp threads C15, Ci6, Ci 7 , Cis from the second woven portion 102 bind together the weft threads t 4 of the fourth woven portion 104 of the fibrous blank 100 and do not bind the weft threads ts of the third woven portion 103 of the fibrous blank 100, in order to limit the curvatures of these first warp threads C11, C12, C13, Ci 4 which have been crossed.
  • the second warp threads C15, Ci6, c i7 , Cis coming from the second woven portion 102 having been crossed with first warp threads Cn, C12, C13, Ci 4 coming from the first portion woven 101 bind together the weft threads ts of the third woven portion 103 of the fibrous blank 100 and do not bind the weft threads t 4 of the fourth woven portion 104 of the fibrous blank 100.
  • the third warp threads C21, C22, C23, C24 from the third woven portion 103 and the fourth warp threads C25, C26, C27, C28 from the fourth woven portion 104 intersect in a second crossing zone 105b of the main woven portion 105.
  • the second crossing zone 105b comprises at least in part a plurality of weft columns Tgi, T 52 , ... T 57 each comprising at least one crossing between a third warp thread C21, C22 , C23, C24 coming from the third woven portion 103 and a fourth warp thread C25, C2g, C27, C28 coming from the fourth woven portion 104.
  • the second crossing zone 105b extends in the longitudinal direction D L between on the one hand the frame column Tgi comprising at least one crossing closest to the second unbinding 120, that is to say the closest to the bottom 120b of the unbinding 120, and on the other hand the column of frame Tg7 comprising at least one crossing closest to the first unlinking 110, that is to say closest to the bottom 110a of the unlinking 110, and therefore the furthest from the second unlinking 120.
  • the second crossing zone 105b is limited to the reduced zone of the main woven portion 105 in which each weft column T ⁇ I to T 67 comprises at least one crossing between a third warp thread C21, C22, C23 , C24 from the third woven portion 103 and a fourth warp thread C25, C26, C27, C28 from the fourth woven portion 104.
  • each weft column TôI to Tô7 presents at least partly in the second crossing zone 105b comprises at least one crossing between a third warp thread C21, C22, C23, C24 coming from the third woven portion 103 and a fourth warp thread C25, C26, C27, C28 coming from the fourth woven portion 104.
  • the second crossing zone 105b of the main woven portion 105 is adjacent to the second unbinding 120, that is to say adjacent to the bottom 120b of the unbinding 120.
  • the weft column T ⁇ I at the end of the main woven portion 105 closest to the second unbinding 120, that is to say closest to the bottom 120b of the unbinding 120 comprises at least one crossing between a third warp thread C21, C22, C23, C24 coming from the third woven portion 103 and a fourth warp thread C25, C26, C27, C28 coming from the fourth woven portion 104.
  • a single third warp thread C24 coming from the third portion 103 crosses a single fourth warp thread C25 from the fourth woven portion 104: the third warp thread C24 closest to the second unbinding 120 crosses the fourth warp thread C25 closest to the second unbinding 120.
  • n first warp threads from the third woven portion 103 cross n fourth warp threads from the fourth woven portion 104
  • the third warp thread C2 N- ⁇ crosses the fourth warp thread C2 N+n-i for i between 0 and n-1 inclusive.
  • the third warp threads C21, C22, C23, C24 coming from the third woven portion 103 having been crossed with fourth warp threads C25, C26, C27, C28 from the fourth woven portion 102 bind together the weft threads t2 of the second woven portion 102 of the fibrous blank 100 and do not bind the weft threads ti of the first woven portion 101 of the fibrous blank 100, in order to limit the curvatures of these third warp threads C21, C22, C23, C24 which have been crossed.
  • the fourth warp threads C25, C26, C27, C28 coming from the fourth woven portion 104 having been crossed with third warp threads C21, C22, C23, C24 coming from the third woven portion 103 bind together the weft threads ti of the first woven portion 101 of the fibrous blank 100 and do not bind the weft threads t2 of the second woven portion 102 of the fibrous blank 100.
  • the first plane and the second weaving plane are alternated regularly in the transverse direction DT, in order to facilitate the future shaping of the fibrous blank 100 over its entire width in the transverse direction DT.
  • the first plane and the second weaving plane are alternated irregularly in the transverse direction DT.
  • a first weaving plane never immediately follows another first weaving plane in the transverse direction D T.
  • a second weaving plane never immediately follows another second weaving plane in the transverse direction D T.
  • the fibrous blank 100 may comprise a plurality of threads of various types, in particular ceramic or carbon threads or even a mixture of such threads.
  • the fibrous blank 100 can be made from silicon carbide fibers.
  • the fibrous blank 100 can also be made from fibers consisting of the following materials: alumina, mullite, silica, an aluminosilicate, a borosilicate, carbon, or a mixture of several of these materials.
  • the part 1 is preferably a turbine ring sector, or an inter-blade platform.
  • the first woven portion 101 of the fibrous blank 100 is deployed to arrange it perpendicular to the second woven portion 102 and the main woven portion 105.
  • the third woven portion 103 of the fibrous blank 100 is deployed to arrange it perpendicular to the fourth woven portion 104 and the main woven portion 105.
  • a fibrous preform 20 of the base 2 is formed by the second woven portion 102, the fourth woven portion 104 and the main woven portion 105 of the fibrous blank 100.
  • the fibrous preform 10 illustrated in Figure 5 thus comprises the base preform 20, the preform of the first tab 30 extending from the base preform 20 and the preform of the second tab 40 extending from the preform base 20.
  • the length and width of the base preform 20, the length of the tab preforms 30 and 40, and the spacing between the two tab preforms 30 and 40 of the fibrous preform 10 correspond substantially respectively to the length and width of the base 2, the length of the legs 3 and 4, and the spacing between the two legs 3 and 4 of the part 1 to be obtained schematically illustrated in Figure 8.
  • said preform 10 is densified by a matrix to obtain the part 1 comprising a fibrous reinforcement constituted by the preform 10.
  • the fibrous preform can be consolidated or densified in a well-known manner in a gaseous manner by chemical vapor infiltration of the matrix, known as “CVI”.
  • CVI chemical vapor infiltration of the matrix
  • the pressure and temperature prevailing in the oven and the composition of the gas phase are chosen so as to allow the diffusion of the gas phase within the porosity of the preform to form at least part of the matrix by deposition, at core of the material in contact with the fibers, of a solid material resulting from a decomposition of a constituent of the gas phase or from a reaction between several constituents, contrary to the pressure and temperature conditions specific to CVD ("Chemical Vapor" processes). Deposition”) which lead exclusively to a deposit on the surface of the material.
  • CVD chemical Vapor
  • the fibrous preform 10 previously consolidated by gas or not, is placed in a cavity defined by a first part 61 and a second part 62 of a mold 60.
  • the cavity has the shape of the part to be manufactured, the latter presenting at least generally the shape of the part 1 to be manufactured.
  • a slip 6 loaded with particles of matrix precursors or a resin is injected into the cavity accommodating the fibrous preform 10, in order to pass through said fibrous preform 10 thanks to the application of a pressure gradient P
  • the mold 6 in which the injection of the slip 6 is carried out comprises a filter 63 at the outlet orifice of the slip 6 in the mold 60, thus making it possible to retain any particles of matrix precursor in the mold. 60 and to impregnate the fibrous preform 10 as the particles of matrix precursors are deposited in the mold 60 in the case of a slip.
  • Densification can also be carried out in a well-known manner by injection under a membrane, as illustrated in FIG. 7.
  • This mode of injection allows complete control of the quantity of resin or slip injected, thus ensuring a volume rate of precise and adapted fibers. Consequently, the mechanical characteristics of the part thus manufactured are improved, with low variability from one part to another.
  • the fibrous preform 10 intended to form the fibrous reinforcement of the part 1 is placed in a mold 70.
  • the fibrous preform 10 can be placed directly on the lower face of the impregnation chamber 71.
  • This lower face of the impregnation chamber 71 may include a filter (not shown in Figure 7).
  • the mold 70 comprises on the one hand an impregnation chamber 71 in which the fibrous preform 10 is placed in order to be densified by a matrix by the injection of an impregnation fluid 8, and on the other hand leaves a compaction chamber 72 into which a compression fluid 9 is injected in order to apply pressure on the preform 10 during its densification by the matrix.
  • the impregnation chamber 71 and the compaction chamber 72 are separated by a flexible membrane 73.
  • the membrane 73 makes it possible to apply pressure on the fibrous preform 10 installed in the impregnation chamber 71, the compression fluid 9 applying a pressure Q on the membrane 73 which deforms and thus in turn applies pressure on the fibrous preform 10.
  • the membrane fits the tab preforms 30 and 40 of the fibrous preform 10 and the surface of the base preform 20 located between the tab preforms 30 and 40, while that the surface of the base preform 20 opposite the tab preforms 30 and 40 rests against one of the walls of the impregnation chamber 71, opposite the membrane 73.
  • An insert 74 can be used to facilitate the impregnation of the fibrous preform 10 of part 1. As shown in Figure 7, it is possible for example to inject a resin 8 through an inlet orifice opening into the impregnation chamber 71, and inject the compression liquid 9 through an inlet opening opening into the compaction chamber 72.
  • the part obtained may be a part made of composite material with a ceramic matrix (CMC) or with an organic matrix (CMO).
  • the composite material part obtained is a part made of ceramic matrix composite (CMC) material of the SiC/SiC type.
  • Figure 9 illustrates the distribution of the fibers in the matrix in the part obtained by the method of the invention, the fibers crossing in zone Z3 and not crossing in zone Z4. As illustrated in Figure 9 at the level of zone Z5, the fibers of the part obtained 1 fill the angles between the base 2 and the legs 3 and 4. The improvement compared to a part obtained according to the method of prior art, as illustrated in Figure 1, is notable.

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Abstract

L'invention concerne une ébauche fibreuse (100) réalisée par tissage et comprenant au moins une première déliaisons (110), la première déliaison (110) séparant des première et deuxième portions tissées (101, 102) dans l'ébauche (100), l'ébauche fibreuse (100) étant caractérisée en ce qu'elle présente une alternance entre un premier plan de tissage et un deuxième plan de tissage différents.

Description

Description
Titre de l'invention : EBAUCHE FIBREUSE AVEC AU MOINS UNE DELIAISON PRESENTANT UNE ALTERNANCE DE TISSAGE
Domaine Technique
[0001] L'invention concerne une ébauche fibreuse présentant au moins une déliaison. L'invention concerne par exemple une ébauche fibreuse destinée à former le renfort fibreux d'une pièce de turbomachine, et en particulier une plateforme inter-aubes ou un secteur d'anneau de turbomachine.
Technique antérieure
[0002]Afin d'obtenir des pièces de turbomachine légères mais présentant d'excellentes propriétés thermomécaniques, on réalise de manière bien connue les pièces en matériau composite, c'est-à-dire des pièces comprenant un renfort fibreux densifié par une matrice. L'utilisation de matériaux composites contribue à optimiser les performances de la turbomachine notamment par la baisse de la masse globale de la turbomachine, ce qui contribue à une diminution de la consommation en carburant et donc à une réduction significative des émissions polluantes.
[0003] Par ailleurs, les matériaux composites à matrice céramique supportent des températures allant de 600°C à 1400°C. De par leur meilleure résistance aux hautes températures, les matériaux composites à matrice céramique nécessitent moins de refroidissement. Ce refroidissement étant traditionnellement issu d'un prélèvement dans le compresseur qui impacte le rendement de la turbomachine, les matériaux composites permettent donc d'améliorer plus encore le rendement du moteur et de diminuer davantage la consommation en carburant.
[0004] En particulier, il est connu de réaliser l'ébauche fibreuse de la pièce par tissage tridimensionnel sur un métier à tisser de type jacquard, ladite ébauche étant ensuite mise en forme pour obtenir une préforme fibreuse de la pièce à réaliser, qui sera densifiée par la matrice.
[0005] La réalisation d'une déliaison lors du tissage d'une ébauche fibreuse est bien connue. Une telle déliaison permet de séparer deux portions de l'ébauche fibreuse, par exemple en déployant l'une des portions de l'ébauche fibreuse. Toutefois, les pièces en matériau composite comprenant une telle portion déployée grâce à une déliaison présentent des zones de faiblesses dénuées de fibres et constituées seulement de matrice, et peuvent présenter des tensions non souhaitées dans les fibres.
[0006] Par exemple, pour la réalisation de pièces comprenant une base depuis laquelle s'étendent des « pattes », comme par exemple une plateforme inter-aubes ou un secteur d'anneau de turbine en forme de n, on tisse une ébauche fibreuse à plat selon un plan de tissage classique en ménageant des déliaisons. Ces déliaisons permettent de pouvoir déployer les portions de l'ébauche destinées à former les pattes, afin d'obtenir la préforme fibreuse de la pièce à réaliser.
[0007]Toutefois, on constate que dans les pièces obtenues par ce procédé, les bords de la jonction entre la base et les pattes sont essentiellement constitués de matrice et ne sont pas convenablement renforcés par les fibres, comme illustré sur la figure 1 au niveau des zones Zl. En outre, les extrémités des pattes présentent des longueurs de fibres inégales, certaines fibres dépassant l'extrémité des pattes tandis qu'une partie de l'extrémité des pattes n'est pas correctement renforcée par les fibres, certaines fibres n'atteignant pas l'extrémité des pattes, comme illustré sur la figure 1 au niveau de la zone Z2. Enfin, l'opération de déploiement des portions de pattes peut générer des contraintes excessives sur les fibres sollicitées située à proximité de la jonction entre la base et les pattes. Pour remédier à ces problématiques, on peut effectuer des croisements de fils au niveau du fond des déliaisons lors du tissage de l'ébauche. Une telle solution est notamment proposée dans le document WO 2013/088040. Ainsi, le croisement des fils dans les zones adjacentes aux fonds des déliaisons permet de les renforcer, facilitant ainsi le déploiement des portions de pattes. En outre, ces croisements de fils permettent d'augmenter le foisonnement de l'ébauche fibreuse à la jonction entre la portion de base et les portions de pattes, ce qui permet d'avoir un remplissage complet en fibres de la jonction entre la base et les pattes. [0008] Cependant, les multiples courbures des fibres, notamment au niveau des deux jonctions, génèrent des contraintes non souhaitées dans les fibres de la pièce finale qui appartiennent à la fois à la première patte et à la deuxième patte.
Exposé de l'invention
[0009] La présente invention a donc pour but principal de remédier aux inconvénients précités en assurant une facilité de mise en forme de l'ébauche fibreuse tout en limitant les contraintes générées dans les fibres de la pièce finale.
[0010]A cet effet, l'invention propose une ébauche fibreuse réalisée en une seule pièce par tissage tridimensionnel entre une pluralité de fils de chaîne s'étendant suivant une direction longitudinale et une pluralité de fils de trame s'étendant suivant une direction transversale, l'ébauche comprenant au moins une première déliaison s'étendant suivant la direction longitudinale, la première déliaison s'étendant depuis un premier bord longitudinal de l'ébauche fibreuse et séparant des première et deuxième portions tissées dans l'ébauche, l'ébauche comprenant en outre une portion tissée principale dépourvue de déliaison et située dans le prolongement des première et deuxième portions tissées suivant la direction longitudinale, l'ébauche fibreuse étant caractérisée en ce qu'elle présente un premier plan de tissage dans lequel au moins une partie des fils de chaîne des première et deuxième portions tissées se croisent dans la portion tissée principale dans une zone de croisement adjacente à la première déliaison, et un deuxième plan de tissage différent du premier plan de tissage dans lequel les fils de chaîne des première et deuxième portions tissées ne se croisent pas dans une zone adjacente à la première déliaison, et en ce que l'ébauche fibreuse présente une alternance entre les premier et deuxième plans de tissage suivant la direction transversale.
[0011] Ainsi, l'ébauche fibreuse selon l'invention est particulièrement facile à mettre en forme pour obtenir une préforme fibreuse de la pièce à réaliser, tout en limitant les contraintes générées dans les fibres.
[0012] En effet, les croisements de fils des première et deuxième portions tissées dans la portion tissée principale permettent de faciliter la courbure de la première portion tissée par rapport à la deuxième portion tissée, ou inversement, car le changement de trajectoire des fils de chaîne est moins brutal et correspond plus à la rigidité naturelle des fibres. En outre, ces croisements de fil permettent d'augmenter le foisonnement des fils dans la portion tissée principale, ce qui permet un renforcement plus satisfaisant en fibres au niveau de la portion tissée principale dans la pièce finale.
[0013] L'alternance des deux plans de tissage permet de conserver une mise en forme facile de l'ébauche fibreuse et un renforcement satisfaisant en fibres des jonctions entre les première et deuxième portions et la portion principale. En alternant les plans de tissage, on limite les frottements entre les fils lors du tissage, en réduisant les points de contact. On limite également l'encombrement des fils au sein de l'ébauche fibreuse ainsi que la rigidité de l'ébauche, facilitant encore sa mise en forme.
[0014] Ainsi, dans le deuxième plan de tissage, les fils de chaîne de la première portion tissée s'étendent dans une première partie d'une zone de la portion tissée principale adjacente à la première déliaison et dans lequel les fils de chaîne de la deuxième portion tissée s'étendent dans une deuxième partie de la zone de la portion tissée principale adjacente à la première déliaison, les première et deuxième partie de la zone de la portion tissée principale adjacente à la première déliaison étant distinctes.
[0015]Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la totalité des fils de chaîne des première et deuxième portions tissées se croisent dans la portion tissée principale dans le premier plan de tissage.
[0016] Ainsi, on assure un foisonnement de fibres particulièrement important dans la portion tissée principale, et une trajectoire relativement douce pour tous les fils de chaîne dans la pièce finale. En outre, en croisant la totalité des fils de chaîne, les longueurs des trajectoires de chaque fil de chaîne sont très similaires, ce qui permet d'avoir une longueur de fil régulière au niveau des extrémités des première et deuxième portions dans la pièce finale. [0017]Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, les fils de chaîne des première et deuxième portions tissées se croisent au plus une fois dans la portion tissée principale principale dans le premier plan de tissage.
[0018] Ainsi, on limite les risques d'endommagement des fils lors du tissage en réduisant les points de contact entre les fibres. En outre, on s'assure que les fils de chaîne subissent un nombre restreint de courbures pour limiter les tensions générées dans les fibres de la pièce finale. En croisant les fils de chaîne une unique fois, on réalise une courbure des fils de chaîne optimale permettant un compromis entre une facilité de mise en forme de l'ébauche et une limitation des contraintes dans les fibres de la pièce finale.
[0019] Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, le premier plan de tissage comprend une pluralité de colonnes de trame successives T5n avec n compris entre 1 et N dans la portion tissée principale, la colonne de trame T5i étant la colonne de trame adjacente à la première déliaison, N correspondant au nombre de fils de chaîne de la première portion tissée croisant des fils de chaîne de la deuxième portion tissée, de sorte que dans la colonne de trame T5n, n fils de chaîne de la première portion tissée croisent n fils de chaîne de la deuxième portion tissée.
[0020] Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, l'ébauche fibreuse comprend une deuxième déliaison s'étendant depuis un deuxième bord longitudinal de l'ébauche fibreuse et séparant des troisième et quatrième portions tissées dans l'ébauche, la portion tissée principale étant présente entre les première et deuxième portions tissées d'une part, et entre les troisième et quatrième portions tissées d'autre part, au moins une partie des fils de chaîne des troisième et quatrième portions tissées se croisant dans la portion tissée principale dans une zone de croisement adjacente à la deuxième déliaison dans le deuxième plan de tissage.
[0021]Ce mode de réalisation particulier permet de réaliser une ébauche fibreuse destinée à être déployée pour former une préforme fibreuse avec une base depuis laquelle s'étendent deux pattes. Ainsi, les croisements de fils des troisième et quatrième portions tissées dans la portion tissée principale permettent de faciliter la courbure de la troisième portion tissée par rapport à la quatrième portion tissée, ou inversement, afin de former l'une des pattes. L'alternance des deux plans de tissage permet de conserver une mise en forme facile de l'ébauche fibreuse et un renforcement satisfaisant en fibres des jonctions entre les pattes et la base de la pièce finale, grâce aux croisements alternés entre les fils de chaîne.
[0022] De préférence, la totalité des fils de chaîne des troisième et quatrième portions tissées se croisent dans la portion tissée principale dans le deuxième plan de tissage. Ainsi, les longueurs des trajectoires de chaque fil de chaîne sont très similaires, ce qui permet d'avoir une longueur de fil régulière au niveau des extrémités des pattes dans la pièce finale.
[0023] De préférence, les fils de chaîne des troisième et quatrième portions tissées se croisent au plus une fois dans la portion tissée principale dans le deuxième plan de tissage. En effet, on souhaite éviter que, dans la pièce finale, une même fibre soit présente à la fois dans la première patte et dans la deuxième patte, subissant ainsi au moins deux courbures importantes et générant des différences de longeur de fibres importantes au niveau des extrémités des pattes.
[0024] Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, le deuxième plan de tissage comprend une pluralité de colonnes de trame successives T6n avec n compris entre 1 et N dans la portion tissée principale, la colonne de trame TÔI étant la colonne de trame adjacente à la deuxième déliaison, N correspondant au nombre de fils de chaîne de la troisième portion tissée croisant des fils de chaîne de la quatrième portion tissée, de sorte que dans la colonne de trame T6n, n fils de chaîne issus de la troisième portion tissée croisent n fils de chaîne de la quatrième portion tissée.
[0025] Ainsi, on assure un croisement régulier des fibres dans les zones de croisement, afin de maximiser le foisonnement tout en limitant les points de contact entre les fibres, qui génèrent des frottements et une rigidification non souhaitée de l'ébauche.
[0026] Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, l'ébauche fibreuse étant destinée à former le renfort fibreux d'un secteur d'anneau de turbine en forme de n. L'ébauche fibreuse peut également être destinée à former le renfort fibreux d'une aube avec une ou plusieurs plateformes intégrées formées grâce à des déliaisons, ou le renfort fibreux d'un distributeur de moteur aéronautique.
[0027]Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, chaque fil de chaîne de la première portion tissée croisant un fil de chaîne de la deuxième portion tissée croise l'ensemble des fils de chaîne de la deuxième portion tissée croisant des fils de chaîne de la première portion tissée dans le premier plan de tissage.
[0028] Réciproquement, chaque fil de chaîne de la deuxième portion tissée croisant un fil de chaîne de la première portion tissée peut croiser l'ensemble des fils de chaîne de la première portion tissée croisant des fils de chaîne de la deuxième portion tissée dans le premier plan de tissage.
[0029]Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, chaque fil de chaîne de la première portion tissée croise l'ensemble des fils de chaîne de la deuxième portion tissée dans le premier plan de tissage. Réciproquement, chaque fil de chaîne de la deuxième portion tissée peut croiser l'ensemble des fils de chaîne de la première portion tissée dans le premier plan de tissage.
[0030] L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une préforme fibreuse pour une pièce en matériau composite, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- la réalisation d'une ébauche fibreuse selon l'invention,
- la mise en forme de l'ébauche fibreuse de manière à obtenir la préforme fibreuse, ladite mise en forme comprenant au moins le déploiement de la première ou deuxième portion tissée.
[0031] Dans le cas où l'ébauche fibreuse comprend deux déliaisons comme décrit précédemment, la mise en forme de l'ébauche fibreuse peut comprendre le déploiement de la troisième ou quatrième portion tissée.
[0032] En outre, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite comprenant les étapes suivantes :
- la réalisation d'une préforme fibreuse conformément au procédé de fabrication d'une préforme fibreuse selon l'invention, et - la densification de ladite préforme fibreuse par une matrice pour obtenir la pièce en matériau composite.
[0033] De préférence, la pièce réalisée est une pièce en matériau composite à matrice céramique de type CMC ou à matrice organique de type CMO.
[0034] Finalement, l'invention concerne une utilisation du procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite selon l'invention, pour la fabrication d'un secteur d'anneau de turbine. L'invention peut également concerner l'utilisation du procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite pour la fabrication d'une aube avec une ou plusieurs plateformes intégrées ou d'un distributeur.
Brève description des dessins
[0035] [Fig. 1] La figure 1 est un schéma d'une pièce obtenue selon un procédé de l'art antérieur, représentant l'organisation des fibres dans la matrice.
[0036] [Fig. 2] La figure 2 est une illustration schématique d'une ébauche fibreuse selon l'invention.
[0037] [Fig. 3] La figure 3 est une vue schématique en coupe de l'ébauche fibreuse de la figure 2 représentant le premier plan de tissage.
[0038] [Fig. 4] La figure 4 est une vue schématique en coupe de l'ébauche fibreuse de la figure 2 représentant le deuxième plan de tissage.
[0039] [Fig. 5] La figure 5 est une vue schématique d'une préforme fibreuse obtenue par mise en forme de l'ébauche fibreuse de la figure 2.
[0040] [Fig. 6] La figure 6 est une vue schématique en coupe de la préforme fibreuse de la figure 5 dans un outillage rigide.
[0041] [Fig. 7] La figure 7 est une vue schématique en coupe de la préforme fibreuse de la figure 5 dans un outillage comprenant une membrane souple.
[0042] [Fig. 8] La figure 8 est une vue schématique de la pièce obtenue par densification de la préforme fibreuse de la figure 5.
[0043] [Fig. 9] La figure 9 est un schéma d'une pièce obtenue selon le procédé de l'invention, représentant l'organisation des fibres dans la matrice. Description des modes de réalisation
[0044] Les figures 2 à 4 illustrent schématiquement un exemple d'ébauche fibreuse 100 selon l'invention.
[0045] L'ébauche fibreuse 100 est réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne et une pluralité de couches de fils de trame. Par « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D », on entend ici un mode de tissage par lequel certains au moins des fils de chaîne lient des fils de trame sur plusieurs couches de trame. Une inversion des rôles entre chaîne et trame est possible.
[0046] L'ébauche fibreuse peut, par exemple, présenter une armure multi-satin, c'est-à-dire un tissu obtenu par tissage tridimensionnel avec plusieurs couches de fils de trame dont l'armure de base de chaque couche est équivalente à une armure de type satin classique mais avec certains points de l'armure qui lient les couches de fils de trame entre elles. L'ébauche fibreuse peut également, par exemple, présenter une armure interlock, c'est-à-dire un tissu obtenu par tissage tridimensionnel dans lequel chaque couche de fils de chaîne lie plusieurs couches de fils de trame avec tous les fils de la même colonne de chaîne ayant le même mouvement dans le plan de l'armure. D'autres modes de tissage tridimensionnel sont envisageables, tels que par exemple des tissages à armure multi-toile. Différents modes de tissage multicouches utilisables pour former l'ébauche fibreuse sont décrits dans le document WO 2006/136755.
[0047] L'ébauche fibreuse 100 est de préférence réalisée au moyen d'un métier à tisser de type jacquard. Un tel métier à tisser est par exemple décrit dans le document FR 3 047 744 Al.
[0048] L'ébauche fibreuse 100 s'étend en direction chaîne suivant une direction longitudinale DL entre un premier bord longitudinal 100a et un deuxième bord longitudinal 100b. L'ébauche fibreuse 100 s'étend en direction trame suivant une direction transversale DT entre un premier bord transversal 100c et un deuxième bord transversal lOOd. L'ébauche fibreuse 100 s'étend en épaisseur suivant une direction d'épaisseur DË perpendiculaire aux directions longitudinale DL et transversale DT entre une première surface 100e et une deuxième surface lOOf. [0049] L'ébauche fibreuse 100 comprend au moins une première déliaison 110 et une deuxième déliaison 120 s'étendant suivant les directions longitudinale DL et transversale DT. De préférence, la première déliaison 110 et la deuxième déliaison 120 sont présentes sur un même plan perpendiculaire à la direction d'épaisseur DË.
[0050] La première déliaison 110 s'étend suivant la direction longitudinale DL depuis le premier bord longitudinal 100a de l'ébauche fibreuse 100 jusqu'à un fond de déliaison 110a. La première déliaison 110 est ouverte sur le premier bord longitudinal 100a, c'est-à-dire qu'elle débouche sur le premier bord longitudinal 100a de l'ébauche fibreuse 100. La première déliaison 110 s'étend suivant la direction transversale DT entre le premier bord transversal 100c et le deuxième bord transversal lOOd. De préférence, la première déliaison 110 est ouverte sur le premier bord transversal 100c et sur le deuxième bord transversal lOOd, c'est-à-dire qu'elle débouche sur le premier bord transversal 100c et sur le deuxième bord transversal lOOd.
[0051] La deuxième déliaison 120 s'étend suivant la direction longitudinale DL depuis le deuxième bord longitudinal 100b de l'ébauche fibreuse 100 jusqu'à un fond de déliaison 120b. La deuxième déliaison 120 est ouverte sur le deuxième bord longitudinal 100b, c'est-à-dire qu'elle débouche sur le deuxième bord longitudinal 100b de l'ébauche fibreuse 100. La deuxième déliaison 120 s'étend suivant la direction transversale DT entre le premier bord transversal 100c et le deuxième bord transversal lOOd. De préférence, la deuxième déliaison 120 est ouverte sur le premier bord transversal 100c et sur le deuxième bord transversal lOOd, c'est-à-dire qu'elle débouche sur le premier bord transversal 100c et sur le deuxième bord transversal lOOd.
[0052] La somme des longueurs des première et deuxième déliaisons 110 et 120 suivant la direction longitudinale DL est inférieure à la longueur totale de l'ébauche fibreuse 100 suivant la direction DL. Ainsi, l'ébauche fibreuse 100 comprend une portion tissée principale 105 ne comportant pas de déliaison. La portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction longitudinale DL entre le fond 110a de la première déliaison 110 et le fond 120b de la deuxième déliaison 120. La portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction transversale DT entre le premier bord transversal 100c et le deuxième bord transversal lOOd de l'ébauche fibreuse 100. La portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction d'épaisseur DE entre la première surface 100e et la deuxième surface lOOf de l'ébauche fibreuse 100.
[0053] La première déliaison 110 sépare une première portion tissée 101 et une deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100. Ainsi, la première portion tissée 101 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction longitudinale DL entre le premier bord longitudinal 100a et la portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100. La première portion tissée 101 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction d'épaisseur DE entre la première surface 100e de l'ébauche fibreuse 100 et la première déliaison 110. De manière similaire, la deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction longitudinale DL entre le premier bord longitudinal 100a et la portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100. La deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction d'épaisseur DE entre la deuxième surface lOOf de l'ébauche fibreuse 100 et la première déliaison 110. De préférence, la première portion tissée 101 et la deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100 s'étendent suivant la direction transversale DT entre le premier bord transversal 100c et le deuxième bord transversal lOOd de l'ébauche fibreuse 100. De préférence, les première et deuxième portions tissées 101 et 102 ne sont liées l'une à l'autre que par le biais de la portion tissée principale 105.
[0054] La deuxième déliaison 120 sépare une troisième portion tissée 103 et une quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100. Ainsi, la troisième portion tissée 103 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction longitudinale DL entre le deuxième bord longitudinal 100b et la portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100. La troisième portion tissée 103 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction d'épaisseur DE entre la première surface 100e de l'ébauche fibreuse 100 et la deuxième déliaison 120. De manière similaire, la quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction longitudinale DL entre le deuxième bord longitudinal 100b et la portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100. La quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100 s'étend suivant la direction d'épaisseur DË entre la deuxième surface lOOf de l'ébauche fibreuse 100 et la deuxième déliaison 120. De préférence, la troisième portion tissée 103 et la quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100 s'étendent suivant la direction transversale DT entre le premier bord transversal 100c et le deuxième bord transversal lOOd de l'ébauche fibreuse 100. De préférence, les troisième et quatrième portions tissées 103 et 104 ne sont liées l'une à l'autre que par le biais de la portion tissée principale 105.
[0055] L'ébauche fibreuse 100 comprend suivant la direction transversale DT une alternance entre un premier plan de tissage, illustré schématiquement sur la figure 3, et un deuxième plan de tissage, illustré schématiquement sur la figure 4. Les premier et deuxième plans de tissage sont différents. Les premier et deuxième plans de tissage des figures 3 et 4 correspondent à des coupes de l'ébauche fibreuse 100 illustrée sur la figure 2 suivant des plans perpendiculaires à la direction transversale DT, et représentent schématiquement le tissage entre les fils de chaîne et les fils de trame, et les croisements entre les fils de chaîne. Les plans de tissage représentés sur les figures 3 et 4 sont des schémas de principe, et représentent donc un nombre de fils de chaîne et un nombre de fils de trame inférieurs aux nombres réels de fils de chaîne et de fils de trame.
[0056] Dans le premier plan de tissage de l'ébauche fibreuse 100 illustré sur la figure 3, des premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, Ci4 lient entre eux les fils de trame ti de la première portion tissée 101 de l'ébauche fibreuse 100, et des deuxièmes fils de chaîne C15, CIÔ, Ci7, Cis lient entre eux les fils de trame t7 de la deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100. Les premiers et deuxièmes fils de chaîne Cn, C12, C13, C14, C15, Ci6, C17, Cis lient ensuite entre eux les fils de trame t5 et tô de la portion tissée principale 105.
[0057] Dans l'exemple de premier plan de tissage illustré sur la figure 3, la totalité des premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, Ci4 issus de la première portion tissée 101 croisent la totalité des deuxièmes fils de chaîne C15, CIÔ, Ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102. Ainsi, tous les premières ou deuxièmes fils chaîne présentent une trajectoire de longueur similaire aux trajectoires des autres premières ou deuxièmes fils de chaîne, ce qui permet un remplissage plus régulier en fibres des extrémités des pattes de la pièce finale. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si seulement une partie des premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, C14 issus de la première portion tissée 101 croisent les deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102, ou si seulement une partie des deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102 croisent les premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, C14 issus de la première portion tissée 101.
[0058] Les premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, C14 issus de la première portion tissée 101 et les deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102 se croisent dans une première zone de croisement 105a de la portion tissée principale 105. La première zone de croisement 105a comprend au moins en partie une pluralité de colonnes de trame T51, T52, ... T57 comprenant chacune au moins un croisement entre un premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14 issu de la première portion tissée 101 et un deuxième fil de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issu de la deuxième portion tissée 102. En particulier, la première zone de croisement 105a s'étend suivant la direction longitudinale DL entre d'une part la colonne de trame T51 comprenant au moins un croisement la plus proche de la première déliaison 110, c'est-à-dire la plus proche du fond 110a de la déliaison 110, et d'autre part la colonne de trame T57 comprenant au moins un croisement la plus proche de la deuxième déliaison 120, c'est-à-dire la plus proche du fond 120b de la déliaison 120, et donc la plus éloignée de la première déliaison 110. La première zone de croisement 105a ne comprend pas tout ou partie d'une colonne de trame située entre la première déliaison 110 et la colonne de trame T51 la plus proche de la première déliaison 110 comprenant au moins un croisement, et ne comprend pas tout ou partie d'une colonne de trame située entre la deuxième déliaison 120 et la colonne de trame Ts7 la plus proche de la deuxième déliaison 120 comprenant au moins un croisement.
[0059] De préférence, la première zone de croisement 105a se limite à la zone réduite de la portion tissée principale 105 dans laquelle chaque colonne de trame T5i à T57 comprend au moins un croisement entre un premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14 issu de la première portion tissée 101 et un deuxième fil de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issu de la deuxième portion tissée 102. Ainsi, chaque colonne de trame T5I à T57 présente au moins en partie dans la première zone de croisement 105a comprend au moins un croisement entre un premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14 issu de la première portion tissée 101 et un deuxième fil de chaîne C15, Ciô, ci7, Cis issu de la deuxième portion tissée 102.
[0060] Dans l'exemple de premier plan de tissage illustré sur la figure 3, la première zone de croisement 105a de la portion tissée principale 105 est adjacente à la première déliaison 110, c'est-à-dire adjacente au fond 110a de la déliaison 110. En particulier, cela signifie que la colonne de trame T51 d'extrémité de la portion tissée principale 105 la plus proche de la première déliaison 110, c'est-à-dire la plus proche du fond 110a de la déliaison 110, comprend au moins un croisement entre un premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14 issu de la première portion tissée 101 et un deuxième fil de chaîne C15, Ciô, ci7, Cis issu de la deuxième portion tissée 102. De préférence, les colonnes de trame TÔI à TÔ7 présentes de la portion tissée principale 105 les plus proches de la deuxième déliaison 120, c'est-à-dire du fond 120b de la deuxième déliaison 120, ne présentent pas de croisement entre un premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14 issu de la première portion tissée 101 et un deuxième fil de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issu de la deuxième portion tissée 102.
[0061] De préférence, comme illustré sur la figure 3, chaque premier fil de chaîne C11, C12, C13, C14 croisant un deuxième fil de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis croise une unique fois chaque deuxième fil de chaîne C15, Ciô, ci7, Cis. De manière réciproque, chaque deuxième fil de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis croisant un premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14 croise une unique fois chaque premier fil de chaîne Cn, C12, C13, C14.
[0062] De préférence, comme illustré sur la figure 3, le croisement des premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, ci4 issus de la première portion tissée 101 avec les deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102 se fait de manière régulière dans le premier plan de tissage, en croisant d'abord les fils de chaîne les plus proches de la première déliaison 110, puis en croisant progressivement des fils de chaîne de plus en plus éloignés de la première déliaison 110. Ainsi, dans la première colonne de trame T51 la plus proche de la première déliaison 110 appartenant à la première zone de croisement 105a, un unique premier fil de chaîne Ci4 issu de la première portion 101 croise un unique deuxième fil de chaîne C15 issu de la deuxième portion tissée 102 : le premier fil de chaîne C14 le plus proche de la première déliaison 110 croise le deuxième fil de chaîne C15 le plus proche de la première déliaison 110. Dans la deuxième colonne de trame T52 la plus proche de la première déliaison 110 appartenant à la première zone de croisement 105a, seulement deux premiers fils de chaîne Ci4, C13 issus de la première portion 101 croisent seulement deux deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6 issus de la deuxième portion tissée 102 : le premier fil de chaîne C14 croise le deuxième fil de chaîne Ci6 et le premier fil de chaîne C13 croise le deuxième fil de chaîne C15. Dans la troisième colonne de trame T53 la plus proche de la première déliaison 110 appartenant à la première zone de croisement 105a, seulement trois premiers fils de chaîne C14, C13, C12 issus de la première portion 101 croisent seulement trois deuxièmes fils de chaîne C15, CIÔ, C17 issus de la deuxième portion tissée 102 : le premier fil de chaîne C14 croise le deuxième fil de chaîne C17, le premier fil de chaîne C13 croise le deuxième fil de chaîne Ci6 et le premier fil de chaîne C12 croise le deuxième fil de chaîne C15.
[0063]De manière générale, on désigne par T5n la n-ième colonne de trame de la portion principale 105 la plus proche de la première déliaison 110 pour n compris entre 1 et N inclus, N étant le nombre de premiers fils Cn, C12, C13, C14 croisant des deuxièmes fils C15, Ci6, C17, Cis dans la première zone de croisement 105a ou N étant le nombre de deuxièmes fils C15, CIÔ, C17, Cis croisant des premiers fils Cn, C12, C13, C14 dans la première zone de croisement 105a. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le nombre N a pour valeur 4. Ainsi, dans chaque colonne T5n, n premiers fils de chaîne issus de la première portion tissée 101 croisent n deuxièmes fils de chaîne issus de la deuxième portion tissée 102. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, pour n = N, on a bien dans la quatrième colonne T54 4 premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, C14 issus de la première portion tissée 101 qui croisent 4 deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, C17, Cis issus de la deuxième portion tissée 102.
[0064] En outre, dans chaque colonne T5n, le premier fil de chaîne Ci N-i croise le deuxième fil de chaîne Ci N+n-i pour i compris entre 0 et n-1 inclus. Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 3, dans la colonne T52, soit n = 2, l'incrémentation i = 0 indique bien que le premier fil de chaîne Ci 4-o , soit Ci4, croise le deuxième fil de chaîne Ci 4+2-o, soit Ci6, et l'incrémentation i = 1 indique bien que le premier fil de chaîne Ci 4-i , soit C13, croise le deuxième fil de chaîne Ci 4+2-i, soit C15.
[0065]Une fois la colonne de trame T5N atteinte, qui correspond à la colonne T54 sur la figure 3, le nombre de croisement de fils par colonne de trame diminue régulièrement jusqu'à l'extrémité de la première zone de croisement 105a la plus éloignée de la première déliaison 110. On désigne par Ts N+m la (N+m)-ième colonne de trame de la portion principale 105 la plus proche de la première déliaison 110 pour m compris entre 1 et N-l inclus, N étant le nombre de premiers fils Cn, C12, C13, ci4 croisant des deuxièmes fils C15, Ci6, Ci7, Cis dans la première zone de croisement 105a ou N étant le nombre de deuxièmes fils C15, Ci6, Ci7, Cis croisant des premiers fils Cn, C12, C13, Ci4 dans la première zone de croisement 105a. Ainsi, dans chaque colonne T5 N+m, N-m premiers fils de chaîne issus de la première portion tissée croisent N-m deuxièmes fils de chaîne issus de la deuxième portion tissée. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, pour m = 2, on a bien dans la colonne T56 2 premiers fils de chaîne Cn, C12 issus de la première portion tissée 101 qui croisent 2 deuxièmes fils de chaîne Ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102.
[0066] De préférence, dans le premier plan de tissage, les premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, ci4 issus de la première portion tissée 101 ayant été croisés avec des deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, Ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102 lient entre eux les fils de trame t4 de la quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100 et ne lient pas des fils de trame ts de la troisième portion tissée 103 de l'ébauche fibreuse 100, afin de limiter les courbures de ces premiers fils de chaîne C11, C12, C13, Ci4 qui ont été croisés. Pour les mêmes raisons, de préférence, les deuxièmes fils de chaîne C15, Ci6, ci7, Cis issus de la deuxième portion tissée 102 ayant été croisés avec des premiers fils de chaîne Cn, C12, C13, Ci4 issus de la première portion tissée 101 lient entre eux les fils de trame ts de la troisième portion tissée 103 de l'ébauche fibreuse 100 et ne lient pas des fils de trame t4 de la quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100.
[0067] Dans le deuxième plan de tissage de l'ébauche fibreuse 100 illustré sur la figure 4, des troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, c74 lient entre eux les fils de trame ts de la troisième portion tissée 103 de l'ébauche fibreuse 100, et des quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 lient entre eux les fils de trame t4 de la quatrième portion tissée 104 de l'ébauche fibreuse 100. Les troisièmes et quatrièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28 lient ensuite entre eux les fils de trame t5 et tg de la portion tissée principale 105.
[0068] Dans l'exemple de deuxième plan de tissage illustré sur la figure 4, la totalité des troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 croisent la totalité des quatrièmes fils de chaîne C25, C2g, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104. Ainsi, tous les troisièmes ou quatrièmes fils chaîne présentent une trajectoire de longueur similaire aux trajectoires des autres troisièmes ou quatrièmes fils de chaîne, ce qui permet un remplissage plus régulier en fibres des extrémités des pattes de la pièce finale. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si seulement une partie des troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 croisent les quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104, ou si seulement une partie des quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104 croisent les troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103.
[0069] Les troisième fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 et les quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104 se croisent dans une deuxième zone de croisement 105b de la portion tissée principale 105. La deuxième zone de croisement 105b comprend au moins en partie une pluralité de colonnes de trame Tgi, T52, ... T57 comprenant chacune au moins un croisement entre un troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 issu de la troisième portion tissée 103 et un quatrième fil de chaîne C25, C2g, C27, C28 issu de la quatrième portion tissée 104. En particulier, la deuxième zone de croisement 105b s'étend suivant la direction longitudinale DL entre d'une part la colonne de trame Tgi comprenant au moins un croisement la plus proche de la deuxième déliaison 120, c'est-à-dire la plus proche du fond 120b de la déliaison 120, et d'autre part la colonne de trame Tg7 comprenant au moins un croisement la plus proche de la première déliaison 110, c'est-à-dire la plus proche du fond 110a de la déliaison 110, et donc la plus éloignée de la deuxième déliaison 120. La deuxième zone de croisement 105b ne comprend pas tout ou partie d'une colonne de trame située entre la deuxième déliaison 120 et la colonne de trame TÔI la plus proche de la deuxième déliaison 120 comprenant au moins un croisement, et ne comprend pas tout ou partie d'une colonne de trame située entre la première déliaison 110 et la colonne de trame T67 la plus proche de la première déliaison 110 comprenant au moins un croisement.
[0070] De préférence, la deuxième zone de croisement 105b se limite à la zone réduite de la portion tissée principale 105 dans laquelle chaque colonne de trame TÔI à T67 comprend au moins un croisement entre un troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 issu de la troisième portion tissée 103 et un quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28 issu de la quatrième portion tissée 104. Ainsi, chaque colonne de trame TÔI à Tô7 présente au moins en partie dans la deuxième zone de croisement 105b comprend au moins un croisement entre un troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 issu de la troisième portion tissée 103 et un quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28 issu de la quatrième portion tissée 104.
[0071] Dans l'exemple de deuxième plan de tissage illustré sur la figure 4, la deuxième zone de croisement 105b de la portion tissée principale 105 est adjacente à la deuxième déliaison 120, c'est-à-dire adjacente au fond 120b de la déliaison 120. En particulier, cela signifie que la colonne de trame TÔI d'extrémité de la portion tissée principale 105 la plus proche de la deuxième déliaison 120, c'est-à-dire la plus proche du fond 120b de la déliaison 120, comprend au moins un croisement entre un troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 issu de la troisième portion tissée 103 et un quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28 issu de la quatrième portion tissée 104. De préférence, les colonnes de trame T5i à T57 présentes de la portion tissée principale 105 les plus proches de la première déliaison 110, c'est-à-dire du fond 110a de la première déliaison 110, ne présentent pas de croisement entre un troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 issu de la troisième portion tissée 103 et un quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28 issu de la quatrième portion tissée 104.
[0072] De préférence, comme illustré sur la figure 4, chaque troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 croisant un quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28 croise une unique fois chaque quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28- De manière réciproque, chaque quatrième fil de chaîne C25, C26, C27, C28 croisant un troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24 croise une unique fois chaque troisième fil de chaîne C21, C22, C23, C24-
[0073] De préférence, comme illustré sur la figure 4, le croisement des troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 avec les quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104 se fait de manière régulière dans le deuxième plan de tissage, en croisant d'abord les fils de chaîne les plus proches de la deuxième déliaison 120, puis en croisant progressivement des fils de chaîne de plus en plus éloignés de la deuxième déliaison 120. Ainsi, dans la première colonne de trame T6i la plus proche de la deuxième déliaison 120 appartenant à la deuxième zone de croisement 105b, un unique troisième fil de chaîne C24 issu de la troisième portion 103 croise un unique quatrième fil de chaîne C25 issu de la quatrième portion tissée 104 : le troisième fil de chaîne C24 le plus proche de la deuxième déliaison 120 croise le quatrième fil de chaîne C25 le plus proche de la deuxième déliaison 120. Dans la deuxième colonne de trame TÔ2 la plus proche de la deuxième déliaison 120 appartenant à la deuxième zone de croisement 105b, seulement deux troisièmes fils de chaîne C24, C23 issus de la troisième portion 103 croisent seulement deux quatrièmes fils de chaîne C25, C26 issus de la quatrième portion tissée 104 : le troisième fil de chaîne C24 croise le quatrième fil de chaîne C26 et le troisième fil de chaîne C23 croise le quatrième fil de chaîne C25. Dans la troisième colonne de trame T63 la plus proche de la deuxième déliaison 120 appartenant à la deuxième zone de croisement 105b, seulement trois troisièmes fils de chaîne C24, C23, C22 issus de la troisième portion 103 croisent seulement trois quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27 issus de la quatrième portion tissée 104 : le troisième fil de chaîne C24 croise le quatrième fil de chaîne C27, le troisième fil de chaîne C23 croise le quatrième fil de chaîne C26 et le troisième fil de chaîne C22 croise le quatrième fil de chaîne C25.
[0074]De manière générale, on désigne par Tôn la n-ième colonne de trame de la portion principale 105 la plus proche de la deuxième déliaison 120 pour n compris entre 1 et N inclus, N étant le nombre de troisièmes fils C21, C22, C23, C24 croisant des quatrièmes fils C25, C26, C27, C28 dans la deuxième zone de croisement 105b ou N étant le nombre de quatrièmes fils C25, C26, C27, C28 croisant des troisièmes fils C21, C22, C23, C24 dans la deuxième zone de croisement 105b. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, le nombre N a pour valeur 4. Ainsi, dans chaque colonne Tôn, n premiers fils de chaîne issus de la troisième portion tissée 103 croisent n quatrièmes fils de chaîne issus de la quatrième portion tissée 104. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, pour n = N, on a bien dans la quatrième colonne T64 4 premiers fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 qui croisent 4 quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104.
[0075] En outre, dans chaque colonne Tôn, le troisième fil de chaîne C2 N-Ï croise le quatrième fil de chaîne C2 N+n-i pour i compris entre 0 et n-1 inclus. Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 4, dans la colonne TÔ2, soit n = 2, l'incrémentation i = 0 indique bien que le troisième fil de chaîne C24-0 , soit C24, croise le quatrième fil de chaîne C24+2-0, soit C26, et l'incrémentation i = 1 indique bien que le troisième fil de chaîne C24-1 , soit C23, croise le quatrième fil de chaîne C24+2-1, soit 025-
[0076]Une fois la colonne de trame T6N atteinte, qui correspond à la colonne T6 sur la figure 4, le nombre de croisement de fils par colonne de trame diminue régulièrement jusqu'à l'extrémité de la deuxième zone de croisement 105b la plus éloignée de la deuxième déliaison 120. On désigne par Tô N+m la (N+m)-ième colonne de trame de la portion principale 105 la plus proche de la deuxième déliaison 120 pour m compris entre 1 et N-1 inclus, N étant le nombre de troisièmes fils C21, C22, C23, C24 croisant des quatrièmes fils C25, C26, C27, C28 dans la deuxième zone de croisement 105b ou N étant le nombre de quatrièmes fils C25, C26, C27, C28 croisant des troisièmes fils C21, C22, C23, C24 dans la deuxième zone de croisement 105b. Ainsi, dans chaque colonne Tô N+m, N-m troisièmes fils de chaîne issus de la troisième portion tissée croisent N-m quatrièmes fils de chaîne issus de la quatrième portion tissée. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, pour m = 2, on a bien dans la colonne T66 2 troisièmes fils de chaîne C21, C22 issus de la troisième portion tissée 103 qui croisent 2 quatrièmes fils de chaîne C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104.
[0077] De préférence, dans le deuxième plan de tissage, les troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 ayant été croisés avec des quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 102 lient entre eux les fils de trame t2 de la deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100 et ne lient pas des fils de trame ti de la première portion tissée 101 de l'ébauche fibreuse 100, afin de limiter les courbures de ces troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 qui ont été croisés. Pour les mêmes raisons, de préférence, les quatrièmes fils de chaîne C25, C26, C27, C28 issus de la quatrième portion tissée 104 ayant été croisés avec des troisièmes fils de chaîne C21, C22, C23, C24 issus de la troisième portion tissée 103 lient entre eux les fils de trame ti de la première portion tissée 101 de l'ébauche fibreuse 100 et ne lient pas des fils de trame t2 de la deuxième portion tissée 102 de l'ébauche fibreuse 100.
[0078] De préférence, le premier plan et le deuxième plan de tissage sont alternés de manière régulière suivant la direction transversale DT, afin de faciliter la future mise en forme de l'ébauche fibreuse 100 sur toute sa largeur selon la direction transversale DT. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si le premier plan et le deuxième plan de tissage sont alternés de manière irrégulière suivant la direction transversale DT. De préférence, un premier plan de tissage ne suit jamais immédiatement un autre premier plan de tissage suivant la direction transversale DT. De préférence, un deuxième plan de tissage ne suit jamais immédiatement un autre deuxième plan de tissage suivant la direction transversale DT.
[0079] De préférence, il n'y a pas de croisement entre les fils de chaîne dans les première, deuxième, troisième et quatrième portions tissées 101, 102, 103 et 104, afin de limiter les courbures et les tensions dans les fibres appartenant à l'ébauche fibreuse 100.
[0080] De préférence, l'ébauche fibreuse 100 selon l'invention ne comprend pas de sortie de couches, ce qui signifie que la somme du nombre de couches de fils de chaîne dans la première portion 101 et du nombre de couches de fils de chaîne dans la deuxième portion 102 correspond au nombre de couches de fils de chaîne dans la portion principale 105, et correspond à la somme du nombre de couches de fils de chaîne dans la troisième portion 103 et du nombre de couches de fils de chaîne dans la quatrième portion 104. [0081] De préférence, l'ébauche fibreuse 100 correspond à une texture fibreuse
« sèche », c'est-à-dire non imprégnée par une résine ou assimilé. L'ébauche fibreuse 100 peut comporter une pluralité de fils de diverses natures, en particulier des fils en céramique ou en carbone ou encore un mélange de tels fils. De préférence, l'ébauche fibreuse 100 peut être réalisée à partir de fibres en carbure de silicium. De manière générale, l'ébauche fibreuse 100 peut également être réalisées à partir de fibres constituées des matériaux suivants : l'alumine, la mullite, la silice, un aluminosilicate, un borosilicate, du carbone, ou un mélange de plusieurs de ces matériaux.
[0082] L'ébauche fibreuse 100 ainsi obtenue est ensuite mise en forme afin d'obtenir une préforme fibreuse 10, comme illustrée sur la figure 5, en séparant les première et deuxième portions tissées 101 et 102 grâce à la première déliaison 110 et en séparant les troisième et quatrième portions tissées 103 et 104 grâce à la deuxième déliaison 120. Cette opération de mise en forme est fortement simplifiée d'une part grâce aux croisements de fils de chaîne dans la portion tissée principale 105 à proximité du fond 110a et 120b des déliaisons 110 et 120 et d'autre part grâce à l'alternance de l'emplacement de la zone de croisement 105a ou 105b de la portion tissée principale 105 entre les premier et deuxième plans de tissage.
[0083] Dans l'exemple illustré sur les figures 5 à 9, on souhaite réaliser une pièce 1 en forme de n (pi), comprenant une base 2 depuis laquelle s'étendent une première patte 3 et une deuxième patte 4. La pièce 1 est de préférence un secteur d'anneau de turbine, ou une plateforme inter-aubes. On ne sort bien entendu pas de cadre de l'invention si l'on souhaite réaliser une autre pièce en matériau composite à partir d'une ébauche fibreuse selon l'invention.
[0084] Ainsi, afin de former une préforme fibreuse 30 de la première patte 3, destinée à former le renfort fibreux de ladite première patte 3, on déploie la première portion tissée 101 de l'ébauche fibreuse 100 pour la disposer perpendiculairement à la deuxième portion tissée 102 et à la portion tissée principale 105. Afin de former une préforme fibreuse 40 de la deuxième patte 4, destinée à former le renfort fibreux de ladite deuxième patte 4, on déploie la troisième portion tissée 103 de l'ébauche fibreuse 100 pour la disposer perpendiculairement à la quatrième portion tissée 104 et à la portion tissée principale 105. Finalement, une préforme fibreuse 20 de la base 2 est formée par la deuxième portion tissée 102, la quatrième portion tissée 104 et la portion tissée principale 105 de l'ébauche fibreuse 100.
[0085] La préforme fibreuse 10 illustrée sur la figure 5 comprend ainsi la préforme de base 20, la préforme de la première patte 30 s'étendant depuis la préforme de base 20 et la préforme de la deuxième patte 40 s'étendant depuis la préforme de base 20.
[0086] De préférence, la longueur et la largeur de la préforme de base 20, la longueur des préformes de pattes 30 et 40, et l'espacement entre les deux préformes de pattes 30 et 40 de la préforme fibreuse 10 correspondent sensiblement respectivement à la longueur et à la largeur de la base 2, à la longueur des pattes 3 et 4, et à l'espacement entre les deux pattes 3 et 4 de la pièce 1 à obtenir illustrée schématiquement sur la figure 8.
[0087] Une fois la préforme fibreuse 10 obtenue, ladite préforme 10 est densifiée par une matrice pour obtenir la pièce 1 comprenant un renfort fibreux constitué par la préforme 10.
[0088] La préforme fibreuse peut être consolidée ou densifiée de manière bien connue par voie gazeuse par infiltration chimique en phase vapeur de la matrice, dite « CVI ». La préforme fibreuse correspondant au renfort fibreux de la pièce à réaliser est placée dans un four dans lequel est admise une phase gazeuse réactionnelle. La pression et la température régnant dans le four et la composition de la phase gazeuse sont choisies de manière à permettre la diffusion de la phase gazeuse au sein de la porosité de la préforme pour y former au moins une partie de la matrice par dépôt, au cœur du matériau au contact des fibres, d'un matériau solide résultant d'une décomposition d'un constituant de la phase gazeuse ou d'une réaction entre plusieurs constituants, contrairement aux conditions de pression et températures propres aux procédés CVD ("Chemical Vapor Deposition") qui conduisent exclusivement à un dépôt à la surface du matériau. La formation d'une matrice SiC peut être obtenue avec du méthyltrichlorosilane (MTS) donnant du SiC par décomposition du MTS. [0089] Une densification combinant voie gazeuse et voie liquide peut être utilisée de manière bien connue pour faciliter la mise en oeuvre et limiter les coûts et les cycles de fabrication tout en obtenant des caractéristiques satisfaisantes pour l'utilisation envisagée. Dans cette configuration, on réalise une consolidation de la préforme fibreuse par voie gazeuse comme décrit précédemment, puis on réalise une imprégnation de la préforme fibreuse avec une suspension ou barbotine (« slurry cast ») contenant par exemple des particules de SiC et des liants organiques, suivie d'une infiltration avec du silicium liquide (« melt infiltration »).La densification peut être réalisée de manière bien connue par moulage par injection de résine, ou « Resin Transfer Molding » (en abrégé « RTM ») en langue anglaise, ou par moulage par injection d'une suspension, ou « Slurry Transfer Molding » (en abrégé « STM ») en langue anglaise. Comme dans l'exemple illustré sur la figure 6, la préforme fibreuse 10, préalablement consolidée par voie gazeuse ou non, est disposée dans une cavité définie par une première partie 61 et une deuxième partie 62 d'un moule 60. La cavité a la forme de la pièce à fabriquer, cette dernière présentant au moins globalement la forme de la pièce 1 à fabriquer.
[0090] De manière classique, une barbotine 6 chargée de particules de précurseurs de matrice ou une résine est injectée dans la cavité accueillant la préforme fibreuse 10, afin de traverser ladite préforme fibreuse 10 grâce à l'application d'un gradient de pression P. Le moule 6 dans lequel l'injection de la barbotine 6 est effectuée comprend un filtre 63 au niveau de l'orifice de sortie de la barbotine 6 dans le moule 60, permettant ainsi de retenir les éventuelles particules de précurseur de matrice dans le moule 60 et d'imprégner la préforme fibreuse 10 au fur et à mesure du dépôt des particules de précurseurs de matrice dans le moule 60 dans le cas d'une barbotine.
[0091] La densification peut également être réalisée de manière bien connue par injection sous membrane, comme illustré sur la figure 7. Ce mode d'injection permet une maîtrise complète de la quantité de résine ou de barbotine injectée, assurant ainsi un taux volumique de fibres précis et adaptée. Par conséquent, les caractéristiques mécaniques de la pièce ainsi fabriquée sont améliorées, avec une faible variabilité d'une pièce à l'autre. [0092] La préforme fibreuse 10 destinée à former le renfort fibreux de la pièce 1 est disposée dans un moule 70. En particulier, la préforme fibreuse 10 peut être disposée directement sur la face inférieure de la chambre d'imprégnation 71. Cette face inférieure de la chambre d'imprégnation 71 peut comprendre un filtre (non représenté sur la figure 7).
[0093] Le moule 70 comprend d'une part une chambre d'imprégnation 71 dans laquelle est disposée la préforme fibreuse 10 afin d'être densifiée par une matrice par l'injection d'un fluide d'imprégnation 8, et d'autre part une chambre de compaction 72 dans laquelle un fluide de compression 9 est injecté afin d'appliquer une pression sur la préforme 10 durant sa densification par la matrice. La chambre d'imprégnation 71 et la chambre de compaction 72 sont séparées par une membrane souple 73. La membrane 73 permet d'appliquer la pression sur la préforme fibreuse 10 installée dans la chambre d'imprégnation 71, le fluide de compression 9 appliquant une pression Q sur la membrane 73 qui se déforme et applique ainsi à son tour une pression sur la préforme fibreuse 10.
[0094] De préférence, et comme illustré sur la figure 7, la membrane vient épouser les préformes de pattes 30 et 40 de la préforme fibreuse 10 et la surface de la préforme de base 20 située entre les préformes de pattes 30 et 40, tandis que la surface de la préforme de base 20 opposée aux préformes de pattes 30 et 40 repose contre l'une des parois de la chambre d'imprégnation 71, opposée à la membrane 73. Un insert 74 peut être utilisé pour faciliter l'imprégnation de la préforme fibreuse 10 de la pièce 1. Comme représenté sur la figure 7, on peut par exemple injecter une résine 8 au travers d'un orifice d'entrée débouchant dans la chambre d'imprégnation 71, et injecter le liquide de compression 9 par un orifice d'entrée débouchant dans la chambre de compaction 72.
[0095]Selon la taille, l'épaisseur et la forme de la pièce 1 à fabriquer, on privilégiera une séquence d'injection des fluides de compression et d'imprégnation différente.
[0096]0n injecte le fluide de compression, par exemple de l'eau, dans la chambre de compaction de sorte à exercer une pression sur la membrane souple. La membrane souple applique ainsi une pression sur la préforme fibreuse, permettant de faire pénétrer le fluide d'imprégnation dans ladite préforme. [0097] La préforme est ensuite soumise à un traitement thermique alors que la pression exercée par la membrane est maintenue, afin de former une matrice dans les porosités de la préforme fibreuse.
[0098] Lorsque l'étape de densification est terminée, on obtient une pièce en matériau composite 1, comme illustré sur les figures 8 et 9, dont le renfort fibreux est constitué par la préforme fibreuse 10 et dont la forme correspond globalement à la pièce 1 à fabriquer. Une étape de détourage ou d'usinage léger peut être effectuée sur la pièce réalisée pour obtenir la pièce 1 à réaliser. En outre, d'autres éléments peuvent être montés ou soudés sur la pièce réalisée pour obtenir la pièce 1 à réaliser.
[0099] La pièce obtenue peut être une pièce en matériau composite à matrice céramique (CMC) ou à matrice organique (CMO). De préférence, la pièce en matériau composite obtenue est une pièce en matériau composite à matrice céramique (CMC) de type SiC/SiC.
[0100] La figure 9 illustre la répartition des fibres dans la matrice dans la pièce obtenue par le procédé de l'invention, les fibres se croisant dans la zone Z3 et ne se croisant pas dans la zone Z4. Comme illustré sur la figure 9 au niveau de la zone Z5, les fibres de la pièce obtenue 1 remplissent bien les angles entre la base 2 et les pattes 3 et 4. L'amélioration par rapport à une pièce obtenue selon le procédé de l'art antérieur, comme illustré sur la figure 1, est notable.
[0101] L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Ebauche fibreuse (100) réalisée en une seule pièce par tissage tridimensionnel entre une pluralité de fils de chaîne s'étendant suivant une direction longitudinale (DL) et une pluralité de fils de trame (ti, t2, ts, , ts, tô) s'étendant suivant une direction transversale (DT), l'ébauche (100) comprenant au moins une première déliaison (110, 120) s'étendant suivant la direction longitudinale (DL), la première déliaison (110) s'étendant depuis un premier bord longitudinal (100a) de l'ébauche fibreuse (100) et séparant des première et deuxième portions tissées (101, 102) dans l'ébauche (100), l'ébauche (100) comprenant en outre une portion tissée principale (105) dépourvue de déliaison et située dans le prolongement des première et deuxième portions tissées (101, 102) suivant la direction longitudinale (DL), l'ébauche fibreuse (100) étant caractérisée en ce qu'elle présente un premier plan de tissage dans lequel au moins une partie des fils de chaîne (en, C12, C13, Ci4, Ci5, Ci6, Ci?, Cis) des première et deuxième portions tissées (101, 102) se croisent dans la portion tissée principale (105) dans une zone de croisement (105a) adjacente à la première déliaison (110), et un deuxième plan de tissage différent du premier plan de tissage dans lequel les fils de chaîne (en, C12, C13, Ci4, Ci5, CIÔ, Ci7, Cis) des première et deuxième portions tissées (101, 102) ne se croisent pas dans une zone adjacente à la première déliaison (110), et en ce que l'ébauche fibreuse (100) présente une alternance entre les premier et deuxième plans de tissage suivant la direction transversale (DT).
[Revendication 2] Ebauche fibreuse (100) selon la revendication 1, dans laquelle la totalité des fils de chaîne (en, C12, C13, Ci4, C15, Ci6, Ci7, Cis) des première et deuxième portions tissées (101, 102) se croisent dans la portion tissée principale (105) dans le premier plan de tissage.
[Revendication 3] Ebauche fibreuse (100) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les fils de chaîne (en, C12, C13, Ci4, C15, Ci6, Ci7, Cis) des première et deuxième portions tissées (101, 102) se croisent au plus une fois dans la portion tissée principale (105) dans le premier plan de tissage.
[Revendication 4] Ebauche fibreuse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le premier plan de tissage comprend une pluralité de colonnes de trame successives T5n (T5I, T52, T53, T54, T55, T56, T57) avec n compris entre 1 et N dans la portion tissée principale (105), la colonne de trame T5i étant la colonne de trame adjacente à la première déliaison (110), N correspondant au nombre de fils de chaîne (en, C12, C13, ci4) de la première portion tissée (101) croisant des fils de chaîne (C15, Ci6, C17, Cis) de la deuxième portion tissée (102), de sorte que dans la colonne de trame T5n, n fils de chaîne (en, C12, C13, ci4) de la première portion tissée (101) croisent n fils de chaîne (C15, Ci6, C17, Cis) de la deuxième portion tissée (102).
[Revendication 5] Ebauche fibreuse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, l'ébauche fibreuse (100) comprenant une deuxième déliaison (120) s'étendant depuis un deuxième bord longitudinal (100b) de l'ébauche fibreuse (100) et séparant des troisième et quatrième portions tissées (103, 104) dans l'ébauche (100), la portion tissée principale (105) étant présente entre les première et deuxième portions tissées (101, 102) d'une part, et entre les troisième et quatrième portions tissées (103, 104) d'autre part, au moins une partie des fils de chaîne (C21, C22, C23, C24, C25, C26, C27, C28) des troisième et quatrième portions tissées se croisant dans la portion tissée principale (105) dans une zone de croisement (105b) adjacente à la deuxième déliaison (120) dans le deuxième plan de tissage.
[Revendication 6] Ebauche fibreuse (100) selon à la revendication 5, dans laquelle le deuxième plan de tissage comprend une pluralité de colonnes de trame successives T6n (T6I, T62, T63, T64, T65, T66, T67) avec n compris entre 1 et N dans la portion tissée principale (105), la colonne de trame TÔI étant la colonne de trame adjacente à la deuxième déliaison (120), N correspondant au nombre de fils de chaîne (C21, C22, C23, C24) de la troisième portion tissée (103) croisant des fils de chaîne (C25, C26, C27, C28) de la quatrième portion tissée (104), de sorte que dans la colonne de trame Tôn, n fils de chaîne (C21, C22, C23, C24) issus de la troisième portion tissée (103) croisent n fils de chaîne (C25, C26, C27, C28) de la quatrième portion tissée (104).
[Revendication 7] Ebauche fibreuse (100) selon la revendication 5 ou 6, l'ébauche fibreuse (100) étant destinée à former le renfort fibreux d'un secteur d'anneau de turbine en forme de n.
[Revendication 8] Ebauche fibreuse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle chaque fil de chaîne de la première portion tissée (101) croisant un fil de chaîne de la deuxième portion tissée (102) croise l'ensemble des fils de chaîne de la deuxième portion tissée (102) croisant des fils de chaîne de la première portion tissée (101) dans le premier plan de tissage.
[Revendication 9] Ebauche fibreuse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle chaque fil de chaîne de la première portion tissée (101) croise l'ensemble des fils de chaîne de la deuxième portion tissée (102) dans le premier plan de tissage.
[Revendication 10] Procédé de fabrication d'une préforme fibreuse (10) pour une pièce en matériau composite, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- la réalisation d'une ébauche fibreuse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
- la mise en forme de l'ébauche fibreuse (100) de manière à obtenir la préforme fibreuse (10), ladite mise en forme comprenant au moins le déploiement de la première ou deuxième portion tissée (101).
[Revendication 11] Procédé de fabrication d'une pièce (1) en matériau composite comprenant les étapes suivantes :
- la réalisation d'une préforme fibreuse (10) conformément au procédé de fabrication d'une préforme fibreuse selon la revendication 10, et
- la densification de ladite préforme fibreuse (10) par une matrice pour obtenir la pièce (1) en matériau composite.
[Revendication 12] Utilisation du procédé selon la revendication 11, pour la fabrication d'un secteur d'anneau de turbine.
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