EP4627568A1 - Procede de fabrication d'un composant acoustique par estampage - Google Patents

Procede de fabrication d'un composant acoustique par estampage

Info

Publication number
EP4627568A1
EP4627568A1 EP23820974.6A EP23820974A EP4627568A1 EP 4627568 A1 EP4627568 A1 EP 4627568A1 EP 23820974 A EP23820974 A EP 23820974A EP 4627568 A1 EP4627568 A1 EP 4627568A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
acoustic
preform
thermoplastic material
stamping tool
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23820974.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Hugues Laurent ALGLAVE
Nicolas Pierre LANFANT
Patrick Dunleavy
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 SA
Original Assignee
Safran SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran SA filed Critical Safran SA
Publication of EP4627568A1 publication Critical patent/EP4627568A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/006—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor for making articles having hollow walls
    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/08—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only
    • B29C51/082—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only by shaping between complementary mould parts
    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/266—Auxiliary operations after the thermoforming operation
    • 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
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/42—Heating or cooling
    • B29C51/428—Heating or cooling of moulds or mould parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2071/00—Use of polyethers, e.g. PEEK, i.e. polyether-etherketone or PEK, i.e. polyetherketone or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2079/00—Use of polymers having nitrogen, with or without oxygen or carbon only, in the main chain, not provided for in groups B29K2061/00 - B29K2077/00, as moulding material
    • B29K2079/08—PI, i.e. polyimides or derivatives thereof
    • B29K2079/085—Thermoplastic polyimides, e.g. polyesterimides, PEI, i.e. polyetherimides, or polyamideimides; Derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2081/00—Use of polymers having sulfur, with or without nitrogen, oxygen or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2081/04—Polysulfides, e.g. PPS, i.e. polyphenylene sulfide or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2081/00—Use of polymers having sulfur, with or without nitrogen, oxygen or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2081/06—PSU, i.e. polysulfones; PES, i.e. polyethersulfones or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00—Layered products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/60—Multitubular or multicompartmented articles, e.g. honeycomb
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/721—Vibration dampening equipment, e.g. shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/748—Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • B29L2031/7504—Turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8457—Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8476—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling
    • E04B2001/848—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element
    • E04B2001/8485—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element the opening being restricted, e.g. forming Helmoltz resonators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/045—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for noise suppression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/827—Sound absorbing structures or liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • F05D2260/963—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise by Helmholtz resonators

Definitions

  • acoustic attenuation structures are limited to simple cell shapes such as those of the cells of a classic NIDA® type structure.
  • the processed frequency is of the order of a quarter of the reciprocal of the cavity height.
  • very high cavities are therefore required which, in the case of propulsion systems, considerably increase their drag.
  • the acoustic performances obtained are limited to the absorption of a very narrow frequency range.
  • Document WO 2021/198610 discloses the manufacture of a complex acoustic multi-element panel comprising a plurality of acoustic elements having a cone shape or the like by injection of a thermoplastic material.
  • the classic injection process that is to say injection of a thermoplastic material into a closed temperature-regulated mold, is not suitable for the manufacture of very thin acoustic elements, typically having a wall thickness less than 1 mm and more precisely between 0.1 mm and 0.6 mm, as is particularly the case when the thermoplastic material is of the polyetherimide (PEI) or polyetheretherketone (PEEK) type.
  • PEI polyetherimide
  • PEEK polyetheretherketone
  • the main aim of the present invention is therefore to propose a manufacturing solution for acoustic attenuation structures made of thermoplastic material which do not present the aforementioned drawbacks.
  • thermoplastic material between first and second parts of a stamping tool
  • the first part having a molding surface comprising a plurality of cavities having a shape corresponding to the shape of the hollow complex acoustic elements of the acoustic component to be manufactured
  • the second part having a molding surface comprising a plurality of protuberances having a shape complementary to the cavities, the first and second parts of the stamping tool being heated to a first temperature higher than the glass transition or melting temperature of the preform
  • the compaction being carried out at the compaction pressure value and over a determined compaction duration, the first and second parts of the tool stamping being maintained at the first temperature during compaction of the preform,
  • the method of the invention thus implements specific operating conditions which make it possible to control the manufacture of the targeted acoustic component. Indeed, by maintaining the molding surfaces of the stamping tool at a temperature higher than the glass transition or melting temperature of the preform while gradually increasing the pressure between the first and second parts of the tool during the shaping of the preform, we precisely control the filling the cavities of the molding surface of the first part of the stamping tool with the thermoplastic material. This progressive shaping and at a temperature above the glass transition or melting temperature of the thermoplastic material of the preform makes it possible to obtain a homogeneous distribution of the thermoplastic material on the molding surfaces.
  • the shaping of the preform is also followed by a compaction step allowing the closing of the stamping tool to be completed.
  • the compaction step is carried out with the molding surfaces maintained at a temperature above the glass transition or melting temperature of the thermoplastic material of the preform, which ensures complete and homogeneous filling of the cavities of the molding surface by the thermoplastic material in the molten state, particularly when the space present between the molding surfaces is very small.
  • the method of the invention thus makes it possible to obtain in an economical, reliable and repeatable manner acoustic components equipped with acoustic elements of complex shape with a very low wall thickness typically less than 1 mm and more particularly between 0.1 mm and 0.6mm.
  • the acoustic component thus obtained allows the manufacture of thinner and therefore lighter acoustic attenuation structures while respecting the required specifications in terms of size, mechanical performance and mass.
  • the reference duration corresponds to 80% of the degradation duration of the thermoplastic material of the preform at the first temperature.
  • the preform made of thermoplastic material is preheated before its shaping, the preform being preheated to a third temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic material, the preheating of the preform being carried out by heating panels or by radiation by maintaining the preform between the first and second parts of the stamping tool for a determined duration before shaping said preform.
  • This preheating step is optional.
  • the preform retains its mechanical strength because it is preheated to a temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic material. It is therefore easy to handle and position in the stamping tool.
  • the pressure is gradually reduced from the compaction pressure value to atmospheric pressure.
  • the decrease in pressure is controlled to reach atmospheric pressure when the molding surfaces of the first and second parts of the stamping tool have reached the solidification temperature of the thermoplastic material. The final shape of the acoustic component is thus perfectly preserved.
  • the preform made of thermoplastic material has a plurality of excess thickness portions present at determined locations on the film and spaced from each other by connection portions having a thickness less than the thickness of the excess thickness portions, said locations corresponding to the locations of the cavities of the molding surface of the first part of the stamping tool.
  • the extra thickness portions constitute a surplus of material which, once stretched or flowed into the molding cavities during the shaping of the acoustic component, will make it possible to form complex hollow acoustic elements linked together by connecting portions .
  • the surface and the thickness of each excess thickness portion is defined as a function of a projected surface and a thickness of each hollow complex acoustic element. It is thus possible to control the final thickness of the wall of the acoustic elements hollow complexes, in particular so as to obtain a constant thickness over the entire acoustic component.
  • each extra thickness portion extends between the connecting portions and an opening or cavity present in the center of the extra thickness portion.
  • the opening or cavity can form a hole, which makes it possible to form complex hollow acoustic elements directly by stamping with an opening at their top.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an acoustic attenuation structure comprising the following steps:
  • a complex multi-element acoustic panel comprising the acoustic component and a plurality of partitions forming acoustic cavities, each complex acoustic element of the acoustic component being housed in an acoustic cavity so as to form an acoustic cell,
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of thermoforming tooling showing another step of manufacturing an acoustic component according to one embodiment of the invention
  • Figure 7 is an enlarged detail view of part of the film made of thermoplastic material of Figure 6,
  • Figure 8 is an exploded schematic perspective view of an acoustic attenuation structure according to one embodiment of the invention.
  • Figure 9 is a schematic sectional view of the acoustic attenuation structure of Figure 1 once assembled.
  • Figure 10 is a graph showing the evolution of the temperature, pressure and position parameters of the stamping tooling during the stages of the process of the invention. Description of embodiments
  • the invention applies to the manufacture of acoustic components comprising a plurality of hollow complex acoustic elements each having a shape tapering progressively between a base and a top with an inlet port at the base and an outlet port at the top.
  • the shape of the hollow complex acoustic elements can be any, the only condition being that the shape is demouldable.
  • the complex hollow acoustic elements may have, for example, a conical or pyramidal shape.
  • the thermoplastic material used to manufacture the acoustic component of the invention is a high performance thermoplastic resin preferably chosen from grades of polyaryletherketone (PAEK) such as polyetheretherketone (PEEK) and polyetherketoneketone (PEKK), polyetherimides (PEI) , polyethersulfone (PES or PESU) and polyphenylene sulfide (PPS).
  • PAEK polyaryletherketone
  • PEEK polyetheretherketone
  • PEKK polyetherketoneketone
  • PEI polyetherimides
  • PES or PESU polyethersulfone
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the thermoplastic material may or may not be filled.
  • FIGS 1 to 4 illustrate a method of manufacturing an acoustic component in accordance with one embodiment of the invention.
  • the first part 210 of the stamping tool 200 comprises a molding surface 211 comprising cavities 2110 intended to cooperate with protuberances 2210 of a molding surface 221 of the second part 220 of the stamping tool 200 for the formation of the acoustic component from the preform of thermoplastic material 10.
  • the cavities 2110 of the molding surface 211 of the first part 210 have a shape corresponding to the shape of the hollow complex acoustic elements of the acoustic component to be manufactured, the protuberances 2210 of the second part 220 having a complementary shape to the cavities 2110.
  • the stamping tool 200 further comprises heating panels 230 to preheat the preform 10.
  • the process begins with the preheating by the heating panels 230 of the preform of thermoplastic material 10 to a temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic material.
  • the preheating of the preform made of thermoplastic material 10 can be carried out by holding the preform between the first and second parts 210 and 220 of the stamping tool 200 for a determined period before shaping said preform.
  • the first and second parts 210 and 220 are heated to a specific temperature making it possible to heat the preform by radiation to a temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic material.
  • the preheating temperature limit is set at 200°C
  • the preheating temperature limit is set at 250°C
  • the process of the invention makes it possible to avoid all the difficulties and limitations of stamping of the prior art since the preheating operation outside the stamping tool becomes optional and if it is implemented, it is done at a temperature lower than the softening temperature of the thermoplastic material, thereby eliminating any difficulty in transporting and positioning the preform.
  • One of the advantages of the process of the invention is in particular that it applies without distinction to filled and unfilled thermoplastic materials.
  • the first and second parts 210 and 220 of the stamping tool 200 or at least their respective molding surfaces 211 and 221 are first heated to a temperature higher than the glass transition or melting temperature of the thermoplastic material of the preform 10. More precisely, in the case of an amorphous thermoplastic material, the preform is heated to a temperature TSUP higher than the glass transition temperature of the material while, in the case of a semi-crystalline thermoplastic material, the preform is heated to a temperature higher than the melting temperature of the material.
  • the first and second parts 210 and 220 of the stamping tool 200 are equipped with rapid heating means such as a heating system by pulsed air, by induction or any other heating system capable of reaching heating speeds ranging from around 30°C/minute to 100°C/minute.
  • rapid heating means such as a heating system by pulsed air, by induction or any other heating system capable of reaching heating speeds ranging from around 30°C/minute to 100°C/minute.
  • the T S UP temperature is between 220°C and 400°C
  • the T S UP temperature is between 330°C and 410°C
  • the TSUP temperature is between 220°C and 400°C
  • the second part 220 is moved towards the first part 210 as illustrated in Figure 2 and until the protuberances 2210 of the second part 220 cooperate completely with the cavities 2110 of the first part as shown in Figure 3 which corresponds to the closed position of the stamping tool 200.
  • the preform made of thermoplastic material 10 is shaped locally in each of the cavities 2110. During this step shaping, the molding surfaces 211 and 221 of the first and second parts 210 and 220 of the stamping tool 200 are maintained at the temperature TSUP higher than the glass transition or melting temperature of the thermoplastic material.
  • the shaping of the preform 10 is carried out over a determined period D M EF-
  • the first and second parts 210 and 220 of the stamping tool 200 are brought together at a controlled speed so as to progressively compress the preform between the molding surfaces of the first and second parts. Controlling the speed of ruzement of the parts 210 and 220 also makes it possible to ensure a shear level on the preform lower than the shear limit of the thermoplastic material.
  • the shear limit level of a thermoplastic material is usually stated in the manufacturer's data but can be determined by testing if necessary.
  • the closing speed allowing compression/closing of the mold can be chosen so to allow the mold to close for a period of between a few seconds and a few minutes.
  • the molding surfaces 211 and 221 respectively of the first and second parts 210 and 220 are held opposite each other at a very small distance D 2 oo corresponding to the wall thickness E120 of the acoustic component 120 to be produced from the preform 10 ( Figure 4).
  • the final wall thickness E120 is set at the end of the compaction stage.
  • the molding surfaces 211 and 221 respectively of the first and second parts 210 and 220 are cooled to a temperature less than or equal to the solidification temperature of the thermoplastic material making it possible to freeze said material in the shape of a acoustic component 120 to be manufactured.
  • the pressure is reduced gradually from the compaction pressure value PCOMP to atmospheric pressure, the decrease in pressure is controlled to reach atmospheric pressure when the molding surfaces of the first and second parts of the stamping tool have reached the temperature of solidification of the thermoplastic material.
  • the cooling of the molding surfaces 211 and 221 respectively of the first and second parts 210 and 220 is preferably carried out in a controlled and accelerated manner by equipping for example the stamping tool with a cooling system of the pulsed air type or any other system capable of achieving cooling rates ranging from around 30°C/minute to 100°C/minute.
  • the degradation time of a PEI grade at 400°C is 10 minutes. If the treatment temperature used for the implementation and compaction stages is 400°C, the reference duration D REF will be set at 8 minutes. We then check that the cumulative durations D M EF and DCOMP do not exceed 8 minutes.
  • Each portion of excess thickness is intended to form by stretching or creep a complex hollow acoustic element 121 having a shape gradually narrowing between its base 122 and its top 123.
  • the ratio between the initial flat surface Spl and the projected surface Spr defines a slenderness factor Fe which can be between 2 and 5.
  • the principle is that of mass conservation.
  • the initial flat surface Spl and the initial thickness E 2 2 of each portion of extra thickness 22 is defined as a function of the final projected surface Spr and the thickness E121 of each hollow complex acoustic element 121 according to the following formula:
  • the thickness E22 of the extra thickness 22 can be determined according to the following formula:
  • Such a film of thermoplastic material with variable thickness can be manufactured by calendering, machining, stacking of unit wires, injection molding, etc.
  • the plurality of partitions 131 is made in a single piece, namely a network of ribs 130 which, once assembled with the complex acoustic multi-element panel 120, forms the partitions around the complex acoustic elements 121.
  • the acoustic attenuation structure 100 is produced by assembling the complex multi-element acoustic panel 120 with the plurality of partitions 131 in a single piece, the upper edge 131a of the partitions 131 being fixed, for example by gluing or welding, on the lower portion 122b of the bases 122 of the complex acoustic elements 121 ( Figure 9).
  • the plurality of complex acoustic elements being formed in a single piece within the complex multi-element acoustic panel and the plurality of partitions also being formed in a single piece, the assembly between these two elements is greatly facilitated by self-positioning complex acoustic elements with partitions.
  • the closing skin 140 is fixed, for example by gluing or welding, on the lower edge 131b of the partitions 131 while the acoustic skin 110 is fixed, by gluing or welding, on the upper portion 122a of the bases 122 of the complex acoustic elements 121 corresponding to the exposed surface of the edges 124.
  • the acoustic skin and the closing skin are each fixed on a perfectly flat support in the horizontal direction D H , which ensures a very good seal between the skins and the assembly of the complex acoustic multi-element panel with the plurality of partitions.
  • the plurality of partitions, the acoustic and closing skins as well as the assemblies bringing together in a single piece the plurality of partitions and the complex acoustic multi-element panel or the plurality of partitions and one of the skins can also be produced by injection of a thermoplastic material or thermosetting filled or not.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

Un procédé de fabrication d'un composant acoustique comprend : le positionnement d'une préforme en matériau thermoplastique (10) entre des première et deuxième parties (210, 220) d'un outillage d'estampage (200) chauffées à une première température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion de la préforme, la mise en forme de la préforme en matériau thermoplastique (10) par rapprochement des première et deuxième parties (210, 220) de l'outillage d'estampage (200) maintenues à la première température durant la mise en forme de la préforme, le compactage de la préforme mise en forme dans l'outillage d'estampage (200) à une valeur de pression de compactage (PCOMP) et à la première température, le refroidissement des surfaces de moulage (211, 221) des première et deuxième parties (210, 220) de l'outillage d'estampage (200) à une deuxième température inférieure ou égale à la température de solidification du matériau thermoplastique.

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé de fabrication d'un composant acoustique par estampage
Domaine Technique
La présente invention se rapporte au domaine général des structures ou panneaux d'atténuation acoustiques. Elle concerne plus particulièrement les structures d'atténuation acoustiques utilisées pour réduire les bruits produits dans les moteurs d'avion comme dans les turbines à gaz ou échappement de ceux-ci.
Technique antérieure
Les structures d'atténuation acoustique sont typiquement constituées d’une plaque ou peau de surface acoustique perméable aux ondes acoustiques que l’on souhaite atténuer et d’une plaque ou peau pleine réfléchissante dite « plaque de fermeture », un corps cellulaire, tel qu’un nid d’abeille ou une structure poreuse, étant disposé entre ces deux parois. De façon bien connue, de tels panneaux forment des résonateurs de type Helmholtz qui permettent d’atténuer dans une certaine gamme de fréquences les ondes acoustiques. Des structures d'atténuation acoustique de ce type sont notamment décrites dans les documents US 5 912 442 et GB 2 314 526.
Ces structures d'atténuation acoustique sont limitées à des formes de cellules simples telles que celles des alvéoles d'une structure classique de type NIDA®. Avec cette technologie, la fréquence traitée est de l'ordre du quart de l'inverse de la hauteur de cavité. Pour traiter des basses fréquences, il faut donc des cavités très hautes qui, dans le cas de systèmes propulsifs, augmentent considérablement leur traînée. En outre, les performances acoustiques obtenues sont limitées à l'absorption d'une gamme de fréquences très étroite.
Une solution pour augmenter la gamme de fréquence d'atténuation acoustique est de superposer deux corps cellulaires ayant des formes et des dimensions de cellules différentes. Cette solution présente l'inconvénient d'augmenter significativement l'encombrement et la traînée de la structure d'atténuation acoustique. Une autre solution connue consiste à placer des troncs de cône ouverts dans des alvéoles comme décrits dans les documents EP 0 738 865 et FR 3 082 987. Si cette solution permet de réduire l'encombrement de la structure d'atténuation acoustique, la masse de la structure reste cependant importante et, par conséquent, pénalisante pour des utilisations dans des aéronefs où la maîtrise de la masse globale est toujours recherchée.
Le document WO 2021/198610 divulgue la fabrication d'un panneau multiéléments acoustiques complexes comprenant une pluralité d'éléments acoustiques ayant une forme de cône ou similaire par injection d'un matériau thermoplastique. Cependant, le procédé d'injection classique, c'est-à-dire injection d'un matériau thermoplastique dans un moule fermé régulé en température, n'est pas adapté à la fabrication d'éléments acoustiques de très faible épaisseur, typiquement ayant une épaisseur de paroi inférieure à 1 mm et plus précisément comprise entre 0,1 mm et 0,6 mm, comme c'est le cas notamment lorsque le matériau thermoplastique est de type polyétherimide (PEI) ou polyétheréthercétone (PEEK).
Exposé de l'invention
La présente invention a donc pour but principal de proposer une solution de fabrication pour des structures d'atténuation acoustique en matériau thermoplastique qui ne présentent pas les inconvénients précités.
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé de fabrication d'un composant acoustique comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes creux ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, les éléments acoustiques complexes creux étant reliés les uns aux autres par un ou plusieurs bords adjacents, le procédé comprenant :
- le positionnement d'une préforme en matériau thermoplastique entre des première et deuxième parties d'un outillage d'estampage, la première partie ayant une surface de moulage comportant une pluralité de cavités présentant une forme correspondant à la forme des éléments acoustiques complexes creux du composant acoustique à fabriquer, la deuxième partie ayant une surface de moulage comportant une pluralité de protubérances présentant une forme complémentaire des cavités, les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant chauffées à une première température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion de la préforme,
- la mise en forme de la préforme en matériau thermoplastique par rapprochement des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage selon une vitesse déterminée de manière à compresser progressivement la préforme entre les surfaces de moulage desdites première et deuxième parties jusqu'à atteindre une position de fermeture de l'outillage d'estampage, une pression exercée entre première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant progressivement augmentée jusqu'à une valeur de pression de compactage, les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant maintenues à la première température durant la mise en forme de la préforme,
- le compactage de la préforme mise en forme dans l'outillage d'estampage dans la position de fermeture, le compactage étant réalisée à la valeur de pression de compactage et sur une durée de compactage déterminée, les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant maintenues à la première température durant le compactage de la préforme,
- le refroidissement des surfaces de moulage des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage à une deuxième température inférieure ou égale à la température de solidification du matériau thermoplastique,
- le démoulage du composant acoustique comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes creux, procédé dans lequel la mise en forme et le compactage de la préforme en matériau thermoplastique sont réalisées sur une durée totale inférieure à une durée de référence correspondant à une fraction de la durée de dégradation du matériau thermoplastique de la préforme à la première température.
Le procédé de l'invention met ainsi en oeuvre des conditions opératoires spécifiques qui permettent de contrôler la fabrication du composant acoustique visé. En effet, en maintenant les surfaces de moulage de l'outil d'estampage à une température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion de la préforme tout en augmentant progressivement la pression entre les première et deuxième parties de l'outillage lors de la mise en forme de la préforme, on contrôle précisément le remplissage des cavités de la surface de moulage de la première partie de l'outil d'estampage par le matériau thermoplastique. Cette mise en forme progressive et à température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion matériau thermoplastique de la préforme permet d'obtenir une répartition homogène du matériau thermoplastique sur les surfaces de moulage.
La mise en forme de la préforme est en outre suivie d'une étape de compactage permettant d'achever la fermeture de l'outillage d'estampage. L'étape de compactage est réalisée avec les surfaces de moulage maintenues à une température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion matériau thermoplastique de la préforme, ce qui permet d'assurer un remplissage complet et homogène des cavités de la surface de moulage par le matériau thermoplastique à l'état fondu, en particulier lorsque l'espace présent entre les surfaces de moulage est très faible.
Le procédé de l'invention permet ainsi d'obtenir de façon économique, fiable et répétable des composants acoustiques équipés d'éléments acoustiques de forme complexes avec une épaisseur de paroi très faible typiquement inférieure à 1 mm et plus particulièrement comprise entre 0,1 mm et 0,6 mm. Le composant acoustique ainsi obtenu permet la fabrication de structures d'atténuation acoustiques plus minces donc plus légères tout en respectant les spécifications requises en matière d'encombrement, performances mécaniques et de masse.
Par ailleurs, la durée totale d'exécution des étapes de mise en forme et de compactage est contrôlée de manière à ne pas dépasser un seuil au-delà duquel le matériau thermoplastique pourrait être dégradé, ce qui permet de soumettre le matériau thermoplastique à des températures élevées qui sont nécessaires pour la maîtrise de la fabrication du composant acoustique sans détériorer les propriétés mécaniques et physico-chimiques du matériau.
Selon un premier aspect particulier du procédé de l'invention, la durée de référence correspond à 80% de la durée de dégradation du matériau thermoplastique de la préforme à la première température.
Selon un deuxième aspect particulier du procédé de l'invention, la préforme en matériau thermoplastique est préchauffée avant sa mise en forme, la préforme étant préchauffée à une troisième température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique, le préchauffage de la préforme étant réalisé par des panneaux chauffants ou par rayonnement en maintenant la préforme entre les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage pendant une durée déterminée avant la mise en forme de ladite préforme. Cette étape de préchauffage est optionnelle. Lorsqu'elle est mise en oeuvre, la préforme conserve sa tenue mécanique car elle préchauffée à température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique. Elle est donc facile à manipuler et à positionner dans l'outillage d'estampage.
Selon un troisième aspect particulier du procédé de l'invention, lors du refroidissement des surfaces de moulage des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage, la pression est diminuée progressivement depuis la valeur de pression de compactage jusqu'à la pression atmosphérique, la diminution de la pression est contrôlée pour atteindre la pression atmosphérique lorsque les surfaces de moulage des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage ont atteint la température de solidification du matériau thermoplastique. La mise en forme finale du composant acoustique est ainsi parfaitement conservée.
Selon un quatrième aspect particulier du procédé de l'invention, la préforme en matériau thermoplastique présente une pluralité de portions de surépaisseur présentes à des emplacements déterminés sur le film et espacées les unes des autres par des portions de liaisons ayant une épaisseur inférieure à l'épaisseur des portions de surépaisseur, lesdits emplacements correspondant aux emplacements des cavités de la surface de moulage de la première partie de l'outillage d'estampage. Les portions de surépaisseur constituent un surplus de matière qui, une fois étiré ou flué dans les cavités de moulage lors de la mise en forme du composant acoustique, vont permettre de former des d'éléments acoustiques complexes creux liés entre eux par des portions de liaison.
Selon un cinquième aspect particulier du procédé de l'invention, la surface et l'épaisseur de chaque portion de surépaisseur est définie en fonction d'une surface projetée et d'une épaisseur de chaque élément acoustique complexe creux. Il est ainsi possible de contrôler l'épaisseur finale de la paroi des éléments acoustiques complexes creux, en particulier de manière à obtenir une épaisseur constante sur tout le composant acoustique.
Selon un sixième aspect particulier du procédé de l'invention, chaque portion de surépaisseur s'étend entre les portions de liaison et une ouverture ou cavité présente au centre de la portion de surépaisseur. On facilite ainsi la réalisation des éléments acoustiques complexes creux. L'ouverture ou cavité peut former un trou, ce qui permet de former directement par emboutissage des éléments acoustiques complexes creux avec une ouverture à leur sommet.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une structure d'atténuation acoustique comprenant les étapes suivantes :
- réalisation d'un composant acoustique selon le procédé de fabrication d'un composant acoustique de l'invention,
- réalisation d'un panneau multiéléments acoustiques complexes comprenant le composant acoustique et une pluralité de cloisons formant des cavités acoustiques, chaque élément acoustique complexe du composant acoustique étant logé dans une cavité acoustique de manière à former une cellule acoustique,
- assemblage d'une face du panneau multiéléments acoustiques complexes avec une face d'assemblage d'une peau acoustique.
Les éléments acoustiques complexes creux du composant acoustique peuvent être avantageusement associés avec des cloisons, ce qui permet d'abaisser les fréquences acoustiques à traiter. Il est ainsi possible de réaliser des structures d'atténuation acoustique aptes à atténuer des ondes sonores à plus basses fréquence tout en présentant un encombrement réduit.
Selon un aspect particulier du procédé de fabrication d'une structure d'atténuation acoustique, la structure d'atténuation acoustique comprend en outre une peau de fermeture recouvrant la face horizontale du panneau multiéléments acoustiques complexes opposée à la face horizontale recouverte par la peau acoustique, le procédé comprenant l'assemblage de la pièce réunissant le panneau multiéléments acoustiques complexes et la pluralité de cloisons avec la peau de fermeture. Brève description des dessins
[Fig. 1] La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un outillage de thermoformage montrant une étape de fabrication d'un composant acoustique selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 2] La figure 2 est une vue schématique en coupe d'un outillage de thermoformage montrant une autre étape de fabrication d'un composant acoustique selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 3] La figure 3 est une vue schématique en coupe d'un outillage de thermoformage montrant une autre étape de fabrication d'un composant acoustique selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 4] La figure 4 est une vue schématique en coupe d'un outillage de thermoformage montrant une autre étape de fabrication d'un composant acoustique selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 5] La figure 5 est une vue schématique en perspective d'un film en matériau thermoplastique utilisé pour fabriquer un composant acoustique selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 6] La figure 6 est une vue schématique en perspective d'un film en matériau thermoplastique utilisé pour fabriquer un composant acoustique selon un autre mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 7] La figure 7 est une vue de détail agrandie d'une partie du film en matériau thermoplastique de la figure 6,
[Fig. 8] La figure 8 est une vue schématique éclatée en perspective d'une structure d'atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l'invention,
[Fig. 9] La figure 9 est une vue schématique en coupe de la structure d'atténuation acoustique de la figure 1 une fois assemblée.
[Fig. 10] La figure 10 est un graphique montrant l'évolution des paramètres de température, pression et position de l'outillage d'estampage lors des étapes du procédé de l'invention. Description des modes de réalisation
L'invention s'applique à la fabrication de composants acoustiques comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes creux ayant chacun une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet avec un orifice d'entrée au niveau de la base et un orifice de sortie au sommet. La forme des éléments acoustiques complexes creux peut être quelconque, la seule condition étant que la forme soit démoulable. Les éléments acoustiques complexes creux peuvent présenter par exemple une forme conique ou pyramidale.
Le matériau thermoplastique utilisé pour fabriquer le composant acoustique de l'invention est une résine thermoplastique de haute performance choisie de préférence parmi des grades de polyaryléthercétone (PAEK) tels que le polyétheréthercétone (PEEK) et le polyéthercétonecétone (PEKK), de polyétherimides (PEI), de polyethersulfone (PES or PESU) et de polysulfure de phénylène (PPS). Le matériau thermoplastique peut être chargé ou non.
Les figures 1 à 4 illustrent un procédé de fabrication d'un composant acoustique conformément à un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 illustre un outillage d'estampage 200 comprenant une première partie ou moule 210, une deuxième partie ou contre-moule 220 et un bâti 240 supportant le moule 210. Dans l'exemple décrit ici la deuxième partie 220 de l'outillage d'estampage est mobile suivant une double direction D tandis que la première partie 210 est immobilisée sur le bâti 240. Dans une variante de réalisation, la première partie peut être mobile vis-à-vis de la deuxième. Dans une autre variante de réalisation, les première et deuxième parties sont chacune mobile.
L'outillage d'estampage 200 est muni de moyen d'actionnement (non représenté sur les figures 1 à 4) pour déplacer au moins la deuxième partie 220 ou la première partie 210 suivant la double direction D entre une position d'ouverture (figure 1) et une position de fermeture (figure 3). L'outillage d'estampage est en outre associé avec une presse (non représentée sur les figures 1 à 4) pour appliquer une pression de compactage entre les première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage comme expliqué en détails ci-après. Le bâti 240 est muni de serre-flancs 241 et 242 pour maintenir une préforme en matériau thermoplastique 10 pendant les étapes de formation d'un composant acoustique. La préforme en matériau thermoplastique peut également être déposée sur l'outillage par un automate ou manuellement. Elle peut être également être apportée par un système de convoyage.
La première partie 210 de l'outillage d'estampage 200 comprend une surface de moulage 211 comportant des cavités 2110 destinées à coopérer avec de protubérances 2210 d'une surface de moulage 221 de la deuxième partie 220 de l'outillage d'estampage 200 pour la formation du composant acoustique à partir de la préforme en matériau thermoplastique 10. Les cavités 2110 de la surface de moulage 211 de la première partie 210 présentent une forme correspondant à la forme des éléments acoustiques complexes creux du composant acoustique à fabriquer, les protubérances 2210 de la deuxième partie 220 présentant une forme complémentaire des cavités 2110. Dans l'exemple décrit ici, l'outillage d'estampage 200 comprend en outre des panneaux chauffants 230 pour préchauffer la préforme 10.
Le procédé débute par le préchauffage par les panneaux chauffants 230 de la préforme en matériau thermoplastique 10 à une température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique. Selon une alternative, le préchauffage de la préforme en matériau thermoplastique 10 peut être réalisé en maintenant la préforme entre les première et deuxièmes parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 pendant une durée déterminée avant la mise en forme de ladite préforme. Dans ce cas, les première et deuxièmes parties 210 et 220 sont chauffées à une température déterminée permettant de chauffer par rayonnement la préforme à une température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique.
Cette première étape est optionnelle dans le procédé de l'invention. En effet, le préchauffage n'est pas obligatoire car il est possible de positionner directement la préforme à température ambiante dans l'outillage d'estampage. Dans le cas où une phase de préchauffage est mise en oeuvre comme dans l'exemple décrit ici, la préforme est préchauffée à une température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique, ce qui d'assurer que la préforme conserve une rigidité suffisante pour faciliter son positionnement ou son maintien dans l'outillage d'estampage, le moule étant préchauffé à une température proche de celle choisie pour la préforme.
A titre d'exemple non limitatif :
• pour les grades de PEI ou PESU, la température de préchauffage limite est fixée à 200°C
• pour les grades de PAEK, la température de préchauffage limite est fixée à 300°C
• pour les grades de PPS, la température de préchauffage limite est fixée à 250°C
Le procédé d'estampage de l'art antérieur nécessite de préchauffer la préforme à une température supérieure à la température de ramollissement de la matrice thermoplastique. En conséquence, le positionnement de la préforme à l'état ramolli dans l'outillage d'estampage nécessite un protocole particulier capable de chauffer puis transporter rapidement une préforme à l'état ramolli d'un four de chauffe à l'outillage d'estampage. Ces opérations sont coûteuses (four dédié, cadre de transport de la préforme molle, contrôle des températures et automatisation des opérations) et souvent complexes à mettre en oeuvre correctement. Ce processus s'avère de plus inadapté au cas des matériaux sans renfort ou charge car c'est la présence du renfort qui assure que la préforme ramollie ne se déforme pas excessivement lors de l'opération de transport du four de préchauffage vers l'unité d'estampage.
Le procédé de l'invention permet d'éviter toutes les difficultés et limitations de l'estampage de l'art antérieur puisque l'opération de préchauffage hors de l'outillage d'estampage devient optionnelle et que si elle est mise en oeuvre, elle se fait à une température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique, éliminant par la même toute difficulté de transport et positionnement de la préforme. Un des avantages du procédé de l'invention est notamment qu'il s'applique indistinctement à des matériaux thermoplastiques chargées et non chargées.
On procède ensuite à la mise en forme de la préforme en matériau thermoplastique 10. Les première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 ou au moins leur surfaces de moulage respectives 211 et 221 sont tout d'abord chauffées à une température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion du matériau thermoplastique de la préforme 10. Plus précisément, dans le cas d'un matériau thermoplastique amorphe, la préforme est chauffée à une température TSUP supérieure à la température de transition vitreuse du matériau tandis que, dans le cas d'un matériau thermoplastique semi-cristallin, la préforme est chauffée à une température supérieure à la température de fusion du matériau.
A cet effet, les première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 sont équipées de moyens de chauffage rapide tel qu'un système de chauffe par air pulsé, par induction ou tout autre système de chauffe capable d'atteindre des vitesse de chauffe allant de l'ordre de 30°C/minute à 100°C/minute.
A titre d'exemple non limitatif :
• pour les grades de PEI ou PESU, la température TSUP est comprise entre 220°C et 400°C
• pour les grades de PAEK, la température TSUP est comprise entre 330°C et 410°C
• pour les grades de PPS, la température TSUP est comprise entre 220°C et 400°C
Une fois que les surfaces de moulage 211 et 221 respectivement des première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 ont atteint la température TSUP, la deuxième partie 220 est déplacée en direction de la première partie 210 comme illustré sur la figure 2 et jusqu'à ce que les protubérances 2210 de la deuxième partie 220 coopèrent complètement avec les cavités 2110 de la première partie comme représentées sur la figure 3 qui correspond à la position de fermeture de l'outillage d'estampage 200. La préforme en matériau thermoplastique 10 est mise en forme localement dans chacune des cavités 2110. Lors de cette étape de mise en forme, les surfaces de moulage 211 et 221 des première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 sont maintenues à la température TSUP supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion du matériau thermoplastique. La mise en forme de la préforme 10 est réalisée sur une durée déterminée DMEF-
Les première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 sont rapprochées l'une de l'autre suivant une vitesse contrôlée de manière à compresser progressivement la préforme entre les surfaces de moulage des première et deuxième parties. Le contrôle de la vitesse de rapprochement des parties 210 et 220 permet également d'assurer un niveau de cisaillement sur la préforme inférieure au cisaillement limite du matériau thermoplastique. Le niveau de cisaillement limite d'un matériau thermoplastique est généralement indiqué dans les données du fabricant mais peut être déterminé par des tests si nécessaire. A titre d'exemple non limitatif, dans la mesure où les performances de la presse choisie sont adaptées aux dimensions de la pièce (en terme de force de fermeture), la vitesse de rapprochement permettant une compression /fermeture du moule peut être choisie de manière à permettre la fermeture du moule sur une durée comprise entre quelques secondes et quelques minutes.
Une pression Pc exercée entre les première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage est progressivement augmentée jusqu'à une valeur de pression de compactage PCOMP-
En maintenant les surfaces de moulage de l'outil d'estampage à une température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion de la préforme tout en augmentant progressivement la pression entre les première et deuxième parties de l'outillage lors de la mise en forme de la préforme, on contrôle précisément le remplissage des cavités de la surface de moulage de la première partie de l'outil d'estampage par le matériau thermoplastique.
Cette mise en forme progressive et à température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion matériau thermoplastique de la préforme permet d'obtenir une répartition homogène du matériau thermoplastique sur les surfaces de moulage. Avec le procédé d'estampage de l'art antérieur dans lequel l'outillage d'estampage est maintenu à une température voisine de la température de solidification du matériau thermoplastique, le temps de figeage de la matière est trop court et la pression de compactage trop élevée pour pouvoir maîtriser la mise en forme et obtenir des pièces homogènes de bonne qualité
Conformément à l'invention, l'étape de mise en forme est suivie d'une étape de compactage de la préforme mise en forme dans l'outillage d'estampage. Le compactage consiste à maintenir la préforme dans l'outillage d'estampage sur une durée déterminée DCOMP en position de fermeture (figure 3) tout en appliquant la pression de compactage PCOMP et en maintenant les surfaces de moulage 211 et 221 des première et deuxième parties 210 et 220 de l'outillage d'estampage 200 à la température TSUP supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion du matériau thermoplastique. La pression de compactage PCOMP est de préférence supérieure ou égale à 100 bars.
L'étape de compactage est réalisée avec les surfaces de moulage maintenues à une température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion matériau thermoplastique de la préforme, ce qui permet d'assurer un remplissage complet et homogène des cavités de la surface de moulage par le matériau thermoplastique à l'état fondu, en particulier lorsque l'espace présent entre les surfaces de moulage est très faible.
Dans la position de fermeture de l'outillage d'estampage 200 représentée en figure 3 les surfaces de moulage 211 et 221 respectivement des première et deuxième parties 210 et 220 sont maintenues l'une en vis-à-vis de l'autre à une distance très faible D2oo correspondant à l'épaisseur de paroi E120 du composant acoustique 120 à réaliser à partir de la préforme 10 (figure 4). L'épaisseur finale de paroi E120 est fixée à la fin de l'étape de compactage.
Après l'étape de compactage, les surfaces de moulage 211 et 221 respectivement des première et deuxième parties 210 et 220 sont refroidies à une température inférieure ou égale à la température de solidification du matériau thermoplastique permettant de figer ledit matériau dans la forme d'un composant acoustique 120 à fabriquer. Lors du refroidissement des surfaces de moulage des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage, la pression est diminuée progressivement depuis la valeur de pression de compactage PCOMP jusqu'à la pression atmosphérique, la diminution de la pression est contrôlée pour atteindre la pression atmosphérique lorsque les surfaces de moulage des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage ont atteint la température de solidification du matériau thermoplastique.
Le refroidissement des surfaces de moulage 211 et 221 respectivement des première et deuxième parties 210 et 220 est de préférence réalisé de manière contrôlée et accélérée en équipant par exemple l'outillage d'estampage d'un système de refroidissement de type air pulsé ou tout autre système capable d'atteindre des vitesses de refroidissement allant de l'ordre de 30°C/minute à 100°C/minute.
Les zones de moule définissant les limites de la cavité moulante peuvent également être régulée en température de manière spécifique afin d'éviter des phénomènes de bavures ou flash matière au plan de joint des parties fixes et mobiles.
On procède ensuite au démoulage du composant acoustique 120 par déplacement de la deuxième partie 220 dans une direction opposée à celle de la première partie 210 et par ouverture des serre-flancs afin de libérer le composant acoustique comme illustré sur la figure 4.
La figure 10 est un graphique récapitulatif des étapes mises en oeuvre dans le procédé de l'invention. Ce graphique montre l'évolution des paramètres de température, pression et position de l'outillage d'estampage lors des étapes du procédé de l'invention.
Toujours conformément à l'invention, la mise en forme et le compactage de la préforme en matériau thermoplastique sont réalisées sur une durée totale DMEF+DCOMP inférieure à une durée de référence correspondant à une fraction de la durée de dégradation du matériau thermoplastique de la préforme à la première température. En effet, étant donné que dans le procédé de l'invention le matériau thermoplastique de la préforme est exposé à des températures élevées lors de la mise en forme et du compactage de celle-ci, il existe un risque de dégradation du matériau thermoplastique lors de ces étapes du procédé. Les durées de dégradation d'un matériau thermoplastique est généralement défini dans les données du fournisseur de matériau. Si nécessaire, la durée de dégradation d'un matériau thermoplastique peut être mesurée par la réalisation de tests mécaniques et/ou physico-chimiques sur des échantillons exposés à la température de traitement envisagée sur des durées déterminées.
On définit ainsi une durée de référence correspondant à une fraction ou un pourcentage de la durée de dégradation du matériau thermoplastique à la température de traitement considérée pour les étapes de mise en forme et de compactage.
Selon un aspect du procédé de l'invention, la durée de référence DREF correspond à 80% de la durée de dégradation du matériau. Ainsi, le cumul de la durée DMEF de l'étape de mise en forme et de la durée DCOMP de l'étape de compactage ne doit pas dépasser la durée DREF afin de conserver les propriétés mécaniques et/ou physicochimique du matériau thermoplastique dans le composant acoustique final.
A titre d'exemple non limitatif, la durée de dégradation d'un grade PEI à 400°C est de 10 minutes. Si la température de traitement retenue pour les étapes de mise en oeuvre et de compactage est de 400°C, la durée de référence DREF sera fixée à 8 minutes. On vérifie alors que les durées DMEF et DCOMP cumulées ne dépassent pas 8 minutes.
Le procédé décrit ci-avant permet de former des éléments acoustiques complexes creux avec des parois de très faibles épaisseurs pouvant être comprises entre 0,1 mm et 0,6 mm. En effet, en maintenant les surfaces de moulage de l’outillage d’estampage à une température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion du matériau thermoplastique lors de la mise en forme et du compactage, on facilite la répartition homogène des flux de matière entre les surfaces de moulage, ce qui permet de fabriquer des composants acoustique de manière fiable et répétable.
On obtient alors un composant acoustique 120 tel qu’illustré aux figures 8 et 9 comprenant une pluralité d’éléments acoustiques complexes creux 121 ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base 122 et un sommet 123 et une épaisseur de paroi E121 inférieure à 1 mm (figure 9). La forme des cavités de moulage du moule définit la forme des éléments acoustiques complexes creux du composant acoustique. Dans l’exemple décrit ici, les cavités de moulage 211 présentent une forme pyramidale permettant de former des éléments acoustiques complexes creux 121 de même forme. Les cavités de moulage et, par conséquent, les éléments acoustiques complexes creux résultants peuvent avoir d’autres formes telles qu’une forme conique, en spirale, en entonnoir ou en trémie.
Le composant acoustique fabriqué selon le procédé de l’invention peut avoir une forme plane comme le composant acoustique 120 illustré aux figures 8 et 9 ou une forme courbée présentant une courbure simple ou multiple. Dans ce dernier cas, la ou les courbures peuvent être réalisées directement lors de la mise en forme de la préforme avec un outillage ayant une géométrie adaptée ou après par conformation ou formage à chaud.
La préforme en matériau thermoplastique utilisé pour fabriquer le composant acoustique peut présenter une épaisseur constante comme la préforme 10 illustré à la figure 5. La préforme peut être réalisée en une seule pièce ou obtenu par soudure de plusieurs films unitaires raboutés entre eux comme les films unitaires 11 et 12 de la figure 5 qui, une fois soudés, forme une préforme en matériau thermoplastique 10 d’épaisseur constante E . La préforme en matériau thermoplastique peut être fabriquée à partir de granulés en matériau thermoplastique par injection ou toute autre méthode adaptée.
La préforme en matériau thermoplastique utilisée pour fabriquer le composant acoustique peut également présenter une épaisseur variable comme la préforme 20 illustrée aux figures 6 et 7. Plus précisément, la préforme en matériau thermoplastique 20 présente une pluralité de portions de surépaisseur 22 présentant une épaisseur E22 supérieure à l’épaisseur E2I des portions de liaison 21 de la préforme 20 présentes entre les portions de surépaisseur 22 (figure 7). Les portions de surépaisseur 22 sont présentes à des emplacements déterminés sur la préforme, ces emplacements correspondant aux emplacements des cavités de la première partie de l’outillage d’estampage. Les portions de surépaisseur 22 constituent un surplus de matière qui, une fois étiré ou flué dans les cavités lors de la mise en forme du composant acoustique, vont permettre de former des d’éléments acoustiques complexes creux avec une épaisseur de paroi proche de celle des portions de liaison 21 . Le volume de matière présent dans chaque portion de surépaisseur est défini en fonction de l’épaisseur de paroi de chaque élément acoustique complexe à fabriquer. Les portions de surépaisseur peuvent présenter une forme circulaire, annulaire ou hexagonale et être réparties uniformément sur le film. Dans l’exemple décrit ici, chaque portion de surépaisseur 22 s’étend entre des portions de liaison 21 et une ouverture ou cavité 222 présente au centre de la portion de surépaisseur. Chaque ouverture ou cavité 222 est destinée à être alignée avec le centre des cavités de moulage du moule. Selon une caractéristique particulière, l’ouverture ou cavité centrale 222 forme un trou. Cela permet d’obtenir l’orifice de sortie de chaque élément acoustique complexe immédiatement après la mise en forme. On évite ainsi, une opération supplémentaire d’usinage. Le diamètre de l’ouverture ou cavité 222 est de préférence supérieure au diamètre de l’extrémité des dents 221 du contre-moule 220. A titre d’exemple non limitatif, dans le cas où le diamètre de l’extrémité des dents du contre-moule est de 5 mm, le trou formé par l’ouverture centrale présente un diamètre compris entre 6 mm et 7 mm.
Chaque portion de surépaisseur est destinée à former par étirement ou fluage un élément acoustique complexe creux 121 ayant une forme se rétrécissant progressivement entre sa base 122 et son sommet 123. On passe donc d’une surface plane initiale Spl correspondant à la portion de surépaisseur qui s’étend entre des portions de liaison 21 et l’ouverture ou cavité centrale 222, à une surface projetée Spr plus grande correspondant à la surface de l’élément acoustique complexe creux 121 . Le rapport entre la surface plane initiale Spl et la surface projetée Spr définit un facteur d’élancement Fe qui peut être entre 2 et 5. Le principe est celui de la conservation de masse. Ainsi, la surface plane initiale Spl et l’épaisseur E22 initiales de chaque portion de surépaisseur 22 est définie en fonction de la surface projetée Spr et de l’épaisseur E121 finales de chaque élément acoustique complexe creux 121 selon la formule suivante :
Spl x E22 = Spr x E-121
Dans le cas où on souhaite réaliser un composant acoustique d'épaisseur constante Ec, l'épaisseur E22 de la surépaisseur 22 peut être déterminée selon la formule suivante :
E22 = (Spr / Spl) x Ec = Fe x Ec
Dans ce cas, l'épaisseur E2I des portions de liaison 21 qui ne sont pas destinées à être étirées ou fluées correspond sensiblement à l'épaisseur finale du composant acoustique 120. A titre d'exemple non limitatif, l'épaisseur E2I des portions de liaison 21 peut par exemple être de 0,5 mm tandis que l'épaisseur E22 des portions de surépaisseur 22 peut être de 1,6 mm.
Un tel film en matériau thermoplastique à épaisseur variable peut être fabriqué par calandrage, usinage, empilement de fils unitaires, moulage par injection, etc.
On décrit maintenant en relation avec les figures 8 et 9 un procédé de fabrication d'une structure d'atténuation acoustique conformément à un mode de réalisation de l'invention. La structure d'atténuation acoustique 100 comprend ici une peau ou plaque acoustique 110, un composant acoustique 120 fabriqué comme décrit précédemment, une pluralité de cloisons 131 et une peau ou plaque de fermeture 140.
La peau de fermeture 140 correspond à une surface pleine destinée à réfléchir les ondes sonores entrant dans la structure d'atténuation acoustique. La peau de fermeture peut être un élément constitutif de la structure d'atténuation acoustique comme dans l'exemple décrit ici ou correspondre à une structure d'un objet, par exemple un moteur d'avion. Dans ce dernier cas, la structure d'atténuation acoustique de l'invention ne comporte pas de peau de fermeture et est directement montée sur la structure de l'objet.
La peau acoustique 110 a pour fonction de laisser passer les ondes sonores à atténuer à l'intérieur de la structure d'atténuation acoustique 100. A cet effet et dans l'exemple décrit ici, la peau acoustique 110 comprend une pluralité de perforations 111.
Le composant acoustique 120 est formé en une seule pièce et s'étend en longueur et en largeur suivant une direction horizontale DH et en hauteur suivant une direction verticale Dv. Le composant acoustique comprend une pluralité d'éléments acoustiques complexes creux 121 ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base 122 et un sommet 123.
Dans l'exemple décrit ici, les éléments acoustiques complexes 121 présentent une forme pyramidale. La base 122 de chaque élément acoustique complexel21 est en contact continu avec la base des éléments acoustiques complexes adjacents de manière à former un réseau continu de bords 124.
Dans l'exemple de réalisation décrit ici, la pluralité de cloisons 131 est réalisée en une seule pièce, à savoir un réseau de nervures 130 qui une fois assemblé avec le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 forme les cloisons autour des éléments acoustiques complexes 121.
Toujours dans l'exemple décrit ici, la structure d'atténuation acoustique 100 est réalisée en assemblant le panneau multiéléments acoustiques complexes 120 avec la pluralité de cloisons 131 en une seule pièce, le bord supérieur 131a des cloisons 131 étant fixés, par exemple par collage ou soudage, sur la portion inférieure 122b des bases 122 des éléments acoustiques complexes 121 (figure 9). La pluralité d'éléments acoustiques complexes étant formée en une seule pièce au sein du panneau multiéléments acoustiques complexes et la pluralité de cloisons étant elle aussi formée en une seule pièce, l'assemblage entre ces deux éléments est grandement facilité par l'auto-positionnement des éléments acoustiques complexes avec les cloisons.
La peau de fermeture 140 est fixée, par exemple par collage ou soudage, sur le bord inférieur 131b des cloisons 131 tandis que la peau acoustique 110 est fixée, par collage ou soudage, sur la portion supérieure 122a des bases 122 des éléments acoustiques complexes 121 correspondant à la surface exposée des bords 124. Ainsi, la peau acoustique et la peau de fermeture sont chacune fixées sur un support parfaitement plan suivant la direction horizontale DH, ce qui permet d'assurer une très bonne étanchéité entre les peaux et l'assemblage du panneau multiéléments acoustiques complexes avec la pluralité de cloisons.
Une fois assemblée, la structure d'atténuation 100 comprend une pluralité de cellules acoustiques 150 chacune formées par un élément acoustique complexe 121 et les cloisons 131 qui l'entourent (figure 9). La hauteur H121 des éléments acoustiques complexes 121 est inférieure à la hauteur HI50 des cellules acoustiques 150. Plus précisément, la hauteur H121 des cellules acoustiques est comprise entre 10% et 99% de la hauteur HI50 des cellules acoustiques suivant la direction verticale. La hauteur H peut être comprise entre 5 mm et 100 mm, par exemple 20 mm, tandis que la base de chaque élément 121 peut s'inscrire dans un cercle de diamètre compris entre 5 mm et 50 mm, par exemple 20 mm. En outre, grâce au procédé de fabrication de l'invention, les éléments acoustiques complexes creux 121 présentent une épaisseur Em très faible, inférieure à 1 mm et typiquement comprise entre 0,1 mm et 0,6 mm.
La peau acoustique, la pluralité de cloison et la peau de fermeture peuvent réalisées par injection d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non, par injection-compression d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non ou par injection avec pilotage de la température de l'outillage d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non.
La pluralité de cloisons, les peaux acoustique et de fermeture ainsi que les ensembles réunissant en une seule pièce la pluralité de cloisons et le panneau multiéléments acoustiques complexes ou la pluralité de cloisons et une des peaux peuvent être également réalisés par injection d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de fabrication d'un composant acoustique (120) comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes creux (121) ayant chacune une forme se rétrécissant progressivement entre une base (122) et un sommet (123), les éléments acoustiques complexes creux étant reliés les uns aux autres par un ou plusieurs bords adjacents, le procédé comprenant :
- le positionnement d'une préforme en matériau thermoplastique (10) entre des première et deuxième parties (210, 220) d'un outillage d'estampage (200), la première partie (210) ayant une surface de moulage (211) comportant une pluralité de cavités (2110) présentant une forme correspondant à la forme des éléments acoustiques complexes creux (121) du composant acoustique (120) à fabriquer, la deuxième partie (220) ayant une surface de moulage (221) comportant une pluralité de protubérances (2210) présentant une forme complémentaire des cavités (2110), les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant chauffées à une première température supérieure à la température de transition vitreuse ou de fusion de la préforme,
- la mise en forme de la préforme en matériau thermoplastique (10) par rapprochement des première et deuxième parties (210, 220) de l'outillage d'estampage (200) suivant une vitesse déterminée de manière à compresser progressivement la préforme entre les surfaces de moulage (211, 221) desdites première et deuxième parties jusqu'à atteindre une position de fermeture de l'outillage d'estampage, une pression de compactage exercée entre première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant progressivement augmentée jusqu'à une valeur de pression de compactage (PCOMP), les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage étant maintenues à la première température durant la mise en forme de la préforme,
- le compactage de la préforme mise en forme dans l'outillage d'estampage (200) dans la position de fermeture, le compactage étant réalisée à la valeur de pression de compactage (PCOMP) et sur une durée de compactage déterminée, les première et deuxième parties (210, 220) de l'outillage d'estampage (200) étant maintenues à la première température durant le compactage de la préforme,
- le refroidissement des surfaces de moulage (211, 221) des première et deuxième parties (210, 220) de l'outillage d'estampage (200) à une deuxième température inférieure ou égale à la température de solidification du matériau thermoplastique,
- le démoulage du composant acoustique (120) comprenant une pluralité d'éléments acoustiques complexes creux (121), procédé dans lequel la mise en forme et le compactage de la préforme en matériau thermoplastique (10) sont réalisées sur une durée totale inférieure à une durée de référence correspondant à une fraction de la durée de dégradation du matériau thermoplastique de la préforme à la première température.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la durée de référence correspond à 80% de la durée de dégradation du matériau thermoplastique de la préforme (10) à la première température.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la préforme en matériau thermoplastique (10) est préchauffée avant sa mise en forme, la préforme étant préchauffée à une troisième température inférieure à la température de ramollissement du matériau thermoplastique, le préchauffage de la préforme étant réalisé par des panneaux chauffants ou par rayonnement en maintenant la préforme entre les première et deuxième parties de l'outillage d'estampage pendant une durée déterminée avant la mise en forme de ladite préforme.
[Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, lors du refroidissement des surfaces de moulage (211, 221) des première et deuxième parties (210, 220) de l'outillage d'estampage (200), la pression est diminuée progressivement depuis la valeur de pression de compactage (PCOMP) jusqu'à la pression atmosphérique, la diminution de la pression étant contrôlée pour atteindre la pression atmosphérique lorsque les surfaces de moulage des première et deuxième parties de l'outillage d'estampage ont atteint la température de solidification du matériau thermoplastique.
[Revendication 5] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la préforme en matériau thermoplastique (10) présente une pluralité de portions de surépaisseur (22) présentes à des emplacements déterminés et espacées les unes des autres par des portions de liaisons (21) ayant une épaisseur (E2I) inférieure à l'épaisseur (E22) des portions de surépaisseur, lesdits emplacements correspondant aux emplacements des cavités (2110) de la surface de moulage (211) de la première partie (210) de l'outillage d'estampage (200).
[Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel le volume de matière présent dans chaque portion de surépaisseur (22) est défini en fonction de l'épaisseur de paroi (EI20) de chaque élément acoustique complexe à fabriquer.
[Revendication 7] Procédé selon la revendication 6, dans lequel la surface (Spl) et l'épaisseur (E22) de chaque portion de surépaisseur (22) est définie en fonction d'une surface projetée (Spr) et d'une épaisseur (Ei2i) de chaque élément acoustique complexe creux (121).
[Revendication 8] Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel chaque portion de surépaisseur (22) s'étend entre les portions de liaison (21) et une ouverture ou cavité (222) présente au centre de la portion de surépaisseur.
[Revendication 9] Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'ouverture ou cavité (222) forme un trou.
[Revendication 10] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les cavités (2110) de la surface de moulage (211) de la première partie (210) de l'outillage d'estampage (200) présentent une forme pyramidale, conique, en spirale, en entonnoir ou en trémie
[Revendication 11] Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les éléments acoustiques complexes (121) du composant acoustique (120) ont une épaisseur de paroi (E120) comprise entre 0,1 mm et 0,6 mm.
[Revendication 12] Procédé de fabrication d'une structure d'atténuation acoustique (100) comprenant les étapes suivantes :
- réalisation d'un composant acoustique (120) selon le procédé tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 11,
- réalisation d'un panneau multiéléments acoustiques complexes comprenant le composant acoustique et une pluralité de cloisons (131) formant des cavités acoustiques (132), chaque élément acoustique complexe du composant acoustique étant logé dans une cavité acoustique de manière à former une cellule acoustique (150),
- assemblage d'une face (122a) du panneau multiéléments acoustiques complexes (120) avec une face d'assemblage (112) d'une peau acoustique (HO).
[Revendication 13] Procédé selon la revendication 12, dans lequel la structure d'atténuation acoustique (100) comprend en outre une peau de fermeture (140) recouvrant la face horizontale du panneau multiéléments acoustiques complexes (120) opposée à la face horizontale recouverte par la peau acoustique (110), le procédé comprenant l'assemblage de la pièce réunissant le panneau multiéléments acoustiques complexes (120) et la pluralité de cloisons (131) avec la peau de fermeture (140).
EP23820974.6A 2022-11-28 2023-11-24 Procede de fabrication d'un composant acoustique par estampage Pending EP4627568A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2212400A FR3142378B1 (fr) 2022-11-28 2022-11-28 Procédé de fabrication d’un composant acoustique par estampage
PCT/FR2023/051851 WO2024115844A1 (fr) 2022-11-28 2023-11-24 Procede de fabrication d'un composant acoustique par estampage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4627568A1 true EP4627568A1 (fr) 2025-10-08

Family

ID=85792293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23820974.6A Pending EP4627568A1 (fr) 2022-11-28 2023-11-24 Procede de fabrication d'un composant acoustique par estampage

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4627568A1 (fr)
CN (1) CN120283278A (fr)
FR (1) FR3142378B1 (fr)
WO (1) WO2024115844A1 (fr)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0738865B1 (fr) 1995-04-20 2000-08-23 Contraves Space AG Protection acoustique sur structures environnant la charge utile de lanceurs non-réutilisables
GB9613615D0 (en) 1996-06-28 1996-08-28 Short Brothers Plc Method of manufacturing a noise attenuation panel
US5912442A (en) 1997-07-02 1999-06-15 Trw Inc. Structure having low acoustically-induced vibration response
CH714230A2 (de) * 2017-10-11 2019-04-15 Daetwyler Schweiz Ag Verfahren zum Umformen eines flächenförmigen Substrats.
FR3082987B1 (fr) 2018-06-25 2020-09-18 Airbus Operations Sas Structure constituant un isolant acoustique
FR3108765B1 (fr) 2020-03-30 2023-12-22 Safran Structure d’atténuation acoustique et son procédé de fabrication
FR3118899B1 (fr) * 2021-01-19 2023-08-25 Safran Procédé et chaîne de fabrication d’un panneau multiéléments acoustiques pour structure d’atténuation acoustique
FR3125978B1 (fr) * 2021-08-09 2024-06-28 Safran Procédé de fabrication d’un composant acoustique à paroi de faible épaisseur

Also Published As

Publication number Publication date
FR3142378B1 (fr) 2025-12-05
CN120283278A (zh) 2025-07-08
WO2024115844A1 (fr) 2024-06-06
FR3142378A1 (fr) 2024-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4384370B1 (fr) Procede de fabrication d'un composant acoustique a paroi de faible epaisseur
WO2023089267A1 (fr) Procede de fabrication d'un composant multicellulaire
EP2709792B1 (fr) Procede de fabrication d'un element moulant par frittage avec une partie non frittee entierement plane ; element moulant correspondant
EP4128209A1 (fr) Structure d'attenuation acoustique et son procede de fabrication
EP3325271B1 (fr) Panneau d'atténuation acoustique en matériau composite céramique oxyde avec âme en matériau métallique converti électrochimiquement
WO2023052707A1 (fr) Procédé de fabrication d'un panneau acoustique par soudage
EP4427215A1 (fr) Structure d'attenuation acoustique d'une large gamme de frequences
FR3090471A1 (fr) Procédé de fabrication d’une structure d’absorption acoustique comprenant un panneau alvéolaire intégrant des éléments acoustiques et structure d’absorption acoustique obtenue à partir dudit procédé
EP4281269B1 (fr) Procede et chaine de fabrication d'un panneau multielements acoustiques pour structure d'attenuation acoustique
FR3127433A1 (fr) Procédé de fabrication d’une porte d’un système d’inversion de poussée, porte de système d’inversion de poussée ainsi obtenue et ensemble de propulsion d’aéronef comprenant plusieurs desdites portes
WO2024115844A1 (fr) Procede de fabrication d'un composant acoustique par estampage
WO2025003599A1 (fr) Dispositif d'estampage de structures acoustiques
WO2025027249A1 (fr) Fabrication d'un panneau acoustique par collage avec traitement thermique prealable
FR3125245A1 (fr) Procédé de fabrication d’un composant à partir de granulés en matériau thermoplastique
FR3167331A1 (fr) Fabrication d’un composant acoustique avec retrait du moule facilité
EP4721047A1 (fr) Procede d'assemblage d'un panneau acoustique utilisant l'outillage de mise en forme
WO2025003601A1 (fr) Fabrication d'un panneau acoustique par soudage par ultrasons
WO2013131842A1 (fr) Outil et procédé de réalisation d'un élément présentant une épaisseur réduite
EP4129524A1 (fr) Procédé et dispositif de fabrication de pièce a partir d'une plaque en matériau déformable, en particulier pour un bord d'un élément d'un aéronef
FR3149124A1 (fr) Fabrication d’un panneau acoustique par soudage laser
FR3154531A1 (fr) Composant acoustique en une seule pièce avec des cellules acoustiques désalignées
EP4371106A1 (fr) Procede de fabrication d'une structure d'attenuation acoustique avec controle du positionnement d'une peau acoustique
FR3160960A1 (fr) Procédé amélioré de réparation d’une structure acoustique d’aéronef
WO2020128199A1 (fr) Boitier pour module de face avant d'un vehicule automobile
FR3032966A1 (fr) Panneau d’attenuation acoustique en materiau composite a matrice ceramique et a ame metallique

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

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

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

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

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250603

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

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

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)