EP4688406A1

EP4688406A1 - Procédé de fabrication d'une aube de turbomachine d'aéronef

Info

Publication number: EP4688406A1
Application number: EP24721726.8A
Authority: EP
Inventors: Mattéo MINERVINO; Vincent Joudon; Franck Bernard VARIN; Johann FEUNTEUN; Foucault DE FRANCQUEVILLE
Original assignee: Safran SA
Current assignee: Safran SA
Priority date: 2023-04-03
Filing date: 2024-04-02
Publication date: 2026-02-11
Also published as: FR3147139A1; FR3147139B1; CN120981342A; WO2024209154A1

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une aube (58) de turbomachine ayant une pale (62) composite et un pied métallique (66), comportant les étapes de : - a) fourniture d'une préforme (68) de pale et d'un longeron (82) comportant une première partie (86) insérée dans une cavité (80) de ladite préforme (88) et une seconde partie externe à la préforme (88) et formant le pied (66), - b) encollage de la première partie (86), - c) introduction de la première partie dans la cavité (80) - d) dépose de cet ensemble dans un moule (90), - e) chauffage du moule (90) jusqu'à une première température, - f) injection d'une résine dans le moule (90), - g) consolidation de la résine à une deuxième température de cuisson, caractérisé en ce qu'il comporte une étape i) de refroidissement du longeron (82) à une troisième température inférieure à ladite première température, qui commence avant l'étape e) et se termine après l'étape f).

Description

DESCRIPTION

TITRE : PROCEDE DE FABRICATION D’UNE AUBE DE TURBOMACHINE D’AERONEF

Domaine technique de l'invention

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une aube de turbomachine d’aéronef et un longeron pour la fabrication d’une telle aube.

Arrière-plan technique

L’état de l’art comprend les documents WO-2010/061139-A2, FR- 3.109.115-A1 et FR-2.291 .391 -A1 .

Les nouvelles générations de moteur nécessitent des aubes ayant des pieds compacts car leurs aubes sont prévues pour pivoter autour de leurs axes radiaux afin d’adapter leur incidence aux différents régimes de vol. C’est par exemple le cas, dans le cadre d’une turbomachine carénée à double flux, des aubes directrices de sortie ou OGV qui se trouvent en aval des aubes de la soufflante. C’est aussi le cas des aubes d’hélices de turbomachines non carénées de type « open rotor ».

Cette caractéristique vient s’ajouter au besoin d’attacher l’aube dans le disque ou au moyeu qui la porte le plus profondément possible, c’est-à- dire le plus proche possible de l’axe du disque ou du moyeu. Il est donc nécessaire de réduire fortement l’encombrement du pied de l’aube.

Or, l’aube en fonctionnement est soumise à de nombreuses contraintes. En effet, le pied d’aube est soumis principalement à des sollicitations de flexion et de traction, notamment du fait des efforts centrifuges auxquels l’aube est soumise et du fait des éventuels impacts avec des oiseaux. En outre, les pieds des aubes de turbomachine de type « open rotor » peuvent quant à eux être soumis à des sollicitations de flexion alternées causées par les vibrations intenses de flexion s’exerçant sur les aubes du fait de l’absence de nacelle conditionnant le flux d’air, comme c’est le cas habituellement sur les moteurs carénés. Afin de pouvoir s’opposer à ces moments de flexion alternée, les pieds sont précontraints dans le moyeu et sont donc soumis à une charge mécanique circonférentielle supplémentaire.

Les aubes mises en œuvre dans ce type d’application comportent généralement des pales réalisées dans un matériau composite dans le but d’améliorer leur capacité de résistance thermomécanique et de réduire leur masse. Le matériau composite peut être réalisé à partir d’une préforme obtenue par tissage tridimensionnel (ou tissage 3D) ou bidimensionnel (tissage 2D) de fibres. Ce tissage est destiné à former un renfort fibreux et est noyé dans une matrice formée par injection d’une résine lors d’un procédé d’injection RTM (acronyme anglo-saxon de « resin transfer molding ») ou VARTM (acronyme anglo-saxon de « vacuum assisted resin transfer molding »).

Le tissage tridimensionnel est généralement celui qui est préféré dans ce type d’application, car il offre une meilleure résistance au délaminage. On entend par l’expression « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D » un mode de tissage dans lequel des fils de chaîne sont liés à des fils de trames sur plusieurs couches. De préférence, mais non limitativement, le tissage 3D présente une structure (ou armature) interlock. Le tissage interlock présente une résistance améliorée aux impacts, notamment par rapport à un tissage 2D. De même, la préforme est tissée en une seule pièce.

Le matériau composite peut être de type monolithique ou comporter une âme, par exemple en mousse, de manière à former un matériau sandwich composite. Ce dernier procure de la rigidité et de la légèreté à la pièce finale. En effet, l’interposition d’une âme alvéolaire telle qu’un nid d’abeille ou d’une mousse entre deux peaux ou couches de renfort fibreux monolithiques (densifiées par une résine ou non imprégnées par une résine) permet d’une part, d’augmenter considérablement la raideur en flexion de la pièce finale et d’autre part, de maîtriser en parallèle la masse via l’introduction d’une matière à faible densité à cœur (pour l’âme), là où le chargement mécanique est faible. Enfin la pale comporte une cavité destinée à recevoir une première partie d’un longeron métallique, dont une deuxième partie, externe à la pale, forme le pied de l’aube.

Lors de sa fabrication, la première partie du longeron est enduite de colle puis insérée dans la préforme de pale puis l’ensemble est déposé dans un moule en deux parties qui est refermé. Le moule est alors réchauffé jusqu’à une température dite d’injection qui permet une bonne diffusion de la résine, généralement une résine organique, dans les fibres. Dans le cas d’un procédé VARTM, le vide est fait dans le moule, puis la résine est alors injectée. Puis s'ensuit une étape de consolidation au cours de laquelle le moule est maintenu à une température de cuisson, généralement supérieure à la température d'injection, pour assurer la réticulation de la résine.

Cette conception classique comporte un risque de fluage du film de colle. En effet, le vide pratiqué dans la cavité du moule de -1 bar (= -1 .105 Pa) et la baisse de viscosité concomitante du film de colle exposé à la montée en température de la préforme avant la consolidation tendent à provoquer l’écoulement de la colle en profondeur dans les torons de fibre de la préforme par capillarité. Cette dispersion de la colle ou fluage dans la préforme, diminue l’épaisseur du joint de colle et compromet l’assemblage du longeron à la préforme.

Une telle dispersion est donc à proscrire dans le cadre d’un collage structural.

Résumé de l'invention

L'invention remédie à cet inconvénient en proposant un procédé de fabrication d’une aube de turbomachine d’aéronef, cette aube comportant une pale en matériau composite et un pied métallique, ledit procédé comportant au moins les étapes de :

- a) fourniture d’une préforme de pale par tissage de fibres, et de fourniture d’un longeron métallique qui comporte une première partie configurée pour être insérée dans une cavité de ladite préforme et une seconde partie configurée pour rester à l’extérieur de la préforme et pour former le pied de l’aube, - b) application de colle sur la première partie du longeron,

- c) introduction de la première partie du longeron recouverte de colle dans la cavité de la préforme,

- d) dépose du longeron et de la préforme dans un moule en deux parties,

- e) chauffage du moule jusqu’à une première température prédéterminée dite d’injection,

- f) injection d’une résine dans le moule afin d’imprégner la préforme,

- g) consolidation de la résine, le moule étant est maintenu à une deuxième température de cuisson pendant une durée déterminée pour assurer la réticulation de la résine, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape i) de refroidissement ou de maintien du longeron à une troisième température qui est inférieure à ladite première température, cette étape débutant avant l’étape e) et se terminant après l’étape f).

Le procédé selon l’invention permet avantageusement de maintenir le longeron à une température inférieure à la température d’injection, ce qui permet d’éviter le fluage de la colle et sa dispersion dans le matériau composite de la préforme.

Selon d’autres caractéristiques du procédé :

- au cours de l’étape i) on maintient le longeron à température ambiante,

- au cours de l’étape i) on utilise un longeron qui est traversé par au moins un circuit interne de refroidissement dans lequel on fait circuler un fluide de refroidissement,

- l’étape i) est réalisée par circulation d’un flux d’air de refroidissement à l’intérieur du circuit interne de refroidissement du longeron,

- l’étape i) est réalisée par circulation d’un fluide caloporteur réfrigéré à l’intérieur du circuit interne de refroidissement du longeron, - l’étape b) est précédée d’une étape j) de préparation avant collage de la première partie du longeron, par attaque chimique d’une surface externe de cette première partie,

- le procédé comporte, préalablement à l’étape d) une étape k) au cours de laquelle on interpose au moins un isolant entre la deuxième partie du longeron et chacune des deux parties du moule,

- qu’au cours de l’étape k) une surface de chaque contact entre la deuxième partie du longeron et le moule est configurée selon une taille minimale strictement nécessaire au maintien en position du longeron dans le moule,

- le procédé comporte une étape I) de tirage au vide du moule qui débute postérieurement à l’étape d) et antérieurement à l’étape f).

L’invention concerne aussi un longeron d’aube de turbomachine pour la mise en œuvre du procédé décrit précédemment, ledit longeron comportant une première partie configurée pour être insérée dans une cavité d’une préforme et une seconde partie configurée pour rester à l’extérieur de la préforme et pour former un pied de l’aube, caractérisé en ce qu’il est traversé par un circuit de refroidissement interne comportant au moins un premier conduit traversant la première partie et au moins un deuxième conduit traversant la deuxième partie.

Selon d’autres caractéristiques du longeron :

- ledit au moins un deuxième conduit est agencé à proximité d’un axe médian de la deuxième partie,

- ledit au moins un deuxième conduit est usiné,

- ledit au moins un premier conduit est moulé ou réalisé par fabrication additive avec le longeron.

L’invention concerne enfin une installation de moulage pour la mise en œuvre d’un procédé du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu’elle comporte au moins : - une préforme de pale en matériau composite et un longeron métallique,

- de la colle,

- un moule en deux parties apte à recevoir la préforme et le longeron,

- un moyen de chauffage du moule,

- un moyen d’injection d’une résine,

- un moyen de refroidissement du longeron.

Selon une autre caractéristique de l’installation de moulage, celle-ci comporte en outre :

- au moins un isolant,

- un moyen de tirage au vide du moule,

- un moyen de sollicitation des deux parties du moule l’une vers l’autre.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

[Fig. 1] La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d’un exemple de turbomachine à laquelle s’applique l’invention ;

[Fig. 2] La figure 2 est une vue de côté d’une aube de turbomachine selon l’invention ;

[Fig. 3] La figure 3 est une vue de détail du pied de l’aube de la figure 2 ;

[Fig. 4] La figure 4 est une vue en perspective coupée par un plan transversal de l’aube de la figure 2 ;

[Fig. 5] La figure 5 est une vue schématique d’une installation de moulage pour la mise en œuvre d’un procédé conventionnel ;

[Fig. 6] La figure 6 est une vue schématique d’une installation de moulage pour la mise en œuvre du procédé de l’invention ; [Fig. 7] La figure 7 est une vue en coupe d’un longeron d’aube pour la mise en œuvre du procédé de l’invention ;

[Fig. 8] La figure 8 est un diagramme-bloc d’un procédé de fabrication d’une aube de turbomachine conventionnel ;

[Fig. 9] La figure 9 est un diagramme-bloc d’un procédé de fabrication d’une aube de turbomachine selon l’invention.

Description détaillée de l'invention

L'invention qui va être à présent décrite ici s'applique à la fabrication de tout type de pièces pouvant être réalisées en matériaux composites et notamment, dans le cadre d'aubes de turbomachine, à tout type d'aubes, dont un exemple est décrit en référence à la figure 1 sans limitation de l'invention.

On a représenté sur la vue en coupe axiale et partielle de la figure 1 une turbomachine 10 d’axe longitudinal X qui comprend divers organes pouvant être réalisés en matériaux composites, tels que des aubes.

La turbomachine 10 de la figure 1 est, de manière non limitative de l'invention, une turbomachine 10 à double corps et à doublet d’hélices contrarotatives 12, 14 de type « open rotor » destinée à être montée sur un aéronef. L’invention s’applique ici par exemple aux aubes de ces hélices mais elle pourrait tout aussi bien s’appliquer à d’autres types d’aubes, comme par exemple des aubes directrices de sorties OGV (acronyme anglo- saxon de Outlet Guide Vanes) utilisées dans un canal de flux secondaire d’une turbomachine carénée à double flux, sans changer fondamentalement la nature de l’invention.

La turbomachine 10 représentée ici comporte principalement, selon un axe longitudinal central X et le flux d’air F circulant dans la turbomachine turbomoteur d’amont en aval, un ensemble générateur de gaz 16, un ensemble de propulsion 18 comprenant le doublet d’hélices contrarotatives 12, 14 constituant la soufflante non carénée (« open rotor ») et, entre le générateur de gaz 16 et l’ensemble de propulsion 18, un ensemble de transmission 20 de la puissance délivrée par le générateur de gaz 16 en direction des hélices 12, 14, en sortie duquel sont entraînés, respectivement, en rotation inverse l’un de l’autre, deux arbres concentriques de sortie externe 46 et interne 48 solidaires de carters tournants 50, 52 respectifs des hélices amont 12 et aval 14 de l’ensemble de propulsion 18.

Il est prévu pour chaque hélice 12, 14 un dispositif 54, 56 respectif de changement du pas des pales 58, 60 de chaque hélice pour faire varier indépendamment le calage de celles-ci en fonction des différentes phases de fonctionnement du turbomoteur, afin d’optimiser les performances aérodynamiques de celui-ci.

Comme l’illustre figure 2, les hélices 12, 14 comportent chacune des aubes 58, 60 avec chacune une pale 62, 64 orientée sensiblement selon un axe radial Z et un pied 66, 68 qui est monté rotatif dans un pivot (non représenté) d’axe Z du carter associé 50, 52. Ce pied 66, 68 est mû par le dispositif 54, 56 respectif de changement du pas des pales 58, 60 de chaque hélice.

Dans cet exemple de réalisation, les aubes 58, 60 des hélices 12, 14 sont réalisées dans un matériau composite avec une préforme de pale fibreuse noyé dans une résine.

Comme on peut le voir à la figure 4 qui représente plus spécifiquement une aube 58, chaque aube 58 comprend une pale 62 aérodynamique qui s’étend suivant un axe qui est parallèle ici à l’axe radial Z. La pale 62 comprend une surface intrados 70 et une surface extrados 72 qui sont opposées suivant un axe transversal Y (perpendiculaire à l’axe longitudinal X) et qui sont reliées en amont par un bord d’attaque 74 et en aval par un bord de fuite 76.

La pale 62 comporte une enveloppe 78 en matériau composite réalisée à partir d’une préforme de la pale 62 rigidifiée par injection d’une matrice dans ladite préforme de la pale 62. Les parois externes de l’enveloppe 78 forment la surface intrados 70 et la surface extrados 72. L’enveloppe 78 comporte une cavité centrale 80 recevant un longeron 82, de préférence métallique. Eventuellement, la cavité 80 peut aussi recevoir un cœur en mousse 84, interposé entre le longeron 82 et l’enveloppe 78, comme représenté ici à la figure 4, mais cette configuration n’est pas limitative de l’invention, le longeron 82 pouvant occuper toute la cavité 80 de l’enveloppe, la pale 62 étant alors dépourvue de mousse.

Le longeron 82 comporte une première partie 86 qui occupe la cavité 80 de l’enveloppe 78 et une seconde partie agencée à l’extérieur de l’enveloppe 78 qui forme le pied 66 de l’aube 58.

Le matériau composite de la préforme est obtenu à partir d’un tissage tridimensionnel (ou tissage 3D) ou bidimensionnel (tissage 2D) de fils. Dans la présente invention, nous entendons par l’expression « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D » un mode de tissage dans lequel des fils de chaîne sont liés à des fils de trames sur plusieurs couches. De préférence, le tissage du matériau composite de la préforme est tridimensionnel car il offre une meilleure résistance au délaminage. De préférence, mais non limitativement, le tissage 3D présente une structure (ou armature) interlock. Le tissage interlock présente une résistance améliorée aux impacts, notamment par rapport à un tissage 2D. De même, la préforme est tissée en une seule pièce.

Le tissage de la préforme est réalisé au moyen d’une installation de tissage (non représentée) comprenant un métier à tisser qui est configuré au tissage tridimensionnel et/ou bidimensionnel. Le matériau composite comprend une pluralité de fils de chaîne et une pluralité de fils de trame qui sont orientés respectivement dans des directions qui sont perpendiculaires (dans le plan voire dans l’épaisseur pour le tissage 3D). Le tissage est avantageusement réalisé à plat suivant une direction générale longitudinale.

Les fils ou torons utilisés pour réaliser le tissage comprennent par exemple des fibres de carbone, de verre, de céramique, de silice, de carbure de silicium, de kevlar, de polyamide, d’alumine ou un mélange de ces fibres.

Comme l’illustrent les figures 5 et 8, pour obtenir une telle aube 58 de turbomachine, un procédé de fabrication d’une aube 58 de turbomachine d’aéronef comportant une pale 62 en matériau composite et un pied métallique 66, comprend au moins les étapes suivantes :

- une étape a) de fourniture d’une préforme 88 de pale par tissage de fibres, et de fourniture d’un longeron métallique 82 qui comporte une première partie 86 configurée pour être insérée dans une cavité 80 de ladite préforme et une seconde partie configurée pour rester à l’extérieur de la préforme et pour former le pied 66 de l’aube 58,

- une étape b) d’application de colle sur la première 86 partie du longeron 58,

- une étape c) d’introduction de la première partie 86 du longeron 82 recouverte de colle dans la cavité 80 de la préforme 88,

- une étape d) de dépose du longeron 82 et de la préforme 88 dans un moule 90 en deux parties 90A, 90B et fermeture du moule 90,

- une étape e) chauffage du moule 90 jusqu’à une première température prédéterminée à l’aide d’un moyen 91 de chauffage du moule 90,

- une étape f) d’injection d’une matrice telle qu’une résine dans le moule 90 à l’aide d’un cylindre injecteur 92 afin d’imprégner la préforme 88.

- une étape g) de consolidation de la résine au cours de laquelle le moule 90 est maintenu à une deuxième température de cuisson, généralement supérieure à la première température, pendant une durée déterminée pour assurer la réticulation de la résine.

Cette configuration correspond à la configuration de base d’un procédé RTM (Resin Transfer Molding). De préférence, le procédé est un procédé VARTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) qui comporte généralement de plus une étape supplémentaire I) de tirage au vide du moule 90 qui débute postérieurement à l’étape d) et antérieurement à l’étape f) au cours de laquelle une pompe à vide 94 effectue un tirage au vide dans le moule 90 préalablement à l’injection de la matrice dans celui-ci.

Un problème se pose du fait de la différence entre la température d’utilisation de la colle utilisée pour encoller le longeron 82 et la première température à laquelle s'effectue l’injection de la résine. En effet, la température d’injection de la résine à laquelle est soumis le moule 90 est une température déterminée qui est assez élevée (de l’ordre de 160°C pour une résine époxyde) et qui tend à fluidifier la colle dont le longeron 82 a été préalablement enduit avant que la consolidation de la matrice ne se produise. De ce fait la colle tend à s’écouler du longeron 82 et à pénétrer les fibres du matériau composite de la préforme 88, affaiblissant ainsi l’assemblage du longeron 82 avec la préforme 88.

Or comme le montre la figure 3, une aube 58 est soumise en fonctionnement, à la jonction de sa pale 62 avec le longeron 82, à des sollicitations de traction T et de flexion F importantes. Tout affaiblissement de la liaison collée entre le longeron 82 et la préforme 88 doit être proscrit.

L’invention se propose de remédier à cet inconvénient en empêchant un tel fluage de la colle lors du chauffage du moule 90.

Dans ce but, comme l’illustrent les figures 6 et 9, l’invention propose un procédé comportant une étape i) de refroidissement du longeron 82.

Plus particulièrement, comme l’illustre la figure 9, le procédé selon l’invention comporte une étape i) de refroidissement ou de maintien du longeron 82 à une troisième température qui est inférieure à la première température. Cette étape i) débute avant l’étape e) et se termine après l’étape f). S'ensuit alors l'étape g) de consolidation au cours de laquelle le moule 90 est maintenu à la deuxième température de cuisson pendant une durée déterminée, par exemple 2h, pour assurer la réticulation de la résine.

Il sera compris que cette étape peut débuter à n’importe quel moment avant l’étape e). Toutefois, pour des aspects pratiques, comme l’illustre la figure 9, cette étape i) intervient préférentiellement après l’étape d) c’est-à-dire après l’introduction de la préforme 88 et du longeron 82 dans le moule 90.

De manière pratique, la température du longeron 82 doit être bien inférieure à la première température d’injection. Pour une température d’injection déterminée de l’ordre de 160°C degrés, au cours de l’étape i) on maintient le longeron 82 à une troisième température qui correspond à la température ambiante, c’est-à-dire à une température de sensiblement 20°C.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour refroidir le longeron. De préférence, comme l’illustre la figure 6 relative à une installation de moulage 104 conforme à l’invention et la figure 7 relative à un longeron 82 conforme à l’invention, on utilise un longeron 82 qui est traversé par au moins un circuit interne de refroidissement interne 96 dans lequel on fait circuler un fluide de refroidissement. Comme l’illustre la figure 7, le circuit de refroidissement interne 96 comporte au moins un premier conduit 98 traversant la première partie 86 et au moins un deuxième conduit 100 traversant la deuxième partie 66.

De préférence le circuit de refroidissement interne 96 forme une boucle dans le longeron 82. Le premier conduit 98 est moulé avec le longeron 86 par un processus de fonderie avec cire perdue ou fabriqué avec le longeron 82 par fabrication additive et il parcourt le volume de la première partie 86 de manière à maximiser les surfaces d’échange thermique dans la première partie 86. Le circuit de refroidissement interne 96 comporte deux deuxièmes conduits 100, respectivement d’entrée et de sortie, agencés aux extrémités du premier conduit 98. De préférence, les deuxièmes conduits 100 sont usinés.

Comme on l’a vu précédemment, une aube 58 est soumise en fonctionnement, à la jonction de sa pale 62 avec le longeron 82, à des sollicitations de traction T et de flexion F extrêmement importantes. Aussi, de préférence les deuxièmes conduits seront agencés à proximité d’un axe Z médian de la deuxième partie 66, pour qu’ils soient placés dans des zones de contraintes minimales.

Tout fluide de refroidissement adéquat peut circuler dans le circuit de refroidissement interne 96. Selon un premier mode de réalisation de l’invention, l’étape i) est réalisée par circulation d’un flux d’air de refroidissement à l’intérieur du circuit interne 96 de refroidissement. En variante, selon un second mode de réalisation préféré, l’étape i) est réalisée par circulation d’un fluide caloporteur réfrigéré à l’intérieur du circuit interne 96 de refroidissement du longeron.

Comme l’illustre la figure 6, ce fluide caloporteur est fourni par un système de réfrigération 102 relié aux conduits 100 par des conduites 104.

Il est souhaitable d’assurer autant que possible une adhésion maximale de la colle au longeron 82. Aussi, de préférence l’étape b) peut être précédée d’une étape j) de préparation avant collage de la première partie 86 du longeron 82 au cours de laquelle on réalise une attaque chimique d’une surface externe de cette première partie 86.

Pour limiter au maximum réchauffement du longeron 82, le procédé comporte en outre, préalablement à l’étape d) une étape k) au cours de laquelle on interpose au moins un isolant 106 entre la deuxième partie 66 du longeron 82 et chacune des deux parties 90A, 90B du moule 90. Ceci permet d’éviter la transmission de chaleur du moule au pied 66, puisque le pied 66 assure le maintien du longeron 82 dans le moule 90. De préférence, qu’au cours de cette étape k) une surface de chaque contact entre la deuxième partie 66 du longeron 82 et le moule 90 est configurée selon une taille minimale strictement nécessaire au maintien en position du longeron 82 dans le moule 90.

Il sera donc compris qu’à minima l’installation de moulage 104 permettant de mettre en œuvre le procédé de l’invention comportera au moins :

- une préforme 88 de pale en matériau composite et un longeron métallique 82,

- de la colle,

- un moule 90 en deux parties 90A, 90B apte à recevoir la préforme 88 et le longeron 82,

- un moyen 91 de chauffage du moule 90,

- un moyen d’injection 92 d’une résine,

- un moyen de refroidissement du longeron 82, à savoir ici un système de réfrigération.

Ceci est la configuration minimale de l’installation de moulage 104 dans la cadre d’un procédé RTM. Toutefois, de préférence, l’installation 104 pourra comporter en outre, comme on l’a vu, au moins un isolant 106.

L’installation 104 pourra aussi comporter un moyen de sollicitation des deux parties 90A, 90B du moule 90 l’une contre l’autre permettant d’exercer une pression sur la préforme comme représenté par les flèches de la figure 6. Enfin, dans le cadre d’un procédé VARTM, l’installation 104 pourra comporter un moyen de tirage au vide du moule, comme la pompe à vide 94.

L’invention permet donc de fiabiliser considérablement le collage d’un longeron 82 dans une préforme 88.

Claims

REVENDICATIONS

1 . Procédé de fabrication d’une aube (58) de turbomachine d’aéronef, cette aube comportant une pale (62) en matériau composite et un pied métallique (66), ledit procédé comportant au moins les étapes de :

- a) fourniture d’une préforme (88) de pale par tissage de fibres, et fourniture d’un longeron métallique (82) qui comporte une première partie (86) configurée pour être insérée dans une cavité (80) de ladite préforme (88) et une seconde partie configurée pour rester à l’extérieur de la préforme (88) et pour former le pied (66) de l’aube,

- b) application de colle sur la première partie (86) du longeron (82) ;

- c) introduction de la première partie (86) du longeron (82) recouverte de colle dans la cavité (80) de la préforme (88),

- d) dépose du longeron (82) et de la préforme (88) dans un moule (90) en deux parties (90A, 90B) et fermeture du moule (90),

- e) chauffage du moule (90) jusqu’à une première température prédéterminée,

- f) injection d’une résine dans le moule (90) afin d’imprégner la préforme (88),

- g) consolidation de la résine, le moule (90) étant maintenu à une deuxième température de cuisson pendant une durée déterminée pour assurer la réticulation de la résine, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape i) de refroidissement ou de maintien du longeron (82) à une troisième température qui est inférieure à ladite première température, cette étape i) débutant avant l’étape e) et se terminant après l’étape f).

2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au cours de l’étape i) on maintient le longeron (82) à température ambiante.

3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au cours de l’étape i) on utilise un longeron (82) qui est traversé par au moins un circuit interne de refroidissement (96) dans lequel on fait circuler un fluide de refroidissement.

4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape i) est réalisée par circulation d’un flux d’air de refroidissement à l’intérieur du circuit interne de refroidissement (96) du longeron (82).

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’étape i) est réalisée par circulation d’un fluide caloporteur réfrigéré à l’intérieur du circuit interne de refroidissement (96) du longeron (82).

6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape b) est précédée d’une étape j) de préparation avant collage de la première partie (86) du longeron (82), par attaque chimique d’une surface externe de cette première partie (82).

7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte, préalablement à l’étape d), une étape k) au cours de laquelle on interpose au moins un isolant (106) entre la deuxième partie (66) du longeron (82) et chacune des deux parties (90A, 90B) du moule (90).

8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au cours de l’étape k) une surface de chaque contact entre la deuxième partie (66) du longeron (82) et le moule est configurée selon une taille minimale strictement nécessaire au maintien en position du longeron (82) dans le moule (90).

9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape I) de tirage au vide du moule (90), qui débute postérieurement à l’étape d) et antérieurement à l’étape f).

10. Longeron (82) d’aube de turbomachine pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 9, ledit longeron (82) comportant une première partie (86) configurée pour être insérée dans une cavité (80) d’une préforme (88) et une seconde partie configurée pour rester à l’extérieur de la préforme (88) et pour former un pied (66) de l’aube (58), caractérisé en ce qu’il est traversé par un circuit de refroidissement interne (96) comportant au moins un premier conduit (98) traversant la première partie (86) et au moins un deuxième conduit (100) traversant la deuxième partie (66).

11 . Longeron (82) d’aube selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un deuxième conduit (100) est agencé à proximité d’un axe médian (Z) de la deuxième partie (66).

12. Longeron (82) d’aube selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un deuxième conduit (100) est usiné.

13. Longeron d’aube selon l’une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que ledit au moins un premier conduit (98) est moulé ou réalisé par fabrication additive avec le longeron.

14. Installation de moulage (104) pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’elle comporte au moins :

- une préforme (88) de pale en matériau composite et un longeron (82) selon l’une des revendications 10 à 13 qui est métallique,

- de la colle,

- un moule (90) en deux parties (90A, 90B) apte à recevoir la préforme (88) et le longeron (82),

- un moyen de chauffage (91 ) du moule (100),

- un moyen d’injection (92) d’une résine, et

- un moyen (102) de refroidissement du longeron.

15. Installation de moulage (104) selon la revendication précédente, caractérisé en en ce qu’elle comporte en outre :

- au moins un isolant (106), et/ou

- un moyen (94) de tirage au vide du moule (90), et/ou

- un moyen de sollicitation des deux parties (90A, 90B) du moule l’une contre l’autre.