ES2399064T3

ES2399064T3 - Procedimiento de fabricación de pieza de forma compleja en material compuesto

Info

Publication number: ES2399064T3
Application number: ES09797096T
Authority: ES
Inventors: Nicolas Eberling-Fux; Eric Bouillon; Clément ROUSSILLE; Nicolas Otin; Dominique Coupe
Original assignee: SNECMA Propulsion Solide SA; SNECMA SAS; Herakles SA
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS; Safran Ceramics SA
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2013-03-25
Anticipated expiration: 2029-11-26
Also published as: WO2010061139A3; CA2744895C; RU2011124292A; CA2744895A1; WO2010061139A2; BRPI0922077B1; FR2939130B1; BRPI0922077A2; RU2519116C2; US8846147B2; FR2939130A1; CN102232019B; JP5730774B2; US20110293828A1; JP2012510418A; EP2349687A2; EP2349687B1; CN102232019A

Abstract

Procedimiento de fabricación de pieza (110; 510) en material compuesto que comprende un refuerzo fibrosotejido tridimensional y densificado por una matriz, comprendiendo el procedimiento las etapas de: - tejedura tridimensional de una banda fibrosa continua (400; 450; 700; 750) que comprende una sucesión desemielaborados fibrosos (200; 600) de preformas de una pluralidad de piezas a fabricar, - corte posterior en la banda de semielaborados fibrosos individuales (200; 600), siendo cada semielaboradode una sola pieza, - conformación de un semielaborado cortado para obtener una preforma fibrosa de una sola pieza (300; 650)que tiene una forma parecida a la de una pieza a fabricar, - consolidación de la preforma en la forma deseada, y - densificación de la preforma consolidada por formación de una matriz por infiltración química en fasegaseosa.

Description

Procedimiento de fabricacion de pieza de forma compleja en material compuesto.

5 Antecedentes de la invenci6n

La invencion se refiere a la fabricacion de piezas de forma compleja en material compuesto. Un ejemplo de aplicacion de la invencion es la fabricacion de piezas en material de material compuesto

10 termoestructural utilizadas en los campos aeronautico y espacial. De forma bien conocida, la fabricacion de una pieza en material compuesto termoestructural comprende la realizacion de una preforma fibrosa en fibras refractarias (carbono o ceramica) que tiene una forma parecida a la de la pieza a fabricar y la densificacion de la preforma fibrosa por una matriz refractaria (carbono o ceramica).

15 Para la realizacion de la preforma fibrosa se pueden utilizar diferentes tecnicas textiles. Una tecnica conocida consiste en realizar una preforma por tejedura tridimensional o tejedura multicapas. Dicho modo de tejedura permite obtener unas uniones entre capas de hilos para dar a la preforma la consistencia necesaria para obtener una pieza en material compuesto que tiene unas propiedades mecanicas elevadas.

20 En el caso de piezas de forma compleja, la realizacion de una preforma fibrosa directamente por tejedura tridimensional (3D) puede resultar dificil, e incluso imposible. Se puede realizar entonces la preforma fibrosa en varias partes separadas que se ensamblan, por ejemplo, por

25 costura o implantacion de hilos, antes de la densificacion de la preforma. No obstante, las uniones entre las diferentes partes de la preforma pueden constituir unos puntos de debilidad. Se conoce tambien el recurso de realizar por tejedura 3D un semielaborado fibroso a partir del cual se obtiene la preforma fibrosa por conformado del semielaborado. El conformado del semielaborado puede comprender el

30 desplegado o replegado de una o varias partes del semielaborado adyacentes a unas zonas de desunion dispuestas durante la tejedura o a unos cortes o incisiones practicados en el semielaborado. El mantenimiento de la preforma fibrosa en la forma deseada se realiza por consolidacion, por via liquida o por via gaseosa. La consolidacion por via liquida comprende una impregnacion de la preforma por una composicion de

35 consolidacion que contiene una resina y un tratamiento termico para reticulacion y pirolisis de la resina. La cantidad de resina se elige para que el residuo de pirolisis realice una densificacion suficiente que permita que la preforma conserve su forma sin la asistencia de utillaje de mantenimiento. La consolidacion por via gaseosa comprende una densificacion parcial de la preforma por deposito sobre las fibras de un material obtenido por infiltracion quimica en fase gaseosa, eligiendose la cantidad de material depositado de manera suficiente para unir entre ellas las fibras de

40 la preforma con el fin de que esta conserve su forma sin la asistencia de utillaje de mantenimiento. La preforma consolidada se densifica a continuacion mediante una matriz refractaria. Un procedimiento de realizacion de piezas en CMC de forma compleja por consolidacion por medio de una resina precursora de ceramica de una preforma fibrosa realizada en material tejido o trenzado, y despues densificacion de

45 la preforma consolidada por infiltracion quimica en fase gaseosa se describe en el documento US n° 5.350.545. Ademas, en particular, pero no exclusivamente, para materiales compuestos de matriz ceramica (CMC) la formacion de una interfase sobre las fibras permite evitar una adherencia demasiado fuerte sobre las fibras del residuo de pirolisis de resina, en el caso de una consolidacion por via liquida, y permite asimismo, en el caso de una

50 consolidacion por via gaseosa, disminuir en gran medida la sensibilidad a la fisuracion e incrementar la resistencia a los choques. Ademas, puede ser deseable, particularmente cuando las fibras utilizadas son unas fibras ceramicas del mercado, realizar sobre las fibras, antes de la formacion de una interfase y la consolidacion, un tratamiento de eliminacion de

55 un aprestado o de una pelicula de oxido presente en la superficie de las fibras Estas diferentes operaciones necesitan multiples manipulaciones que incrementan la complejidad y el coste de la fabricacion de las piezas.

60 Por otra parte, se conoce por el documento WO 97/33829 un procedimiento de fabricacion de valvulas en material compuesto carbono/carbono que comprende la realizacion de una preforma trenzada. Se puede realizar una trenza continua con colocacion regular de insertos de carbono en el interior de la trenza para obtener unas preformas de valvulas por corte de segmentos en la trenza formada con los insertos.

Objetivo y sumario de la invenci6n

La presente invencion pretende proponer un procedimiento que permita racionalizar la fabricacion de piezas de formas complejas en material compuesto que comprende un refuerzo fibroso densificado por una matriz, en las que el refuerzo fibroso es un refuerzo tejido 3D.

Este objeto se alcanza segun la invencion mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

tejedura tridimensional de una banda fibrosa continua que comprende una sucesion de semielaborados fibrosos de preformas de una pluralidad de piezas a fabricar,

corte posterior en la banda de semielaborados fibrosos individuales, estando cada semielaborado realizado de una sola pieza,

conformado de un semielaborado cortado para obtener una preforma fibrosa de una sola pieza que tiene una forma parecida a la de una pieza a fabricar,

consolidacion de la preforma en la forma deseada, y

densificacion de la preforma consolidada por formacion de una matriz por infiltracion quimica en fase gaseosa.

Ventajosamente, se realiza sobre las fibras de la banda fibrosa tejida un tratamiento de superficie que comprende por lo menos una de las operaciones siguientes: desapresto de las fibras y tratamiento acido de las fibras.

Segun un primer modo de realizacion, antes del corte de los semielaborados fibrosos individuales, la banda fibrosa tejida se impregna con una composicion liquida de consolidacion que comprende una resina, y la consolidacion se efectua por reticulacion y pirolisis de la resina.

Ventajosamente, antes de la impregnacion de la banda fibrosa, se forma una capa de interfase fibras� matriz sobre las fibras de la banda fibrosa tejida, siendo la capa de interfase de un material seleccionado de entre el carbono pirolitico PyC, el nitruro de boro BN y el carbono dopado con boro BC. La capa de interfase tiene un espesor preferentemente como maximo igual a 100 nanometros con el fin de preservar la capacidad de deformacion del semielaborado fibroso.

Despues de la impregnacion por la composicion de consolidacion y antes del corte de los semielaborados, se puede realizar una prerreticulacion de la resina de consolidacion. Una prerreticulacion o reticulacion parcial de este tipo puede aportar una rigidez y, por tanto, una consistencia suplementaria al semielaborado fibroso.

Cuando se ha formado una capa delgada de interfase fibras �matriz antes de la impregnacion de la banda, se puede formar una capa suplementaria de interfase despues de la obtencion de la preforma consolidada y antes de la densificacion por la matriz.

Ventajosamente entonces, la capa suplementaria de interfase se realiza por infiltracion quimica en fase gaseosa y la formacion de la capa suplementaria de interfase y la densificacion se realizan de forma encadenada en un horno.

La conformacion del semielaborado fibroso se puede realizar en un molde en el que la reticulacion y la pirolisis de la resina de consolidacion se realizan de forma encadenada.

Como variante, la pirolisis de la resina se realiza durante una subida de temperatura efectuada con vistas a una operacion de infiltracion quimica en fase gaseosa.

Segun otro modo de realizacion del procedimiento, la consolidacion se efectua por densificacion parcial por infiltracion quimica en fase gaseosa de la preforma mantenida en la forma deseada.

Ventajosamente, en este otro modo de realizacion, antes de la consolidacion y despues de la conromacion, se forma un revestimiento de interfase fibras� matriz sobre las fibras de la preforma, siendo el revestimiento de interfase de un material seleccionado de entre el carbono pirolitico PyC, el nitruro de boro BN y el carbono dopado con boro BC. El revestimiento de interfase tiene un espesor de aproximadamente uno a algunos centenares de nanometros.

Segun una particularidad del procedimiento, la densificacion comprende dos etapas separadas por una operacion de mecanizado de la preforma parcialmente densificada.

Segun otra particularidad del procedimiento, antes de la densificacion por infiltracion quimica en fase gaseosa se realiza una mecanizacion previa en la preforma consolidada.

La banda tejida puede comprender varias hileras de semielaborados fibrosos, extendiendose las hileras en la direccion longitudinal de la banda.

Ventajosamente, se teje la banda con unas zonas de sobrelongitud en urdimbre y en trama alrededor de los semielaborados fibrosos.

Asi, el procedimiento segun la invencion se destaca porque las operaciones que preceden a la conformacion de un semielaborado fibroso se realizan sobre una banda tejida 3D continua que es facil de manipular y permite tratar simultaneamente una pluralidad de semielaborados. Resulta de ello una ventaja significativa para la fabricacion de una serie importante de piezas similares.

El procedimiento segun la invencion conviene en particular, pero no exclusivamente, para la realizacion de piezas de formas complejas en material compuesto con matriz ceramica.

Una aplicacion particular es la fabricacion de alabe de turbomaquina. La banda se teje entonces ventajosamente con una sucesion de semielaborados fibrosos aptos, despues de su conformacion, para constituir unas preformas fibrosas que constituyen cada una de ellas una preforma en una sola pieza de por lo menos una pala y un pie de alabe, estando los semielaborados fibrosos tejidos con su direccion longitudinal correspondiente a la de los alabes a fabricar extendiendose en sentido trama o en sentido urdimbre.

Breve descripci6n de los dibujos

La invencion se comprendera mejor con la lectura de la descripcion siguiente, a titulo indicativo, pero no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 indica las etapas sucesivas de un primer modo de realizacion del procedimiento segun la invencion;

la figura 2 indica las etapas sucesivas de un segundo modo de realizacion del procedimiento segun la invencion;

la figura 3 es una vista en perspectiva de un alabe de turbomaquina con plataforma y talon integrados;

la figura 4 ilustra de forma muy esquematica la disposicion de dos conjuntos de capas de hilos en un semielaborado fibroso tejido tridimensional destinado a la realizacion de una preforma fibrosa para un alabe tal como el ilustrado por la figura 3;

las figuras 5, 6 y 7 ilustran unas etapas sucesivas de realizacion de una preforma fibrosa para un alabe tal como el ilustrado por la figura 3 a partir del semielaborado fibroso de la figura 4;

la figura 8 es una vista en seccion que muestra el perfil, puesto de plano, de un alabe tal como el de la figura 3;

la figura 9 es una vista en seccion de un conjunto de capas de hilos de urdimbre que permiten obtener un perfil tal como el de la figura 8;

las figuras 10A y 10B son unas vistas en seccion urdimbre que muestran un modo de tejedura del semielaborado fibroso de la figura 4;

la figura 11 es una vista parcial en seccion segun un plano paralelo a las direcciones de urdimbre y trama en una parte del semielaborado fibroso de la figura 4 correspondiente al emplazamiento de union entre la pala y la plataforma de alabe;

la figura 12 es una vista parcial en seccion trama en una parte del semielaborado fibroso de la figura 4 correspondiente al emplazamiento de la union entre la pala y el talon de alabe;

la figura 13A es una vista en seccion trama que muestra un ejemplo de disposicion de hilos de trama en una parte de semielaborado fibroso correspondiente a una parte de pie de alabe;

las figuras 13B, 13C y 13D son unas vistas en seccion trama que muestran unos planos de urdimbre para un ejemplo de tejedura tridimensional (multicapas) en la parte de semielaborado fibroso de la figura 10A;

la figura 14 es una vista esquematica parcial en seccion que muestra otro modo de realizacion de una parte correspondiente a un pie de alabe;

las figuras 15 y 16 ilustran muy esquematicamente dos modos de realizacion de una banda fibrosa tejida

obtenida por tejedura tridimensional que comprende una pluralidad de semielaborados fibrosos tales como los de la figura 4;

la figura 17 es una vista en perspectiva de una aleta orientable caliente de tobera de un motor de avion con turbina de gas de poscombustion;

la figura 18 ilustra de forma muy esquematica la disposicion de capas de hilos en un semielaborado fibroso tejido 3D destinado a la realizacion de una preforma fibrosa para un cuerpo de una aleta tal como la ilustrada por la figura 17;

las figuras 19 y 20 ilustran unas etapas sucesivas de realizacion de una preforma fibrosa para un cuerpo de aleta tal como el ilustrado por la figura 17 a partir del semielaborado fibroso de la figura 18;

las figuras 21A y 21B son unas vistas en seccion parciales a escala ampliada de un conjunto de capas de hilos que forman el semielaborado de la figura 18; y

las figuras 22 y 23 ilustran muy esquematicamente dos modos de realizacion de una banda fibrosa tejida 3D que comprende una pluralidad de semielaborados fibrosos tales como el de la figura 18.

Descripci6n detallada de modos de realizaci6n

En la figura 1 estan indicadas unas etapas sucesivas de un procedimiento de fabricacion de una pieza en material compuesto segun un primer modo de realizacion del procedimiento segun la invencion.

En este ejemplo se considerara la realizacion de una pieza en material compuesto con matriz ceramica (CMC) comprendiendo un refuerzo fibroso de fibras de ceramica densificado por una matriz ceramica.

En la etapa 1 se teje por tejedura 3D una banda fibrosa que comprende por lo menos una hilera de semielaborados fibrosos 200. Los semielaborados fibrosos pueden tener unas direcciones longitudinales orientadas en sentido urdimbre, es decir, en la direccion longitudinal de la banda, como se ilustra, o, como variante, orientadas en sentido trama. Mas adelante, se describen en detalle unos modos de realizacion de semielaborados fibrosos para la fabricacion de diferentes piezas. Las fibras ceramicas son, por ejemplo, unas fibras de SiC, realizandose entonces la tejedura a partir de hilos de fibras de SiC tales como, por ejemplo, los proporcionados bajo la denominacion quot;Nicalonquot; por la sociedad japonesa Nippon Carbon.

En la etapa 2 se trata la banda fibrosa para eliminar el apresto presente en las fibras y la presencia de oxido en la superficie de las fibras. La eliminacion del oxido se obtiene por tratamiento acido, en particular por inmersion en un bano de acido fluorhidrico. Un tratamiento previo de eliminacion del apresto se realiza, por ejemplo, por descomposicion del apresto mediante un breve tratamiento termico.

En la etapa 3 se forma una capa delgada de revestimiento de interfase sobre las fibras de la banda fibrosa por infiltracion quimica en fase gaseosa o CVI (quot;Chemical Vapor Infiltrationquot;). El material del revestimiento de interfase es, por ejemplo, carbono pirolitico o pirocarbono (PyC), nitruro de boro (BN) o carbono dopado con boro (BC con, por ejemplo, de 5% at a 20% at de B, siendo C el complemento). La capa delgada de revestimiento de interfase es preferentemente de pequeno espesor, por ejemplo como maximo igual a 100 nanometros, o incluso como maximo igual a 50 nanometros, con el fin de conservar una buena capacidad de deformacion de los semielaborados fibrosos. Preferentemente, el espesor es por lo menos igual a 10 nanometros.

En la etapa 4, la banda fibrosa con las fibras revestidas de una delgada capa de revestimiento de interfase se impregna con una composicion de consolidacion, tipicamente una resina eventualmente diluida en un disolvente. Se puede utilizar una resina de precursor de carbono, por ejemplo una resina fenolinica o furanica, o una resina de precursor de ceramica, por ejemplo una resina de polisilazano, polisiloxano o policarbosilano precursoras de SiCN, SiCO y SiC.

Despues del secado por eliminacion del disolvente eventual de la resina (etapa 5) se puede efectuar una prerreticulacion de la resina (etapa 6). La prerreticulacion o reticulacion incompleta permite aumentar la rigidez y, por tanto, la consistencia, a la vez que deja la capacidad de deformacion necesaria para la realizacion de preformas por conformacion de los semielaborados.

En la etapa 7 se cortan los semielaborados fibrosos individuales 200.

En la etapa 8, se conforma un semielaborado fibroso asi cortado y se colocada en un molde o conformador, por ejemplo de grafito, para su conformacion con el fin de obtener una preforma que tiene una forma compleja parecida a la de una pieza en material compuesto a fabricar.

A continuacion, se termina la reticulacion de la resina (etapa 9) y se piroliza la resina reticulada (etapa 10). La

reticulacion y la pirolisis se pueden encadenar por elevacion progresiva de la temperatura en el molde.

Despues de la pirolisis se obtiene una preforma fibrosa consolidada por el residuo de pirolisis. La cantidad de resina de consolidacion se elige para que el residuo de pirolisis ligue las fibras de la preforma de manera suficiente para que esta sea manipulable, conservando a la vez su forma sin la asistencia de un utillaje, consignandose que la cantidad de resina de consolidacion se elige preferentemente tan pequena como sea posible.

Se conocen unas etapas de eliminacion de apresto, de tratamiento acido y de formacion de revestimiento de interfase para un sustrato de fibras SiC. Se podra hacer referencia al documento US n° 5.071.679.

Se puede formar una segunda capa de interfase por CVI (etapa 11) si fuera necesario, para obtener globalmente una interfase fibras �matriz que tiene un espesor suficiente para asegurar una funcion de desfragilizacion del material compuesto. La segunda capa de interfase puede ser de un material seleccionado de entre PyC, BN, BC, no necesariamente el mismo que el de la primera capa de interfase. Como es conocido, dichos materiales de interfase son capaces de asegurar una relajacion de tensiones en el fondo de fisuras que llegan a la interfase a traves de la matriz del material compuesto y evitar o retardar asi una propagacion de las fisuras a traves de las fibras con rotura de estas, haciendo que el material compuesto sea menos fragil. El espesor de la segunda capa de interfase es preferentemente por lo menos igual a 100 nanometros.

Se prefiere la realizacion de una interfase de dos capas, como se ha indicado anteriormente. Esta se describe en la solicitud de patente FR 2 933 970. La primera capa de interfase contribuye a evitar una adherencia demasiado fuerte del residuo de pirolisis de la resina de consolidacion sobre las fibras.

Se realiza a continuacion una densificacion por una matriz ceramica de la preforma consolidada. Se puede realizar esta densificacion por CVI, en cuyo caso se pueden encadenar en un mismo horno la formacion de la segunda capa de interfase y la densificacion por la matriz ceramica.

Es bien conocida la densificacion por CVI de una preforma por una matriz ceramica, en particular una matriz de SiC. Se puede utilizar una fase gaseosa de reaccion que contiene metiltriclorosilano (MTS) e hidrogeno gaseoso (H2). La preforma consolidada se coloca en el recinto sin ayuda del utillaje de mantenimiento de su forma, y se introduce la fase gaseosa en el recinto. En condiciones controladas, en particular, de temperatura y de presion, la fase gaseosa se difunde en la porosidad de la preforma para formar el deposito de matriz de SiC por reaccion entre sus constituyentes.

Evidentemente, segun la naturaleza del material compuesto deseado, el procedimiento se puede realizar a partir de una banda fibrosa de fibras distintas de la ceramica, por ejemplo de fibras de carbono. Se omite entones el tratamiento acido de eliminacion de la capa de oxido en la etapa 10.

Asimismo, la densificacion por CVI de la preforma consolidada se puede realizar por una matriz distinta del SiC, en particular una matriz de carbono o una matriz autocicatrizante, teniendo los ejemplos de fases de matriz autocicatrizante un sistema ternario Si�B�C o carburo de boro B4C. Se podra hacer referencia a los documentos US n° 5.246.736 y US n° 5.965.266, que describen la obtencion por CVI de unas matrices autocicatrizantes de este tipo.

La densificacion se puede realizar en dos etapas sucesivas (etapas 12 y 14) separadas por una etapa 13 de mecanizacion a las dimensiones deseadas de la pieza a fabricar. La segunda etapa de densificacion permite no solo completar la densificacion en el nucleo del material compuesto, sino tambien formar un revestimiento de superficie sobre las fibras eventualmente puestas al descubierto durante la mecanizacion.

Se observara que se puede realizar una premecanizacion, o afinado, entre las etapas 9 y 10, es decir, despues de la reticulacion y antes de la pirolisis de la resina.

En la figura 2 se indican unas etapas sucesivas de un procedimiento de fabricacion de una pieza en material compuesto de acuerdo con un segundo modo de realizacion del procedimiento de la invencion.

La etapa 21 de tejedura tridimensional de una banda fibrosa que comprende una pluralidad de semielaborados fibrosos 200 y la etapa 22 de tratamiento de eliminacion de apresto y de oxido son parecidas a las etapas 1 y 2 del modo de realizacion de la figura 1.

En la etapa 23 unos semielaborados individuales se cortan en la banda fibrosa, y despues cada semielaborado fibroso individual es conformado en un molde o conformador (etapa 24) para obtener una preforma fibrosa que tiene la forma compleja deseada.

En la etapa 25 un revestimiento de interfase de desfragilizacion se forma por CVI sobre las fibras de la banda fibrosa. El material del revestimiento es, por ejemplo, PyC, BN o BC, como se ha mencionado anteriormente. El espesor del revestimiento de interfase es de aproximadamente una a algunas centenas de nanometros.

Mientras la preforma es mantenida en forma en el conformador, se realiza una consolidacion de la preforma por densificacion parcial (etapa 26), realizandose la consolidacion por formacion de un deposito ceramico sobre las fibras por CVI.

La formacion del revestimiento de interfase por CVI y la consolidacion por deposito ceramico por CVI se pueden encadenar en un mismo horno CVI.

El conformador es preferentemente de grafito y presenta unos orificios que facilitan el paso de la fase gaseosa de reaccion que proporciona el deposito de interfase y el deposito ceramico por CVI.

Cuando la consolidacion es suficiente para que se pueda manipular la preforma mientras conserva su forma sin asistencia de utillaje de mantenimiento, se extrae la preforma consolidada del conformador y se realiza la densificacion por una matriz ceramica por CVI. La densificacion se puede realizar en dos etapas sucesivas (etapas 27 y 29) separadas por una etapa 28 de mecanizacion a las dimensiones deseadas de la pieza a fabricar.

En lo que precede se ha contemplado la formacion del revestimiento de interfase en la etapa 23 sobre las fibras de la banda fibrosa, antes del corte de los semielaborados 200. Como variante, se puede formar el revestimiento de interfase despues de conformar la preforma (etapa 25) y antes de la consolidacion (etapa 26). La formacion del revestimiento de interfase por CVI y la consolidacion por deposito ceramico por CVI se pueden encadenar entonces en un mismo horno CVI. Procediendo asi, se puede formar un revestimiento de interfase cuyo espesor no esta limitado para dejar una capacidad de deformacion para formar la preforma.

Ejemplo 1: Fabricaci6n de alabes de turbomaquina en material CMC con plataforma y/o tal6n integrado.

El procedimiento de la invencion se puede utilizar para fabricar diferentes tipos de alabes de turbomaquina, por ejemplo alabes de rueda movil de turbina de baja presion, teniendo los alabes una plataforma y un talon integrados, como el alabe 110 ilustrado por la figura 3.

El alabe 110 de la figura 3 comprenden de manera bien conocida una pala 120, un pie 130 formado por una parte de espesor mas fuerte, por ejemplo de seccion en forma de bulbo, prolongado por un zanco 132, una plataforma interior 140 situada entre el pie 130 y la alabe 120, y una plataforma exterior o talon 150 en la proximidad del extremo libre de la pala.

La pala 120 se extiende en direccion longitudinal entre la plataforma 140 y el talon 150 y presenta en seccion transversal un perfil curvado de espesor variable entre su borde de ataque 120a y su borde de fuga 120b.

El alabe 110 se monta sobre un rotor de turbina (no ilustrado) por introduccion del pie 130 en un alojamiento de forma correspondiente dispuesto en la periferia del rotor. El pie 130 se prolonga por el zanco 132 para conectarse a la cara interna (o inferior) de la plataforma 140.

En su extremo radial interno, la pala 120 se une a la plataforma 140 en una cara externa (o superior) 142 de la plataforma que delimita, en el interior, la vena de circulacion del flujo gaseoso en la turbina. En sus partes extremas aguas arriba y aguas abajo (en el sentido f de circulacion del flujo gaseoso), la plataforma se termina por unas plantillas 144, 146. En el ejemplo ilustrado la cara 142 de la plataforma se inclina formando globalmente un angulo no nulo a con respecto a la normal a la direccion longitudinal del alabe. Segun el perfil deseado de la superficie interior de la venta de circulacion del flujo gaseoso, el angulo a podria ser cero o la cara 142 podria tener un perfil globalmente no rectilineo, por ejemplo curvado.

En su extremo radial externo la pala se une al talon 150 en una cara interna (inferior) 152 del talon que delimita, en el exterior, la vena de circulacion del flujo gaseoso. En el lado externo (superior) el talon delimita una depresion o banera 154. A lo largo de los bordes aguas arriba y aguas abajo de la banera 154, el talon lleva unos rascadores 156 de perfil en forma de dientes cuyos extremos pueden penetrar en una capa de material abrasionable de un anillo de turbina (no representado) para reducir la holgura entre el vertice de alabe y el anillo de turbina. En el ejemplo ilustrado, la cara 152 del talon se extiende de manera sustancialmente perpendicular a la direccion longitudinal del alabe. Como variante, segun el perfil deseado de la superficie exterior de la vena de circulacion del flujo gaseoso, la cara 152 se podria inclinar formando globalmente un angulo no nulo con respecto a la normal a la direccion longitudinal del alabe o la cara 152 podria tener un perfil globalmente no rectilineo, por ejemplo curvado.

La figura 4 muestra muy esquematicamente un semielaborado fibroso 200 a partir del cual se puede conformar una preforma fibrosa de alabe con el fin de obtener, despues de una densificacion por una matriz y una mecanizacion eventual, un alabe en material compuesto con plataforma y talon integrados, tal como se ilustra en la figura 3. Un unico semielaborado 200 se muestra en la figura 4, haciendose notar que una sucesion de dichos semielaborados se teje de manera continua en una banda fibrosa como ya se ha mencionado y se precisa tambien mas adelante.

El semielaborado 200 comprende dos partes 202, 204 obtenidas por tejedura tridimensional o tejedura multicapas,

representandose en la figura 4 unicamente las envolventes de estas dos partes. La parte 202 esta destinada, despues de su conformacion, a constituir una parte de preforma fibrosa de alabe correspondiente a una preforma de pala y pie de alabe. La parte 204 esta destinada, despues de su conformacion, a constituir las partes de preforma fibrosa de alabe correspondientes a preformas de plataforma y talon de alabe.

Las dos partes 202, 204 tienen forma de bandas que se extienden de forma general en una direccion correspondiente a la direccion longitudinal � del alabe a realizar. La banda fibrosa 202 presenta, en su parte destinada a formar una preforma de pala, un espesor variable determinado en funcion del espesor de perfil de la pala del alabe a realizar. En su parte destinada a formar una preforma de pie, la banda fibrosa 202 presenta un sobreespesor 203 determinado en funcion del espesor del pie del alabe a realizar.

La banda fibrosa 202 tiene una anchura l elegida en funcion de la longitud del perfil desarrollado (de plano) de la pala y del pie del alabe a realizar, mientras que la banda fibrosa 204 tiene una anchura L superior a l elegida en funcion de las longitudes desarrolladas de la plataforma y del talon del alabe a realizar.

La banda fibrosa 204 es de espesor sustancialmente constante determinado en funcion de los espesores de la plataforma y del talon del alabe a realizar. La banda 204 comprende una primera parte 204a que se extiende a lo largo y en la proximidad de una primera cara 202a de la banda 202, una segunda banda 204b que se extiende a lo largo y en la proximidad de la segunda cara 202b de la banda 202 y una tercera parte 205a que se extiende a lo largo y en la proximidad de la primera cara 202a de la banda 202.

Las partes 204a y 204b se unen por una parte de union 240c que se extiende transversalmente con respecto a la banda 202 en un emplazamiento correspondiente al de la plataforma del alabe a realizar. La parte de union 240c atraviesa la banda 202 formando un angulo a con respecto a la normal a la direccion longitudinal del semielaborado fibroso. Las partes 204b y 205a se unen por una parte de union 250c que se extiende transversalmente con respecto a la banda 202 en un emplazamiento correspondiente al del talon del alabe a realizar. En el ejemplo representado, la parte de union 250c atraviesa la banda 202 de manera sustancialmente perpendicular a la direccion longitudinal del semielaborado fibroso. Segun la geometria deseada al nivel del talon del alabe, la parte de union 250c podra atravesar la banda 202 formando un angulo no nulo con respecto a la normal a la direccion longitudinal del semielaborado, como para la plataforma. Ademas, el perfil de la parte de union 240c y/o el de la parte de union 250c podran ser curvilineos en lugar de ser rectilineos como en el ejemplo ilustrado.

Como se describe mas en detalle mas adelante, las bandas 202 y 204 se tejen simultaneamente por tejedura tridimensional, pero sin union entre la banda 202 y las partes 204a, 204b y 205a de la banda 204, y tejiendo una pluralidad de semielaborados 200 sucesivos de manera continua en la direccion �.

Las figuras 5 a 7 muestran muy esquematicamente como se puede obtener a partir del semielaborado fibroso 200 una preforma fibrosa que tiene una forma parecida a la del alabe a fabricar.

La banda fibrosa 202 se corta en un extremo en el sobreespesor 203 y en otro extremo un poco mas alla de la parte de union 250a para tener una banda 220 de longitud correspondiente a la dimension longitudinal del alabe a fabricar con una parte abultada 230 formada por el sobreespesor 203 y situada en un emplazamiento correspondiente a la posicion del pie del alabe a fabricar.

Ademas, se practican unos cortes en los extremos de las partes 204a, 205a de la banda 204 y en la parte 204b de esta para dejar que subsistan unos tramos 240a y 240b a una y otra parte de la parte de union 240c y unos tramos 250a y 250b a una y otra parte de la parte de union 250c, como muestra la figura 5. Las longitudes de los tramos 240a, 240b y 250a, 250b se determinan en funcion de las longitudes de plataforma y de talon en el alabe a fabricar.

Debido a la desunion entre la banda 202 del semielaborado fibroso, por un lado, y las partes 204a, 204b y 205a, por otro lado, los tramos 240a, 240b, 250a y 250b se pueden abatir perpendicularmente a la banda 202 sin cortar hilos para formar unos platos 240, 250, como se muestra por la figura 6.

Se obtiene a continuacion una preforma fibrosa 300 del alabe a fabricar por moldeo con deformacion de la banda 202 para reproducir el perfil curvado de la pala del alabe y deformacion de los platos 240, 250 para reproducir unas formas parecidas a las de la plataforma y del talon del alabe, como muestra la figura 7. Se obtiene asi una preforma con una parte 320 de preforma de pala, una parte 330 de preforma de pie (con preforma de zanco) y unas partes 340, 350 de preforma de plataforma y de preforma de talon.

Se describira ahora con mas detalle un modo de tejedura tridimensional del semielaborado fibroso 200.

Se supone que la tejedura se realiza con hilos de urdimbre que se extienden en la direccion longitudinal � del semielaborado, haciendose notar que es asimismo posible una tejedura con hilos de trama en esta direccion.

La variacion de espesor de la banda 202 sobre su anchura se obtiene utilizando hilos de urdimbre de titulo variable. Como variante o como complemento, se puede hacer variar la contextura de los hilos de urdimbre (numero de hilos por unidad de longitud en sentido trama), permitiendo una contextura mas pequena un adelgazamiento mas importante durante la conformacion de la preforma por moldeo.

Asi, para obtener un perfil de pala de alabe, tal como se representa en proyeccion de plano en la figura 8, se pueden 5 utilizar 3 capas de hilos de urdimbre de titulo y de contextura variables como se ilustra por la figura 9.

En un ejemplo de realizacion, los hilos utilizados pueden ser unos hilos de carburo de silicio (SiC) proporcionados bajo la denominacion quot;Nicalonquot; por la sociedad japonesa Nippon Carbon y que tienen un titulo (numero de filamentos) de 0,5� (500 filamentos). Se forma la urdimbre con hilos de SiC de 0,5� e hilos de SiC de 1� obtenidos

10 por la reunion de dos hilos de 0,5�, reuniendose los dos hilos por entorchado. El entorchado se realiza ventajosamente con un hilo de caracter fugaz susceptible de ser eliminado despues de la tejedura, por ejemplo, un hilo de alcohol polivinilico (PVA) eliminable por disolucion en agua.

La tabla I siguiente proporciona, para cada columna de hilos de urdimbre, la contextura (numero de hilos/cm en la

15 longitud del perfil), el numero de hilos 0,5�, el numero de hilos 1� y el espesor del perfil en mm, variando este en este caso entre 1 mm y 2,5 mm aproximadamente:

Tabla I

Columna: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Contextura: 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 6

n° hilos 0,5�: 3 3 3 3 3 3 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 2 1 3

n° hilos 2x0,5�: 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 3 3 3 3 3 3 1 2 0

Espesor: 1 1 1 1 1 1 1,2 1,5 2 2,2 2,4 2,5 2,4 2,4 2,2 2,1 1,8 1,5 1,2

20 Evidentemente, segun los titulos de hilos disponibles, se podran adoptar para el perfil a obtener diferentes combinaciones de numeros de capas de hilos y de variaciones de contextura y de titulo.

Las figuras 10A, 10B muestran, en seccion urdimbre, dos planos sucesivos de una armadura que se puede utilizar 25 para la tejedura del semielaborado fibroso 200 fuera del sobreespesor 203.

La banda 202 del semielaborado fibroso 200 comprende un conjunto de capas de hilos de urdimbre, siendo en este caso el numero de capas, por ejemplo, igual a 3 (capas C11, C12, C13). Los hilos de urdimbre se ligan por hilos de trama t1 mediante tejedura tridimensional.

30 La banda 204 comprende asimismo un conjunto de capas de hilos de urdimbre, por ejemplo tambien igual a 3 (capas C21, C22, C23) ligadas por hilos de trama t2 mediante tejedura tridimensional, como la banda 202.

Se debe observar que los hilos de trama t1 no se extienden en las capas de hilos de urdimbre de la banda 204 y que 35 los hilos de trama t2 no se extienden en las capas de hilos de urdimbre de la banda 202 con el fin de asegurar una desunion.

En el ejemplo ilustrado, la tejedura es una tejedura multicapas realizada con una armadura de tipo saten o multisaten. Se podran utiliza otros tipos de tejedura tridimensional, por ejemplo una tejedura multicapa con armadura

40 multitela o una tejedura de armadura quot;interloc�quot;. Por tejedura quot;interloc�quot; se entiende en la presente memoria una armadura de tejedura en la que cada capa de hilos de trama liga varias capas de hilos de urdimbre, teniendo todos los hilos de una misma columna de trama el mismo movimiento en el plano de la armadura. En particular, se describen diferentes modos de tejedura tridimensional en el documento WO 2006/136755 cuyo contenido se incorpora a la presente memoria a modo de referencia.

45 La figura 11 es una vista en seccion paralelamente al sentido de urdimbre y trama al nivel de la travesia de la banda 202 por la parte de union 240c de la banda 204, viendose en seccion los hilos de urdimbre de esta parte de union. Cada capa de hilos de urdimbre se extiende, en esta parte de union 240c, en una direccion que forma un angulo a con respecto a la direccion de trama de la banda 202. El paso de la banda 204 de un lado a otro de la banda 202 se

50 realiza, durante la tejedura, haciendo atravesar el conjunto de los hilos de urdimbre y de trama de la banda 202 por cada hilo de urdimbre de la banda 204, individualmente.

La figura 12 es una vista en seccion de trama al nivel de la travesia de la banda 202 por la parte de union 250c de la banda 204. En el ejemplo ilustrado, como ya se ha indicado, la parte de union 250c se extiende perpendicularmente

55 a la direccion de urdimbre de la banda 202. Sin embargo, como para la parte de union 240c, se podra tener una parte de union 250c que se extienda formando un angulo no nulo con respecto a la normal a la direccion de urdimbre, segun la orientacion deseada del talon.

El sobreespesor 203 se puede obtener utilizando unos hilos de trama de titulo mas grande y unas capas suplementarias de hilos de trama, como muestra, por ejemplo, la figura 13A.

En la figura 13A el numero de capas de hilos de trama pasa en este ejemplo de 4 a 7 entre una parte de semielaborado fibroso 2021 de la banda 202 correspondiente al zanco del alabe y la parte de semielaborado fibroso 2023 de la banda 202 que presenta el sobreespesor 203.

Ademas, se utilizan unos hilos de trama t1, t�1, tquot;1 de titulos diferentes, siendo los hilos t1, por ejemplo, unos hilos de SiC quot;Nicalonquot; de titulo 0,5� (500 filamentos), obteniendose los hilos t�1 por la reunion de 2 hilos de 0,5� y obteniendose los hilos tquot;1 por la reunion de 3 hilos de 0,5�.

La tejedura en la parte de semielaborado 2023 necesita unas capas de hilos de urdimbre en numero mas grande que en la parte 2021. Esto se realiza ventajosamente durante la transicion entre la parte 2021 y la parte 2023 disminuyendo el numero de planos de urdimbre mediante la constitucion de cada plano de urdimbre en la parte 2023 por la reunion de los hilos de urdimbre de dos planos de urdimbre en la parte 2021. Las figuras 13B y 13C muestran dos planos de urdimbre vecinos en la parte 2021 y la figura 13D muestra un plano de urdimbre obtenido en la parte 2023 por la reunion de los planos de urdimbre de las figuras 13B y 13C. En las figuras 13B, 13C y 13D no se han mostrado los titulos diferentes de los hilos de urdimbre (como se muestra en la figura 9) o de los hilos de trama (como se muestra en la figura 13A) en aras de una mayor simplicidad. Entre las figuras 13B, 13C, por una parte, y la figura 13D, por otra parte, las rayas muestran como los hilos de urdimbre de las diferentes capas en las figuras 13B, 13C forman las capas de hilos de urdimbre de la figura 13D.

Evidentemente, se podran adoptar diferentes combinaciones de numeros de capas de trama y de titulos de hilos de trama para formar el sobreespesor 203.

Segun otro modo de realizacion mostrado esquematicamente en la figura 14, el sobreespesor 203 se puede obtener introduciendo un inserto durante la tejedura de la banda 202.

En la figura 14 el conjunto T1 de capas de hilos de trama de la parte 2021 de la banda 202 correspondiente al zanco del alabe se divide por desunion durante la tejedura en dos subconjuntos T11, T12 entre los cuales se introduce un inserto 2031. En el ejemplo ilustrado, la parte 2021 tiene un espesor mas importante que el de la parte 2022 de la banda 202 correspondiente a la pala del alabe. La transicion entre la parte 2022 y la parte 2021 se podra realizar de la misma manera que se ha descrito mas arriba para la transicion entre las partes 2021 y 2023 de la figura 13A. La travesia de la banda 202 por la banda 204 al nivel de la parte de union 240c de la figura 4 se podra realizar eventualmente a traves de la parte 2021 de espesor mas grande.

En el extremo del inserto 203 opuesto a la parte 2021 los subconjuntos T11, T12 de capas de hilos de trama se reunen de nuevo por tejedura para formar una parte 202�1 del mismo espesor que la parte 2021, y despues, por reduccion de espesor, una parte 202�2 del mismo espesor que la parte 2022, formando la parte 202�2 la parte correspondiente a una pala de alabe para el semielaborado siguiente tejido.

El inserto 2031 es preferentemente de ceramica monolitica, preferentemente el mismo material ceramico que el de la matriz del material compuesto del alabe a fabricar. Asi, el inserto 2031 puede ser un bloque de SiC obtenido por sinterizacion de polvo de SiC.

Como muestra muy esquematicamente la figura 15, una pluralidad de semielaborados fibrosos 200 se obtienen por tejedura de una banda 400 en la que se forman una o varias hileras de semielaborados fibrosos sucesivos. Unas zonas de sobrelongitud 410, 420 estan dispuestas en sentido urdimbre (unicamente hilos de urdimbre) y en sentido trama (unicamente hilos de trama) para evitar fenomenos de borde ligados a la tejedura, dejar una libertad mas grande de deformacion durante la conformacion de la preforma y disponer unas zonas de transicion entre los semielaborados 200.

La figura 16 muestra una variante de realizacion segun la cual se realiza una banda 450 con una hilera de semielaborados 200 tejidos en sentido trama perpendicularmente a la direccion longitudinal de la banda. Unas zonas de sobrelongitud 460, 470 estan dispuestas asimismo en sentido urdimbre y en sentido trama. Se pueden tejer varias hileras de semielaborados 200, adaptandose la anchura de la banda 450 a este efecto.

Las etapas de tratamiento de superficie de las fibras, formacion de una primera capa de revestimiento de interfase, impregnacion por una composicion de consolidacion y prerreticulacion del procedimiento segun el modo de realizacion de la figura 1 se realizan antes del corte de los semielaborados en la banda 400 o 450.

Despues del corte, se realizan como se describe con referencia a la figura 1 unas etapas de conformacion de cada semielaborado en un molde, reticulacion de la resina de consolidacion, pirolisis de la resina reticulada, formacion de una capa suplementaria de revestimiento de interfase y densificacion en varios ciclos con mecanizacion intermedia.

Como variante, se podria utilizar el modo de realizacion de la figura 2.

Se ha descrito anteriormente un ejemplo detallado de realizacion del procedimiento para la fabricacion de alabes de turbomaquina de plataforma y/o talon integrados. El procedimiento se puede utilizar para la fabricacion de alabes sin plataforma ni talon, adosandose, por ejemplo, la plataforma. En este ultimo caso, la realizacion del semielaborado fibroso se puede simplificar limitandose a la banda fibrosa 202.

Ejemplo �: Fabricaci6n de aletas calientes de tobera de motor de avi6n con turbina de gas de poscombusti6n.

La figura 17 muestra una aleta 500 orientable tal como se utiliza para una tobera de seccion variable en un canal de eyeccion de un motor de turbina de poscombustion.

La aleta 500 comprende un cuerpo de aleta 510 que tiene una forma general de sector cilindrico que se extiende entre dos bordes longitudinales 511, 512. Unos nervios de rigidizacion 520, 530 estan formados en la cara concava de la aleta 500. En un extremo longitudinal 501 de la aleta esta fijada una pletina 540 sobre la cara concava de la aleta, entre los nervios 520, 530, soportando la pletina 540 unos ojetes 541, 542 para el paso de un eje (no mostrado) de articulacion de la aleta 500. Otra pletina 550 esta fijada sobre la cara concava de la aleta y sobre los nervios 520, 530. La pletina 550 se situa entre los nervios 520, 530 a distancia del extremo 501 y lleva una pieza 552 de union articulada con un accionador (no representado) que controla la posicion angular de la aleta. El cuerpo de aleta 510 forma una sola pieza de material CMC con los nervios 520, 530, mientras que las pletinas 540, 550 son, por ejemplo, de material metalico refractario.

La figura 18 muestra muy esquematicamente un semielaborado fibroso 600 a partir del cual se puede conformar una preforma fibrosa de cuerpo de aleta para obtener, despues de su densificacion por una matriz y su mecanizacion, un cuerpo de aleta tal como el 510 ilustrado por la figura 17.

El semielaborado 600 tiene forma de banda de direccion longitudinal �, teniendo la banda una anchura elegida en funcion de la anchura desarrollada de plano del cuerpo de aleta 510 a fabricar. El semielaborado 600 es de espesor sustancialmente constante determinado en funcion del espesor de la aleta a fabricar. Un unico semielaborado 600 esta mostrado en la figura 18, haciendose notar que una sucesion de dichos semielaborados estan tejidos en forma de una banda fibrosa continua. El semielaborado 600 se realiza con una pluralidad de capas de hilos superpuestas y ligadas por tejedura 3D. La union entre las capas de hilos se realiza sobre todo el espesor del semielaborado, salvo en una zona 602 que se extiende longitudinalmente sobre una distancia D elegida en funcion de la distancia en proyeccion de plano entre los nervios 520, 530 del cuerpo de aleta 510 a fabricar. La zona de desunion 602 se extiende sustancialmente a medio espesor del semielaborado 600, y los conjuntos de capas de hilos 604, 606 a una y otra parte de la zona de desunion 602 no estan ligados mutuamente sobre la longitud de esta zona.

Las figuras 19 y 20 muestran esquematicamente como se puede obtener a partir del semielaborado fibroso 600 una preforma fibrosa que tiene una forma proxima a la del cuerpo de aleta 510 a fabricar.

Se conserva, en la direccion �, una dimension del semielaborado 600 elegida en funcion de la longitud del cuerpo de aleta 510 a fabricar.

A partir de una de las caras 605 de la aleta fibrosa se retira por corte una parte del conjunto de capas de hilos 604, extendiendose esta parte paralelamente a la direccion � sobre toda la longitud del semielaborado fibroso. La parte retirada tiene un espesor que va hasta la zona de desunion 602. En la direccion � perpendicular a �, la parte retirada tiene una dimension d inferior a D con el fin de dejar que subsistan unas partes 604a, 604b del conjunto de capas de hilos 604 que se extienden en la direccion � sobre una longitud elegida en funcion de la anchura de los nervios 520, 530 del cuerpo de aleta 510 a fabricar (figura 19).

Una preforma fibrosa 650 del cuerpo de aleta 510 a fabricar se obtiene a continuacion por moldeo con deformacion para reproducir el perfil curvado del cuerpo de hoja y abatimiento de las partes 604a, 604b para obtener unas partes de preforma de los nervios 520, 530 del cuerpo de aleta (figura 20).

En las figuras 21A y 21B se muestra esquematicamente un modo de tejedura 3D del semielaborado 600. La figura 21A es una vista parcial ampliada de dos planos de seccion de urdimbre sucesivos en una parte del semielaborado 600 que no presenta desunion, mientras que la figura 21B muestra dos planos de seccion de urdimbre sucesivos en la parte del semielaborado 600 que presenta la desunion 602.

En este ejemplo, el semielaborado 600 comprende 6 capas de hilos de urdimbre que se extienden en la direccion �. En la figura 21A las 6 capas de hilos de urdimbre estan ligadas por unos hilos de trama T1 a T5, siendo la armadura de tipo interloc�. En la figura 21B, 3 capas de hilos de urdimbre que forman el conjunto de capas de hilos 604 estan ligadas entre ellas por dos hilos de trama T1, T2, igual que las 3 capas de hilos de urdimbre que forman el conjunto de capas de hilos 605 estan ligadas por dos hilos de trama T4 y T5. La desunion 602 separa uno de otro los conjuntos de capas de hilos de urdimbre 604, 605.

Como se muestra muy esquematicamente en la figura 22, una pluralidad de semielaborados fibrosos 600 se obtienen por tejedura de una banda 700 en la que se forman una o varias hileras de semielaborados sucesivas. Unas zonas de sobrelongitud 710, 720 estan dispuestas en sentido urdimbre (unicamente hilos de urdimbre) y en sentido trama (unicamente hilos de trama) para evitar unos fenomenos de borde ligados a la tejedura, dejar una

5 libertad mas grande de deformacion durante la realizacion de las preformas y disponer unas zonas de transicion entre los semielaborados 600.

La figura 23 muestra una variante de realizacion segun la cual se realiza una banda 750 con una hilera de semielaborados 600 tejidos en sentido trama perpendicularmente a la direccion longitudinal de la banda. Unas zonas

10 de sobrelongitud 760, 770 estan dispuestas asimismo en sentido urdimbre y en sentido trama. Se pueden tejer varias hileras de semielaborados 600, adaptandose en consecuencia la longitud de la banda 750.

Las etapas de tratamiento de superficie de las fibras, formacion de una primera capa de revestimiento de interfase, impregnacion por una composicion de consolidacion y prerreticulacion del procedimiento segun el modo de

15 realizacion de la figura 1 se realizan antes del corte de los semielaborados 600 en la banda 700 o 750.

Despues del corte, unas etapas de conformacion de cada semielaborado en un molde, reticulacion de la resina de consolidacion, pirolisis de la resina reticulada, formacion de una capa suplementaria de revestimiento de interfase y densificacion en varios ciclos con mecanizacion intermedia se realizan como se describe con referencia a la figura 1.

20 Evidentemente, como variante, se podria utilizar el procedimiento segun el modo de realizacion de la figura 2.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de fabricacion de pieza (110; 510) en material compuesto que comprende un refuerzo fibroso tejido tridimensional y densificado por una matriz, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

tejedura tridimensional de una banda fibrosa continua (400; 450; 700; 750) que comprende una sucesion de semielaborados fibrosos (200; 600) de preformas de una pluralidad de piezas a fabricar,

corte posterior en la banda de semielaborados fibrosos individuales (200; 600), siendo cada semielaborado de una sola pieza,

conformacion de un semielaborado cortado para obtener una preforma fibrosa de una sola pieza (300; 650) que tiene una forma parecida a la de una pieza a fabricar,

consolidacion de la preforma en la forma deseada, y

densificacion de la preforma consolidada por formacion de una matriz por infiltracion quimica en fase gaseosa.
2.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque se realiza un tratamiento de superficie sobre las fibras de la banda fibrosa tejida (400; 450; 700; 750) que comprende por lo menos una de las operaciones siguientes: desaprestado de las fibras y eliminacion del oxido por tratamiento acido de las fibras.
3.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque, antes del corte de los semielaborados fibrosos individuales (200; 600), la banda fibrosa tejida (400; 450; 700; 750) se impregna con una composicion liquida de consolidacion que comprende una resina y la consolidacion se efectua por reticulacion y pirolisis de la resina.
4.

Procedimiento segun la reivindicacion 3, caracterizado porque, antes de la impregnacion por la composicion de consolidacion, se forma una capa de interfase fibras� matriz sobre las fibras de la banda fibrosa tejida, siendo la capa de interfase de un material seleccionado de entre el carbono pirolitico PyC, el nitruro de boro BN y el carbono dopado con boro BC.
5.

Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado porque la capa de interfase tiene un espesor como maximo igual a 100 nanometros.
6.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque, despues de la obtencion de la preforma consolidada y antes de la densificacion por la matriz, se forma una capa suplementaria de interfase fibras matriz.
7.

Procedimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado porque la capa suplementaria de interfase se realiza por infiltracion quimica en fase gaseosa, y porque la formacion de la capa suplementaria de interfase y la densificacion se realizan de manera encadenada en un horno.
8.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque, despues de la impregnacion por la composicion de consolidacion y antes del corte de los semielaborados, se realiza una prerreticulacion de la resina de consolidacion.
9.

Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque la conformacion del semielaborado fibroso se realiza en un molde en el que la reticulacion y la pirolisis de la resina de consolidacion se realizan de manera encadenada.
10.Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque la pirolisis de la resina se realiza durante una subida de temperatura efectuada con vistas a una operacion de infiltracion quimica en fase gaseosa.
11.Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la consolidacion se efectua mediante densificacion parcial por infiltracion quimica en fase gaseosa de la preforma mantenida en la forma deseada.
12.Procedimiento segun la reivindicacion 11, caracterizado porque, despues de la conformacion y antes de la consolidacion, se forma un revestimiento de interfase fibras�matriz sobre las fibras de la preforma, siendo el revestimiento de interfase de un material seleccionado de entre el carbono pirolitico PyC, el nitruro de boro BN y el carbono dopado con boro BC.
13.Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la densificacion comprende dos etapas separadas por una operacion de mecanizacion de la preforma parcialmente densificada.
14.Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la banda tejida (400; 700) comprende varias hileras de semielaborados fibrosos que se extienden en la direccion longitudinal de la banda.
15.Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se teje la banda (400; 700) 5 con unas zonas de sobrelongitud en urdimbre y en trama alrededor de los semielaborados fibrosos.
16.Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para la fabricacion de un alabe de turbomaquina (110), en el que se teje la banda continua con una sucesion de semielaborados fibrosos (200) aptos, despues de su conformacion, para constituir unas preformas fibrosas (300) que constituyen cada una de ellas una preforma de una

10 sola pieza de por lo menos una pala y un pie de alabe, siendo los semielaborados fibrosos tejidos con su direccion longitudinal correspondiente a la de los alabes a fabricar extendiendose en sentido trama o en sentido urdimbre.