FR2797326A1 - Procede pour controler et commander l'ecrouissage par chocs de laser a l'aide d'une analyse de spectre de lumiere de plasma temporelle - Google Patents
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Abstract
Un procédé pour l'assurance de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser de pièces à usiner (108) comprend la mesure et l'enregistrement de données d'intensité de lumière temporelles sur une courte période pendant la durée d'un plasma (8) produit à partir de tirs de laser. Les données temporelles enregistrées sont ensuite analysées pour obtenir un spectre optique instantané du plasma (8), puis sont ensuite utilisées pour assurer un contrôle statistique du processus d'écrouissage par chocs de laser de production. Une fonction de corrélation selon la présente invention est basée sur une courbe de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrée dans le temps pour chacun des tirs de laser, une longueur d'onde de pic d'intensité étant déterminée une pluralité de fois durant chaque plasma (8) d'une pluralité ou de la totalité des tirs.
Description
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PROCEDE POUR CONTROLER ET COMMANDER L'ECROUISSAGE PAR
CHOCS DE LASER A L'AIDE D'UNE ANALYSE DE SPECTRE DE
LUMIERE DE PLASMA TEMPORELLE
Cette invention concerne des procédés de contrôle de processus utilisés pour l'assurance de qualité du traitement de surface au laser d'une surface métallique, et, plus particulièrement, un procédé pour effectuer l'assurance de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser (laser shock peening ou LSP) en mesurant une intensité spectrale de la lumière émise par un plasma généré par laser pendant sa durée.
CHOCS DE LASER A L'AIDE D'UNE ANALYSE DE SPECTRE DE
LUMIERE DE PLASMA TEMPORELLE
Cette invention concerne des procédés de contrôle de processus utilisés pour l'assurance de qualité du traitement de surface au laser d'une surface métallique, et, plus particulièrement, un procédé pour effectuer l'assurance de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser (laser shock peening ou LSP) en mesurant une intensité spectrale de la lumière émise par un plasma généré par laser pendant sa durée.
L'écrouissage par chocs de laser, ou le traitement par chocs de laser, comme on l'appelle également, est un processus pour produire une région de contraintes résiduelles de compression profondes communiquées en écrouissant par chocs de laser une surface d'une pièce à usiner.
L'écrouissage par chocs de laser utilise de façon caractéristique une ou plusieurs impulsions de rayonnement venant de lasers pulsés de haute puissance pour produire une onde
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de choc intense à la surface d'une pièce à usiner, de fa- çon similaire à des procédés décrits dans le Brevet US N 3 850 698, intitulé "Altering Material Properties" ; dans le Brevet US N 4 401 477, intitulé "Laser Shock Processing" ; et dans le Brevet US N 5 131 954, intitulé "Material Properties". L'écrouissage par chocs de laser, comme on le comprend dans la technique et comme cela est utilisé ici, désigne l'utilisation d'un faisceau de laser pulsé venant d'une source de faisceau de laser pour produire une forte force de compression localisée sur une partie d'une surface en produisant une force explosive au point d'impact du faisceau de laser grâce à l'ablation ou à la vaporisation instantanée d'une couche mince de cette surface ou d'un revêtement (tel qu'une bande ou une peinture) sur cette surface.
L'écrouissage au laser a été utilisé pour créer une couche protectrice contrainte par compression sur la surface extérieure d'une pièce à usiner, ce qui est connu pour augmenter considérablement la résistance de la pièce à usiner vis-à-vis des défaillances provoquées par la fatigue, comme décrit dans le Brevet US N 4 937 421, intitulé "Laser Peening System and Method". Ces procédés emploient de façon caractéristique un rideau d'eau s'écoulant sur la pièce à usiner, ou un quelconque autre procédé pour procurer un milieu de plasma de confinement. Ce milieu permet au plasma de produire rapidement des pressions d'onde de choc qui produisent la déformation plastique et les motifs de contrainte résiduelle associés qui constituent l'effet d'écrouissage par chocs de laser.
L'écrouissage par chocs de laser est développé pour de nombreuses applications dans le domaine des moteurs à turbine à gaz, certaines d'entre elles étant décrites dans les Brevets US N 5 756 965, intitulé "On the Fly Laser Shock Peening" ; 5 591 009, intitulé "Laser shock peened gas turbine engine fan blade edges" ; 569 018, intitulé
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"Technique to prevent or divert cracks" ; 5 531 570, intitulé "Distorsion control for laser shock peened gas turbine engine compressor blade edges" ; 5 492 447, intitulé "Laser shock peened rotor components for turbomachinery" ; 5 674 329, intitulé "Adhesive tape covered laser shock peening" ; et 5 674 328, intitulé "Dry tape covered laser shock peening", tous ceux-ci étant cédés au présent cessionnaire. Ces demandes, ainsi que d'autres, nécessitent un procédé d'évaluation d'assurance de qualité efficace pour des cycles de production utilisant l'écrouissage par chocs de laser.
Les processus d'écrouissage par chocs de laser ont été développés pour écrouir par chocs de laser simultanément les côtés de pression et d'aspiration des bords d'attaque et de fuite de pales et d'ailerons de ventilateurs et de compresseurs, comme décrit dans le Brevet US N 5 591 009, intitulé "Laser shock peened gas turbine engine fan blade edges" et le Brevet US N 5 531 570, intitulé " Distorsion control for laser shock peened gas turbine engine compressor blade edges". Les bandes d'Almen écrouies par tir à simple face sont bien connues pour l'utilisation dans le domaine du contrôle de qualité d'écrouissage par tir ; voir le Brevet US N 2 620 838. Toutefois, les bandes d'Almen ne sont pas conçues pour délivrer une mesure de l'effet d'un impact de faisceau de laser unique. Le processus d'écrouissage par chocs de laser comprend l'utilisation de systèmes de laser à durée d'impulsion courte et à énergie d'impulsion élevée. La combinaison de l'énergie élevée et de la courte durée, ainsi que les variations de la stabilité du trajet de faisceau (par exemple au niveau de l'interface eau/air), limitent l'utilité de systèmes de mesure électroniques à la vérification de l'énergie réelle (calibrée) délivrée au composant qui est traité.
Une technique d'assurance de qualité d'écrouissage par chocs de laser qui a été utilisée est l'essai de fatigue
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de cycle élevée (high cycle fatigue ou HCF) de pales ayant des bords d'attaque qui ont été écrouis par chocs de laser et dans lesquels des encoches ont été pratiquées dans la zone écrouie par chocs de laser avant l'essai. Ce procédé est destructif pour la pièce essayée, relativement coûteux, et il demande du temps pour être exécuté, et il ralentit de façon significative la production et le processus de qualification des composants écrouis par chocs de laser. L'essai de fatigue de cycle élevée est une technique d'échantillonnage aléatoire et constitue une mesure de qualité statistique médiocre. Un procédé d'assurance de qualité amélioré pour la mesure et le contrôle du processus d'écrouissage par chocs de laser constituant une évaluation non destructive "non-destructive evaluation ou NDE), peu coûteuse, précise et rapide, est hautement souhaitable. Il est également souhaitable d'avoir un procédé d'assurance de qualité par évaluation non destructive qui soit relativement peu coûteux et suffisamment économique pour être utilisé directement sur la pièce à usiner réelle, au lieu de l'être indirectement sur un échantillonnage sacrifié de pièces à usiner. L'écrouissage par chocs de laser est un processus qui, comme n'importe quelle technique de production, met en jeu des machines, demande du temps et est coûteux. Par conséquent, toute technique pouvant réduire la quantité ou la complexité des machines de production et/ou le temps de production est hautement souhaitable.
La présente invention mesure l'intensité spectrale instantanée de la lumière émise par un plasma généré par laser pendant la durée temporelle d'un tir unique d'un laser utilisé dans le processus d'écrouissage par chocs de laser. L'invention mesure de préférence l'intensité de lumière instantanée du plasma grâce à l'analyse d'un spectre optique instantané associé à un matériau vaporisé à l'aide de dispositifs optiques tels qu'une caméra à stries dispo-
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nible chez Hamamatsu au Japon.
Un procédé de contrôle de qualité pour un processus d'écrouissage par chocs de laser de production de pièces à usiner comprend la mesure et l'enregistrement de l'intensité de lumière spectrale instantanée durant une courte période pendant la durée d'un plasma associé à un matériau vaporisé à partir de tirs de laser d'écrouissage par chocs de laser individuels tirés durant un processus d'écrouissage par chocs de laser de production. Les données temporelles spectrales enregistrées sont ensuite analysées pour déterminer un spectre de plasma de corps noir instantané, et, à partir de ce spectre, la température de plasma en fonction du temps, celle-ci étant ensuite utilisée pour procurer un contrôle statistique du processus d'écrouissage par chocs de laser de production.
Les résultats de production de l'analyse du spectre optique instantané sont utilisés pour déterminer si le processus d'écrouissage par chocs de laser de production est acceptable. Une réalisation du procédé compare les résultats de production de l'analyse du spectre optique instantané à une corrélation de résultats d'essai de l'analyse du spectre optique instantané et d'une défaillance par fatigue de cycle élevée en fonction d'essais de fatigue de cycle élevée de pièces à usiner d'essai qui sont similaires ou associées aux pièces à usiner de production, et qui ont été écrouies par chocs de laser dans un dispositif d'écrouissage par chocs de laser identique ou similaire. Dans une réalisation plus spécifique, chacune des pièces à usiner d'essai comporte une paille de précipitation de défaillance à l'intérieur d'une surface écrouie par chocs de laser de la pièce d'essai qui a été écrouie par chocs de laser dans le dispositif d'écrouissage par chocs de laser identique ou similaire.
Dans un exemple de réalisation, les pièces à usiner de production sont des pales de moteur à turbine à gaz com-
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portant des ailerons, et la pièce à usiner d'essai est une pale de moteur à turbine à gaz comportant un aileron avec une encoche dans une zone écrouie par chocs de laser de l'aileron dans laquelle l'encoche est formée après que l'aileron ait été écroui par chocs de laser. L'analyse du spectre optique instantané pour la corrélation est effectuée pour chaque impulsion de laser durant la formation de la zone écrouie par chocs de laser à impulsions multiples des pièces à usiner d'essai à aileron.
La corrélation dans une réalisation de la présente invention est une adaptation statistique du spectre optique rayonné par un plasma, formé par le tir de laser et mesuré durant la formation et la brève durée de vie du plasma, à la forme du spectre de corps noir classique. Une autre réalisation emploie une comparaison d'une analyse de résultats de production à partir des événements d'écrouissage par chocs de laser individuels qui constituent la surface écrouie par chocs de laser sur l'objet aux données d'adaptation statistique associées à l'extension de la durée de vie de fatigue des objets à la dimension procurée par l'analyse des résultats de production afin de déterminer si le processus d'écrouissage par chocs de laser de production est acceptable.
Les avantages de la présente invention sont nombreux, et comprennent la réduction du coût, du temps, de la main d'oeuvre et de la complexité de réalisation des essais d'assurance de qualité durant les processus d'écrouissage par chocs de laser. Un autre avantage de la présente invention est qu'elle procure un contrôle de qualité pendant le processus, qui permet de réaliser des essais d'assurance de qualité durant les processus d'écrouissage par chocs de laser sur les pièces de production réelles et sur le site du processus, et en temps réel vis-à-vis du processus. La présente invention peut aider à réduire considérablement la quantité de temps mort pour effectuer des
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essais d'assurance de qualité durant l'écrouissage par chocs de laser. La présente invention remplace le processus fastidieux, coûteux et demandant du temps d'essai de fatigue de cycle élevée par encoches actuellement utilisé pour l'assurance de qualité. L'assurance de qualité peut être effectuée en relation avec une pièce à usiner ou un composant réel, et est hautement répétable, et, par conséquent, très fiable comme processus d'assurance de qualité pour l'écrouissage par chocs de laser.
La présente invention comporte plusieurs autres avantages de fabrication, comprenant la mesure de l'énergie de laser à l'énergie non brute de composant du laser avant le passage du faisceau par les optiques de focalisation et de direction de faisceau et par l'interface eau/air, qui altèrent la focalisation et la distribution d'énergie du faisceau et perdent de l'énergie. La présente invention mesure rapidement et avec précision l'effet qualitatif pendant une période de temps de chaque plasma. Les dispositifs de mesure selon la présente invention peuvent être disposés au voisinage de l'emplacement de traitement et être utilisés fréquemment avec des résultats en temps réel. La présente invention procure un processus d'assurance de qualité très fiable et précis, dû en grande partie à sa répétabilité et à sa non dépendance vis-à-vis de la quantité de lumière calculée par les optiques du détecteur.
Les précédents aspects, ainsi que d'autres éléments et caractéristiques de l'invention, sont expliqués dans la description qui suit, prise en relation avec les dessins joints, dans lesquels : la figure 1 est une illustration schématique d'un exemple de réalisation d'un système pour mesurer l'intensité spectrale pendant le temps de la lumière émise par le plasma généré par un processus d'écrouissage par chocs de laser (laser shock peening ou LSP) ;
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la figure 2 est un exemple d'illustration graphique de spectres d'émissions optiques du plasma en un point donné dans le temps mesurées par le système de la figure 1 ; la figure 3 est un exemple d'illustration graphique du rayonnement de corps noir idéalisé de la figure 2, qui constitue les spectres d'émissions optiques de la figure 2 avec les lignes d'émissions individuelles qui ont été enlevées ; la figure 4 est un exemple d'illustration graphique du rayonnement de corps noir à partir de plusieurs points dans le temps, mesuré par le système durant une période de temps dans la durée du plasma de la figure 1 ; etla figure 5 un exemple d'illustration graphique du changement de longueur d'onde d'intensité de pic spectrale de corps noir avec deux tracés hypothétiques de température de plasma et de pression de plasma en fonction du temps durant la période pendant la durée du plasma en figure 1.
La figure 6 est un exemple d'illustration graphique de la longueur d'onde d'intensité de pic spectrale intégrée en fonction du temps durant la période pendant la durée du plasma en figure 1, et de sa relation à l'ampleur de l'effet d'écrouissage par chocs de laser (l'échelle a été altérée de façon à s'adapter à la courbe).
La figure 7 est une vue en perspective de la pale de ventilateur de la figure 1.
La figure 8 est une vue en coupe transversale de la pale de ventilateur prise le long de la ligne 8-8 de la figure 7.
La figure 9 est une vue en perspective d'une pale de ventilateur comportant une encoche utilisée dans l'exemple de procédé de la présente invention.
La figure 10 est une illustration en perspective schématique de la pale de la figure 1 montée dans un système d'écrouissage par chocs de laser selon un exemple de réa-
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lisation de la présente invention.
La figure 11 est une illustration en perspective schématique d'un coupon d'essai simulant la pale de la figure 1 montée dans un système d'écrouissage par chocs de laser selon une autre réalisation de la présente invention.
La figure 12 est un exemple d'illustration graphique d'une pluralité de courbes de longueur d'onde d'intensité de pic spectrale intégrées réalisées avec des données d'essai dont une est illustrée en figure 6.
La figure 13 est un exemple d'illustration graphique de courbes de corrélation dérivées de la pluralité de courbes de longueur d'onde d'intensité de pic spectrale intégrées illustrées en figure 12.
La présente invention propose un procédé d'assurance de qualité pour le contrôle de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser utilisé pour des pièces à usiner de production représentées à titre d'exemple en figure 1 par une pale de ventilateur de production 108 (illustrée de façon plus complète dans les figures 7 et 8) comportant une zone écrouie par chocs de laser 12. L'assurance de qualité est, de façon caractéristique, un type bon ou mauvais, passé ou refusé, accepté ou rejeté d'essai ou d'analyse. Les procédés et les techniques selon la présente invention comprennent l'assurance de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser sur une pièce à usiner de production telle qu'un exemple de pale de ventilateur de moteur à turbine à gaz de turboréacteur aéronautique ou un autre objet réalisé en un matériau métallique, comme décrit dans les Brevets US N 5 492 447,5 674 329, 5 674 328 et 5 591 009. Le procédé est un essai qui peut être effectué, de préférence durant, ou, d'une autre fa- çon, après, l'écrouissage par chocs de laser de chaque pièce à usiner, ou après ou avant qu'un lot de pièces à usiner aient été écrouies par chocs de laser. De préférence, le présent procédé essaye chaque tir du laser.
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En figure 1 est illustré un faisceau de laser 102 tiré sur une surface écrouie par chocs de laser 154 à l'intérieur de la surface ou zone écrouie par chocs de laser 12 recouverte par un revêtement ablatif 161 tel qu'une peinture ou une bande adhésive de façon à former un surface revêtue 155 comme décrit dans les Brevets US N 5 674 329 et 5 674 328. La peinture ou la bande procure un milieu ablatif, de préférence sur lequel se trouve un milieu de confinement clair, qui peut être un rideau de fluide clair tel qu'un écoulement d'eau 121. Le revêtement ablatif 161 est ablati par génération d'un plasma 8 lors de chaque tir, celui-ci produisant lui-même une onde de choc contre la surface du matériau métallique de la pale ou d'un autre objet qui peut être utilisé pour essayer le processus d'écrouissage par chocs de laser. D'autres matériaux ablatifs peuvent être utilisés pour revêtir la surface à titre d'alternatives appropriées à la peinture. Ces matériaux de revêtement comprennent une feuille métallique ou une bande de matière plastique adhésive comme décrit dans les Brevets US N 5 674 329 et 5 674 328. Ces ondes de choc sont redirigées vers la surface revêtue 155 par le rideau d'écoulement d'eau 121 afin de générer des ondes de choc (ondes de pression intenses) dans l'objet subissant un écrouissage par chocs de laser en dessous de la surface revêtue. L'amplitude, la forme et la quantité de ces ondes de choc déterminent le degré de déformation classique provoquée en résultat du processus d'écrouissage par chocs de laser, et la profondeur et l'intensité des contraintes de compression résultantes. Le revêtement ablatif est utilisé pour protéger la surface visée, et, également, pour générer le plasma 8. Dans un exemple d'application, les contraintes résiduelles de compression profondes induites par les chocs de faisceau de laser (dans une région précontrainte par compression 156) sont en général comprises entre environ 344,8 MPa et 1. 034,2 MPa (entre environ 50 et
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150 kilolivres par pouce carré), s'étendant à partir des surfaces écrouies par chocs de laser 154 jusqu' à une profondeur située dans une plage comprise entre environ 0,508 mm et 1,778 mm (entre environ 20 et 70 mils) dans la région précontrainte 156.
En figure 1 est également illustrée une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un système 10 pour mesurer l'intensité de lumière temporelle du plasma 8 généré durant un tir unique d'un faisceau de laser 102 durant le processus d'écrouissage par chocs de laser. Les résultats dérivés des données d'intensité de lumière spectrale/temporelle acquises à l'aide du système 10 sont utilisés pour exécuter un procédé d'assurance de qualité pour le contrôle de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser. Une caméra à stries 6 ou d'autres moyens, tels qu'un spectromètre à balayage de ligne très rapide, est utilisée pour effectuer des mesures spectrales/temporelles de spectres optiques (illustrés en figure 2) rayonnés par le plasma 8 en différents points au cours d'une période de temps PT pendant la durée du plasma 8 à partir du tir du faisceau de laser 102.
La caméra à stries enregistre des données d'intensité de lumière spectrale au cours du temps, celles-ci étant délivrées à un ordinateur 17 pour l'analyse des données, comportant un écran 19 pour afficher les résultats. L'ordinateur est utilisé pour analyser la forme du spectre d'énergie qui représente la distribution d'énergie relative à l'intérieur de ce spectre sur de très courtes périodes de temps (potentiellement aussi réduites qu'une nanoseconde pour des temps de montée d'impulsion de laser de 5 nanosecondes) pendant la durée du plasma. La forme généralisée du spectre d'énergie est illustrée en figure 2, où les spectres d'émission optique sont montrés sous la forme d'une intensité de lumière tracée en fonction de la longueur d'onde. On prévoit que l'image du spectre optique
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émis par le plasma contienne tout à la fois une structure de ligne et un arrière-plan généralisé distribué sur le spectre. La proportion relative de l'énergie qui apparaît comme étant distribuée entre ces deux modes dépend en partie de la définition spectrale du détecteur. Plus la définition est médiocre, plus la structure de ligne sera intégrée dans l'arrière-plan général. Pour des radiateurs de corps noir, la distribution d'énergie spectrale d'une source incandescente prend la forme illustrée en figure 3.
Que la structure de ligne soit totalement intégrée ou non, la distribution d'énergie contiendra un pic dans l'extrémité d'énergie plus élevée (de longueur d'onde plus courte) du spectre, comme dans le cas du rayonnement de corps noir. Ce pic sera décalé vers l'extrémité de longueur d'onde plus courte du spectre lorsque la température augmentera. Dans la pratique, dans une réalisation de l'invention, une adaptation des données spectrales partiellement intégrées au spectre de corps noir idéalisé est utilisée pour déterminer une température de corps noir effective tout au long de la durée du plasma, celle-ci étant liée à la pression instantanée. Durant les cycles de production, les données de spectre optique mesurées sont comparées à des critères de spectre optique prédéterminés, de préférence, sous la forme d'une corrélation de fatigue de cycle élevée pour accepter ou refuser les pièces à usiner.
Les critères prédéterminés sont de préférence basés sur une corrélation de données d'essai de spectre optique avec les données de fatigue de cycle élevée de versions d'essai des pièces à usiner qui sont représentées à titre d'exemple par des pales d'essai à encoches et écrouies par chocs de laser 109 illustrées en figure 9.
Si l'on se réfère aux figures 7 et 8, la pale de ventilateur de production 108 comprend un aileron 134 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir d'une plateforme de pale 136 vers une pointe de pale 138 et une sec-
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tion de racine 140 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de la plate-forme 136. La section de racine 140 comporte une racine de pale 142 reliée à la plate-forme 136 par une tige de pale 144. L'aileron 134 s'étend dans la direction de la corde entre un bord d'attaque LE et un bord de fuite TE de l'aileron. Une corde CH de l'aileron 134 est la ligne entre le bord d'attaque LE et le bord de fuite TE à chaque section transversale de la pale, comme illustré en figure 8. Une face de pression 146 de l'aileron 134 est dirigée à l'opposé de la direction de rotation générale indiquée par une flèche V, et une face d'aspiration 148 se trouve de l'autre côté de l'aileron, et une ligne moyenne ML est globalement disposée à mi-chemin entre les deux faces dans la direction de la corde.
La pale de ventilateur de production 108 comporte une section de bord d'attaque 150 qui s'étend le long du bord d'attaque LE de l'aileron 134 de la plate-forme de pale 136 à la pointe de pale 138. La section de bord d'attaque 150 comprend une première largeur prédéterminée W, de telle sorte que la section de bord d'attaque 150 englobe une zone dans laquelle des entailles et des déchirures peuvent se produire le long du bord d'attaque de l'aileron durant le fonctionnement du moteur. L'aileron 134 est soumis à un champ de contraintes de traction significatives du fait des forces centrifuges générées par la rotation de la pale de ventilateur 108 durant le fonctionnement du moteur. L'aileron 134 est également soumis à des vibrations générées durant le fonctionnement du moteur, et les entailles et les déchirures jouent le rôle d'amorces de contraintes de fatigue de cycle élevée produisant des concentrations de contraintes additionnelles autour d'elles.
Pour contrer la défaillance due à la fatigue de parties de la pale le long des éventuelles lignes de craquement qui peuvent se développer et émaner des entailles et des déchirures, la zone écrouie par chocs de laser 12 est
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disposée le long d'une partie du bord d'attaque LE où les entailles et les déchirures naissantes peuvent provoquer une défaillance de la pale due à une fatigue de cycle élevée. La zone écrouie par chocs de laser 12 est disposée le long d'une partie du bord d'attaque LE où un exemple de ligne de premier mode prédéterminée LM de défaillance peut démarrer. A l'intérieur de la zone écrouie par chocs de laser 12, au moins une, et, de préférence, les deux, parmi la face de pression 146 et la face d'aspiration 148, sont simultanément écrouies par chocs de laser de façon à former des première et deuxième surfaces de pale écrouies par chocs de laser 154a et 154b et des première et deuxième régions de pale précontraintes 156a et 156b, respectivement, disposées de façon opposée, ayant des contraintes résiduelles de compression profondes communiquées par un écrouissage par chocs de laser s'étendant dans l'aileron 134 à partir des surfaces écrouies par chocs de laser, comme on peut le voir en figure 8. Les régions de pale précontraintes 156a et 156b ne sont illustrées que le long d'une partie de la section de bord d'attaque 150, mais peuvent s'étendre le long de tout le bord d'attaque LE, ou d'une plus longue partie de celui-ci, si on le désire.
Le procédé d'assurance de qualité selon la présente invention est exécuté durant le traitement d'écrouissage par chocs de laser des pales de production 108, et est de préférence exécuté pour chaque tir de laser lorsque la zone écrouie par chocs de laser 12 est formée. D'une autre façon, l'essai d'assurance de qualité pourrait également être exécuté sur une pale ou un coupon sacrifié avant et/ou après le traitement d'écrouissage par chocs de laser d'un lot de pales de production 108 afin de délivrer des données pour le contrôle du processus d'écrouissage par chocs de laser. De préférence, les mesures temporelles de spectres optiques sont réalisées pour chaque plasma 8 formé pour chaque tir du faisceau de laser 102 avec les mêmes
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paramètres de traitement de l'équipement de traitement d'écrouissage par chocs de laser, les mêmes caractéristiques de faisceau, et les mêmes matériaux que ceux utilisés pour les pales de ventilateur de production 108. Ceci permet à un opérateur sur la ligne de production d'utiliser ce procédé pour examiner certaines ou la totalité des pièces à usiner de production pour l'assurance de qualité en temps réel et un avec un impact minimal sur la production globale des pièces à usiner.
Pour donner une évaluation de l'efficacité du processus d'écrouissage par chocs de laser, une corrélation est développée entre les caractéristiques spectrales/temporelles de chaque tir de laser et le positionnement spatial de ces tirs à l'intérieur de la zone de chocs de laser, et la durée de vie de fatigue des pales traitées par ce procédé. Une surface écrouie par chocs de laser d'essai 154 pour l'écrouissage par chocs de laser est utilisée pour établir la corrélation. La surface écrouie par chocs de laser d'essai 154 est de préférence sur le même type d'objet que la pièce à usiner, à savoir, dans cette réalisation, sur la pale d'essai 109. D'une autre façon, un coupon d'essai 110 du même matériau et préparé ou revêtu de la même façon que la pièce à usiner de production peut être utilisé, comme illustré en figure 11. Ces mesures sont réalisées, de préférence, de la même façon durant l'écrouissage par chocs de laser de corrélation et durant l'écrouissage par chocs de laser de production.
La forme générale du spectre d'émission optique d'un plasma d'écrouissage par chocs de laser est illustrée en figure 2 en ce qui concerne son intensité de lumière en fonction de sa longueur d'onde optique. Des détails spectraux spécifiques peuvent être saisis pendant la durée du plasma 8 à l'aide de la caméra à stries 6. L'énergie optique est montrée comme étant divisée entre celle émanant sous la forme d'une structure de ligne individuelle et
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celle émanant sous la forme d'une distribution analogue à un radiateur de corps noir plus continue. La distribution d'énergie relative entre ces deux formes change en fonction de la température, de la pression et du temps à l'intérieur du plasma. La distribution d'énergie relative semblera également changer en fonction des changements de la définition spectrale du détecteur. Plus la définition est médiocre, plus la structure de ligne sera intégrée dans la distribution analogue à un corps noir générale. La réalisation préférée de la présente invention utilise des adaptations de données de spectre instantanées du plasma en fonction du temps avec les distributions d'énergie de rayonnement de corps noir en fonction de la température pour déterminer la température instantanée du plasma. Toutefois, une distribution d'énergie analogue à un corps noir basée sur des spectres générés avec des paramètres de traitement spécifiques et utilisant des matériaux de traitement sacrifiés spécifiques pourrait également être utilisée pour des déterminations de température instantanées.
L'intensité relative des lignes d'émission individuelles 24 pourra également être utilisée pour établir la température du plasma. On note que les buts de la distribution de rayonnement de corps noir selon ce brevet visent à inclure les différentes formes de distribution de rayonnement de corps noir décrites ici, y compris la distribution d'énergie analogue à un corps noir, la distribution de rayonnement de corps noir mesurée réelle et la distribution d'énergie de corps noir idéalisée.
De préférence, les lignes d'émission individuelles 24 sont bloquées en masquant de façon sélective le plan d'image spectrale de façon à restreindre le spectre analysé aux composantes liées au corps noir, comme montré en figure 3 par la courbe de rayonnement de corps noir 20.
Les lignes d'émission individuelles 24 peuvent être filtrées par l'intermédiaire d'un filtre physique à transmis-
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sion partielle approximativement au niveau du plan d'image spectrale, ou filtrées par calcul à l'aide d'un algorithme informatique, en utilisant l'ordinateur 17 de la figure 1. L'inverse est également vrai, en ce que l'on pourrait faire sélectivement passer les lignes d'émission individuelles désirées soit par masquage de la partie indésirable du spectre (comme décrit ci-dessus) soit par filtrage passe-bande étroit.
Il n'est pas nécessaire d'acquérir la totalité du spectre analogue à un corps noir pour déterminer une adaptation de la distribution d'énergie de corps noir idéalisée pour la détermination du pic de température. Quelques mesures de l'intensité de la lumière à l'intérieur de certains emplacements spectraux (longueurs d'onde) sélectionnés de façon spécifique peuvent être suffisantes pour les déterminations du pic de température, et, par conséquent, de la pression.
La figure 4 illustre une série de courbes de rayonnement analogues à un corps noir hypothétique 20, représentatives des spectres optiques instantanés émis par le plasma, pour une série de premier à onzième points dans le temps Tl à Tll, respectivement, durant une période PT de la durée du plasma 8. On note que ces courbes représentent des données spectrales traitées ou des adaptations de ces données à des fonctions analogues à un corps noir, et que, pour chaque courbe à chacun des points dans le temps, il existe un point correspondant parmi des premier à onzième points de pic d'intensité PI1 à PI11 des spectres d'émissions optiques.
La figure 5 illustre comment la longueur d'onde de pic d'intensité spectrale analogue à un corps noir de plasma L et la température de plasma T et la pression de plasma P changent en fonction du temps durant la période de temps PT pendant la durée du plasma 8. Ces distributions ou courbes ou fonctions spectrales temporelles paramétriques
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sont dérivées des spectres d'émissions optiques mesurés par la caméra à stries 6. Une réalisation de la présente invention utilise l'une de ces distributions ou courbes paramétriques comme fonction de corrélation pour l'essai d'assurance de qualité durant la production. Il est difficile de dériver des valeurs de température et de pression des spectres d'émissions optiques mesurées, mesurées par la caméra à stries 6, mais, toutefois, une longueur d'onde de pic d'intensité spectrale de corps noir ou analogue à un corps noir L, déterminée à partir d'adaptations des données spectrales aux fonctions de corps noir ou analogue à un corps noir ne nécessite pas davantage de calculs compliqués. La détermination de la pression de plasma en fonction du temps est une relation souhaitable pour l'utilisation à l'établissement de la corrélation avec la durée de vie de fatigue, mais les différents calculs et études empiriques nécessaires pour dériver une mesure précise de la pression peuvent ne pas en valoir le coût.
La courbe ou fonction de corrélation préférée est une courbe ou fonction intégrée dans le temps paramétrique pour l'une des trois courbes ou fonctions paramétriques, la longueur d'onde de pic d'intensité spectrale L, la température de plasma T ou la pression de plasma P sur la courte période de temps PT pendant la durée du plasma 8 en figure 5. La fonction de corrélation ou la courbe de corrélation est dérivée de l'une quelconque des trois courbes paramétriques par intégration de la courbe ou fonction paramétrique sur la période de temps PT pendant la durée du plasma 8 de façon à dériver une fonction ou courbe intégrée dans le temps.
En figure 6 est illustrée une courbe de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrée Al qui représente une étape de l'analyse pour une réalisation de la corrélation selon la présente invention. Les essais de corrélation sont de préférence basés sur le nombre de cy-
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cles jusqu'à une défaillance due à la fatigue, réalisés par exemple par des essais de fatigue de cycle élevée.
Dans le présent exemple de réalisation, les pales d'essai comportant des encoches 109 sont écrouies par chocs de laser, cependant que des mesures temporelles de spectres optiques (illustrés en figure 2) du plasma 8 sont effectuées en différents points, à savoir, par exemple, de 5 à 20 mesures dans le temps pendant la durée du plasma, à savoir quelques nanosecondes, pour chaque tir du faisceau de laser 102. Ensuite, pour chaque tir ou point de faisceau de laser, une courbe de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrée Al, comme montré en figure 6, est calculée. Ceci produit une pluralité B de courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées, illustrées en figure 12, qui sont ensuite utilisées directement telles quelles ou pour dériver une fonction ou courbe de corrélation telle que celle illustrée en figure 13, utilisée durant les cycles de production d'écrouissage par chocs de laser. Durant les cycles de production d'écrouissage par chocs de laser de pièces à usiner de production, des mesures spectrales et une analyse identiques sont utilisées pour générer des courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées de production qui sont ensuite comparées à la pluralité B de courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées ou à une corrélation dérivée d'une pluralité B de courbes pour une assurance de qualité utilisant un critère bon ou mauvais.
Les pièces d'essai ou pales d'essai 109 sont de préférence réalisées de la même façon que les pales de ventilateur de production réelles 108, avec une encoche 152 ajoutée après que la pale d'essai 109 ait été écrouie par chocs de laser de façon à former la zone 12. Après que la pluralité B de courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées aient été générées ou que les données spectrales brutes de la caméra à stries aient été
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enregistrées et mémorisées, on fait vibrer la pale d'essai 109 à sa fréquence de premier mode jusqu' à ce qu'elle devienne défaillante. Un certain nombre de pales d'essai 109, ou une seule pale d'essai 109, peuvent comporter des encoches et être soumises à des essais de fatigue de cycle élevée pour établir la corrélation. L'encoche 152 est représentative d'une taille de précipitation de défaillance et est disposée dans le bord d'attaque LE autour d'une position prédéterminée des régions de pales précontraintes 156a et 156b, respectivement, après que la pale ait été écrouie par chocs de laser. De préférence, l'encoche 152 est également centrée autour d'une ligne de mode prédéterminée telle que la ligne de premier mode LM. Si elle satisfait aux normes ou aux critères d'essai sur la durée de temps et l'amplitude de la fonction de forçage qui émane de la lame, alors, elle est acceptable, et sa pluralité B respective de courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées est utilisée pour la courbe de corrélation durant les essais d'assurance de qualité durant les cycles de production. On prévoit qu'un étalonnage peut être utilisé pour la totalité d'un cycle de production tant que les paramètres d'écrouissage par chocs de laser de production ne changent pas. Une autre réalisation prévoit de baser les essais de corrélation sur le nombre de cycles jusqu'à une défaillance due à la fatigue produite par une fatigue de cycle faible (low cycle fatigue ou LCF).
L'analyse spectrale durant les cycles de production d'écrouissage par chocs de laser est identique à celle décrite ci-dessus pour les cycles de corrélation, mais il n'est pas nécessaire d'analyser autant de points dans le temps et de longueur d'onde. Plusieurs points peuvent être analysés à l'aide de l'ordinateur 17 et affichés en fonction d'une corrélation sur l'écran 19, de telle sorte que le ralentissement de la production soit minimal.
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En figure 12 est illustrée une corrélation pour l'essai de réussite ou d'échec de pièces à usiner de production ayant une bande ou une plage de réussite comprise entre des limites supérieure et inférieure. Des variations du processus d'écrouissage par chocs de laser, telles que la variation de la fluence du faisceau de laser, peuvent être utilisées pour établir des limites de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées supérieure et inférieure AU et AL, respectivement, et une longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrée moyenne AM durant l'essai et le développement de la corrélation à partir de la pluralité B de courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées illustrées en figure 12. Cela est ensuite utilisé comme la fonction ou la courbe de corrélation dérivée telle que celle illustrée en figure 13, utilisée durant les cycles de production d'écrouissage par chocs de laser. D'une autre façon, les écarts statistiques par rapport à la courbe de correction idéale peuvent être analysés et utilisés pour déterminer la réussite ou l'échec de pièces à usiner de production. Les données réelles de courbes de longueur d'onde de pic d'intensité spectrale intégrées mesurées dérivées à partir des mesures d'intensité de lumière effectuées par la caméra spectrale 6 de plasmas durant les cycles de production sont de préférence affichées sur l'écran 19 pour des essais d'assurance de qualité en temps réel pour chaque pale.
Dans les figures 10 et 11 est illustré un système d'écrouissage par chocs de laser 101 pour écrouir par chocs de laser la pale de ventilateur de production 108.
La pale de ventilateur de production 108 est montée dans un dispositif 88 qui est fixé à un manipulateur à commande numérique par ordinateur (computer numerically controlled ou CNC) à cinq axes 127, disponible dans le commerce chez Huffman Corporation, qui possède un bureau au 1050 Huffman Way, Clover, SC 29710, Etats-Unis. Les cinq axes de dépla-
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cement qui sont illustrés dans l'exemple de réalisation sont des axes de translation classiques X, Y et Z, et des axes de rotation classiques A et C qui sont bien connus dans l'usinage par commande numérique par ordinateur. Le manipulateur 127 est de préférence utilisé pour déplacer et positionner la pale de ventilateur de production 108 et pour effectuer un écrouissage par chocs de laser "au vol" selon un procédé d'écrouissage par chocs de laser selon la présente invention. Le manipulateur 127 est utilisé pour déplacer et positionner continuellement la pale pour effectuer un écrouissage par chocs de laser "au vol" selon une réalisation de la présente invention. L'écrouissage par chocs de laser peut être fait d'un certain nombre de différentes façons à l'aide de peinture ou d'une bande telle qu'un milieu ablatif (voir en particulier le Brevet US N 5 674 329, intitulé "Adhesive Tape Covered Laser Shock Peening"). Le même dispositif d'écrouissage par chocs de laser est utilisé dans le processus d'écrouissage par chocs de laser de la zone 12 sur le bord d'attaque LE des pales de production 108 et des pales d'essai 109.
La pale de ventilateur de production 108 peut être déplacée soit de façon continue soit par incréments, pendant que l'on tire par incréments les faisceaux de laser de forte énergie fixes 102 à travers un rideau d'écoulement d'eau 121 sur les surfaces revêtues 55, et que l'on forme des points circulaires écrouis par chocs de laser chevauchés 158. Les pales de ventilateur de production 108 sont de préférence écrouies par chocs de laser de la même façon durant les cycles de production et les cycles d'essai de fatigue de cycle élevée pour la corrélation. Le rideau d'eau 121 est illustré comme étant délivré par une buse d'eau classique 123 à l'extrémité d'un tube de délivrance d'eau classique 119. Le système d'écrouissage par chocs de laser 101 comporte un générateur classique 131 avec un oscillateur 133 et un pré-amplificateur 139A et un diviseur
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de faisceau 143 qui délivre le faisceau de laser préamplifié à deux circuits de transmission optique de faisceau comportant chacun un premier et un deuxième amplificateurs 139 et 141, respectivement, et des optiques 135 qui comprennent des éléments optiques qui transmettent et focalisent le faisceau de laser 102 sur les surfaces revêtues 155. Un dispositif de commande 124 peut être utilisé pour moduler et commander le système d'écrouissage par chocs de laser 101 pour tirer les faisceaux de laser 102 sur les surfaces revêtues 155 d'une façon contrôlée. Le matériau de revêtement ablati est lavé par le rideau d'écoulement d'eau 121.
La figure 11 illustre une alternative à l'utilisation de pièces à usiner réelles ou représentatives aussi bien durant les cycles de production que durant les cycles d'étalonnage. La zone 12 est formée sur un ou plusieurs coupons d'essai 110 à différents moments durant le cycle de production pendant lequel les pales ou pièces à usiner sont produites. Le même type de coupon sera utilisé pour générer la courbe de corrélation, par exemple au commencement du cycle, après quoi une pale écrouie par chocs de laser et comportant une encoche sera essayée en ce qui concerne la défaillance par fatigue de cycle élevée afin d'établir les fonctions et les courbes de corrélation illustrées dans les figures 12 et 13.
Il est important de noter que la caméra 6 peut rester fixe tout comme la position du faisceau de laser 102 reste fixe pendant que le manipulateur 127 oriente et déplace la pale de ventilateur de production 108. Cette caractéristique est très importante pour faciliter l'utilisation de la présente invention, et est due en partie au fait que le procédé utilise des données d'intensité de lumière spectrale relative, et, en particulier, une longueur d'onde de pic d'intensité.
Bien que la réalisation préférée de la présente inven-
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tion ait été complètement décrite afin d'expliquer ses principes, on comprend que différentes modifications ou altérations peuvent être apportées à la réalisation préférée sans s'écarter de l'étendue de l'applicabilité de l'invention telle qu'elle est décrite dans les revendications jointes.
Claims (24)
1. Procédé pour l'essai de contrôle de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser de pièces à usiner de production, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) le tir d'au moins une impulsion de faisceau de laser à partir d'un dispositif d'écrouissage par chocs de laser sur une surface métallique (154) associée à la pièce à usiner (108) et la formation d'un plasma (8) ayant une durée pendant laquelle le plasma (8) provoque la formation d'une région (156) en dessous de la surface (154), la région (156) ayant des contraintes résiduelles de compression profondes communiquées par le processus d'écrouissage par chocs de laser, (b) la mesure d'une pluralité de spectres d'émissions optiques rayonnés par le plasma (8) une pluralité de fois correspondante durant une période de temps pendant la durée du plasma (8), et (c) la comparaison de distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres à des critères de réussite ou d'échec pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface métallique (154) se trouve sur la pièce à usiner de production (108), et en ce que la corrélation est basée sur des essais de fatigue de cycle élevée de pièces d'essai (109) qui sont essentiellement identiques à la pièce de production (108) et qui ont été écrouies par chocs de laser dans le même dispositif d'écrouissage par chocs de laser ou un dispositif similaire.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation de distributions d'énergie relatives similaires à l'intérieur des spectres d'émissions optiques avec les données de défaillance de fatigue élevée.
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4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : les distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres sont une distribution de longueur d'onde de pic d'intensité de rayonnement de corps noir en fonction du temps durant la période du temps, la distribution de longueur d'onde de pic d'intensité est obtenue en déterminant une longueur d'onde de pic d'intensité pour chacun des spectres d'émissions optiques, et ladite comparaison de distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres comprend la comparaison de données de longueur d'onde de pic d'intensité de rayonnement de corps noir à partir d'une distribution de longueur d'onde de pic d'intensité aux critères de réussite ou d'échec pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité avec les données d'essai de défaillance de fatigue de cycle élevée pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité avec les données d'essai de défaillance de fatigue de cycle faible pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité intégrées sur la période de temps pendant la durée du plasma (8) avec les données d'essai de défaillance de fatigue de cycle élevée pour accepter ou rejeter les piè-
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ces à usiner (108).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pièces d'essai (109) comportent chacune une paille de précipitation de défaillance (152) à l'intérieur d'une zone écrouie par chocs de laser (12) de chacune des pièces d'essai (109) qui a été écrouie par chocs de laser dans le même dispositif d'écrouissage par chocs de laser ou un dispositif similaire.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface métallique se trouve sur un coupon métallique (110) constitué d'un matériau qui est identique ou similaire à celui des pièces à usiner de production (108).
10. Procédé pour l'essai de contrôle de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser de pièces à usiner de production, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) l'écrouissage par chocs de laser d'une surface de la pièce à usiner de production (108) en tirant une pluralité d'impulsions de faisceaux de laser à partir d'un dispositif d'écrouissage par chocs de laser sur une surface de la pièce à usiner de production (108) et en formant une pluralité de plasmas (8), chacun desdits plasmas (8) pour chacune desdites impulsions ayant une durée pendant laquelle le plasma (8) provoque la formation d'une région (156) en dessous de la surface (154), la région (156) ayant des contraintes résiduelles de compression profondes communiquées par le processus d'écrouissage par chocs de laser, (b) la mesure d'une pluralité de spectres d'émissions optiques rayonnés par chaque plasma (8) d'au moins une partie desdits plasmas (8) une pluralité de fois correspondante durant une période de temps pendant la durée du plasma (8), et (c) la comparaison des distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres pour chacun desdits plasmas
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(8) à des critères de réussite ou d'échec pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation de distributions d'énergie relatives similaires à l'intérieur des spectres d'émissions optiques avec les données de défaillance de fatigue élevée.
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que : les distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres sont une distribution de longueur d'onde de pic d'intensité de rayonnement de corps noir en fonction du temps durant la période du temps, la distribution de longueur d'onde de pic d'intensité est obtenue en déterminant une longueur d'onde de pic d'intensité pour chacun des spectres d'émissions optiques, et ladite comparaison de distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres comprend la comparaison des données de longueur d'onde de pic d'intensité de rayonnement de corps noir à partir des distributions de longueur d'onde de pic d'intensité aux critères de réussite ou d'échec pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité avec les données d'essai de défaillance de fatigue élevée pour accepter ou rejeter les pièces à usiner (108).
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité intégrées sur la période de temps pendant la durée du plasma (8) avec les données d'essai de défaillance de fatigue élevée pour accepter ou rejeter les pièces à usi-
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ner (108).
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les pièces d'essai (109) comportent chacune une paille de précipitation de défaillance (152) à l'intérieur d'une zone écrouie par chocs de laser (12) de chacune des pièces d'essai (109) qui a été écrouie par chocs de laser dans le même dispositif d'écrouissage par chocs de laser ou un dispositif similaire.
16. Procédé pour l'essai de contrôle de qualité d'un processus d'écrouissage par chocs de laser de pales de production de moteur à turbine à gaz (108), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) le tir d'au moins une impulsion de faisceau de laser à partir d'un dispositif d'écrouissage par chocs de laser sur une surface métallique (154) associée à chacune des pales de production (108) et la formation d'un plasma (8) ayant une durée pendant laquelle le plasma (8) provoque la formation d'une région (156) en dessous de la surface (154), la région (156) ayant des contraintes résiduelles de compression profondes communiquées par le processus d'écrouissage par chocs de laser, (b) la mesure d'une pluralité de spectres d'émissions optiques rayonnés par le plasma (8) une pluralité de fois correspondante durant une période de temps pendant la durée du plasma (8), et (c) la comparaison de distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres à des critères de réussite ou d'échec pour accepter ou rejeter les pales de production (108).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la surface métallique (154) se trouve sur chacune des pales de production (108), et en ce que la corrélation est basée sur des essais de fatigue de cycle élevée de pales d'essai (109) qui sont essentiellement identiques aux
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pales de production (108) et qui ont été écrouies par chocs de laser dans le même dispositif d'écrouissage par chocs de laser ou un dispositif similaire.
18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation de distributions d'énergie relatives similaires à l'intérieur des spectres d'émissions optiques avec les données de défaillance de fatigue élevée des pales d'essais (109).
19. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que : les distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres sont une distribution de longueur d'onde de pic d'intensité de rayonnement de corps noir en fonction du temps durant la période du temps, la distribution de longueur d'onde de pic d'intensité est obtenue en déterminant une longueur d'onde de pic d'intensité pour chacun des spectres d'émissions optiques, et ladite comparaison de distributions d'énergie relatives à l'intérieur des spectres comprend la comparaison des données de longueur d'onde de pic d'intensité de rayonnement de corps noir à partir de la distribution de longueur d'onde de pic d'intensité aux critères de réussite ou d'échec pour accepter ou rejeter les pales de production (108).
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité avec les données d'essai de défaillance de fatigue de cycle élevée des pales d'essai (109) pour accepter ou rejeter les pales de production (108).
21. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'in-
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tensité avec les données d'essai de défaillance de fatigue de cycle faible des pales d'essai (109) pour accepter ou rejeter les pales de production (108).
22. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que les critères de réussite ou d'échec sont une corrélation des données d'essai de longueur d'onde de pic d'intensité intégrées sur la période de temps pendant la durée du plasma (8) avec les données d'essai de défaillance de fatigue de cycle élevée des pales d'essai (109) pour accepter ou rejeter les pales de production (108).
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que les surfaces métalliques des pales de production (108) et des pales d'essai (109) se trouvent le long d'au moins une partie des bords d'attaque (LE) des pales (108 ; 109) et en ce que les pales d'essai (109) comportent chacune une paille de précipitation de défaillance (152) à l'intérieur d'une zone écrouie par chocs de laser (12) de chacune des pales d'essai (109) qui a été écrouie par chocs de laser dans le même dispositif d'écrouissage par chocs de laser ou un dispositif similaire.
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la paille de précipitation de défaillance (152) est une encoche (152) dans la partie des bords d'attaque (LE) des pales d'essai (109).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20120430 |