FR3004732A1 - Outillage de maintien, chargement et installation pour la densification de preformes poreuses de revolution - Google Patents

Abstract

Un outillage de maintien (100) d'une préforme poreuse de révolution comprend une couronne inférieure (110) et une couronne supérieure (120) maintenue de manière coaxiale au-dessus de la couronne inférieure par au moins un élément d'écartement (130). Chaque couronne (110 ; 120) comporte sur sa surface externe une portée (111 ; 121) destinée à être en contact avec une partie d'une préforme poreuse (10). Au moins une (110) des deux couronnes (110, 120) comporte une portée de forme cylindrique, la surface externe de chaque couronne (110 ; 120) étant en outre revêtue d'un matériau compressible (112, 122) apte à créer un contact glissant avec la partie de la préforme poreuse en contact.

Description

Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne la réalisation de pièces de révolution en matériau composite thermostructural et, plus particulièrement, le maintien des préformes destinées à former de telles pièces lors de traitements haute température mis en oeuvre notamment 10 durant des étapes de pyrolyse ou d'infiltration chimique en phase vapeur. Pour la fabrication de pièces en matériau composite, en particulier de pièces en matériau composite thermostructural constituées d'une préforme fibreuse réfractaire (fibres carbone ou céramique, par exemple) densifiée par une matrice réfractaire (carbone et/ou céramique, 15 par exemple), il est courant de faire appel à des procédés d'infiltration chimique en phase vapeur. Des exemples de telles pièces de révolution sont notamment celles destinées à constituer tout ou partie de pièces d'arrière-corps de moteur aéronautique tels que des cônes d'échappement (encore appelés « plugs » ou « Exhaust »). 20 La fabrication d'une pièce de révolution en matériau composite thermostructural comprend : - la mise en forme d'une texture fibreuse sur un moule, - l'imprégnation de la texture, avant ou après sa mise en forme, avec un précurseur liquide d'un matériau de consolidation, 25 - la polymérisation du précurseur liquide, - la pyrolyse de la préforme pour terminer la transformation du matériau de consolidation, et - la densification de la préforme poreuse par infiltration chimique en phase gazeuse. 30 Avant sa pyrolyse et sa densification par voie gazeuse, la préforme est démoulée. Toutefois, la Titulaire a constaté que les préformes pouvaient se déformer durant la mise en oeuvre ultérieure de traitements à haute température. Bien que les préformes soient autoporteuses après la polymérisation du précurseur liquide de matériau 35 de consolidation, leur tenue s'affaiblit lors de la pyrolyse en raison du retrait volumique du matériau de consolidation. Il est alors difficile d'éviter que la préforme se déforme sous son propre poids et/ou sous l'effet de ses contraintes internes, la préforme modifiant ainsi sa géométrie initiale. Il en est de même lors de l'étape de densification par voie gazeuse avec le problème supplémentaire que la préforme est alors figée dans une forme qui ne correspond pas à la géométrie visée. Pour pallier ce problème, il a été envisagé d'utiliser des conformateurs en graphite permettant de maintenir la préforme en tout point lors des opérations de pyrolyse et de densification. Cependant, de 10 tels conformateurs présentent au moins les inconvénients suivants : - ils sont très volumineux et occupent une grande partie du volume utile de la chambre de réaction, ce qui limite le nombre de préformes pouvant être traitées simultanément dans une même installation, 15 - ils sont très lourds et, par conséquent, délicats à manipuler, - ils sont coûteux à réaliser en raison de la quantité de matière importante nécessaire à leur fabrication et des usinages de grande précision qui doivent être réalisés sur de grandes surfaces, - ils masquent une grande partie de la préforme qui est, par 20 conséquent, difficilement accessible par la phase gazeuse, ce qui nuit à l'efficacité et à l'homogénéité de la densification. Objet et résumé de l'invention L'invention a, par conséquent, pour but de fournir une solution 25 de maintien pour des préformes poreuses de révolution qui permet d'éviter la déformation des préformes lors de traitements à haute température, et ce sans gêner la densification de la préforme par voie gazeuse. Ce but est atteint avec un outillage de maintien d'une préforme 30 poreuse de révolution caractérisé en ce qu'il comprend une couronne inférieure et une couronne supérieure maintenue de manière coaxiale au-dessus de la couronne inférieure par au moins un élément d'écartement, chaque couronne comportant sur sa surface externe une portée destinée à être en contact avec une partie d'une préforme poreuse, et en ce qu'au 35 moins une des deux couronnes comporte une portée de forme cylindrique, la surface externe de chaque couronne étant revêtue d'un matériau compressible apte à créer un contact glissant avec la préforme poreuse. Ainsi, l'outillage de maintien selon l'invention comporte au moins une portée cylindrique qui permet à la préforme de glisser sans 5 déformation sur la couche de matériau compressible lors des dilatations axiales de l'outillage. La présence d'au moins une portée cylindrique dans l'outillage de l'invention permet d'éviter un maintien hyperstatique de la préforme et de relâcher les contraintes lors des montées en température tout en préservant la circularité de la préforme et la coaxialité des deux 10 portées maintenues. La présence d'une couche d'un matériau compressible sur chacune des portées de l'outillage permet de compenser les dilatations radiales différentielles entre l'outillage. La géométrie initiale de la préforme est ainsi conservée même lors des traitements thermiques à haute 15 température, la coaxialité de cette dernière étant préservée par l'outillage de maintien. En outre, en dehors des portées destinées à être en contact avec les extrémités inférieure et supérieure de la préforme poreuse, aucune autre partie de l'outillage est en contact avec la préforme qui reste, par conséquent, majoritairement accessible pour une phase gazeuse 20 lors de sa densification. Selon un premier aspect de l'outillage de l'invention, la couronne inférieure comporte une portée cylindrique tandis que la couronne supérieure comporte une portée conique. Selon un deuxième aspect de l'outillage de l'invention, la 25 couronne inférieure et la couronne supérieure comportent chacune une portée cylindrique, au moins une des deux couronnes comprenant des moyens de bridage pour maintenir la préforme poreuse sur l'outillage. Selon un troisième aspect de l'invention, les couronnes et le ou les éléments d'écartement sont en un matériau choisi parmi au moins un 30 des matériaux suivants : graphite, matériau composite carbone/carbone (C/C) et matériau composite à matrice céramique (CMC). Selon un quatrième aspect de l'invention, la portée de chaque couronne est revêtue d'un matériau choisi parmi au moins un des matériaux suivants : graphite expansé, feutre, bande de tissu 35 tridimensionnel, bande de tissu multicoche et tresse. Le feutre, la bande tissée 3D et la tresse étant réalisés à partir de fibres de carbone ou de carbure de silicium. L'invention a également pour objet un chargement destiné à être placé dans une installation de densification par infiltration chimique en phase vapeur, ledit chargement comprenant une préforme poreuse de révolution disposée sur un outillage de maintien selon l'invention, l'extrémité inférieure de la préforme étant en contact avec la portée de la couronne inférieure, l'extrémité supérieure de la préforme étant en contact avec la portée de la couronne supérieure, aucune autre partie de la préforme étant en contact avec l'outillage. Comme indiqué ci-avant, un tel chargement réalisé avec l'outillage de l'invention permet non seulement d'empêcher les déformations de la préforme poreuse lors des dilatations axiale et radiale de l'outillage mais également de rendre accessible la majorité de la préforme pour son infiltration par une phase gazeuse. Selon un aspect du chargement de l'invention, la préforme poreuse est une préforme de pièce d'arrière-corps de moteur aéronautique. L'invention concerne également une installation de densification par infiltration chimique en phase gazeuse de préformes poreuses de révolution, comportant une chambre de réaction, une conduite d'admission de gaz réactif située à une première extrémité de la chambre, et une conduite d'évacuation située au voisinage d'une seconde extrémité de la chambre, caractérisée en ce que la chambre comprend au moins un chargement selon l'invention. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite comprenant la mise en forme et la polymérisation sur un moule d'une texture fibreuse imprégnée d'un précurseur liquide d'un matériau de consolidation de manière à obtenir une préforme poreuse de révolution, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - le démoulage de la préforme poreuse, - le placement de la préforme poreuse sur un outillage de maintien selon l'invention, - la pyrolyse de la préforme poreuse, - la densification de la préforme poreuse par infiltration chimique en phase gazeuse d'un matériau de densification. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique éclatée montrant le 10 montage et le chargement d'un outillage de maintien avec une préforme poreuse de révolution conformément à un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective du chargement de la figure 1 une fois réalisé ; 15 - la figure 3A est une vue en coupe selon le repère IIIA du chargement de la figure 2 ; - la figure 3B est une vue en coupe selon le repère IIIA du chargement de la figure 2 lors d'un traitement thermique à haute température ; 20 - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une installation de densification par infiltration chimique en phase gazeuse comprenant le chargement de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue schématique éclatée montrant le montage et le chargement d'un outillage de maintien avec une préforme 25 poreuse de révolution conformément à un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue schématique en perspective du chargement de la figure 5 une fois réalisé ; - la figure 7A est une vue en coupe selon le repère VIIA du 30 chargement de la figure 6; - la figure 7B est une vue en coupe selon le repère VIIA du chargement de la figure 6 lors d'un traitement thermique à haute température. 35 3004 732 6 Description détaillée de mode de réalisation La présente invention s'applique à la fabrication de pièces de révolution en matériau composite thermostructural. Plus particulièrement, l'invention trouve une application avantageuse lors des étapes de pyrolyse 5 et de densification par infiltration chimique en phase gazeuse de préformes poreuses de révolution consolidées par voie liquide. La figure 1 montre la réalisation d'un chargement 200 comprenant la mise en place d'une préforme poreuse 10 de révolution sur un outillage de maintien 100 conformément à un mode de réalisation de l'invention. Une fois réalisé, le chargement 200 est destiné à être introduit dans une chambre de réaction d'une installation industrielle d'infiltration chimique en phase gazeuse. Dans l'exemple décrit ici, l'outillage 100 est destiné à recevoir des préformes poreuses de révolution destinées à constituer tout ou partie de pièces d'arrière-corps de moteur aéronautique tels que des cônes d'échappement (encore appelés « plugs » ou « Exhaust »). L'outillage 100 comprend une couronne inférieure 110 et une couronne supérieure 120 maintenues en coaxialité l'une avec l'autre et à une distance déterminée par un axe 130 reposant sur un socle 140. Dans l'exemple décrit ici, ces quatre éléments sont réalisés en graphite. Ces éléments peuvent être réalisés en d'autres matériaux aptes à résister aux températures rencontrées lors des traitements thermiques tels que les matériaux composites carbone/carbone ou à matrice céramique (CMC) comme par exemple des matériaux C/SiC (renfort en fibres de carbone densifié par une matrice carbure de silicium) ou SiC/SiC (renfort et matrice en carbure de silicium). Dans le mode de réalisation décrit ici, la surface externe de la couronne inférieure 110 comporte une portée 111 de forme cylindrique tandis que la surface externe de la couronne supérieure 120 comporte une portée 121 de forme conique. Les portées 111 et 121 sont revêtues respectivement de couches 112 et 122 constituées chacune d'un matériau compressible apte à créer un contact glissant avec la préforme poreuse comme par exemple du graphite expansé. La capacité de compression du matériau est choisie en fonction du différentiel de dilatation entre l'outillage et la préforme. Le matériau utilisé peut présenter par exemple g 3004732 7 une capacité de compression d'environ 40% de son épaisseur initial comme c'est le cas pour le graphite expansé par exemple.1D couche de matériau compressible peut être également formée par une texture fibreuse se présentant sous la forme notamment d'un feutre, d'une bande obtenue par tissage tridimensionnel ou multicouche, ou d'une tresse réalisés à partir de fibres de carbone ou de carbure de silicium. La préforme poreuse 10 correspond à une texture fibreuse qui a été mise en forme et consolidée par voie liquide. La texture fibreuse de départ peut être en fibres de.diverses natures, en particulier des fibres de 10 céramique (par exemple carbure de silicium) ou de carbone. La texture fibreuses utilisée peut être de diverses natures et formes telles que notamment: tissu bidimensionnel (2D), tissu tridimensionnel (3D) obtenu par tissage 3D ou 15 multicouches tel que notamment décrit dans le document WO 2010/061140, tresse, tricot, feutre, 20 nappe unidirectionnelle (UD) de fils ou câbles ou nappes multidirectionnelle (nD) obtenue par superposition de plusieurs nappes UD dans des directions différentes et liaison des nappes UD entre elles par exemple par couture, par agent de liaison chimique ou par aiguilletage. 25 On peut aussi utiliser une structure fibreuse formée de plusieurs couches superposées de tissu, tresse, tricot, feutre, nappes, câbles ou autres, lesquelles couches sont liées entre elles par exemple par couture, par implantation de fils ou d'éléments rigides ou par aiguilletage. La mise en forme est réalisée par drapage, bobinage 30 filamentaire, enroulage de nappe UD sur un mandrin, tissage, empilage, aiguilletage de strates bidimensionnelles/tridimensionnelles ou de nappes de câbles, etc. Avant sa densification par voie gazeuse (infiltration chimique en phase gazeuse), la préforme est consolidée par voie liquide afin de lui 3004 732 8 conférer une certaine tenue mécanique lui permettant de conserver sa mise en forme lors des manipulations. La consolidation par voie liquide est, de façon bien connue en soi, réalisée par imprégnation de la texture fibreuse par un précurseur 5 organique du matériau désiré pour la première phase de matrice assurant la consolidation. Il peut s'agir de précurseurs de céramique tels que les polysilanes ou polysilazanes précurseurs de carbure de silicium, les polycarbosilanes ou autres précurseurs tels qu'obtenus par voie sol/gel, sels dissous, etc. ou de précurseurs de carbone (résine phénolique, résine 10 furanique, du brai, etc.). La mise en forme de la texture fibreuse est réalisée généralement par moulage avant ou après l'imprégnation de la texture fibreuse avec la composition de consolidation. Dans l'exemple décrit ici, la préforme poreuse 10 est obtenue 15 par drapage sur un moule de strates de fibres SiC pré-imprégnées d'un précurseur liquide de carbure de silicium. La texture fibreuse, imprégnée et maintenue en forme sur le moule, est polymérisée, généralement à une température inférieure à 300 °C puis démoulée de manière à obtenir la préforme poreuse 10 20 illustrée sur la figure 1. C'est à ce stade que la préforme poreuse 10 est placée sur l'outillage de maintien 100 en vue de la pyrolyse du précurseur liquide de céramique et de la densification par infiltration chimique en phase gazeuse de la préforme. Le chargement 200 ainsi constitué comme représenté sur 25 la figure 2 est placé dans une installation ou four d'infiltration chimique en phase gazeuse 500 illustrée sur la figure 4. De façon connue en soi, l'installation d'infiltration chimique en phase gazeuse 500 comprend une enceinte cylindrique 501 délimitant une chambre de réaction 510 fermée dans sa partie supérieure par un couvercle démontable 520 muni d'une 30 conduite d'admission de gaz 521 qui débouche dans une zone de préchauffage 522 permettant de réchauffer le gaz avant sa diffusion dans la chambre de réaction 510 contenant la ou les préformes à densifier. Les gaz résiduels sont extraits au niveau du fond 530 de l'installation par une conduite d'évacuation 531 qui est reliée à des moyens d'aspiration (non représentés). Le fond 530 comporte un support 532 sur lequel le chargement 200 est destiné à être déposé. Le chauffage dans la zone préchauffage ainsi qu'à l'intérieur de la chambre de réaction 510 est produit par un suscepteur en graphite 511 formant un induit couplé électromagnétiquement avec un inducteur (non représenté). L'espace présent dans la chambre de réaction 510 entre la zone de préchauffage 522 et le support 532 correspond au volume de chargement utile 512 de l'installation d'infiltration 500, c'est-à-dire le volume disponible pour charger des préformes fibreuses à densifier.

Afin de minimiser les manipulations du chargement 200 et le temps de fabrication, la pyrolyse du précurseur liquide de céramique est réalisée dans l'installation 500 en soumettant la préforme poreuse 10 à un traitement thermique généralement réalisé entre 900°C et 1200°C. La pyrolyse de la préforme peut être également réalisée dans un four ou étuve différent de l'installation d'infiltration chimique en phase gazeuse 500. Après la pyrolyse, la préforme 10 est densifiée par infiltration chimique en phase gazeuse. Afin d'assurer la densification de la préforme, un gaz réactif contenant au moins un ou plusieurs précurseurs du matériau de la matrice à déposer est introduit dans la chambre de réaction 510. Dans le cas d'un matériau céramique, comme ici du carbure de silicium (SIC), on peut utiliser, comme bien connu en soi, du rnéthyltrichlorosilane (MTS) en tant que précurseur de SiC. Dans le cas du carbone par exemple, on utilise des composés gazeux hydrocarbonés, typiquement du propane, du méthane ou un mélange des deux. La densification de la préforme poreuse est assurée, de façon bien connue en soi, par dépôt au sein de celle-ci du matériau de la matrice produit par décomposition du ou des précurseurs contenus dans le gaz réactif diffusant à l'intérieur de la porosité interne accessible de la préforme. Les conditions de pression et de température nécessaires pour obtenir des dépôts de matrices diverses par infiltration chimique en phase gazeuse sont bien connues en elles-mêmes. Un gradient de pression est établi entre la conduite d'alimentation 521 et la conduite d'évacuation 531 afin de favoriser le passage des flux de gaz réactif dans la préforme.

3004 732 10 Lors de l'étape de densification par infiltration chimique en phase gazeuse, la préforme est soumise à des températures comprises entre 900°C et 1100°C. Comme illustrée sur les figures 2 et 3A, seules les extrémités inférieures et supérieures 11 et 12 de la préforme poreuse 10 5 sont en contact avec l'outillage 100. Plus précisément, l'extrémité supérieure 12 de la préforme 10 s'étend sensiblement parallèlement à la portée conique 121 de la couronne supérieure 120. L'extrémité supérieure 12 repose, par conséquent, sur la portée 121 via la couche de matériau compressible 122. L'extrémité inférieure 11 de la préforme 10 s'étend 10 suivant une direction formant un angle avec la portée cylindrique 111 de la couronne inférieure 110. Par conséquent, seule la partie distale 11a de l'extrémité inférieure 11 est en contact avec la portée 111 via la couche de matériau compressible 112 formant avec celle-ci une ligne de contact 111a. Ainsi, la majorité de la préforme n'a aucun contact avec l'outillage et 15 peut être densifiée par voie gazeuse de manière optimale puisqu'elle n'est pas masquée par celui-ci. Lorsque les extrémités de la préforme correspondent à des surlongueurs de la pièce, c'est-à-dire à des portions qui seront éliminées lors des finitions, c'est l'ensemble de la partie utile de la préforme qui est totalement accessible par la phase gazeuse de 20 densification. La figure 3B montre le comportement du chargement 200 lorsque celui-ci est soumis à une montée en température lors de l'étape de pyrolyse du précurseur liquide de céramique ou lors de la densification par infiltration chimique en phase gazeuse de la préforme. Sous l'effet de la 25 température, l'outillage de maintien 100 se dilate à la fois axialement (flèche DA sur la figure 3B) et radialement (flèches DR sur la figure 3B). La préforme poreuse 10 présente un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui de l'outillage et se dilate, par conséquent, moins que celui-ci lors des montées en température. Toutefois, grâce à l'outillage de 30 l'invention, la préforme poreuse 10 n'est pas déformée lors des dilatations de l'outillage. En effet, les dilatations axiales de l'outillage 100, agissant principalement sur la préforme 10 au niveau de son extrémité supérieure 12 reposant principalement sur la couronne supérieure 120 sont accommodées par la portée cylindrique 111 de la couronne inférieure 110 qui permet à l'extrémité inférieure 11 de la préforme de glisser sur la 3004 732 11 couche de matériau compressible 112. La préforme 10 peut ainsi suivre sans déformation la dilatation axiale de l'outillage. Les dilatations radiales de l'outillage 100 sont compensées par les couches de matériau compressibles 112 et 122 qui vont absorber les dilatations différentielles 5 entre les extrémités inférieure et supérieure 11 et 12 de la préforme 10 et les couronnes inférieure et supérieure 110 et 120 de l'outillage. Lors des montées en température, la préforme poreuse 10 reste axisymétrique puisque la coaxialité entre les couronnes 110 et 120 est conservée à chaud.

10 La figure 5 montre la réalisation d'un chargement 400 comprenant la mise en place d'une préforme poreuse 20 de révolution, destinée par exemple à constituer tout ou partie de pièces d'arrière-corps de moteur aéronautique, sur un outillage de maintien 300 conformément à un autre mode de réalisation de l'invention. L'outillage 300 comprend 15 une couronne inférieure 310 et une couronne supérieure 320 maintenues en coaxialité l'une avec l'autre et à une distance déterminée par un axe 330 reposant sur un socle 340. Dans l'exemple décrit ici, ces quatre éléments sont réalisés en graphite. Dans le mode de réalisation décrit ici, la surface externe des couronnes inférieure 310 et supérieure 320 20 comportent chacune une portée 311, 321 de forme cylindrique. Les portées 311 et 321 sont revêtues respectivement de couches 312 et 322 constituées chacune d'un matériau compressible apte à créer un contact glissant avec la préforme poreuse comme par exemple du graphite expansé.

25 La capacité de compression du matériau est choisie en fonction du différentiel de dilatation entre l'outillage et la préforme. Le matériau utilisé peut présenter par exemple une capacité de compression d'environ 40% de son épaisseur initial comme c'est le cas pour le graphite expansé par exemple. La couche de matériau compressible peut être également 30 formée par une texture fibreuse se présentant sous la forme notamment d'un feutre, d'une bande obtenue par tissage tridimensionnel ou multicouche, ou d'une tresse réalisés à partir de fibres de carbone ou de carbure de silicium. Dans l'exemple décrit ici, la préforme poreuse 20 est obtenue 35 par drapage sur un moule de strates de fibres SiC pré-imprégnées d'un 3004 732 12 précurseur liquide de carbure de silicium. La texture fibreuse, imprégnée et maintenue en forme sur un moule, est polymérisée puis démoulée de manière à obtenir la préforme poreuse 20 illustrée sur la figure 5. La préforme poreuse 20 est alors placée sur l'outillage de 5 maintien 300 en vue de sa pyrolyse et de sa densification par infiltration chimique en phase gazeuse. Comme illustrée sur les figures 6 et 7A, seules les extrémités inférieure et supérieure 21 et 22 de la préforme poreuse 20 sont en contact avec l'outillage 300. L'extrémité supérieure 22 de la préforme 10 s'étend sensiblement parallèlement à la portée 10 cylindrique 321 de la couronne supérieure 320. De même, l'extrémité supérieure 21 de la préforme 20 s'étend sensiblement parallèlement à la portée cylindrique 311 de la couronne inférieure 310. Afin de maintenir la préforme poreuse 20 sur l'outillage 300, un bridage de l'extrémité supérieure 22 de la préforme sur la couronne supérieure 320 est réalisée 15 au moyen de pions 324 insérés dans des orifices 23 et 323 respectivement ménagés dans la préforme 20 et la couronne 320. D'autres formes de moyens de bridage peuvent bien entendu être envisagées. La figure 7B montre le comportement du chargement 400 lorsque celui-ci est soumis à une montée en température lors de l'étape de 20 pyrolyse du précurseur liquide de céramique ou lors de la densification par infiltration chimique en voie gazeuse de la préforme. Sous l'effet de la température, l'outillage de maintien 300 se dilate à la fois axialement (flèche DA sur la figure 7B) et radialement (flèches DR sur la figure 7B). La préforme poreuse 20 présente un coefficient de dilatation thermique 25 inférieur à celui de l'outillage et se dilate, par conséquent, moins que celui-ci lors des montées en température. Toutefois, grâce à l'outillage de l'invention, la préforme poreuse 20 n'est pas déformée lors des dilatations de l'outillage. En effet, lors dilatations axiales de l'outillage 300, l'extrémité inférieure 21 de la préforme 20 glisse sur la couche de matériau 30 compressible 312, la préforme 20 étant solidaire de l'outillage au niveau de son extrémité supérieure 22 bridée sur la couronne supérieure 320. La préforme 20 peut ainsi suivre sans déformation la dilatation axiale de l'outillage. Les dilatations radiales de l'outillage 300 sont compensées par les couches de matériau compressibles 312 et 322 qui vont absorber les 35 dilatations différentielles entre les extrémités inférieure et supérieure 21 et 3004 732 13 22 de la préforme 20 et les couronnes inférieure et supérieure 310 et 320 de l'outillage. Lors des montées en température, la préforme poreuse 20 reste axisymétrique puisque la coaxialité entre les couronnes 310 et 320 est conservée à chaud.

5 Selon une variante de réalisation, les couronnes inférieure et supérieure de l'outillage de l'invention peuvent être également maintenues en coaxialité et à une distance déterminée l'une de l'autre par un ou plusieurs éléments d'écartement s'étendant à l'extérieur de la préforme poreuse (exostructure), ces éléments, tout comme les axes 130 et 330 10 décrits ci-avantt ne sont pas en contact avec la préforme poreuse.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Outillage de maintien (100) d'une préforme poreuse de révolution caractérisé en ce qu'il comprend une couronne inférieure (110) 5 et une couronne supérieure (120) maintenue de manière coaxiale au-dessus de la couronne inférieure par au moins un élément d'écartement (130), chaque couronne (110; 120) comportant sur sa surface externe une portée (111 ; 121) destinée à être en contact avec une partie d'une préforme poreuse (10), et en ce qu'au moins une des deux couronnes 10 comporte une portée de forme cylindrique, la surface externe de chaque couronne (110 ; 120) étant revêtue d'un matériau compressible (112, 122) apte à créer un contact glissant avec la partie de la préforme poreuse en contact. 15
2. 2. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne inférieure (110) comporte une portée cylindrique (111) et en ce que la couronne supérieure (120) comporte une portée conique (121).
3. 3. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 20 couronne inférieure et la couronne supérieure (310, 320) comportent chacune une portée cylindrique (311 ; 321), au moins une des deux couronnes (310) comprenant des moyens de bridage (324) pour maintenir la préforme poreuse (10) sur l'outillage (300). 25
4. 4. Outillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les couronnes (110, 120 ; 310, 320) et le ou les éléments d'écartement (130 ; 330) sont en un matériau choisi parmi au moins un des matériaux suivants : graphite, matériau composite carbone/carbone (C/C) et matériau composite à matrice céramique (CMC). 30
5. 5. Outillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portée (111 ; 121 ; 311 ; 321) de chaque couronne (110 ; 120; 310 ; 320) est revêtue d'un matériau choisi parmi au moins un des matériaux suivants : graphite expansé, feutre, bande de 35 tissu tridimensionnel, bande de tissu multicouche et tresse. 3004 732 15
6. 6. Chargement (200; 400) destiné à être placé dans une installation de densification par infiltration chimique en phase vapeur (500), ledit chargement comprenant une préforme poreuse de révolution (10; 20) disposée sur un outillage de maintien (100; 300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, l'extrémité inférieure (11 ; 21) de la préforme (10 ; 20) étant en contact avec la portée (111 ; 311) de la couronne inférieure (110 ; 310), l'extrémité supérieure (12 ; 22) de la préforme (10 ; 20) étant en contact avec la portée (121 ; 321) de la couronne supérieure (120; 320), aucune autre partie de la préforme étant en contact avec l'outillage.
7. 7. Chargement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la préforme poreuse (10; 20) est une préforme de pièce d'arrière-corps de moteur aéronautique.
8. 8. Installation de densification par infiltration chimique en phase gazeuse (500) de préformes poreuses de révolution, comportant une chambre de réaction (510), une conduite d'admission de gaz réactif (521) située à une première extrémité de la chambre et débouchant dans une zone de préchauffage (522), et une conduite d'évacuation (531) située au voisinage d'une seconde extrémité, caractérisée en ce que la chambre comprend au moins un chargement (200 ; 400) selon la revendication 6 ou 7.
9. 9. Procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite comprenant la mise en forme et la polymérisation sur un moule d'une texture fibreuse imprégnée d'un précurseur liquide d'un matériau de consolidation de manière à obtenir une préforme poreuse de révolution (10; 20), caractérisé en ce qu'il comprend en outre : le démoulage de la préforme poreuse (10; 20), le placement de la préforme poreuse (10 ; 20) sur un outillage de maintien (100 ; 300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, la pyrolyse de la préforme poreuse,- la densification de la préforme poreuse par infiltration chimique en phase gazeuse d'un matériau de densification.