FR3060438A1 - Procede et outillage de mise en forme d'un carter de soufflante - Google Patents

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Abstract

Procédé de mise en forme d'un carter (1) de soufflante comprenant une surface interne, le procédé comprenant les étapes suivantes: - mise en place du carter (1) autour d'une surface de révolution d'un tambour d'un outillage (100) de conformation, - interposition d'au moins une vessie (101, 102, 103) gonflable sous l'action d'un fluide sous pression entre une partie de la surface interne du carter (1) et le tambour, la vessie s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution du tambour, - mise en étuve de l'ensemble comprenant le carter (1), l'outillage (100) et ladite au moins une vessie (101, 102, 103) à une température prédéterminée, - durant la mise en étuve, application d'une pression isostatique à travers ladite au moins une vessie de manière à conférer un profil cylindrique à la partie de la surface interne du carter (1) en regard de ladite au moins une vessie.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 060 438 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 16 62542
COURBEVOIE © Int Cl8 : B 29 C 53/80 (2017.01), B 29 C 70/06, F 01 D 21/04
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 15.12.16. © Demandeur(s) : SAFRAN AIRCRAFT ENGINES
©) Priorité : Société par actions simplifiée — FR.
@ Inventeur(s) : MATHON RICHARD et MAGNAUDEIX
DOMINIQUE, MICHEL, SERGE.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 22.06.18 Bulletin 18/25.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : SAFRAN AIRCRAFT ENGINES Société
apparentés : par actions simplifiée.
©) Demande(s) d’extension : ® Mandataire(s) : CABINET BEAU DE LOMENIE.
Pty PROCEDE ET OUTILLAGE DE MISE EN FORME D'UN CARTER DE SOUFFLANTE.
FR 3 060 438 - A1
Procédé de mise en forme d'un carter (1 ) de soufflante comprenant une surface interne, le procédé comprenant les étapes suivantes:
- mise en place du carter (1) autour d'une surface de révolution d'un tambour d'un outillage (100) de conformation,
- interposition d'au moins une vessie (101, 102, 103) gonflable sous l'action d'un fluide sous pression entre une partie de la surface interne du carter (1) et le tambour, la vessie s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution du tambour,
- mise en étuve de l'ensemble comprenant le carter (1), l'outillage (100) et ladite au moins une vessie (101, 102, 103) à une température prédéterminée,
- durant la mise en étuve, application d'une pression isostatique à travers ladite au moins une vessie de manière à conférer un profil cylindrique à la partie de la surface interne du carter (1) en regard de ladite au moins une vessie.
35-,1 16 11-1 ΤΎ ΤΧ''Χ' ///////// M/77777 /7/7 /////,^/°
5'
Figure FR3060438A1_D0001
Figure FR3060438A1_D0002
Arrière-plan de l'invention
L'invention concerne un procédé de mise en forme d'un carter de soufflante et un outillage de conformation pour ce carter.
Parmi les procédés de moulage par injection existants, on connaît notamment le procédé de moulage par transfert de résine dit « RTM » (acronyme anglais de « Resin Transfert Moiding ») dans lequel un moule comporte deux demi-coquilles qui, posées l'une sur l'autre, confinent une cavité de moulage. La préforme fibreuse est insérée dans la cavité entre les deux demi-coquilles puis est injectée avec de la résine. La polymérisation de la résine est réalisée en maintenant fermées les deux demi-coquilles. Selon la cadence de production souhaitée, la polymérisation est réalisée à température ambiante ou par chauffage. Un tel procédé peut être employé pour la réalisation de pièces de révolutions, à titre d'exemple pour la fabrication de carters de soufflante de turbine à gaz de moteurs aéronautiques.
L'utilisation d'un tel procédé est particulièrement avantageuse car il permet de réaliser des pièces ayant une masse globale moins élevée que ces mêmes pièces lorsqu'elles sont réalisées en matériau métallique, tout en présentant une résistance mécanique au moins équivalente sinon supérieure.
Couramment, il peut être observé en sortie de moule, c'est-àdire lors de l'extraction de la pièce fabriquée, une déformation vis-à-vis de la géométrie nominale théorique. On peut ainsi, à titre d'exemple, observer pour une pièce de révolution, tel un carter de soufflante, un défaut vis-à-vis d'une géométrie circulaire théorique, se présentant sous la forme de l'apparition d'une ovalisation de cette pièce lors de son extraction du moule.
De tels défauts peuvent notamment s'expliquer par le fait que des contraintes résiduelles s'appliquent à la pièce durant sa fabrication dans le moule (ex : gradient de polymérisation, tension d'enroulement pour une pièce en matériau composite), et sont relâchées lors de l'extraction de la pièce du moule, conduisant alors à une déformation de la pièce extraite.
Pour parer à cet inconvénient, il est connu d'utiliser au moins un moule comprenant une cavité de moulage dont la géométrie ne correspond pas à la géométrie nominale de la pièce à fabriquer mais à une géométrie pour laquelle la déformation a été prise en compte, de sorte à finalement obtenir lors de l'extraction de cette pièce du moule, la géométrie nominale de la pièce. Avantageusement, un tel procédé peut ainsi permettre de contrer l'ovalisation d'une pièce de révolution en sortie de moule.
Cependant, lors de la fabrication d'un carter de soufflante l'ovalisation observée de celui-ci ne survient pas uniquement lors de son extraction du moule. La fabrication du carter implique en effet par la suite diverses opérations successives, telles des opérations d'usinages (ex : détourage, perçages) et de collages (ex : panneaux acoustiques, panneaux de protection contre le feu). Les opérations d'usinages conduisent à la libération de contraintes physiques pouvant favoriser des déformations du carter. Les opérations de collages sont quant à elles couramment réalisées en étuves. Ces opérations de collages impliquent des étapes de montée en température et de mise en pression du carter, suivies d'une étape de refroidissement de celui-ci. L'ensemble de ces étapes conduisent aussi à l'apparition de contraintes agissant sur l'ovalisation du carter. Diverses ovalisations du carter peuvent donc apparaître tout au long de son processus de fabrication et tendent alors à se cumuler.
L'état de l'art existant apparaît alors comme insuffisant pour contrer l'ovalisation du carter de soufflante lors de sa fabrication, étant donné que l'apparition de cette ovalisation ne survient pas uniquement lors de l'extraction du carter de sa cavité de moulage mais aussi au cours d'étapes d'usinages ou de collages.
Objet et résumé de l’invention
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités.
A cet effet, l’invention propose un procédé de mise en forme d'un carter de soufflante comprenant une surface interne, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- mise en place de la surface interne du carter de soufflante autour d'une surface de révolution d'un tambour d'un outillage de conformation,
- interposition d'au moins une vessie gonflable sous l'action d'un fluide sous pression entre une partie de la surface interne du carter et le tambour de l'outillage, la vessie s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution du tambour,
- mise en étuve de l'ensemble comprenant le carter, l'outillage et ladite au moins une vessie à une température prédéterminée,
- durant la mise en étuve, application d'une pression isostatique à travers ladite au moins une vessie de manière à conférer un profil cylindrique à la partie de la surface interne du carter en regard de ladite au moins une vessie.
Ce procédé est particulièrement avantageux en ce qu'il peut être mis en œuvre à tout moment du cycle de vie du carter de soufflante soit au moment de sa fabrication soit au moment d'une réparation ultérieure. Il permet à titre d'exemple de corriger l'ovalisation d'une ou plusieurs zones prédéterminées du carter de soufflante durant une étape de fabrication ou de réparation de celui-ci, par exemple lors d'une étape de collage d'un élément externe nécessitant la mise en étuve du carter. Le temps de fabrication ou de réparation du carter de soufflante s'en voit donc réduit. Par ailleurs, les pièces produites présentent des géométries plus proches des géométries théoriques comparées aux pièces couramment réalisées. Un tel procédé est aussi plus robuste car il permet d'assurer une meilleure répétabilité de la qualité des pièces.
Selon un autre aspect, dans ce procédé le carter comprend un fût s'étendant axialement entre deux brides, le fût comprenant une zone intermédiaire située à distance des brides et deux zones latérales de part et d'autre de la zone intermédiaire, les brides s'étendant radialement à partir des zones latérales, la zone intermédiaire formant une zone de rétention du carter, la pression isostatique étant appliquée dans une vessie disposée en regard d'une surface interne de la zone de rétention.
Selon un autre aspect, dans ce procédé la pression isostatique est appliquée dans au moins une vessie disposée en regard d'une surface interne d'une des zones latérales du fût.
Selon un autre aspect, dans ce procédé l'étape de mise en étuve correspond à une étape de collage d'un élément externe sur le carter de soufflante.
Selon un autre aspect, dans ce procédé l'étape de mise en étuve est mise en œuvre au cours d'une réparation du carter de soufflante.
L'invention propose également un outillage de conformation d'un carter de soufflante comprenant une surface interne, cet outillage comprenant un tambour présentant une surface de révolution et au moins une vessie gonflable sous l'action d'un fluide sous pression s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution du tambour, la vessie étant disposée de manière à être en regard d'une partie de la surface interne du carter de soufflante lorsque celui-ci est mis en place autour de la surface de révolution, ladite au moins une vessie étant reliée à des moyens d'ajustement d'un fluide sous pression configurés pour contrôler à l'aide du fluide sous pression le gonflement de la vessie de manière à conférer à la partie de la surface interne du carter de soufflante un profil cylindrique lorsque celui-ci est mis en place autour de la surface de révolution.
Selon un autre aspect, pour cet outillage le carter comprend un fût s'étendant axialement entre deux brides, le fût comprenant une zone intermédiaire située à distance des brides et deux zones latérales de part et d'autre de la zone intermédiaire, les brides s'étendant radialement à partir des zones latérales, la zone intermédiaire formant une zone de rétention du carter, et ladite au moins une vessie est disposée de manière à être en regard d'une surface interne de la zone de rétention lorsque le carter est mis en place autour de la surface de révolution.
Selon un autre aspect, pour cet outillage ladite au moins une vessie est disposée de manière à être en regard d'une surface interne d'une des zones latérales du fût lorsque le carter est mis en place autour de la surface de révolution.
Selon un autre aspect, pour cet outillage les moyens d'ajustement d'un fluide sous pression sont intégrés à l'outillage.
L'invention propose également une étuve comprenant un outillage de conformation réalisé comme précédemment décrit.
Selon un autre aspect, pour cette étuve les moyens d'ajustement d'un fluide sous pression sont intégrés à l'étuve.
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 en perspective d'un carter de soufflante,
- la figure 2 est une vue éclatée d'un outillage de conformation pour un carter de soufflante selon un mode de réalisation,
- la figure 3 est une vue en perspective de l'outillage de conformation de la figure 2 selon un mode de réalisation,
- la figure 4 est une vue en perspective d'un carter de soufflante mis en place autour de l'outillage de conformation de la figure 3 selon un mode de réalisation,
- la figure 5 est une demi-vue en coupe radiale de l'outillage de conformation de la figure 4 selon le plan V,
- la figure 6 est un agrandissement d'une zone encadrée C de la figure 5.
Description détaillée de modes de réalisation
Un moteur à turbine à gaz comprend généralement, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des gaz, une soufflante, un ou plusieurs étages de compresseurs, par exemple un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, une chambre de combustion, un ou plusieurs étages de turbines, par exemple une turbine haute pression et une turbine basse pression, et une tuyère d'échappement des gaz.
Le moteur est logé à l'intérieur d’un carter comprenant plusieurs parties correspondant à différents éléments du moteur. Ainsi, la soufflante est entourée par exemple par un carter de soufflante, qui est connecté en amont à une manche d'entrée d'air et en aval à une virole annulaire d’un carter intermédiaire.
La figure 1 illustre de manière connue un carter 1 de soufflante d'un moteur aéronautique à turbine à gaz. Le carter 1 peut être réalisé dans un matériau composite, comme décrit à titre d'exemple par la suite.
Le carter 1 est par exemple en matériau composite réalisé par formation d'un renfort fibreux (ex : fibres de carbone, verre, aramide ou céramique) et densification du renfort par une matrice (ex : matrice polymère de type époxyde, bismaléimide ou polyimide). Le renfort est formé par enroulement en couches superposées sur un mandrin d'une texture fibreuse obtenue par tissage tridimensionnel avec épaisseur évolutive.
Dans l'exemple illustré, le carter 1 est réalisé à partir d'un procédé de moulage par transfert de résine R.TM. Ainsi la géométrie de carter 1 obtenue résulte de l'extraction de celui-ci d'une cavité de moulage. Le mandrin peut par exemple faire office de support de la cavité de moulage tandis qu'un contre-moule vient refermer cette cavité.
Le carter 1 comprend un fût 2 sensiblement cylindrique centré autour d'un axe X-X, qui présente une direction principale s'étendant selon cet axe. Le fût 2 du carter 1 peut présenter une épaisseur variable. Le fût 2 peut notamment comprendre une zone intermédiaire 3 ayant une plus forte épaisseur que les parties d'extrémité en se raccordant progressivement à celle-ci. La zone intermédiaire 3 s'étend de part et d'autre de l’emplacement de la soufflante, vers l'amont et l’aval, afin de former une zone de rétention capable de retenir des débris, particules ou objets ingérés en entrée du moteur, ou provenant de l'endommagement d'aubes de la soufflante, et projetés radialement par rotation de la soufflante, pour éviter qu'ils traversent le carter 1 et endommagent d'autres parties de l'aéronef.
La zone intermédiaire 3 est située à distance de brides 5, 6, cellesci s'étendant radialement à partir de deux zones latérales 35, 36 respectives situées de part et d'autre de la zone intermédiaire 3.
Les brides 5, 6 permettent le montage du carter 1 et sa liaison avec d'autres pièces. A titre d'exemple, une première bride, dite bride amont 5, permet la fixation d'une manche d'entrée d'air tandis qu'une deuxième bride, dite bride aval 6, permet le raccordement du carter 1 de soufflante avec un carter intermédiaire au moyen d'organes de liaison (ex : visécrous).
La bride amont 5 et la bride aval 6 sont idéalement de forme annulaire et s'étendent radialement par rapport à l'axe X-X du carter 1 de soufflante.
Au cours de son processus de fabrication, le carter 1 peut par la suite être percé afin de pouvoir permettre l'assemblage de divers éléments sur celui-ci, par exemple la fixation de panneaux acoustiques ou de panneaux de protection formant une barrière au feu.
Le carter 1 de soufflante illustré sur la figure 1 présente une géométrie idéale vis-à-vis d'une géométrie attendue, notamment grâce à la forme sensiblement cylindrique de son fût 2 et aux formes annulaires de ses brides 5,6.
En pratique, il est couramment observé en sortie de moule une ovalisation du carter 1. Une telle ovalisation peut par la suite s'accentuer au cours des diverses opérations de fabrication ou de maintenance de ce carter 1, notamment lors d'opérations d'usinages (ex : détourage, perçages) ou de collages (ex : panneaux acoustiques, panneaux de protection contre le feu). Cette ovalisation peut aussi bien être observée sur les brides 5, 6, sur les zones latérales 35, 36, que sur la zone intermédiaire 3 formant la zone de rétention du carter 1. Une telle ovalisation s'avère particulièrement problématique aussi bien pour la fixation des brides 5, 6 que pour la rotation des aubes de la soufflante qui sont couramment montées en regard d'une surface interne 4 de la zone de rétention.
Pour parer à ces déformations, un mode de réalisation d'un outillage 100 de conformation destiné à contrer l'ovalisation de zones prédéterminées du carter 1 est représenté sur les figures 2 à 7.
Les figures 2 et 3 illustrent respectivement l'outillage 100 de conformation seul, c'est-à-dire sans le carter 1, et une vue éclatée de cet outillage 100. L'outillage 100 présente une direction principale s'étendant axialement selon un axe X'-X' et comprend un ensemble de pièces annulaires centrées autour de cet axe.
A titre d'exemple, sur les figures 2 et 3, l'outillage 100 de conformation comprend notamment d'amont en aval, la position aval étant définie par rapport à un support 7 de cet outillage 100 tel des pieds :
- une jante aval 8 formée d'un flasque annulaire 8-1 et d'un ensemble de rayons (huit dans cet exemple) s'étendant entre un moyeu central et le flasque annulaire 8-1, le moyeu étant centré autour de l'axe X'-X'. La jante aval 8 est disposée sur le support 7 et présente un rayon supérieur au rayon des surfaces externes des brides 5, 6 du carter 1 de manière à pouvoir maintenir une extrémité aval du carter 1 lorsque celui-ci est mis en place autour de l'outillage 100,
- une deuxième jante 9 formée d'un flasque annulaire 9-1 et d'un ensemble de rayons (huit dans cet exemple) s'étendant entre un moyeu central et le flasque annulaire 9-1, le moyeu étant centré autour de l'axe X'-X'. La deuxième jante 9 est disposée en amont par rapport à la jante aval 8 et présente un rayon inférieur au rayon des surfaces internes 35-1, 36-1 des zones latérales 35, 36 du fût 2 du carter 1 de manière à pouvoir accueillir sur la surface externe du flasque annulaire 9-1 une vessie aval 101 qui sera disposée en regard d'une surface interne 36-1 de la zone latérale 36, à partir de laquelle s'étend la bride aval 6 du carter 1,
- une troisième jante 10 formée d'un flasque annulaire 10-1 et d'un ensemble de rayons (huit dans cet exemple) s'étendant entre un moyeu central et le flasque annulaire 10-1, le moyeu étant centré autour de l'axe X'-X'. La troisième jante 10 est disposée en amont par rapport à la deuxième jante 9 et présente un rayon inférieur au rayon de la surface interne 4 de la zone de rétention du carter 1 de manière à pouvoir accueillir sur la surface externe du flasque annulaire 10-1 une vessie centrale 102 qui sera disposée en regard de la surface interne 4 de la zone de rétention,
- une quatrième jante 11 formée d'un flasque annulaire 11-1 et d'un ensemble de rayons (huit dans cet exemple) s'étendant entre un moyeu central et le flasque annulaire 111, le moyeu étant centré autour de l'axe X'-X'. La quatrième jante 11 est disposée en amont par rapport à la troisième jante 10 et présente un rayon inférieur au rayon des surfaces interne 35-1, 36-1 des zones latérales 35, 36 du fût 2 du carter 1 de manière à pouvoir accueillir sur le flasque annulaire 11-1 une vessie amont 103 qui sera disposée en regard d'une surface interne 35-1 de la zone latérale 35, à partir de laquelle s'étend la bride amont 5 du carter 1,
- une jante amont 12 formée d'un flasque annulaire 12-1 et d'un ensemble de rayons (huit dans cet exemple) s'étendant entre un moyeu central et le flasque annulaire 12-1, le moyeu étant centré autour de l'axe X'-X'. La jante amont 12 présente un rayon supérieur au rayon des surfaces externes des brides 5, 6 du carter 1 de manière à pouvoir maintenir une extrémité amont du carter 1 lorsque celui-ci est mis en place autour de l'outillage 100.
Par ailleurs, des flasques annulaires 13, 14, 15, 16 centrés autour de l'axe X'-X' peuvent être interposés entre les différentes jantes précédemment décrites, ainsi dans l'exemple illustré :
- un flasque 13 est interposé entre la jante aval 8 et la deuxième jante 9 assurant ainsi leur espacement. Le flasque permet de fournir un support aval à une extrémité axiale de la vessie aval 101, assurant ainsi le maintien de celle-ci entre les flasques 13, 9-1,14,
- un flasque 14 est interposé entre la deuxième jante 9 et la troisième jante 10 assurant ainsi leur espacement. Le flasque permet de fournir un support amont à une extrémité axiale de la vessie aval 101, assurant ainsi le maintien de celle-ci entre les flasques 14, 9-1, 13. Le flasque 14 permet en outre de fournir un support aval à une extrémité axiale de la vessie centrale 102, assurant ainsi le maintien de celle-ci entre les flasques 14,10-1, 15,
- un flasque 15 est interposé entre la troisième jante 10 et la quatrième jante 11 assurant ainsi leur espacement. Le flasque 15 permet de fournir un support amont à une extrémité axiale de la vessie centrale 102, assurant ainsi le maintien de celle-ci entre les flasques 15, 10-1, 14. Le flasque 15 permet en outre de fournir un support aval à une extrémité axiale de la vessie amont 103, assurant ainsi le maintien de celle-ci entre les flasques 15,11-1, 16,
- un flasque 16 est interposé entre la quatrième jante 11 et la jante amont 12 assurant ainsi leur espacement. Le flasque 16 permet en outre de fournir un support amont à une extrémité axiale de la vessie amont 103, assurant ainsi le maintien de celle-ci entre les flasques 16, 11-1,15.
Les flasques 13,14,15, 16 contribuent donc notamment au support des vessies 101, 102, 103 ainsi qu'à leur espacement. Ainsi, de part et d'autre de chaque vessie 101, 102, 103 les flasques 13, 14, 15, 16 présentent des surfaces externes contribuant à former des parties de la surface externe de l'outillage 100. Une fois le carter 1 mis en place autour de l'outillage 100, la surface interne du carter 1 sera donc notamment en appui sur les vessies 101, 102, 103 mais aussi sur les flasques 13, 14, 15,16.
L'assemblage de l'outillage 100 en l'absence du carter 1, consiste en pratique à assembler séquentiellement d'aval en amont l'ensemble des pièces représentées sur la figure 2, puis de verrouiller celles-ci entre elles à l'aide d'un moyen de fixation 17 traversant chaque pièce le long de l'axe X'-X'. A titre d'exemple sur cette figure, le moyen de fixation 17 est une vis traversant d'amont en aval l'ensemble des pièces de l'outillage 10.
Ainsi, l'assemblage des jantes 9, 10, 11 et des flasques annulaires 13, 14, 15, 16 pour l'outillage 100 permet de former un tambour présentant une surface de révolution autour de l'axe X'-X'.
Le carter 1 de soufflante peut être mis en place en regard de la surface de révolution de ce tambour, comme il peut être vu sur la figure 4. Pour ce faire, le carter de soufflante 1 est mis en place autour de l'outillage 100 après assemblage de la vessie amont 103 et avant assemblage du flasque annuaire 16 séparant la jante amont 12 et la quatrième jante 11.
Ainsi, après mise en place du carter 1 autour du tambour de l'outillage 10, la surface interne du carter de soufflante 1 est en partie en regard des vessies aval 101, centrale 102 et amont 103 et des flasques 13, 14, 15, 16.
Les vessies 101, 102, 103 sont des vessies gonflables sous l'action d'un fluide sous pression, par exemple de l'air, chaque vessie étant reliée à des moyens d'ajustement 200 d'un fluide sous pression illustrés sur la figure 5. Les moyens d'ajustement 200 permettent d'appliquer une pression isostatique à travers les vessies 101, 102, 103 et donc de contrôler à l'aide du fluide sous pression le gonflement des vessies 101, 102, 103. Les vessies 101, 102, 103 sont interposées entre le carter 1 et le tambour de l'outillage 100. Les vessies 101, 102, 103 peuvent ainsi venir exercer une pression sur la surface interne du carter 1 lorsque celuici est mis en place autour de l'outillage 100. L'application d'une pression sur le carter 1 est symbolisée par les flèches non-numérotées de la figure 6 qui est un agrandissement de la zone C de la figure 5.
La disposition et le nombre de vessies présentes sur l'outillage 100 de mis en forme est ici donné à titre d'exemple illustratif, un nombre supérieur ou inférieur de vessies pouvant être mises en œuvre pour l'outillage 100. Le nombre de vessies peut varier, mais il demeure cependant important de disposer ces vessies en regard de zones nécessitant un profil cylindrique. Ces zones comprennent ici les zones latérales 35, 36 à partir desquelles s'étendent les brides 5, 6 afin de garantir leur bonne fixation à des pièces en amont et en aval de celles-ci et la zone intermédiaire 3 formant la zone de rétention car la surface interne 4 de cette zone est en regard du rotor de la turbomachine.
De manière générale, l'outillage 100 de mise en forme comprend au moins une vessie 101, 102,103 s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution de son tambour, c'est-à-dire s'étend sur une zone prédéterminée de la surface de révolution du tambour de l'outillage 100 selon l'axe X'-X' et selon une direction radiale perpendiculaire cet axe.
Dans les exemples illustrés, trois vessies 101, 102, 103 s'étendent radialement sur la totalité de la circonférence du tambour de l'outillage 100 et s'étendent en partie axialement sur la surface de révolution de ce tambour. Dans d'autres exemples non-illustrés une pluralité de vessies peut s'étendre radialement de manière à couvrir conjointement une partie ou la totalité de la circonférence de la surface de révolution du tambour de l'outillage, ou une vessie peut ne couvrir qu'une partie de la circonférence de cette surface tout en couvrant la totalité de la direction axiale de cette surface.
Avantageusement, l'outillage 100 de conformation peut avoir pour fonction de conférer à des zones prédéterminées de la surface interne du carter 1 de soufflante un profil cylindrique. A titre d'exemple sur les figures 1-6, l'outillage 100 a pour fonction de conférer un profil cylindrique aux surfaces internes 35-1, 36-1 des zones latérales 35, 36 à partir desquelles s'étendent les brides 5, 6 et à la surface interne 4 de la zone de rétention du carter 1. Le choix des zones prédéterminées du carter 1 est sélectionné grâce au positionnement des vessies 101, 102, 103 sur l'outillage 100 de conformation.
L'outillage 100 de conformation peut être utilisé pour différents cycles de vie du carter 1 de soufflante, par exemple au cours de sa fabrication ou au cours d'une réparation de celui-ci afin de corriger une ovalisation non-souhaitée de zones prédéterminées du carter 1, et conférer à ces zones un profil cylindrique.
La mise en forme du carter 1 est réalisée par la mise en place du carter autour de la surface de révolution du tambour de l'outillage 100, puis par une mise en étuve de cet outillage 100. Durant l'étape de mise en étuve, le carter 1 mis en place sur l'outillage 100 est chauffé à une température prédéterminée, cette température étant supérieure ou égale à la température de transition vitreuse du carter 1. Il devient ainsi possible, d'appliquer via l'outillage 100 une pression sur la surface interne du carter 1 de manière à déformer celui-ci. Il est entendu que le ou les matériaux choisis pour la réalisation de l'outillage 100 ne présentent pas de possibilité de déformation, notamment de la part des vessies, lorsqu'ils sont chauffés à la température prédéterminée de l'étuve. Les jantes et flasques de l'outillage peuvent par exemple être réalisés en métal (ex : acier, aluminium), résine ou plus généralement en tout matériau ne présentant pas de modification lorsque l'étuve chauffe le carter 1 et l'outillage 100 à la température prédéterminée.
Durant la mise en étuve du carter 1, une pression isostatique est appliquée à travers au moins une vessie 101, 102, 103. La vessie 101, 102, 103 exerce alors une pression sur une partie de la surface interne du carter 1 en regard de cette vessie, déformant la surface du carter 1 de manière à lui conférer un profil cylindrique. Cette pression est maintenue par la suite au moins jusqu'au refroidissement du carter 1 en dessous en de sa température de transition vitreuse. Une fois le carter refroidi, la surface interne du carter 1 en regard de la vessie 101, 102, 103 présente alors un profil sensiblement cylindrique.
Comme exposé précédemment la pression isostatique est contrôlée par des moyens d'ajustement 200 d'un fluide sous pression reliés aux différentes vessies 101, 102, 103 ces moyens permettant d'ajuster la pression appliquée au travers des différentes vessies. Ces moyens d'ajustements 200 peuvent être directement intégrés à l'outillage 100 de conformation ou sinon intégrés à l'étuve.
On met donc à profit une étape de mise en étuve du carter 1 pour corriger les différentes zones ovalisées non-souhaitées pour celui-ci. Une telle étape de mise en étuve est envisageable à différentes étapes du cycle de vie du carter 1, à titre d'exemple :
- au cours de la fabrication du carter 1. On met par exemple à profit une étape de collage d'un élément externe (ex : panneau acoustique, panneau de protection) nécessitant une mise en étuve du carter 1 pour corriger en même temps l'ovalisation de zones prédéterminées de celui-ci. La mise en forme du carter 1 au cours de cette étape s'avère particulière avantageuse car elle permet à la fois de corriger les différentes ovalisations cumulées du carter 1 résultant des étapes d'usinage successive de celui-ci (démoulage de la pièce moulée, perçages, collages précédemment réalisés) tout en minimisant la durée du processus de fabrication du carter 1. Dans un autre exemple, la mise en étuve du carter 1 peut être mise en œuvre en tant qu'étape indépendante, par exemple en tant que dernière étape de fabrication du carter 1,
- au cours d'une étape de réparation du carter 1. On met par exemple à profit une étape de réparation nécessitant de recoller un panneau externe sur le carter 1 via une mise en étuve pour corriger durant cette étape l'ovalisation de zones prédéterminées de celui-ci. Une fois encore, la mise en forme du carter 1 au cours de cette étape s'avère particulièrement avantageuse puisqu'elle permet à la fois la réparation et la correction d'éventuelles ovalisations du carter 1 résultant de son utilisation. Dans un autre exemple, la mise en étuve du carter 1 peut être mise en œuvre en tant qu'étape indépendante de réparation, dans le seul but de corriger l'ovalisation d'une ou plusieurs zones prédéterminées de la surface interne du carter 1.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de mise en forme d'un carter (1) de soufflante comprenant une surface interne, le procédé comprenant les étapes suivantes:
    - mise en place de la surface interne du carter (1) de soufflante autour d'une surface de révolution d'un tambour d'un outillage (100) de conformation,
    - interposition d'au moins une vessie (101, 102,103) gonflable sous l'action d'un fluide sous pression entre une partie de la surface interne du carter (1) et le tambour de l'outillage (100), la vessie (101, 102, 103) s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution du tambour,
    - mise en étuve de l'ensemble comprenant le carter (1), l'outillage (100) et ladite au moins une vessie (101, 102, 103) à une température prédéterminée,
    - durant la mise en étuve, application d'une pression isostatique à travers ladite au moins une vessie (101, 102, 103) de manière à conférer un profil cylindrique à la partie de la surface interne du carter (1) en regard de ladite au moins une vessie (101,102,103).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le carter (1) comprend un fût (2) s'étendant axialement entre deux brides (5, 6), le fût (2) comprenant une zone intermédiaire (3) située à distance des brides (5, 6) et deux zones latérales (35, 36) de part et d'autre de la zone intermédiaire (3), les brides (5, 6) s'étendant radialement à partir des zones latérales (35, 36), la zone intermédiaire (3) formant une zone de rétention du carter (1), la pression isostatique étant appliquée dans une vessie (102) disposée en regard d'une surface interne (4) de la zone de rétention.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel la pression isostatique est appliquée dans au moins une vessie (101, 103) disposée en regard d'une surface interne (35-1, 36-1) d'une des zones latérales (35, 36) du fût (2).
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l'étape de mise en étuve correspond à une étape de collage d'un élément externe sur le carter (1) de soufflante.
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel l'étape de mise en étuve est mise en œuvre au cours d'une réparation du carter (1) de soufflante.
  6. 6. Outillage (100) de conformation d'un carter (1) de soufflante comprenant une surface interne, cet outillage (100) comprenant un tambour présentant une surface de révolution et au moins une vessie (101, 102, 103) gonflable sous l'action d'un fluide sous pression s'étendant sur tout ou partie de la surface de révolution du tambour, la vessie (101, 102, 103) étant disposée de manière à être en regard d'une partie de la surface interne du carter (1) de soufflante lorsque celui-ci est mis en place autour de la surface de révolution, ladite au moins une vessie étant reliée à des moyens d'ajustement (200) d'un fluide sous pression configurés pour contrôler à l'aide du fluide sous pression le gonflement de la vessie (101, 102, 103) de manière à conférer à la partie de la surface interne du carter (1) de soufflante un profil cylindrique lorsque celui-ci est mis en place autour de la surface de révolution.
  7. 7. Outillage (100) selon la revendication 6, dans lequel le carter (1) comprend un fût (2) s'étendant axialement entre deux brides (5, 6), le fût (2) comprenant une zone intermédiaire (3) située à distance des brides (5, 6) et deux zones latérales (35, 36) de part et d'autre de la zone intermédiaire (3), les brides (5, 6) s'étendant radialement à partir des zones latérales (35, 36), la zone intermédiaire (3) formant une zone de rétention du carter (1) et pour lequel ladite au moins une vessie (102) est disposée de manière à être en regard d'une surface interne (4) de la zone de rétention lorsque le carter (1) est mis en place autour de la surface de révolution.
  8. 8. Outillage selon la revendication 7 pour lequel ladite au moins 5 une vessie (101, 103) est disposée de manière à être en regard d'une surface interne (35-1, 36-1) d'une des zones latérales (35, 36) du fût (2) lorsque le carter (1) est mis en place autour de la surface de révolution.
  9. 10 9. Outillage selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 dans lequel les moyens d'ajustement (200) d'un fluide sous pression sont intégrés à l'outillage (100).
    10. Etuve comprenant un outillage (100) de conformation selon
    15 l'une quelconque des revendications 6 à 8.
  10. 11. Etuve selon la revendication 10 dans lequel les moyens d'ajustement (200) d'un fluide sous pression sont intégrés à l'étuve.
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