FR3070421A1

FR3070421A1 - Pale pour turbomachine et son procede de fabrication

Info

Publication number: FR3070421A1
Application number: FR1757955A
Authority: FR
Inventors: Jacky Novi MARDJONO; Norman Bruno Andre JODET; Radu Mihalache; Romulus Petcu; Valentin Silivestru; Cristian Mihail Stanica; Lucia Raluca Voicu
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS; Institutul Nat De Cercetare Dezvoltare Turbomotoare Comoti
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS; Institutul Nat De Cercetare Dezvoltare Turbomotoare Comoti
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: FR3070421B1

Abstract

Procédé de fabrication d'une pale pour turbomachine, telle qu'une pale d'aube de guidage en sortie, comprenant les étapes suivantes : - disposer une première préforme de paroi, fibreuse, sur une première partie de moule (20) ; - placer au moins un noyau sur la première préforme de paroi ; - disposer une deuxième préforme de paroi (44), fibreuse, sur le noyau ; - assembler une deuxième partie de moule (22) à la première partie de moule (20) de façon à former un moule autour des première et deuxième préformes de paroi ; - appliquer un traitement de durcissement des première et deuxième préformes de paroi ; - enlever le noyau ; - disposer une structure de renfort entre la première préforme de paroi et la deuxième préforme de paroi (44).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] Le présent exposé concerne les pales de turbines à gaz, et plus particulièrement un procédé de fabrication d'une pale pour turbomachine, telle qu'une pale d'aube de guidage en sortie, ainsi qu'une telle pale. Une telle pale peut être employée dans une turbomachine d'aéronef.

ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE [0002] Dans des domaines tels que l'aéronautique, l'allègement des appareils est une préoccupation constante des constructeurs. Par exemple, dans les moteurs d'avion, il est connu de remplacer certaines aubes métalliques par des aubes en matériau composite, qui ont l'avantage d'être plus légères.

[0003] Cependant, les aubes composites rompent plus facilement que les aubes métalliques lorsqu'elles sont soumises à des déformations imposées. Or, les autorités de certification imposent aux moteurs de résister raisonnablement à certains incidents de dimensionnement tels que la perte d'une aube de soufflante ou l'ingestion d'un oiseau de taille moyenne. En particulier, ces incidents induisent des déplacements du carter du moteur qui sollicitent fortement les aubes de guidage en sortie (en anglais Outiet Guide Varies, ci-après OGV) situées dans la veine de refroidissement, juste en aval de la soufflante.

[0004] Ainsi, actuellement, il n'est pas possible de remplacer les OGV métalliques classiques par des aubes composites car ces dernières ne résisteraient pas suffisamment aux déplacements imposés survenant lors de ce type d'incidents.

[0005] Il existe donc un besoin pour un nouveau type d'aube de turbomachine.

PRÉSENTATION DE L'INVENTION [0006] A cet effet, le présent exposé concerne un procédé de fabrication d'une pale pour turbomachine, telle qu'une pale d'aube de guidage en sortie, comprenant les étapes suivantes :

- disposer une première préforme de paroi, fibreuse, sur une première partie de moule ;

- placer au moins un noyau sur la première préforme de paroi ;

- disposer une deuxième préforme de paroi, fibreuse, sur le noyau ;

- assembler une deuxième partie de moule à la première partie de moule de façon à former un moule autour des première et deuxième préformes de paroi ;

- appliquer un traitement de durcissement des première et deuxième préformes de paroi ;

- enlever le noyau ;

- disposer une structure de renfort entre la première préforme de paroi et la deuxième préforme de paroi.

[0007] Une aube de turbomachine comprend généralement un pied et une pale s'étendant à partir du pied, la pale étant la partie profilée de l'aube dont le rôle est essentiellement aérodynamique.

[0008] Une préforme de paroi est une préforme visant à former, à l'issue du procédé de fabrication, une paroi de la pale. Dans la suite, « la » ou « une » préforme de paroi désigne, selon le contexte, la première ou la deuxième préforme de paroi, ou plus généralement chacune des préformes de paroi.

[0009] La préforme de paroi, ou plus simplement préforme, est fibreuse en ce qu'elle comprend des fibres, par exemple sous forme d'une ou plusieurs nappes comprenant chacune un ou plusieurs plis superposés, un pli étant un assemblage bidimensionnel de fibres. La préforme peut être pré-imprégnée ou imprégnée postérieurement, de façon à former un matériau composite. La matrice dudit matériau, qui entoure les fibres, peut être en particulier une résine organique, polymère ou plastique. [0010] La première et la deuxième préforme peuvent avoir en commun une ou plusieurs nappes, lesdites nappes ayant alors une partie appartenant à la première préforme et une partie appartenant à la deuxième préforme.

[0011] Le noyau est un élément inséré entre les première et deuxième préformes et formant un contre-moule visant à définir la forme intérieure de la pale. Ainsi, la pale formée est, après avoir enlevé le noyau, au moins en partie creuse. Le noyau peut être un noyau de forme fixe ou un noyau de forme adaptable, par exemple gonflable, ce qui permet d'exercer sur l'intérieur de la pale une pression déterminée.

[0012] L'intersection entre la première préforme de paroi et la deuxième préforme de paroi peut former le bord d'attaque et/ou le bord de fuite de la pale. La structure de renfort peut être disposée à distance du bord d'attaque et/ou du bord de fuite.

[0013] La structure de renfort peut être disposée sur la première préforme de paroi en même temps que le noyau, auquel cas la structure de renfort définit, conjointement avec le noyau, la forme interne de la pale. Alternativement, la structure de renfort peut être insérée entre la première préforme de paroi et la deuxième préforme de paroi après avoir enlevé le noyau, auquel cas la structure de renfort peut être insérée dans l'espace laissé libre par le noyau. Le noyau peut être retiré ou détruit sur place.

[0014] Le traitement de durcissement peut comprendre un traitement thermique, typiquement une montée en température. Par exemple, lorsque les préformes sont pré-imprégnées, un tel traitement thermique permet de fluidifier le matériau dont les fibres sont préimprégnées, de façon à lui faire former une matrice autour desdites fibres, puis à le cuire jusqu'à le faire durcir. Selon un autre exemple, notamment lorsque les préformes ne sont pas pré-imprégnées, le traitement de durcissement peut comprendre l'injection d'une matrice autour des fibres, le durcissement de la matrice permettant ensuite de maintenir la forme des fibres, donc de durcir la préforme.

[0015] La pale ainsi formée est, du fait de sa nature composite et de sa géométrie au moins en partie creuse, particulièrement légère, ce qui permet de réduire la consommation du moteur et ses émissions polluantes. En outre, la structure de renfort assure une flexibilité longitudinale de la pale et lui permet de résister suffisamment aux déplacements imposés survenant lors des incidents de dimensionnement, en particulier la perte d'une aube de soufflante. De plus, ce procédé peut être mis en œuvre à l'aide d'un autoclave, ce qui permet non seulement de réaliser une pale dont les constituants présentent une forte densité et une haute compacité et sont optimisés en ce qui concerne l'orientation des fibres, mais aussi de réaliser simultanément une série de plusieurs pales au sein d'un même cycle de production.

[0016] Dans certains modes de réalisation, le procédé de fabrication comprend l'insertion d'un raidisseur de bord d'attaque et/ou d'un raidisseur de bord de fuite avant d'appliquer le traitement de durcissement. Dans la suite, « le » ou « un » raidisseur désigne, selon le contexte, le raidisseur de bord d'attaque ou le raidisseur de bord de fuite, ou plus généralement chacun de ces raidisseurs. Le raidisseur peut être situé à l'intersection entre la première préforme et la deuxième préforme. Le raidisseur vise à rigidifier, respectivement, le bord d'attaque et/ou le bord de fuite de la pale. Plus précisément, grâce au raidisseur, les fréquences propres de la pale peuvent être éloignées du domaine critique de fréquences qui sont sollicitées lors des incidents de dimensionnement.

[0017] Dans certains modes de réalisation, le raidisseur de bord d'attaque et/ou le raidisseur de bord de fuite comprend, avant d'appliquer le traitement de durcissement, une préforme fibreuse enroulée. La préforme fibreuse peut être enroulée autour d'un support ou sur ellemême. La préforme fibreuse peut, par exemple, former un tube avant l'application du traitement de durcissement. La préforme fibreuse peut comprendre une ou plusieurs nappes, en particulier une nappe monocouche comprenant un unique pli. La préforme fibreuse peut être pré-imprégnée, éventuellement de la même matrice que les préformes de paroi. Le raidisseur peut en outre changer de forme au cours du traitement de durcissement.

[0018] Dans certains modes de réalisation, la structure de renfort est disposée entre la première préforme de paroi et la deuxième préforme de paroi après l'application du traitement de durcissement, et on applique un deuxième traitement de durcissement pour durcir la structure de renfort. Dans ces modes de réalisation, le traitement de durcissement (premier traitement de durcissement) vise essentiellement à durcir les première et deuxième préformes de paroi. La structure de renfort est insérée entre lesdites préformes de paroi après cela, et est durcie à son tour au moyen du deuxième traitement de durcissement. Ces modes de réalisation permettent d'effectuer le premier traitement de durcissement plus simplement, sans devoir prendre en compte la structure de renfort.

[0019] Dans certains modes de réalisation, avant que la structure de renfort ne soit soumise à un quelconque des traitements de durcissement, la structure de renfort comprend une préforme fibreuse enroulée. La préforme fibreuse peut être enroulée autour d'un support ou sur ellemême. La préforme fibreuse peut, par exemple, former un tube avant d'appliquer le traitement de durcissement. La préforme peut comprendre une ou plusieurs nappes, en particulier une nappe monocouche comprenant un unique pli. La structure de renfort peut comprendre plusieurs préformes fibreuses, en particulier un ou plusieurs tels tubes, éventuellement assemblés les uns aux autres. Selon un exemple, la structure de renfort peut comprendre au moins trois tubes formant une structure en H, par exemple s'étendant longitudinalement dans la pale. La structure de renfort peut changer de forme au cours du traitement de durcissement qu'elle subit.

[0020] Dans certains modes de réalisation, après que la structure de renfort a été soumise à un quelconque des traitements de durcissement, la structure de renfort est en contact avec une première paroi formée à partir de la première préforme de paroi et/ou une deuxième paroi formée à partir de la deuxième préforme de paroi. On comprend que ledit traitement de durcissement a lieu alors que la structure de renfort est disposée entre la première et la deuxième paroi, de façon à créer une liaison entre la structure de renfort et au moins l'une des préformes de paroi, en particulier via l'interpénétration des matrices.

[0021] Dans certains modes de réalisation, la première préforme de paroi comprend une première partie d'une nappe de fibres, la deuxième préforme de paroi comprend une deuxième partie de la même nappe de fibres, ladite nappe formant, à l'intersection entre les première et deuxième préformes de paroi, le bord d'attaque ou le bord de fuite de la pale. Il y a ainsi une continuité structurelle entre les première et deuxième préformes de paroi, ce qui améliore la tenue de la pale. En outre, le bord d'attaque et le bord de fuite, qui sont des zones plus sollicitées, sont particulièrement renforcées.

[0022] Dans certains modes de réalisation, la première préforme de paroi et/ou la deuxième préforme de paroi comprend une pluralité de nappes de fibres se chevauchant mutuellement. La pluralité de nappes permet de renforcer les parties de la pale les plus sollicitées tout en allégeant les moins sollicitées, et de faciliter la fabrication des nappes. Grâce au fait que les nappes se chevauchent, les contraintes sont convenablement transmises à l'intérieur de la préforme de paroi concernée.

[0023] Le présent exposé concerne également une pale composite pour turbomachine, telle qu'une pale d'aube de guidage en sortie, comprenant une première paroi ayant un renfort fibreux, une deuxième paroi ayant un renfort fibreux, et une structure de renfort disposée entre la première paroi et la deuxième paroi. La pale peut être réalisée à l'aide du procédé précédemment décrit et avoir l'une ou plusieurs des propriétés précédemment décrites.

[0024] Dans certains modes de réalisation, la pale comprend un raidisseur de bord d'attaque et/ou un raidisseur de bord de fuite, à l'intersection entre la première paroi et la deuxième paroi.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0025] L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 représente un raidisseur vu en coupe, selon un mode de réalisation ;

- les figures 2A à 2D représentent de manière schématique la fabrication d'une structure de renfort selon un mode de réalisation ;

- les figures 3A à 3D illustrent, de manière schématique et en coupe transversale, des étapes d'un procédé de fabrication d'une pale selon un mode de réalisation ;

- la figure 4 illustre, en perspective et de manière schématique, une pale selon un mode de réalisation ;

- la figure 5 est une vue en coupe selon le plan V-V de la figure 4.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION [0026] Un mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'une pale pour turbomachine va être décrit en référence aux figures 1 à 5.

[0027] De manière optionnelle, en vue dudit procédé, on peut fournir au moins un raidisseur, en particulier un raidisseur de bord d'attaque 10. Un exemple d'un tel raidisseur est représenté, en coupe transversale, sur la figure 1. Dans ce mode de réalisation, le raidisseur 10 comprend une préforme fibreuse 12 enroulée sur elle-même, de façon à former un tube. La préforme fibreuse 12 comprend, dans ce mode de réalisation, une unique nappe monocouche de fibres, c'est-à-dire ici un unique pli bidimensionnel. Les fibres peuvent être des fibres de carbone. Le pli est de préférence un pli tissé. La préforme fibreuse 12 peut être pré-imprégnée, par exemple d'une matrice en résine polymère, par exemple en résine époxy, polyester, bismaléimide, polyimide, etc. La longueur du raidisseur 10 peut être sensiblement égale à la longueur souhaitée pour la pale à fabriquer.

[0028] Par ailleurs, en vue dudit procédé de fabrication d'une pale, on fournit une structure de renfort. La fabrication d'une structure de renfort selon un mode de réalisation est illustrée schématiquement sur les figures 2A à 2D.

[0029] Dans ce mode de réalisation, la structure de renfort 18 comprend une armature 14, par exemple du type représenté sur la figure 2A. Dans cet exemple, l'armature 14 comprend deux paires de montants 14a, les paires de montants 14a étant reliées entre elles, ici transversalement, par deux paires de traverses 14b. Au sein de chaque paire, les montants 14a (respectivement les traverses 14b) sont adjacents. Les paires de montants 14a sont ici parallèles entre elles. Chaque paire pourrait être remplacée par un unique montant ou une unique traverse, respectivement, ou davantage de montants et de traverses, respectivement. En tout état de cause, dans ce mode de réalisation, l'armature 14 est en forme générale de H. La structure en H rend l'armature 14 résistante à des déformations dites « dans le plan », notamment aux efforts de compression, traction ou flexion dans le plan défini par le H, et relativement peu résistante à des déformations dites « hors plan », notamment aux efforts de torsion ou flexion qui tendent à faire sortir l'armature 14 de son plan d'origine. Ainsi, même lorsque la pale présente une forme vrillée, l'armature 14 peut être disposée dans la pale sans effort particulier.

[0030] L'armature 14 est formée elle-même d'un matériau composite, par exemple sous forme d'une ou plusieurs nappes comprenant chacune un pli enroulé, voire plusieurs plis superposés et enroulés. La structure et/ou la composition de l'armature 14 peut être celle des matériaux composites déjà mentionnés. A cet état, l'armature 14 est rigide, ce qui peut résulter par exemple de traitements ou cuissons 10 préalables. La longueur de l'armature 14, en particulier des montants 14a, peut être sensiblement égale à la longueur souhaitée pour la pale à fabriquer, à l'état final. Toutefois, pour faciliter l'insertion de la structure de renfort 18 dans le cas où la pale est préalablement formée, il peut être préférable de prévoir une longueur d'armature 14 au moins deux fois 15 supérieure à la longueur de la pale ; de cette façon, les montants 14a peuvent être insérés dans la pale jusqu'à ce qu'ils dépassent de l'autre côté, puis tirés pour permettre l'insertion de la partie utile de la structure de renfort 18, les parties excédentaires étant in fine retirées. En effet, les inventeurs ont constaté expérimentalement que le fait de disposer la 20 structure de renfort 18 par traction et non par poussée endommageait moins ladite structure.

[0031] Comme illustré sur la figure 2B, la structure de renfort 18 comprend au moins une préforme fibreuse 16 enroulée autour de l'armature 14, en particulier enroulée autour de chaque montant 14a et de 25 chaque traverse 14b. La structure de renfort 18 peut comprendre autant de préformes fibreuses que de montants 14a et de traverses 14b. La préforme fibreuse 16 comprend, dans ce mode de réalisation, une unique nappe monocouche de fibres, c'est-à-dire aussi un unique pli. Les fibres peuvent être des fibres de carbone. Le pli est de préférence un pli tissé.

La préforme fibreuse 16 peut être pré-imprégnée, par exemple d'une matrice en résine polymère.

[0032] L'enroulement d'au moins une préforme fibreuse 16 autour de l'armature 14 permet d'obtenir la structure de renfort 18 illustrée en vue de face sur la figure 2C et, en coupe selon le plan IID-IID, sur la figure 2D.

[0033] Les étapes d'un procédé de fabrication d'une pale selon un mode de réalisation sont maintenant plus particulièrement détaillées en référence aux figures 3A à 3D.

[0034] Comme on peut le voir sur la figure 3A, on fournit une première partie de moule 20, sur laquelle on dispose une première préforme de paroi 30. Au besoin, la première partie de moule 20 peut être préalablement lubrifiée. La première préforme de paroi 30 est une préforme fibreuse. Dans ce mode de réalisation, la première préforme de paroi 30 vise à former la paroi d'extrados 30' de la pale. La première préforme de paroi 30 comprend une nappe de fibres d'extrados 32. La nappe de fibres d'extrados 32 peut être une nappe pré-imprégnée comprenant des fibres, par exemple des fibres de carbone, enduites d'une matrice, par exemple une résine polymère.

[0035] Avant la nappe de fibres d'extrados 32 ou, comme illustré sur la figure 3A, après, on dispose également une nappe de fibres de bord d'attaque 34 et une nappe de fibres de bord de fuite 36 du côté de bord d'attaque et de bord de fuite de la première partie de moule 20. Les nappes de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36, peuvent être de composition et de structure identique ou similaire à la nappe de fibres d'extrados 32. En outre, comme il ressort de la figure 3A, les nappes de fibres d'extrados 32 et de bord d'attaque 34 se chevauchent. De manière indépendante, les nappes de fibres d'extrados 32 et de bord de fuite 36 se chevauchent également. Les zones de chevauchement améliorent localement la résistance de la pale et la continuité entre les nappes.

[0036] Ainsi, la première préforme de paroi 30 comprend, outre la nappe de fibres d'extrados 32, une première partie de la nappe de fibres de bord d'attaque 34 et une première partie de la nappe de fibres de bord de fuite 36. Comme illustré sur la figure 3A, une deuxième partie desdites nappes dépasse de l'empreinte de la pale dans la première partie de moule 20.

[0037] Un exemple de structure pour la première préforme de paroi 30 est représenté sur le détail de la figure 3A. Dans cet exemple, la nappe de fibres d'extrados 32 comprend quatre plis, ici réalisés chacun selon un tissage bidirectionnel de type serge (en anglais « twill ») et dont l'orientation est alternativement décalée de 45° d'un pli à l'autre, comme il ressort de l'alternance de tracé sur le détail de la figure 3A. Indépendamment, dans cet exemple, la nappe de fibres de bord d'attaque 34 et la nappe de fibres de bord de fuite 36 sont identiques dans leur structure. En l'espèce, ces nappes 34, 36 comprennent chacune quatre plis, plus précisément deux plis de type serge, d'orientation décalée de 45°, encadrant deux plis unidirectionnels. La nappe de fibres d'extrados 32 et les nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 se chevauchent de sorte que le pli de type serge des nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 soit en contact avec un pli de type serge de la nappe de fibres d'extrados 32 ayant une orientation différente. Toutefois, d'autres structures peuvent être employées.

[0038] Pour améliorer la précision et la répétabilité du procédé, la première préforme de paroi 30 et/ou chacune des nappes qui la composent peut être positionnée sur la première partie de moule 20 conformément à des repères ou marques préalablement prévus sur la première partie de moule 20.

[0039] On place ensuite un noyau 40 sur la première préforme de paroi 30. Le noyau 40 est destiné à donner à la pale sa forme intérieure. Comme indiqué précédemment, le noyau peut être un noyau gonflable apte à exercer une contre-pression déterminée sur l'intérieur de la pale lors de sa fabrication. Le noyau 40 peut être gonflé à l'aide d'un fluide quelconque, typiquement de l'air, de l'eau ou de l'huile. A ce stade, le noyau 40 est de préférence déjà conformé (par exemple gonflé) sensiblement dans la forme qui sera la sienne lors du traitement de durcissement, de façon à éviter qu'un changement de forme ultérieur ne déplace les nappes de fibres.

[0040] Pour faciliter son retrait, le noyau 40 peut être lubrifié ou, comme illustré sur la figure 3B, muni d'un film anti-adhérent 38. Comme on peut le voir sur les figures 3B et 3C, le film anti-adhérent est, dans cet exemple, posé à plat sous le noyau 40 puis ultérieurement replié sur le noyau 40, après que le noyau 40 a été mis en place sur la première préforme de paroi 30. Il est toutefois possible d'entourer le noyau 40 avec le film anti-adhérent 38 au préalable, avant de disposer le noyau 40 sur la première préforme de paroi 30.

[0041] Le cas échéant, un raidisseur de bord d'attaque 10 et/ou un raidisseur de bord de fuite 10', notamment tels que décrits précédemment, peuvent être disposés sur la première préforme de paroi 30, respectivement au bord d'attaque et au bord de fuite. Plus précisément, le raidisseur de bord d'attaque 10 est disposé sur la nappe de fibres de bord d'attaque 34 et le raidisseur de bord de fuite 10' sur la nappe de fibres de bord de fuite 36. Le raidisseur de bord de fuite 10' peut être analogue ou identique au raidisseur de bord d'attaque 10, et avoir tout ou partie des propriétés détaillées à propos du raidisseur de bord d'attaque 10.

[0042] Les raidisseurs 10, 10' peuvent être disposés sur la première préforme de paroi avant, simultanément ou après le noyau 40. Dans le présent mode de réalisation, du fait de la présence du film anti-adhérent 38, il est plus simple de disposer d'abord les raidisseurs 10, 10', puis le film anti-adhérent 38, et enfin le noyau 40, comme le montre la figure 3B.

[0043] Ensuite, comme indiqué précédemment et comme illustré sur la figure 3C, le film anti-adhérent est replié sur le noyau 40. Comme il ressort de la figure 3C, le film anti-adhérent 38 entoure le noyau 40.

[0044] On dispose ensuite une deuxième préforme de paroi 44 sur le noyau 40. La première préforme de paroi 44 est une préforme fibreuse. Dans ce mode de réalisation, la deuxième préforme de paroi 44 vise à former la paroi d'intrados 44' de la pale.

[0045] Dans ce mode de réalisation, la deuxième préforme de paroi 44 comprend une deuxième partie des nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36, précitées. Ainsi, le fait de disposer une deuxième préforme de paroi 44 sur le noyau 40 comprend le fait de replier les deuxièmes parties des nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36, qui dépassaient de l'empreinte de la pale sur la première partie de moule 20, sur le noyau 40. Comme on peut le voir sur la figure 3C, les nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 sont repliées, respectivement, autour des raidisseurs de bord d'attaque et de bord de fuite 10,10'.

[0046] Ainsi, les nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 forment, à l'intersection entre les première et deuxième préformes de paroi 30, 44, respectivement le bord d'attaque et le bord de fuite de la pale.

[0047] A nouveau, par souci de précision et de répétabilité du procédé, on peut s'assurer que les nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 sont repliées au niveau de repères ou marques préalablement prévus sur la première partie de moule 20.

[0048] En outre, notamment dans le cas où les deuxièmes parties des nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 ne sont pas en contact l'une avec l'autre, la deuxième préforme de paroi 44 peut comprendre une nappe de fibres d'intrados 42. La nappe de fibres d'intrados 42 peut être de composition et de structure identique ou similaire à la nappe de fibres d'extrados 32. La nappe de fibres d'intrados 42 peut être disposée entre le noyau 40 et les deuxièmes parties des nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36 ou, comme illustré sur la figure 3D, à l'extérieur des nappes de fibres de bord d'attaque et de bord de fuite 34, 36.

[0049] Des marques, repères et/ou gabarit peuvent être utilisés pour assurer le positionnement correct de la nappe de fibres d'intrados 42. [0050] Les composites fibreux sont généralement anisotropes. Ainsi, dans les étapes précédemment décrites, l'orientation des nappes de fibres et/ou des préformes peut être choisie de sorte que lesdites nappes et/ou préformes présentent une résistance accrue dans les directions qui sont calculées ou connues comme étant les plus sollicitées mécaniquement. Par exemple, des fibres peuvent être orientées parallèlement aux efforts maximaux. Les nappes et/ou préformes peuvent alors être fabriquées ou découpées selon la forme souhaitée, compte tenu de leurs orientations respectives déterminées.

[0051] Comme illustré sur la figure 3D, on assemble une deuxième partie de moule 22 à la première partie de moule 20 de façon à former un moule autour des première et deuxième préformes de paroi 30, 44. Au besoin, la deuxième partie de moule 22 peut être préalablement lubrifiée. On procède ensuite à un traitement de durcissement des première et deuxième préformes de paroi 30, 44, en l'espèce à l'aide d'un autoclave. Comme indiqué précédemment, ce traitement de durcissement peut être un traitement de cuisson de la matrice des préformes pré-imprégnées ou, lorsque les préformes ne sont pas pré-imprégnées, un traitement d'injection.

[0052] Une fois le traitement de durcissement réalisé, on enlève le noyau 40. Dans le cas d'un noyau gonflable, cela peut être fait en dégonflant et retirant le noyau 40 et, le cas échéant, le film anti-adhérent 38. Alternativement, en particulier pour d'autres types de noyaux, le noyau peut être détruit sur place de façon connue en soi, notamment au moyen d'un traitement chimique.

[0053] On dispose alors la structure de renfort 18 précédemment décrite dans la pale creuse ainsi obtenue, plus précisément entre la 5 première préforme de paroi 30 et la deuxième préforme de paroi 44. La position de la structure de renfort 18 peut être vérifiée à l'aide de repères ou d'un gabarit.

[0054] On applique un deuxième traitement de durcissement pour durcir la structure de renfort 18. Le deuxième traitement de durcissement 10 peut être analogue au premier traitement de durcissement.

[0055] La pale obtenue est représentée schématiquement, en perspective, sur la figure 4. Comme le montre cette figure, la pale est une pale composite comprenant une première paroi 30' (paroi d'extrados) ayant un renfort fibreux, obtenue à partir de la première préforme de 15 paroi 30, une deuxième paroi 44' (paroi d'intrados) ayant un renfort fibreux, obtenue à partir de la deuxième préforme de paroi 44, et une structure de renfort 18 disposée entre la première paroi 30' et la deuxième paroi 44'.

[0056] En outre, dans ce mode de réalisation, la pale comprend un 20 raidisseur de bord d'attaque 10 et un raidisseur de bord de fuite 10', à l'intersection entre la première paroi 30' et la deuxième paroi 44'. Comme on peut le voir sur la figure 4, le raidisseur de bord d'attaque 10 et le raidisseur de bord de fuite 10' ne sont plus de forme circulaire mais de forme arquée. Cette déformation est due à la pression du moule et à la 25 contre-pression appliquée par le noyau 40 lors du premier traitement de durcissement.

[0057] La figure 5 montre, en coupe transversale, la structure de renfort 18 intégrée entre la première et la deuxième paroi 30', 44'. Comme on peut le voir sur cette figure, après que la structure de renfort 30 18 a été soumise à un quelconque des traitements de durcissement, en l'occurrence le deuxième traitement de durcissement, la structure de renfort 18 est en contact avec la première paroi 30' et/ou la deuxième paroi 44', en l'espèce avec ces deux parois. En effet, outre le fait de durcir la structure de renfort 18, le deuxième traitement de durcissement peut permettre de lier la matrice de la structure de renfort 18 à la matrice de la première préforme de paroi 30 et/ou de la deuxième préforme de paroi 44. En outre, à l'instar des raidisseurs 10,10', on constate un changement de forme de la structure de renfort 18, en particulier de la préforme fibreuse 16, pour s'adapter à l'espace disponible à l'intérieur de la pale. [0058] Alternativement, il serait possible, éventuellement en utilisant plusieurs noyaux, de disposer la structure de renfort 18 entre les première et la deuxième préformes de paroi 30, 44 en même temps que le ou les noyaux, à l'étape représentée sur la figure 3B. Dans ces modes de réalisation, un seul traitement de durcissement peut être nécessaire, la structure de renfort 18 étant durcie et liée à la pale en même temps que la pale elle-même est durcie.

[0059] Bien qu'un mode de réalisation ait été détaillé en suivant un ordre particulier dans les étapes, un procédé de fabrication d'une pale tel que défini par les revendications peut être mis en œuvre selon un ordre différent, étant entendu qu'il est possible de modifier l'ordre des étapes selon toutes les combinaisons techniquement réalisables.

[0060] Le mode de réalisation décrit comprend des fibres de carbone dans différentes parties de la pale. Cependant, pour une ou plusieurs parties de la pale, indépendamment des autres parties, les fibres peuvent être des fibres de verre, d'aramide, de bore, de polyéthylène, des fibres céramiques, etc.

[0061] Le mode de réalisation décrit comprend une matrice polymère, en particulier de type époxy. Cependant, pour une ou plusieurs parties de la pale, indépendamment des autres parties, d'autres matériaux peuvent être utilisés pour la matrice, par exemple des polymères thermodurcissables, tels que le polyester, bismaléimide, polyimide, etc., ou des polymères thermoplastiques tels que le polycarbonate, etc.

[0062] Plus généralement, bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, des 5 modifications peuvent être apportées à ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins 10 doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims

1. Procédé de fabrication d'une pale pour turbomachine, telle qu'une pale d'aube de guidage en sortie, comprenant les étapes suivantes :

- disposer une première préforme de paroi (30), fibreuse, sur une première partie de moule (20) ;

- placer au moins un noyau (40) sur la première préforme de paroi (30);

- disposer une deuxième préforme de paroi (44), fibreuse, sur le noyau (40) ;

- assembler une deuxième partie de moule (22) à la première partie de moule (20) de façon à former un moule autour des première et deuxième préformes de paroi (30, 44) ;

- appliquer un traitement de durcissement des première et deuxième préformes de paroi (30, 44) ;

- enlever le noyau (40) ;

- disposer une structure de renfort (18) entre la première préforme de paroi (30) et la deuxième préforme de paroi (44),

2. Procédé de fabrication d'une pale selon la revendication 1, comprenant l'insertion d'un raidisseur de bord d'attaque (10) et/ou d'un raidisseur de bord de fuite (10Q avant d'appliquer le traitement de durcissement.

3. Procédé de fabrication d'une pale selon la revendication 2, dans lequel le raidisseur de bord d'attaque (10) et/ou le raidisseur de bord de fuite (10Q comprend, avant d'appliquer le traitement de durcissement, une préforme fibreuse (12) enroulée.

4. Procédé de fabrication d'une pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la structure de renfort (18) est disposée entre la première préforme de paroi (30) et la deuxième préforme de paroi (44) après l'application du traitement de durcissement, et on applique un deuxième traitement de durcissement pour durcir la structure de renfort (18).

5. Procédé de fabrication d'une pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, avant que la structure de renfort (18) ne soit soumise à un quelconque des traitements de durcissement, la structure de renfort (18) comprend une préforme fibreuse (16) enroulée.

6. Procédé de fabrication d'une pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, après que la structure de renfort (18) a été soumise à un quelconque des traitements de durcissement, la structure de renfort (18) est en contact avec une première paroi (30⁷) formée à partir de la première préforme de paroi (30) et/ou une deuxième paroi (449 formée à partir de la deuxième préforme de paroi (44).

7. Procédé de fabrication d'une pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la première préforme de paroi (30) comprend une première partie d'une nappe de fibres (34, 36), la deuxième préforme de paroi (44) comprend une deuxième partie de la même nappe de fibres (34, 36), ladite nappe (34, 36) formant, à l'intersection entre les première et deuxième préformes de paroi (30, 44), le bord d'attaque ou le bord de fuite de la pale.

8. Procédé de fabrication d'une pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la première préforme de paroi (30) et/ou la deuxième préforme de paroi (44) comprend une pluralité de nappes de fibres (32, 34, 36, 42) se chevauchant mutuellement.

9. Pale composite pour turbomachine, telle qu'une pale d'aube de

5 guidage en sortie, comprenant une première paroi (309 ayant un renfort fibreux, une deuxième paroi (44⁷) ayant un renfort fibreux, et une structure de renfort (18) disposée entre la première paroi (30') et la deuxième paroi (44⁷).

10 10. Pale composite pour turbomachine selon la revendication 9, comprenant un raidisseur de bord d'attaque (10) et/ou un raidisseur de bord de fuite (10⁷), à l'intersection entre la première paroi (30⁷) et la deuxième paroi (44⁷).