FR3074445A1 - METHOD FOR INTEGRATED ADDITIVE MANUFACTURE OF A COATING ON A TURBOMACHINE CARTER - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication additive in situ de revêtement consistant à déposer sur une surface interne d'un carter de turbomachine un filament d'un matériau abradable selon une trajectoire de dépôt prédéfinie afin de créer un échafaudage tridimensionnel de filaments formant entre eux un réseau ordonné de canaux, procédé dans lequel un système de dépôt de matière filamentaire est positionné à une position et une distance déterminée de la surface interne du carter ; une première couche du revêtement est déposée sur 360° ; une rotation du système de dépôt de matière filamentaire est effectuée d'un premier angle déterminé et le système de dépôt de matière filamentaire est positionné à une position et une distance déterminée de la couche déposée; une deuxième couche du revêtement est déposée sur la première couche du revêtement, sur un secteur du carter ; un déplacement est effectué d'un écart angulaire déterminé correspondant au premier secteur déjà couvert puis pour les secteurs suivants jusqu'à couvrir 360° ; et après avoir effectué une rotation du système de dépôt de matière filamentaire d'un deuxième angle déterminé, le processus est repris pour les couches suivantes jusqu'à obtenir une épaisseur de revêtement souhaitée.A method of in situ additive coating manufacturing comprising depositing on a inner surface of a turbomachine casing a filament of an abradable material along a predefined deposition path to create a three-dimensional scaffold of filaments forming an ordered network of channels therebetween a method in which a filament material deposition system is positioned at a position and a determined distance from the inner surface of the casing; a first layer of the coating is deposited over 360 °; a rotation of the filamentary material deposition system is performed at a first determined angle and the filamentary material deposition system is positioned at a position and a determined distance from the deposited layer; a second layer of the coating is deposited on the first layer of the coating, on a sector of the housing; a displacement is made of a determined angular difference corresponding to the first sector already covered then for the following sectors up to cover 360 °; and after rotating the filamentary material deposition system by a determined second angle, the process is resumed for subsequent layers until a desired coating thickness is achieved.
Description
Arrière-plan de l'inventionInvention background
La présente invention se rapporte au domaine général de la fabrication de pièces en matériau polymère, notamment thermodurcissable, de pièces métalliques, en alliage métallique ou en céramique par fabrication additive et elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, la fabrication de revêtements abradables présentant des fonctionnalités acoustiques, notamment pour carter de soufflante.The present invention relates to the general field of the manufacture of parts made of polymer material, in particular thermosetting, of metal parts, of metal alloy or of ceramic by additive manufacturing and it relates more particularly, but not exclusively, to the manufacture of abradable coatings having acoustic functions, in particular for fan casing.
Le contrôle des nuisances sonores dues aux avions aux alentours des aéroports est devenu en enjeu de santé public. Des normes et règlements de plus en plus sévères sont imposés aux fabricants d'avions et aux gestionnaires d'aéroports. Par conséquent, construire un avion silencieux est devenu au fil des années un argument de vente marquant. Actuellement, le bruit généré par les moteurs d'avions est atténué par des revêtements acoustiques à réaction localisée qui permettent de diminuer l'intensité sonore du moteur sur un ou deux octaves sur le principe des résonateurs de Helmholtz, ces revêtements se présentant classiquement sous la forme de panneaux composites composés d'une plaque rigide associée à une âme nid d'abeille recouvert d'une peau perforée et disposés au niveau de la nacelle ou des conduits de propagation amont et aval. Toutefois, dans les moteurs de nouvelle génération (par exemple dans les turbosoufflantes), les zones disponibles pour les revêtements acoustiques sont amenées à se réduire considérablement comme dans la technologie UHBR (Ultra-High-BypassRatio). De plus, ces zones de carters en matériau composite sont susceptibles de présenter des défauts de forme qu'il convient de rattraper par une opération additionnelle d'usinage avant la mise en place du revêtement.The control of noise pollution caused by airplanes around airports has become a public health issue. Increasingly stringent standards and regulations are being imposed on aircraft manufacturers and airport managers. Therefore, building a silent aircraft has become a selling point over the years. Currently, the noise generated by aircraft engines is attenuated by acoustic coatings with localized reaction which make it possible to reduce the sound intensity of the engine over one or two octaves on the principle of Helmholtz resonators, these coatings conventionally occurring under the form of composite panels composed of a rigid plate associated with a honeycomb core covered with a perforated skin and arranged at the level of the nacelle or the upstream and downstream propagation conduits. However, in new generation engines (for example in turbofans), the areas available for acoustic coatings are reduced considerably as in UHBR (Ultra-High-BypassRatio) technology. In addition, these zones of casings made of composite material are liable to have shape defects which should be remedied by an additional machining operation before the coating is put in place.
Il est donc important de proposer des nouveaux procédés et/ou de nouveaux matériaux (notamment des matériaux poreux) permettant d'éliminer ou de réduire de façon significative le niveau de bruit produit généré par les moteurs d'avion surtout dans les phases de décollage et d'atterrissage et sur une gamme fréquentielle plus large qu'actuellement incluant les basses fréquences tout en conservant les performances du moteur. C'est la raison pour laquelle on cherche aujourd'hui de nouvelles technologies de réduction de bruit pour diminuer cette nuisance ainsi que de nouvelles surfaces de traitements acoustiques et ceci avec un impact minimal sur les autres fonctionnalités du moteur comme la consommation spécifique de carburant qui constitue un avantage commercial important.It is therefore important to propose new processes and / or new materials (in particular porous materials) making it possible to eliminate or significantly reduce the level of noise produced by aircraft engines, especially during the takeoff phases and landing and over a wider frequency range than currently including low frequencies while maintaining engine performance. This is the reason why we are looking today for new noise reduction technologies to reduce this nuisance as well as new acoustic treatment surfaces and this with minimal impact on other engine functions such as specific fuel consumption which constitutes an important commercial advantage.
Or, au sein des moteurs d'avion, le bruit issu de la soufflante est un des premiers contributeurs aux nuisances sonores favorisés par l'augmentation du taux de dilution que recherchent ces nouvelles générations d'avions.However, within aircraft engines, noise from the fan is one of the first contributors to noise pollution, favored by the increased dilution rate sought by these new generations of aircraft.
Par ailleurs, il est aujourd'hui courant et avantageux d'avoir recours à des procédés de fabrication additive en lieu et place des procédés traditionnels de fonderie, de forge ou d'usinage dans la masse pour réaliser facilement, rapidement et à moindre coût des pièces tridimensionnelles complexes. Le domaine aéronautique se prête d'ailleurs particulièrement bien à l'utilisation de ces procédés. Parmi ceux-ci, on peut citer par exemple le procédé de dépôt énergétique direct par fil (Wire Beam Déposition).In addition, it is now common and advantageous to use additive manufacturing processes instead of traditional foundry, forging or mass machining processes to easily, quickly and inexpensively produce complex three-dimensional parts. The aeronautical field also lends itself particularly well to the use of these processes. Among these, there may be mentioned for example the process of direct energy deposition by wire (Wire Beam Deposition).
Objet et résumé de l'inventionSubject and summary of the invention
La présente invention vise à proposer une méthode de mise en forme d'un nouveau matériau abradable, permettant en outre de réduire de manière significative le bruit généré par les turboréacteurs d'avion et notamment celui généré par l'ensemble soufflante-OGV. Un but de l'invention est également de rattraper les défauts de forme résultant de la nature composite du substrat sur lequel ce matériau abradable est destiné à être déposé.The present invention aims to propose a method of shaping a new abradable material, further making it possible to significantly reduce the noise generated by aircraft turbojets and in particular that generated by the blower-OGV assembly. An object of the invention is also to compensate for shape defects resulting from the composite nature of the substrate on which this abradable material is intended to be deposited.
A cet effet, il est prévu un procédé de fabrication in situ de revêtement consistant à déposer sur une surface interne d'un carter de turbomachine un filament d'un matériau abradable selon une trajectoire de dépôt prédéfinie afin de créer un échafaudage tridimensionnel de filaments formant entre eux un réseau ordonné de canaux, le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes :To this end, there is provided a method of in situ coating manufacturing consisting of depositing on a internal surface of a turbomachine casing a filament of abradable material according to a predefined deposition path in order to create a three-dimensional scaffolding of filaments forming between them an ordered network of channels, the method being characterized by the following steps:
positionner un système de dépôt de matière fîlamentaire au niveau d'un axe longitudinal dudit carter à une position et une distance déterminée par rapport à ladite surface interne dudit carter, déposer une première couche dudit revêtement sur les 360° de la circonférence dudit carter par un déplacement circonférentiel relatif entre ledit carter et ledit système de dépôt de matière fîlamentaire, effectuer une rotation dudit système de dépôt de matière fîlamentaire d'un premier angle déterminé et positionner ledit système de dépôt de matière fîlamentaire au niveau dudit axe longitudinal dudit carter à une position et une distance déterminée par rapport à ladite première couche dudit revêtement, déposer sur un secteur dudit carter par un déplacement axial relatif entre ledit carter et ledit système de dépôt de matière fîlamentaire, une deuxième couche dudit revêtement sur ladite première couche dudit revêtement, effectuer un déplacement circonférentiel relatif entre ledit carter et ledit système de dépôt de matière fîlamentaire d'un écart angulaire déterminé correspondant au premier secteur déjà couvert lors du dépôt de ladite deuxième couche de revêtement, et répéter l'étape de dépôt sur ledit secteur de carter et l'étape de déplacement circonférentiel relatif selon ledit écart angulaire déterminé pour les secteurs suivants jusqu'à couvrir les 360° de la circonférence dudit carter, et après avoir effectué une rotation dudit système de dépôt de matière fîlamentaire d'un deuxième angle déterminé, reprendre l'ensemble des étapes précédentes, à l'exception de la première, pour les couches suivantes jusqu'à obtenir une épaisseur de revêtement souhaitée.positioning a filamentary material deposition system at the level of a longitudinal axis of said casing at a determined position and distance from said internal surface of said casing, depositing a first layer of said coating over the 360 ° of the circumference of said casing relative circumferential displacement between said casing and said filamentary material deposition system, rotate said filamentary material deposition system by a first determined angle and position said filamentary material deposition system at the level of said longitudinal axis of said casing and a determined distance from said first layer of said coating, deposit on a sector of said casing by a relative axial displacement between said casing and said filamentary material deposition system, a second layer of said coating on said first layer of said coating, displacement c relative circumference between said casing and said filamentary material deposition system of a determined angular deviation corresponding to the first sector already covered during the deposition of said second coating layer, and repeat the deposition step on said casing sector and the step of relative circumferential displacement according to said angular deviation determined for the following sectors until covering 360 ° of the circumference of said casing, and after having carried out a rotation of said filamentary material deposition system by a second determined angle, resume the all of the previous steps, with the exception of the first, for the following layers until a desired coating thickness is obtained.
Ainsi, on obtient une microstructure poreuse à porosité régulière et ordonnée qui assure une absorption importante des ondes acoustiques par dissipation visco-thermique au sein des canaux.Thus, a porous microstructure with regular and ordered porosity is obtained which ensures significant absorption of the acoustic waves by visco-thermal dissipation within the channels.
De préférence, préalablement au dépôt de ladite première couche dudit revêtement, il est déposé une couche d'un matériau de rattrapage de jeu pour obtenir une surface de dépôt de géométrie connue.Preferably, prior to the deposition of said first layer of said coating, a layer of a play take-up material is deposited to obtain a deposition surface of known geometry.
Avantageusement, le dépôt de matière fîlamentaire est effectué par une pluralité de buses d'éjection dont le positionnement vertical de chacune desdites buses d'éjection est ajustable de façon indépendante.Advantageously, the depositing of filamentary material is carried out by a plurality of ejection nozzles, the vertical positioning of each of said ejection nozzles is independently adjustable.
Selon le mode de réalisation envisagé, ladite étape de rotation dudit système de dépôt fîlamentaire est effectuée deux fois par rotation successive de 90°, le premier angle déterminé étant égal à 90° ou encore ladite étape de rotation dudit système de dépôt fîlamentaire est effectuée autant de fois qu'il existe de directions déterminées d'orientation des filaments différentes. Plus particulièrement, ladite étape de rotation dudit système de dépôt fîlamentaire est effectuée six fois par rotation successive de 30°, le premier angle déterminé étant égal à 30°.According to the embodiment envisaged, said step of rotation of said filamentary deposition system is carried out twice by successive rotation of 90 °, the first determined angle being equal to 90 ° or else said step of rotation of said filamentary deposition system is carried out as much of times that there are determined directions of orientation of the different filaments. More particularly, said step of rotation of said filamentary deposition system is carried out six times by successive rotation of 30 °, the first determined angle being equal to 30 °.
De préférence, des couches supplémentaires dudit revêtement sont ajoutées localement pour tenir compte d'une géométrie non axisymétrique dudit carter.Preferably, additional layers of said coating are added locally to take account of a non-axisymmetric geometry of said casing.
Avantageusement, le dépôt de matière fîlamentaire est effectué par une pluralité de buses d'éjection dont le positionnement vertical de chacune desdites buses d'éjection est ajustable de façon indépendante.Advantageously, the depositing of filamentary material is carried out by a plurality of ejection nozzles, the vertical positioning of each of said ejection nozzles is independently adjustable.
De préférence, ledit carter est un carter de soufflante de turbomachine en matériau composite tissé.Preferably, said casing is a turbomachine fan casing made of woven composite material.
L'invention se rapporte également à un système de dépôt de matière fîlamentaire pour la mise en œuvre du procédé précité et à un revêtement abradable de paroi de turbomachine obtenu à partir du procédé précité.The invention also relates to a filamentary material deposition system for the implementation of the above method and to an abradable coating of the turbomachine wall obtained from the above method.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée faite ci-dessous, en référence aux figures suivantes dépourvues de tout caractère limitatif et sur lesquelles :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the detailed description given below, with reference to the following figures which are devoid of any limiting nature and in which:
La figure 1 illustre de façon schématique une architecture de turbomachine d'aéronef dans laquelle est mise en œuvre le procédé de fabrication in situ de revêtement selon l'invention,FIG. 1 schematically illustrates an architecture of an aircraft turbomachine in which the in situ coating manufacturing method according to the invention is implemented,
La figure 2 est une vue schématique d'un premier exemple de dispositif pour la mise en œuvre du procédé de l'invention,FIG. 2 is a schematic view of a first example of a device for implementing the method of the invention,
La figure 3 est une vue schématique d'un second exemple de dispositif pour la mise en œuvre du procédé de l'invention,FIG. 3 is a schematic view of a second example of a device for implementing the method of the invention,
La figure 4 illustre un système de dépôt de matière filamentaire utilisé dans le dispositif de la figure 2,FIG. 4 illustrates a filamentary material deposition system used in the device of FIG. 2,
La figure 5 est un éclaté d'un échafaudage tridimensionnel de filaments cylindriques obtenu par le système de la figure 4,FIG. 5 is an exploded view of a three-dimensional scaffolding of cylindrical filaments obtained by the system of FIG. 4,
Les figures 6A à 6D sont des exemples de réseaux ordonnés de canaux obtenus par le système de la figure 4, etFIGS. 6A to 6D are examples of ordered networks of channels obtained by the system of FIG. 4, and
La figure 7 montre les différentes étapes du procédé de fabrication in situ de revêtement selon l'invention.Figure 7 shows the different stages of the in situ coating manufacturing process according to the invention.
Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention
La figure 1 montre de façon très schématique une architecture de turbomachine d'aéronef, en l'espèce un turboréacteur à double flux, au niveau de laquelle est mis en œuvre le procédé de fabrication d'un revêtement en matériau abradable à propriétés acoustiques de l'invention.FIG. 1 very schematically shows an architecture of an aircraft turbomachine, in this case a turbofan engine, at the level of which is implemented the method for manufacturing a coating of abradable material with acoustic properties of the 'invention.
Classiquement, un tel turboréacteur à double flux 10 possède un axe longitudinal 12 et se compose d'un moteur à turbine à gaz 14 et d'une nacelle annulaire 16 centrée sur l'axe 12 et disposée concentriquement autour du moteur.Conventionally, such a turbofan 10 has a longitudinal axis 12 and consists of a gas turbine engine 14 and an annular nacelle 16 centered on the axis 12 and arranged concentrically around the engine.
D'amont en aval, selon le sens d'écoulement d'un flux d'air ou de gaz traversant le turboréacteur, le moteur 14 comprend une entrée d'air 18, une soufflante 20, un compresseur basse-pression 22, un compresseur haute-pression 24, une chambre de combustion 26, une turbine haute-pression 28 et une turbine basse-pression 30, chacun de ces éléments étant disposé selon l'axe longitudinal 12. L'éjection des gaz produits par le moteur est effectuée au travers d'une tuyère se composant d'un corps central annulaire 32 centré sur l'axe longitudinal 12, d'un capot primaire annulaire 34 entourant de façon coaxiale le corps central pour délimiter avec celui-ci un canal annulaire d'écoulement du flux primaire Fl, et d'un capot secondaire annulaire 36 entourant de façon coaxiale le capot primaire pour délimiter avec celui-ci un canal annulaire d'écoulement du flux secondaire F2 coaxial au canal d'écoulement primaire et dans lequel sont disposées des aubes redresseuses 38 (dans l'exemple de réalisation illustré, la nacelle 16 du turboréacteur et le capot secondaire 36 de la tuyère sont une seule et même pièce). Les capots primaires et secondaires intègrent notamment les carters intermédiaires de turbines 28A et 30A entourant les aubes mobiles des rotors de turbines et le carter de soufflante 20A entourant les aubes mobiles du rotor de soufflante.From upstream to downstream, according to the direction of flow of an air or gas flow passing through the turbojet engine, the engine 14 comprises an air inlet 18, a blower 20, a low-pressure compressor 22, a compressor high pressure 24, a combustion chamber 26, a high pressure turbine 28 and a low pressure turbine 30, each of these elements being arranged along the longitudinal axis 12. The ejection of the gases produced by the engine is carried out at through a nozzle consisting of an annular central body 32 centered on the longitudinal axis 12, of an annular primary cover 34 coaxially surrounding the central body to define therewith an annular flow flow channel primary Fl, and an annular secondary cover 36 coaxially surrounding the primary cover to define therewith an annular flow channel for the secondary flow F2 coaxial with the primary flow channel and in which are arranged straightening vanes 38 (in exe mple of illustrated embodiment, the nacelle 16 of the turbojet and the secondary cover 36 of the nozzle are one and the same piece). The primary and secondary cowls include in particular the intermediate casings of turbines 28A and 30A surrounding the movable blades of the turbine rotors and the fan casing 20A surrounding the movable blades of the fan rotor.
Selon l'invention, il est proposé d'apposer, par fabrication additive, sur les parois internes de carters faisant faces à des aubes mobiles de rotor, un revêtement doté de fonctionnalités abradable et acoustique et qui se présente sous la forme d'un échafaudage tridimensionnel de filaments formant entre eux un réseau ordonné de canaux. Selon la configuration envisagée, des interconnections entre les canaux peuvent exister de manière régulière lors de la superposition des différentes couches du revêtement destinées à générer ces différents canaux. Cette paroi est préférentiellement une paroi d'une turbomachine, telle qu'un turboréacteur d'avion, montée en périphérie immédiate des aubes mobiles, et plus particulièrement la paroi interne du carter de soufflante 20A en composite tissé 3D disposé en périphérie des aubes de soufflante. Toutefois, un dépôt sur le ou les carters de turbine 28A, 30A peut aussi être envisagé sous réserve bien entendu que le matériau abradable de type métallique ou céramique présente alors des propriétés adaptées à l'environnement à très haute température de la turbine.According to the invention, it is proposed to affix, by additive manufacturing, to the internal walls of casings facing movable rotor blades, a coating provided with abradable and acoustic functionalities and which is in the form of scaffolding three-dimensional filaments forming between them an ordered network of channels. Depending on the configuration envisaged, interconnections between the channels may exist regularly during the superposition of the different layers of the coating intended to generate these different channels. This wall is preferably a wall of a turbomachine, such as an airplane turbojet engine, mounted on the immediate periphery of the movable blades, and more particularly the internal wall of the fan casing 20A made of 3D woven composite disposed on the periphery of the fan blades . However, a deposit on the turbine casing (s) 28A, 30A can also be envisaged, provided of course that the abradable material of metallic or ceramic type then has properties adapted to the environment at very high temperature of the turbine.
L'intérêt de la fonctionnalité abradable est de rendre l'ensemble rotor-carter compatible avec les déformations que subissent les aubes mobiles en rotation lorsque ces dernières sont soumises à la somme des efforts aérodynamiques et centrifuges.The advantage of the abradable functionality is to make the rotor-casing assembly compatible with the deformations undergone by the rotating blades when the latter are subjected to the sum of aerodynamic and centrifugal forces.
Par matériau abradable on entend la capacité du matériau à se disloquer (s'éroder) en fonctionnement au contact d'une pièce en regard (faible résistance au cisaillement) et sa résistance à l'usure suite aux impacts de particules ou corps étrangers qu'il est amené à ingérer en fonctionnement. Un tel matériau doit en outre garder voire favoriser de bonnes propriétés aérodynamiques, présenter des résistances à l'oxydation et à la corrosion suffisantes et un coefficient de dilatation thermique du même ordre que la couche ou le substrat sur lequel il est déposé, dans ce dernier cas le matériau composite tissé formant les parois de carter.By abradable material is meant the ability of the material to dislocate (erode) during operation in contact with a facing part (low shear resistance) and its resistance to wear following the impacts of particles or foreign bodies that it has to ingest in operation. Such a material must also keep or even promote good aerodynamic properties, have sufficient oxidation and corrosion resistance and a coefficient of thermal expansion of the same order as the layer or substrate on which it is deposited, in the latter. case the woven composite material forming the housing walls.
La figure 2 illustre un premier exemple de dispositif permettant la réalisation d'un tel revêtement à propriétés acoustiques par le dépôt continu de filaments de matériau abradable au niveau d'une paroi interne de turbomachine tel qu'un carter de soufflante 20A.FIG. 2 illustrates a first example of a device allowing the production of such a coating with acoustic properties by the continuous deposition of filaments of abradable material at an internal wall of a turbomachine such as a fan casing 20A.
Ce dispositif comporte un support de carter 40 destiné à positionner le carter de soufflante 20A de façon à ce que son axe longitudinal 42 soit parallèle au sol, favorisant ainsi le dépôt de la matière filamentaire par gravité (dépôt vertical de matériau vers le bas) sur n'importe quel point de la paroi interne du carter. Ce support peut par exemple être constitué de deux rouleaux d'entrainement synchronisés 40A, 40B pour entraîner simultanément le carter en rotation autour de son axe longitudinal, assurant ainsi un degré de liberté en rotation selon cet axe longitudinal.This device comprises a casing support 40 intended to position the blower casing 20A so that its longitudinal axis 42 is parallel to the ground, thus promoting the deposition of the filamentary material by gravity (vertical deposition of material downward) on any point on the inner wall of the housing. This support can for example consist of two synchronized drive rollers 40A, 40B for simultaneously driving the casing in rotation about its longitudinal axis, thus ensuring a degree of freedom in rotation along this longitudinal axis.
Le dispositif comporte également un ensemble mécanique 44 muni de plusieurs articulations et équipé à une extrémité libre 44A d'un système de dépôt de matière filamentaire 46 comportant au moins une buse d'éjection 46A par lequel le matériau abradable est éjecté avec précision. Typiquement, un tel ensemble mécanique est constitué au moins par une machine 3 axes ou, comme illustré, par un robot possédant des « axes numériques » de précision (positionnement de l'ordre de 5 microns) permettant via un logiciel connu approprié de commander l'impression selon une trajectoire de dépôt définie par l'utilisateur. Grâce à ces équipements, il est donc possible de garantir un dépôt précis de filaments dans un espace tridimensionnel déterminé, en contrôlant les paramètres d'impression tels que la vitesse d'écoulement du matériau, la position et vitesse de déplacement de l'ensemble mécanique.The device also includes a mechanical assembly 44 provided with several articulations and equipped at a free end 44A with a filamentary material deposition system 46 comprising at least one ejection nozzle 46A by which the abradable material is ejected with precision. Typically, such a mechanical assembly is constituted at least by a 3-axis machine or, as illustrated, by a robot having “digital axes” of precision (positioning of the order of 5 microns) allowing via appropriate known software to control the printing according to a user-defined deposition trajectory. Thanks to this equipment, it is therefore possible to guarantee a precise deposit of filaments in a determined three-dimensional space, by controlling the printing parameters such as the speed of flow of the material, the position and speed of movement of the mechanical assembly. .
Plus précisément, cet ensemble mécanique 44 dispose d'un degré de liberté en translation selon l'axe longitudinal du carter de façon à atteindre n'importe quel point de sa paroi interne pour déposer le matériau abradable. Il dispose également d'un degré de liberté en translation verticale, de sorte que la distance par rapport à la surface de dépôt puisse être ajustée en temps réel. De plus, ce degré de liberté permet d'adapter le système de dépôt aux variations de diamètre pouvant être observées entre différentes architectures de turboréacteurs. Pour ce faire, un capteur de distance 48 solidaire ou disposé à proximité de la buse d'éjection 46A est prévu afin de mesurer les distances entre cette buse d'éjection et le carter ou le matériau abradable. Ce capteur peut en outre être utilisé, via l'utilisation d'algorithmes connus appropriés, pour permettre un contrôle métrologique de la géométrie dimensionnelle initiale et finale qui, dans le cas particulier d'un carter de soufflante, est non axisymétrique.More specifically, this mechanical assembly 44 has a degree of freedom in translation along the longitudinal axis of the casing so as to reach any point on its internal wall to deposit the abradable material. It also has a degree of freedom in vertical translation, so that the distance from the deposit surface can be adjusted in real time. In addition, this degree of freedom makes it possible to adapt the deposition system to the variations in diameter that can be observed between different architectures of turbojets. To do this, a distance sensor 48 integral with or disposed near the ejection nozzle 46A is provided in order to measure the distances between this ejection nozzle and the casing or the abradable material. This sensor can also be used, via the use of suitable known algorithms, to allow metrological control of the initial and final dimensional geometry which, in the particular case of a fan casing, is not axisymmetric.
De façon optionnelle et selon la nature du matériau utilisé, le dispositif peut aussi comporter un module de solidification 50 pour favoriser et accélérer le processus de solidification du matériau abradable déposé. Ce module peut être formé par un dispositif d'émission d'ondes lumineuses (UV, infrarouges ou autre), par un ou plusieurs ventilateurs soufflants en direction du matériau abradable ou bien par une ou plusieurs résistances chauffantes ou encore par tout autre système chauffant analogue, voire même éventuellement par un dispositif réfrigérant selon la nature du matériau utilisé, ces différents dispositifs pouvant fonctionner seuls ou en combinaison entre eux.Optionally and depending on the nature of the material used, the device can also include a solidification module 50 to promote and accelerate the solidification process of the deposited abradable material. This module can be formed by a device for emitting light waves (UV, infrared or other), by one or more fans blowing in the direction of the abradable material or by one or more heating resistors or by any other similar heating system. , or even optionally by a cooling device depending on the nature of the material used, these different devices being able to operate alone or in combination with one another.
Le contrôle et la commande de l'ensemble des constituants du dispositif sont assurés par une unité de gestion 51, typiquement un microcontrôleur ou un microordinateur, qui gère le dépôt de matériau abradable en liaison avec de la rotation du carter de soufflante, le tolérancement dimensionnel final en fonction des données obtenues du capteur de distance 48 et lorsqu'il est présent le contrôle de la solidification via le module 50.The control and command of all the components of the device are ensured by a management unit 51, typically a microcontroller or a microcomputer, which manages the deposition of abradable material in connection with the rotation of the fan casing, the dimensional tolerancing final as a function of the data obtained from the distance sensor 48 and when it is present, the solidification control via the module 50.
La figure 3 illustre une variante de réalisation du dispositif (les éléments inchangés portent les mêmes références) dans laquelle la buse unique d'éjection est remplacée par un système multi-buses 52 permettant d'accélérer le dépôt du matériau abradable d'un facteur supérieur au nombre de buses et comportant plusieurs buses d'éjection 54A - 54E alignées sur l'axe d'une pièce rigide 56 qui les supporte et dont le positionnement vertical de chacune de ces buses, mesurable par un capteur de distance associé 48A - 48E, est ajustable de façon indépendante afin de garantir une distance optimale entre chaque buse et la surface sur laquelle la matière fîlamentaire est déposée (tenant compte de la forme cylindrique du carter de soufflante). On notera que le capteur unique 48 pourrait, à l'aide d'un post traitement des données recueillies, déduire aussi cette distance entre chacune des buses et la surface du carter. Chaque buse est avantageusement équipée d'un circuit permettant de réguler la pression et la température en sortie de buse de telle façon à maîtriser les géométries ainsi que les temps et cycles de dépôt.FIG. 3 illustrates an alternative embodiment of the device (the unchanged elements have the same references) in which the single ejection nozzle is replaced by a multi-nozzle system 52 making it possible to accelerate the deposition of the abradable material by a greater factor the number of nozzles and comprising several ejection nozzles 54A - 54E aligned on the axis of a rigid part 56 which supports them and whose vertical positioning of each of these nozzles, measurable by an associated distance sensor 48A - 48E, is independently adjustable in order to guarantee an optimal distance between each nozzle and the surface on which the filamentary material is deposited (taking into account the cylindrical shape of the fan casing). It will be noted that the single sensor 48 could, using post processing of the data collected, also deduct this distance between each of the nozzles and the surface of the casing. Each nozzle is advantageously equipped with a circuit making it possible to regulate the pressure and the temperature at the outlet of the nozzle so as to control the geometries as well as the deposition times and cycles.
Les buses sont de préférence démontables et séparables de la pièce de support 56 de sorte que l'on puisse paramétrer le nombre de buses et leur géométrie en fonction du revêtement à mettre en œuvre. Elles peuvent également être ajustables en hauteur en fonction de l'angle que définit le système de dépôt de matière filamentaire par rapport au carter. En outre, chaque buse peut être alimentée par des sources de matériaux différentes, selon le type de revêtement souhaité.The nozzles are preferably removable and separable from the support piece 56 so that the number of nozzles and their geometry can be configured as a function of the coating to be used. They can also be adjustable in height according to the angle defined by the filamentary material deposition system with respect to the casing. In addition, each nozzle can be supplied by different material sources, depending on the type of coating desired.
La pièce de support 56 peut présenter une liaison en pivot 58 par rapport à l'ensemble mécanique 44 qui le supporte. L'axe de ce pivot est orienté verticalement, c'est-à-dire parallèlement à celui des buses. Ainsi, en appliquant une rotation à la pièce de support, il est possible de contrôler les espacements entre les points de dépôt de matériau, quel que soit le sens de déplacement relatif des buses (axial ou azimutal) par rapport au carter de soufflante 20A.The support piece 56 may have a pivot connection 58 relative to the mechanical assembly 44 which supports it. The axis of this pivot is oriented vertically, that is to say parallel to that of the nozzles. Thus, by applying a rotation to the support part, it is possible to control the spacings between the material deposition points, regardless of the relative direction of movement of the nozzles (axial or azimuthal) relative to the fan casing 20A.
Le système de dépôt de matière filamentaire 46 est illustré de façon schématique à la figure 4. Ce système de dépôt filamentaire a pour objet de déposer en liaison avec le circuit précité de contrôle en pression et température interne au système, un matériau abradable par extrusion via la buse d'éjection 46A de forme et dimension calibrées tout d'abord sur le substrat 62 puis successivement sur les différentes couches superposées créées, jusqu'à obtention de l'épaisseur désirée. Le système de dépôt filamentaire suit une trajectoire de dépôt contrôlée par l'unité de gestion 51 à laquelle il est relié assurant la commande du système de dépôt filamentaire et contrôlant en tout point de la surface traitée à la fois l'arrangement filamentaire et la porosité du milieu nécessaires à garantir l'abradabilité souhaitée.The filamentary material deposition system 46 is illustrated diagrammatically in FIG. 4. The purpose of this filamentary deposition system is to deposit, in connection with the aforesaid pressure and temperature control circuit internal to the system, a material abradable by extrusion via the ejection nozzle 46A of shape and size calibrated first on the substrate 62 and then successively on the various superimposed layers created, until the desired thickness is obtained. The filamentary deposition system follows a deposition path controlled by the management unit 51 to which it is connected ensuring control of the filamentary deposition system and controlling at all points of the treated surface both the filamentary arrangement and the porosity of the medium necessary to guarantee the desired abradability.
L'alimentation en matériau abradable est assurée à partir d'une vis à extrusion conique 64 permettant de mélanger plusieurs composants pour former un fluide thixotrope ayant l'aspect d'une pâte. La vis d'extrusion conique permet d'assurer un mélange adéquat des composants et homogène (tout au long de l'opération de dépôt), pour obtenir in fine un matériau fluide à haute viscosité qui va être déposé par la buse calibrée. Durant cette opération, il faut éviter la génération de bulles d'air qui forment autant de défaut dans le filament imprimé et il est donc nécessaire de pousser de manière très progressive le matériau. On notera que le changement de la constitution du matériau déposé peut être réalisé simplement par un contrôle des différents composants introduits successivement dans la vis à extrusion conique qui comporte au moins deux entrées 64A, 64B pour l'introduction simultanée des deux composants. Une lampe de chauffage 66 montée à proximité de la buse d'éjection 46A et faisant fonction de module de solidification peut être utilisée pour stabiliser le matériau déposé et éviter le fluage au cours du dépôt.The supply of abradable material is ensured from a conical extrusion screw 64 making it possible to mix several components to form a thixotropic fluid having the appearance of a paste. The conical extrusion screw ensures an adequate and homogeneous mixing of the components (throughout the deposition operation), to ultimately obtain a fluid material with high viscosity which will be deposited by the calibrated nozzle. During this operation, it is necessary to avoid the generation of air bubbles which form as many defects in the printed filament and it is therefore necessary to push the material very gradually. It will be noted that the change in the constitution of the deposited material can be carried out simply by checking the various components successively introduced into the conical extrusion screw which has at least two inputs 64A, 64B for the simultaneous introduction of the two components. A heating lamp 66 mounted near the ejection nozzle 46A and acting as a solidification module can be used to stabilize the material deposited and prevent creep during deposition.
La figure 5 illustre en perspective éclatée une petite partie de l'échafaudage tridimensionnel 60 de filaments 100, 200, 300, avantageusement cylindriques, du matériau abradable permettant la réalisation du revêtement sous la forme d'un réseau ordonné de canaux de nature à conférer des propriétés acoustiques à une paroi 62 destinée à recevoir ce revêtement.FIG. 5 illustrates in exploded perspective a small part of the three-dimensional scaffolding 60 of filaments 100, 200, 300, advantageously cylindrical, of the abradable material allowing the realization of the coating in the form of an ordered network of channels likely to confer acoustic properties to a wall 62 intended to receive this coating.
En effet, l'objectif est d'imprimer, dans la structure du matériau abradable, des motifs spécifiques ayant des porosités dimensionnées permettant le passage ou la dissipation des fluctuations aérodynamiques (voir leurs modifications) et/ou des ondes acoustiques. Ces motifs peuvent consister en des perforations de dimensions inférieures à 1,5 mm ou des rainurages permettant en outre d'améliorer les marges aérodynamiques. Mais, avantageusement, ces motifs sont constitués de canaux ou micro canaux formant un réseau ordonné comme le montrent les différentes configurations des figures 6A, 6B, 6C et 6D.Indeed, the objective is to print, in the structure of the abradable material, specific patterns having dimensioned porosities allowing the passage or the dissipation of aerodynamic fluctuations (see their modifications) and / or acoustic waves. These patterns can consist of perforations of dimensions less than 1.5 mm or grooves which further improve the aerodynamic margins. But, advantageously, these patterns consist of channels or micro channels forming an ordered network as shown by the different configurations of Figures 6A, 6B, 6C and 6D.
Sur la figure 6A, l'échafaudage tridimensionnel de filaments 100, 200 est constitué de couches superposées dont les filaments d'une couche donnée sont orientés alternativement à 0 ou à 90° sans décalage dans la superposition des filaments ayant une même direction.In FIG. 6A, the three-dimensional scaffolding of filaments 100, 200 consists of superimposed layers, the filaments of a given layer being oriented alternately at 0 or 90 ° without offset in the superposition of filaments having the same direction.
Sur la figure 6B, l'échafaudage tridimensionnel de filaments 100, 200 est constitué de couches superposées dont les filaments d'une couche donnée sont orientés alternativement à 0 ou à 90° et présentent un décalage dans la superposition des filaments ayant une même direction.In FIG. 6B, the three-dimensional scaffolding of filaments 100, 200 consists of superimposed layers, the filaments of a given layer being oriented alternately at 0 or 90 ° and have an offset in the superposition of filaments having the same direction.
Sur la figure 6C, l'échafaudage tridimensionnel de filaments 100, 200, 300, 400, 500, 600 est constitué de couches superposées présentant des directions d'orientation des filaments Di décalées d'un même écart angulaire, typiquement de 30°, à chaque couche i (i compris entre 1 et 6).In FIG. 6C, the three-dimensional scaffolding of filaments 100, 200, 300, 400, 500, 600 consists of superimposed layers having directions of orientation of the filaments Di offset by the same angular deviation, typically 30 °, with each layer i (i between 1 and 6).
Et sur la figure 6D, l'échafaudage tridimensionnel de filaments 100, 200 est constitué de couches superposées présentant, pour chacune des couches, à la fois une orientation de filaments à 0° et une orientation de filaments à 90°, de façon à former des perforations verticales 700 de sections carrées entre les filaments.And in FIG. 6D, the three-dimensional scaffolding of filaments 100, 200 consists of superimposed layers having, for each of the layers, both an orientation of filaments at 0 ° and an orientation of filaments at 90 °, so as to form vertical perforations 700 of square sections between the filaments.
Une impression sur un secteur de carter avec ces différentes configurations de réseau a montré la faisabilité d'un tel dépôt fîlamentaire de matériau abradable selon le procédé précité de fabrication additive. Des tests de comportement mécanique en compression et flexion ont aussi été réalisés ainsi que des échantillons destinés à un test d'impact basse énergie ou à une caractérisation de l'impédance acoustique en incidence normale. Notamment, il a été constaté une transmission de l'énergie acoustique au travers de l'échafaudage et une absorption d'une partie de cette énergie acoustique par modification des sources aéroacoustique ou absorption des ondes sonores propagatrices.Printing on a housing sector with these different network configurations has shown the feasibility of such a filamentary deposit of abradable material according to the aforementioned additive manufacturing process. Mechanical behavior tests in compression and bending were also carried out as well as samples intended for a low energy impact test or for a characterization of the acoustic impedance in normal incidence. In particular, it has been observed that the acoustic energy is transmitted through the scaffolding and that part of this acoustic energy has been absorbed by modification of the aeroacoustic sources or absorption of the propagating sound waves.
La figure 7 montre les différentes étapes du procédé de fabrication additive de revêtement sur un carter de soufflante pour une structure à mailles orthogonales telle que celle illustrée à la figure 6A obtenue avec le dispositif de la figure 3, le carter de soufflante 20A étant positionné sur son support de maintien 40 mobile en rotation.FIG. 7 shows the different stages of the additive coating manufacturing process on a fan casing for an orthogonal mesh structure such as that illustrated in FIG. 6A obtained with the device of FIG. 3, the blower casing 20A being positioned on its holding support 40 movable in rotation.
Dans une première étape 1000, le système de dépôt fîlamentaire 46 se positionne par une série de translations verticales et axiale au-dessus de la zone de dépôt de matière, au niveau de l'axe 42 du carter de soufflante et à distance déterminée par rapport à la surface interne du carter de soufflante, et le support multi-buses est orienté parallèlement à l'axe 42 (position dite à 0°). Dans une étape suivante 1002, le carter de soufflante est mis en rotation entraînant alors un dépôt de matière dans des plans perpendiculaires à l'axe 42, sur les 360° de sa circonférence, avec autant de filaments de matière que de nombre de buses. A l'étape 1004, le carter étant revenu dans sa position initiale, la rotation du carter de soufflante prend fin et la pièce de support des buses 56 effectue alors une rotation de 90° correspondant à la direction d'orientation des filaments de la seconde couche de revêtement. Dans une étape 1006, il est procédé au dépôt d'une première rangée de filaments de matière sur un premier secteur du carter par un déplacement axial du système de dépôt fîlamentaire 46, de sorte à effectuer un dépôt à 90° par rapport aux filaments de matières précédemment déposés circonférentiellement autour de l'axe 42. A l'étape suivante 1008, le carter de soufflante effectue une rotation correspondant à un écart angulaire déterminé égal au premier secteur déjà couvert puis il est fait retour à l'étape 1006 pour effectuer les dépôts sur les secteurs suivants jusqu'à couvrir les 360° de circonférence du carter (test de l'étape 1010). Les étapes 1000 à 1008 sont alors répétées jusqu'à obtenir l'épaisseur de matériau souhaitée (test final de l'étape 1012).In a first step 1000, the filament deposition system 46 is positioned by a series of vertical and axial translations above the material deposition zone, at the level of the axis 42 of the fan casing and at a distance determined relative to to the internal surface of the fan casing, and the multi-nozzle support is oriented parallel to the axis 42 (so-called 0 ° position). In a following step 1002, the fan casing is rotated, thereby causing a deposit of material in planes perpendicular to the axis 42, over 360 ° of its circumference, with as many filaments of material as the number of nozzles. In step 1004, the casing having returned to its initial position, the rotation of the fan casing ends and the nozzle support part 56 then rotates by 90 ° corresponding to the direction of orientation of the filaments of the second coating layer. In a step 1006, a first row of filaments of material is deposited on a first sector of the casing by an axial displacement of the filament deposition system 46, so as to deposit 90 ° relative to the filaments of materials previously deposited circumferentially around the axis 42. In the following step 1008, the fan casing performs a rotation corresponding to a determined angular difference equal to the first sector already covered, then it is returned to step 1006 to perform the deposits on the following sectors until covering the 360 ° circumference of the casing (test of step 1010). Steps 1000 to 1008 are then repeated until the desired material thickness is obtained (final test in step 1012).
On notera que si dans la description précitée, le dépôt circonférentiel est effectué grâce à la rotation du carter, il est bien entendu que ce dépôt peut aussi être réalisé par rotation du système de dépôt fîlamentaire. De même, si le dépôt sectoriel est effectué grâce au déplacement axial du système de dépôt fîlamentaire, il est bien entendu que ce dépôt peut aussi être effectué par un déplacement axial du carter. L'important en effet est qu'il existe un déplacement relatif entre le carter et le système de dépôt fîlamentaire.It will be noted that if in the above description, the circumferential deposition is carried out by means of the rotation of the casing, it is understood that this deposition can also be carried out by rotation of the filamentary deposition system. Similarly, if the sectoral deposition is carried out by means of the axial displacement of the filamentary deposition system, it is understood that this deposition can also be effected by an axial displacement of the casing. The important thing is that there is a relative displacement between the casing and the filamentary deposition system.
On notera également que si le procédé a été décrit en référence au support multi-buses, il est clair qu'il est aussi applicable à la configuration à buse unique de la figure 2 sous réserve de prévoir après chaque rotation à 360° un déplacement axial du système de dépôt fîlamentaire d'un pas déterminé (étape optionnelle 1016) pour, pas après pas, une fois l'ensemble des rotations à 360° achevé, couvrir toute la largeur du carter.It will also be noted that if the method has been described with reference to the multi-nozzle support, it is clear that it is also applicable to the configuration with a single nozzle in FIG. 2 provided that after each 360 ° rotation an axial displacement is provided of the filament deposition system with a determined pitch (optional step 1016) for, step by step, once all the 360 ° rotations have been completed, cover the entire width of the casing.
Dans la configuration de fabrication du revêtement ayant la structure à mailles inclinées à écarts angulaires réguliers (tous les 30°) telle que celle illustrée à la figure 6C, l'étape 1004 de rotation n'est plus de 90° mais seulement de 30°, de sorte à effectuer dans l'étape suivante 1006 le dépôt de la couche 200 à 30° et non plus à 90°. Et une fois cette seconde couche 200 déposée, une rotation supplémentaire de 30°, soit 60°, est effectuée suite au test de l'étape 1014 pour déposer la troisième couche 300 au lieu d'un retour à la position initiale à 0° qui n'est réalisée dans cette configuration qu'une fois déposée la couche 600 correspondant à la dernière direction d'orientation des filaments.In the manufacturing configuration of the coating having the inclined mesh structure with regular angular deviations (every 30 °) such as that illustrated in FIG. 6C, the step 1004 of rotation is no longer 90 ° but only 30 ° , so as to carry out in the next step 1006 the deposition of the layer 200 at 30 ° and no longer at 90 °. And once this second layer 200 has been deposited, an additional rotation of 30 °, or 60 °, is carried out following the test of step 1014 to deposit the third layer 300 instead of returning to the initial position at 0 ° which in this configuration is only carried out once the layer 600 corresponding to the last direction of orientation of the filaments has been deposited.
Il convient de noter qu'une couche supplémentaire peut être ajoutée en préalable à l'élaboration de cet échafaudage tridimensionnel. En effet, le carter de soufflante est un carter composite tissé 3D dont la géométrie tridimensionnelle présente généralement des déviations (défauts de forme) par rapport à la surface idéale calculée, du fait notamment de la tendance à la formation de lobes liée au procédé de tissage utilisé (classiquement de type poly-flex). Or, le rattrapage de ces défauts implique actuellement des opérations complexes et coûteuses. Il est donc possible avec le dispositif de déposer un matériau de rattrapage de jeu (résine ou autre) afin d'obtenir une géométrie connue. L'intérêt de cette étape préalable est de revenir à une surface de dépôt contrôlée, précisément définie et répondant aux contraintes de formes nécessaires pour assurer les bons jeux aérodynamiques de la zone moteur.It should be noted that an additional layer can be added before the construction of this three-dimensional scaffolding. In fact, the fan casing is a 3D woven composite casing whose three-dimensional geometry generally has deviations (shape defects) from the calculated ideal surface, in particular due to the tendency to lobe formation linked to the weaving process. used (conventionally poly-flex type). However, remedying these defects currently involves complex and costly operations. It is therefore possible with the device to deposit a backlash material (resin or other) in order to obtain a known geometry. The advantage of this preliminary step is to return to a controlled deposition surface, precisely defined and meeting the shape constraints necessary to ensure good aerodynamic play in the engine area.
Il convient aussi de noter que des couches supplémentaires peuvent être ajoutées localement afin d'assurer l'axisymétrie de la surface abradable. En effet, les carters de soufflante présentent souvent une géométrie non axisymétrique.It should also be noted that additional layers can be added locally to ensure the axisymmetry of the abradable surface. Indeed, the fan casings often have a non-axisymmetric geometry.
Le matériau abradable extrudé par la ou les buses calibrées est avantageusement un matériau thermodurcissable à haute viscosité qui est dépourvu de solvant dont l'évaporation génère comme il est connu un fort retrait. Ce matériau est de préférence une résine à cinétique de polymérisation lente et écoulement filamentaire stable se présentant sous la forme d'un mélange thixotrope qui présente donc l'avantage d'un retrait beaucoup plus faible entre l'impression sur le substrat (juste après extrusion du matériau) et la structure finale (une fois chauffée et la polymérisation complète).The abradable material extruded by the calibrated nozzle (s) is advantageously a thermosetting material with high viscosity which is devoid of solvent, the evaporation of which generates, as is known, a strong shrinkage. This material is preferably a resin with slow polymerization kinetics and stable filamentary flow in the form of a thixotropic mixture which therefore has the advantage of a much lower shrinkage between printing on the substrate (just after extrusion of the material) and the final structure (once heated and complete polymerization).
Un exemple de matériau abradable utilisé dans le cadre du procédé de l'invention est un matériau se présentant sous forme pâteuse et constitué de trois composants à savoir une base polymère, par exemple une résine époxyde (se présentant comme une pâte à modeler bleue), un agent de réticulation ou accélérateur (se présentant comme une pâte à modeler blanche) et une gelée de pétrole de couleur translucide (par exemple de la vaseline™). Les composants accélérateur/base sont répartis selon un rapport pondéral de la base à l'accélérateur compris entre 1 :1 et 2:1 et la gelée de pétrole est présente entre 5 et 15% en poids du poids total du matériau. La base peut en outre comporter des microsphères de verres creuses d'un diamètre déterminé pour assurer la porosité désirée tout en permettant d'accroître les performances mécaniques de l'échafaudage imprimé. L'intérêt de l'introduction de la gelée de pétrole réside dans la réduction de la viscosité de la résine ainsi que de la cinétique de réaction de l'abradable, ce qui rend sa viscosité plus stable durant le temps de l'impression et facilite ainsi l'écoulement du matériau. (La viscosité est directement liée à la pression d'extrusion nécessaire pour assurer la vitesse d'extrusion adéquate pour conserver la qualité de l'impression).An example of an abradable material used in the context of the process of the invention is a material in pasty form and consisting of three components, namely a polymer base, for example an epoxy resin (presenting itself as a blue plasticine), a crosslinking agent or accelerator (presenting itself as a white plasticine) and a petroleum jelly of translucent color (for example vaseline ™). The accelerator / base components are distributed according to a weight ratio of the base to the accelerator of between 1: 1 and 2: 1 and the petroleum jelly is present between 5 and 15% by weight of the total weight of the material. The base may also include microspheres of hollow glasses of a determined diameter to ensure the desired porosity while making it possible to increase the mechanical performance of the printed scaffolding. The advantage of the introduction of petroleum jelly lies in the reduction of the viscosity of the resin as well as the reaction kinetics of the abradable, which makes its viscosity more stable during the printing time and facilitates thus the flow of the material. (The viscosity is directly related to the extrusion pressure necessary to ensure the adequate extrusion speed to maintain the quality of the print).
A titre d'exemple, un tel rapport de 2 :1 donne un matériau abradable comprenant 0.7g d'accélérateur et 1.4g de base auquel il convient d'ajouter 0.2g de gelée de pétrole.For example, such a 2: 1 ratio gives an abradable material comprising 0.7g of accelerator and 1.4g of base to which 0.2g of petroleum jelly should be added.
Ainsi la présente invention permet une impression rapide et stable permettant de reproduire efficacement des structures acoustiques 10 performantes contrôlées (rugosité, aspect, taux d'ouverture) ayant une faible taille de filament (<250 microns de diamètre) et un faible poids (taux de porosité amélioré > 70%) particulièrement intéressantes aux vues des contraintes fortes rencontrées en aéronautique.Thus, the present invention allows rapid and stable printing enabling effective reproduction of controlled efficient acoustic structures (roughness, appearance, opening rate) having a small filament size (<250 microns in diameter) and a low weight (rate of improved porosity> 70%) particularly interesting in view of the severe constraints encountered in aeronautics.
Nouveau jeu de revendicationsNew set of claims
Claims (10)
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2011061430A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Aircelle | Acoustic skin for an aircraft nacelle acoustic panel |
| GB2484350A (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-11 | Gkn Aerospace Services Ltd | A method of making a hollow object comprising a flange portion |
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