FR3075690A1 - Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive - Google Patents

Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive Download PDF

Info

Publication number
FR3075690A1
FR3075690A1 FR1763113A FR1763113A FR3075690A1 FR 3075690 A1 FR3075690 A1 FR 3075690A1 FR 1763113 A FR1763113 A FR 1763113A FR 1763113 A FR1763113 A FR 1763113A FR 3075690 A1 FR3075690 A1 FR 3075690A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
replacement
skin
original
skins
production process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1763113A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3075690B1 (fr
Inventor
Frederic Amblard
Nicolas Dezeustre
Mehdi Arad
Benoit Blier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Safran Nacelles SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Nacelles SAS filed Critical Safran Nacelles SAS
Priority to FR1763113A priority Critical patent/FR3075690B1/fr
Publication of FR3075690A1 publication Critical patent/FR3075690A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3075690B1 publication Critical patent/FR3075690B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/04Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D using preformed elements
    • B29C73/10Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D using preformed elements using patches sealing on the surface of the article
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/40Maintaining or repairing aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076Aircrafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D33/00Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for
    • B64D33/02Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
    • B64D2033/0206Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes comprising noise reduction means, e.g. acoustic liners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Procédé de réparation de panneaux sandwich en matériaux composites ou métalliques comportant une âme (2) avec une peau d'origine (4, 6) sur chaque face, ce procédé comportant une étape de retrait de matière sur au moins une peau d'origine (4, 6) par une découpe suivant un contour défini (12) pour former une zone à remplacer, puis une étape de fabrication directement dans le contour de découpe (12) du panneau d'une pièce de remplacement par un procédé de production additive, ou de fabrication en dehors du panneau avec ce procédé de production additive d'une pièce de remplacement, comprenant des peaux de remplacement (26) qui sont ensuite fixées directement sur les peaux d'origine (4, 6), ou fixées sur les peaux d'origine (4, 6) par l'intermédiaire de bandes de liaisons ou de plaques de liaisons formées aussi par un procédé de production additive si besoin.

Description

PROCEDE DE REPARATION DE PANNEAUX SANDWICH EN MATERIAUX COMPOSITES
OU METALLIQUES AVEC UN PROCEDE DE PRODUCTION ADDITIVE
La présente invention concerne un procédé de réparation de panneaux sandwich, ainsi qu'une nacelle de turboréacteur par exemple comportant des panneaux sandwich réparés avec un tel procédé.
Les panneaux sandwich disposent d'une âme présentant une certaine épaisseur, recouverte sur chaque face d'une peau. L'âme est réalisée dans un matériau léger comme une mousse, ou une structure alvéolaire, notamment en forme de nid d'abeille, qui peut être réalisée dans un matériau synthétique ou dans un matériau métallique comme par exemple du titane, de l'aluminium. Les peaux peuvent être notamment en matériaux composites comportant des résines renforcées de fibres, ou former par des feuilles métalliques.
La distance imposée par l'âme entre les deux peaux donne des panneaux présentant une certaine rigidité avec une masse réduite.
On réalise par moulage, notamment pour l'industrie aéronautique, des panneaux présentant des formes complexes, qui peuvent présenter une double courbure.
Ces panneaux peuvent réaliser différentes fonctions, en particulier un guidage aérodynamique de flux dans des turboréacteurs, avec une atténuation acoustique grâce à une peau poreuse disposée sur une âme présentant des alvéoles, pour former des résonateurs de Helmholtz atténuant certaines fréquences sonores.
Afin de réparer un endommagement local du panneau sandwich suite à un choc par exemple, un procédé de réparation connu, présenté notamment par le document FR-A1-3013634, comporte l'acquisition d'un modèle numérique de la zone endommagée, formant une ouverture de l'âme présentant un contour défini, puis à partir de ce modèle la réalisation d'une âme de remplacement par un procédé de stéréolithographie. Cette âme de remplacement pouvant recevoir au préalable des premières couches de plis, est ensuite insérée dans l'ouverture de manière ajustée, puis fixée sur le panneau.
Toutefois ce procédé présente comme moyen de fixation de l'âme de remplacement, la pose de plis de recouvrement sur les deux côtés du panneau qui ajoutent une surépaisseur autour du contour de l'ouverture. Cette surépaisseur peut poser des problèmes de géométrie des surfaces des panneaux, en particulier lorsqu'elles sont utilisées pour des profilages aérodynamiques.
Un autre problème est la difficulté sur des panneaux réalisant une atténuation acoustique, comportant une âme présentant des alvéoles, de former des plis de recouvrement présentant une porosité afin de retrouver cette fonction sur toute la surface.
La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.
Elle propose à cet effet un procédé de réparation de panneaux sandwich en matériaux composites ou métalliques comportant une âme avec une peau d'origine sur chaque face, remarquable en ce qu'il comporte une étape de retrait de matière sur au moins une peau d'origine par une découpe suivant un contour défini pour former une zone à remplacer, puis une étape de fabrication directement dans le contour de découpe du panneau d'une pièce de remplacement par un procédé de production additive, ou de fabrication en dehors du panneau avec ce procédé de production additive d'une pièce de remplacement, comprenant des peaux de remplacement qui sont ensuite fixées directement sur les peaux d'origine, ou fixées sur les peaux d'origine par l'intermédiaire de bandes de liaisons ou de plaques de liaisons formées aussi par un procédé de production additive.
Un avantage de ce procédé de réparation est que dans tous les cas on obtient une pièce de remplacement, avec éventuellement ses pièces de liaison, entièrement formée par un procédé de production additive ce qui permet en connaissant au départ la géométrie du panneau, de maîtriser grâce à la commande numérique de ce procédé toutes les formes créées. On assure ainsi la possibilité d'obtenir des surfaces aérodynamiques conformes à celles d'origine, ainsi que d'autres fonctions comme une atténuation acoustique grâce à des perçages recréés sur les peaux de remplacement, devant des cellules de l'âme du panneau.
Le procédé selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Selon un mode de réalisation, le procédé de réparation comporte le retrait d'une seule peau d'origine suivant le contour de découpe.
Dans ce cas, avantageusement le procédé de réparation comporte la fabrication d'une peau de remplacement dans le contour de découpe par le procédé de fabrication additive.
Selon un autre mode de réalisation, le procédé de réparation comporte le retrait de l'âme d'origine et d'au moins une peau d'origine dans le contour de découpe, puis la fabrication avec le procédé de production additive d'une pièce de remplacement comportant une âme de remplacement et deux peaux de remplacement.
En particulier, le procédé de réparation peut comporter la fixation d'une peau de remplacement disposée au même niveau qu'une peau d'origine, sur le contour de découpe, par un procédé de production additive déposant un cordon de liaison.
Suivant une variante, le procédé de réparation peut comporter la superposition de peaux de remplacement à l'intérieur ou à l'extérieur de peaux d'origine, puis une fixation de cette superposition avec un système de liaison.
Suivant une autre variante, la fixation d'une peau de remplacement avec une peau d'origine disposée au même niveau, est faite par la superposition de bandes de liaisons ou d'une plaque de liaisons recouvrant le contour de découpe, puis par une fixation avec un système de liaison.
Avantageusement, le système de liaison comporte des rivets (ou vis ou autre), du collage ou du soudage.
En particulier, l'âme de remplacement de la pièce de remplacement peut comporter des renforts ponctuels.
En particulier, le procédé de production additive peut déposer un métal. L'invention a aussi pour objet par exemple une nacelle de turboréacteur pour des aéronefs comportant des panneaux sandwich, remarquable en ce que ces panneaux comportent des réparations de surfaces aérodynamiques mises en œuvre avec un procédé de réparation comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures la, lb et le présentent sur un panneau vu en coupe transversale, des étapes successives d'un premier procédé de réparation selon l'invention comprenant le remplacement d'une seule peau ; - les figures 2a, 2b, 2c et 2d présentent des étapes successives d'un procédé de réparation suivant une première variante, comprenant la fabrication d'une pièce de remplacement ; - les figures 3a et 3b présentent deux étapes successives d'un procédé de réparation suivant une deuxième variante, comprenant la fabrication d'une pièce de remplacement ; - les figures 4 à 8 présentent chacune un procédé de réparation suivant une quatrième à une huitième variante, comprenant la fabrication d'une pièce de remplacement ; et - les figures 9 à 11 présentent un exemple de structure lattice qui peuvent former le raidisseurs de la pièce de remplacement avec possibilité d'inclusion de fonctions supplémentaires.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
La figure la présente un panneau sandwich en matériaux composites ou métalliques comportant une âme centrale 2 formée par une structure alvéolaire en forme de nid d'abeille, qui peut être par exemple en matière métallique, notamment en titane, recouverte sur une face inférieure par une peau inférieure 4, et sur la face supérieure par une peau supérieure 6 présentant au moins pour chaque alvéole un perçage 8 débouchant dedans. On notera que les désignations inférieure et supérieure sont données par convention en référence aux dessins, le panneau pouvant être disposé dans l'espace suivant toutes les directions.
Le panneau peut présenter une double courbure, pourformer parexemple des surfaces de guidage aérodynamique du flux de gaz chaud ou d'air froid d'un turboréacteur, les perçages 8 de la face avant formant avec les alvéoles des résonateurs de Helmholtz atténuant certaines fréquences sonores peuvent également être considérés.
La face avant du panneau présente une zone endommagée 10 qui n'atteint que la peau supérieure 6.
La figure lb présente une première étape du procédé de réparation, comportant une découpe suivant un contour défini 12 de la peau supérieure 6 autour de la zone endommagée 10, sans atteindre l'âme 2, de manière à conserver uniquement une partie en bon état du panneau.
La figure le présente une deuxième étape du procédé de réparation, comportant la réalisation dans le contour de découpe 12 d'une peau supérieure de remplacement 26 par un procédé de production additive, en suivant la géométrie de la surface du panneau, et en reproduisant des perçages 8 suivant le schéma initial de ces perçages.
Le procédé de production additive comporte une tête de dépose de matériaux pilotée par une commande numérique dans les trois dimensions. La géométrie de la peau de remplacement à réaliser, servant au pilotage de la commande numérique, peut être connue de différentes manières, soit en utilisant un fichier numérique ayant servi à la production initiale de la pièce d'origine, soit à partir de relevés dimensionnels sur la pièce à réparer. La dépose du matériau peut être suivie d'un traitement de durcissement, notamment une cuisson.
On obtient un panneau réparé qui présente une surface avant retrouvant la géométrie initiale, ce qui permet de proposer des prestations conformes à l'origine, comportant en particulier un guidage aérodynamique de flux ou une atténuation acoustique.
La tenue mécanique du panneau peut être conforme à celle d'origine dans le cas d'une dépose et d'un traitement du matériau donnant une peau de remplacement 26 présentant des caractéristiques similaires à celles d'origine.
La figure 2a présente un panneau sandwich comprenant une zone endommagée 10 qui traverse l'ensemble du panneau, en affectant à la fois les deux peaux 4, 6 et l'âme 2.
La figure 2b présente une première étape du procédé de réparation, comportant une découpe suivant un contour de découpe défini 12 de l'âme 2 et des deux peaux 4, 6 autour de la zone endommagée 10, en conservant uniquement une partie en bon état de ce panneau.
La figure 2c présente une étape suivante du procédé de réparation comportant la réalisation par un procédé de production additive d'une pièce de remplacement 20 présentant le même contour que le contour de découpe 12, comprenant une âme de remplacement 22, une peau inférieure de remplacement 24 et une peau supérieure de remplacement 26. En particulier l'âme de remplacement 22 peut comporter des alvéoles similaires, et la peau supérieure de remplacement 26 des perçages 8 débouchant dans ces alvéoles si besoin.
La figure 2d présente une étape suivante du procédé de réparation comportant la mise en place de la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12, puis au niveau de chaque peau de remplacement 24, 26 la réalisation par un procédé de production additive ou autre d'un cordon de liaison 28 restant dans l'épaisseur de la peau, rétablissant de chaque côté du panneau la jonction entre la peau de remplacement et celle d'origine 4, 6.
On obtient un panneau réparé présentant des caractéristiques similaires à celui d'origine, en particulier de surfaces aérodynamiques et d'atténuation acoustique. On réalise avantageusement de cette manière une réparation sur un panneau sandwich présentant des peaux 4, 6 métalliques, le cordon de liaison 28 de largeur réduite réalisé par un métal présentant par lui-même une résistance mécanique suffisamment élevée pour assurer une liaison résistante avec la pièce de remplacement 20.
En particulier, notamment dans le cas de production additive comprenant des matériaux comportant des coûts élevés, on peut réaliser au préalable une maquette de la pièce de remplacement 20 dans un matériau économique, présentant la géométrie de la pièce définitive, pour vérifier son ajustement dans le contour de découpe 12. De cette manière on réalise ensuite la pièce de remplacement définitive 20 qui s'ajustera sans risque dans le contour de découpe 12.
Les figures 3a et 3b présentent un procédé de réparation pour un panneau comportant un endommagement affectant l'épaisseur complète du panneau. On réalise d'abord la première étape du procédé de réparation présentée figure 2b, donnant une découpe suivant un contour de découpe défini 12 de l'épaisseur complète du panneau.
La figure 3a présente une étape suivante comportant la réalisation par un procédé de production additive d'une pièce de remplacement 20 comprenant une peau supérieure de remplacement 26 et une âme de remplacement 22 présentant le même contour que le contour de découpe 12, avec si nécessaire des perçages 8 de cette peau et des alvéoles dans cette âme. Par contre la peau inférieure de remplacement 24 dépasse nettement du contour de découpe 12.
La figure 3b présente une étape suivante du procédé de réparation comportant la mise en place de la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12 par en dessous, de manière à obtenir un ajustement de la peau supérieure de remplacement 26 au niveau de la peau supérieure d'origine 6, et un recouvrement de la peau inférieure de remplacement 24 sous la peau inférieure d'origine 4.
On réalise ensuite une fixation de la peau inférieure de remplacement 24 sous la peau inférieure d'origine 4, en particulier par des rivets 30. En variante on peut réaliser un collage de la peau inférieure de remplacement 24 sous la peau inférieure d'origine 4, ou une soudure, ou tout autre moyen d'assemblage de deux plaques l'une sur l'autre.
On peut laisser la peau supérieure de remplacement 26 non reliée à la peau supérieure d'origine 6, comme présenté sur cette figure pour obtenir une réparation présentant une résistance mécanique diminuée. En variante on peut former une liaison comme présentée figure 2d, en réalisant par un procédé de production additive ou autre un cordon de liaison 28 entre ces peaux.
La figure 4 présente un procédé de réparation pour un panneau comportant un endommagement affectant seulement la peau inférieure 4 et l'âme 2. On réalise d'abord une première étape comprenant la découpe suivant un contour de découpe défini 12 de la peau inférieure 4 et de l'âme 2.
On réalise ensuite par un procédé de production additive une pièce de remplacement 20 comprenant deux peaux de remplacement 24, 26, s'ajustant dans le contour de découpe 12, avec une épaisseur un peu réduite par rapport aux panneaux d'origine de manière à pouvoir superposer la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6, en ajustant la peau inférieure de remplacement 24 au niveau de la peau inférieure d'origine 4.
Dans une étape suivante on insère la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12 par en dessous.
On réalise ensuite une fixation de la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6 par des rivets 30. On réalise aussi une liaison des deux peaux inférieures 4, 24 par des pièces de liaison 40 recouvrant la jonction, formées par des plaques venant en dessous de ces peaux alignées à la même hauteur, qui sont fixées à la fois sur ces deux peaux par des rivets 30.
La figure 5 présente un procédé de réparation pour un panneau comportant un endommagement affectant seulement l'âme 2. On réalise d'abord une première étape comprenant la découpe suivant un contour de découpe défini 12 uniquement de l'âme 2.
On réalise ensuite par un procédé de production additive une pièce de remplacement 20 comprenant deux peaux de remplacement 24, 26, s'ajustant dans le contour de découpe 12, avec une épaisseur un peu réduite par rapport aux panneaux d'origine de manière à pouvoir superposer la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6, et la peau inférieure de remplacement 24 au-dessus de la peau inférieure d'origine 4.
Dans une étape suivante on insère la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12 par une ouverture réalisée sur un côté, qui peut être faite dans l'âme 2 du panneau en partant d'un bord de ce panneau, ou dans une peau sur le côté, à un endroit où les contraintes mécaniques sont faibles, puis en glissant latéralement cette pièce de remplacement.
On réalise ensuite une fixation de chaque peau de remplacement 24, 26 sur la peau d'origine 4, 6 en face par des rivets 30.
La figure 6 présente un procédé de réparation pour un panneau comportant un endommagement affectant l'épaisseur complète du panneau. On réalise d'abord une première étape comprenant la découpe suivant un contour de découpe défini 12 de cette épaisseur complète.
On réalise ensuite par un procédé de production additive une pièce de remplacement 20 comprenant deux peaux de remplacement 24, 26, s'ajustant dans le contour de découpe 12, avec une épaisseur identique à celle du panneau complet.
Dans une étape suivante on insère la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12, par un côté ou l'autre.
On réalise ensuite une liaison de la peau inférieure de remplacement 24 avec la peau inférieure d'origine 4, comme de la peau supérieure de remplacement 26 avec la peau supérieure d'origine 6, par des bandes de liaison 40 recouvrant la jonction autour de la pièce de réparation 20, formées par des plaques venant en dessous ou au-dessus de ces peaux alignées à la même hauteur pour les lier entre elles par des rivets 30.
La figure 7 présente un procédé de réparation pour un panneau comportant un endommagement affectant seulement la peau inférieure 4 et l'âme 2. On réalise d'abord une première étape comprenant la découpe suivant un contour de découpe défini 12 de la peau inférieure 4 et de l'âme 2.
On réalise ensuite par un procédé de production additive une pièce de remplacement 20 comprenant deux peaux de remplacement 24, 26, s'ajustant dans le contour de découpe 12, avec une épaisseur un peu réduite par rapport aux panneaux d'origine de manière à superposer la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6, en obtenant un ajustement de la peau inférieure de remplacement 24 au niveau de la peau inférieure d'origine 4.
Dans une étape suivante on insère la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12 par en dessous.
On réalise aussi, en particulier par un procédé de production additive afin d'obtenir une géométrie correspondant, une plaque inférieure de liaison 42 qui couvre entièrement la pièce de remplacement 20, en débordant sur les côtés du contour de découpe 12 pour couvrir la peau inférieure d'origine 4.
On réalise ensuite une fixation de la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6 par des rivets 30, ainsi qu'une fixation de la plaque de liaison 42 sur les deux peaux inférieures 4, 24 par des rivets.
Ce dernier procédé de réparation a pour avantage par rapport à celui présenté figure 4, de comporter une plaque de liaison 42 formant une seule pièce recouvrant complètement la pièce de réparation 20 ainsi que la peau inférieure d'origine 4 entourant cette pièce, ce qui apporte un renfort important nécessaire si les contraintes mécaniques sont élevées en diffusant les efforts sur une plus grande surface. On peut aussi utiliser une plaque de liaison 42 à la place de bandes de liaisons 40 si la pièce de réparation est trop petite pour accepter ces bandes de liaisons.
La figure 8 présente un procédé de réparation pour un panneau comportant un endommagement affectant seulement la peau inférieure 4 et l'âme 2. On réalise d'abord une première étape comprenant la découpe suivant un contour de découpe défini 12 de la peau inférieure 4 et de l'âme 2.
On réalise ensuite par un procédé de production additive une pièce de remplacement 20 comprenant deux peaux de remplacement 24, 26, s'ajustant dans le contour de découpe 12, avec une épaisseur identique par rapport au panneau d'origine de manière à superposer la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6, la peau inférieure de remplacement 24 venant en dessous de la peau inférieure d'origine 4 en dépassant sur les côtés du contour de découpe 12.
Dans une étape suivante on insère la pièce de remplacement 20 dans le contour de découpe 12 par en dessous.
On réalise ensuite une fixation de la peau supérieure de remplacement 26 sous la peau supérieure d'origine 6 par des rivets 30, et une fixation de la peau inférieure de remplacement 24 sous la peau inférieure d'origine 4, autour du contour de découpe 12 par des rivets.
Ce dernier procédé de réparation a pour avantage par rapport à celui présenté figure 4, de comporter une plaque de liaison 42 formant une seule pièce recouvrant complètement la pièce de réparation 20 ainsi que la peau inférieure d'origine 4 entourant cette pièce, ce qui apporte un renfort important nécessaire si les contraintes mécaniques sont élevées en diffusant les efforts sur une plus grande surface. On peut aussi utiliser une plaque de liaison 42 à la place de bandes de liaisons 40 si la pièce de réparation est trop petite pour accepter ces bandes de liaisons. D'une manière générale, en variante à la place des rivets 30 on peut utiliser tout autre type de procédé d'assemblage, comme une soudure par points ou continue, un collage, ou une solution mixte utilisant plusieurs technologies.
On notera que la plupart de ces procédés de réparation permettent de rétablir une continuité des peaux inférieure et supérieure, ce qui donne une bonne résistance au panneau ainsi réparé. Par ailleurs on peut réaliser l'âme de remplacement 22 comme les peaux de remplacement 24, 26 par le procédé de production additive, avec des matériaux différents de ceux d'origine du panneau, pour obtenir des caractéristiques particulières adaptées à la zone de réparation.
Dans le cas de peaux de remplacement, de bandes de liaisons 40 ou de plaques de liaisons 42 rapportées au-dessus d'une peau d'origine, on obtient une légère surépaisseur de la surface extérieure du panneau. Mais en adaptant l'épaisseur et la courbure de ces parties rapportées suivant la géométrie d'origine, on peut obtenir une surface finale du panneau très proche de celle d'origine, conservant les qualités aérodynamiques.
La figure 9 présente un type de raidisseur 50 constituant une pièce de réparation 20 réalisée par un procédé de production additive, comportant une âme présentant une structure lattice ou autre 44, s'étendant sur la largeur de la pièce, donnant une forte rigidité entre les deux peaux de remplacement 24, 26.
La figure 10 présente le même type de raidisseur 50 que celui présenté figure 9, ayant reçu en complément des renforts de cloisons 52 au niveau de chaque extrémité des cloisons inclinées 44, constitués par un apport de matière renforçant ces extrémités. De plus chaque peau de remplacement 24, 26 reçoit entre des cloisons inclinées 44, à l'intérieur de la pièce de remplacement 20, des renforts de fixation intérieurs 54 formant une surépaisseur recevant chacune un plot de fixation 56.
En particulier les plots de fixations 56 peuvent recevoir par exemple un panneau de protection thermique venant sur le panneau sandwich.
La figure 11 présente le même type de raidisseur 50 que celui présenté figure 9, ayant reçu en complément des renforts de fixation extérieurs 58 formant une surépaisseur de matière recevant chacune un plot de fixation 56.
On peut de cette manière profiter d'une réparation d'un panneau, ou modifier un panneau ne présentant pas d'endommagement, avec des renforts locaux permettant d'apporter des nouvelles fonctions comme des fixations.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de réparation de panneaux sandwich en matériaux composites ou métalliques comportant une âme (2) avec une peau d'origine (4, 6) sur chaque face, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de retrait de matière sur au moins une peau d'origine (4, 6) par une découpe suivant un contour de découpe défini (12) pour former une zone à remplacer, puis une étape de fabrication directement dans le contour de découpe (12) du panneau d'une pièce de remplacement (20) par un procédé de production additive, ou de fabrication en dehors du panneau avec ce procédé de production additive d'une pièce de remplacement (20), comprenant des peaux de remplacement (24, 26) qui sont ensuite fixées directement sur les peaux d'origine (4, 6), ou fixées sur les peaux d'origine (4, 6) par l'intermédiaire de bandes de liaisons (40) ou de plaques de liaisons (42) formées aussi par un procédé de production additive.
  2. 2. Procédé de réparation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte ie retrait d'une seule peau d'origine (4,6) suivant le contour de découpe (12).
  3. 3. Procédé de réparation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte la fabrication d'une peau de remplacement (24) dans le contour de découpe (12) par le procédé de fabrication additive.
  4. 4. Procédé de réparation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte le retrait de l'âme d'origine (2) et d'au moins une peau d'origine (4, 6) dans le contour de découpe (12), puis la fabrication avec le procédé de production additive d'une pièce de remplacement (20) comportant une âme de remplacement (22) et deux peaux de remplacement (24,26).
  5. 5. Procédé de réparation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte la fixation d'une peau de remplacement (24,26) disposée au même niveau qu'une peau d'origine (4, 6), sur le contour de découpe (12), par un procédé de production additive déposant un cordon de liaison (28).
  6. 6. Procédé de réparation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'il comporte la superposition de peaux de remplacement (24, 26) à l'intérieur ou à l'extérieur de peaux d'origine (4, 6), puis une fixation de cette superposition avec un système de liaison.
  7. 7. Procédé de réparation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fixation d’une peau de remplacement (24, 26) avec une peau d’origine (4, 6) disposée au même niveau, est faite par la superposition de bandes de liaisons (40) ou d'une plaque de liaisons (42) recouvrantte contour de découpe (12), puis par une fixation avec un système de liaison.
  8. 8. Procédé de réparation selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le système de liaison comporte des rivets (30), du collage ou du soudage.
  9. 9. Procédé de réparation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'âme de remplacement (22) de la pièce de remplacement (20) comporte des renforts ponctuels (52, 54, 58).
  10. 10. Procédé de réparation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé de production additive dépose un métal.
  11. 11. Nacelle de turboréacteur pour des aéronefs, comportant des panneaux sandwich, caractérisée en ce que ces panneaux comportent des réparations de surfaces aérodynamiques mises en œuvre avec un procédé de réparation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
FR1763113A 2017-12-22 2017-12-22 Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive Active FR3075690B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763113A FR3075690B1 (fr) 2017-12-22 2017-12-22 Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763113A FR3075690B1 (fr) 2017-12-22 2017-12-22 Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive
FR1763113 2017-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3075690A1 true FR3075690A1 (fr) 2019-06-28
FR3075690B1 FR3075690B1 (fr) 2021-01-22

Family

ID=62017422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1763113A Active FR3075690B1 (fr) 2017-12-22 2017-12-22 Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3075690B1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3115490A1 (fr) 2020-10-28 2022-04-29 Safran Aircraft Engines Procede de reparation d’une piece pour une turbomachine d’aeronef
FR3129381A1 (fr) * 2022-01-26 2023-05-26 Airbus Operations Procede et ensemble de reparation ameliores pour un revetement exterieur d’aeronef.

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174392B1 (en) * 1999-03-04 2001-01-16 Northrop Grumman Corporation Composite structure repair process
EP1972429A2 (fr) * 2007-03-23 2008-09-24 United Technologies Corporation Réparation d'une structure en sandwich composite disposant d'une enveloppe perforée
EP2345532A2 (fr) * 2010-01-18 2011-07-20 The Boeing Company Configuration oblongue pour pièce liée
US20130294644A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Spirit Aerosystems, Inc. System and method for repairing composite parts
US20150090392A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 The Boeing Company Automated Production and Installation of Patches for Reworking Structures
FR3013634A1 (fr) * 2013-11-28 2015-05-29 Aircelle Sa Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites comportant la realisation d'une ame ou d'un moule par stereolithographie
US9082209B1 (en) * 2012-05-25 2015-07-14 The Boeing Company Method and apparatus for reworking inconsistencies on parts

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174392B1 (en) * 1999-03-04 2001-01-16 Northrop Grumman Corporation Composite structure repair process
EP1972429A2 (fr) * 2007-03-23 2008-09-24 United Technologies Corporation Réparation d'une structure en sandwich composite disposant d'une enveloppe perforée
EP2345532A2 (fr) * 2010-01-18 2011-07-20 The Boeing Company Configuration oblongue pour pièce liée
US20130294644A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Spirit Aerosystems, Inc. System and method for repairing composite parts
US9082209B1 (en) * 2012-05-25 2015-07-14 The Boeing Company Method and apparatus for reworking inconsistencies on parts
US20150090392A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 The Boeing Company Automated Production and Installation of Patches for Reworking Structures
FR3013634A1 (fr) * 2013-11-28 2015-05-29 Aircelle Sa Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites comportant la realisation d'une ame ou d'un moule par stereolithographie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAKER A A ED - MIDDLETON DONALD H: "Repair Techniques for Composite Structures", 1 January 1990, COMPOSITE MATERIALS IN AIRCRAFT STRUCT, LONGMAN, NEW YORK, PAGE(S) 207 - 227, ISBN: 978-0-582-01712-2, XP008103764 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3115490A1 (fr) 2020-10-28 2022-04-29 Safran Aircraft Engines Procede de reparation d’une piece pour une turbomachine d’aeronef
WO2022090660A1 (fr) 2020-10-28 2022-05-05 Safran Aircraft Engines Procede de reparation d'une piece pour une turbomachine d'aeronef
FR3129381A1 (fr) * 2022-01-26 2023-05-26 Airbus Operations Procede et ensemble de reparation ameliores pour un revetement exterieur d’aeronef.

Also Published As

Publication number Publication date
FR3075690B1 (fr) 2021-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2504832B1 (fr) Panneau acoustique pour nacelle d'aeronef et procédé de fabrication correspondant
CA2677558C (fr) Procede de fabrication d'un panneau d'absorption acoustique notamment pour nacelle de moteur d'aeronef
EP2393651B1 (fr) Procédé de fabrication d'une structure a âmes alvéolaires pour une nacelle de turboréacteur
WO2012164189A1 (fr) Procédé de fabrication d'un panneau d'atténuation acoustique
EP3538752B1 (fr) Panneau d'atténuation acoustique comprenant une peau avant et une structure centrale
FR2962409A1 (fr) Procede de realisation d'un caisson central de voilure
FR3075690A1 (fr) Procede de reparation de panneaux sandwich en materiaux composites ou metaliques avec un procede de production additive
FR3055612A1 (fr) Structure compartimentee pour le traitement acoustique et le degivrage d'une nacelle d'aeronef et nacelle d'aeronef incorporant ladite structure
EP2454154B1 (fr) Structure de bord d'attaque notamment pour entree d'air de nacelle de moteur d'aeronef
FR2912780A1 (fr) Revetement pour le traitement acoustique incorporant une structure alveolaire avec une forme complexe
FR3036061A1 (fr) Panneau composite et nacelle de turboreacteur d’aeronef comprenant un tel panneau
WO2015036716A1 (fr) Procédé de réparation d'une peau d'un panneau composite
EP3792910A1 (fr) Panneau acoustique d'entrée d'air de nacelle d'aéronef à peau résistive crénelée, et ensemble propulsif et aéronef équipés de tels panneaux acoustiques
WO2015082843A1 (fr) Panneau sandwich comprenant une structure en nid d'abeille disposant de renforts sur les bords de cette structure
EP2140120A2 (fr) Procede de realisation d'un revetement pour le traitement acoustique incorporant une structure alveolaire avec une forme complexe et revetement pour le traitement acoustique ainsi obtenu
EP3723081B1 (fr) Procédé de fabrication d'une couche poreuse d'une structure d'absorption acoustique, couche poreuse d'une structure d'absorption acoustique ainsi obtenue et structure d'absorption acoustique comprenant ladite couche poreuse
FR3029831A1 (fr) Procede pour la reparation d’un panneau acoustique en materiau composite
WO2015001258A1 (fr) Procédé de réparation d'un panneau par application d'un doubleur
FR2970897A1 (fr) Structure fibreuse formant une bride et une contre-bride
EP3683056A1 (fr) Procédé de fabrication d'une structure acoustiquement résistive, structure acoustiquement résistive ainsi obtenue, panneau d'absorption acoustique comportant ladite structure acoustiquement résistive
FR2946009A1 (fr) Panneau structurant composite de bord de fuite pour un element d'aeronef
EP4253031A1 (fr) Panneau acoustique comprenant au moins deux structures alvéolaires imbriquées l'une dans l'autre, aéronef comportant au moins un tel panneau acoustique
WO2021084206A1 (fr) Panneau d'atténuation acoustique et ses procédés de fabrication
FR3134340A1 (fr) Élément de structure muni d’inserts rapportés pour une structure composite acoustique et procédé de fabrication associe
FR3009744A1 (fr) Ensemble comprenant une virole equipee d'une bride, disposant d’un espace annulaire rempli d'un materiau de liaison

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190628

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7