FR3085298A1 - Modulateur d'injection de resine, circuit d'injection de resine et procedes associes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un modulateur (54, 54') d'injection de résine pour un circuit d'injection de résine dans un moule de fabrication d'une pièce composite, notamment une pièce composite de turbomachine, ledit modulateur étant relié audit circuit d'injection de résine et comportant une capacité (58) d'accumulation de résine d'un volume déterminé configurée pour permettre un gavage du moule de fabrication avec ladite résine, et un moyen (60) de mise sous pression de la résine fournie par ladite capacité (58), caractérisé en ce que le moyen (60) de mise sous pression de la résine comporte des moyens de contrôle (66) configurés pour faire varier la pression et la durée d'application de ladite pression.
Description
Modulateur d'injection de résine, circuit d'injection de résine et procédés associés
L'invention se rapporte à un modulateur d'injection de résine pour un circuit d'injection de résine utilisé pour le moulage d'une pièce composite de turbomachine, des moyens de contrôle d'un tel modulateur et un procédé de commande de ces moyens de contrôle.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Le procédé de moulage RTM, dont les initiales font référence à l’acronyme anglo-saxon de Resin Transfer Molding, est un procédé bien connu de réalisation de pièces en matériaux composites à base de fibres imprégnées de résine, ces matériaux présentant des caractéristiques de résistance élevée ainsi qu’une masse réduite.
De manière connue, un tel procédé, lorsqu’il est appliqué à une pièce de turbomachine telle qu’une aube de soufflante, comporte plusieurs opérations successives. On commence par réaliser le tissage de fibres pour obtenir une ébauche de préforme en trois dimensions, puis on découpe ladite ébauche pour obtenir une préforme présentant sensiblement la forme de l’aube à obtenir. Cette préforme est alors disposée dans un moule d'injection, qui est refermé. Puis on injecte de la résine à l'état liquide en maintenant une pression sur la résine injectée pendant que l’on effectue la polymérisation de la pièce par chauffage.
Les résines utilisées sont des résines très fluides qui sont à même de bien pénétrer les fibres de la préforme, même lorsqu'elles sont injectées sous une pression réduite. Pendant la polymérisation, sous l'effet de la chaleur, la résine injectée passe successivement de l'état liquide à l'état gélifié et enfin à l'état solide.
L'alimentation continue du moule d'injection en résine sous pression est une exigence primordiale qui a pour but de garantir des pièces de qualité, sans défaut et sans porosité. En effet, la résine tendant à dégazer pendant la polymérisation, il est nécessaire de maintenir la pression de la résine jusqu'à la polymérisation complète de la pièce afin d'éviter que des relâchements de gaz ne viennent compromettre l'intégrité de la résine.
Dans les systèmes d'injection RTM conventionnels il est connu de maintenir la pression dans le circuit d’injection par l’intermédiaire d’un cylindre injecteur qui est relié au circuit, qui contient la résine, et qui en assure la distribution et la mise sous pression. Une fois la résine injectée, il est alors nécessaire de maintenir le cylindre injecteur connecté au circuit d’injection afin de maintenir la pression dans le moule jusqu'à polymérisation complète de la résine.
De tels systèmes présentent l’inconvénient de ne pas permettre d’atteindre des cadences de production élevées, puisque le temps d'immobilisation du cylindre injecteur dans le circuit d'injection, pour lequel il ne peut pas être utilisé sur un autre circuit d'injection, dépend naturellement du temps de la polymérisation de la résine.
De plus, dans un système de ce type, il existe un risque non négligeable de polymérisation de la résine à l'intérieur du circuit d'injection ce qui rend complexe les opérations de nettoyage dudit circuit. En particulier, si le circuit n’est pas chauffé, la résine contenue dans le circuit d’injection entre le moule et le cylindre injecteur peut être amenée à polymériser avant la résine contenue dans le moule, car l'épaisseur de résine dans le moule est plus importante. Ce figeage de la résine dans le circuit d'injection, outre qu'il complique son nettoyage, ne permet pas non plus d'assurer la transmission de la pression exercée par le cylindre injecteur jusque dans le moule, ce qui se traduit par la présence de défauts dans la pièce.
Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé dans le document WO-2013/068666, un dispositif de maintien en pression pour un circuit d'injection de résine dans un moule de fabrication, comportant d’une part des vannes d’isolation permettant d'isoler un cylindre injecteur en amont du moule puis de le démonter, un piège à résine agencé en aval du moule, et d’autre part des moyens de mise sous pression qui sont aptes à injecter un gaz sous pression dans des canalisations du circuit d’injection situées entre ces vannes et le moule en aval et en sortie du moule. A cet effet, des conduites en T, interposées dans le circuit d’injection entre les vannes d’isolation et le moule, sont reliées à une source de gaz sous pression et le circuit comporte des conduites verticales sensées empêcher le gaz de parvenir jusqu'au moule. Le cylindre injecteur peut être alors déconnecté du circuit tandis que la pression est maintenue sur la résine grâce aux moyens de mise sous pression.
Un tel circuit d'injection comportant un tel dispositif de maintien en pression est censé permettre l'isolation du cylindre injecteur. Lors de l’isolation du cylindre injecteur, celui-ci n’est plus à même de jouer le rôle de capacité de résine. Cette conception présente l’inconvénient que le circuit d’injection qui est isolé n’est pas capable de proposer à lui seul une capacité de résine capable de contrer le rétreint de la résine dans le moule lors de sa polymérisation. Il peut donc s’ensuivre l’apparition de manques de résine sur la pièce finie.
De plus, compte tenu de la fluidité de la résine et de la faible capacité de résine contenue dans le circuit et entre la source de gaz sous pression et le moule lorsque le cylindre injecteur est déconnecté, du gaz sous pression issu de la source de gaz sous pression peut également cheminer dans le circuit et être injecté dans le moule sous forme de bulles, et par conséquent provoquer l’apparition de défauts à la surface de la pièce.
Enfin, le refroidissement de la résine dans les conduits entre la source de gaz sous pression et le moule tend à augmenter rapidement sa viscosité, de sorte que la source de gaz sous pression, dont la pression est continue, n'est rapidement plus à même de solliciter efficacement la résine pour en assurer le maintien sous pression.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un moyen permettant de maintenir la pression dans le circuit d’injection en évitant tout risque d’injection parasite de gaz dans le circuit d’injection, par le biais d'une capacité additionnelle de résine apte à contrer le phénomène de rétreint de résine dans le moule lors de sa polymérisation, et apte à effectuer une mise sous pression de la résine apte à s'opposer au refroidissement rapide de la résine dans les canalisations en évitant qu'elle n'y stagne.
A cette fin, l'invention propose un modulateur d'injection de résine pour un circuit d'injection de résine dans un moule de fabrication d’une pièce composite, notamment une pièce composite de turbomachine, ledit modulateur étant relié audit circuit d'injection de résine et comportant une capacité d'accumulation de résine d'un volume déterminé qui est configurée pour permettre un gavage du moule de fabrication avec ladite résine, et un moyen de mise sous pression de la résine fournie par ladite capacité d'accumulation de résine, caractérisé en ce que le moyen de mise sous pression de la résine comporte des moyens de contrôle configurés pour faire varier la pression et la durée d'application de ladite pression.
Selon d’autres caractéristiques du modulateur :
- la capacité d'accumulation de résine communique avec le circuit d'injection de résine et le moyen de mise sous pression de la résine comporte une source de gaz sous pression reliée à ladite capacité d'accumulation de résine et apte à soumettre la résine contenue dans ladite capacité d'accumulation de résine à la pression dudit gaz,
- la source de gaz sous pression comporte un surpresseur, alimenté par une source d'air à pression constante, dont une pression d'air de sortie est contrôlée par lesdits moyens de contrôle,
- le modulateur comporte au moins une enceinte qui est reliée audit circuit et à l'intérieur de laquelle est mobile de manière étanche un moyen de paroi mobile, ledit moyen de paroi mobile délimitant dans ladite enceinte une première cavité, formant ladite capacité d'accumulation de résine, ledit moyen de paroi mobile formant le moyen de mise sous pression de la résine, et les moyens de contrôle contrôlant les déplacements dudit moyen de paroi mobile dans l'enceinte,
- les moyens de contrôle actionnent directement et mécaniquement le moyen de paroi mobile,
- la paroi mobile délimite dans l'enceinte une seconde cavité et les moyens de contrôle comportent une source de gaz sous pression reliée à ladite seconde cavité et apte à soumettre le moyen de paroi mobile à la pression dudit gaz,
- les moyens de contrôle sont à commande manuelle,
- les moyens de contrôle sont automatisés et ils sont configurés pour que les moyens de mise sous pression de la résine suivent une séquence de paliers de pression ayant chacun une durée déterminée.
L’invention concerne aussi un procédé de commande de moyens de contrôle d'un modulateur d'injection du type décrit précédemment en cours d'injection de résine dans un moule de fabrication, caractérisé en ce qu'il comporte une séquence de paliers de pression comportant :
- une première sous-séquence comportant au moins un premier palier de pression à une première pression de palier maximale,
- une deuxième sous-séquence comportant au moins un deuxième palier de pression à une deuxième pression de palier minimale non nulle,
- une troisième sous-séquence comportant au moins un troisième palier de pression à une troisième pression de palier, intermédiaire entre la première pression de palier maximale et la deuxième pression de palier minimale.
Selon une autre caractéristique du procédé, la troisième sousséquence comporte une alternance de paliers à la troisième pression intermédiaire et de paliers de à la première pression maximale, chacun desdits paliers étant d'une durée plus courte que la première sousséquence.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d’un circuit d’injection et d’un moule selon un premier état antérieur de la technique,
- la figure 2 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d'un circuit d’injection selon l'invention,
- la figure 3 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d'un circuit d’injection selon l'invention représenté dans une étape d’injection de la résine,
- la figure 4 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d'un circuit d’injection selon l'invention représenté dans une étape de gavage du moule avec le modulateur,
- la figure 5 est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d'un circuit d’injection selon l'invention ;
- la figure 6 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'un modulateur selon l’invention,
- la figure 7 est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d'un modulateur selon l’invention,
- la figure 8 est une vue schématique d’un troisième mode de réalisation d'un modulateur selon l'invention,
- la figure 9 est une vue schématique d’un quatrième mode de réalisation d'un modulateur selon l'invention,
- la figure 10 est un diagramme-bloc représentant les étapes d’un procédé de fabrication d’une pièce de turbomachine selon l’état de la technique,
- la figure 11 est un diagramme-bloc représentant les étapes d’un procédé de fabrication d’une pièce de turbomachine selon l’invention,
- la figure 12 est un schéma représentant les séquences des paliers de pression délivrés par un modulateur d'injection au cours du procédé selon l'invention.
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
On a représenté à la figure 1 une installation d’injection RTM 10 selon un premier état antérieur de la technique.
De manière connue l’installation d’injection RTM 10 comprend un circuit d’injection 12 et un moule 14 destinés à la fabrication d’une pièce telle qu’une aube de soufflante de turbomachine à partir d'une préforme 16 tissée. Le moule 14 comporte notamment une partie inférieure 18 comprenant une empreinte 20 destinée à recevoir la préforme 16, réalisée de préférence par tissage de fibres composites en trois dimensions, telles que des fibres de carbone, et à emprisonner cette préforme 16 dans ledit moule 14 en refermant sur la partie inférieure 18 une partie supérieure 22 dudit moule 14, afin d'injecter dans ledit moule 14 une résine polymère permettant d'imprégner les fibres de la préforme 16.
Les éléments du circuit d'injection 12 seront décrits d'amont en aval par rapport au sens d’écoulement de la résine dans le circuit, c'est-à-dire de la droite vers la gauche de la figure 1.
De manière connue, le circuit d'injection 12 comporte au moins un cylindre injecteur de résine 24, qui est destiné à approvisionner le circuit 12 en résine et à soumettre cette résine à une pression déterminée permettant l'injection de ladite résine au travers du circuit 12 jusque dans le moule 14.
Le circuit d'injection 12 comporte, en aval du cylindre injecteur de résine 24 et en amont du moule 14, de manière classique, un dispositif de préchauffage de résine 32 qui est interposé dans le circuit 12 afin de permettre le préchauffage de la résine avant son injection dans le moule 14. Le moule 14 est par ailleurs placé dans une étuve 34, comme représenté à la figure 1, ou en variante (non représentée), sous une presse chauffante.
Pour relier ces éléments, le circuit 12 comporte une première branche de circuit 36 reliant une sortie du cylindre injecteur de résine 24 à une entrée du dispositif 32 de préchauffage de résine. Le circuit 12 comporte aussi une deuxième branche de circuit 38 reliant une sortie du dispositif 32 de préchauffage de résine à une entrée du moule d’injection 14 par l’intermédiaire d’une vanne primaire d'ouverture/fermeture 40 de résine, une troisième branche de circuit 42 reliant une sortie du dispositif 32 de préchauffage de résine à une sortie du moule d’injection 14 par l’intermédiaire d’une vanne secondaire 44 d'ouverture/fermeture de résine, et une quatrième branche 46 de circuit reliant une sortie du moule d’injection 14 au cylindre injecteur de résine 24, par l’intermédiaire d’une vanne tertiaire 48 d'ouverture/fermeture de résine.
Pour simplifier les raccords des différentes branches du circuit 12, les deuxième et troisième branches 38, 42 sont reliées l’une à l’autre en sortie du dispositif de réchauffage 32 par un raccord en T, et les troisième et quatrième branches 42, 46 sont reliées l’une à l’autre en sortie du moule 14 par un raccord 52 en T.
Dans cette configuration, l’injection de résine dans le moule 14 est réalisée successivement en plusieurs étapes, comme l'illustre la figure 10. Au cours d’une première étape E1 on ouvre les vannes primaire et tertiaire d’ouverture/fermeture de résine 40, 48 et on ferme la vanne secondaire d’ouverture/fermeture de résine 44, et on actionne le cylindre injecteur de résine 24. La résine passe à travers la première branche de circuit 36, traverse le dispositif 32 de préchauffage 32, passe à travers la deuxième branche de circuit 38, remplit le moule 14, sort du moule 14 et retourne dans le cylindre injecteur 24 de résine via la quatrième branche de circuit 46.
Puis, au cours d’une étape E2, on ferme la vanne tertiaire d’ouverture/fermeture de résine 48 et on ouvre la vanne secondaire d’ouverture/fermeture de résine 44, et on maintient la pression dans le circuit 12 à l’aide du cylindre injecteur 24 de résine jusqu’à ce que la résine polymérise dans le moule 14.
De ce fait, la résine contenue dans le moule 14 est maintenue sous pression ce qui permet en principe d'éviter l'apparition de défauts de porosité dans la pièce finale, le maintien de la pression permettant d’éviter le dégazage de la résine.
Toutefois, on a constaté que cette conception présente un certain nombre d'inconvénients.
En premier lieu, on a constaté qu’il était nécessaire de faire circuler une grande quantité de résine au travers du moule 14 et au travers des première, deuxième et troisièmes branches 36, 38 et 46 au cours de la première étape E1 avant de parvenir à éliminer toute bulle de gaz dans le circuit 12. Par ailleurs, cet objectif n’est pas nécessairement atteint, car des bulles peuvent néanmoins subsister dans la troisième branche 42, bulles qui peuvent se trouver entraînées dans le moule 14 lors de la deuxième étape E2.
La présence de ces bulles dans le circuit 12 peut conduire à des dépôts de bulles de gaz à la surface de la préforme 16, avec pour conséquence l'apparition de défauts sur la pièce finie.
En second lieu, on a constaté que lors de la polymérisation de la résine dans le moule 14, celle-ci était sujette à un phénomène de rétreint dans le moule 14 et par conséquent dans les première et troisième branches du circuit 38, 42. Par conséquent, la résine contenue dans ces branches pourrait ne pas suffire à absorber le déficit de résine dans le moule 14, créant ainsi des défauts dans la pièce finie.
En troisième lieu, la deuxième étape E2 est une étape de grande durée, qui présente l’inconvénient d’immobiliser le cylindre injecteur 24 pour maintenir la pression dans le circuit 12 de résine, quand bien même celui-ci pourrait être utilisé dans une autre installation d’injection RTM.
Il importe donc de proposer une nouvelle conception d'un circuit d'injection 12 permettant, d'une part, un maintien sous pression des deuxième et troisième branches 38, 42 du circuit sans nécessiter d’immobilisation du cylindre injecteur 24 et permettant, d'autre part, une fourniture améliorée de résine visant à pallier les conséquences du rétreint de la résine dans le moule 14.
Dans ce but, l'invention propose une nouvelle conception d’un circuit d’injection 12 pour une installation d’injection RTM 10 comportant au moins un modulateur d'injection 54 permettant de maintenir la pression de résine dans le circuit 12 en lieu et place du cylindre injecteur 24, de manière variable en intensité et en durée.
Dans un premier mode de réalisation d'un circuit d'injection 12 tel que représenté aux figures 2 à 4, le modulateur d'injection 54 est relié à la première branche 36 entre le cylindre injecteur de résine 24 et le dispositif de réchauffage 32 par l'intermédiaire d'un élément de raccordement 56 tel qu'un T ou une vanne 3 voies 56.
Dans un second mode de réalisation d'un circuit d'injection 12' tel que représenté à la figure 5, celui-ci comporte au moins un cylindre injecteur de résine 24', qui est destiné à approvisionner le circuit 12' en résine et à soumettre cette résine à une pression déterminée permettant l'injection de ladite résine au travers du circuit 12'jusque dans le moule 14'.
Le circuit d'injection 12' comporte, en aval du cylindre injecteur de résine 24' et en amont du moule 14', un dispositif de préchauffage de résine 32' qui est interposé dans le circuit 12' afin de permettre le préchauffage de la résine avant son injection dans le moule 14'.
Pour relier ces éléments, le circuit 12' comporte une première branche de circuit 36' reliant une sortie du cylindre injecteur de résine 24' à une entrée du dispositif 32' de préchauffage de résine. Le circuit 12' comporte aussi une deuxième branche de circuit 38' reliant une sortie du dispositif 32' de préchauffage de résine à une entrée du moule d’injection 14' par l’intermédiaire d’une première vanne primaire d'ouverture/fermeture 41' de résine et d'une deuxième vanne 43' d'ouverture/fermeture 41' de résine. Une troisième branche 45' comportant un troisième vanne 47' et un modulateur d'injection 54' est reliée à la deuxième branche 38' entre les première et deuxième vannes 41 43'. En aval du moule 14', une quatrième branche 49' est reliée par l'intermédiaire d'une quatrième vanne 51' à une source de tirage au vide 53' et à un régulateur de pression 55', apte à maintenir une pression de résine statique dans le moule 14'.
Le modulateur d'injection 54' est donc de ce cas, disposé en aval du dispositif de réchauffage 32'.
Comme un régulateur de pression connu en soi de l'état de la technique, le modulateur d'injection 54, 54' est relié au circuit 12 et 12' d'injection de résine.
Différents exemples de régulateurs d'injection 54, 54' ont été représentés aux figures 6 à 8.
Quel que soit le mode de réalisation du régulateur d'injection 54, 54' celui-ci comporte une capacité 58 d'accumulation de résine d'un volume déterminé qui est configurée pour permettre un gavage du moule de fabrication 14, 14' avec la résine, et un moyen de mise sous pression 60 de la résine fournie par ladite capacité d'accumulation de résine. Conformément à l'invention, le moyen 60 de mise sous pression de la résine comporte des moyens de contrôle 66 configurés pour faire varier la pression et la durée d'application de ladite pression.
Selon des premier et deuxièmes modes de réalisation du modulateur d'injection 54, 54' qui ont été représentés aux figures 6 et 7, la capacité de résine 58 communique avec le circuit 12 d'injection de résine et le moyen de mise sous pression 60 de la résine comporte une source de gaz 62 sous pression reliée à ladite capacité d'accumulation de résine 58 et apte à soumettre la résine contenue dans ladite capacité d'accumulation 58 de résine à la pression dudit gaz.
Plus particulièrement, dans le premier mode de réalisation du modulateur d'injection 54, 54' de la figure 6, la capacité de résine 58 est formée directement dans les conduites du circuit 12, c’est-à-dire dans les première, deuxième et troisième branches 36, 38, 42 du circuit 12 précédemment représentée aux figures 2 à 4. Cette configuration permet de se dispenser d'un réservoir d'accumulation de résine mais nécessite une prise en compte de la capacité de résine pouvant être contenue dans les première, deuxième et troisième branches 36, 38, 42 du circuit 12. La source de gaz sous pression 62 comporte un surpresseur 64, alimenté par une source d'air à pression constante P1, dont une pression d'air de sortie P2 est contrôlée par lesdits moyens de contrôle 66 et est donc modulable en intensité et en durée. La pression d'air P2 est donc susceptible d'être appliquée selon une intensité et une fréquence variable, avec des paliers de pression allant d'une seconde à plusieurs minutes.
Dans le deuxième mode de réalisation du modulateur d'injection 54, 54' de la figure 7, la capacité de résine 58 est formée dans un réservoir 68 qui communique avec le circuit 12 d'injection de résine et, d'une façon analogue au cas précédent, le moyen de mise sous pression 60 de la résine comporte une source de gaz 62 sous pression qui est reliée au réservoir 68, formée également d'un surpresseur 64, qui est apte à soumettre la résine contenue dans ladite capacité d'accumulation 58 de résine dans le réservoir 68 à la pression dudit gaz. Cette configuration permet de garantir un approvisionnement constant en résine, sans tenir compte de la capacité du circuit 12.
Selon des troisième et quatrième modes de réalisation du modulateur d'injection 54, 54' qui ont été représentés aux figures 8 et 9, celui-ci comporte au moins une enceinte 70 qui est reliée au circuit 12 et à l'intérieur de laquelle est mobile de manière étanche un moyen de paroi mobile 72. Ce moyen de paroi mobile 72 a été représenté sous la forme d'un piston rigide 72, mais il sera compris qu'il pourrait également d'agir d'une membrane déformable. Le moyen de paroi mobile 72 délimite dans l'enceinte 70 une première cavité, formant la capacité 58 d'accumulation de résine et c'est lui qui forme le moyen de mise sous pression de la résine, et les moyens de contrôle 660 contrôlent les déplacements dudit moyen de paroi mobile 72 dans l'enceinte.
Dans le troisième mode de réalisation du modulateur d'injection 54, 54' qui a été représenté à la figure 8, les moyens de contrôle 66 actionnent directement et mécaniquement le moyen de paroi mobile 72. Par exemple, les moyens de contrôle comportent un actionneur électromagnétique ou hydraulique (non représenté) qui détermine la course et la fréquence d'aller et retour d'une bielle 74 reliée au piston formant la paroi mobile 72.
Dans le quatrième mode de réalisation du modulateur d'injection 54, 54' qui a été représenté à la figure 9, la paroi mobile 72 délimite dans l'enceinte une seconde cavité 76 et les moyens de contrôle comportent la source de gaz sous pression 62 reliée à ladite seconde cavité 46 et par conséquent apte à soumettre le moyen 72 de paroi mobile à la pression dudit gaz. Le moyen de paroi mobile 72 est alors à même de soumettre la capacité de résine à une pression mécanique.
L'avantage de ces deux derniers modes de réalisation est qu'ils permettent de ne pas soumettre la capacité de résine 58 à une source de gaz sous pression, soit parce que la pression à laquelle la capacité de résine 58 est soumise par le moyen de paroi mobile 72 est purement mécanique comme c'est le cas du troisième mode de réalisation, soit parce que le moyen de paroi mobile 72 isole la source de gaz sous pression 62. Ces deux configurations permettent de garantir l'absence de bulles de gaz dans le circuit 12 et surtout dans le moule 14.
Les moyens de contrôle 66 peuvent être à commande manuelle. Dans ce cas, un opérateur est en charge de leur commande.
En variante, les moyens de contrôle 66 peuvent être automatisés et en être configurés pour que les moyens 60 de mise sous pression de la résine suivent une séquence de paliers de pression ayant chacun une durée déterminée.
Lors de la fabrication d'une aube de turbomachine, un circuit d’injection 12 comportant un régulateur d’injection 56 peut être commandé, comme l'illustre la figure 11 selon un procédé différent du procédé connu de l'état de la technique.
Au cours d’une première étape ΕΊ on ouvre les vannes primaire et tertiaire d’ouverture/fermeture de résine 40, 48 et on ferme la vanne secondaire d’ouverture/fermeture de résine 44, et on actionne le cylindre injecteur de résine 24, comme représenté à la figure 3. La résine passe à travers la première branche de circuit 36, traverse le dispositif 32 de préchauffage 32, passe à travers la deuxième branche de circuit 38, remplit le moule 14, sort du moule 14 et retourne dans le cylindre injecteur 24 de résine via la quatrième branche de circuit 46.
Puis, similairement au procédé connu de l’état de la technique, au cours d’une étape E'2 (non représentée), on ferme la vanne tertiaire d’ouverture/fermeture de résine 48 et on ouvre la vanne secondaire d’ouverture/fermeture de résine 44.
La résine est alors mise sous pression dans tout le circuit par le cylindre injecteur de résine 24.
Le procédé comporte alors une nouvelle étape E'3, représentée à la figure 4 au cours de laquelle on actionne le modulateur 54, 54' d'injection de résine en le mettant sous pression et au cours de laquelle on débranche le cylindre injecteur de résine 24. La pression demeure maintenue de manière variable par le modulateur de pression 54, 54'.
On voit là tout l'avantage de la conception selon l'invention, qui permet de maintenir la pression dans le circuit d'injection 12 en la faisant varier en durée et en intensité tout en permettant la déconnexion du cylindre injecteur de résine 24 afin d'en permettre le nettoyage avant que la résine ne polymérise. La modulation de la pression permet de retarder la solidification de la résine et de permettre un gavage du moule plus efficacement que ne le permettrait une mise sous pression statique.
Par ailleurs, cette conception permet avantageusement de réutiliser le cylindre d'injecteur de résine 24 dans un autre circuit d'injection avant même que la résine n'ait polymérisé dans le moule 14 qui a fait l'objet de la précédente injection.
Similairement, le circuit qui a été représenté à la figure 5 permettrait non seulement le démontage du cylindre injecteur de résine 24, mais aussi du dispositif de préchauffage 32.
Au cours de la troisième étape E'3, comme l'illustre la figure 12, le modulateur 54 peut être commandé selon une séquence S de paliers de pression comportant un première sous-séquence SS1 comportant au moins un premier palier de pression PP1 à une première pression de palier maximale, une deuxième sous-séquence SS2 comportant au moins un deuxième palier de pression PP2 à une deuxième pression de palier minimale non nulle, et une troisième sous-séquence SS3 comportant au moins un troisième palier de pression PP3 à une troisième pression de palier, intermédiaire entre la première pression de palier maximale PP1 et la deuxième pression de palier minimale PP2.
De préférence, la troisième sous-séquence SS3 n'est pas effectuée à pression continue. Elle comporte une alternance de paliers SS3 à la troisième pression intermédiaire PP3 et de paliers SS4 à la première pression maximale PP1, chacun desdits paliers étant d'une durée plus courte que la première sous-séquence SS1.
Bien entendu, d'autres sous-séquences mettant en oeuvre d'autres paliers peuvent être envisagés.
L'invention permet donc avantageusement d'améliorer la qualité de fabrication des pièces composites de turbomachine tout en augmentant les cadences de production.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Modulateur (54, 54') d'injection de résine pour un circuit d'injection de résine (12) dans un moule de fabrication (14) d’une pièce composite, notamment une pièce composite de turbomachine, ledit modulateur étant relié audit circuit (12) d'injection de résine et comportant une capacité (58) d'accumulation de résine d'un volume déterminé qui est configurée pour permettre un gavage du moule de fabrication (14) avec ladite résine, et un moyen (60) de mise sous pression de la résine fournie par ladite capacité (58), caractérisé en ce que le moyen (60) de mise sous pression de la résine comporte des moyens de contrôle (66) configurés pour faire varier la pression et la durée d'application de ladite pression.
- 2. Modulateur d'injection (54, 54') selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la capacité de résine (58) communique avec le circuit (12) d'injection de résine et en ce que le que le moyen de mise (60) sous pression de la résine comporte une source (62) de gaz sous pression reliée à ladite capacité (58) d'accumulation de résine et apte à soumettre la résine contenue dans ladite capacité (58) d'accumulation de résine à la pression (P2) dudit gaz.
- 3. Modulateur d'injection (54, 54') selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la source (62) de gaz sous pression comporte un surpresseur (64), alimenté par une source d'air à pression constante (ΡΊ), dont une pression d'air de sortie (P2) est contrôlée par lesdits moyens de contrôle (66).
- 4. Modulateur d'injection (54, 54') selon la revendication 1, caractérisé en ce que en ce qu'il comporte au moins une enceinte (70) qui est reliée audit circuit (12) et à l'intérieur de laquelle est mobile de manière étanche un moyen de paroi mobile (72), ledit moyen de paroi mobile (72) délimitant dans ladite enceinte une première cavité formant la capacité d'accumulation de résine (58), ledit moyen de paroi mobile (72) formant le moyen (60) de mise sous pression de la résine, et les moyens de contrôle (66) contrôlant les déplacements dudit moyen de paroi mobile (72) dans l'enceinte.
- 5. Modulateur d'injection (54, 54') selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (66) actionnent directement et mécaniquement le moyen de paroi mobile (72).
- 6. Modulateur d'injection (54, 54') selon la revendication 4, caractérisé en ce la paroi mobile (72) délimite dans l'enceinte une seconde cavité (76) et en ce que les moyens de contrôle (66) comportent une source de gaz sous pression (62) reliée à ladite seconde cavité (76) et apte à soumettre le moyen de paroi mobile (72) à la pression dudit gaz.
- 7. Modulateur d'injection (54, 54') selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (66) sont à commande manuelle.
- 8. Modulateur d'injection (54, 54') selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (66) sont automatisés et en ce qu'ils sont configurés pour que les moyens de mise sous pression de la résine suivent une séquence (S) de paliers de pression ayant chacun une durée déterminée.
- 9. Procédé de commande de moyens de contrôle d'un modulateur d'injection (54, 54') selon l'une des revendications 1 à 8 en cours d'injection de résine dans un moule de fabrication (14), caractérisé en ce qu'il comporte une séquence (S) de paliers de pression comportant :- une première sous-séquence (SS1) comportant au moins un premier palier de pression à une première pression (PP1) de palier maximale,- une deuxième sous-séquence (SS2) comportant au moins un deuxième palier de pression à une deuxième pression (PP2) de palier minimale non nulle,- une troisième sous-séquence (SS3) comportant au moins un troisième palier de pression à une troisième pression (PP3) de palier, intermédiaire entre la première pression (PP1) de palier maximale et la deuxième pression (PP2) de palier minimale.
- 10. Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la troisième sous-séquence (SS3) comporte une 5 alternance de paliers à la troisième pression intermédiaire (PP3) et de paliers à la première pression maximale (PP1), chacun desdits paliers étant d'une durée plus courte que la première sous-séquence (SS1).
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