FR3096678A1 - Procede de reparation d’une piece en cmc et dispositif - Google Patents

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Abstract

Dispositif (10) de réparation d’une pièce en CMC (12) par dépôt chimique en phase vapeur, le dispositif (10) comprenant :- une enceinte (14) comportant une entrée de gaz (16) et une sortie de gaz (18) ;- un bras articulé (20) apte à manipuler la pièce en CMC (12), le bras articulé (20) étant disposé dans l’enceinte (14) ;- une source laser (22) configurée pour réaliser le dépôt chimique en phase vapeur sur la pièce en CMC (12) lorsque la pièce en CMC (12) est dans l’enceinte (14) ;- des moyens d’analyse tridimensionnelle (24) de la pièce en CMC (12) ; et- des moyens de contrôle (26) du déplacement du bras articulé (20) dans l’enceinte (14). Procédé de réparation d’une pièce en CMC (12). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

PROCEDE DE REPARATION D’UNE PIECE EN CMC ET DISPOSITIF
Le présent exposé concerne la réparation d’une pièce en matériau composite à matrice céramique, matériau ci-après désigné par le sigle CMC, et un dispositif permettant la réparation d’une pièce en CMC.
Une pièce en CMC et son procédé de fabrication sont connus de WO 2014/049221. Les pièces en CMC permettent d’améliorer les performances des turbomachines, en particulier des moteurs aéronautiques civils et/ou militaires, et sont utilisées notamment pour les parties de la turbomachine qui sont exposées à des températures élevées.
Cependant, les pièces en CMC peuvent être endommagées lors de l’utilisation de la turbomachine, c’est-à-dire détériorée en service, par exemple par des chocs ou par de l’usure.
Afin d’augmenter la durée de vie de ces pièces, et donc de la turbomachine qui les comprend, les pièces en CMC endommagées sont réparées par des procédés de réparation.
Toutefois, les procédés connus, tels que des procédés d’infiltration ou de dépôt chimique en phase vapeur, appelés respectivement CVI ou CVD conformément aux sigles anglais pour « Chemical Vapor Infiltration » ou « Chemical Vapor Deposition », ne permettent pas de réparer localement la pièce en CMC endommagée. En effet, ces procédés impliquent une transformation du matériau CMC dans son ensemble, ce qui rend la réparation de la pièce CMC endommagée très complexe.
Un autre procédé de réparation est connu de WO2014/149124 et comprend des étapes de retrait de la zone endommagée de la pièce en CMC et l’ajout d’une préforme dans la zone endommagée. Ce procédé peut s’avérer complexe.
Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients.
A cet effet, le présent exposé concerne un dispositif de réparation d’une pièce en CMC par dépôt chimique en phase vapeur, le dispositif comprenant :
- une enceinte comportant une entrée de gaz et une sortie de gaz ;
- un bras articulé apte à manipuler la pièce en CMC, le bras articulé étant disposé dans l’enceinte ;
- une source laser configurée pour réaliser le dépôt chimique en phase vapeur sur la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte ;
- des moyens d’analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC ; et
- des moyens de contrôle du déplacement du bras articulé dans l’enceinte.
On comprend que la réparation peut comprendre la réparation d’une pièce en CMC détériorée en service. L’endommagement peut être une griffure, une fissure, une abrasion, un délaminage, et/ou une perforation. Ces endommagements sont généralement de faible dimension, par exemple inférieurs à quelques cm3(centimètres cube) par zone endommagée. Ces endommagements peuvent avoir un effet sur l’aérodynamisme de la pièce en CMC et/ou sur les dimensions de la pièce en CMC. Généralement, ces endommagements ne génèrent pas de perte structurale de la pièce en CMC et ont peu d’effet sur la résistance mécanique de la pièce en CMC.
La réparation peut également comprendre le revêtement de fibres mises à nu après usinage de la pièce en CMC.
L’analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC permet de localiser et de définir la zone à traiter.
Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par laser, appelé LCVD conformément au sigle anglais pour « Laser assisted Chemical Vapor Deposition » ou « Laser Chemical Vapor Deposition », permet de traiter la pièce en CMC endommagée localement et de ne pas chauffer toute la pièce en CMC endommagée à la température requise pour réaliser le dépôt chimique en phase vapeur.
Comme l’élévation de la température est localisée dans une zone réduite de la pièce en CMC traitée par le faisceau laser émis par la source laser, l’enceinte peut être une enceinte dite « à paroi froide ». En effet, la température dans l’enceinte peut être maintenue en deçà de 100°C. Dans le cadre du dispositif de réparation, il est possible de limiter la température de peau du réacteur, c’est-à-dire de l’enceinte, par exemple 30°C.
On comprend qu’il n’est pas nécessaire que l’enceinte comprenne des matériaux isolant thermiquement. Ainsi, on diminue les risques de pollution de la pièce en CMC endommagée, notamment par des poussières qui peuvent être présentes dans l’enceinte et qui proviennent du vieillissement des matériaux isolant thermiquement.
A titre d’exemples non-limitatifs, l’enceinte peut être réalisée en alliage à base d’INOX, d’aluminium, en acier au carbone, en plexiglas et/ou en verre. On comprend que l’enceinte peut être réalisée avec différents matériaux dont ceux précédemment cités.
Comme toute l’enceinte n’est pas à une température élevée lors de l’utilisation du dispositif de réparation, les technologies mécaniques utilisées pour gérer l’étanchéité de l’enceinte sont significativement simplifiées.
De plus, l’élévation de température étant localisée, il est également possible de disposer un bras articulé dans l’enceinte. En effet, le bras articulé n’est pas adapté pour travailler aux températures permettant la réaction chimique du mélange de gaz précurseurs et le dépôt du matériau sur la pièce en CMC endommagée. Or, lorsque toute l’enceinte est à la température permettant la réaction chimique du gaz et le dépôt du matériau sur la pièce en CMC endommagée, le bras articulé est lui-même soumis à cette température et le bras articulé ne pourrait pas fonctionner.
Le bras articulé étant apte à manipuler la pièce en CMC, le bras articulé peut comprendre un outillage de support de la pièce en CMC.
Le dispositif comprenant des moyens d’analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC, il est possible de faire une analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC et d’identifier précisément les parties endommagées de la pièce en CMC. Cette analyse tridimensionnelle peut, par exemple et de manière non limitative, être réalisée par stéréovision ou par tomographie.
Grâce à l’analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC, le dispositif comprenant des moyens de contrôle du déplacement du bras articulé dans l’enceinte, la pièce en CMC endommagée peut être disposée précisément dans l’enceinte afin d’être réparée. Ainsi, grâce aux moyen d’analyse tridimensionnelle et aux moyens de contrôle de déplacement du bras articulé, il est possible de faire correspondre un référentiel de la pièce en CMC, un référentiel du bras articulé, un référentiel de l’outillage de support et le point de focalisation du laser.
L’entrée de gaz permet d’introduire le mélange de gaz précurseurs dans l’enceinte. Lorsque le mélange de gaz précurseurs est porté à la température adéquate grâce au laser, les gaz précurseurs vont réagir entre eux et former un dépôt sur la pièce en CMC.
Dans certains modes de réalisation, l’enceinte présente une paroi simple.
La paroi étant simple, il est plus aisé de gérer les passages des instruments tels que des capteurs, des sondes, des câbles de l’extérieur vers l’intérieur de l’enceinte.
Dans certains modes de réalisation, l’enceinte comprend un hublot de contrôle.
Comme l’enceinte est une enceinte « à paroi froide », il est possible de mettre un hublot de contrôle. Grâce au hublot de contrôle, un opérateur peut visualiser et contrôler ce qui se passe dans l’enceinte. L’opérateur peut notamment vérifier que la pièce en CMC endommagée est positionnée correctement et/ou qu’aucun élément ne vient entraver le positionnement de la pièce en CMC dans l’enceinte.
Dans certains modes de réalisation, l’entrée de gaz est configurée pour diriger un flux de mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte.
Il est ainsi possible de diriger de manière préférentielle le mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer. Cette configuration est particulièrement avantageuse lorsque la réparation est réalisée sous un flux de mélange de gaz précurseurs. Cette configuration permet de canaliser le flux de mélange de gaz précurseurs préférentiellement vers la zone à traiter et de renouveler constamment le mélange de gaz précurseurs au voisinage de la zone à traiter, et donc de limiter l’appauvrissement du mélange de gaz précurseurs en éléments réactifs au voisinage de la zone à traiter, ce qui permet une augmentation de la vitesse de dépôt.
Dans certains modes de réalisation, la sortie de gaz est configurée pour favoriser le passage du flux de mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte.
Par exemple, la sortie de gaz peut comprendre une tubulure dont une extrémité située dans l’enceinte est disposée de sorte que le flux du mélange de gaz précurseurs est dirigé vers la zone à réparer de la pièce en CMC. En effet, il est possible de disposer l’extrémité de la tubulure de sorte que le flux du mélange de gaz précurseurs soit pompé hors de l’enceinte tout en le dirigeant vers la zone à réparer de la pièce en CMC.
Dans certains modes de réalisation, lequel l’enceinte comprend un revêtement anticorrosion.
Notamment lorsque le flux du mélange de gaz précurseurs comprend du chlore, il est avantageux que l’enceinte comprenne un revêtement anticorrosion.
A titre d’exemples non-limitatifs, le revêtement anticorrosion de l’enceinte peut comprendre un matériau céramique ou un émail.
Dans certains modes de réalisation, l’entrée de gaz comporte un débitmètre massique.
Un débitmètre massique permet de contrôler les débits de gaz et donc les compositions des mélanges gazeux injectés.
Dans certains modes de réalisation, la sortie de gaz comporte une vanne de régulation.
Une vanne de régulation permet de contrôler la pression dans l’enceinte en contrôlant la perte de charge du circuit de pompage. Comme exemple non-limitatif, la vanne de régulation peut être une vanne motorisée, une vanne papillon et/ou une vanne à boisseau. L’ouverte de la vanne est asservie à la mesure de la pression dans l’enceinte.
Dans certains modes de réalisation, la source laser est un laser Nd:YAG (sigle anglais pour « neodymium-doped yttrium aluminium garnet »).
Dans certains modes de réalisation, la source laser est un laser CO2.
Dans certains modes de réalisation, l’enceinte comprend une entrée et une sortie de gaz neutre.
Comme exemple non-limitatif de gaz neutre, on peut citer l’hélium (He). L’entrée et la sortie de gaz neutre permet de faire circuler un flux de gaz neutre dans l’enceinte et ainsi de réduire la température d’éléments présents dans l’enceinte et qui sont distincts de la zone à réparer de la pièce en CMC.
Le gaz neutre peut par exemple permettre de protéger le bras articulé du mélange de gaz précurseurs du matériau de réparation, en particulier mais non exclusivement, lorsque l’entrée de gaz est configurée pour diriger un flux de mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte et/ou la sortie de gaz est configurée pour favoriser le passage du flux de mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte.
Le présent exposé concerne également un procédé de réparation d’une pièce en CMC comprenant les étapes suivantes :
- analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC par des moyens d’analyse tridimensionnelle ;
- identification d’une zone à réparer de la pièce en CMC ;
- mise en position de la pièce en CMC au moyen d’un bras articulé, la pièce en CMC et le bras articulé étant disposés dans une enceinte comprenant une entrée de gaz et une sortie de gaz, le déplacement du bras articulé étant contrôlé par des moyens de contrôle du déplacement du bras articulé dans l’enceinte ;
- remplissage de l’enceinte avec un mélange de gaz précurseurs d’un matériau de réparation par l’entrée de gaz ;
- réparation de la zone à réparer de la pièce en CMC par dépôt chimique en phase vapeur assisté par une source laser du matériau de réparation.
Dans certains modes de réalisation, pendant la réparation, la pièce en CMC est déplacée par rapport à la source laser par le bras articulé.
Ainsi, la source laser est fixe et la pièce en CMC se déplace par rapport à la source laser grâce aux moyens de contrôle du déplacement du bras articulé. Il est possible de traiter une zone de la pièce en CMC endommagée en continu en déplaçant la pièce en CMC endommagée par rapport à la source laser. Il est également possible de traiter plusieurs zones endommagées de la pièce en CMC au cours de l’étape de réparation.
Il est ainsi possible de réparer plusieurs zones endommagées de la pièce en CMC, notamment des zones présentant des endommagements de types différents.
Typiquement, il est possible de réparer des zones endommagées aussi présentant des volumes de quelques micromètres. De préférence, les zones endommagées sont supérieures ou égales à 0,01 cm3, encore plus de préférence supérieure ou égale à 0,5 cm3et de préférence inférieure ou égale à 5 cm3, encore plus de préférence inférieure ou égale à 3 cm3.
Lorsque la zone endommagée est un endommagement de surface, la profondeur de la zone endommagée peut être supérieure ou égale à 5 µm (micromètre), de préférence supérieure ou égale à 0,01 mm (millimètre), encore plus de préférence supérieure ou égale à 0,1 mm et inférieure ou égale à 5 mm, de préférence inférieure ou égale à 3 mm, encore plus de préférence inférieure ou égale à 2 mm.
Par endommagement de surface, on entend généralement des endommagements tels que des griffures, des fissures, des abrasions, des perçages non débouchant et/ou de la délamination.
Lorsque la zone endommagée est une perforation débouchante ou non, le diamètre de la perforation peut être compris entre 0,01 mm et 6 mm.
Lorsque la zone endommagée est superficielle, c’est-à-dire que la profondeur d’endommagement est inférieure à 0,01 mm, il est généralement possible de traiter toute la surface de la pièce en CMC.
La pièce étant une pièce en CMC, le matériau de réparation est un matériau céramique.
Dans certains modes de réalisation, le mélange de gaz précurseurs est dépourvu chlore.
Dans certains modes de réalisation, le mélange de gaz précurseurs comprend du chlore et l’enceinte comprend un revêtement anticorrosion.
Dans certains modes de réalisation, la réparation est réalisée sans flux du mélange de gaz précurseurs dans l’enceinte.
Notamment pour des réparations de faible dimension, il est possible de faire le vide dans l’enceinte et de remplir l’enceinte du mélange de gaz précurseurs. La quantité du mélange de gaz précurseurs étant introduite dans l’enceinte est suffisante pour permettre la réparation de la zone endommagée de la pièce CMC. Cette configuration permet de réduire la consommation en gaz précurseurs.
Dans certains modes de réalisation, la réparation est réalisée sous un flux de mélange de gaz précurseurs.
L’enceinte est balayée par un flux de mélange de gaz précurseurs. Cette configuration permet de renouveler constamment le mélange de gaz précurseurs dans l’enceinte, et donc de limiter l’appauvrissement du mélange de gaz précurseurs en éléments réactifs notamment au voisinage de la zone à traiter, ce qui permet une augmentation de la vitesse de dépôt.
Dans certains modes de réalisation, l’entrée de gaz est configurée pour diriger un flux de mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer de la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte.
Il est ainsi possible de diriger de manière préférentielle le mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer. Cette configuration est particulièrement avantageuse lorsque la réparation est réalisée sous un flux du mélange de gaz précurseurs. Cette configuration permet de canaliser le flux du mélange de gaz précurseurs préférentiellement vers la zone à traiter et de renouveler constamment le mélange de gaz précurseurs au voisinage de la zone à traiter, et donc de limiter l’appauvrissement du mélange de gaz précurseurs en éléments réactifs au voisinage de la zone à traiter, ce qui permet une augmentation de la vitesse de dépôt du matériau de réparation.
Dans certains modes de réalisation, la sortie de gaz est configurée pour favoriser le passage du flux de mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer de la pièce en CMC lorsque la pièce en CMC est dans l’enceinte.
Par exemple, la sortie de gaz peut comprendre une tubulure dont une extrémité située dans l’enceinte est disposée de sorte que le flux du mélange de gaz précurseurs est dirigé vers la zone à réparer de la pièce en CMC. En effet, il est possible de disposer l’extrémité de la tubulure de sorte que le flux du mélange de gaz précurseurs soit pompé hors de l’enceinte tout en le dirigeant vers la zone à réparer de la pièce en CMC et d’augmenter la vitesse de dépôt du matériau de réparation.
Dans certains modes de réalisation, le matériau de réparation comprend du carbure de silicium (SiC).
Dans certains modes de réalisation, le matériau de réparation comprend du nitrure de bore (BN).
Dans certains modes de réalisation, l’étape de réparation comprend le dépôt de plusieurs matériaux de réparation différents.
L’entrée de gaz permet l’introduction dans l’enceinte de différents mélanges de gaz précurseurs. Aussi, en modifiant la composition du mélange de gaz précurseurs dans l’enceinte, il est possible de déposer différents matériaux de réparation sur la pièce en CMC et ce, sans déplacer la pièce en CMC entre différents postes de travail.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend une étape de finition de la pièce CMC réparée.
A titre d’exemple non-limitatif, l’étape de finition peut être une étape d’usinage, une étape de dépôt de barrière environnementale, une étape de toilage, de rectification ou de ponçage.
Dans certains modes de réalisation, le matériau de réparation est une barrière environnementale.
La barrière environnementale, appelée EBC conformément au sigle anglais pour « Environmental Barrier Coating » a une fonction de protection thermique et/ou de protection contre la corrosion en environnement oxydant et/ou humide.
A titre d’exemples non-limitatifs d’EBC, on pourra notamment se référer aux demandes de brevets WO 2010/063946, WO 2010/072978, WO 2007/116176 et WO 2008/078024.
Dans certains modes de réalisation, la source laser est un laser Nd:YAG (sigle anglais pour « neodymium-doped yttrium aluminium garnet »).
Dans certains modes de réalisation, la source laser est un laser CO2.
Dans certains modes de réalisation, la source laser a une longueur d’ondes comprise entre 1064 nm (nanomètres) et 532 nm.
Dans certains modes de réalisation, la taille du spot de la source laser est supérieure ou égale à 5 µm, de préférence supérieure ou égale à 0,01 mm), encore plus de préférence supérieure ou égale à 0,1 mm et inférieure ou égale à 5 mm, de préférence inférieure ou égale à 3 mm, encore plus de préférence inférieure ou égale à 2 mm.
La taille du spot de la source laser peut être modifiée par le réglage de la défocalisation de la source laser.
Dans certains modes de réalisation, la source laser est continue.
Dans certains modes de réalisation, la puissance de la source laser est supérieure ou égale à 0,01 W (Watt), de préférence supérieure ou égale à 0,02 W et inférieure ou égale à 1000 W, de préférence inférieure ou égale à 200 W.
Dans certains modes de réalisation, la source laser est pulsée.
Dans certains modes de réalisation, la source laser est un laser femtosecondes.
Dans certains modes de réalisation, la fréquence de la source laser est supérieure ou égale à 0,5 kHz (Hertz), de préférence supérieure ou égale à 1 kHz et inférieure ou égale à 100 kHz, de préférence inférieure ou égale à 10 kHz.
Dans certains modes de réalisation, la puissance moyenne délivrée de la source laser est supérieure ou égale à 10 mW, de préférence supérieure ou égale à 0,02 W et inférieure ou égale à 1000 W, de préférence inférieure ou égale à 200 W.
Dans certains modes de réalisation, la puissance de crête est supérieure ou égale à 105W et inférieure ou égale à 108W.
Dans certains modes de réalisation, la durée des impulsions est supérieure ou égale à 100 ns (nanosecondes) et inférieure ou égale à 20 ms (millisecondes), de préférence inférieure ou égale à 5 ms.
D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées.
La figure 1 représente un dispositif de réparation d’une pièce en CMC selon un premier mode de réalisation ;
La figure 2 représente un dispositif de réparation d’une pièce en CMC selon un deuxième mode de réalisation ;
La figure 3 est un ordinogramme représentant les étapes d’un procédé de réparation d’une pièce en CMC.
Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques.
Description détaillée
La figure 1 représente un dispositif 10 de réparation d’une pièce en CMC 12 par dépôt chimique en phase vapeur selon un premier mode de réalisation. Le dispositif 10 comprend une enceinte 14 comportant une entré de gaz 16 et une sortie de gaz 18. L’enceinte 14 est une enceinte à paroi simple. Le dispositif 10 comprend un bras articulé 20, par exemple un bras articulé cinq axes, disposé dans l’enceinte 14. Le bras articulé 20 peut comprendre un outillage de support 20A de la pièce en CMC 12.
Le dispositif 10 comprend une source laser 22 configurée pour réaliser le dépôt chimique en phase vapeur sur la pièce en CMC 12 lorsque la pièce en CMC 12 est dans l’enceinte 14, comme cela est représenté sur la figure 1.
L’entrée de gaz 16 peut comprendre plusieurs entrées de gaz précurseur 16A-16C. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l’entrée de gaz 16 comporte trois entrées de gaz précurseur 16A-16C. Le nombre d’entrées de gaz précurseurs est donné uniquement à titre d’exemple non limitatif.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, chaque entrée de gaz précurseur 16A-16C comprend un débitmètre massique afin de contrôler la quantité de gaz précurseur introduit dans l’enceinte 14.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, le dispositif 10 comprend des moyens d’analyse tridimensionnelle 24 de la pièce en CMC 12. Ces moyens d’analyse tridimensionnelle 24 peuvent être, par exemple et de manière non-limitative, un équipement de stéréovision et/ou de tomographie.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, le dispositif 10 comprend des moyens de contrôle 26 du déplacement du bras articulé 20 dans l’enceinte 14. Les moyens de contrôle 26 sont reliés physiquement par un câble qui passe à travers la paroi de l’enceinte 14 par un passage étanche 28. Les moyens de contrôle 26 peuvent, par exemple, comprendre un ordinateur comportant un programme de contrôle du déplacement du bras articulé 20.
Comme la paroi de l’enceinte 14 est une paroi simple et une paroi froide, il est plus aisé de gérer les passages des instruments tels que des capteurs, des sondes, des câbles de l’extérieur vers l’intérieur de l’enceinte 14.
Les moyens de contrôle 26 du déplacement du bras articulé 20 et de l’outillage de support 20A permettent de contrôler le déplacement du bras articulé 20, de l’outillage de support 20A et donc de la pièce en CMC 12 par rapport à la source laser 22.
On va décrire le procédé de réparation 100 de la pièce en CMC 12 au moyen du dispositif 10. Le procédé de réparation 100 est représenté sur la figure 3.
Le procédé de réparation 100 comprend une première étape d’analyse tridimensionnelle 102 de la pièce en CMC 12, réalisée grâce aux moyens d’analyse tridimensionnelle 24.
Cette analyse tridimensionnelle 102 permet d’identifier 104 une ou plusieurs zones endommagées de la pièce en CMC 12 et d’enregistrer leur localisation, leur forme et leurs dimensions respectives, sur la pièce en CMC 12.
L’étape d’analyse tridimensionnelle 102 est généralement réalisée lorsque la pièce en CMC 12 n’est pas dans l’enceinte 14.
Les données obtenues lors de l’étape d’analyse tridimensionnelle 102 et d’identification 104 de zone(s) endommagée(s) de la pièce en CMC 12 sont transférées vers les moyens de contrôle 26 du déplacement du bras articulé 20, de sorte que les moyens de contrôle 26 et/ou un opérateur manipulant les moyens de contrôle 26 permettent de mettre en position 106 la pièce en CMC 12 dans l’enceinte 14.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, la source laser 22 est fixe.
La pièce en CMC 12 est mise en place, c’est-à-dire qu’elle est positionnée par rapport à la source laser 22 de sorte que la source laser 22 puisse traiter une zone endommagée de la pièce en CMC 12. On comprend donc que les moyens de contrôle 26 permettent, à partir de l’analyse tridimensionnelle 102 de la pièce en CMC 12, d’un référentiel de l’outillage de support 20A, d’un référentiel du bras articulé 20, de positionner la pièce en CMC 12 et en particulier la zone endommagée de la pièce en CMC 12 au point de focalisation de la source laser 22.
Un vide limite est ensuite réalisé dans l’enceinte 14, par exemple 5.103mbar. Le vide limite est un vide réalisé pour vider l’enceinte 14 au maximum des capacités du système de pompage. L’enceinte 14 est ensuite remplie 108 avec un mélange de gaz précurseurs d’un matériau de réparation par l’entrée de gaz 16 jusqu’à ce qu’une pression totale désirée soit atteinte. On comprend donc que l’entrée de gaz et la sortie de gaz 18 sont munies de vannes permettant d’ouvrir et/ou de fermer l’entrée et/ou la sortie de gaz 16, 18 de l’enceinte 14.
L’étape de réparation 110 de la zone à réparer, c’est-à-dire de la zone endommagée, de la pièce en CMC 12 par dépôt chimique en phase vapeur assisté par la source laser 22 du matériau de réparation peut être réalisée.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, la pièce en CMC 12 est déplacée par rapport à la source laser 22 par le bras articulé 20. En effet, les moyens de contrôle 26 du bras articulé 20, et donc de l’outillage de support 20A, permettent, par exemple, de programmer la position et le déplacement de la pièce en CMC 12 par rapport à la source laser 22 et ce, en tenant compte des données obtenues lors de l’analyse tridimensionnelle 102 et de l’identification 104 des zones à réparer de la pièce en CMC 12.
La température est portée localement à la température de réaction des gaz précurseurs de sorte que le matériau de réparation est formé localement au point de focalisation, ou à proximité du point de focalisation, de la source laser 22 sur la pièce en CMC 12. La pièce en CMC 12 est déplacée par rapport à la source laser 22 pour réparer toute la zone endommagée. La pièce en CMC 22 peut ensuite être déplacée par rapport à la source laser 22, la source laser 22 n’émettant pas de faisceau, pour qu’une autre zone à réparer soit alignée avec le point de focalisation de la source laser 22. On peut ainsi traiter plusieurs zones à réparer sur une même pièce en CMC 12. Les zones endommagées peuvent être différentes, c’est-à-dire de nature différente, par exemple, une griffure et une abrasion, et/ou de taille différente, par exemple une surface différente et/ou une profondeur différente.
Comme représenté sur la figure 3, le procédé de réparation 100 peut comprendre une étape de finition 112 de la pièce en CMC 12.
Cette étape de finition peut être, par exemple et de manière non-limitative, une étape d’usinage, une étape de toilage, de rectification ou de ponçage. En effet, après l’étape de réparation 110, il peut subsister un surplus de matériau de réparation, par exemple similaire à un cordon de soudure. Ce surplus peut avoir un impact négatif sur l’aérodynamisme de la pièce en CMC 12, si bien que le surplus est retiré.
Cette étape de finition peut être, par exemple et de manière non-limitative, une étape de dépôt d’une barrière environnementale sur la pièce en CMC. Cette étape de dépôt d’une barrière environnementale peut être réalisée dans l’enceinte 14 par introduction d’un mélange de gaz précurseurs du matériau de la barrière environnementale.
Comme représenté sur la figure 3, le procédé de réparation 100 peut comprendre le dépôt de différents matériaux de réparation sur la pièce en CMC 12. Après qu’un premier dépôt de matériau de réparation ait été réalisé, on peut envisager de vider l’enceinte 14 du mélange de gaz précurseurs du premier matériau de réparation et d’introduire un mélange de gaz précurseurs d’un deuxième matériau de réparation dans l’enceinte 14. La pièce en CMC 12 est déplacée par rapport au point de focalisation de la source laser 22 de sorte que le deuxième matériau de réparation est déposé sur la pièce en CMC 12.
On comprend que les étapes de remplissage 108 de l’enceinte 14 avec un mélange de gaz précurseurs d’un matériau de réparation par l’entrée de gaz 16 et de réparation 110 de la zone à réparer de la pièce en CMC 12 par dépôt chimique en phase vapeur assisté par la source laser 22 du matériau de réparation peuvent être répétées autant de fois que nécessaire.
On comprend que selon le mélange de gaz précurseurs introduit dans l’enceinte 14, la composition chimique du matériau de réparation va changer.
Lorsque la pièce en CMC 12 comporte plusieurs zones à réparer, c’est-à-dire plusieurs zones endommagées, selon la nature des zones endommagées et/ou la nature des matériaux de réparation, on peut envisager de réaliser le dépôt LCVD du premier matériau de réparation sur toutes les zones à réparer de la pièce en CMC 12 où l’on souhaite déposer le premier matériau de réparation. On peut ensuite réaliser le dépôt LCVD du deuxième matériau de réparation sur toutes les zones à réparer de la pièce en CMC 12 où l’on souhaite déposer le deuxième matériau de réparation, et ainsi de suite avec le ou les autres matériaux de réparation que l’on souhaite déposer sur la pièce en CMC.
On comprend donc que certaines zones à réparer comprendront tous les matériaux de réparation, tandis que certaines zones à réparer n’en comprendront qu’un seul, le matériau de réparation unique pouvant être l’un quelconque des matériaux de réparations qui auront été déposés sur la pièce en CMC 12 pendant le procédé de réparation 100. Certaines zones à réparer comprendront plusieurs matériaux de réparation sans pour autant comprendre tous les matériaux de réparation déposés pendant le procédé de réparation 100.
Alternativement ou en combinaison, on peut envisager de réparer une zone endommagée avec plusieurs matériaux de réparation en répétant les étapes 108 et 110 et de déplacer ensuite la pièce en CMC 12 pour réparer une autre zone endommagée.
Dans ce qui suit, les éléments communs aux différents modes de réalisation sont identifiés par les mêmes références numériques.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, l’enceinte 14 comprend un hublot de contrôle 30.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, l’entrée de gaz 16 comprend une tubulure 16D dont une extrémité interne à l’enceinte 14 est disposée près du point de focalisation de la source laser 22 et est orientée pour diriger un flux de mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC 12.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, la sortie de gaz 18 comprend une tubulure 18A dont une extrémité interne à l’enceinte 14 est disposée près du point de focalisation de la source laser 22 et est orientée pour favoriser le passage du flux du mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer de la pièce en CMC 12.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, la sortie de gaz 18 comprend une vanne de régulation 32. Cette vanne de régulation permet de contrôler le débit de gaz pompé hors de l’enceinte 14.
On comprend que le hublot de contrôle 30 pourrait ne pas être présent dans le mode de réalisation de la figure 2. Le hublot de contrôle 30 pourrait être présent dans le mode de réalisation de la figure 1.
On comprend également que lorsque l’entrée de gaz 16 comprend une tubulure 16D, la sortie de gaz peut ne pas comprendre de tubulure 18A.
On comprend que la tubulure 16D est un mode de réalisation, donné à titre d’exemple non-limitatif, permettant de favoriser le passage du flux du mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer de la pièce en CMC 12.
On comprend que la tubulure 18A est un mode de réalisation, donné à titre d’exemple non-limitatif, permettant de favoriser le passage du flux du mélange de gaz précurseurs vers la zone à réparer de la pièce en CMC 12.
Des compositions du mélange de gaz précurseurs en fonction du matériau de réparation à déposer sont citées dans le Tableau 1 ci-dessous. Le Tableau 1 reprend également la pression dans l’enceinte 14 et la puissance du laser Nd:YAG, la source laser étant utilisée en continu.
Matériau Précurseurs %vol Pression partielle
(mbar)		 Puissance laser (W)
SiC CH3SiCl3/H2 10/90 110 20
SiC Si(CH3)4/H2 9/91 30 150
SiC SiH4/C2H4/H2 21/15/64 90 20
BN BCl3/NH3/N2 21/15/64 5 10
BN B2H6/NH3/N2 10/20/70 10 10
Y-Si-O TEOS/Y(DPM)3/O2 41/6/53 500 100
TEOS est un orthosilicate de tétraéthyle de formule chimique Si(OCH2CH3)4.
Comme exemple d’EBC on peut envisager de déposer une EBC en YSZ en remplissant l’enceinte d’un mélange de gaz précurseurs organométalliques Zr(DPM)4et Y(DPM)3en proportion volumique 75/25, la source laser étant un laser CO2en continu de puissance égale à 200 W et la pression partielle dans l’enceinte étant de 10 mbar.
On peut envisager comme procédé alternatif de réparation d’une pièce en CMC, un procédé utilisant le dépôt physique en phase vapeur, appelé PVD conformément au sigle anglais pour « Physical Vapor Deposition ». Ce procédé permet également une réparation locale de la pièce en CMC. A la différence du procédé du présent exposé, après l’analyse tridimensionnelle de la pièce en CMC et de l’identification des zones à réparer, le procédé comprend une étape de fabrication d’un masque, par exemple par fabrication additive, pour masquer les parties de la pièce en CMC qui ne sont pas endommagées. Le masque est ensuite déposé sur la pièce en CMC et la pièce en CMC avec le masque sont installés dans une enceinte pour dépôt PVD. Le dépôt PVD est ensuite réalisé.
On comprend que le procédé du présent exposé permet une plus grande flexibilité en permettant notamment de choisir localement la quantité et/ou la nature du matériau de réparation déposé.
Quoique le présent exposé ait été décrit en se référant à un exemple de réalisation spécifique, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (11)

  1. Dispositif (10) de réparation d’une pièce en CMC (12) par dépôt chimique en phase vapeur, le dispositif (10) comprenant :
    - une enceinte (14) comportant une entrée de gaz (16) et une sortie de gaz (18) ;
    - un bras articulé (20) apte à manipuler la pièce en CMC (12), le bras articulé (20) étant disposé dans l’enceinte (14) ;
    - une source laser (22) configurée pour réaliser le dépôt chimique en phase vapeur sur la pièce en CMC (12) lorsque la pièce en CMC (12) est dans l’enceinte (14) ;
    - des moyens d’analyse tridimensionnelle (24) de la pièce en CMC (12) ; et
    - des moyens de contrôle (26) du déplacement du bras articulé (20) dans l’enceinte (14).
  2. Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel l’enceinte (14) présente une paroi simple.
  3. Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’enceinte (10) comprend un hublot de contrôle (30).
  4. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’entrée de gaz (16) est configurée pour diriger un flux de mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC (12) lorsque la pièce en CMC (12) est dans l’enceinte (14).
  5. Dispositif (10) selon la revendication 4, la sortie de gaz (18) est configurée pour favoriser le passage du flux du mélange de gaz précurseurs vers une zone à réparer de la pièce en CMC (12) lorsque la pièce en CMC (12) est dans l’enceinte (14).
  6. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’enceinte (14) comprend un revêtement anticorrosion.
  7. Procédé de réparation (100) d’une pièce en CMC (12) comprenant les étapes suivantes :
    - analyse tridimensionnelle (102) de la pièce en CMC (12) par des moyens d’analyse tridimensionnelle (24) ;
    - identification (104) d’une zone à réparer de la pièce en CMC (12) ;
    - mise en position (106) de la pièce en CMC (12) au moyen d’un bras articulé (20), la pièce en CMC (12) et le bras articulé (20) étant disposés dans une enceinte (14) comprenant une entrée de gaz (16) et une sortie de gaz (18), le déplacement du bras articulé (20) étant contrôlé par des moyens de contrôle (26) du déplacement du bras articulé (20) dans l’enceinte (14) ;
    - remplissage (108) de l’enceinte (14) avec un mélange de gaz précurseurs d’un matériau de réparation par l’entrée de gaz (16) ;
    - réparation (110) de la zone à réparer de la pièce en CMC (12) par dépôt chimique en phase vapeur assisté par une source laser (22) du matériau de réparation.
  8. Procédé (100) selon la revendication 7, dans lequel, pendant la réparation (110), la pièce en CMC (12) est déplacée par rapport à la source laser (22) par le bras articulé (20).
  9. Procédé (100) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le mélange de gaz précurseurs est dépourvu chlore.
  10. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel le mélange de gaz précurseurs comprend du chlore et l’enceinte (14) comprend un revêtement anticorrosion.
  11. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, comprenant une étape de finition (112) de la pièce en CMC réparée.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4029846A1 (fr) * 2021-01-15 2022-07-20 Raytheon Technologies Corporation Procédé de réparation d'articles composites céramiques
FR3141701A1 (fr) * 2022-11-08 2024-05-10 Safran Aircraft Engines Procédé de réparation d’une pièce par dépôt chimique

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2639567A1 (fr) * 1988-11-25 1990-06-01 France Etat Machine a microfaisceau laser d'intervention sur des objets a couche mince, en particulier pour la gravure ou le depot de matiere par voie chimique en presence d'un gaz reactif
WO2007116176A2 (fr) 2006-04-04 2007-10-18 Snecma Propulsion Solide Piece en materiau composite a matrice ceramique contenant du silicium, protegee contre la corrosion
WO2008078024A2 (fr) 2006-12-18 2008-07-03 Snecma Propulsion Solide Piece en materiau composite a matrice ceramique contenant du silicium, protegee contre la corrosion
WO2010063946A1 (fr) 2008-12-04 2010-06-10 Snecma Propulsion Solide Procede pour le lissage de la surface d'une piece en materiau cmc
WO2010072978A1 (fr) 2008-12-24 2010-07-01 Snecma Propulsion Solide Barriere environnementale pour substrat refractaire contenant du silicium
WO2014049221A1 (fr) 2012-09-27 2014-04-03 Herakles Procede de fabrication d'une piece en cmc
WO2014149124A1 (fr) 2013-03-15 2014-09-25 Rolls-Royce Corporation Réparation d'un composite de matrice céramique par traitement réactif et blocage mécanique
US20150064363A1 (en) * 2012-04-23 2015-03-05 Lawrence Livermore National Security, Llc Localized atmospheric laser chemical vapor deposition
US20180157067A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 HKC Corporation Limited Detecting method and detecting equipment therefor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2639567A1 (fr) * 1988-11-25 1990-06-01 France Etat Machine a microfaisceau laser d'intervention sur des objets a couche mince, en particulier pour la gravure ou le depot de matiere par voie chimique en presence d'un gaz reactif
WO2007116176A2 (fr) 2006-04-04 2007-10-18 Snecma Propulsion Solide Piece en materiau composite a matrice ceramique contenant du silicium, protegee contre la corrosion
WO2008078024A2 (fr) 2006-12-18 2008-07-03 Snecma Propulsion Solide Piece en materiau composite a matrice ceramique contenant du silicium, protegee contre la corrosion
WO2010063946A1 (fr) 2008-12-04 2010-06-10 Snecma Propulsion Solide Procede pour le lissage de la surface d'une piece en materiau cmc
WO2010072978A1 (fr) 2008-12-24 2010-07-01 Snecma Propulsion Solide Barriere environnementale pour substrat refractaire contenant du silicium
US20150064363A1 (en) * 2012-04-23 2015-03-05 Lawrence Livermore National Security, Llc Localized atmospheric laser chemical vapor deposition
WO2014049221A1 (fr) 2012-09-27 2014-04-03 Herakles Procede de fabrication d'une piece en cmc
WO2014149124A1 (fr) 2013-03-15 2014-09-25 Rolls-Royce Corporation Réparation d'un composite de matrice céramique par traitement réactif et blocage mécanique
US20180157067A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 HKC Corporation Limited Detecting method and detecting equipment therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4029846A1 (fr) * 2021-01-15 2022-07-20 Raytheon Technologies Corporation Procédé de réparation d'articles composites céramiques
US20220228256A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Raytheon Technologies Corporation Method of repairing ceramic composite articles
FR3141701A1 (fr) * 2022-11-08 2024-05-10 Safran Aircraft Engines Procédé de réparation d’une pièce par dépôt chimique

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