FR3097028A1 - A method of manufacturing a flame tube for a turbomachine - Google Patents

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FR3097028A1 FR1906074A FR1906074A FR3097028A1 FR 3097028 A1 FR3097028 A1 FR 3097028A1 FR 1906074 A FR1906074 A FR 1906074A FR 1906074 A FR1906074 A FR 1906074A FR 3097028 A1 FR3097028 A1 FR 3097028A1
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Stéphane LAVIGNOTTE
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Abstract

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un tube à flamme (1) pour une turbomachine, ledit tube à flamme (1) s’étendant autour d’un axe (X) et comportant une paroi annulaire radialement interne (2) et une paroi annulaire radialement externe (3), reliées l’une à l’autre par une paroi d’extrémité (4) ou de tête, la paroi interne (2), la paroi externe (3) et la paroi d’extrémité (4) définissant un volume interne (5), au moins une partie de ladite paroi d’extrémité (4) formant une double paroi (6) comprenant une première partie (7) et une seconde partie (8) reliées l’une à l’autre et écartées l’une de l’autre de manière à délimiter un canal (9) d’écoulement d’un flux d’air de refroidissement débouchant dans ledit volume interne (5), ledit canal d’écoulement (9) comportant au moins une ouverture d’entrée d’air (11), ledit tube à flamme (1) étant réalisé de façon monobloc, c’est-à-dire d’une seule pièce, par fabrication additive.The invention relates to a method of manufacturing a flame tube (1) for a turbomachine, said flame tube (1) extending around an axis (X) and comprising a radially inner annular wall (2) and a radially outer annular wall (3), connected to each other by an end (4) or head wall, the inner wall (2), the outer wall (3) and the end wall ( 4) defining an internal volume (5), at least part of said end wall (4) forming a double wall (6) comprising a first part (7) and a second part (8) connected to one another 'other and spaced from each other so as to define a channel (9) for the flow of a flow of cooling air opening into said internal volume (5), said flow channel (9) comprising at least one air inlet opening (11), said flame tube (1) being made in one piece, that is to say in one piece, by additive manufacturing.

Description

Procédé de fabrication d’un tube à flamme pour une turbomachineProcess for manufacturing a flame tube for a turbomachine

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un tube à flamme pour une turbomachine, notamment pour un hélicoptère ou un avion.The invention relates to a method for manufacturing a flame tube for a turbomachine, in particular for a helicopter or an airplane.

Etat de la technique antérieureState of the prior art

Une turbomachine comporte classiquement, d’amont en aval dans le sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine, une soufflante, un ou plusieurs étages de compresseurs, par exemple un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, une chambre de combustion, un ou plusieurs étages de turbine, par exemple une turbine haute pression et une turbine basse pression, et une tuyère d’échappement des gaz.A turbomachine conventionally comprises, from upstream to downstream in the direction of gas circulation within the turbomachine, a fan, one or more compressor stages, for example a low-pressure compressor and a high-pressure compressor, a combustion chamber, one or more turbine stages, for example a high pressure turbine and a low pressure turbine, and a gas exhaust nozzle.

La chambre de combustion est délimitée par des carters de révolution interne et externe coaxiaux et reliés en amont à un carter annulaire de fond de chambre. Le carter externe de la chambre est fixé sur une enveloppe externe de la turbomachine, le carter interne de la chambre pouvant être fixé sur une enveloppe interne ou relié au carter externe.The combustion chamber is delimited by housings of coaxial internal and external revolution and connected upstream to an annular housing at the bottom of the chamber. The outer casing of the chamber is fixed to an outer casing of the turbomachine, the inner casing of the chamber being able to be fixed to an inner casing or connected to the outer casing.

La chambre de combustion comprend par ailleurs un tube à flamme ou foyer, qui est le siège de la combustion des gaz.The combustion chamber also comprises a flame tube or hearth, which is the seat of the combustion of the gases.

Le tube à flamme peut être torique et à écoulement direct. Dans ce cas, il comprend des parois annulaires réunies au niveau d’une extrémité amont par une paroi de fond et un carénage comportant des orifices de passage d’injecteurs de carburant montés sur la chambre de combustion.
En variante, le tube à flamme peut être à écoulement inversé et présenter une forme annulaire coudée permettant de renvoyer l’écoulement gazeux vers l’aval de la turbomachine, en direction de la turbine. L’écoulement des gaz se fait alors successivement de l’aval vers l’amont puis à nouveau vers l’aval de la chambre de combustion. Les injecteurs sont dans ce cas généralement montés au niveau d’une surface d’extrémité ou de tête du tube à flamme.
The flame tube can be toroidal and direct flow. In this case, it comprises annular walls joined at an upstream end by a bottom wall and a fairing comprising orifices for the passage of fuel injectors mounted on the combustion chamber.
As a variant, the flame tube may have reverse flow and have a bent annular shape making it possible to return the gaseous flow downstream of the turbomachine, in the direction of the turbine. The flow of gases then takes place successively from downstream to upstream and then again downstream of the combustion chamber. The injectors are in this case generally mounted at an end or head surface of the flame tube.

Un tube à flamme à écoulement inversé est notamment connu du document FR 2 996 289. Un tube à flamme est généralement formé de plusieurs pièces obtenues à partir de tôles embouties, puis assemblées les unes aux autres. Ces pièces subissent par ailleurs des opérations d’usinage, notamment de perçage.A flame tube with reverse flow is known in particular from document FR 2 996 289. A flame tube is generally formed of several parts obtained from stamped sheets, then assembled together. These parts also undergo machining operations, in particular drilling.

Un tel procédé de fabrication est relativement long et coûteux à mettre en œuvre et ne permet pas de modifier aisément la géométrie des pièces embouties. En effet, de telles modifications nécessitent le remplacement des matrices d’emboutissage, ce qui est particulièrement coûteux.Such a manufacturing process is relatively long and expensive to implement and does not allow the geometry of the stamped parts to be easily modified. Indeed, such modifications require the replacement of the stamping dies, which is particularly costly.

L’invention vise à proposer une solution à ce problème, de façon simple, fiable et peu onéreuse.The invention aims to propose a solution to this problem, in a simple, reliable and inexpensive way.

Présentation de l’inventionPresentation of the invention

A cet effet, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un tube à flamme pour une turbomachine, ledit tube à flamme s’étendant autour d’un axe et comportant une paroi annulaire radialement interne et une paroi annulaire radialement externe, reliées l’une à l’autre par une paroi d’extrémité ou de tête, la paroi interne, la paroi externe et la paroi d’extrémité définissant un volume interne, au moins une partie de ladite paroi d’extrémité formant une double paroi comprenant une première partie et une seconde partie reliées l’une à l’autre et écartées l’une de l’autre de manière à délimiter un canal d’écoulement d’un flux d’air de refroidissement débouchant dans ledit volume interne, ledit canal d’écoulement comportant au moins une ouverture d’entrée d’air, ledit tube à flamme étant réalisé de façon monobloc, c’est-à-dire d’une seule pièce, par fabrication additive.To this end, the invention relates to a method of manufacturing a flame tube for a turbomachine, said flame tube extending around an axis and comprising a radially internal annular wall and a radially external annular wall, connected to each other by an end or head wall, the inner wall, the outer wall and the end wall defining an internal volume, at least a part of said end wall forming a double wall comprising a first part and a second part connected to each other and separated from each other so as to delimit a flow channel for a flow of cooling air opening into said internal volume, said channel d flow comprising at least one air inlet opening, said flame tube being made in one piece, that is to say in one piece, by additive manufacturing.

Les termes axial, radial et circonférentiel sont définis par rapport à l’axe de révolution du tube à flamme.The terms axial, radial and circumferential are defined with respect to the axis of revolution of the flame tube.

Un tel procédé permet de réaliser un tube à flamme de structure complexe, en une seule pièce, ne nécessitant pas de nombreuses et coûteuses étapes additionnelles d’usinage ou d’assemblage, de manière à obtenir directement un tube à flamme fini ou quasiment fini, prêt à être utilisé dans la turbomachine.Such a method makes it possible to produce a flame tube of complex structure, in a single piece, not requiring numerous and costly additional machining or assembly steps, so as to directly obtain a finished or almost finished flame tube, ready to be used in the turbomachine.

Outre une opération de découpe ou d’ébavurage par exemple, le tube à flamme peut être ainsi être réalisé sans opération de reprise d’usinage.In addition to a cutting or deburring operation, for example, the flame tube can thus be produced without a re-machining operation.

La présence de la double paroi et du canal de circulation d’air permet de refroidir la seconde partie de la double paroi, de façon à limiter les risques de détérioration de la paroi d’extrémité. Le tube à flamme peut être réalisé par frittage ou fusion sélective de poudre, par exemple à l’aide d’un faisceau laser ou d’un faisceau d’électrons.The presence of the double wall and the air circulation channel makes it possible to cool the second part of the double wall, so as to limit the risks of deterioration of the end wall. The flame tube can be made by sintering or selective melting of powder, for example using a laser beam or an electron beam.

Un tel procédé comprend généralement une étape durant laquelle est déposée, sur un plateau de fabrication, une première couche de poudre d'un métal, d'un alliage métallique ou de céramique d'épaisseur contrôlée, puis une étape consistant à chauffer avec un moyen de chauffage (un faisceau laser ou un faisceau d'électrons) une zone prédéfinie de la couche de poudre, et de procéder en répétant ces étapes pour chaque couche supplémentaire, jusqu'à l'obtention, tranche par tranche, de la pièce finale. Un outillage et un procédé de fabrication d'une pièce par fusion sélective ou frittage sélectif de poudre sont par exemple décrits dans la demande de brevet français FR 3 030 323 au nom de la Demanderesse.Such a method generally comprises a step during which is deposited, on a manufacturing plate, a first layer of powder of a metal, a metal alloy or a ceramic of controlled thickness, then a step consisting in heating with a means heating (a laser beam or an electron beam) a predefined area of the powder layer, and proceed by repeating these steps for each additional layer, until obtaining, slice by slice, the final piece. A tool and a process for manufacturing a part by selective melting or selective powder sintering are for example described in French patent application FR 3 030 323 in the name of the Applicant.

Le tube à flamme peut être réalisé par empilement de couches, la direction d’empilement des couches étant parallèle à l’axe du tube à flamme.The flame tube can be made by stacking layers, the stacking direction of the layers being parallel to the axis of the flame tube.

Le tube à flamme peut être réalisé en un alliage à base de nickel ou de cobalt.The flame tube can be made of an alloy based on nickel or cobalt.

La seconde partie de la double paroi peut être située du côté du volume interne du tube à flamme, ladite seconde partie comportant une première extrémité reliée à la première partie de la double paroi et une seconde extrémité libre au niveau de laquelle le canal d’écoulement du flux d’air de refroidissement débouche dans ledit volume interne.The second part of the double wall can be located on the side of the internal volume of the flame tube, said second part comprising a first end connected to the first part of the double wall and a second free end at the level of which the flow channel cooling air flow opens into said internal volume.

La seconde extrémité peut être l’extrémité radialement interne de la deuxième partie de la double paroi.The second end may be the radially inner end of the second part of the double wall.

Les première et seconde parties de la double paroi peuvent être reliées par des zones de liaison ou pontets s’étendant dans le canal d’écoulement du flux d’air de refroidissement.The first and second parts of the double wall can be connected by connection zones or bridges extending in the flow channel of the flow of cooling air.

Les zones de liaison ou pontets permettent d’assurer la tenue mécanique de la double paroi et/ou de calibrer la section de passage du canal correspondant et de garantir la fabricabilité de cette double paroi.The connecting zones or bridges make it possible to ensure the mechanical strength of the double wall and/or to calibrate the passage section of the corresponding channel and to guarantee the manufacturability of this double wall.

Les zones de liaison ou pontets peuvent s’étendre parallèlement à la direction d’empilement des couches.The connecting zones or bridges can extend parallel to the stacking direction of the layers.

La première partie de la double paroi peut comporter des multiperforations débouchant dans le canal d’écoulement du flux d’air de refroidissement, lesdites multiperforations formant des ouvertures d’entrée d’air.The first part of the double wall may comprise multi-perforations opening into the cooling air flow flow channel, said multi-perforations forming air inlet openings.

Le tube à flamme peut comporter une paroi de guidage d’un flux d’air délimitant un canal de guidage d’air de refroidissement avec la paroi d’extrémité, ledit canal débouchant dans le volume interne parallèlement à la paroi d’extrémité, ledit canal de guidage d’air comportant au moins une ouverture d’entrée d’air.The flame tube may comprise a wall for guiding an air flow defining a channel for guiding cooling air with the end wall, said channel opening into the internal volume parallel to the end wall, said air guide channel comprising at least one air inlet opening.

En particulier, le canal de guidage d’air peut comporter des multiperforations formant une multitude d’entrée d’air.In particular, the air guide channel may comprise multi-perforations forming a multitude of air inlets.

La paroi de guidage peut être reliée à la paroi d’extrémité par l’intermédiaire de zones de liaison ou de pontets s’étendant dans le canal correspondant.The guide wall can be connected to the end wall via connection zones or bridges extending into the corresponding channel.

La paroi radialement interne et/ou la paroi radialement externe peuvent comporter une bride de fixation, située à l’opposé de la paroi d’extrémité.The radially inner wall and/or the radially outer wall may comprise a fixing flange, located opposite the end wall.

Les parois interne et/ou externe peuvent comporter des multiperforations, par exemple obtenues de façon brut.The inner and/or outer walls may comprise multi-perforations, for example obtained in a raw manner.

L’une au moins desdites brides peut comporter des multiperforations à proximité de la zone de liaison entre la bride et la paroi interne ou externe correspondante.At least one of said flanges may include multi-perforations close to the connection zone between the flange and the corresponding internal or external wall.

L’une au moins des brides peut comporter des ailettes de refroidissement s’étendant au niveau des multiperforations correspondantes.At least one of the flanges may include cooling fins extending at the level of the corresponding multi-perforations.

Lesdites ailettes et les multiperforations permettent de favoriser le refroidissement de la bride correspondante.Said fins and the multiperforations make it possible to promote the cooling of the corresponding flange.

Lesdites ailettes et les ouvertures peuvent être régulièrement réparties sur la circonférence.Said fins and the openings can be regularly distributed over the circumference.

L’une au moins des multiperforations ou chaque multiperforation peut comporter une section présentant une zone de forme carrée, rectangulaire ou losange et une zone de forme triangulaire.At least one of the multiperforations or each multiperforation may comprise a section having a square, rectangular or diamond-shaped zone and a triangular-shaped zone.

La paroi radialement externe peut comporter une ouverture destinée au montage d’un injecteur de carburant.The radially outer wall may include an opening for mounting a fuel injector.

Le procédé peut comporter une étape de montage d’une douille dans ladite ouverture destinée au montage de l’injecteur.The method may include a step of mounting a sleeve in said opening intended for mounting the injector.

La douille peut être montée par décolletage ou sertissage.The sleeve can be mounted by turning or crimping.

La douille peut comporter un diamètre interne obtenu par usinage.The sleeve may have an internal diameter obtained by machining.

Brève description des figuresBrief description of figures

est une demie-vue en coupe d’un tube à flamme réalisé à l’aide du procédé selon l’invention, is a half-sectional view of a flame tube produced using the method according to the invention,

est une vue en coupe et en perspective d’une partie du tube à flamme de la figure 1, is a sectional and perspective view of part of the flame tube of Figure 1,

est une vue en perspective de détail, montrant la zone de la paroi extérieure pourvue de la bride extérieure, is a detail perspective view, showing the area of the outer wall provided with the outer flange,

est une en perspective de détail montrant une partie de la paroi d’extrémité et de la paroi de guidage du tube à flamme, is a detail perspective showing part of the end wall and guide wall of the flame tube,

est une vue en perspective de détail montrant la zone du tube à flamme pourvue de la paroi de guidage, is a detailed perspective view showing the zone of the flame tube provided with the guide wall,

est une vue en coupe de détail montrant la zone du tube à flamme pourvue de la paroi de guidage, is a detailed sectional view showing the zone of the flame tube provided with the guide wall,

est une vue de détail illustrant la structure des pontets reliant notamment la paroi de guidage à la paroi d’extrémité, is a detail view illustrating the structure of the bridges connecting in particular the guide wall to the end wall,

est une vue montrant l’orientation du tube à flamme lors de sa réalisation par fabrication additive. is a view showing the orientation of the flame tube when made by additive manufacturing.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

Les figures 1 et 2 illustrent un tube à flamme 1 obtenu à l’aide du procédé de fabrication selon l’invention. Le tube à flamme 1 est annulaire et s’étend autour d’un axe X. Le tube à flamme 1 est monobloc et comporte une paroi annulaire radialement interne 2 et une paroi annulaire radialement externe 3, reliées l’une à l’autre par une paroi d’extrémité ou de tête 4, la paroi interne 2, la paroi externe 3 et la paroi d’extrémité 4 définissant un volume interne 5. Les parois annulaires 2 et 3 comportent des multiperforations, par exemple obtenues de façon brut.
Une partie de ladite paroi d’extrémité 4 forme une double paroi 6 comprenant une première partie 7 et une seconde partie 8 reliées l’une à l’autre et écartées l’une de l’autre de manière à délimiter un canal 9 d’écoulement d’un flux d’air de refroidissement débouchant dans ledit volume interne 5.
La seconde partie 8 de la double paroi 6 est située du côté du volume interne 5 du tube à flamme 1. La seconde partie 8 comporte une première extrémité, radialement externe, reliée à la première partie 7 de la double paroi 6 et une seconde extrémité libre 8a, radialement interne, au niveau de laquelle le canal 9 d’écoulement du flux d’air de refroidissement débouche dans ledit volume interne 5. Le canal 9 débouche axialement vers l’amont et est apte à former un film d’air venant lécher la paroi interne 2.
Les première et seconde parties 7, 8 de la double paroi 6 sont reliées par des zones de liaison ou pontets 10 s’étendant dans le canal d’écoulement 9.
Figures 1 and 2 illustrate a flame tube 1 obtained using the manufacturing method according to the invention. The flame tube 1 is annular and extends around an axis X. The flame tube 1 is in one piece and comprises a radially internal annular wall 2 and a radially external annular wall 3, connected to each other by an end wall or head 4, the internal wall 2, the external wall 3 and the end wall 4 defining an internal volume 5. The annular walls 2 and 3 comprise multiple perforations, for example obtained in a raw manner.
A part of said end wall 4 forms a double wall 6 comprising a first part 7 and a second part 8 connected to each other and spaced apart from each other so as to delimit a channel 9 of flow of a flow of cooling air opening into said internal volume 5.
The second part 8 of the double wall 6 is located on the side of the internal volume 5 of the flame tube 1. The second part 8 comprises a first end, radially external, connected to the first part 7 of the double wall 6 and a second end free 8a, radially internal, at the level of which the channel 9 for the flow of the cooling air flow opens into said internal volume 5. The channel 9 opens axially towards the upstream and is capable of forming a film of air coming lick the inner wall 2.
The first and second parts 7, 8 of the double wall 6 are connected by connecting zones or bridges 10 extending into the flow channel 9.

Ledit canal d’écoulement 9 comporte des ouvertures d’entrée d’air formées par des multiperforations 11 ménagées dans la première partie 7 de la double paroi 6 Les multiperforations 11 sont régulièrement réparties le long de la surface de la première partie 7.Said flow channel 9 comprises air inlet openings formed by multi-perforations 11 formed in the first part 7 of the double wall 6. The multi-perforations 11 are regularly distributed along the surface of the first part 7.

Le tube à flamme 1 comporte en outre une paroi de guidage 12 d’un flux d’air de refroidissement délimitant un canal 13 de guidage d’air de refroidissement avec la paroi d’extrémité, ledit canal 13 débouchant dans le volume interne 5 parallèlement à la paroi d’extrémité 4. Ledit canal 13 de guidage d’air comporte également des multiperforations 14 formant des entrées d’air et des zones de liaison ou pontets 15 reliant la paroi de guidage 12 et la paroi d’extrémité 4. Le canal de guidage 13 débouche radialement vers l’intérieur et est apte à former un film d’air venant lécher la paroi d’extrémité 4.The flame tube 1 further comprises a wall 12 for guiding a flow of cooling air defining a channel 13 for guiding cooling air with the end wall, said channel 13 opening into the internal volume 5 parallel to the end wall 4. Said channel 13 for guiding air also comprises multi-perforations 14 forming air inlets and connecting zones or bridges 15 connecting the guide wall 12 and the end wall 4. The guide channel 13 opens radially inwards and is capable of forming a film of air which licks the end wall 4.

Chaque pontet 15 comporte une première extrémité 16 (figure 7) reliée à la paroi d’extrémité 4 et une seconde extrémité 17 reliée à la paroi de guidage 12. La seconde extrémité 17 peut comporter une zone de raccordement 18 s’évasant en direction de la paroi de guidage 12.Each bridge 15 comprises a first end 16 (FIG. 7) connected to the end wall 4 and a second end 17 connected to the guide wall 12. The second end 17 can comprise a connection zone 18 widening in the direction of guide wall 12.

La paroi radialement interne 2 et la paroi radialement externe 3 comportent également respectivement une bride de fixation interne 19 et une bride de fixation externe 20, situées axialement à l’opposé de la paroi d’extrémité 4.The radially internal wall 2 and the radially external wall 3 also respectively comprise an internal fixing flange 19 and an external fixing flange 20, located axially opposite the end wall 4.

Chaque bride de fixation 19, 20 comporte des multiperforations 21 à proximité de la zone de liaison entre la bride correspondante 19, 20 et la paroi interne ou externe 2, 3 correspondante.Each fastening flange 19, 20 comprises multi-perforations 21 close to the connection zone between the corresponding flange 19, 20 and the corresponding internal or external wall 2, 3.

L’une au moins des brides 19, 20, par exemple la bride radialement externe 20, comporte des ailettes de refroidissement 22 s’étendant au niveau des multiperforations 21 correspondantes, entre la bride externe 20 et la paroi externe 3. Les ailettes 22 et les multiperforations 21 permettent de favoriser le refroidissement de la bride correspondante 20.At least one of the flanges 19, 20, for example the radially outer flange 20, comprises cooling fins 22 extending at the level of the corresponding multiperforations 21, between the outer flange 20 and the outer wall 3. The fins 22 and the multiperforations 21 make it possible to promote the cooling of the corresponding flange 20.

Chaque multiperforation 11, 14, 21 présente une section comportant une zone 23 de forme carrée, rectangulaire ou losange et une zone 24 de forme triangulaire (figure 5).Each multi-perforation 11, 14, 21 has a section comprising a zone 23 of square, rectangular or diamond shape and a zone 24 of triangular shape (FIG. 5).

La paroi externe 3 comporte en outre une ouverture circulaire 25, entourée par un rebord 26. L’ouverture 25 est destinée au montage de moyens d’injection de carburant et d’axes de fixation non représentés. Une douille 27 est montée par sertissage dans ladite ouverture 25. Le diamètre interne de la douille 27 peut être obtenu par usinage.The outer wall 3 further comprises a circular opening 25, surrounded by a rim 26. The opening 25 is intended for the mounting of fuel injection means and fixing pins, not shown. A sleeve 27 is mounted by crimping in said opening 25. The internal diameter of the sleeve 27 can be obtained by machining.

Le tube à flamme 1 est réalisé de façon monobloc, c’est-à-dire d’une seule pièce, (à l’exception de la douille qui n’appartient pas au tube à flamme monobloc), par fabrication additive, en particulier par frittage ou fusion sélective de poudre, par exemple à l’aide d’un faisceau laser ou d’un faisceau d’électrons.The flame tube 1 is made in one piece, that is to say in one piece, (with the exception of the sleeve which does not belong to the one-piece flame tube), by additive manufacturing, in particular by sintering or selective melting of powder, for example using a laser beam or an electron beam.

Un tel procédé comprend une étape durant laquelle est déposée, sur un plateau de fabrication 28 (figure 8), une première couche de poudre d'un métal ou d'un alliage métallique d'épaisseur contrôlée, puis une étape consistant à chauffer avec un moyen de chauffage (un faisceau laser ou un faisceau d'électrons) une zone prédéfinie de la couche de poudre, et de procéder en répétant ces étapes pour chaque couche supplémentaire, jusqu'à l'obtention, tranche par tranche, de la pièce finale.Such a method comprises a step during which is deposited, on a manufacturing plate 28 (FIG. 8), a first layer of powder of a metal or of a metal alloy of controlled thickness, then a step consisting in heating with a means of heating (a laser beam or an electron beam) a predefined zone of the layer of powder, and to proceed by repeating these steps for each additional layer, until obtaining, slice by slice, the final piece .

Un outillage et un procédé de fabrication d'une pièce par fusion sélective ou frittage sélectif de poudre sont par exemple décrits dans la demande de brevet français FR 3 030 323 au nom de la Demanderesse.A tool and a process for manufacturing a part by selective melting or selective powder sintering are for example described in French patent application FR 3 030 323 in the name of the Applicant.

Le tube à flamme monobloc peut ainsi être réalisé par empilement de couches, la direction d’empilement des couches 29, illustrée par une flèche à la figure 8, étant parallèle à l’axe X du tube à flamme 1.The one-piece flame tube can thus be produced by stacking layers, the direction of stacking of the layers 29, illustrated by an arrow in FIG. 8, being parallel to the axis X of the flame tube 1.

Les couches ont des épaisseurs comprises par exemple entre 20 et 80 microns.The layers have thicknesses comprised for example between 20 and 80 microns.

Le tube à flamme 1 est par exemple réalisé en un alliage à base de nickel ou de cobalt.The flame tube 1 is for example made of an alloy based on nickel or cobalt.

Les différentes zones du tube à flamme monobloc 1 ont de préférence une inclinaison faible avec l’axe d’empilement 29 des couches. Ainsi, à l’exception du rebord 26, d’une partie de la paroi d’extrémité 4, des zones de raccordements 18 et des têtes de pontets 10 dans la double paroi 6, les autres zones du tube à flamme 1 forme un angle inférieur à 60°, avec la direction d’empilement des couches. Des supports d’édification peuvent être utilisés pour les zones présentant une inclinaison supérieure, comme cela est connu en soi.The different zones of the one-piece flame tube 1 preferably have a slight inclination with the stacking axis 29 of the layers. Thus, with the exception of flange 26, part of end wall 4, connection zones 18 and bridge heads 10 in double wall 6, the other zones of flame tube 1 form an angle less than 60°, with the stacking direction of the layers. Building supports can be used for areas with greater inclination, as is known per se.

Claims (10)

Procédé de fabrication d’un tube à flamme (1) pour une turbomachine, ledit tube à flamme (1) s’étendant autour d’un axe (X) et comportant une paroi annulaire radialement interne (2) et une paroi annulaire radialement externe (3), reliées l’une à l’autre par une paroi d’extrémité (4) ou de tête, la paroi interne (2), la paroi externe (3) et la paroi d’extrémité (4) définissant un volume interne (5), au moins une partie de ladite paroi d’extrémité (4) formant une double paroi (6) comprenant une première partie (7) et une seconde partie (8) reliées l’une à l’autre et écartées l’une de l’autre de manière à délimiter un canal (9) d’écoulement d’un flux d’air de refroidissement débouchant dans ledit volume interne (5), ledit canal d’écoulement (9) comportant au moins une ouverture d’entrée d’air (11), ledit tube à flamme (1) étant réalisé de façon monobloc, c’est-à-dire d’une seule pièce, par fabrication additive.Method of manufacturing a flame tube (1) for a turbomachine, said flame tube (1) extending around an axis (X) and comprising a radially internal annular wall (2) and a radially external annular wall (3), connected to each other by an end (4) or head wall, the inner wall (2), the outer wall (3) and the end wall (4) defining a volume internal (5), at least a part of said end wall (4) forming a double wall (6) comprising a first part (7) and a second part (8) connected to each other and spaced apart from each other so as to delimit a flow channel (9) for a flow of cooling air opening into said internal volume (5), said flow channel (9) comprising at least one opening air inlet (11), said flame tube (1) being made in one piece, that is to say in one piece, by additive manufacturing. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube à flamme (1) est réalisé par frittage ou fusion sélective de poudre, par exemple à l’aide d’un faisceau laser ou d’un faisceau d’électrons.Method according to Claim 1, characterized in that the flame tube (1) is produced by sintering or selective melting of powder, for example using a laser beam or an electron beam. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube à flamme est réalisé par empilement de couches, la direction d’empilement (29) des couches étant parallèle à l’axe (X) du tube à flamme (1).Method according to Claim 2, characterized in that the flame tube is produced by stacking layers, the direction of stacking (29) of the layers being parallel to the axis (X) of the flame tube (1). Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube à flamme (1) est réalisé en un alliage à base de cobalt ou de nickel.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the flame tube (1) is made of an alloy based on cobalt or nickel. Procédé selon l’une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que la seconde partie (8) de la double paroi (6) est située du côté du volume interne (5) du tube à flamme (1), ladite seconde partie (8) comportant une première extrémité reliée à la première partie (7) de la double paroi (6) et une seconde extrémité libre (8a) au niveau de laquelle le canal (9) d’écoulement du flux d’air de refroidissement débouche dans ledit volume interne (5).Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the second part (8) of the double wall (6) is located on the side of the internal volume (5) of the flame tube (1), the said second part ( 8) comprising a first end connected to the first part (7) of the double wall (6) and a second free end (8a) at the level of which the channel (9) for the flow of the cooling air flow opens into said internal volume (5). Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde extrémité (8a) est l’extrémité radialement interne de la deuxième partie (8) de la double paroi (6).Method according to Claim 5, characterized in that the second end (8a) is the radially internal end of the second part (8) of the double wall (6). Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les première et seconde parties (7, 8) de la double paroi (6) sont reliées par des zones de liaison (10) s’étendant dans le canal d’écoulement du flux d’air de refroidissement (9).Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first and second parts (7, 8) of the double wall (6) are connected by connection zones (10) extending in the channel of flow of cooling air flow (9). Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la première partie (7) de la double paroi (6) comporte des multiperforations (11) débouchant dans le canal (9) d’écoulement du flux d’air de refroidissement, lesdites multiperforations (11) formant des ouvertures (11) d’entrée d’air.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the first part (7) of the double wall (6) comprises multi-perforations (11) opening into the channel (9) for the flow of the air flow from cooling, said multiple perforations (11) forming air inlet openings (11). Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube à flamme (1) comporte une paroi (12) de guidage d’un flux d’air délimitant un canal (13) de guidage d’air de refroidissement avec la paroi d’extrémité (4), ledit canal (13) débouchant dans le volume interne (5) parallèlement à la paroi d’extrémité (4), ledit canal de guidage d’air (13) comportant au moins une ouverture (14) d’entrée d’air.Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the flame tube (1) comprises a wall (12) for guiding an air flow defining a channel (13) for guiding cooling air with the end wall (4), said channel (13) opening into the internal volume (5) parallel to the end wall (4), said air guide channel (13) comprising at least one opening ( 14) air inlet. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi interne (2) et/ou la paroi externe (3) comporte une bride de fixation (19, 20), située à l’opposé de la paroi d’extrémité (4).Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the internal wall (2) and/or the external wall (3) comprises a fixing flange (19, 20), located opposite the wall of end (4).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3111414A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-17 Safran Helicopter Engines PRODUCTION BY ADDITIVE MANUFACTURING OF COMPLEX PARTS

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2996289A1 (en) 2012-10-01 2014-04-04 Turbomeca COMBUSTION CHAMBER COMPRISING A FIXED FLAME TUBE USING THREE CENTERING ELEMENTS.
EP2918914A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-16 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Combustion chamber of a gas turbine
FR3030323A1 (en) 2014-12-23 2016-06-24 Snecma MANUFACTURING PLATE FOR THE MANUFACTURE OF PARTS BY SELECTIVE FUSION OR SELECTIVE POWDER BED STITCHING, TOOLING AND MANUFACTURING PROCESS USING SUCH A PLATE
EP3073196A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-28 United Technologies Corporation Combustor wall cooling channel
US20180238232A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-23 General Electric Company Methods for Assembling a Unitary Flow Path Structure
EP3447382A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-27 Delavan, Inc. Heat transfer arrangements and method of making heat transfer arrangements
US20190086081A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-21 General Electric Company Combustor assembly for a gas turbine engine
US20190128523A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Double skin combustor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2996289A1 (en) 2012-10-01 2014-04-04 Turbomeca COMBUSTION CHAMBER COMPRISING A FIXED FLAME TUBE USING THREE CENTERING ELEMENTS.
EP2918914A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-16 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Combustion chamber of a gas turbine
FR3030323A1 (en) 2014-12-23 2016-06-24 Snecma MANUFACTURING PLATE FOR THE MANUFACTURE OF PARTS BY SELECTIVE FUSION OR SELECTIVE POWDER BED STITCHING, TOOLING AND MANUFACTURING PROCESS USING SUCH A PLATE
EP3073196A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-28 United Technologies Corporation Combustor wall cooling channel
US20180238232A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-23 General Electric Company Methods for Assembling a Unitary Flow Path Structure
EP3447382A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-27 Delavan, Inc. Heat transfer arrangements and method of making heat transfer arrangements
US20190086081A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-21 General Electric Company Combustor assembly for a gas turbine engine
US20190128523A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Double skin combustor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3111414A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-17 Safran Helicopter Engines PRODUCTION BY ADDITIVE MANUFACTURING OF COMPLEX PARTS
WO2021255364A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-23 Safran Helicopter Engines Production of complex parts by additive manufacturing

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