FR3101571A1 - COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE - Google Patents
COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- FR3101571A1 FR3101571A1 FR1911089A FR1911089A FR3101571A1 FR 3101571 A1 FR3101571 A1 FR 3101571A1 FR 1911089 A FR1911089 A FR 1911089A FR 1911089 A FR1911089 A FR 1911089A FR 3101571 A1 FR3101571 A1 FR 3101571A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- resin
- heating device
- preheating
- installation according
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
- B29B13/02—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C2035/0283—Thermal pretreatment of the plastics material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0811—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using induction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0855—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using microwave
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Installation de fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef, cette installation comportant : un piston (10) de stockage et de distribution de résine polymérisable, un dispositif (14) de chauffage de la résine, et un moule (12) de réception d’une préforme fibreuse et d’injection de résine pour l’imprégnation de cette préforme, caractérisée en ce qu’elle comporte en outre : - un dispositif de préchauffage (18) de la résine, en amont du dispositif de chauffage (14). Figure pour l'abrégé : Figure 4Installation for manufacturing a composite part, in particular for an aircraft engine, this installation comprising: a piston (10) for storing and distributing polymerizable resin, a device (14) for heating the resin, and a mold (12) for receiving a fiber preform and injecting resin for the impregnation of this preform, characterized in that it further comprises: - a device (18) for preheating the resin, upstream of the device heating (14). Figure for abstract: Figure 4
Description
Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention
La présente invention concerne une installation de fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef.The present invention relates to an installation for manufacturing a composite part, in particular for an aircraft engine.
Arrière-plan techniqueTechnical background
L’état de la technique comprend notamment les documents FR-A1-2 956 057, FR-A1-3 029 134 et FR-A1-3 051 386The state of the art includes in particular documents FR-A1-2 956 057, FR-A1-3 029 134 and FR-A1-3 051 386
L’utilisation de matériaux composites est avantageuse dans l’industrie aéronautique notamment car ces matériaux ont des performances mécaniques intéressantes pour des masses relativement faibles.The use of composite materials is advantageous in the aeronautical industry in particular because these materials have interesting mechanical performances for relatively low masses.
Un procédé de fabrication d’une pièce composite pour l’industrie aéronautique, qui est bien connu de l’homme du métier, est le procédé de moulage RTM dont les initiales font référence à l’acronyme anglo-saxon deResin Transfer Molding. A process for manufacturing a composite part for the aeronautical industry, which is well known to those skilled in the art, is the RTM molding process, the initials of which refer to the Anglo-Saxon acronym for Resin Transfer Molding.
Il s’agit d’un procédé de réalisation d’une pièce en matériau composite à base de fibres imprégnées de résine. Un tel procédé est par exemple utilisé pour fabriquer une aube de soufflante et comporte plusieurs étapes successives.This is a process for producing a part in composite material based on fibers impregnated with resin. Such a method is for example used to manufacture a fan blade and comprises several successive steps.
On commence par réaliser le tissage de fibres pour obtenir une ébauche de préforme en trois dimensions, puis on découpe l’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.We start by weaving the fibers to obtain a three-dimensional preform blank, then the blank is cut to obtain a preform with substantially the shape of the blade to be obtained. This preform is then placed in an injection mold, which is closed. Then we inject resin in the liquid state, maintaining pressure on the injected resin while the part is polymerized by heating.
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.The resins used are very fluid resins which are able to penetrate the fibers of the preform well, even when they are injected under reduced pressure. During polymerization, under the effect of heat, the injected resin passes successively from the liquid state to the gelled state and finally to the solid state.
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.The continuous supply of resin under pressure to the injection mold is an essential requirement which aims to guarantee quality parts, without defects and without porosity. Indeed, the resin tends to degas during the polymerization, it is necessary to maintain the pressure of the resin until the complete polymerization of the part in order to prevent gas releases from compromising the integrity of the resin.
Comme cela est représenté à la figure 1, la distribution et la mise en pression de la résine sont en général réalisées au moyen d’un piston 10 dont la sortie 10a est reliée à une entrée 12a du moule 12.As shown in Figure 1, the distribution and pressurization of the resin are generally carried out by means of a piston 10, the outlet 10a of which is connected to an inlet 12a of the mold 12.
Le chauffage de la résine avant son injection dans le moule est également très importante. Il est en effet important que l’un des composants de la résine (un durcisseur) ait totalement disparu de la résine avant son injection dans le moule et son contact avec la préforme, car ce composant risquerait d’endommager la préforme. Dans la technique actuelle, la résine est chauffée jusqu’à au moins 150°C (voire au moins 154°C).Heating the resin before injecting it into the mold is also very important. It is indeed important that one of the components of the resin (a hardener) has completely disappeared from the resin before it is injected into the mold and comes into contact with the preform, because this component could damage the preform. In the current technique, the resin is heated to at least 150°C (or even at least 154°C).
Le chauffage de la résine est réalisé au moyen d’un dispositif de chauffage 14 par conduction dont une entrée 14a est reliée à la sortie 10a, et une sortie 14b est reliée à l’entrée 12a. Ce dispositif de chauffage 14 comporte un empilement de plaques 14c (figures 1 à 3). Les plaques 14c définissent des chemins 14d de circulation de la résine en forme de serpentin. La plaque centrale 14ca est en général chauffée et les autres plaques ainsi que la résine sont chauffées par conduction.The heating of the resin is carried out by means of a heating device 14 by conduction, one input 14a of which is connected to output 10a, and one output 14b is connected to input 12a. This heating device 14 comprises a stack of plates 14c (FIGS. 1 to 3). The plates 14c define serpentine-shaped resin flow paths 14d. The central plate 14ca is generally heated and the other plates as well as the resin are heated by conduction.
Comme cela est également visible à la figure 1, une conduite de dérivation 16 s’étend entre l’entrée 14a et la sortie 14b. Les flèches de la figure 1 montrent le cheminement de la résine lors du remplissage du moule. Après le remplissage du moule 112, la résine passe du piston 10 au moule 12 en passant par la conduite de dérivation 16. La conduite de dérivation 16 permet d’appliquer la pression imposée par le piston 10 à la résine alimentant le moule 12. En effet, la température de la résine dans la conduite 16 est inférieure à celle de la résine dans le dispositif de chauffage 14. La polymérisation de la résine dans le dispositif de chauffage 14 est plus avancée que dans la conduite 16 et donc la viscosité de la résine dans le dispositif de chauffage est plus importante que celle dans la conduite. La plus faible viscosité dans la conduite 16 favorise la transmission de la pression imposée par le piston 10 à la résine qui est injectée en continu dans la moule 12.As can also be seen in Figure 1, a branch line 16 extends between inlet 14a and outlet 14b. The arrows in Figure 1 show the progress of the resin during filling of the mould. After the mold 112 has been filled, the resin passes from the piston 10 to the mold 12 via the bypass pipe 16. The bypass pipe 16 makes it possible to apply the pressure imposed by the piston 10 to the resin supplying the mold 12. Indeed, the temperature of the resin in line 16 is lower than that of the resin in the heating device 14. The polymerization of the resin in the heating device 14 is more advanced than in the line 16 and therefore the viscosity of the resin in the heater is greater than that in the pipe. The lower viscosity in the line 16 favors the transmission of the pressure imposed by the piston 10 to the resin which is continuously injected into the mold 12.
A la fin du procédé de fabrication d’une pièce, la résine restant dans le piston, le dispositif de chauffage 14 et la conduite 16, est perdue car elle a commencé à polymériser et n’est pas réutilisable.At the end of the part manufacturing process, the resin remaining in the piston, heater 14, and line 16, is wasted as it has begun to polymerize and is not reusable.
Pour que la résine soit chauffée dans le dispositif 14 à la température souhaitée avant son injection dans le moule 12, il faut une longueur cumulée importante (plusieurs mètres) de chemins 14d de circulation de la résine (serpentins). Il est alors nécessaire dans la technique actuelle d’utiliser un empilement d’un nombre important de plaques 14c, au moins cinq voire sept. Cependant, plus cette longueur est importante et plus la quantité de résine perdue à la fin du procédé de fabrication est importante.For the resin to be heated in the device 14 to the desired temperature before it is injected into the mold 12, a significant cumulative length (several meters) of resin circulation paths 14d (coils) is required. It is then necessary in the current technique to use a stack of a large number of plates 14c, at least five or even seven. However, the greater this length, the greater the quantity of resin lost at the end of the manufacturing process. important.
La résine est une matière première relativement coûteuse et cette quantité de résine perdue représente une perte financière importante. Il existe donc un besoin d’une solution permettant de réduire de manière significative la quantité de résine perdue à chaque procédé de fabrication.Resin is a relatively expensive raw material and this amount of lost resin represents a significant financial loss. There is therefore a need for a solution making it possible to significantly reduce the quantity of resin lost during each manufacturing process.
La présente invention propose une solution à ce problème, qui est simple, efficace et économique.The present invention provides a solution to this problem, which is simple, efficient and economical.
L’invention propose une installation de fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef, cette installation comportant :The invention proposes an installation for manufacturing a composite part, in particular for an aircraft engine, this installation comprising:
- un piston de stockage et de distribution de résine polymérisable, qui comprend une sortie de résine,a polymerizable resin storage and dispensing piston, which comprises a resin outlet,
- un dispositif de chauffage de la résine, ce dispositif de chauffage étant configuré pour chauffer la résine par conduction et comportant une sortie de résine et une entrée de résine reliée à la sortie de résine du piston,a resin heating device, this heating device being configured to heat the resin by conduction and comprising a resin outlet and a resin inlet connected to the resin outlet of the piston,
- une conduite de dérivation s’étendant entre les entrée et sortie de résine du dispositif de chauffage, eta branch line extending between the resin inlet and outlet of the heater, and
- un moule de réception d’une préforme fibreuse et d’injection de résine pour l’imprégnation de cette préforme, ce moule comportant une entrée de résine reliée à la sortie de résine du dispositif de chauffage,a mold for receiving a fibrous preform and for injecting resin for impregnating this preform, this mold comprising a resin inlet connected to the resin outlet of the heating device,
caractérisée en ce qu’elle comporte en outre :characterized in that it further comprises:
- un dispositif de préchauffage de la résine, ce dispositif de préchauffage étant configuré pour préchauffer la résine avant son chauffage par le dispositif de chauffage, la sortie de résine du piston étant reliée à l’entrée de résine du dispositif de chauffage par le dispositif de préchauffage.- a device for preheating the resin, this preheating device being configured to preheat the resin before it is heated by the heating device, the resin outlet of the piston being connected to the resin inlet of the heating device by the preheating.
L’invention permet donc de préchauffer la résine avant son chauffage et donc de permettre une simplification du dispositif de chauffage et en particulier une réduction de la longueur précitée des chemins de circulation de résine au sein du dispositif de chauffage. Il est alors envisageable de réduire le nombre de plaques du dispositif de chauffage dans l’exemple précité et donc de limiter la quantité perdue de résine à la fin d’un procédé de fabrication d’une pièce.The invention therefore makes it possible to preheat the resin before heating it and therefore to allow a simplification of the heating device and in particular a reduction of the aforementioned length of the resin circulation paths within the heating device. It is then conceivable to reduce the number of plates of the heating device in the aforementioned example and therefore to limit the quantity of resin lost at the end of a process for manufacturing a part.
Il ne serait pas envisageable de préchauffer la résine ou sa conduite de circulation uniquement par conduction car, comme c’est le cas dans le dispositif de chauffage, ce mode de transmission de chaleur nécessite une longueur trop importante de conduite et ne pourrait pas être implantée en amont du dispositif de chauffage.It would not be conceivable to preheat the resin or its circulation pipe solely by conduction because, as is the case in the heating device, this mode of heat transmission requires too long a pipe and could not be implanted. upstream of the heater.
L’installation selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The installation according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken separately from each other or in combination with each other:
- le dispositif de préchauffage est configuré pour préchauffer la résine par induction, de préférence indirectement ;- the preheater is configured to preheat the resin by induction, preferably indirectly;
- le dispositif de préchauffage est configuré pour préchauffer par induction au moins une partie d’une conduite en matériau métallique dans laquelle circule ladite résine ;- the preheating device is configured to preheat by induction at least part of a pipe made of metallic material in which said resin circulates;
- le dispositif de préchauffage est configuré pour préchauffer la résine par micro-ondes ;- the preheater is configured to preheat the resin by microwave;
- le dispositif de préchauffage est configuré pour exciter par micro-ondes des molécules polaires contenues dans la résine ;- the preheating device is configured to excite polar molecules contained in the resin by microwaves;
- ladite conduite de dérivation est reliée directement à la sortie de résine du dispositif de chauffage, et par l’intermédiaire du dispositif de préchauffage, à l’entrée de résine du dispositif de chauffage ;- said bypass line is connected directly to the resin outlet of the heater, and via the preheater, to the resin inlet of the heater;
- le dispositif de chauffage est configuré pour chauffer la résine à une température supérieure ou égale à 150°C, et le dispositif de préchauffage est configuré pour chauffer la résine à une température supérieure ou égale à 120°C ;- the heater is configured to heat the resin to a temperature greater than or equal to 150°C, and the preheater is configured to heat the resin to a temperature greater than or equal to 120°C;
- le dispositif de chauffage comprend un empilement de plaques dont au moins certaines comprennent ou définissent des chemins de circulation de la résine en forme de serpentin ;- the heating device comprises a stack of plates, at least some of which comprise or define serpentine-shaped resin circulation paths;
- le dispositif de chauffage comporte un empilement de moins de cinq plaques.- the heating device comprises a stack of less than five plates.
La présente invention concerne encore un procédé de fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef, au moyen d’une installation telle que décrite précédemment, dans lequel il comprend les étapes consistant à :The present invention also relates to a method for manufacturing a composite part, in particular for an aircraft engine, by means of an installation as described above, in which it comprises the steps consisting of:
- préchauffer la résine au moyen du dispositif de préchauffage d’au moins 20°C par rapport à la température de la résine dans le piston, etpreheat the resin using the preheater by at least 20°C above the temperature of the resin in the piston, and
- chauffer la résine au moyen du dispositif de chauffage d’au moins 30°C, avant son injection dans le moule.heat the resin using the heating device to at least 30°C, before injecting it into the mould.
Brève description des figuresBrief description of figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear during the reading of the detailed description which will follow for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which:
Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention
Les figures 1 à 3 ont été décrites dans ce qui précède.Figures 1 to 3 have been described in the foregoing.
La figure 4 illustre une installation de fabrication d’une pièce composite selon un mode de réalisation de l’invention.FIG. 4 illustrates an installation for manufacturing a composite part according to one embodiment of the invention.
L’installation comporte pour l’essentiel :The installation basically consists of:
- un piston 10 de stockage et de distribution de résine polymérisable, qui comprend une sortie de résine 10a,a polymerizable resin storage and dispensing piston 10, which comprises a resin outlet 10a,
- un dispositif de chauffage 14 de la résine, ce dispositif de chauffage étant configuré pour chauffer la résine par conduction et comportant une sortie de résine 14b et une entrée de résine 14a reliée à la sortie de résine 10a du piston,a device 14 for heating the resin, this heating device being configured to heat the resin by conduction and comprising a resin outlet 14b and a resin inlet 14a connected to the resin outlet 10a of the piston,
- une conduite de dérivation 16 s’étendant entre les entrée 14a et sortie 14b de résine du dispositif de chauffage 14, eta branch line 16 extending between the resin inlet 14a and outlet 14b of the heater 14, and
- un moule 12 de réception d’une préforme fibreuse et d’injection de résine pour l’imprégnation de cette préforme, ce moule comportant une entrée de résine 12a reliée à la sortie de résine 14b du dispositif de chauffage 14.a mold 12 for receiving a fibrous preform and for injecting resin for the impregnation of this preform, this mold comprising a resin inlet 12a connected to the resin outlet 14b of the heating device 14.
L’installation peut comprendre d’autres éléments, représentés ou non dans les dessins. Le moule 12 peut par exemple comprendre un évent 12b pour réaliser un vide partiel dans la cavité du moule 12 et ainsi faciliter l’injection de la résine dans le moule. L’installation peut en outre comprendre des vannes 20.The installation may include other elements, whether or not shown in the drawings. The mold 12 may for example include a vent 12b to create a partial vacuum in the cavity of the mold 12 and thus facilitate the injection of the resin into the mold. The installation may additionally include 20 valves.
Les différents éléments de l’installation peuvent être reliés à des moyens de contrôle et de commande à distance, tels que des moyens informatisés par exemple.The various elements of the installation can be connected to remote control and command means, such as computerized means for example.
Selon l’invention, un dispositif de préchauffage 18 de la résine est monté en amont du dispositif de chauffage 14. Ce dispositif de préchauffage 18 est configuré pour préchauffer la résine avant son chauffage par le dispositif 14.According to the invention, a resin preheating device 18 is mounted upstream of the heating device 14. This preheating device 18 is configured to preheat the resin before it is heated by the device 14.
La sortie de résine 10a du piston 10 est ainsi reliée à l’entrée 14a du dispositif de chauffage 14 par le dispositif de préchauffage 18.The resin outlet 10a of the piston 10 is thus connected to the inlet 14a of the heating device 14 by the preheating device 18.
Avantageusement, la conduite de dérivation 16 est reliée directement à la sortie de résine 14b du dispositif de chauffage 14, et par l’intermédiaire du dispositif de préchauffage 18, à l’entrée de résine 14a du dispositif de chauffage 14. Cette conduite 16 permet une transmission de pression provenant du piston 10, comme évoqué dans ce qui précède.Advantageously, the bypass pipe 16 is connected directly to the resin outlet 14b of the heating device 14, and via the preheating device 18, to the resin inlet 14a of the heating device 14. This pipe 16 allows a transmission of pressure from the piston 10, as mentioned above.
Dans un premier mode de réalisation représenté à la figure 5, le dispositif de préchauffage 18 est configuré pour préchauffer la résine par induction. Le dispositif de préchauffage 18 est par exemple configuré pour préchauffer par induction au moins une partie d’une conduite 22 en matériau métallique (par exemple en cuivre) dans laquelle circule la résine 24.In a first embodiment represented in FIG. 5, the preheating device 18 is configured to preheat the resin by induction. The preheating device 18 is for example configured to preheat by induction at least part of a pipe 22 made of metallic material (for example copper) in which the resin 24 circulates.
Le chauffage par induction est une technique de chauffage reposant sur l'induction électromagnétique. Son avantage est de chauffer des matériaux sans contact avec la source d'énergie. La chaleur inductive fonctionne grâce à la perte du courant de Foucault qui génère du courant alternatif à basse fréquence. Le corps à chauffer baigne dans un champ électromagnétique. Ce champ électromagnétique se crée lorsqu´il y a rencontre entre un matériau conducteur (un métal par exemple) et un aimant capable de créer un champ magnétique. Cet aimant va exercer une force sur les électrons libres présents dans le matériau générant ainsi un courant électrique. L'énergie se dissipe alors à l´intérieur du corps sous forme de chaleur.Induction heating is a heating technique based on electromagnetic induction. Its advantage is to heat materials without contact with the energy source. Inductive heat works through the loss of eddy current which generates low frequency alternating current. The body to be heated is bathed in an electromagnetic field. This electromagnetic field is created when there is an encounter between a conductive material (a metal for example) and a magnet capable of creating a magnetic field. This magnet will exert a force on the free electrons present in the material, thus generating an electric current. The energy then dissipates inside the body in the form of heat.
Dans un second mode de réalisation représenté à la figure 6, le dispositif de préchauffage 18’ est configuré pour préchauffer la résine par micro-ondes 26. Le dispositif de préchauffage 18’ peut être configuré pour exciter par micro-ondes 26 des molécules polaires 28 contenues dans la résine 24. Dans ce cas, la conduite 22 peut être en polymère pour être transparente aux micro-ondes.In a second embodiment represented in FIG. 6, the preheating device 18' is configured to preheat the resin by microwaves 26. The preheating device 18' can be configured to excite polar molecules 28 by microwaves 26 contained in the resin 24. In this case, the pipe 22 can be made of polymer to be transparent to microwaves.
A titre d’exemple, une résine BADGE ou DGEBA (Bisphenol A diglycidyl ether) peut être utilisée. En appliquant la bonne fréquence d’oscillations de ses molécules, il est possible de chauffer rapidement, quasi instantanément la résine. Le dispositif 18’ peut par exemple se présenter sous la forme de blocs de micro-ondes adaptables à une géométrie de conduite de circulation de la résine.For example, a BADGE or DGEBA (Bisphenol A diglycidyl ether) resin can be used. By applying the correct frequency of oscillations of its molecules, it is possible to heat the resin quickly, almost instantaneously. The device 18′ can for example take the form of microwave blocks that can be adapted to a resin circulation pipe geometry.
Un exemple de dispositif 18’ est un magnétron. Celui-ci se compose simplement d’aimants toriques s’étendant autour de la conduite 22, et d’une alimentation cathodique.An example of an 18' device is a magnetron. This is simply made up of toroidal magnets extending around line 22, and a cathode power supply.
Le procédé de fabrication d’une pièce composite comprend les étapes consistant à :The process for manufacturing a composite part includes the steps of:
- préchauffer la résine au moyen du dispositif de préchauffage 18, 18’ d’au moins 20°C par rapport à la température de la résine dans le piston 10, etpreheat the resin by means of the preheating device 18, 18' by at least 20°C relative to the temperature of the resin in the piston 10, and
- chauffer la résine au moyen du dispositif de chauffage 14 d’au moins 30°C, avant son injection dans le moule 10.heat the resin using the heating device 14 to at least 30°C, before injecting it into the mold 10.
La température de la résine dans le piston 10 est par exemple de l’ordre de 100°C. On comprend que la résine est préchauffée jusqu’à au moins 120°C, avant sont introduction dans le dispositif de chauffage 14. Le dispositif 14 permet de chauffer la résine jusqu’à une température d’au moins 150°C.The temperature of the resin in the piston 10 is for example of the order of 100°C. It is understood that the resin is preheated to at least 120°C, before being introduced into the heating device 14. The device 14 allows the resin to be heated to a temperature of at least 150°C.
Lors de l’étape de remplissage du moule 12, la résine passe du piston 10 vers le moule 12 en passant par les dispositifs 14, 18, avec un débit compris entre 150cc/min et 300cc/min par exemple. Lorsque le remplissage du moule 12 est terminé, le pilotage de l’injection bascule en pilotage pression et celle-ci est amenée à 15 bars pour éviter la formation de porosités dans la résine. La pression passe elle du piston 10 vers le moule 12 en passant par la conduite 16.During the step of filling the mold 12, the resin passes from the piston 10 to the mold 12 passing through the devices 14, 18, with a flow rate of between 150cc/min and 300cc/min for example. When the filling of the mold 12 is finished, the injection control switches to pressure control and this is brought to 15 bars to prevent the formation of porosities in the resin. The pressure passes from piston 10 to mold 12 via line 16.
Contrairement à la technique antérieure dans laquelle la totalité du chauffage de la résine est réalisée par le dispositif 14, ce chauffage est ici en partie réalisé par le dispositif 18. Il est ainsi possible de simplifier le dispositif 14 et en particulier de diminuer le nombre de ses plaques 14c, par exemple à moins de cinq.Contrary to the prior art in which all of the heating of the resin is carried out by the device 14, this heating is here partly carried out by the device 18. It is thus possible to simplify the device 14 and in particular to reduce the number of its plates 14c, for example less than five.
Plus le préchauffage de la résine est réalisé à une température élevée, et plus le nombre de plaques du dispositif 14 pourra être réduit. A titre, d’exemple, le nombre de plaques est de cinq lorsque la température de préchauffage est de 125°C, de trois lorsque la température de préchauffage est de 140°C, et de un lorsque la température de préchauffage est de 150°C. Les économies en termes de quantité de résine sont proportionnelles à la réduction du nombre de plaques du dispositif 14.The more the preheating of the resin is carried out at a high temperature, the more the number of plates of the device 14 can be reduced. By way of example, the number of plates is five when the preheating temperature is 125°C, three when the preheating temperature is 140°C, and one when the preheating temperature is 150°C. vs. The savings in terms of the quantity of resin are proportional to the reduction in the number of plates of the device 14.
Claims (10)
- un piston (10) de stockage et de distribution de résine polymérisable, qui comprend une sortie de résine (10a),
- un dispositif (14) de chauffage de la résine, ce dispositif de chauffage étant configuré pour chauffer la résine par conduction et comportant une sortie de résine (14b) et une entrée de résine (14a) reliée à la sortie de résine (10a) du piston (10),
- une conduite de dérivation (16) s’étendant entre les entrée (14a) et sortie de résine (14b) du dispositif de chauffage (14), et
- un moule (12) de réception d’une préforme fibreuse et d’injection de résine pour l’imprégnation de cette préforme, ce moule comportant une entrée de résine (12a) reliée à la sortie de résine (14b) du dispositif de chauffage (14),
- un dispositif de préchauffage (18) de la résine, ce dispositif de préchauffage étant configuré pour préchauffer la résine avant son chauffage par le dispositif de chauffage (14), la sortie de résine (10a) du piston (10) étant reliée à l’entrée de résine (14a) du dispositif de chauffage (14) par le dispositif de préchauffage (18).Installation for manufacturing a composite part, in particular for an aircraft engine, this installation comprising:
- a polymerizable resin storage and dispensing piston (10), which comprises a resin outlet (10a),
- a device (14) for heating the resin, this heating device being configured to heat the resin by conduction and comprising a resin outlet (14b) and a resin inlet (14a) connected to the resin outlet (10a) of the plunger (10),
- a branch line (16) extending between the resin inlet (14a) and resin outlet (14b) of the heater (14), and
- a mold (12) for receiving a fibrous preform and for injecting resin for the impregnation of this preform, this mold comprising a resin inlet (12a) connected to the resin outlet (14b) of the heating device ( 14),
- a preheating device (18) for the resin, this preheating device being configured to preheat the resin before it is heated by the heating device (14), the resin outlet (10a) of the piston (10) being connected to the resin inlet (14a) of the heating device (14) through the preheating device (18).
- préchauffer la résine au moyen du dispositif de préchauffage (18) d’au moins 20°C par rapport à la température de la résine dans le piston (10), et
- chauffer la résine au moyen du dispositif de chauffage (14) d’au moins 30°C, avant son injection dans le moule (12).
- preheating the resin by means of the preheater (18) by at least 20°C relative to the temperature of the resin in the piston (10), and
- heating the resin by means of the heating device (14) to at least 30°C, before injecting it into the mold (12).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1911089A FR3101571A1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE |
| FR1911205A FR3101570B1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-09 | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1911089 | 2019-10-07 | ||
| FR1911089A FR3101571A1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3101571A1 true FR3101571A1 (en) | 2021-04-09 |
Family
ID=69375481
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1911089A Pending FR3101571A1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE |
| FR1911205A Active FR3101570B1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-09 | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1911205A Active FR3101570B1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-09 | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (2) | FR3101571A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3126335B1 (en) | 2021-08-27 | 2024-03-22 | Safran Aircraft Engines | METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOSITE PART, PARTICULARLY AERONAUTICAL, AND ASSOCIATED INSTALLATION |
| FR3130679B1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-12-15 | Safran Aircraft Engines | DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL PART FOR AN AIRCRAFT PROPULSIVE ASSEMBLY |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5518388A (en) * | 1993-12-14 | 1996-05-21 | United Technologies Corporation | Automated apparatus and method for resin transfer molding |
| GB2301059A (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-27 | Ford Motor Co | Resin transfer moulding with controlled heating of resin |
| US20100019405A1 (en) * | 2005-11-10 | 2010-01-28 | Airbus Deutschland Gmbh | Tool for a Resin Transfer Moulding Method |
| FR2956057A1 (en) | 2010-02-10 | 2011-08-12 | Snecma | CUTTING PREFORMS BEFORE INJECTION RTM BY WATER JET AND CRYOGENIZATION |
| FR3029134A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-03 | Snecma | METHOD FOR CONTROLLING THE POSITION OF A TURBOMACHINE COMPOSITE BLADE PREFORM IN A MOLD |
| FR3051386A1 (en) | 2016-05-19 | 2017-11-24 | Snecma | MOLD ELEMENT FOR MOLDING RTM |
| WO2018146428A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | Safran Aircraft Engines | Resin injection controller, resin injection circuit and associated methods |
-
2019
- 2019-10-07 FR FR1911089A patent/FR3101571A1/en active Pending
- 2019-10-09 FR FR1911205A patent/FR3101570B1/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5518388A (en) * | 1993-12-14 | 1996-05-21 | United Technologies Corporation | Automated apparatus and method for resin transfer molding |
| GB2301059A (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-27 | Ford Motor Co | Resin transfer moulding with controlled heating of resin |
| US20100019405A1 (en) * | 2005-11-10 | 2010-01-28 | Airbus Deutschland Gmbh | Tool for a Resin Transfer Moulding Method |
| FR2956057A1 (en) | 2010-02-10 | 2011-08-12 | Snecma | CUTTING PREFORMS BEFORE INJECTION RTM BY WATER JET AND CRYOGENIZATION |
| FR3029134A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-03 | Snecma | METHOD FOR CONTROLLING THE POSITION OF A TURBOMACHINE COMPOSITE BLADE PREFORM IN A MOLD |
| FR3051386A1 (en) | 2016-05-19 | 2017-11-24 | Snecma | MOLD ELEMENT FOR MOLDING RTM |
| WO2018146428A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | Safran Aircraft Engines | Resin injection controller, resin injection circuit and associated methods |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JOHNSON M S ET AL: "Microwave assisted resin transfer moulding", COMPOSITES PART A: APPLIED SCIENCE AND MANUFACTURING, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 29, no. 1-2, 1 January 1998 (1998-01-01), pages 71 - 86, XP004578200, ISSN: 1359-835X, DOI: 10.1016/S1359-835X(97)00043-2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3101570B1 (en) | 2021-09-03 |
| FR3101570A1 (en) | 2021-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR3101571A1 (en) | COMPOSITE PART MANUFACTURING PLANT, IN PARTICULAR FOR AN AIRCRAFT ENGINE | |
| WO1997048546A1 (en) | Method for manufacturing composite material pieces by resin transfer moulding | |
| CA2854040C (en) | Pressure holding device for producing composite components by the injection moulding of resin, and associated method | |
| CA2751107C (en) | Flexible membrane for the production of parts made from composite materials | |
| EP3548239B1 (en) | Method for manufacturing a woven fibrous preform and a composite material part | |
| EP3580050B1 (en) | Resin injection circuit and associated methods | |
| FR3026980A1 (en) | METHOD FOR IMMOBILIZING A PREFORM IN A MOLD | |
| EP3024639B1 (en) | Method for injection molding a part made of a composite material having advance pre-consolidation of the fibrous preform | |
| FR3081758A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING BY RESIN INJECTION MOLDING OF A PART OF COMPOSITE MATERIAL | |
| CN116476293A (en) | Pressure-stabilizing injection APG casting process for epoxy resin sleeve with metal insert | |
| WO2020043982A1 (en) | Resin injection modulator, resin injection circuit and associated methods | |
| EP3877160B1 (en) | Curing mold for manufacturing a turbomachine component made of composite material from a preform and method for producing a component by means of such a mold | |
| FR3013252A1 (en) | HYBRID MANUFACTURING METHOD OF A RECTIFIER BLADE FOR AERONAUTICAL GAS TURBINE ENGINE | |
| EP2808144B1 (en) | Device and method for mixing at least two thermoplastic materials | |
| FR3068640A1 (en) | METHOD AND TOOLS FOR MANUFACTURING A PIECE BY RESIN INJECTION IN A WOVEN FIBER PREFORM | |
| FR3126335A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOSITE PART, IN PARTICULAR AERONAUTICAL AND ASSOCIATED INSTALLATION | |
| FR3100740A1 (en) | Manufacturing process of a composite material part | |
| EP2808145A1 (en) | Device and method for mixing at least two thermoplastic materials having controlled viscosity | |
| CA2053532C (en) | Process for bracing and pressure holding of a core with a composite material cover and apparatus therefor | |
| FR3097158A1 (en) | MANUFACTURING CIRCUIT OF A COMPOSITE PART BY RTM MOLDING | |
| FR3129102A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOSITE BLADE FOR AN AIRCRAFT ENGINE | |
| CA2169687A1 (en) | Process for fabricating of formed parts made of graphite carbon/carbon composite, and parts made therefrom | |
| FR3130679A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL PART FOR AN AIRCRAFT PROPULSION ASSEMBLY | |
| FR3081750A1 (en) | RESIN INJECTION MOLDING TOOLS | |
| FR2984796A1 (en) | IMPROVED VIBRATION PULTRUSION PROCESS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE SAME |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210409 |
|
| RX | Complete rejection |
Effective date: 20220118 |