FR3126325A1 - Moule de fabrication d'une pièce en matériau éliminable - Google Patents
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Abstract
MOULE DE fabrication D’UNE PIECE en MATERIAU ELIMINABLE
L’invention concerne un moule de fabrication d’une pièce (12) de turbomachine avec un matériau éliminable comprenant une empreinte interne comportant une pluralité de surfaces fonctionnelles et de surfaces non fonctionnelles, caractérisé en ce qu’il comprend des organes (26, 28) déplaçables en translation et débouchant au niveau d’une face fonctionnelle, chaque organe (26, 28) comprenant un point d’appui et les organes (26, 28) étant agencés de manière à réaliser un positionnement isotatique d’une pièce (12) moulée à l’intérieur du moule.
- Figure 1 -
Description
DOMAINE
La présente invention concerne un moule pour la fabrication d‘une pièce de turbomachine en matériau éliminable. Elle concerne aussi un procédé de fabrication d’une telle pièce.
CONTEXTE
Classiquement, la technique de fonderie à cire perdue consiste en premier lieu à réaliser un modèle en cire, ou en tout autre matériau facilement éliminable par la suite, de la pièce à réaliser. Le modèle en cire est ensuite trempé plusieurs fois dans des barbotines constituées d’une suspension de particules céramiques pour confectionner, par des opérations dite de stucage et de séchage, un moule carapace.
On procède ensuite au décirage du moule carapace, qui est une opération par laquelle on élimine de la carapace la cire ou le matériau constituant le modèle d'origine. Après cette élimination, on obtient un moule céramique dont la cavité interne reproduit toutes les formes de l'aube. Le moule subit ensuite un traitement thermique à haute température ou « cuisson » qui lui confère les propriétés mécaniques nécessaires.
Le moule carapace est alors prêt pour la fabrication de la pièce métallique par coulée. L'étape suivante consiste à couler un métal en fusion, qui vient occuper la cavité interne du moule carapace, puis à le solidifier.
Après la coulée de l'alliage, on casse la carapace par une opération de décochage. Au cours d'une autre étape, on élimine chimiquement un éventuel noyau céramique qui est resté enfermé dans l'aube obtenue. L'aube métallique obtenue subit ensuite des opérations de parachèvement qui permettent d'obtenir la pièce finie.
Pour réaliser les opérations suivantes de parachèvement permettant d’obtenir la pièce à ses côtes finales, il est nécessaire d’avoir des points de référence qui sont des repères précis de la pièce à fabriquer. Ces points de référence sont gage de la qualité de la pièce et de sa conformité en termes de dimensionnement et de tenue mécanique. Il a été calculé que le nombre de points de référence doivent être au nombre de six. Ainsi, le moule doit comprendre ces six points de référence qui par moulage vont se retrouver sur la pièce en cire et donc sur la pièce finale.
Pour réaliser les opérations suivantes de parachèvement permettant d’obtenir la pièce à ses côtes finales, il est nécessaire d’avoir des points de référence qui sont des repères précis de la pièce à fabriquer. Ces points de référence sont gage de la qualité de la pièce et de sa conformité en termes de dimensionnement et de tenue mécanique. Il a été calculé que le nombre de points de référence doivent être au nombre de six. Ainsi, le moule doit comprendre ces six points de référence qui par moulage vont se retrouver sur la pièce en cire et donc sur la pièce finale.
Cependant, le moule en cire nécessaire à la fabrication de ladite pièce de turbomachine peut comprendre des écarts de forme par rapport à la forme souhaitée de la pièce en cire, ce qui peut conduire à des non conformités. Ces écarts apparaissent notamment lorsque le moule est déformé après injection de la cire et peuvent aussi être dus aux écarts liés à la réalisation des outillages d’injection de cire.
Lorsque de tels écarts dimensionnels apparaissent, il est alors nécessaire de refaire partiellement ou complètement ledit moule d’injection en cire ce qui induit un surcoût et des délais supplémentaires de fabrication.
L’invention a notamment pour but d’apporter une solution simple, efficace et économique aux problèmes de l’art antérieur décrit précédemment.
A cet effet, elle propose un moule de fabrication d'une pièce de turbomachine avec un matériau éliminable comprenant une empreinte interne comportant une pluralité de surfaces fonctionnelles et de surfaces non fonctionnelles, caractérisé en ce qu'il comprend des organes déplaçables en translation et débouchant au niveau d'une face fonctionnelle, chaque organe comprenant un point d'appui et les organes étant agencés de manière à réaliser, à l’aide desdits points d’appui, un positionnement isotatique d'une pièce moulée.
Selon l’invention, les points de référence statiques dans le moule d’injection de l’art antérieur sont remplacés par des organes déplaçables, ce qui permet d’ajuster la position du point d’appui de chaque organe de manière à pouvoir obtenir une pièce en cire comprenant des points de référence qui servent de positionnement isostatique et qui sont conformes aux spécifications souhaitées. Cette pièce en cire étant utilisée pour la fabrication de la pièce métallique selon le procédé décrit précédemment de moulage à la cire perdue, on comprend que les points de référence pour le positionnement isostatique sont transférés à la pièce métallique de sorte que cette pièce métallique comprendra également les points de positionnement isotatique qui vont pouvoir être utilisés pour faire les opérations de finition de la pièce. Le procédé selon l’invention permet donc d’utiliser un moule d’injection en matériau éliminable plus longtemps et limite les temps de refabrication de celui-ci, ce qui limite les coûts.
Le terme « face fonctionnelle » désigne une face de la pièce destinée à former une face de la géométrie finale de la pièce. Une telle face fonctionnelle est une face externe de la pièce qui a un impact sur la géométrie finale de la pièce. Dans le cas d’un secteur d’aube de stator, par exemple, une face fonctionnelle peut faire référence à une face d’un secteur de plateforme interne ou externe dudit secteur daubes de stator.
Le moule est ici un moule destiné à recevoir une pièce en matériau éliminable qui peut être de la cire, bien connue de l’homme du métier dans le domaine aéronautique.
Selon une autre caractéristique de l’invention, lesdits organes comprennent six organes :
- Un premier organe, un deuxième organe et un troisième organe comprenant chacun point d’appui orienté selon une première direction longitudinale,
- Un quatrième organe comprenant un point d’appui orienté selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction,
- Un cinquième et un sixième organes comprenant chacun un point d’appui orienté selon une troisième direction perpendiculaire à la première direction et la deuxième direction.
Selon une autre caractéristique, les points d’appui du premier organe et du deuxième organe sont placés dans un premier plan, le point d’appui du quatrième organe est formé dans un deuxième plan perpendiculaire au premier plan, les points d’appui des cinquième et sixième organes sont placés dans un troisième plan perpendiculaire aux premier et deuxième plans.
Le troisième point d’appui du troisième organe peut être agencé dans un plan parallèle au premier plan et distinct de celui-ci.
L’invention concerne également un procédé d’utilisation du moule tel que décrit ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fabrication d’une pièce avec le moule,
- placement de la pièce sur un support mécanique comportant des points d’appui formés par les points d’appui desdits organes,
- recalage des faces fonctionnelles de la pièce par rapport à un modèle théorique contenu en base de données de manière à définir une nouvelle position de la pièce dans le moule,
- de l’étape précédente, déduire de nouvelles positions des organes dans le moule correspondant à la nouvelle position de la pièce dans le moule.
- déplacement des organes déplaçables pour permettre l’obtention d’une pièce suivante la nouvelle position.
- fabrication d’une pièce avec le moule,
- placement de la pièce sur un support mécanique comportant des points d’appui formés par les points d’appui desdits organes,
- recalage des faces fonctionnelles de la pièce par rapport à un modèle théorique contenu en base de données de manière à définir une nouvelle position de la pièce dans le moule,
- de l’étape précédente, déduire de nouvelles positions des organes dans le moule correspondant à la nouvelle position de la pièce dans le moule.
- déplacement des organes déplaçables pour permettre l’obtention d’une pièce suivante la nouvelle position.
Selon l’invention, l’intégration d’organes déplaçables et le repositionnement possible indépendant de chacun des points d’appui permet de réaliser des pièces en matériau éliminable ayant toujours les points d’appui positionnés aux bons endroits pour réaliser, en fin de cycle de fabrication, les opérations de finition et notamment d’usinage.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Claims (5)
- Moule de fabrication d’une pièce (12) de turbomachine avec un matériau éliminable comprenant une empreinte interne comportant une pluralité de surfaces fonctionnelles et de surfaces non fonctionnelles, caractérisé en ce qu’il comprend des organes (26, 28) déplaçables en translation et débouchant au niveau d’une face fonctionnelle, chaque organe (26, 28) comprenant un point d’appui et les organes (26, 28) étant agencés de manière à réaliser, à l’aide desdits points d’appui, un positionnement isotatique d’une pièce (12) moulée..
- Moule selon la revendication 1, dans lequel lesdits organes (26, 28) comprennent six organes :
- Un premier organe, un deuxième organe et un troisième organe comprenant chacun point d’appui orienté selon une première direction longitudinale X,
- Un quatrième organe comprenant un point d’appui orienté selon une deuxième direction (Y) perpendiculaire à la première direction (X),
- Un cinquième et un sixième organes comprenant chacun un point d’appui orienté selon une troisième direction (Z) perpendiculaire à la première direction (X) et la deuxième direction (Y).
- Moule selon la revendication précédente, dans lequel les points d’appui du premier organe et du deuxième organe sont placés dans un premier plan (PX), le point d’appui du quatrième organe est formé dans un deuxième plan (PY) perpendiculaire au premier plan (PX), les points d’appui des cinquième et sixième organes sont placés dans un troisième plan (PZ) perpendiculaire aux premier (PX) et deuxième (PY) plans.
- Moule selon la revendication 3, dans lequel le troisième point d’appui du troisième organe est agencé dans un plan parallèle au premier plan et distinct de celui-ci.
- Procédé d’utilisation du moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il comprend les étapes suivantes :
- fabrication d’une pièce (12) avec le moule,
- placement de la pièce (12) sur un support mécanique comportant des points d’appui formés par les points d’appui desdits organes,
- recalage des faces fonctionnelles de la pièce par rapport à un modèle théorique contenu en base de données de manière à définir une nouvelle position de la pièce dans le moule,
- de l’étape précédente, déduire de nouvelles positions des organes dans le moule correspondant à la nouvelle position de la pièce (12) dans le moule,
- déplacement des organes (26, 28) déplaçables pour permettre l’obtention d’une pièce (12) suivante la nouvelle position.
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|---|---|---|---|
| FR2109078A FR3126325B1 (fr) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | Moule de fabrication d'une pièce en matériau éliminable |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR3126325A1 true FR3126325A1 (fr) | 2023-03-03 |
| FR3126325B1 FR3126325B1 (fr) | 2024-05-31 |
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Family Applications (1)
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116454A1 (fr) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Hmy, Ltd. | Turbine pour compresseur et procédé de fabrication de celle-ci |
| US20130078335A1 (en) * | 2010-05-06 | 2013-03-28 | Philippe Bouthemy | Device for injection-moulding a part |
| CN207372234U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-05-18 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 叶片熔模精铸用蜡模定型工装 |
| FR3094248A1 (fr) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | Safran | Dispositif de moulage |
-
2021
- 2021-08-31 FR FR2109078A patent/FR3126325B1/fr active Active
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| WO2005116454A1 (fr) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Hmy, Ltd. | Turbine pour compresseur et procédé de fabrication de celle-ci |
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