FR3130186A1 - Moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite à matrice polymere - Google Patents
Moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite à matrice polymere Download PDFInfo
- Publication number
- FR3130186A1 FR3130186A1 FR2113379A FR2113379A FR3130186A1 FR 3130186 A1 FR3130186 A1 FR 3130186A1 FR 2113379 A FR2113379 A FR 2113379A FR 2113379 A FR2113379 A FR 2113379A FR 3130186 A1 FR3130186 A1 FR 3130186A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- groove
- mold
- mold according
- main seal
- orifices
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 6
- 229920013657 polymer matrix composite Polymers 0.000 title claims description 3
- 239000011160 polymer matrix composite Substances 0.000 title claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
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
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/0038—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with sealing means or the like
-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/2608—Mould seals
-
- 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
Abstract
L’invention concerne un moule (12) pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite comportant : une partie support (14) et une partie moulante (16), la partie moulante étant mobile par rapport à la partie support afin de délimiter une cavité (15) et coopérer avec la partie support pour conformer la pièce dans le moule, l’un parmi la partie support et la partie moulante comporte une zone périphérique destinée à venir en contact avec l’autre de la partie support et la partie moulante, etun organe d’étanchéité (30) agencé entre la partie support et la partie moulante et comprenant un joint principal (32) agencé dans une gorge (42) ménagée dans la zone périphérique, et plusieurs éléments d’ancrage (34) du joint principal insérés dans des orifices (44) ménagés le long de la gorge (32) dans la zone périphérique de manière à bloquer le joint principal (32) dans la gorge. Figure pour l'abrégé : Figure 4
Description
La présente invention concerne le domaine de la fabrication de pièces en matériau composite comprenant une matrice polymère renforcée par une structure fibreuse notamment pour dans la fabrication de pièces aéronautiques ou de turbomachines pour des aéronefs.
L’invention concerne plus particulièrement un moule pour un outillage utilisé dans la fabrication de telles pièces.
Dans les moteurs aéronautiques et en particulier dans les turbines à gaz ou turbomachines de tels moteurs, les pièces soumises à de hautes températures sont depuis longtemps réalisées en alliages métalliques. Les exigences actuelles et futures en matière de réduction de consommation spécifique, diminution de pollution, etc… dans les moteurs aéronautiques engendrent un accroissement de masse significative pour ces derniers.
Afin de réduire de façon significative la masse et admettre des températures de fonctionnement plus élevées que celles autorisées avec les alliages métalliques actuels, on utilise de plus en plus des matériaux composites à matrice polymère.
De façon bien connue, les pièces en matériau composite sont formées par un renfort fibreux tissé ou non tissé lié par une matrice polymère intégrée à la structure fibreuse de départ ou rapportée dans l’outillage au cours d’une opération d’injection. Le renfort fibreux est également appelé préforme fibreuse. Il est connu d’utiliser par exemple des procédés de moulage dit LCM pour « Liquid Composite Molding » en anglais.
Selon ce procédé, la préforme fibreuse est enfermée et compactée dans un moule de géométrie figée comprenant une première partie formant support de la préforme fibreuse et une deuxième partie formant contre-moule que l'on vient déposer sur la préforme fibreuse et dont la forme correspond à la pièce que l'on souhaite obtenir. Enfin, la pièce finale est démoulée puis détourée et éventuellement usinée pour obtenir la pièce finale souhaitée.
Ainsi, ce type de procédés mettant en œuvre des matériaux composites à matrice polymère nécessitent une étanchéité de l’outillage en périphérie de la cavité de moulage formée entre les deux parties d’un moule. C’est notamment le cas des procédés de moulage LCM tels que décrits précédemment et des procédés de moulage à la presse entre poinçon et matrice.
Généralement, la fonction d’étanchéité est assurée par un joint corde de section circulaire réalisé en élastomère silicone ou fluoro-silicone, logé dans une gorge qui définit son positionnement. Afin d’assujettir le joint dans son logement, il est connu de réaliser ce dernier avec un profil dit « en queue d’aronde » avec une largeur en sortie de gorge légèrement inférieure au diamètre du joint afin de le bloquer dans ce logement.
Toutefois, notamment pour les procédés de moulage LCM et les procédés de moulage à la presse le profil en queue d’aronde pose deux problèmes.
En effet, sous l’effet de la forte pression nécessaire à la fermeture de l’outillage, le joint est blessé sur les bords de la queue d’aronde et risque de ne plus assurer sa fonction.
Ensuite, ces procédés de mise en œuvre entrainent des flux importants de résine qui s’écoulent jusqu’au joint et à son logement rendant difficile le nettoyage d’un profil en queue d’aronde lorsque celui-ci est partiellement rempli de résine solidifiée.
Pour les raisons évoquées précédemment, le profil de gorge généralement adopté est un profil rectangulaire tel que représenté sur la . La gorge 2 présente une section rectangulaire de largeur L1 et de profondeur H1, la largeur L1 étant égale au diamètre D du joint circulaire 4 tandis que la profondeur H1 est inférieure au diamètre D du joint. Cependant, ce profil rectangulaire ne permet pas un ancrage fiable du joint et nécessite de recourir soit à un collage de ce dernier, soit à l’intégration à intervalles régulier le long du joint, de dispositifs mécaniques de blocage. L’opération de collage est délicate et les matériaux employés sont susceptibles de polluer la pièce fabriquée. Les dispositifs mécaniques de blocage nécessitent d’être peu intrusifs et de faible épaisseur pour ne pas interférer avec la moitié de moule opposée lors de la fermeture ni réduire la performance de l’étanchéité. Il en résulte qu’ils sont fragiles et difficiles à maintenir.
L’invention a pour but de proposer un dispositif simple et économique d’ancrage des joints d’étanchéité dans les outillages de moulage de pièces en composite.
À cet effet, l’invention concerne un moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite comportant :
- une partie support et une partie moulante, la partie moulante étant mobile par rapport à la partie support afin de délimiter une cavité et coopérer avec la partie support pour conformer la pièce dans le moule, l’un parmi la partie support et la partie moulante comporte une zone périphérique destinée à venir en contact avec l’autre de la partie support et la partie moulante, et
- un organe d’étanchéité agencé entre la partie support et la partie moulante et comprenant un joint principal d’étanchéité agencé dans une gorge ménagée dans la zone périphérique, et plusieurs éléments d’ancrage du joint principal insérés dans des orifices ménagés le long de la gorge dans la zone périphérique de manière à bloquer le joint principal dans la gorge.
Au sens de l’invention, un moule désigne la cavité de moulage d’une pièce.
L’invention permet ainsi d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, l’invention permet d’ancrer des joints d’étanchéité dans les outillages de moulage de pièces en composite de manière simple et économique.
L’invention permet ainsi d’assurer un maintien fiable du joint principal sans risque de le blesser ou de réduire sa capacité de fonctionnement, et ainsi améliore grandement la fabrication des pièces pour laquelle l’ancrage en position du joint est un paramètre clé.
De plus, les éléments d’ancrage de l’invention sont non intrusifs lors de la fermeture du moule et permettent ainsi de ne pas blesser le joint principal et de ne pas dégrader la fonction d’étanchéité.
D’autre part, la maintenance de l’organe d’étanchéité s’en trouve facilitée réduisant ainsi son coût.
Le moule pour outillage de fabrication 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 :
- les orifices sont ménagés en périphérie de la gorge recevant le joint principal ;
- les orifices s’étendent perpendiculairement à la zone périphérique ;
- la gorge présente une section rectangulaire et les orifices sont des orifices circulaires empiétant au moins en partie sur la gorge rectangulaire ;
- l’empiètement des orifices circulaires sur la gorge est supérieur ou égal à un quart du diamètre du joint principal, de préférence sensiblement égal à un quart du diamètre du joint principal ;
- le joint principal d’étanchéité est un joint corde et les éléments d’ancrage sont des portions d’un joint corde de même matériau et de mêmes sections transversales que le joint principal d’étanchéité ;
- les orifices circulaires ont même diamètre que les portions du joint corde formant les éléments d’ancrage ;
- la profondeur des orifices recevant les éléments d’ancrage est au moins supérieure à trois fois la profondeur de la gorge recevant le joint principal ;
- le ratio entre la hauteur de la gorge et le diamètre du joint est sensiblement égal à 0,75 ;
- les orifices recevant les éléments d’ancrage sont régulièrement espacés le long de la gorge recevant le joint principal ;
- le moule est adapté pour être utilisé au cours d’une étape de moulage à la presse entre la partie moulante et la partie matrice d’un procédé de fabrication de pièces en matériau composite à matrice polymère ;
- le moule est adapté pour être utilisé au cours d’une étape d’imprégnation d’une préforme d’un procédé de fabrication de pièces en matériau composite à matrice polymère à partir de la préforme ;
- le moule est adapté pour être utilisé au cours d’une étape de compaction du renfort et création d’une pression hydrostatique dans la résine d’un procédé de fabrication de pièces en matériau composite à matrice polymère à partir de préimprégné.
L’invention concerne également un outillage pour la fabrication d’une pièce en matériau composite comprenant un tel moule selon l’invention.
La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la
- la
- la
- la
- la
- la
- la
- la
- la
Les éléments ayant les mêmes fonctions dans les différentes mises en œuvre ont les mêmes références dans les figures.
Claims (14)
- Moule (12) pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite comportant :
- une partie support (14) et une partie moulante (16), la partie moulante étant mobile par rapport à la partie support afin de délimiter une cavité (15) et coopérer avec la partie support pour conformer la pièce dans le moule, l’un parmi la partie support et la partie moulante comporte une zone périphérique destinée à venir en contact avec l’autre de la partie support et la partie moulante, et
- un organe d’étanchéité (30) agencé entre la partie support (14) et la partie moulante (16) et comprenant un joint principal (32) d’étanchéité agencé dans une gorge (42) ménagée dans la zone périphérique, et plusieurs éléments d’ancrage (34) du joint principal insérés dans des orifices (44) ménagés le long de la gorge (32) dans la zone périphérique de manière à bloquer le joint principal (32) dans la gorge (42).
- Moule selon la revendication 1, dans lequel les orifices (44) sont ménagés en périphérie de la gorge (42) recevant le joint principal (32).
- Moule selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les orifices (44) s’étendent perpendiculairement à la zone périphérique.
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la gorge (42) présente une section rectangulaire et les orifices (44) sont des orifices circulaires empiétant au moins en partie sur la gorge rectangulaire.
- Moule selon la revendication 4, dans lequel l’empiètement (E) des orifices (44) circulaires sur la gorge (42) est supérieur ou égal à un quart du diamètre du joint principal (32), de préférence sensiblement égal à un quart du diamètre du joint principal.
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le joint principal (32) d’étanchéité est un joint corde et les éléments d’ancrage (34) sont des portions d’un joint corde de même matériau et de mêmes sections transversales que le joint principal d’étanchéité.
- Moule selon l’une des revendications précédentes 4 à 6 en combinaison avec la revendication 6, dans lequel les orifices circulaires ont même diamètre que les portions du joint corde formant les éléments d’ancrage.
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la profondeur (H2) des orifices (44) recevant les éléments d’ancrage (34) est au moins supérieure à trois fois la profondeur (H1) de la gorge (42) recevant le joint principal (32).
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le ratio entre la hauteur (H1) de la gorge (42) et le diamètre (D) du joint est sensiblement égal à 0,75.
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les orifices recevant les éléments d’ancrage sont régulièrement espacés le long de la gorge recevant le joint principal.
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moule est adapté pour être utilisé au cours d’une étape de moulage à la presse entre la partie moulante et la partie matrice d’un procédé de fabrication de pièces en matériau composite à matrice polymère.
- Moule selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le moule est adapté pour être utilisé au cours d’une étape d’imprégnation d’une préforme d’un procédé de fabrication de pièces en matériau composite à matrice polymère à partir de la préforme.
- Moule selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le moule est adapté pour être utilisé au cours d’une étape de compaction du renfort et création d’une pression hydrostatique dans la résine d’un procédé de fabrication de pièces en matériau composite à matrice polymère à partir de préimprégné.
- Outillage (10) pour la fabrication d’une pièce en matériau composite comportant un moule (12) selon l’une des revendications précédentes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2113379A FR3130186A1 (fr) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite à matrice polymere |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2113379 | 2021-12-13 | ||
| FR2113379A FR3130186A1 (fr) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite à matrice polymere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3130186A1 true FR3130186A1 (fr) | 2023-06-16 |
Family
ID=81326890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2113379A Pending FR3130186A1 (fr) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | Moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite à matrice polymere |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3130186A1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019020583A1 (fr) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | Roctool | Procédé et dispositif pour la fabrication d'une pièce composite de forme complexe |
| FR3100736A1 (fr) * | 2019-09-12 | 2021-03-19 | Safran | Outillage et procede pour la fabrication d’une piece de turbomachine en materiau composite |
-
2021
- 2021-12-13 FR FR2113379A patent/FR3130186A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019020583A1 (fr) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | Roctool | Procédé et dispositif pour la fabrication d'une pièce composite de forme complexe |
| FR3100736A1 (fr) * | 2019-09-12 | 2021-03-19 | Safran | Outillage et procede pour la fabrication d’une piece de turbomachine en materiau composite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1967773B1 (fr) | Joint en y, procédé de fabrication d'un tel joint et utilisation d'un tel joint pour réduire les efforts d'emboîtement d'un connecteur | |
| EP2464505B1 (fr) | Procédé de réparation d'une paroi constituée de plusieurs couches | |
| EP2326486B1 (fr) | Procede de fabrication d'une piece en materiau composite et dispositif associe | |
| WO2009142082A1 (fr) | Procédé de fabrication d'une pièce d'étanchéité | |
| EP2334486A2 (fr) | Procede de fabrication d'une piece en materiau composite avec une forme concave, notamment une section en u et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| EP2869986B1 (fr) | Moule pour former une piece de vehicule automobile en materiau polymere | |
| FR2956057A1 (fr) | Decoupe de preformes avant injection rtm par jet d'eau et cryogenisation | |
| FR3026980A1 (fr) | Procede d'immobilisation d'une preforme dans un moule | |
| FR3014007A1 (fr) | Procede de collage de pieces et dispositif pour la mise en œuvre de ce procede | |
| FR2995933A1 (fr) | Aube pour turbomachine en materiau composite a pied en forme de bulbe | |
| FR2941886A1 (fr) | Membrane souple pour la realisation de pieces en materiaux composites. | |
| FR3130186A1 (fr) | Moule pour outillage de fabrication d’une pièce en matériau composite à matrice polymere | |
| EP3354438B1 (fr) | Procédé de production d'une pièce | |
| EP2440367B1 (fr) | Procede de reduction de diametre d'un orifice | |
| FR3105074A1 (fr) | Outillage et procede pour la fabrication d’une piece aeronautique en materiau composite | |
| EP1481755B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une aube creuse pour turbomachine | |
| FR3108940A1 (fr) | Aube composite de turbomachine et son procede de fabrication | |
| FR2989020A1 (fr) | Procede de fabrication d'une piece epaisse de turbomachine en materiau composite par injection de resine sous pression | |
| EP3212376A1 (fr) | Moule pour la fabrication de pièce en matière plastique comportant un système d'étanchéité optimisé | |
| WO2018234686A1 (fr) | Procédé de réalisation d'une pièce de forme tronconique ou cylindrique en matériau composite et outillage d'imprégnation d'une préforme fibreuse de forme tronconique ou cylindrique | |
| FR3087510A1 (fr) | Unité bague extérieure de roulement à collerette | |
| EP0993939A1 (fr) | Procédé d'obtention de pièces métalliques minces, légères et rigides | |
| WO2020043982A1 (fr) | Modulateur d'injection de resine, circuit d'injection de resine et procedes associes | |
| FR2781715A1 (fr) | Procede et moule pour realiser un revetement sur une piece en matiere plastique et piece obtenue | |
| FR3013252A1 (fr) | Procede de fabrication hybride d'une aube de redresseur pour moteur aeronautique a turbine a gaz |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230616 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |