FR3142108A1 - Dispositif de test pour la fabrication par moulage a la cire perdue d’une aube creuse de turbomachine - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif de test (100) pour la fabrication par moulage à la cire perdue d’une aube (8) creuse comprenant : - un moule carapace (101) comprenant une cavité interne (108) destinée à recevoir un métal en fusion, - un noyau (102) agencé dans la cavité interne (108) et s’étendant longitudinalement entre une première extrémité (109) et une seconde extrémité (110) opposée, et une partie médiane (111) reliant les première et seconde extrémités (109, 110), le noyau (102) étant fixé au moule carapace (101) par sa seconde extrémité (110) et un jeu longitudinal (J1) étant délimité dans la cavité interne (108) entre l’extrémité supérieure (103) du moule carapace (101) et la première extrémité (109) du noyau (102), la partie médiane (111) du noyau (102) présente une forme de S présentant une première concavité (112a) et une seconde concavité (112b) opposée à la première concavité (112a). Figure d’abrégé : figure 5

Description

DISPOSITIF DE TEST POUR LA FABRICATION PAR MOULAGE A LA CIRE PERDUE D’UNE AUBE CREUSE DE TURBOMACHINE Domaine technique de l'invention

L’invention concerne le domaine des dispositifs de test, en particulier les éprouvettes de test, pour la fabrication par moulage à la cire perdue d’une aube creuse de turbomachine, en particulier une aube de turbine haute pression.

Arrière-plan technique

Une turbomachine d’aéronef, telle qu’un turboréacteur, comprend typiquement, d’amont en aval dans le sens d’écoulement des gaz, une soufflante mobile en rotation autour d’un axe longitudinal, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression, une turbine basse pression et une tuyère d’échappement des gaz.

La soufflante permet l’aspiration d’un flux d’air se divisant en un flux primaire et un flux secondaire. Le flux primaire traverse une veine primaire de la turbomachine tandis que le flux secondaire est dirigé vers une veine secondaire entourant la veine primaire.

Le flux primaire est comprimé au sein des compresseurs. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brulé au sein de la chambre de combustion. Les gaz issus de la combustion traversent les turbines puis s’échappent au travers de la tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la propulsion.

Les turbines sont typiquement équipées d’aubes régulièrement réparties autour d’un disque. Une aube s’étend radialement du disque entre un pied et un sommet. Elle comprend typiquement une pale reliée au pied par l’intermédiaire d’une plateforme. Le pied est agencé dans une alvéole du disque pour retenir l’aube sur le disque. La pale présente par ailleurs une forme aérodynamique et comprend typiquement une face intrados et une face extrados reliées par un bord d’attaque et un bord de fuite.

Les aubes de turbine haute pression étant situées en aval de la chambre de combustion, elles sont soumises à de fortes températures. Ainsi, ces aubes sont typiquement en matériau métallique. Bien que les matériaux métalliques présentent l’avantage de résister à de fortes températures, de telles aubes peuvent être soumises à des températures supérieures aux températures auxquelles peuvent résister ces matériaux.

Dans ce cadre, il a été proposé d’équiper les aubes d’un système de refroidissement. Le système de refroidissement comprend un circuit de refroidissement agencé à l’intérieur des aubes et permettant le passage d’air provenant des compresseurs à l’intérieur des aubes. Le circuit de refroidissement comprend des canaux internes formés lors de la fabrication des aubes. Chaque canal s’étend typiquement du sommet de l’aube jusqu’au pied.

De telles aubes sont typiquement réalisées par un procédé de fabrication de fonderie à la cire perdue. Un tel procédé de fabrication comprend une étape de fabrication de noyaux puis une étape de fabrication par moulage de modèles en cire ou en résine de l’aube autour des noyaux respectifs. Ensuite, le procédé comprend une étape de fabrication de moules carapaces de l’aube. A cet effet, chaque modèle est imprégné d’un matériau réfractaire, par exemple choisi parmi les matériaux céramiques. Les modèles sont ensuite retirés par exemple par traitement thermique et les moules carapaces sont agencés typiquement en grappes autour d’un moule de fonderie pour augmenter la cadence de fabrication des aubes. Le moule de fonderie est par la suite placé dans une chambre de chauffage pour la coulée d’un matériau métallique.

Chaque moule carapace comprend typiquement une cavité interne de coulée du matériau métallique et présente une empreinte de l’aube comprenant une première empreinte du pied et une seconde empreinte de la pale. Une empreinte intermédiaire de la plateforme est située entre les première et seconde empreintes. Le noyau est agencé à l’intérieur de la cavité interne pour former le canal interne de l’aube lors de la coulée du matériau métallique dans le moule carapace.

Le noyau est maintenu fixement dans la cavité interne du moule carapace par deux liaisons, un encastrement à une extrémité et une liaison glissante à l’autre. Par exemple, l’encastrement peut être réalisé par une tige de maintien au niveau d’un point d’ancrage du noyau préalablement placé lors de la fabrication du modèle. A l’opposé de la tige de maintien, une zone plane du noyau et le moule carapace délimitent dans la cavité interne un jeu longitudinal formant une liaison glissante du noyau dans le moule carapace. Ce jeu doit être déterminé avec précision, et doit être suffisamment faible pour préserver les propriétés de l’aube et suffisamment grand pour assurer le glissement du noyau et donc de la cavité au niveau de la plateforme. Il convient ainsi de ne pas consommer tout le jeu pendant le procédé de fabrication de l’aube.

Néanmoins, lorsque le moule de fonderie est placé dans la chambre de chauffage où la température peut atteindre 1600°C, par exemple lors de la coulée du métal en fusion, il existe une dilatation différentielle entre le noyau et le moule carapace. Cette dilatation différentielle combinée à la distance entre le plan de glissement du noyau et le point d’ancrage de ce dernier peut entrainer un manque de glissement du noyau le long de la cavité interne. Ce manque de glissement entraine un déplacement du noyau vers l’intrados de la pale et cause des problèmes de dimensionnement de la pale, par exemple une épaisseur locale de la pale trop faible. Un tel déplacement du noyau est donc l’un des principaux défauts de fabrication d’une aube par ce type de procédé.

Une des grandes difficultés techniques de ce procédé de fabrication est donc d’assurer le positionnement du noyau dans la cavité interne tout au long du procédé de fabrication, et donc sur une large gamme de température.

Or, il n’existe aucune solution pour observer les effets de la température sur le déplacement du noyau si bien que certaines aubes réalisées par un procédé de fabrication de fonderie à cire perdue ne répondent pas aux spécifications et sont mises au rebut.

Dans ce contexte, il existe un besoin de fournir une solution permettant de suivre le comportement du noyau durant un procédé de fabrication d’une aube creuse par fonderie à la cire perdue pour limiter les défauts de fabrication de ces aubes par un tel procédé.

A cet effet, l’invention propose un dispositif de test pour la fabrication par moulage à la cire perdue d’une aube creuse de turbomachine, cette aube comprenant une pale et un pied relié à la pale par une plateforme, le dispositif de test comprenant :

- un moule carapace s’étendant longitudinalement entre une extrémité supérieure et une extrémité inférieure, le moule carapace comprenant une cavité interne s’étendant longitudinalement et destinée à recevoir un métal en fusion,

- un noyau agencé dans la cavité interne et s’étendant longitudinalement entre une première extrémité située du côté de l’extrémité supérieure et une seconde extrémité opposée, le noyau comprenant en outre une partie médiane reliant les première et seconde extrémités, le noyau étant fixé au moule carapace par sa seconde extrémité et un jeu longitudinal étant délimité dans la cavité interne entre l’extrémité supérieure du moule carapace et la première extrémité du noyau.

Le dispositif de test selon l’invention est remarquable en ce que la partie médiane du noyau présente une forme de S comprenant une courbe présentant une première concavité et une seconde concavité opposée à la première concavité.

L’invention propose donc un dispositif de test, en particulier une éprouvette, qui permet de reproduire le moule carapace et le noyau mis en œuvre dans un procédé de fabrication d’une aube à la cire perdue.

Le dispositif de test comprend un moule carapace et un noyau agencé dans la cavité interne du moule carapace. Le noyau est fixé au moule carapace au niveau de sa seconde extrémité tandis qu’un jeu longitudinal est défini dans la cavité interne entre la première extrémité du noyau et l’extrémité supérieure du moule. Ces caractéristiques permettent donc de reproduire le système d’ancrage du noyau dans le moule lors du procédé de fabrication de l’aube, et notamment de tester le glissement du noyau le long de la cavité interne.

Par ailleurs, selon l’invention, le noyau du dispositif de test présente une double concavité opposée qui permet de désaxer le point d’ancrage par rapport au plan de glissement et d’induire un déplacement du noyau dans une direction perpendiculaire au plan de glissement du noyau. Une telle configuration du noyau permet donc d’étudier le lien entre le déport du noyau et la distance du point d’ancrage au plan de glissement.

Grâce à un tel dispositif de test, il est donc possible de simuler le déport du noyau lors du procédé de fabrication à la cire perdue d’une aube, et d’éventuellement valider ou invalider le système d’ancrage du noyau dans la moule carapace et de redimensionner le noyau et/ou le moule carapace en conséquence.

Grâce à un tel dispositif de test, il est donc possible de limiter les défauts de fabrication des aubes et le nombre d’aubes mises au rebut.

L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- la courbe de la partie médiane présente un point d’inflexion situé à égale distance des première et seconde extrémités du noyau,

- les première et seconde extrémités du noyau sont planes,

- la première concavité présente un premier rayon de courbure et la seconde concavité présente un second rayon de courbure égal au premier rayon de courbure,

- le moule carapace comprend une surface interne délimitant la cavité interne, la surface interne définissant en outre une première empreinte du pied de l’aube située du côté de l’extrémité supérieure et une seconde empreinte de la pale de l’aube,

- la forme en S de la partie médiane du noyau est située dans une partie de la cavité interne qui est délimitée par la seconde empreinte,

- la seconde empreinte présente une forme complémentaire à la forme en S de la partie médiane du noyau,

- la surface interne définit en outre une empreinte intermédiaire de la plateforme de l’aube, l’empreinte intermédiaire étant située entre les première et seconde empreintes,

- le noyau et la seconde empreinte sont séparés par une première distance constante inférieure à 10 mm, avantageusement inférieure à 5 mm,

- le noyau et l’empreinte intermédiaire sont séparés par une seconde distance supérieure à la première distance,

- le noyau présente une épaisseur constante, avantageusement comprise entre 1 mm et 10 mm,

- le moule carapace comprend un matériau céramique.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :

la est une représentation schématique longitudinale d’une demi-turbomachine d’aéronef selon l’invention,

la est une représentation schématique en perspective d’une aube,

la est une représentation schématique d’un moule de fonderie placé dans une chambre de chauffage pour la fabrication de l’aube de la ,

la est un schéma synoptique d’un procédé de fabrication par moulage à la cire perdue de l’aube de la et mettant en œuvre le moule de fonderie de la ,

la est une représentation schématique en coupe longitudinale d’un dispositif de test selon l’invention comprenant un moule carapace et un noyau,

la est une représentation schématique en coupe longitudinale du noyau équipant le dispositif de test de la .

Description détaillée de l'invention

Un exemple de turbomachine 1 d’aéronef selon l’invention est représenté sur la . La turbomachine 1 s’étend autour et le long d’un axe longitudinal A.

La turbomachine 1 comprend d’amont en aval par rapport au sens de circulation des gaz dans la turbomachine 1 suivant l’axe longitudinal A, une soufflante 2, au moins un compresseur tel qu’un compresseur basse pression 3 et un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, au moins une turbine telle qu’une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7, et une tuyère (non représentée).

La soufflante 2 permet l’aspiration d’un flux d’air F se divisant en un flux primaire F1 et un flux secondaire F2. Le flux primaire F1 traverse le moteur de la turbomachine 1 tandis que le flux secondaire F2 est dirigé vers une veine secondaire.

Le flux primaire F1 est comprimé au sein du compresseur basse pression 3 puis du compresseur haute pression 4. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brulé au sein de la chambre de combustion 5. Les gaz formés par la combustion traversent les turbines haute pression 6 et basse pression 7. Les gaz s’échappent enfin au travers de la tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la propulsion.

La soufflante 2 est par exemple carénée. Elle est entourée par un carter 2b annulaire centré sur l’axe longitudinal A. Le carter 2b est par exemple entouré par une nacelle (non représentée) de la turbomachine 1.

En référence à la , les turbine haute pression et basse pression 6, 7, et en particulier la turbine haute pression 6, comprennent des aubes 8 s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal A, à partir d’un disque (non représenté) mobile ou fixe en rotation par rapport à l’axe longitudinal A. Chaque aube 8 s’étend entre une tête 10 et un pied 12. Le pied 12 est relié à une pale 9 par une plateforme 11.

Le pied 12 est monté dans une alvéole correspondante du disque pour maintenir l’aube 8 sur le disque. Le pied 12 présente en section transversale par rapport à l’axe longitudinal A une forme de sapin ou de queue d’aronde.

La pale 9 présente une forme aérodynamique et comprend une face intrados 9i et une face extrados 9e reliées par un bord d’attaque 9a et un bord de fuite 9b.

L’aube 8 est en matériau métallique. Avantageusement, le matériau métallique est choisi parmi les superalliage à base nickel monocristallin. De tels matériaux présentent l’avantage de résister à de fortes températures et donc de permettre la mise en œuvre de ces aubes 8 à proximité de la chambre de combustion 5, dans un environnement soumis à de fortes températures.

Afin d’améliorer encore la résistance en température des aubes 8, chaque aube 8 est creuse. En effet, chaque aube 8 comprend un système de refroidissement comprenant au moins un canal interne 13 pour la circulation d’air de refroidissement à l’intérieur de l’aube 8. Le canal interne 13 s’étend dans l’aube 8 de la tête 10 au pied 12 de l’aube 8. L’air de refroidissement est par exemple de l’air prélevé dans le compresseur basse pression 4.

Chaque aube 8 est fabriquée dans une installation 14 de moulage à la cire perdue illustrée par exemple sur la .

L’installation 14 comprend un moule de fonderie 15 présentant un axe central Z. Il comprend un fût central 16 s’étendant le long de l’axe central Z entre un entonnoir 17 et un plateau 18 qui sont centrés sur l’axe central Z.

L’installation 14 comprend en outre des moules carapaces 19 régulièrement répartis autour du fût central 16 et reliés à ce dernier par des bras de fixation 20.

Chaque moule carapace 19 est en matériau réfractaire, par exemple en matériau céramique. Chaque moule carapace 19 s’étend longitudinalement selon l’axe central Z entre une extrémité supérieure 21 et une extrémité inférieure 22.

L’extrémité supérieure 21 est reliée au bras de fixation 20 tandis que l’extrémité inférieure opposée est reliée au plateau 18 par le biais d’un sélecteur 23 en chicane.

Chaque moule carapace 19 comprend en outre une cavité interne destinée à recevoir un métal en fusion. La cavité interne est reliée à l’entonnoir 17 par l’intermédiaire d’un canal d’amenée 24 du métal en fusion. La cavité interne s’étend dans le moule carapace longitudinalement par rapport à l’axe central Z.

Chaque moule carapace 19 comprend en outre un noyau agencé dans la cavité interne. Le noyau permet de former le canal interne 13 de l’aube 8 lors du moulage. Le noyau s’étend dans la cavité interne longitudinalement par rapport à l’axe central Z entre une première extrémité située du côté de l’extrémité supérieure 21 du moule carapace 19 et une seconde extrémité opposée. Le noyau est fixé au moule carapace 19 par sa seconde extrémité par une tige de fixation. Par ailleurs, dans la cavité interne, l’extrémité supérieure du moule carapace 19 et le noyau délimitent un jeu longitudinal formant une liaison glissante.

Avantageusement, le noyau est en matériau réfractaire, par exemple en matériau céramique.

L’installation 14 comprend en outre une chambre de chauffage 27 dans laquelle est placée le moule de fonderie 15. La chambre de chauffage 27 est avantageusement un four, préférentiellement un four à solidification dirigé tel qu’un four Bridgman.

Un procédé de fabrication de l’aube 8 par moulage à la cire perdue va maintenant être décrit en référence à la .

Le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes :

(a) fabriquer un noyau,

(b) placer le noyau dans un moule de l’aube 8,

(c) injecter une cire ou une résine dans le moule pour former un modèle de l’aube 8,

(d) recouvrir le modèle d’un matériau réfractaire, tel qu’un matériau céramique, pour former le moule carapace 19 autour du modèle,

(e) agencer le moule carapace 19 dans le moule de fonderie 15,

(f) retirer le modèle, par exemple par traitement thermique du modèle à une température par exemple comprise entre 70°C et 200°C,

(g) optionnellement, traiter thermiquement le moule carapace 19, par exemple par cuisson, pour solidifier le moule carapace 19,

(h) couler le métal en fusion dans la cavité interne du moule carapace 19,

(i) solidifier le matériau métallique par refroidissement de la cavité interne au travers du sélecteur en chicane 22,

(j) démouler l’aube 8,

(k) retirer le noyau, par exemple par traitement chimique de l’aube 8, et

(l) optionnellement usiner l’aube 8.

Typiquement, l’étape (h) est réalisée dans la chambre de chauffage 27. Lors de cette étape, un déplacement du noyau dans une direction perpendiculaire à l’axe central Z peut être observé et impacter les caractéristiques de l’aube 8, notamment l’épaisseur des faces intrados 9i et/ou extrados 9e ou la section du canal interne 13.

A cet effet, l’invention propose un dispositif de test 100 pour la fabrication par moulage à la cire perdue de l’aube 8. Le dispositif de test 100 est illustré par exemple sur la .

Le dispositif de test 100 est une éprouvette qui comprend un moule carapace 101 et un noyau 102.

Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « longitudinalement » sont entendus par rapport à un axe d’allongement X du dispositif de test 100. L’axe d’allongement X est parallèle à l’axe central Z du moule de fonderie 15 lorsque le dispositif de test 100 est placé dans le moule de fonderie 15.

Les termes « intérieur », « interne », « extérieur », « externe », sont entendus par rapport à l’éloignement de l’axe d’allongement X, le long d’un axe radial Y perpendiculaire à l’axe d’allongement X.

Les termes « bas », « haut », « inférieur », « supérieur », sont entendus par rapport au sens d’écoulement E d’un métal en fusion dans le dispositif de test 100 le long de l’axe d’allongement X.

Le moule carapace 101 s’étend longitudinalement entre une extrémité supérieure 103 et une extrémité inférieure 104.

Avantageusement, il présente une hauteur H telle que mesurée selon l’axe d’allongement X comprise entre 50 mm et 200 mm, préférentiellement comprise entre 80 mm et 120 mm, encore plus préférentiellement de 100 mm.

Avantageusement, il présente une première épaisseur L1 située du côté de l’extrémité supérieure 103 et une seconde épaisseur L2 située du côté de l’extrémité inférieure 104. Les premières et seconde épaisseurs L1, L2 sont mesurées selon l’axe radial Y. Avantageusement, la première épaisseur L1 est supérieure à la seconde épaisseur L2. La première épaisseur L1 est par exemple comprise entre 10 mm et 50 mm, notamment entre 15 mm et 25 mm. La seconde épaisseur L2 est par exemple comprise entre 10 mm et 50 mm, notamment entre 15 mm et 25 mm.

Avantageusement, le moule carapace 101 est en matériau céramique.

Il comprend une paroi 105 présentant une première surface externe 105a et une seconde surface externe 105b reliées par des bords longitudinaux. La paroi 105 présente en outre une surface interne 106.

Préférentiellement, la paroi 105 présente une épaisseur p telle que mesurée selon l’axe radial Y comprise entre 1 mm et 10 mm, notamment de 5 mm.

La surface interne 106 présente une empreinte 107 de l’aube 8. Plus particulièrement, la surface interne 106 présente de haut en bas le long de l’axe d’allongement X, une première empreinte 107a du pied 12 de l’aube 8, une empreinte intermédiaire 107b de la plateforme 11 de l’aube 8 et une seconde empreinte 107c de la pale 9 de l’aube 8.

La première empreinte 107a est située du côté de l’extrémité supérieure 103 du moule carapace 101. La première empreinte 107a présente préférentiellement une forme complémentaire à une forme de queue d’aronde ou de sapin conformément aux exemples du pied 12 de l’aube 8.

Le moule carapace 101 comprend en outre une cavité interne 108. La cavité interne 108 est délimitée par la surface interne 106 du moule carapace 101. La cavité interne 108 s’étend longitudinalement dans le moule carapace 101. Préférentiellement, la cavité interne 108 s’étend de l’extrémité supérieure 103 jusqu’à l’extrémité inférieure 104 du moule carapace 101.

Le noyau 102 est agencé dans la cavité interne 108. Il s’étend longitudinalement entre une première extrémité 109 située du côté de l’extrémité supérieure 103 du moule carapace 101 et une seconde extrémité 110 opposée. Les première et seconde extrémités 109, 110 sont avantageusement planes.

En référence à la , le noyau 102 comprend en outre une partie médiane 111 reliant les première et seconde extrémité 109, 110. La partie médiane 111 présente une première face 111a et une seconde face 111b s’étendant longitudinalement de la première extrémité 109 jusqu’à la seconde extrémité 110. Les première et seconde face 111a, 111b sont reliées par des premier et second bord longitudinaux. La partie médiane 111 présente selon une direction longitudinale, une forme de S comprenant une courbe présentant une première concavité 112a et une seconde concavité 112b opposée à la première concavité 112a. La première concavité 112a présente un premier rayon de courbure R1 et la seconde concavité 112b présente un second rayon de courbure R2 préférentiellement égal au premier rayon de courbure R1. Les premier et second rayons de courbure R1, R2 sont par exemple compris entre 2 mm et 20 mm, entre 2 mm et 10 mm, entre 2 mm et 5 mm.

La courbe de la partie médiane 111 du noyau 102 présente ainsi un point d’inflexion P. Préférentiellement, le point d’inflexion P est situé à égale distance des première et seconde extrémités 109, 110 du noyau 102.

Préférentiellement, la partie en S de la partie médiane 111 du noyau 102 est située dans une partie 113 de la cavité 108 qui est délimitée par la seconde empreinte 107c de la pale 9 de l’aube 8. Préférentiellement, cette partie 113 de la cavité 108 présente une forme complémentaire à la forme en S du noyau 102.

Préférentiellement, la partie médiane 111 présente selon une direction longitudinale une forme en S inversé. Par S inversé, il est entendu le symétrique d’un S par rapport à un axe de symétrie s’étendant longitudinalement.

En référence à la , préférentiellement, le noyau 102 est séparé de la seconde empreinte 107c par une première distance d1 constante, par exemple comprise entre 1mm et 5 mm. Par constante, il est entendu que la première distance d1 séparant le noyau 102 de la seconde empreinte 107c est identique dans toute la partie 113 de la cavité interne 108 délimitée par la seconde empreinte 107c de la pale 9 de l’aube 8. Préférentiellement, le noyau 102 est séparé de l’empreinte intermédiaire 107b par une seconde distance d2 supérieure à la première distance d1. La seconde distance d2 est par exemple comprise entre 2 mm et 10 mm, entre 2 mm et 5 mm.

Préférentiellement, le noyau 102 présente une épaisseur e constante. L’épaisseur e du noyau 102, telle que mesurée selon l’axe radial Y, est par exemple comprise entre 1 mm et 10 mm, entre 1 mm et 5 mm, notamment de 2 mm.

Avantageusement, le noyau 102 est en matériau céramique ou métallique. Le matériau métallique est par exemple à base de molybdène.

Par ailleurs, le noyau 102 est fixé au moule carapace 101 par sa seconde extrémité 110. Par exemple, une tige de fixation 114 relie le moule carapace 101 au noyau 102. La tige de fixation 114 traverse par exemple toute l’épaisseur e du noyau. La tige de fixation 114 est par exemple en matériau métallique tel qu’un oxyde d’aluminium.

A l’opposé de la seconde extrémité 110, le noyau 102 est relié au moule carapace 101 par une liaison glissante. A cet effet, selon l’invention, un jeu longitudinal J1 est délimité dans la cavité interne 108 entre l’extrémité supérieure 103 du moule carapace 101 et la première extrémité 109 du noyau 102. Ce jeu longitudinal J1 permet d’assurer le glissement du noyau 102 dans un plan de glissement G parallèle à l’axe d’allongement X.

Le dispositif de test 100 comprend en outre un sélecteur 115 en chicane relié à la partie inférieure 104 du moule carapace 101. Le sélecteur 115 est avantageusement en matériau céramique. Il forme par exemple avec le moule carapace 101 une seule pièce.

Le dispositif de test 100 peut être agencé dans le moule de fonderie 15. L’ensemble peut ensuite être agencé dans un four pour la coulée d’un métal dans la cavité interne 108.

Les épaisseurs du brut de fonderie formée dans la cavité interne 108 pourront être déterminées par tomographie par exemple. Selon les différentes épaisseurs, les configurations du noyau 102 et du moule carapace 101 pourront être validées et/ou adaptées.

La double courbure du noyau 102 permet donc d’étudier le lien entre le déport du noyau et la distance du point d’ancrage au plan de glissement lors de la montée en température du dispositif de test 100, notamment lors de la coulée du métal. Grâce à une telle double courbure, il est possible de simuler ce déport et de valider ou d’invalider le système d’ancrage du noyau 102 dans le moule carapace 101. Il est donc possible de dimensionner le noyau et/ou le moule carapace pour limiter ce déport et ainsi limiter les défauts de fabrication de l’aube.

Le nombre d’aubes mises au rebut est donc limité.

Claims (12)

1. Dispositif de test (100) pour la fabrication par moulage à la cire perdue d’une aube (8) creuse de turbomachine (1), cette aube (8) comprenant une pale (9) et un pied (12) relié à la pale (9) par une plateforme (11), le dispositif de test (100) comprenant :
   - un moule carapace (101) s’étendant longitudinalement entre une extrémité supérieure (103) et une extrémité inférieure (104), le moule carapace (101) comprenant une cavité interne (108) s’étendant longitudinalement et destinée à recevoir un métal en fusion,
   - un noyau (102) agencé dans la cavité interne (108) et s’étendant longitudinalement entre une première extrémité (109) située du côté de l’extrémité supérieure (103) et une seconde extrémité (110) opposée, le noyau (102) comprenant en outre une partie médiane (111) reliant les première et seconde extrémités (109, 110), le noyau (102) étant fixé au moule carapace (101) par sa seconde extrémité (110) et un jeu longitudinal (J1) étant délimité dans la cavité interne (108) entre l’extrémité supérieure (103) du moule carapace (101) et la première extrémité (109) du noyau (102),
   caractérisé en ce que la partie médiane (111) du noyau (102) présente une forme de S comprenant une courbe présentant une première concavité (112a) et une seconde concavité (112b) opposée à la première concavité (112a).
2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la courbe de la partie médiane (111) présente un point d’inflexion (P) situé à égale distance des première et seconde extrémités (109, 110) du noyau (102).
3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et seconde extrémités (109, 110) du noyau (102) sont planes.
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première concavité (112a) présente un premier rayon de courbure (R1) et en ce que la seconde concavité (112b) présente un second rayon de courbure (R2) égal au premier rayon de courbure (R1).
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moule carapace (101) comprend une surface interne (106) délimitant la cavité interne (108), et définissant une première empreinte (107a) du pied (12) de l’aube (8) située du côté de l’extrémité supérieure (103) et une seconde empreinte (107c) de la pale (9) de l’aube (8).
6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la forme en S de la partie médiane (111) du noyau (102) est située dans une partie (113) de la cavité interne (108) qui est délimitée par la seconde empreinte (107c).
7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la seconde empreinte (107c) présente une forme complémentaire à la forme en S de la partie médiane (111) du noyau (102).
8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la surface interne (106) définit en outre une empreinte intermédiaire (107b) de la plateforme (11) de l’aube (8), l’empreinte intermédiaire (107b) étant située entre les première et seconde empreintes (107a, 107c).
9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le noyau (102) et la seconde empreinte (107c) sont séparés par une première distance (d1) constante inférieure à 10 mm, avantageusement inférieure à 5 mm.
10. Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le noyau (102) et l’empreinte intermédiaire (107b) sont séparés par une seconde distance (d2) supérieure à la première distance (d1).
11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau (102) présente une épaisseur (e) constante, avantageusement comprise entre 1 mm et 10 mm.
12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moule carapace (101) comprend un matériau céramique.