JP2014508888A - タービンエンジンブレード補強材などの金属部品を製造するプロセス - Google Patents

Abstract

本発明は、金属ターボ機械ブレード補強材などの金属部品（３０）を製造する方法であって、ダイ（４１０）およびパンチ（４２０、５２０）を有する成形工具（４００）内に複数の金属クリップ（３０１’）を位置決めするステップ（２３０）と、中実部品（４３０）を獲得するように前記金属クリップ（３０１’）の凝集を生じる、前記複数の金属クリップ（３０１’）の熱間等静圧圧縮成形ステップ（２４０）と、を連続的に含む方法に関する。

Description

本発明は、複合材または金属タービンエンジンブレード用の金属補強材などの金属部品を製造するプロセスに関する。

より具体的には本発明は、タービンエンジンのブレードの前縁または後縁用の金属補強材を製造するプロセスに関する。

本発明の分野は、タービンエンジンの分野、より具体的には複合または金属材料のファンブレード、および金属構造補強材を含む前縁を備えるタービンエンジンの分野である。

しかしながら本発明はまた、地上または航空用の、いずれかのタイプのタービンエンジンの、とりわけヘリコプタガスタービンエンジンまたは航空機のターボジェットのブレード前縁または後縁、さらには無修理二重反転ダブルファンプロペラまたはオープンロータプロペラを補強するように意図された、金属補強材の製造にも適用可能である。

本発明はまた、どんなに複雑な形状の金属ブロック部品の完成にも適用される。

前縁は、気流と相対し、空気の流れおよび下面からの空気の流れおよび上面からの空気の流れを分割する、空気力学的輪郭の前部に対応することが、想起される。

後縁は、下面および上面の流れが合流する、空気力学的輪郭の後部に対応する。

タービンエンジンブレード、およびとりわけファンブレードは、特に回転速度に関連づけられた、著しい機械的拘束を受け、厳しい重量および全体的サイズ条件を満たさなければならない。結果的にブレードは、より軽量な複合材料で使用される。

欧州特許第１９０８９１９号明細書で言及されるように、複合材料で作られたタービンエンジンのファンブレードは、その前縁において、ブレードの上部まで、およびこれを越えて延在する金属構造物によって補強されることが、広く知られている。このような補強材は、たとえば鳥、雹、または小石による、異物から受けるファンの衝撃の際に、複合材ブレードの保護を可能にする。

具体的には、金属構造化支持体は、剥離、繊維破断、または繊維／マトリクス剥離による損傷の危険を回避することによって、ブレードの前縁を保護する。

古典的に、タービンエンジンブレードは、前縁と後縁との間の第一方向にしたがって、およびブレードの底部と上部との間で第一方向に対して繊細に直角な第二方向にしたがって延在する、空気力学的表面を含む。金属構造補強材は、ブレードの空気力学的表面の前縁の形状と一致しており、ブレードの上面および下面輪郭と一致するためにブレードの空気力学的表面から前縁を超えて第一方向にしたがって、およびブレードの底部と上部との間の第二方向にしたがって、延在している。

金属構造補強材は、材料のブロックからフライス加工することのみによって製造される、チタンの金属部品であることが知られている。

しかしながら、ブレードの前縁の金属補強材は製造するには複雑な部品であり、非常に多くの再加工作業および複雑な工具を必要とし、これらは高額な製造費用を伴う。

金属部品は、とりわけタービンエンジンブレードの金属構造補強材は、金属線の製織、およびブロック部品を得るように金属繊維構造の金属線の凝集を生じさせる工具内での熱間等静圧圧縮成形プロセスによって完成した三次元金属繊維構造から製造されることもまた知られており、このプロセスは仏国特許出願公開第０８５８０９８号明細書に記載されている。

古典的に、繊維構造の製織は、その厚みが十分の数ミリメートル程度、通常は０．１ｍｍから０．３ｍｍの間の直径に制限されている、複数の金属縦糸および金属横糸によって作られる。

このように製織によって得られた繊維構造は、成形工具への導入を可能にするために事前形成された繊維構造を得るため変形される必要がある、平坦で比較的硬い構造である。

繊維構造の製織の後段での曲げ機によるこの変形ステップを補償して、結果的に繊維構造の寸法を制限するために、横糸の目的を果たすために繊細なＵ字またはＶ字型の部品を形成するために再成形または曲げられた、金属ステープルのその後の製織による、１つの金属繊維構造の製造プロセスが、開発された。仏国特許出願公開第１０５８２３７号明細書に記載されたこのプロセスにおいて、製織は、２つの金属長手糸によって形成された少なくとも１つのシェッド内への、金属ステープルのアームの各々の導入によって、実現される。

しかしながら、曲げ金属線によって形成された金属ステープルの製織は、ステープルのアームの各々を通過させるために２つのシェッドを同時に成形することが可能な、特殊な製織専門職が利用されることを必要とする。

欧州特許第１９０８９１９号明細書 仏国特許出願公開第０８５８０９８号明細書 仏国特許出願公開第１０５８２３７号明細書

このような文脈において、本発明は、このような部品の製造に関する費用を大幅に削減することができ、製造作業を簡素化する、タービンエンジンブレードの前縁または後縁用の金属補強材を製造するプロセスを提案することによって、上述の問題を解決することを目的とする。

この目的のため、本発明は、タービンエンジンブレード金属補強材などの金属部品を製造するプロセスを提案し、プロセスは、
−ダイおよびパンチを有する成形工具内に多数の金属ステープルを位置決めするステップであって、前記金属ステープルはＵ字型またはＶ字型に曲げられた金属切片のものであるステップと、
−緻密な金属部品を得るように前記金属ステープルの凝集を生じる、前記複数の金属ステープルの熱間等静圧圧縮成形のステップと、を連続的に含む。

ステープルは、たとえば繊細なＵ字型またはＶ字型の形状の部品を形成するような方式で湾曲または屈曲された金属部品であると理解される。

本発明の結果、たとえば２つの異なる平面（または軸を中心とした捩じり）による２つの曲線を含む金属構造化補強材などの金属部品は、金属線などの金属切片の形成の単純操作によって得られる複数の金属ステープルから単純かつ迅速に実現され、熱間等静圧圧縮成形（ＨＩＰ）または圧縮プロセスは、塑性変形、クリープおよび拡散溶接を組み合わせるとによって多孔性のない緻密な部品を得られるようにする。

金属ステープルは有利なことに、その断面が平凡に円形、正方形、または六角形断面などであるダイから、金属切片の曲げによって形成される。

このように用意された金属ステープルは、成形工具内に容易に位置決めされ、こうしてブレード補強材などの複雑な形状の部品の実現を可能にする。

こうしてこの製造プロセスは、大量の材料の使用および結果的に高い原料供給費を必要とする、平面からのフライス加工またはブローチ削りタイプのバルク機械加工を用いるブレード補強材の複雑な製造の必要性を、克服する。プロセスはまた、厳しい質量および／または幾何学的要件を満たす金属補強材が容易に作られるようにする。

有利なことに、金属部品は、タービンエンジンのファンブレードの前縁または後縁の金属補強材である。

本発明による金属部品を製造するプロセスはまた、個別で、または技術的に可能な全ての組み合わせにしたがって考えられる、以下の特徴のうちの１つまたはいくつかを有することもできる。

−前記プロセスは、タービンエンジンブレードの前縁または後縁用の金属補強材、あるいは前記等静圧圧縮ステップの際に得られた前記金属部品が金属補強材であるタイプのプロペラ用金属補強材を製造するプロセスである。

−前記複数のステープルを位置決めする前記ステップは、前記成形工具上のダイにステープルを１つずつ配置することによって実現される。

−前記複数のステープルを位置決めする前記ステップは、前記成形工具上のパンチにステープルを１つずつ配置することによって実現される。

−前記複数のステープルを位置決めする前記ステップは、前記パンチの穴に前記ステープルのアームを押し込むことによって実現され、前記収容は前記アームの弾性変形によって実現される。

−前記複数のステープルを位置決めする前記ステップは、成形テンプレート上にステープルを１つずつ予備位置決めする第一サブステップと、前記成形テンプレート上に予備位置決めされた前記複数のステープルを前記成形工具に位置決めする第二サブステップと、を含む。

−前記複数のステープルを位置決めするステップは、前記ステープルが取り外し可能フレーム内に吊されるように、前記取り外し可能フレーム上に前記複数の金属ステープルを予備位置決めする第一サブステップと、成形工具内に良好に配置された筐体内に、前記複数のステープルを含む、取り外し可能フレームからの位置決めの第二サブステップと、を含む。

−前記取り外し可能フレームは、前記取り外し可能フレームを位置決めする第二サブステップの際に、前記取り外し可能フレームのレールの各々が前記成形工具内に良好に配置された切り欠き内に挿入され得るように、２つのレールによって成形され、前記切り欠きは、前記成形工具の前記筐体を形成する。

−前記切り欠きは、前記位置決めステップの間に前記取り外し可能フレームが前記ダイ内に位置決めされるように、前記成形工具のダイ内に良好に配置される。

−前記切り欠きは、前記位置決めステップの間に前記取り外し可能フレームが前記パンチ内に位置決めされるように、前記成形工具のパンチ内に良好に配置される。

−２つのアームを含む前記複数のステープルの前記第一位置決めステップサブステップは、前記取り外し可能フレーム内に良好に配置された前記収容穴の中に前記アームの各々をクランプ締めすることによって実現され、前記収容は前記アームの弾性変形によって実現される。

−その自由末端に保持区間を有する２つのアームを含む、前記複数のステープルの前記第一位置決めサブステップは、各ステープルが、前記保持区間によって前記取り外し可能フレーム上に吊されるように、実現される。

−前記複数のステープルの前記第一位置決めサブステップは、ステープルごとに実現される。

−前記複数のステープルの前記位置決めサブステップは、金属構造物内に事前に組み立てられたステープルのパケットによって実現される。

−前記複数のステープルの前記位置決めステップは、交差穴を有する複数の金属ステープルのアセンブリによって、および前記複数の前記金属ステープルの各々の前記穴に導入される少なくとも１つの金属線によって、および成形工具内の前記金属構造物の第二位置決めサブステップによって形成される、金属構造物を製造するための第一サブステップを含む。

−前記プロセスは、金属ステープルの各々の前記交差穴を製造するステップを含む。

−前記交差穴は、前記交差穴を製造する前記ステップの間に、レーザ穿孔法によって実現される。

−前記金属構造物は、成形工具の前記ダイ内に位置決めされる。

−前記金属構造物は、成形工具の前記パンチ上に位置決めされる。

−前記金属ステープルの前記交差穴に導入される前記金属線、および／または前記金属ステープルは、チタンベースの金属線および／またはチタンおよび炭化ケイ素ベースの線、および／またはホウ素被覆炭化ケイ素ベースの線である。

−前記金属構造物は複数の金属ステープルのアセンブリによって形成され、各金属ステープルは、製造される金属部品の形状に適合する幾何形状を有する。

−前記複数のステープルを位置決めするステップは、複数の金属ステープルを固定することによって多数の三次元金属構造物を製造する第一サブステップであって、前記三次元構造の各々は実現される前記金属部品のプリフォームの一部分を形成する、第一サブステップと、成形工具内の前記多数の三次元金属構造物の第二位置決めサブステップと、を含む。

−複数の三次元構造を製造する前記サブステップは、溶接によって、または多数の金属ステープルの積層によって実現される。

−複数の三次元金属構造物を製造する前記サブステップは、溶接によって、または三次元金属構造物を形成する前記金属ステープル上の金属箔の積層によって実現され、前記金属箔は三次元金属構造物の各金属ステープルを結合する。

−複数の三次元金属構造物を製造する前記サブステップは、三次元金属構造物を形成する前記金属ステープル上の少なくとも１つの金属線の溶接または積層によって実現され、前記少なくとも１つの金属線は三次元構造の各金属ステープルを結合する。

−前記ステープルの各々は第一および第二アームを含み、前記金属箔または前記少なくとも１つの金属線の前記溶接または前記積層は、前記金属ステープルの各々の各第一アーム上で、および／または前記金属ステープルの各々の第二アーム上で、実現される。

−前記ステープルおよび／または前記少なくとも１つの金属線は、チタンベースの金属線、および／またはチタン被覆炭化ケイ素ベースの複合線、および／またはホウ素被覆炭化ケイ素ベースの線によって形成される。

−前記複数の金属構造物を位置決めする前記サブステップは、前記成形工具内のダイ上に前記複数の金属構造物を配置することによって実現される。

−前記複数の金属構造物を位置決めする前記サブステップは、前記成形工具内のパンチ上に前記複数の金属構造物を配置することによって実現される。

−前記複数の金属構造物を位置決めする前記サブステップは、前記パンチ内に配置されたクランプ手段内の前記金属ステープルのアームのクランプ締めによって実現され、前記クランプ締めは金属ステープルの前記アームの弾性変形によって実現される。

−前記複数の金属構造物を位置決めする前記サブステップは、フレームを形成する２つのレール内に配置されたクランプ手段内の前記金属ステープルのアームのクランプ締めによって実現され、前記クランプ締めは金属ステープルの前記アームの弾性変形によって実現され、前記フレームは前記パンチ内に設けられた溝内に配置される。

−前記プロセスは、直線形状の金属切片を曲げることによって前記金属ステープルを作るステップを含む。

−前記金属ステープルは、曲げステップの間にＵおよび／またはＶ字型に曲げられる。

−前記曲げステップに先立って、前記プロセスは、多数の金属切片を切断するステップを含む。

−前記金属部品は、チタンベースの金属線、および／または炭化ケイ素チタン（ＳｉＣ−Ｔｉ）線、および／またはホウ素炭化ケイ素線によって形成されたステープル、ならびに炭化ケイ素（ＳｉＣ）の線によって形成されたステープルを含む。

このため交差穴を有する金属ステープルは、糸またはカラー状の金属ステープルの形態の柔軟な金属構造物（すなわち、機械または油圧式方法を必要とする変形とは反対に手作業で変形可能）を実現するように、複数のステープル内の各穴の内部に少なくとも１つの金属線を通すことによって、容易に組み立てられることが可能である。金属構造物はこのように、金属線に吊された金属ステープルによって形成される。

するとこのように作られた金属構造物は、容易に搬送可能であり、２つの個別の傾斜による２つの曲線を含むタービンエンジンブレード金属補強材機械装置などの複雑な形状を含む成形工具内に位置決めされることが可能であり、柔軟な金属構造物はいかなる機械装置曲線にも適応可能である。

加えて、このようなプロセスは、開発が不可能な形状を有する部品、もしくはたとえばブレードの末端を部分的に覆うなど、被覆的な形状を有する部品の形成を、可能にする。

本発明のその他の特徴および利点は、以下の添付図面を参照して、暗示的でありまったく限定的ではなく以下に示される説明から、より明確になるだろう。

本発明による完成プロセスを通じて得られる構造金属前縁補強材を含むブレードの、側面図である。 ＡＡ切断計画に沿った図１の部分断面図である。 タービンエンジンブレード前縁金属構造補強材の実現の第一方法の主要ステップを示す概要図である。 図３に示されるプロセスの第一ステップの間の、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 図３に示されるプロセスの第二ステップの間の、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 図３に示されるプロセスの実現のための第一方法の第三ステップの実現のための第一モデルによる、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図３に示されるプロセスの実現のための第一方法の第三ステップの実現のための第二実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図３、９、１５、および２３の発明によるプロセスの実現のための別の方法の等静圧圧縮成形ステップの間の、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 本発明による完成プロセスのタービンエンジンブレード前縁金属補強材の実現のための第二方法の主要ステップを示す概要図である。 図９に示されるプロセスの完成のための第二方法の第二ステップの実現の第二実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 図９に示されるプロセスの実現の第二方法の第三ステップの図５に示される第一完成モデルによる、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図９に示されるプロセスの製造の第二方法の第三ステップの図１０に示される第二完成モデルによる、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図９に示されるプロセスの実現の第二方法の第四ステップの実現のための第一モデルによる、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図９に示されるプロセスの実現の第二方法の第四ステップの実現のための第二モデルによる、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 本発明による実現のためのプロセスのタービンエンジンブレード前縁金属構造補強材の実現の第三方法の主要ステップを示す概要図である。 図１５に示されるプロセスの実現の第三方法の第三ステップの実現の第一実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 図１５に示されるプロセスの実現の第三方法の第三ステップの実現の第二実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 本発明によるプロセスの実現の第三方法の第二ステップのための第三完成モデルのタービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 本発明によるプロセスの実現の第三方法の第三ステップのための第三完成モデルのタービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 図１６に示される第一完成モデルによる、図１５に示されるプロセスの実現の第三方法の第四ステップの間の、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 図１７に示される実現の第二実施例による、図１５に示されるプロセスの完成の第三方法の第四ステップの間の、タービンエンジンブレード前方金属補強材の図である。 図１５に示されるプロセスの第五ステップの間の、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の図である。 本発明による完成プロセスのタービンエンジンブレード前縁金属構造補強材を製造する第四方法の主要ステップを示す概要図である。 図２３に示されるプロセスの実現の第四方法の第三ステップの間の、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図２３に示されるプロセスの実現の第四方法の第四ステップの実現の第一実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図２３に示されるプロセスの実現の第四方法の第四ステップの実現の第二実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。 図２３に示されるプロセスの実現の第四方法の第四ステップの実現の第三実施例による、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の断面図である。

図中、別途指定のない限り、共通のアイテムには同じ参照番号が付される。

（第一完成方法の詳細な説明）
図１は、本発明による完成プロセスの方式によって得られる前縁金属構造補強材を含むブレードの側面図である。

図示されるブレード１０は、タービンエンジン（図示せず）の可動ファンブレードである。

ブレード１０は、前縁１６と後縁１８との間の第一軸方向１４にしたがって、ならびに根元２２と頂点２４の間で第一方向１４に対して繊細に直交する第二半径方向２０にしたがって延在する、空気力学的表面１２を含む。

空気力学的表面１２はブレード１０の上面側１３および下面１１を形成するが、ブレード１０の上面側１３のみが図１に示されている。下面１１および上面１３は、ブレード１０の前縁１６を後縁１８につなげる、ブレード１０の側面を形成する。

この完成方法において、ブレード１０は、製織繊維テクスチャの形成によって通常得られる複合材ブレードである。一例として、使用される複合材料は、製織炭素繊維と樹脂ダイのアセンブリからなってもよく、これらのすべてはＲＴＭタイプの樹脂射出成形プロセス（「樹脂トランスファ成形：Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ」）またはやはりＶＡＲＴＭ（真空樹脂トランスファ成形：Ｖａｃｕｕｍ Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｕｌｄｉｎｇ）での成形によって形成される。

ブレード１０は、前縁１６に取り付けられて、ブレード１０の空気力学的表面１２の前縁１６を超えて第一方向１４にしたがって、およびブレードの根元２２と頂点２４との間の第二方向２０にしたがって一緒に延在する、金属構造支持体３０を含む。

図２に示されるように、構造補強材３０は、延長して前縁３１、すなわち補強材の前縁となるように、空気力学的表面１２の前縁１６およびブレード１０と形状的に一致する。

古典的に、構造補強材３０は、繊細に前縁３１を形成する基部３９を有するＶ字形状になっている切片を含む単一ブロック部品であり、それぞれブレードの空気力学的表面１２の下面１１および上面１３と形状的に一致する２つの側面３５および３７によって延長されている。側面３５、３７は、ブレードの後縁の方向に薄くまたは細くなった輪郭を有している。

基部３９は、ブレード１０の前縁１６の丸みを帯びた形状と形状的に一致するように丸みを帯びた、内部輪郭３３を含む。

構造補強材３０は金属であり、好ましくはチタンベースである。この材料は実際、衝撃エネルギー吸収能力が高い。補強材は、たとえばエポキシ接着剤など、当該技術分野において周知の接着剤によって、ブレード１０に接着されている。

タービンエンジン複合ブレード補強材を補強するために使用されるこのタイプの金属構造補強材３０は、欧州特許第１９０８９１９号明細書により詳細に記載されている。

本発明によれば、プロセスは特に、図２に示されるような構造補強材が実現されることを可能にするが、図２は最終状態にある補強材３０を示している。

図３は、図１および図２に示されるようなブレード１０前縁金属構造補強材３０の実現を可能にする、金属部品のための主要プロセス実現ステップ２００を表す概要図を示す。

完成プロセス２００の第一ステップ２１０は、連続する金属線から、たとえばネットワークから、多数の金属切片３０１を切断するステップであって、各切片長３０１は、実現される最終部品にしたがって決定される。このように切断された金属切片３０１は、図４に示されている。

したがって各金属切片３０１は、それが有する金属補強材３０の部品にしたがって特定の長さを有することができ、補強材３０の側面３５、３７の重複の長さはブレードの根元２２と頂点２４との間の第二方向２０にしたがって変化する。

金属切片３０１の直径は、ユーザの需要、および部品の製造に必要な材料の厚みに応じて異なってもよい。切片の直径の決定は、機械装置に必要な材料の柔軟性と厚みとの間の妥協への取り組みにしたがって実現される。

金属切片は、一般的に円形断面の金属線から形成されるが、しかし正方形、長方形、または六角形などの金属切片からも形成されてよい。

製造プロセス２００の第二ステップ２２０は冷間成形ステップ、または第一ステップ２１０の時点で切断された金属切片３０１の形成である。この第二ステップは、図５に示されている。

この第二ステップは、後にステープルと名付けられる、事前形成金属切片３０１’を得るように、塑性変形によって直線的な各金属切片３０１の冷間成形（すなわち周囲温度）を可能にするが、その幾何形状は、実現される最終部品にしたがって、具体的には最終部品を製造するのに使用される圧縮機械装置の形状にしたがって、決定される。

ステープル３０１’は、各切片の個別の変形が結果的な変形の実現のために油圧式方法を必要とすることなく、手動で動作することが可能な単純な機械装置による金属直線切片３０１の変形によって、実現される。有利なことに、変形機械装置は、ユーザの需要に応じた圧力と同様に、最終形態の金属ステープル３０１’についても自動化および較正されることが可能な、古典的変形工具である。

このようにステープル３０１’は、複数の金属切片３０１から個別にまたはグループごとに、形成されることが可能である。

このように切片の変形のステップ２２０は、１つの金属直線切片３０１から、少なくとも１回の変形を受けた接続要素３０４によって互いに接合された２つの繊細に直線的なアーム３０２および３０３を含む、ステープルの形状の事前形成金属切片３０１’への経過を、可能にする。アーム３０２および３０３の長さは、同じステープルで異なっていてもよい。このように金属切片３０１は完全にまたは部分的に潰れることが可能である（たとえば局所的な厚みを制限するため）。

タービンエンジンブレード金属補強材の実現に関連して、ステープル３０１’は好ましくはＵまたはＶ字型である。

完成プロセス２００の第三ステップ２３０は、成形工具内に複数のステープル３０１’を位置決めするステップである。

機械装置４００は、金属補強材３０の最終外部形状に対応する陥凹４１０（ダイ）と、前縁金属補強材の最終内部形状に対応する逆陥凹４２０、５２０（パンチ）とを含む。

図６に示される完成の第一ステップによれば、位置決めステップ２３０は、成形工具４００の陥凹４１０内にステープル３１０’を位置決めすることによって実現される。位置決めは、陥凹４１０の長さにわたってステープルごとに実現される。異なるステープル３０１’（すなわち糸）の間の間隔は、ステープル３０１’の厚み、および実現される部品の材料の要件にしたがって、定義される。

陥凹４１０の付加的な形状を含むステープル３０１’を用いると、位置決めは容易に完了し、したがって２つの個別の傾斜による２つの曲線を含む陥凹４１０の複雑な形状と一致する、金属材料堆積を得ることができる。

この位置決めステップ２３０の間、部品を完成するのに必要な材料の厚みを考慮するように、図６に示されるようなステープル３０１’のいくつかの層が重ね合わされてもよい。具体的には、部品の厚みは必ずしも一定でなくてもよい。そのためステープルのレイアウトおよび数は、これらの厚みの変化に適応するように、部品に沿って変化してもよい。

当然ながら、異なる層のステープル３０１’の形状およびアーム３０２、３０３の長さもまた、金属補強材３０の製造に必要な材料の要件にしたがって調整されることが可能である。

陥凹内に位置決めされたステープルの保持を改善するように、ステープルは有利なことに、ＶまたはＵ字の成形のためにステープルの各自由末端上で冷間成形ステップ２２０の間に実現される、２つの肩部を含むことができる。肩部は、ステープルの位置決めおよび陥凹内でのその保持を支援する支持体を形成するために２つの部品を実現するように、各アームの末端の一部を曲げることによって、実現される。

完成変形例によれば、肩部を形成することが可能な末端は、陥凹上の支持体となり得る少なくとも１つの平面を含む面の形状を肩部が有するように、変形されることも可能である。

この目的のため、ステープルが陥凹内で支持できるようにする脱離部を陥凹に提供するように、成形工具は良好に配置されている。加えて、成形工具のパンチは、パンチのＶ字型の両側に、機械装置が停止したときに陥凹内に良好に配置される脱離部内で自己位置決めすることが可能な、２つの肩部を有する。

図７に示される完成の第二実施例によれば、位置決めステップ２３０は、成形工具５００のパンチ５２０上へのステープル３０１’の位置決めによって実現される。

この目的のため、成形工具５００は、完成の第一実施例と類似の陥凹４１０（ダイ）と、前縁金属補強材の最終内部形状に対応し、金属補強材の最終内部形状に対応するＶ字型の両側の上部に２つの肩部５２１を含む、逆陥凹５２０（パンチ）とを含む。機械装置の内部に関して、肩部５２１の側は、パンチ５２０の全長にわたって分布し、ステープル３１０’のアーム３０２、３０３の末端を受容することが可能な、多数の穴５２２を含む。このため完成の第二実施例によれば、パンチ５２０上のステープル３０１’の位置決めは、パンチ５２０のＶ字型の両側に位置する穴５２２にアーム３０２、３０３を押し込んで、ステープルごとに実現される。ステープル３１０’を所定位置に維持することは、弾性復帰によって穴５２２の側面に圧力をかける、アーム３０２、３０３の弾性特性のおかげで実現される。

有利なことに、およびステープルの所定位置での良好な保持を保証するために、第二ステップにおけるステープルの成形は、２つのアーム３０２、３０３の間の静止位置（すなわち外部制約がない）における間隙が、パンチ５２０のＶ字型の両側に位置する２つの穴５２２の間の間隙よりも大きいかまたは小さいステープルを得るように、実現される。

このため、静止位置におけるアーム３０２、３０３の間隙が２つの穴５２２の間隙よりも大きいとき、ステープル３１０’は、その静止位置を求めて、参照符号Ｅの矢印によって示される方向にしたがって弾性応力を印加する、アーム３０２、３０３の弾性復帰によって押し込まれたままである。

逆に、静止位置におけるアーム３０２、３０３の間隙が２つの穴５２２の間隙よりも小さいとき、ステープル３１０’は、その静止位置を求めて、参照符号Ｅの矢印によって示される方向とは逆の方向にしたがって弾性応力を印加する、アーム３０２、３０３の弾性復帰によって押し込まれたままである。

先に説明された第一完成モデルと同様に、異なるステープル３１０’の間の間隔（すなわち糸）は、ステープル３１０’の厚み、および実現される部品の材料に関する要件に従って、定義される。

図７に示されるように、ステープルのいくつかの層は、部品の製造に必要な材料の厚みを考慮するように、重ね合わせられることが可能である。異なる層のステープル３１０’の形状およびアーム３０２、３０３の長さもまた、金属補強材３０の製造に必要な材料の要件にしたがって調整されることが可能である。

第三完成実施例によれば、位置決めステップ２３０は、成形テンプレート上に複数のステープルを１つずつ予備位置決めするサブステップを含むことができ、先に説明されたように、全てのステープルは陥凹４１０内またはパンチ５２０上のいずれかにおいて成形工具４００、５００内にその後位置決めされる。

ステープル３１０’の完成を可能にする金属切片３０１は、主にチタンベース線である。しかしながら、切片３０１の曲線半径がこれらを破壊することなくこれらの「複合」線の変形を認める程度に、炭化ケイ素およびチタン（ＳｉＣ−Ｔｉ）ベースの金属ステープルのチタンのステープルのうち、ホウ素被覆線（ＳｉＣ−ホウ素線）または炭化ケイ素線（ＳｉＣ−ＳｉＣ線）を組み込むことも可能である。金属切片３０１は、０．１ｍｍから５ｍｍの間で変化する応答性の厚みを有する。

ステープル３１０’の位置決めのステップ２３０はまた、たとえば局所材料の過大サイズ、および結果的に材料中で実現される特定の補強材を提供するように、または再び中空金属補強材を実現するように、ステープル３１０’の２つの連続する層の間のインサートの挿入サブステップも含むことができる。

一例として、インサートは鍛造、機械加工によって、または鋳造によって実現されるブロックインサートであってもよく、ここでインサートは、たとえばチタン線、および／またはチタンおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ−Ｔｉ）ベースの線、および／またはホウ素被覆線（ＳｉＣ−ホウ素）、または再び炭化ケイ素（ＳｉＣ−ＳｉＣ）線を用いるなど、金属線を用いて織られる。ステープルの異なる層の間に挿入されるインサートを実現するために使用される材料がどのような種類であれ、この材料は、金属ステープル３０１’を製造するために使用される材料の種類に適合し、超塑性成形および拡散溶接を可能にする特性を有することが、必要とされる。

中空金属補強材（図示せず）を製造するために、インサートは、金属ステープル３０１’を実現するために使用される材料とは異なる材料で実現される、一過性インサートである。

「一過性インサート」とは、恒久的となるように意図されず、前縁中空金属補強材を製造するためにのみ必要とされる、インサートを意味する。したがって一過性インサートはその最終状態にある金属補強材中には存在せず、金属補強材の機械的特性のいずれにも関与しない。

一過性インサートはたとえば、９００℃の高温および１，０００バールの高圧に耐えられる材料で実現され、不純物または酸化を形成しないように金属ステープル３０１’材料と適合する。

一過性インサートの材料はまた、化学物質溶解によって化学的に浸食されることも可能でなければならない。

一過性インサートは銅、石英で、またはケイ素で最適に実現される。

ステープル３０１’の層の積み上げに組み込まれる一過性インサートの形状は、所望の最終内部空洞の形状に依存する。

図８に示される完成プロセス２００の第四ステップ２４０は、機械装置４００、５００内に位置決めされたステープルの異なる層の積み上げの熱間等静圧圧縮成形ステップ（ＨＩＰ、英語でＨｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇの略）である。

熱間等静圧圧縮成形は、よく利用される製造プロセスであり、金属の多孔性を低減すること、およびたとえば予備圧縮された粉末の形態の非常に多くの金属の厚みに影響を及ぼすことで、よく知られている。加えて等静圧圧縮成形プロセスは、材料の機械的特性および加工性の改善を可能にする。

等静圧圧縮成形は、高温（古典的には４００℃から１，４００℃の間、チタンでは１，０００℃）および等静圧で実現される。

こうして、内圧と組み合わせた熱の印加は、ブロック部品４３０を形成するように、塑性変形、クリープおよび拡散溶接の組み合わせによって、微細孔とともに積み上げの中の隙間を排除する。

等静圧圧縮成形ステップによるブロック部品４３０は、金属補強材３０の内部および外部輪郭を含む。ブロック部品４３０はその後機械装置４００から取り出される。

等静圧圧縮成形ステップは真空下で、有利なことに、二次真空が実現される溶接された機械装置内、またはオートクレーブバッグ内のいずれかにおける二次真空の下で、製造される部品の数に応じてプロセスを選択して、実現される。二次真空は、チタンの等静圧圧縮成形段階の間、機械装置内および繊維構造内の酸素分子の存在の回避を可能にする。

機械装置４００、５００は、超合金または高性能合金として知られる機械的合金において実現される。

等静圧圧縮成形ステップ２４０は、異なる層のステープルから残留不純物を除去するように、洗浄、脱脂ステップ、および／または金属ステープル３０１’の化学的浸食を、事前に含むことができる。

不純物洗浄ステップは、洗浄または化学物質の液層に、機械装置内に位置決めされた全てのステープルを浸漬することによって、最適に実現される。

中空金属補強材の製造に関連して、本発明によるプロセスは、異なる層の金属ステープル３０１’の間に、そして圧縮されたブロック部品４３０の一体部品として導入された、追加インサート化学的浸食段階を含むことができる。化学的浸食は、インサートが実現される材料を侵食することが可能な化学物質によって、実現される。一過性インサートの化学的浸食は、溶解したインサートによって解放された空間が中空金属補強材の内部空洞を形成するように、一過性インサートの溶解を可能にする。化学的浸食段階は好ましくは、インサートを溶解することが可能な化学物質を含む液槽内へのブロック部品４３０の浸漬によって、実現される。化学物質は、たとえば酸または塩基である。

幸いにも、化学物質は銅、石英、またはケイ素さえも溶解することができる。

（第二完成方法の詳細な説明）
図９は、たとえば図１および図２に示されるようなブレード１０前縁金属構造補強材３０の実現を可能にする金属部品の完成プロセス１２００の完成の第二方法の主要ステップを示す、概要図である。

この第二完成方法において完成プロセス１２００の第一ステップ１２１０は、連続する金属線から、たとえばネットワークから、多数の金属切片３０１を切断するステップであって、各切片３０１の長さは、実現される最終部品にしたがって決定される。このように切断された金属切片３０１は、図４に示されている。

したがって各金属切片３０１は、補強材３０の側面３５、３７が重複する長さを有するよう金属補強材３０の部品にしたがって特定の長さを有することができ、ブレードの根元２２と頂点２４との間の異なる方向２０にしたがって変化する。

金属切片３０１の直径は、ユーザの需要、および部品を実現するために必要な材料の厚みに応じて異なってもよい。切片の直径の決定は、機械装置に必要な材料の柔軟性と厚みとの間の妥協への取り組みにしたがって実現される。

金属切片は、一般的に円形断面の金属線から形成されるが、しかし正方形、長方形、または六角形などの断面の金属プロファイルからも形成されてよい。

製造プロセス１２００の第二ステップ１２２０は、冷間成形ステップ、または第一ステップ１２１０の間に切断された金属切片３０１の形成である。この第二ステップは、図５に示されている。

この第二ステップ１２２０は、塑性変形によって各直線金属切片３０１の冷間成形（すなわち周囲温度）を可能にする。したがってこのステップは、その幾何形状が、完成される最終部品にしたがって、具体的には最終部品を実現するために使用される圧縮機械の形状にしたがって決定される、フォローオンステープルとして知られる、事前形成金属切片３０１’の獲得を可能にする。

ステープル３０１’は、金属切片３０１の変形の結果的な実現のために油圧式方法を必要とせずに各切片の個別の変形を伴って手動で使用されることが可能な、単一の工具による直線金属切片３０１の変形によって、実現される。幸いにも、変形機械装置は、ユーザの需要に応じた圧力強度と同様に、金属ステープル３０１’の最終形成についても自動化および較正されることが可能な、古典的変形工具である。

このようにステープル３０１’は、個別に、または多数の金属切片３０１からなるパケットごとに、形成されることが可能である。

このように変形ステップ１２２０は、１つの直線金属切片３０１の、少なくとも１回の変形を受けた接続要素３０４によって各末端で互いに接合された２つの繊細に直線的なアーム３０２および３０３を含む、ステープル３０１’を形成する、事前形成金属切片３０１’への経過を可能にする。同じステープル３０１’について、アーム３０２および３０３の長さは異なってもよい。このように金属切片３０１は、変形ステップの間、完全にまたは部分的に潰れることが可能である（たとえば局所的厚み制限のため）。

タービンエンジンブレード金属補強材の完成において、ステープル３０１’は最適にはＵまたはＶ字型である。

完成変形例によれば、冷間成形ステップ１２２０は、図１０に示されるように自由末端に肩部１４０７を備えるステープル１４０１’を形成するように、ステープル１４０１’のアーム１４０２、１４０３の末端１４０４、１４０６を形成することからなる追加操作を含む。

完成プロセス１２００の第三ステップ１２３０は、図１１および図１２に示される２つのレール１６１１および１６１２によって形成されるフレーム１６１０上に複数のステープル３０１’を位置決めするステップである。レール１６１１、１７１１、および１６１２、１７１２の形状は、たとえばブレード補強材の複雑な中立素分など、完成すべき部品の中立素分に従う。

複数のステープル３０１’および１４０１’の位置決めは、ステープルごとに、または事前に位置決めされたステープルのパケットごとに実現され、相互連結方法によって堅固に保持される。一例として、ステープル３０１’、１４０１’は、薄い金属箔から事前に切断された金属箔として知られる、金属帯の溶接または積層によって、三次元金属構造物を形成するように、束にして保持される。

各ステープル３０１’、１４０１’（すなわち糸）の間の間隔は、部品が実現され得るように、ステープル３０１’、１４０１’の厚みおよび材料の要件にしたがって、定義される。

図１１に示される第一完成モデルによれば、フレーム１６１０のレール１６１１および１６１２は、収容されたステープル３０１’がステープル３０１’のアーム３０２、３０３の弾性特性を用いて所定位置に保持され得るようにする、穴などの収容方法１６２２を含む。ステープル３０１’はその後、収容穴１６２２内への導入を可能にするために事前に変形されたアーム３０２および３０３の弾性復帰によって、収容手段１６２２の壁に対して圧力を印加する位置に保持される。

有利な方式において、およびステープル３０１’がフレーム１６１０上の正しい位置に保持されることを保証するために、第二ステップ１２２０におけるステープルの成形は、静止位置において（すなわち外部制約を伴わない）、フレーム１６１０のレール１６１１および１６１２の各々に位置する２つの収容方法１６２２の間の間隙よりも大きいかまたは小さい、ステープル３０１’の２つのアーム３０２、３０３の間の間隙を獲得するように、実現される。

このため静止位置におけるアーム３０２、３０３の間隙がレール１６１１および１６１２の各々に位置する２つの収容穴１６２２の間隙よりも大きいとき、ステープル３０１’は、自身の静止位置を見いだすために、参照符号Ｆの矢印によって示される方向にしたがって、収容穴１６２２の壁に対して圧力を印加するアーム３０２、３０３の弾性復帰によって、収容されたままとなる。

これとは反対に、静止位置におけるアーム３０２、３０３の間隙がレール１６１１および１６１２の各々に位置する２つの収容穴１６２２の間隙よりも小さいとき、ステープル３０１’は、自身の静止位置を見いだすために、参照符号Ｆの矢印によって示される方向にしたがって、収容穴１６２２の壁に対して圧力を印加するアーム３０２、３０３の弾性復帰によって、収容されたままとなる。

完成プロセス１２００のこの第三ステップ１２３０において、部品を完成するのに必要な材料の厚みを考慮するように、図５に示されるものなど、ステープル３０１’のいくつかの層が重ね合わされてもよい。この目的のため、フレームのレール１６１１および１６１２は、数列の収容穴１６２２を含む。フレーム１６１０の断面を示す図１１には、２列の収容穴１６２２が、フレーム１６１０の各レール１６１１および１６１２上に示されている。異なる重複層からのステープル３０１’の形状もまた、金属補強材３０を製造するのに必要な局所材料の要件に依存することが可能である。当然ながら、異なる層からのステープル３０１’の形状および長さもまた、金属補強材３０を製造するのに必要な材料の要件にしたがって調整されることが可能である。

図１２に示される完成の第二実施例によれば、ステープル１４０１’は、ステープル１４０１’のＶまたはＵ字型の各末端上に位置する肩部１４０７によって、フレーム１７１０上の所定位置に保持される。このため、ステープルの２つの肩部１４０７は、フレーム１７１０のレール１７１１、１７１２の各々の上での支持を得ることによって、フレーム１７１０上に吊されたままでいることが可能である。

この第二完成モデルによれば、部品を完成するのに必要な材料の厚みを考慮するように、やはりステープル１４０１’のいくつかの層が重ね合わされてもよい。

異なる層のステープル３０１’および１４０１’は、主にチタンベースの金属線から実現される。しかしながら、ステープルの曲線半径がこれらの破断限界に到達することなく「複合」線として知られるこれらの線の変形を認める程度に、フレーム１６１０、１７１０上に位置決めされたチタンのステープル３０１’、１４０１’のうち、ホウ素で被覆されたワイヤ（ＳｉＣ−ホウ素線）を備えるチタンおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ−Ｔｉ）ベースの金属ステープルまたは再び炭化ケイ素ステープル（ＳｉＣ−ＳｉＣ線）を組み込むことも可能である。

ステープル３０１’、１４０１’は、０．１ｍｍから５ｍｍの間で応答可能に変化する厚みの金属切片から実現される。

ステープル３０１’、１４０１’の位置決めのステップ１２３０はまた、たとえば異なる材料において実現される特定の補強材など、材料の結果生じる局所的過大サイズを提供するように、またはさらに中空金属補強材を供給するように、ステープル３０１’、１４０１’の２つの連続する層の間にインサートを挿入するサブステップも含むことができる。

一例として、インサートは鍛造、機械加工、または鋳造によって実現されるブロックインサートであってもよく、ここでインサートは、アルミニウム合金ステープルおよび／またはホウ素被覆線（ＳｉＣ−ホウ素）または再び炭化ケイ素（ＳｉＣ−ＳｉＣ）の場合、たとえばチタン線、および／またはチタンおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ−Ｔｉ）アルミニウム（ＳＩＣ−Ａｌ）ベースの線を用いるなど、金属線を用いて織られる。ステープル３０１’、１４０１’の異なる層の間に挿入されるインサートの完成のために使用される材料がどのような種類であれ、この材料は、金属ステープル３０１’、１４０１’を実現するために使用される材料の種類に適合し、超塑性成形および拡散溶接を可能にする特性を有することが、必要とされる。

中空金属補強材（図示せず）の完成のために、インサートは、金属ステープル３０１’、１４０１’を実現するために使用される材料とは異なる材料で実現される一過性インサートである。

「一過性インサート」とは、恒久的となるように意図されず、前縁中空金属補強材を製造するためにのみ必要とされる、インサートを意味する。したがって一過性インサートはその最終状態にある金属補強材中には存在せず、金属補強材の機械的特性のいずれにも関与しない。

一過性インサートはたとえば、９００℃の高温および１，０００バールの高圧に耐えられ、不純物または酸化を形成しないように金属ステープル３０１’および１４０１’の材料と適合する材料で、実現される。

一過性インサートの材料はまた、化学物質溶解によって化学的に浸食されることも可能でなければならない。

有利なことに、一過性インサートは銅、石英で、またはケイ素で実現される。

ステープル３０１’、１４０１’の層の積み上げに組み込まれる一過性インサートの形状は、所望の最終内部空洞の形状に依存する。

完成プロセス１２００の第四ステップ１２４０は、成形工具１４００、１５００内の多数のステープル３０１’、１４０１’を含むフレーム１６１０、１７１０の位置決めステップである。

機械装置１４００、１５００は、金属補強材３０の最終外部形状に対応する陥凹１４１０を備えるダイ１４４０、１５４０と、金属前縁補強材の最終内部形状に対応するパンチ１４２０、１５２０とを含む。

完成プロセス１２００のこのステップ１２４０は、図５および図１１に示される完成の第一実施例に含まれるフレーム１６１０を用いて、図１３および図１４に示されている。しかしながらこのステップは、図９および図１２に示される完成の第二方法におけるフレーム１７１０およびステープル１４０１’にも、適用可能である。

図１３に示される第一完成変形例によれば、フレーム１６１０の位置決めは、成形工具１４００のダイ１４４０において実現される。

この目的のため、成形工具１４００のダイ１４４０は、陥凹１４１０の各末端に位置するその上部に２つの切り欠き１４５０を有しており、フレーム１６１０を受容することが可能な筐体を形成している。

切り欠き１４５０の形状は、フレーム１６１０が単に入れ込むだけで切り欠き１４５０内に配置されるように、フレーム１６１０の形状と一致している。

陥凹１４１０の付加的形状を含むステープル３０１’、複数のステープル３０１’を含むフレーム１６１０の位置決めは、簡単に実現され、したがって２つの個別の傾斜による曲線を含む陥凹１４１０の複雑な形状と一致する材料の堆積を得ることができる。

図１４に示される第二完成変形例によれば、位置決めステップ１２４０は、成形工具１５００のパンチ１５２０上にフレーム１６１０を位置決めすることによって、実現される。

この目的のため、成形工具１５００は、第一完成変形例と類似の陥凹１４１０を有するダイ１５４０と、前縁金属補強材の最終内部形状に対応するパンチ１５２０とを有している。パンチ１５２０は、金属補強材の最終内部形状に対応するＶ字型の各末端に位置するその上部に２つの切り欠き１５５０を有する。

先の完成変形例と類似の方式で、切り欠き１５５０は、ステープル３０１’が埋め込まれるフレーム１６１０を受容することが可能な収容部を形成する。切り欠き１５５０の形状もまた、フレーム１６１０が単に入れ込むだけで切り欠き１５５０内に設定されるように、フレーム１６１０を形成するレール１６１１、１６１２の形状と一致している。

この完全変形例において、フレーム１６１０のレール１６１１、１６１２の各々は、たとえば測深ロッドを使用するかまたは使用しない冷間接合によって、ネジ留め法によって、またはその他の古典的な保持方法によって、パンチ１５２０の切り欠き１５５０のうちの１つに保持される。

先の変形例と同様に、ダイ１５４０の陥凹１４１０の付加的形状を含むステープル３１０’を用いて、フレーム１６１０は容易に位置決めされ、したがってパンチの複雑な形状と一致する金属材料の堆積を可能にし、２つの個別の傾斜による２つの曲線を含む。

図８に示される、完成プロセス１２００の第五ステップ１２５０は、機械装置１４００、１５００内に位置決めされた異なる層のステープル３０１’、１４０１’の積み上げの熱間等静圧圧縮成形ステップ（ＨＩＰ、英語でＨｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇの略）である。

熱間等静圧圧縮成形は、よく利用される製造プロセスであり、金属の多孔性を低減すること、およびたとえば予備圧縮された粉末の形態の非常に多くの金属の厚みに影響を及ぼすことで、よく知られている。加えて等静圧圧縮成形プロセスは、材料の機械的特性および加工性の改善を可能にする。

等静圧圧縮成形は、高温（古典的には４００℃から１，４００℃の間、チタンでは１，０００℃）および等静圧で実現される。

こうして、内圧と組み合わせた熱の印加は、ブロック部品１４３０を形成するように、塑性変形、クリープおよび拡散溶接の組み合わせによって、微細孔とともに積み上げの中の隙間を排除する。

等静圧圧縮成形ステップによるブロック部品１４３０は、金属補強材３０の内部および外部輪郭を含む。ブロック部品１４３０はその後、機械装置１４００、１５００から取り出される。

等静圧圧縮成形ステップは真空下で、有利なことに、二次真空が実現される溶接された機械装置内、またはオートクレーブバッグ内のいずれかにおける二次真空の下で、製造される部品の数に応じてプロセスを選択して、実現される。二次真空は、チタン等静圧圧縮成形段階の間、機械装置内および繊維構造内の酸素分子の存在の回避を可能にする。

別の完成方法によれば、ホットプレスもまた真空下のエンクロージャの中の圧力下の恒温鍛造プロセスであってもよい。

機械装置１４００、１５００は、超合金または高性能合金として知られる機械的合金において実現される。

フレーム１６１０、１７１０のレール１６１１、１７１１および１６１２、１７１２は、ステープル３０１’、１４１０’と同じ材料で（すなわちチタンで）、またはさらに成形工具と同一の機械的合金で、実現されることが可能である。フレーム１６１０、１７１０のレール１６１１、１７１１および１６１２、１７１２がチタンである場合、等静圧圧縮成形ステップ１２５０は、２つのブロック肩部を含むブロック部品を形成するように、ステープル３０２、１４０１’と同時に、フレーム１６１０、１７１０のレール１６１１、１７１１および１６１２、１７１２を圧縮することになる。この完成モデルにおいて、たとえば機械加工によってレール１６１１、１７１１および１６１２、１７１２によってもたらされる材料の余剰分を機械で流すために、付加的なピックアップ操作が必要となる。

等静圧圧縮成形ステップ１２５０は、異なる層のステープルから残留不純物を除去するように、金属ステープル３０１’、１４０１’に対する洗浄／脱脂ステップおよび／または化学的浸食を含むことができる。不純物の洗浄ステップの利点は、成形工具１４００、１５００内の位置決めの前に、洗浄または化学物質を含む液槽内にフレーム１６１０、１７１０上に位置決めされたステープル３０１’、１４０１’の全ての浸漬を実現することである。

中空金属補強材の製造と併せて、本発明によるプロセスは、ステープル３０１’、１４０１’の２つの異なる層の間に、圧縮ブロック部品１４３０の一体部品として導入された、インサートの化学的浸食の追加ステップを含むことができる。化学的浸食は、インサートが実現されている材料を侵食することが可能な化学物質によって、実現される。一過性インサートの化学的浸食は、溶解したインサートによって解放された空間が中空金属補強材の内部空洞を形成するように、一過性インサートの溶解を可能にする。

化学的浸食ステップは、インサートを溶解することが可能な化学物質を含む液槽内へのブロック部品１４３０の浸漬によって、最適に実現される。化学物質は、たとえば酸または塩基である。

好ましくは、化学物質は銅、石英、またはケイ素さえも溶解することができる。

（第三完成方法の詳細な説明）
図１５は、たとえば図１および図２に示されるような、ブレード１０前縁金属構造補強材３０が実現され得るようにする、金属部品の完成プロセス２２００の主要ステップを表す、概要図を示す。

完成プロセス２２００の第一ステップ２２１０は、連続する金属線から、たとえばネットワークからの金属線切片３０１からの多重切断のステップであって、各切片３０１の長さは、実現される最終部品にしたがって決定される。このように切断された金属切片３０１は、図４に示されている。

したがって各金属切片３０１は、それが有する金属補強材３０の部品にしたがって特定の長さを有することができ、側面３５、３７の重複の長さはブレードの根元２２と頂点２４との間の第二方向２０にしたがって変化する。

金属切片３０１の直径は、ユーザの需要、および部品の実現に必要な材料の厚みに応じて異なってもよい。金属切片の直径の定義づけは、機械装置に必要な材料の柔軟性と厚みとの間の妥協にしたがって実現される。

金属切片は、一般的に円形断面の金属線から形成されるが、しかし正方形、長方形、または六角形などの断面の金属から形成されることも可能である。

製造プロセス２２００の第二ステップ２２２０は、冷間成形ステップ、または第一ステップ２２１０から切断された金属切片３０１の形成である。この第二ステップは、図５に示されている。

この第二ステップ２２２０は、塑性変形によって各直線金属切片３０１が冷間成形（すなわち周囲温度）されることを可能にする。したがってこのステップは、その幾何形状が、完成される最終部品にしたがって、具体的には最終部品の完成のために使用される圧縮機械装置の形状にしたがって決定される、フォローオンステープルとして知られる、事前形成金属切片が得られること３０１’を可能にする。

ステープル３０１’は、金属切片３０１の変形を実現するために結果的な油圧式方法を必要としない各切片の個別の変形を伴って、手動で動作することが可能な、単純な工具による直線金属切片３０１の変形によって、実現される。幸いにも、変形機器は、ユーザの需要に応じて、圧力と同様に金属ステープル３０１’の最終形状についても自動化および／または較正されることが可能な、古典的変形工具である。

このようにステープル３０１’は、個別に、または多数の金属切片３０１のパケットごとに、成形されることが可能である。

このように金属切片変形ステップ２２２０は、１つの金属直線切片３０１の、少なくとも１回の変形を受けた接続領域３０４を形成する金属線の部品によってその末端のうちの１つと互いに接合された２つの繊細に直線的なアーム３０２および３０３を含む、ステープル３０１’を形成する事前形成金属切片への経過を可能にする。一つの固別のステープル３０１’について、アーム３０２および３０３の長さは異なってもよい。金属切片３０１は、変形ステップの間、完全にまたは部分的に潰れることもまた可能である（たとえば局所的厚み制限のため）。

タービンエンジン用のブレード金属補強材の実現に関して、ステープル３０１’は好ましくはＵまたはＶ字型である。

ステープル３０１’は、０．１ｍｍから５ｍｍの間で繊細に変化する厚みの金属線切片から実現される。

発明実現変形例によれば、冷間成形ステップ２２２０の前に、金属切片の直径の減少を実現し、ひいては局所的過大サイズを形成するために、各直線金属切片３０１の材料の一部を引っ張ることからなる、追加操作が先行することが可能である。直径の減少はたとえば、過大サイズを形成することが望まれるような切片の物質の部分を遮断しながら、金属切片の末端を引っ張ることによって実現される。物質の引っ張りは、冷間（すなわち周囲温度）と同様に、熱間（すなわち材料の加熱が可能な装置を用いて）でも実現される。

材料の局所的過大サイズの利点は、本発明による完成プロセス２２００のその後の穿孔ステップを容易にすることである。完成代替例によれば、物質の一部を引っ張る操作はまた、冷間成形ステップの後にも行われ得る。この代替例に関して、物質の減少もまた、金属ステープル３０１’のアーム３０２、３０３を引っ張ることによって獲得され得る。

材料の過大サイズは、２つの末端を備える線の中心において、最も応答性よく実現される。線の中心過大サイズと末端との間の接合は漸次的であり、すなわち金属線は、２つの末端領域および過大サイズを有する中心領域に関して一定厚を、そして中心域と末端領域の一方との間の可変厚を含む。

別の完成代替例によれば、材料の過大サイズは、直線状金属線３０１の機械加工によって、またはやはりその２つの末端上での直線状金属線の化学的浸食によって、実現される。

完成プロセス２２００の第三ステップ２２３０は、少なくとも１つの交差穴２３１０を実現するように、前記多数の金属ステープル３０１’を穿孔するステップである。穿孔ステップは、レーザ切断プロセスによって、または非常に細い（すなわち数ミリメートル厚の）金属ステープル３０１’における交差穴２３１０の実現を可能にするその他周知のタイプのプロセスによって、実現される。

図１６に示される完成の第一モデルによれば、ステープル３０１’の穿孔は、少なくとも１回の変形を受けた接続領域３０４において実現される。図１７に示される完成変形例によれば、穿孔は、ステープル２４０１’のアーム３０２および３０３の各末端上に実現される。図１７に示されるステープル２４０１’は、交差穴２３１０の位置決めを除いて、先に詳述されたステープル３０１’と類似している。

別の完成代替例（図示せず）によれば、ステープルは、接続領域３０４および／またはアーム３０２、２０３と交差する多数の穴２３１０を含むことができる。

図１８および図１９に示される完成の第二モデルによれば、この穿孔ステップは、ステープル冷間成形ステップに先立って実現されることが可能である。たとえば線３０１の変形からの恩恵と同時に交差穴の変形をもたらすことが望まれる場合、ステープルの巻き戻し順を逆転することは、興味深いかも知れない。このためたとえば、形成ステップに先立って、ステープル３０１’の接続領域３０４を形成するために使用される金属線３０１の中央部に実現される円形穴２３１０は、ステープルの変形の間にも変形され、ＵまたはＶに近い形状で初期円形穴２３１０よりも大きい空洞２４１０となる。

完成プロセス２２００の第四ステップ２２４０は、金属ステープル３０１’の輪、またはやはり多数の金属ステープル３０１’で形成されたカラーの形態の、柔軟な金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂを実現するように、複数のステープル３０１’を組み立てるステップである。

図１６の穿孔に関する第一完成変形例によれば、金属構造物２３２０ａは、多くのステープルのうちの各金属ステープル３０１’の穴３１０の内部に少なくとも１つの金属線３２１を通すことによって、成形される。この完成変形例による金属構造物２３２０ａは、図２０に具体的に示されている。

図１７の穿孔に関する第二完成変形例によれば、金属構造物２３２０ｂは、複数のステープル２４０１’の各アーム３０２、３０３の各末端に位置する穴２３１０の各々の内部に少なくとも１つの金属線２３２１を通すことによって、成形される。金属構造物２３２０ｂの完成のためのこの第二変形例は、図２１に示されている。

図１９に示される第二完成モデルは、好ましくは空洞２４１０の内部の多数の金属線２３２１の挿入に用いられる。

金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂはこのように、金属補強材を実現する金属線２３２１によって、および金属線２３２１内に吊された金属ステープル３０１’、２４０１’によって、形成される。金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂを実現するために使用される金属線２３２１は好ましくは、タービンエンジンブレード前縁金属補強材の実現に関連して、チタンベース線である。しかしながら、金属線２３２１はまた、ホウ素で被覆された線（ＳｉＣ−ホウ素線）または再び炭化ケイ素線（ＳｉＣ−ＳｉＣ）線または再びチタンおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ−Ｔｉ）ベースの金属−セラミック複合線であってもよい。使用される金属線２３２１の種類に応じて、金属線は、局所的で正確なやりかたで、完成される部品における構造補強材を実現することができる。

このため有利なことに、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂは付加的に、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂの完成に使用される穴２３１０、ならびに最終的に実現される部品の構造補強材となる特定の金属線を受容することが可能な、金属ステープル３０１’、２４０１’の表面に特に分布する二次的な穴を、有することができる。

金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂ内に位置する補強材と同様に、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂの金属補強材を実現する金属線２３２１は、金属ステープル３０１’、２４０１’の直径よりも小さい直径を有する。金属線２３２１は、両端値を含む０．１ｍｍから１ｍｍの間の好ましい直径を有する。

金属線２３２１はまた、ケーブルの長手軸を中心にプロペラ内で捻られ、編まれ、またはコイル状に巻かれた多数の金属ストランドによって形成された金属ケーブルに置き換えられることも可能である。ケーブルを形成する各金属ストランドは、０．１ｍｍ未満の直径を含む。一例として、金属ケーブルは、２０から３０のコイル状ストランドを含むことができる。多くのコイル状金属ストランドによって形成された金属ケーブルの目的は、大きく柔軟で手作業により冷間歪曲可能な切片（すなわちたとえば常温）を伴うケーブルの獲得と、したがって異なるステープル３０１’および４０１’の容易な位置決めと、である。

異なる層を形成する金属ステープル３０１’および２４０１’は、主にチタンベースの金属線から実現される。しかしながら、ステープル３０１’、２４０１’の曲線半径がこれらの破断限界に到達することなく「複合線」として知られるこれらの線の変形を認める程度に、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂのために、チタンベースのステープル３０１’、２４０１’のうち、炭化ケイ素およびチタン（ＳｉＣ−Ｔｉ）、またはホウ素被覆線（ＳｉＣ−ホウ素）線または炭化ケイ素線（ＳｉＣ−ＳｉＣ）に基づく金属ステープルを組み込むことも可能である。

完成プロセス２２００の第五ステップ２２５０は、多数のステープル３０１’、２４０１’を含む成形工具２４００上に金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂを位置決めするステップである。

機械装置２４００は、金属補強材３０の最終外部形状に対応する陥凹２４１０を備えるダイ２４４０と、前縁金属補強材の最終内部形状に対応するパンチ２４２０とを含む。

完成段階２２００のこのステップ２２５０の製造のためのモデルは、図２２に示されている。この実現モデルによれば、金属構造物２３２０ａは成形工具２４００のダイ２４４０内に配置される。完成の別のモデル（図示せず）によれば、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂはまた、パンチ２４２０上にも位置決めされることが可能である。

陥凹２４１０の付加的形状を含むステープル３０１’、２４０１’を用いて、柔軟な金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂの位置決めは容易に実現され、したがって２つの個別の傾斜による２つの曲線を含む複雑な形状の陥凹２４１０の上への金属材料の堆積の容易な実現を可能にする。

図８に示される完成プロセス２２００の第六ステップ２２６０は、成形工具２４００内に位置決めされた異なる層のステープル３０１’、２４０１’から形成された積み上げの、ホットプレスステップである。

好ましい完成モデルによれば、ホットプレスは等静圧圧縮成形（ＨＩＰ、英語でＨｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇの略）である。

熱間等静圧圧縮成形は、金属の多孔性を低減するために広範囲利用される周知のプロセスであり、たとえば予備圧縮された粉末の形態の、非常に多くの材料の厚みに影響を及ぼすことができる。また等静圧圧縮成形プロセスは、材料の機械的特性および加工性を改善することができる。

等静圧圧縮成形は、高温（古典的には４００℃から１，４００℃の間、チタンでは１，０００℃）および等静圧で実現される。

こうして、内圧と組み合わせた熱の印加は、ブロック部品２４３０を形成するように、塑性変形、クリープおよび拡散溶接の組み合わせによって、微細孔とともに積み上げの中の隙間を排除する。

等静圧圧縮成形ステップによるブロック部品２４３０は、金属補強材３０の内部および外部輪郭を含む。ブロック部品２４３０はその後、機械装置２４００から取り出される。

等静圧圧縮成形ステップは真空下で、有利なことに、二次真空が実現される溶接された機械装置内、二次溶接が実現される溶接された機械装置内、またはオートクレーブバッグ内のいずれかにおける二次真空の下で、製造される部品の数に応じてプロセスを選択して、実現される。二次真空は、チタン等静圧圧縮成形段階の間、機械装置内および繊維構造内の酸素分子の存在の回避を可能にする。

別の完成モデルによれば、ホットプレスもまた真空下のエンクロージャの中の圧力下の恒温鍛造プロセスであってもよい。

機械装置２４００は、超合金または高性能合金として知られる機械的合金において実現される。

等静圧圧縮成形ステップ２２６０は、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂ中の残留不純物を除去するように、金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂの金属ステープル３０１’、２４０１’の洗浄／脱脂ステップおよび／または化学的浸食を、事前に含むことができる。有利なことに、不純物洗浄ステップは、成形工具２４００内の配置の前に、洗浄剤または化学物質の液槽内の金属構造物２３２０ａ、２３２０ｂの浸漬によって、実現される。

（第四完成方法の詳細な説明）
図２３は、たとえば図１および図２に示されるようなブレード１０の前縁金属構造補強材３０の実現の一部としての、金属部品の完成３２００のプロセスの主要ステップを表す、概要図を示す。

完成プロセス３２００の第一ステップ３２１０は、連続する金属線から、たとえばネットワークからの多数の金属線切片３０１の切断のステップであって、金属切片３０１の各長さは、実現される最終部品にしたがって決定される。このように切断された金属切片３０１は、図４に示されている。

したがって各金属切片３０１は、それが有する金属補強材３０の部品にしたがって特定の長さを有することができ、側面３５、３７と重複する金属補強材３０の長さはブレードの根元２２と頂点２４との間の第二方向２０にしたがって変化する。

金属切片３０１の直径は、ユーザの需要、および部品を実現するための材料の厚みに応じて異なってもよい。直径は、機械装置に必要な材料の柔軟性と厚みとの間の妥協にしたがって定義される。

繊細に直線的な金属切片は一般的に円形断面の金属線から形成されるが、しかし正方形、長方形、または六角形などの断面の金属断面から形成されることも可能である。

製造プロセス３２００の第二ステップ３２２０は、冷間成形ステップ、または第一ステップ３２１０の間に切断された金属切片３０１の形成である。この第二ステップは、図５に示されている。

この第二ステップ３２２０は、実現される最終部品にしたがって、具体的には最終部品の完成に使用される圧縮機械装置の形状にしたがってその幾何形状が決定される、ステープルとして知られる事前形成金属切片３０１’を得るように、塑性変形による、各直線金属切片３０１の冷間成形（すなわち周囲温度）を可能にする。

ステープル３０１’は、変形の結果的な実現のために油圧式方法を必要としない各切片の個別の変形を伴って、手動で動作することが可能な単純な工具による直線金属切片３０１の変形によって、実現される。好ましくは、変形機械装置は、ユーザの需要に応じて、圧力と同様に金属ステープル３０１’の最終形状についても自動化および較正されることが可能な、古典的変形機械装置である。

このようにステープル３０１’は、個別に、または多数の金属切片のグループごとに、形成されることが可能である。

このように切片の変形のステップ３２２０は、１つの直線金属切片３０１の、少なくとも１回の変形を受けた接続要素３０４によって互いに結合された２つの繊細に直線的なアーム３０２および３０３を含む、ステープルの形状の事前形成金属切片３０１’への経過を、可能にする。アーム３０２および３０３の長さは、単一のステープルで異なっていてもよい。金属切片３０１はまた、部分的にまたは完全に潰れることも可能である（たとえば局所的厚み制限のため）。

タービンエンジンのブレード金属補強材の実現に関して、ステープル３０１’は好ましくはＵまたはＶ字型である。

ステープル３０１’の実現を可能にする金属切片３０１は、主にチタンベースの線でできており、０．１ｍｍから５ｍｍの間で変化する応答性の厚みを有する。

図２４に示される完成プロセス３２００の第三ステップ３２３０は、三次元金属構造物３３５０を形成するように、多数のステープルを統合するステップである。有利なことに、成形工具内に位置決めされた完成すべき部品の金属プリフォームは、各々が金属プリフォームの部分を形成する、多数の三次元金属構造物３３５０によって形成される。

統合の第三ステップ３２３０は、統合操作の簡素化を視野に入れて、成形テンプレート（図示せず）上のステープル３０１’の位置決めに先立つサブステップを含むことができる。

成形テンプレートは、前の段階で形成されたステープル３０１’の内部形状の金型の形状と一致することが可能な、有利な外部幾何形状を有する。

タービンエンジンブレード用の金属補強材の実現に関して、テンプレートは幸いにもブレードの外部形状（すなわち金属補強材の最終内部形状）を有する。

テンプレートはまた、その外部表面に、異なるステープルの位置を定義すること、ならびにステープルの所定位置での事前保持を実現することが可能であり、結果的にテンプレートの異なる操作または再びステープル３０１’の統合操作を容易にする、切り欠きを有することもできる。

２つのステープル３０１’を分離する空間（すなわちステープル位置決めステップ）は、ステープル３０１’の厚み、および完成すべき部品の材料に関する要件に応じて定義される。

ステープル３０１’は、ステープル３０１’への箔３３１０の組付けが、事前形成された不織金属構造物３５０の形成（すなわち製織機を使用しない）を可能にするように、溶接によって、またはステープル３０１’のアーム３０２、３０３上に箔として知られる金属帯３３１０を積層することによって、統合される。

箔３３１０は、少なくとも１枚の箔、または低厚みの金属ストリップ、つまりたとえば百分の数ミリメートル厚のものから切断される。

金属構造物３３５０がチタンで実現されるとき、チタンのステープル３０１’の上のチタンの金属箔３３１０の積層は、わずかに加圧された雰囲気下で重ね合わされた金属ステープル３０１’および箔３３１０を加熱することによって、単純に実現されることが可能である。

ステープル３０１’上への箔３３１０の溶接は、薄いチタンの溶接を可能にする、周知の溶接法によって実現される。このため一例として、ステープル３０１’および箔３３１０は、電気点溶接プロセスによる溶接点によって組み立てられる。

別の実現モデルによれば、ステープル３０１’の溶接または積層は、特定の柔軟性を有し、ひいては異なる金属ステープル３０１’の組み立てを容易にするように、金属ステープル３０１’の直径よりも小さい直径を有する多数の金属線を用いて、実現される。そこで一例として、金属構造物３３５０を製造できるようにする金属線は、０．１ｍｍから１ｍｍの間で繊細に変化する直径を有する。これらの金属線は、好ましくはチタンである。しかしながら、炭化ケイ素ベースでチタン被覆（Ｓｉｃ−Ｔｉ）、炭化ケイ素ベースの線でホウ素被覆（ＳｉＣ−ホウ素）、または再び炭化ケイ素（ＳｉＣ−ＳｉＣ）線の複合線を使用することも、可能である。

ステープル３０１’の実現を可能にする金属切片３０１は、主にチタンベース線である。しかしながら、特定の局所化された方式で実現される部品の構造補強材を形成するように、切片３０１の曲線半径がこれらを破壊することなくこれらの「複合」線の変形を認める程度に、チタンおよび炭化ケイ素ベース（ＳｉＣ−Ｔｉ）を有する金属ステープルのチタンのステープルのうち、ホウ素被覆線（ＳｉＣ−ホウ素線）被覆線または炭化ケイ素（ＳｉＣ−ＳｉＣ線）の非金属ステープルを組み込むことも、可能である。

完成プロセス３２００の第四ステップ３２４０は、先のステップの間に実現された異なる三次元金属構造物３３５０を、成形工具内に位置決めするステップである。端同士を併せて配置された異なる三次元金属構造物は、複雑な成形工具内に容易に位置決めされることが可能な、実現される部品のプリフォームが形成されることを、可能にする。

成形工具３４００は、金属補強材３０の最終外部形状に対応する陥凹３４１０（ダイ）と、前縁金属補強材の最終内部形状に対応する逆陥凹３４２０、３５２０（パンチ）とを有する。

図２５に示される第一完成モデルによれば、位置決めステップ３２４０は、成形工具３４００の陥凹３４１０内に三次元金属構造物を位置決めすることによって、実現される。位置決めは、陥凹３４１０の全長にわたる（すなわち陥凹の長手軸に沿った）金属構造物３３５０の連続的位置決めによって実現される。各金属構造物３３５０は、多数のステープル３０１’を有する金属構造物の各々を備える完成プリフォームの一部を形成する。

位置決めステップが単純に異なる切片（すなわち異なる三次元金属構造物）を入れ込むことによって実現される、陥凹３４１０の付加的形状を含むステープル３０１’、および結果的に三次元金属構造物３３５０は、プリフォームを形成する。したがってプリフォームを多数の切片に分割することで、２つの個別の傾斜による２つの曲線を含む陥凹３４１０の複雑な形状と一致する形状の、金属物質の堆積を可能にする。

この位置決めステップ３２４０の間、当然ながら変動する可能性のある部品の完成に必要な材料の厚みを考慮するように、図２４に示されるような金属構造物３３５０のいくつかの層が重ね合わされてもよい。

当然ながら、ステープル３０１’の形状、およびアーム３０２、３０３の長さ、および結果的に異なる層の金属構造物３３５０の形状もまた、金属補強材３０を製造するのに必要な材料の要件にしたがって調整されることが可能である。

陥凹内に配置された金属構造物３３５０の保持を改善するように、ステープルは幸いにも、ＶまたはＵ字型のステープルの各自由末端上で冷間成形ステップ３２２０において実現される、２つの肩部を有する。肩部は、ステープルの位置決めおよび陥凹内でのその保持を支援する支持体を形成することが可能な２つの部品を実現するように、各アームの末端の一部を曲げることによって、実現される。

別の完成モデルによれば、肩部を形成することが可能な末端は、陥凹上で支持可能な少なくとも１つの平面を備える面の形状を肩部が有するように変形されることも可能である。

この目的のため、成形工具は、金属構造物３３５０が陥凹内で支持することが可能なように陥凹内に脱離部を提供するように、配置されている。加えて、成形工具のパンチは、パンチのＶ字型の両側に、機器の停止時に陥凹内に配置された脱離部内の所定位置に来ることが可能な、２つの肩部を有する。

図２６に示される第二完成モデルによれば、位置決めステップ３２４０は、実現される部品のプリフォームの異なる切片を形成する三次元金属構造物３３５０の、成形工具３５００のパンチ３５２０上への位置決めによって、実現される。

この目的のため、成形工具３５００は、第一完成モデルと類似の陥凹３４１０（ダイ）と、前縁金属補強材の最終内部形状に対応して、金属補強材の最終内部形状に対応するＶ字型３５２３の両側のその上部に２つの肩部３５２１を含む、逆陥凹３５２０（パンチ）とを含む。機械装置５００の内部に関して、肩部３５２１の側は、パンチ３５２０の全長に沿って（すなわちパンチの長手軸に沿って）分布し、ステープル３０１’のアーム３０２、３０３の末端を受容することが可能な、収容穴３５２２を含む。これらの方法３５２２は、その直径がステープル３０１’のアーム３０２、３０３の各々の実現を可能にする穴、またはパンチの全長にわたって延在するスロット、またはやはりその長さが三次元金属構造物３３５０の長さと繊細に対応するスロットを、好む。

完成のこの第二実施例によれば、パンチ３５２０上の金属構造物３３５０の位置決めは、金属構造物３３５０の連続的位置決めによって、およびパンチ３５２０のＶ字型３５２３の両側に位置する収容方法３５２２内の各構造３３５０のステープル３０１’のアーム３０２、３０３の収容によって、実現される。三次元金属構造物３３５０の所定位置における保持は、弾性復帰によって筐体３５２２の壁に対する圧力を印加する、ステープル３０１’のアーム３０２、３０３の弾性特性を用いることによって、実現される。

好ましくは、そしてステープル３０１’が金属構造物３３５０を形成するために良好な位置に保たれることを保証するため、第二ステップ２２０の間のステープルの形成は、２つのアーム３０２、３０３の間のその間隙が、パンチ３５２０のＶ字型３５２３の両側に位置する収容方法３５２２の間の間隙よりも大きいかまたは小さい、静止位置（すなわち外部制約のない）におけるステープル３０１’を獲得するために実現される。

このため、静止位置におけるアーム３０２、３０３の間隙が収容穴３５２２の間隙よりも大きいとき、金属構造物３３５０は、その静止位置を求めて、参照符号Ｅの矢印によって示される方向にしたがって、筐体３５２２の壁に対する弾性復帰によって力を印加する、アーム３０２、３０３の弾性復帰によって収容されたままとなる。

逆に、ブランチ静止位置における３０２、３０３の間隙が収容穴３５２２の間隙よりも小さいとき、金属構造物３３５０は、その静止位置を求めて、参照符号Ｅの矢印によって示される方向にしたがって、筐体３５２２の壁に対する弾性復帰によって力を印加する、３０２、３０３の弾性復帰によって収容されたままとなる。

図２６に示されるように、ステープルのいくつかの層は、部品を実現するために必要な材料の厚みを考慮するために、重ね合わせられることが可能である。異なる層の金属構造物３３５０の形状もまた、金属補強材３０を実現するために必要な材料の要件にしたがって調整されることが可能である。

図２７に示される第三完成モデルによれば、位置決めステップ３２４０は、実現される部品のプリフォームの異なる切片を形成する三次元金属構造物３３５０を、完成すべき部品の中立素分に続いて２つのレール３６１１、３６１２によって形成されるフレーム３６１０上に位置決めすることによって、実現される。

レール３６１１、３６１２は、弾性復帰によって筐体３６２２の壁に対して圧力を印加するステープル３０１’のアーム３０２、３０３の弾性特性を用いる、金属構造物３３５０の保持のための収容穴３６２２を有する。

このように、先に記載された完成モデルと類似の方式において、静止位置におけるステープル３０１’のアーム３０２、３０３の間隙がレール３６１１、３６１２の筐体３６２２の間隙よりも大きいとき、金属構造物３３５０は、自身の静止位置を見いだすために、参照符号Ｅの矢印によって示される方向にしたがって、弾性復帰によって力を印加するアーム３０２、３０３の弾性復帰によって収容されたままとなる。

逆に、静止位置におけるステープル３０１’のアーム３０２、３０３の間隙がレール３６１１、３６１２の筐体３６２２の間隙よりも小さいとき、金属構造物３３５０は、自身の静止位置を見いだすために、参照符号Ｅの矢印によって示される方向にしたがって、弾性復帰によって力を印加するアーム３０２、３０３の弾性復帰によって収容されたままとなる。

この完成モデルにおいて、位置決めステップ３２４０は、図２７に示される成形工具３６００のパンチ３６２０の中に三次元金属構造物３３５０が収容されるフレーム３６１０を位置決めする追加サブステップを含み、パンチはこの目的のため、フレームを受容することが可能なスロットの形態の溝３６３０を有している。

溝３６３０の幾何形状は、フレーム３６１０のレール３６１１、３６１２の幾何形状に非常に明確に依存しており、これに対する追加である。

フレーム３６１０のレール３６１１、３６１２は、たとえば測深ロッド、ネジ留め法、または再び冷間調整などの古典的な保持方法によって、パンチの溝３６３０内に保たれている。

異なるレベルの三次元構造３３５０の位置決めのステップ３２４０はまた、たとえばより必然的で可変の局所材料の過大サイズ、特定材料で実現された特定の補強材を供給するように、ならびに再び中空金属補強材などの中空金属部品を実現するように、金属構造物３３５０の２つの連続する層の間にインサートを挿入するサブステップも含むことができる。

一例として、インサートは鍛造、機械加工、または鋳造によって実現されることが可能なブロックインサート、または、たとえばチタン線および／またはチタンおよび炭化ケイ素（ＳｉＣ−Ｔｉ）ベースの線、おおよび／またはホウ素被覆線（ＳｉＣ−ホウ素）または再び炭化ケイ素（ＳｉＣ−ＳｉＣ）を用いる金属線の製織によって実現されるインサートであってもよい。

異なる層の間に挿入されるインサートを実現するために使用される材料がどのような種類であれ、この材料は、金属構造物３３５０を製造するために使用される材料の種類に適合し、超塑性成形および拡散溶接向けの特性を有することが、必要である。

中空金属補強材（図示せず）を実現するために、インサートは、金属ステープル３０１’を製造するために使用される材料とは異なる材料で実現された一過性インサートである。

「一過性インサート」とは、恒久的となるように意図されず、前縁中空金属補強材を製造するためにのみ必要とされる、インサートを意味する。したがって一過性インサートはその最終状態にある金属補強材中には存在せず、金属補強材の機械的特性のいずれにも関与しない。

一過性インサートはたとえば、９００℃の高温および１，０００バールの高圧に耐えることが可能であって、不純物または酸化を形成しないように金属ステープル３０１’材料と適合する材料で、実現される。

一過性インサートの材料はまた、化学物質溶解によって化学的に浸食されることも可能でなければならない。

有利なことに、一過性インサートは銅、石英で、またはケイ素で実現される。

ステープル３３５０の層の積み上げに組み込まれる一過性インサートの形状は、所望の最終内部空洞の形状に依存する。

図８に示される、完成プロセス３２００の第五ステップ３２５０は、機械装置３４００、３５００、３６００内に位置決めされた異なる層のステープルによる積み上げのための、熱間等静圧圧縮成形ステップ（ＨＩＰ、英語でＨｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇの略）である。

熱間等静圧圧縮成形は、よく利用される製造プロセスであり、金属の多孔性を低減すること、およびたとえば予備圧縮された粉末の形態の非常に多くの金属の厚みに影響を及ぼすことで、よく知られている。加えて等静圧圧縮成形プロセスは、材料の機械的特性および加工性の改善を可能にする。

等静圧圧縮成形は、高温（古典的には４００℃から１，４００℃の間、チタンでは１，０００℃）および等静圧で実現される。

こうして、内圧と組み合わせた熱の印加は、ブロック部品３４３０を形成するように、塑性変形、クリープおよび拡散溶接の組み合わせによって、微細孔とともに積み上げの中の隙間を排除する。

等静圧圧縮成形ステップによるブロック部品３４３０は、金属補強材３０の内部および外部輪郭を含む。ブロック部品３４３０はその後、機械装置３４００、３５００、３６００によって取り出される。

等静圧圧縮成形ステップは真空下で、最適には二次真空が実現される溶接された機械装置内、またはオートクレーブバッグ内のいずれかにおける二次真空の下で、製造される部品の数に応じてプロセスを選択して、実現される。二次真空は、チタンの等静圧圧縮成形段階の間、機械装置内および繊維構造内の酸素分子の存在の回避を可能にする。

別の完成モデルによれば、ホットプレスもまた真空下のエンクロージャの中の圧力下の恒温鍛造プロセスであってもよい。

機械装置３４００、３５００、３６００は、超合金または高性能合金として知られる機械的合金において実現される。

図２７に示される第三完成モデルによれば、フレーム３６１０のレール３６１１、３６１２は、金属構造物３３５０のステープル３０１’と同じ材料で（すなわちチタンで）、または再び成形工具と同一の機械的合金で、実現されることが可能である。フレーム３６１０のレール３６１１、３６１２がチタンである場合、等静圧圧縮成形ステップ３２５０は、２つのブロック肩部を含むブロック部品を形成するように、フレーム３６１０のレール３６１１、３６１２ならびに異なる金属構造物３３５０を圧縮することになる。この完成モデルにおいて、たとえば機械加工によって、レールによって形成された材料の余剰分を除去するために、ピックアップ操作が必要となる。

等静圧圧縮成形ステップ３２５０は、異なる層のステープルから残留不純物を除去するように、金属構造物３３５０に対する洗浄または脱脂ステップおよび／または化学的浸食を、事前に含むことができる。

不純物の洗浄ステップは、好ましくは洗浄剤または化学物質の液槽内への異なる金属構造物３３５０の浸漬によって、実現される。

中空金属補強材の製造に関連して、本発明によるプロセスは、金属構造物３３５０の異なる層と圧縮ブロック部品４３０の一体部品との間に導入されたインサートに化学的浸食を受けさせる、追加ステップを含むことができる。化学的浸食は、インサートが実現されている材料を侵食することが可能な化学物質によって、実現される。一過性インサートの化学的浸食は、溶解したインサートによって解放された空間が中空金属補強材の内部空洞を形成するように、一過性インサートの溶解を可能にする。幸いにも化学的浸食ステップは、インサートを溶解することが可能な化学物質を含む液槽内にブロック部品４３０を浸漬することによって実現される。化学物質は、たとえば酸または塩基である。

化学物質は好ましくは銅、石英、または再びケイ素を溶解することが可能である。

記載された異なる完成方法の完成のこれら異なるステップに関連して、本発明によるプロセスはまた、仕上げプロセス、および補強材３０を獲得するように機械装置の出口で得られたブロック部品の機械加工によるピックアップも含むことができる。

ピックアップステップは、
−補強材３０の基部３９の輪郭、具体的には前縁３１の空気力学的輪郭を改良するように、補強材３０の基部３９の輪郭をピックアップするステップと、
−側面３５、３７をピックアップするステップであって、このステップは具体的には側部３５、３７のシルエットを映すこと、ならびに下面および上面側部を薄化することからなり、
−必要な表面状態が得られるようにする仕上げステップと、を含む。

主要な完成ステップに関連して、本発明によるプロセスはまた、得られたユニットの幾何学的および冶金学的適合性を保証するための、補強材３０の非破壊検査のステップも含むことができる。一例として、破壊検査はＸ線によって実行可能である。

本発明は、主に３つのチタンベースの金属切片を用いて記載されてきた。しかしながら、完成プロセスは、超塑性成形および／または拡散溶接を許容する特性を備えるいずれの金属物質にも適用される。

本発明は、特にタービンエンジン用複合材ブレードのための金属補強材の実現について記載している。しかしながら本発明は、タービンエンジンの金属ブレード金属補強材の実現にも適用される。

本発明は、特にタービンエンジンのブレード前縁金属補強材の製造について記載している。しかしながら本発明は、タービンエンジンのブレード後縁金属補強材の製造にも、または再び複合材または金属製プロペラ金属補強材の実現にも、適用される。

本発明のその他の利点は、特に以下のとおりである：
−完成費用の削減、
−完成時間の削減、
−製造範囲の簡素化、
−材料費の削減。

Claims (17)

1. タービンエンジンのブレード用の金属補強材などの金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）であって、
   ダイ（４１０）およびパンチ（４２０、５２０）を有する成形工具（４００、５００）内に多数の金属ステープル（３０１’）を位置決めするステップ（２３０）であって、前記金属ステープル（３０１’）はＵまたはＶ字型に曲げられた直線形状の金属切片である、ステップと、
   緻密な金属部品（４３０）を得るように金属ステープル（３０１’）の凝集を引き起こす、前記複数の金属ステープル（３０１’）の熱間等静圧圧縮成形ステップ（２４０）と、
   を連続的に含むプロセス。
2. 前記プロセスが、前記等静圧圧縮成形ステップ（２４０）において得られた前記金属部品が金属補強材となるように、タービンブレードの前縁または後縁用の金属補強材、またはプロペラ用の金属補強材を製造するプロセスであることを特徴とする、請求項１に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）。
3. 前記多数のステープル（３０１’）を位置決めする前記ステップ（２３０）が、前記成形工具（４００、５００）のダイ（４１０）内にステープルを１つずつ配置することによって実現されることを特徴とする、請求項１または２に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）。
4. 前記多数のステープル（３０１’）を位置決めする前記ステップ（２３０）が、前記成形工具（５００）のパンチ（５２０）上にステープルを１つずつ配置することによって実現されることを特徴とする、請求項１または２に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）。
5. 前記複数のステープル（３０１’）を位置決めする前記ステップ（２３０）が、前記パンチ（５２０）内に配置されたクランプ手段（５２２）内に前記ステープル（３０１’）のアーム（３０２、３０３）をクランプ締めすることによって実現され、前記クランプ締めは前記アーム（３０２、３０３）の弾性変形によって実現されることを特徴とする、請求項４に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）。
6. 前記多数のステープル（３０１’）を位置決めする前記ステップ（２３０）が、成形テンプレート上にステープルを１つずつ予備位置決めする第一サブステップと、前記成形テンプレート上に予備位置決めされた前記複数のステープル（３０１’）を前記成形工具（４００、５００）内に位置決めする第二サブステップと、を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）。
7. 前記多数のステープルを位置決めするステップが、前記ステープル（３０１’、１４０１’）が取り外し可能フレーム（１６１０、１７１０）内に吊されるように、前記取り外し可能フレーム（１６１０、１７１０）上に前記複数の金属ステープル（３０１’、１４０１’）を予備位置決めする第一サブステップと、成形工具（１４００、１５００）内に配置された溝（１４５０、１５５０）内に多数のステープルを含む取り外し可能フレーム（１６１０、１７１０）を位置決めする第二サブステップと、を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（１２００）。
8. 前記取り外し可能フレーム（１６１０、１７１０）が、前記取り外し可能フレームを位置決めする第二サブステップの間、前記取り外し可能フレームのレール（１６１１、１６１２、１７１１、１７１２）の各々が、前記成形工具（１４００、１５００）内に配置された切り欠き（１４５０、１５５０）内に挿入され得るように前記２つのレール（１６１１、１６１２、１７１１、１７１２）によって形成され、前記切り欠き（１４５０、１５５０）は前記成形工具（１４００、１５００）の前記溝を形成することを特徴とする、請求項７に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（１２００）。
9. 前記切り欠き（１４５０）が、前記取り外し可能フレーム（１６１０、１７１０）が前記位置決め段階の間に前記ダイ（１４４０）内に配置されるように、前記機械装置（１４００）のダイ（１４４０）内に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（１２００）。
10. 前記複数のステープルを位置決めする前記ステップが、交差穴（２３１０）を有する複数の金属ステープル（３０１’、２４０１’）のアセンブリによって、および前記複数の前記ステープル（３０１’、２４０１’）の各々の前記穴（２３１０）内に導入された少なくとも１つの金属線（２３２１）によって、および成形工具（２４００）内に金属構造物（２３２０ａ、２３２０ｂ）を位置決めする第二サブステップ（２２５０）によって形成される前記金属構造物（２３２０ａ、２３２０ｂ）を製造する第一サブステップを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の金属部品（３０）完成のためのプロセス（２２００）。
11. 前記プロセスが、金属ステープルの各々の前記交差穴（２３１０）を製造するステップを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２２００）。
12. 前記交差穴（２３１０）が、前記交差穴（２３１０）を製造する前記ステップの時点で、レーザ穿孔法によって実現されることを特徴とする、請求項１１に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２２００）。
13. 前記多数のステープルを位置決めするステップが、複数の金属ステープル（３０１’）を固定することによって多重三次元金属構造物（３３５０）を製造する第一サブステップ（３２３０）であって、前記三次元金属構造物（３３５０）の各々は実現される前記金属部品（３０）のプリフォームの一部を形成する、第一サブステップと、前記三次元金属構造物（３３５０）を成形工具（３４００、３５００、３６００）内に位置決めする第二サブステップ（３２４０）と、を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（３２００）。
14. 多数の三次元金属構造物（３３５０）を製造する前記サブステップ（３２３０）が、溶接によって、または複数の金属ステープル（３０１’）の積層によって実現されることを特徴とする、請求項１３に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（３２００）。
15. 多数の三次元金属構造物（３３５０）を製造する前記サブステップ（３２３０）が、三次元金属構造物（３３５０）を形成する前記金属ステープル（３０１’）上に金属箔（３３１０）を溶接または積層することによって実現され、前記金属箔（３３１０）は三次元金属構造物（３３５０）の各金属ステープル（３０１’）を結合することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（３２００）。
16. 前記プロセスが、好ましくは冷間成形によって実現される直線形状になるように金属切片（３０１）を曲げることによって前記金属ステープル（３０１’）を製造するステップ（２２０、１２２０、２２２０、３２２０）を含むことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１つに記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００、１２００、２２００、３２００）。
17. 前記金属部品が、チタンベースの金属線によって、および／または炭化ケイ素チタン線および／または炭化ケイ素ホウ素線によって形成されたステープル（３０１’）、および炭化ケイ素（ＳｉＣ）の線で形成されたステープルを含むことを特徴とする、請求項１から１６のいずれか１つに記載の金属部品（３０）を製造するプロセス（２００）。

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