RU2780516C2

RU2780516C2 - Method for additive on-side manufacture of coating on turbomachine case

Info

Publication number: RU2780516C2
Application number: RU2020121161A
Authority: RU
Inventors: Норман Брюно Андре ЖОДЕ; Жереми Пол Франсиско ГОНСАЛЕС; Жаки Нови МАРДЖОНО; Арно ДЮБУР; Эдит-Ролан ФОТСИНГ; Анни РОСС; Даниэль ТЕРРЬОЛ
Original assignee: Сафран Эркрафт Энджинз
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2022-09-26

Abstract

FIELD: additive production.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the generalized field of manufacture of parts of polymer materials, metals, metal alloys, or ceramics by additive production, in particular to a method for on-site deposition of coating by additive production, a system for deposition of filamentous material, and to abrasion coating of walls of a turbomachine. The method is carried out by deposition of thread of abrasion material on an inner surface of a turbomachine case along a deposition trajectory to create a three-dimensional frame of threads forming an ordered set of channels between themselves. Moreover, the method includes: positioning of the system for deposition of filamentous material along the longitudinal axis of the specified case, deposition of the first layer of the specified coating by 360° along the circumference of the case, rotation of the system for deposition of filamentous material at the first angle, and positioning of the system for deposition of filamentous material along the specified longitudinal axis of the case at a location and at a distance relatively to the first coating layer, deposition on a sector of the specified case by relative axial displacement between the case and the system for deposition of filamentous material of the second layer of the specified coating on the first coating layer, implementation of relative displacement along the circumference between the case and the system for deposition of filamentous material at the angle of deviation corresponding to the first sector already covered during the deposition of the second coating layer, and repetition of the deposition stage on the specified sector of the case and the stage of relative displacement along the circumference by the angle of deviation for following sectors until, until 360° circumference of the specified case is covered. After rotation of the system for deposition of filamentous material to the second angle, all the previous stages are repeated for next layers until a coating thickness is obtained. The system contains: a conical screw for extrusion, having two inputs for simultaneous introduction of at least two components, a nozzle for ejection of abrasion material, taking into account verified shape and dimensions, onto substrate to form a three-dimensional frame, a heating lamp installed in the close proximity of the nozzle. Moreover, the system for deposition of filamentous material follows a deposition path under the control of a control unit, to which it is connected.

EFFECT: formation of abrasion material, which allows for significant reduction in noise generated by turbojet engines of an aircraft, and, in particular, noise generated by a fan-OGV node (OGV – outlet guide vanes), as well as compensation for defects in the formation, arising due to a composite nature of substrate, on which it is intended to apply abrasion material.

10 cl, 10 dwg

Description

Область и уровень техникиField and prior art

Настоящее изобретение относится к обобщенной области изготовления деталей из полимерных, в частности, термореактивных материалов, из металлов, металлических сплавов или керамики путем аддитивного производства и более конкретно, но не исключительно, к изготовлению истираемых покрытий, имеющих акустические функциональные возможности, в частности, для корпусов вентиляторов.The present invention relates to the general field of manufacturing parts from polymeric, in particular thermoset materials, from metals, metal alloys or ceramics by additive manufacturing, and more specifically, but not exclusively, to the manufacture of abradable coatings having acoustic functionality, in particular for housings. fans.

Борьба с шумовым загрязнением, создаваемым самолетами в окрестностях аэропортов, стала проблемой общественного здравоохранения. Все более строгие стандарты и правила вводятся в отношении производителей самолетов и руководителей аэропортов. Поэтому строительство малошумного самолета с годами стало мощным коммерческим аргументом. В настоящее время шум, создаваемый двигателями самолетов, ослабляется с помощью ограничивающих воздействие шумопоглощающих облицовок, которые позволяют снизить интенсивность звука двигателя на одну или две октавы, основываясь на принципе резонаторов Гельмгольца. Эти покрытия обычно имеют форму панелей из композитного материала, состоящих из жесткой пластины, связанной с сердцевиной, имеющей ячеистую структуру, покрытых перфорированной оболочкой, расположенных на уровне гондолы или выше и ниже каналов распространения. Однако в двигателях нового поколения (например, в турбовентиляторных установках) площади, доступные для акустических покрытий, значительно сокращаются, также как в технологии UHBR (сверхвысокая степень двухконтурности). Кроме того, эти зоны корпуса, из композиционного материала, могут иметь дефекты при формировании, которые должны быть устранены с помощью дополнительной операции механической обработки перед нанесением покрытия.Controlling the noise pollution generated by aircraft in the vicinity of airports has become a public health issue. Increasingly stringent standards and regulations are being imposed on aircraft manufacturers and airport managers. Therefore, building a low-noise aircraft has become a powerful selling point over the years. Currently, aircraft engine noise is attenuated with impact-limiting noise-absorbing linings, which reduce engine sound intensity by one or two octaves, based on the principle of Helmholtz resonators. These covers are usually in the form of panels of composite material, consisting of a rigid plate, connected to a core, having a honeycomb structure, covered with a perforated skin, located at the level of the nacelle or above and below the distribution channels. However, in newer generation engines (eg turbofans) the areas available for acoustic coatings are significantly reduced, as is the case with UHBR (Ultra High Bypass Ratio) technology. In addition, these areas of the composite body may have defects in formation, which must be eliminated with an additional machining operation before coating.

Поэтому важно предложить новые способы и/или новые материалы (в частности, пористые материалы), позволяющие устранить или значительно снизить уровень шума, создаваемого двигателями самолетов, особенно на этапах взлета и посадки, и в более широком диапазоне частот, чем в настоящее время, в том числе низких частот, сохраняя при этом эффективность двигателя. Это причина, по которой в настоящее время ищут новые технологии снижения шума, чтобы уменьшить это вредное воздействие, а также новые поверхности для акустической обработки, с минимальным воздействием на другие функциональные возможности двигателя, такие как удельный расход топлива, что составляет важное экономическое преимущество.Therefore, it is important to propose new methods and/or new materials (particularly porous materials) that can eliminate or significantly reduce the level of noise generated by aircraft engines, especially during takeoff and landing, and over a wider frequency range than at present, in including low frequencies while maintaining engine efficiency. This is the reason why new noise reduction technologies are currently being sought to reduce this harmful effect, as well as new surfaces for acoustic treatment, with minimal impact on other engine functionality such as specific fuel consumption, which is an important economic advantage.

Тем не менее, в авиационных двигателях шум от вентилятора является одним из основных факторов, способствующих возникновению шумовых воздействий, чему способствует увеличение степени двухконтурности, чего добиваются в этих новых поколениях самолетов.However, in aircraft engines, fan noise is one of the major contributors to noise impacts, aided by the increase in bypass ratio that these new generations of aircraft are achieving.

Кроме того, в настоящее время принято и выгодно использовать способы аддитивного производства вместо традиционных способов литейного производства, ковки и многочисленных способов механической обработки, чтобы легко, быстро и недорого производить трехмерные сложные детали. Авиационная сфера особенно хорошо подходит для использования этих способов. Среди них можно назвать, например, технология осаждения проволоки с использованием пучка.In addition, it is now accepted and advantageous to use additive manufacturing methods instead of traditional foundry, forging and numerous machining methods to easily, quickly and inexpensively produce three-dimensional complex parts. The aviation industry is particularly well suited to use these methods. Among them, for example, the technology of wire deposition using a beam can be mentioned.

Цель и сущность изобретенияPurpose and essence of the invention

Настоящее изобретение направлено на то, чтобы предложить способ формирования нового истираемого материала, который также позволяет значительно снизить шум, создаваемый турбореактивными двигателями самолета, и, в частности, шум, создаваемый узлом вентилятор-OGV (OGV - выпускные направляющие лопатки). Одной из целей изобретения также состоит в том, чтобы компенсировать дефекты при формировании, возникающие из-за композитной природы подложки, на которую предполагается наносить истираемый материал.The present invention aims to provide a method for forming a new abradable material which also makes it possible to significantly reduce the noise generated by aircraft turbojets, and in particular the noise generated by the fan-OGV assembly ( OGV - exhaust guide vanes ) . One of the purposes of the invention is also to compensate for defects in formation resulting from the composite nature of the substrate on which the abradable material is to be applied.

С этой целью предложен способ осаждения на месте путем изготовления покрытия на корпусе турбомашины, состоящий в осаждении на внутреннюю поверхность корпуса турбомашины нити истираемого материала по заданной траектории осаждения для создания трехмерного каркаса из нитей, образующих между собой упорядоченную совокупность каналов, причем способ характеризуется следующими этапами:For this purpose, a method of in situ deposition by making a coating on a turbomachine body is proposed, which consists in depositing a strand of abradable material on the inner surface of the turbomachine body along a predetermined deposition trajectory to create a three-dimensional skeleton of threads forming an ordered set of channels between themselves, the method being characterized by the following steps:

позиционирование системы осаждения нитевидного материала вдоль продольной оси указанного корпуса в заданном положении и на заданном расстоянии относительно указанной внутренней поверхности указанного корпуса,positioning the filamentous material deposition system along the longitudinal axis of said body in a given position and at a given distance relative to said inner surface of said body,

осаждение первого слоя указанного покрытия на 360° по окружности указанного корпуса путем относительного смещения по окружности между указанным корпусом и указанной системой осаждения нитевидного материала,deposition of the first layer of the specified coating 360° around the circumference of the specified body by relative displacement along the circumference between the specified body and the specified system of deposition of a filamentous material,

осуществление вращения указанной системы осаждения нитевидного материала на первый заданный угол и позиционирование указанной системы осаждения нитевидного материала вдоль указанной продольной оси указанного корпуса в заданном положении и на заданном расстоянии относительно указанного первого слоя указанного покрытия,rotating said filiform material deposition system at a first predetermined angle and positioning said filiform material deposition system along said longitudinal axis of said housing at a predetermined position and at a predetermined distance relative to said first layer of said coating,

осаждение на сектор указанного корпуса путем относительного осевого смещения между указанным корпусом и указанной системой осаждения нитевидного материала второго слоя указанного покрытия на указанный первый слой указанного покрытия,deposition on the sector of the specified body by relative axial displacement between the specified body and the specified system of deposition of the filamentous material of the second layer of the specified coating on the specified first layer of the specified coating,

осуществление относительного смещения по окружности между указанным корпусом и указанной системой осаждения нитевидного материала на заданный угол отклонения, соответствующий первому сектору, уже покрытому во время осаждения указанного второго слоя покрытия,the implementation of a relative displacement along the circumference between the specified body and the specified system of deposition of the filamentous material by a given angle of deviation corresponding to the first sector already covered during the deposition of the specified second coating layer,

и повторение этапа осаждения на указанный сектор корпуса и этапа относительного смещения по окружности на указанный заданный угол отклонения для следующих секторов до тех пор, пока 360° окружности указанного корпуса не будет покрыто, иand repeating the step of depositing on the specified sector of the hull and the step of relative displacement around the circumference by the specified predetermined deflection angle for the following sectors until 360° of the circumference of the specified hull is covered, and

после выполнения поворота указанной системы осаждения нитевидного материала на второй заданный угол, повторение всех предыдущих этапов, за исключением первого, для следующих слоев, пока не будет достигнута желаемая толщина покрытия.after rotating said filiform material deposition system to a second predetermined angle, repeating all previous steps, except for the first, for the next layers until the desired coating thickness is reached.

Таким образом получается пористая микроструктура с регулярной и упорядоченной пористостью, которая обеспечивает высокое поглощение акустических волн за счет вязко-теплового рассеяния внутри каналов.In this way, a porous microstructure with regular and ordered porosity is obtained, which provides high absorption of acoustic waves due to viscous-thermal scattering inside the channels.

Предпочтительно, до осаждения указанного первого слоя указанного покрытия, осаждать слой материала для компенсации зазоров на указанном корпусе турбомашины для получения поверхности осаждения с известной геометрией.Preferably, prior to deposition of said first layer of said coating, a layer of gap compensation material is deposited on said turbomachine body to obtain a deposition surface with a known geometry.

Предпочтительно, чтобы осаждение нитевидного материала осуществлялось множеством сопел для выброса, причем вертикальное положение каждого из указанных сопел для выброса регулируется независимо.Preferably, the deposition of the filamentous material is carried out by a plurality of ejection nozzles, the vertical position of each of said ejection nozzles being independently adjustable.

В зависимости от рассматриваемого варианта осуществления указанный этап вращения указанной системы нитевидного осаждения выполняется дважды путем последовательного поворота на 90°, причем первый заданный угол равен 90°, или указанный этап вращения указанной системы нитевидного осаждения столько раз, сколько существует различных заданных направлений ориентации нитей. Более конкретно, указанный этап вращения указанной системы нитевидного осаждения выполняется шесть раз путем последовательного поворота на 30°, причем первый заданный угол равен 30°.Depending on the embodiment under consideration, said rotation step of said filiform deposition system is performed twice by successive 90° rotation, the first predetermined angle being 90°, or said rotation step of said filiform deposition system as many times as there are different predetermined orientation directions of the threads. More specifically, said step of rotating said filiform deposition system is performed six times by successive rotations of 30°, with the first predetermined angle being 30°.

Предпочтительно, чтобы дополнительные слои указанного покрытия добавлялись по месту, чтобы учитывать неосесимметричную геометрию указанного корпуса турбомашины.Preferably, additional layers of said coating are added in situ to take into account the non-axisymmetric geometry of said turbomachine housing.

Предпочтительно, чтобы указанный корпус турбомашины представлял собой корпус вентилятора из тканого композитного материала.Preferably, said turbomachine housing is a woven composite fan housing.

Изобретение также относится к системе осаждения нитевидного материала для реализации, указанного выше способа и к истирающемуся покрытию стенки турбомашины, полученному указанным выше способом.The invention also relates to a filamentous material deposition system for implementing the above method and to an abrasion coating on the turbomachine wall obtained by the above method.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут понятны из подробного описания, приведенного ниже, со ссылкой на следующие чертежи, которые не имеют какого-либо ограничительного характера и на которых:Other characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description below with reference to the following drawings, which are not intended to be limiting in any way, and in which:

Фиг. 1 - схематический вид архитектуры турбомашины летательного аппарата, в которой реализован способ изготовления покрытия на месте согласно изобретению;Fig. 1 is a schematic view of the architecture of an aircraft turbomachine in which an in situ coating manufacturing method according to the invention is implemented;

Фиг. 2 - схематический вид первого примера устройства для реализации способа по изобретению;Fig. 2 is a schematic view of a first example of a device for carrying out the method according to the invention;

Фиг. 3 - схематический вид второго примера устройства для реализации способа по изобретению;Fig. 3 is a schematic view of a second example of a device for carrying out the method according to the invention;

Фиг. 4 - система осаждения нитевидного материала, используемая в устройстве, показанном на Фиг. 2;Fig. 4 shows a filamentous material deposition system used in the apparatus shown in FIG. 2;

Фиг. 5 - изображение трехмерного каркаса из цилиндрических нитей, полученный системой, показанной на Фиг. 4;Fig. 5 is an image of a three-dimensional cylindrical filament scaffold obtained by the system shown in FIG. four;

Фиг. 6A-6D - примеры упорядоченных совокупностей каналов, полученных системой, показанной на Фиг. 4; иFig. 6A-6D are examples of ordered sets of channels obtained by the system shown in FIG. four; and

Фиг. 7 - различные этапы способа изготовления покрытия на месте согласно изобретению.Fig. 7 shows the various steps of the in situ fabrication process according to the invention.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

На Фиг. 1 очень схематично показана архитектура турбомашины летательного аппарата, в данном случае двухконтурный турбореактивный двигатель, где реализован процесс изготовления покрытия из истираемого материала с акустическими свойствами согласно изобретению.On FIG. 1 shows very schematically the architecture of an aircraft turbomachine, in this case a bypass turbojet engine, in which the process of manufacturing an abradable acoustical material coating according to the invention is implemented.

Обычно двухконтурный турбореактивный двигатель 10 этого типа имеет продольную ось 12 и состоит из газотурбинного двигателя 14 и кольцеобразной гондолы 16, центрированной на оси 12 и расположенной концентрически вокруг двигателя.Typically, this type of bypass turbojet engine 10 has a longitudinal axis 12 and consists of a gas turbine engine 14 and an annular nacelle 16 centered on the axis 12 and located concentrically around the engine.

В направлении от входа к выходу в направлении потока воздуха или газа, проходящего через турбореактивный двигатель, двигатель 14 содержит входное отверстие 18 для воздуха, вентилятор 20, компрессор 22 низкого давления, компрессор 24 высокого давления, камеру сгорания 26, турбину 28 высокого давления и турбину 30 низкого давления, причем каждый из этих элементов расположен вдоль продольной оси 12. Выброс газов, производимых двигателем, осуществляется через сопло, состоящее из первичного кольцевого корпуса 32, центрированного по продольной оси 12, первичного кольцевого кожуха 34, окружающего первичный корпус соосно, чтобы вместе с ним сформировать границы кольцевого канала потока первичного потока F1, и вторичного кольцевого кожуха 36, окружающего первичный кожух, соосно, чтобы вместе с ним сформировать кольцевой канал потока вторичного потока F2, соосного с первичным каналом потока, в котором расположены спрямляющие лопатки 38 (в показанном иллюстративном варианте осуществления гондола 16 турбореактивного двигателя и вторичный кожух 36 сопла представляют собой одну и ту же часть). Первичный и вторичный кожухи включают в себя, в частности, промежуточные кожухи 28А и 30А турбины, окружающие подвижные лопатки роторов турбины, и кожух 20А вентилятора, окружающий подвижные лопатки ротора вентилятора.In the direction from inlet to outlet in the direction of the flow of air or gas passing through the turbojet, the engine 14 includes an air inlet 18, a fan 20, a low pressure compressor 22, a high pressure compressor 24, a combustion chamber 26, a high pressure turbine 28 and a turbine 30 low pressure, with each of these elements located along the longitudinal axis 12. The emission of gases produced by the engine is carried out through a nozzle consisting of a primary annular housing 32, centered on the longitudinal axis 12, a primary annular casing 34 surrounding the primary housing coaxially, so that together with it to form the boundaries of the annular flow channel of the primary flow F1, and the secondary annular casing 36, surrounding the primary casing, coaxially, so as to form with it the annular flow channel of the secondary flow F2, coaxial with the primary flow channel, in which straightening vanes 38 (in the shown exemplary embodiment gondola 16 of the turbojet and the secondary casing 36 of the nozzle are the same part). The primary and secondary shrouds include specifically intermediate turbine shrouds 28A and 30A surrounding the movable turbine rotor blades and a fan shroud 20A surrounding the movable fan rotor blades.

Согласно изобретению, предлагается посредством аддитивного производства нанести на внутренние стенки корпусов, обращенных к подвижным лопаткам ротора, покрытие, обладающее истираемой и акустической функциональностью и имеющее форму трехмерного каркаса из нитей, образующих вместе упорядоченную совокупность из каналов. В зависимости от предполагаемой конфигурации, соединения между каналами могут регулярно появляться во время наложения различных слоев покрытия, предназначенного для создания этих различных каналов. Предпочтительно, чтобы эта стенка являлась стенкой турбомашины, такой как турбореактивный двигатель самолета, установленной в ближайшей периферии подвижных лопаток, и более конкретно, внутренней стенкой корпуса 20А вентилятора, выполненной из трехмерного тканого композита, расположенной на периферии лопаток вентилятора. Однако также можно предусмотреть осаждение на корпус(ы) турбины 28А, 30А, обеспечивая, конечно, то, что истираемый материал из металла или керамики обладает свойствами, подходящими для очень высокой температуры среды, окружающей турбину.According to the invention, it is proposed, by means of additive manufacturing, to apply to the inner walls of the housings facing the movable rotor blades a coating that has abradable and acoustic functionality and has the form of a three-dimensional carcass of threads that together form an ordered set of channels. Depending on the intended configuration, connections between channels may regularly occur during the application of different layers of coating designed to create these different channels. Preferably, this wall is the wall of a turbomachine, such as an aircraft turbojet, installed in the proximal periphery of the movable blades, and more specifically, the inner wall of the fan housing 20A, made of three-dimensional woven composite, located on the periphery of the fan blades. However, it is also possible to provide for deposition on the turbine housing(s) 28A, 30A, ensuring, of course, that the metal or ceramic abradable material has properties suitable for the very high temperature environment surrounding the turbine.

Преимущество истираемой функциональности состоит в том, чтобы сделать сборку ротор-корпус совместимой с деформациями, которые испытывают подвижные лопатки при вращении, когда последние подвергаются суммарному воздействию аэродинамических и центробежных сил.The advantage of the abradable functionality is to make the rotor-housing assembly compatible with the deformations experienced by the moving blades as they rotate when they are subjected to the combined action of aerodynamic and centrifugal forces.

Под истираемым материалом подразумевается способность материала крошиться (разрушаться) во время работы при контакте с встречающейся деталью (низкая прочность на сдвиг) и его устойчивость к износу в результате воздействия частиц или инородных тел, которые он вынужден засасывать во время работы. Материал такого типа также должен сохранять и поддерживать хорошие аэродинамические свойства, иметь достаточную стойкость к окислению и коррозии и коэффициент теплового расширения того же порядка, что и слой или подложка, на которую он наносится, в последнем случае тканый композитный материал образует стенки корпуса.By abradable material is meant the ability of the material to crumble (break down) during operation in contact with the encountered part (low shear strength) and its resistance to wear as a result of the action of particles or foreign bodies that it is forced to suck in during operation. This type of material must also retain and maintain good aerodynamic properties, have sufficient resistance to oxidation and corrosion, and have a coefficient of thermal expansion of the same order as the layer or substrate on which it is applied, in the latter case the woven composite material forms the walls of the hull.

На Фиг. 2 представлен первый пример устройства, позволяющего изготавливать покрытие такого типа с акустическими свойствами путем непрерывного осаждения нитей истираемого материала на внутреннюю стенку турбомашины, такую как корпус 20A вентилятора.On FIG. 2 shows a first example of an apparatus for producing this type of acoustical coating by continuously depositing filaments of abradable material on an internal wall of a turbomachine, such as a fan case 20A.

Это устройство включает в себя опору 40 корпуса, предназначенную для размещения корпуса 20A вентилятора таким образом, чтобы его продольная ось 42 была параллельна земле, тем самым способствуя осаждению нитевидного материала под действием силы тяжести (вертикальное отложение материала сверху вниз) на любую точку на внутренней стенке корпуса. Эта опора может, например, состоять из двух синхронизированных приводных роликов 40А, 40В для одновременного принуждения к повороту вокруг ее продольной оси, обеспечивая таким образом степень свободы вдоль этой продольной оси при повороте.This device includes a casing support 40 for positioning the fan casing 20A so that its longitudinal axis 42 is parallel to the ground, thereby facilitating the deposition of filamentous material by gravity (vertical deposition of material from top to bottom) at any point on the inner wall. corps. This support may, for example, consist of two synchronized drive rollers 40A, 40B for simultaneously causing rotation about its longitudinal axis, thus providing a degree of freedom along this longitudinal axis when turning.

Устройство также содержит механический узел 44, снабженный несколькими сочленениями и оснащенный на свободном конце 44A системой 46 осаждения нитевидного материала, содержащей по меньшей мере одно сопло 46A для выброса, через которое истираемый материал выбрасывается с высокой точностью Как правило, механический узел этого типа состоит, по меньшей мере, из одного 3-осевого станка или, как показано, из робота, имеющего «цифровые оси» точности (позиционирование порядка 5 микрон), позволяющего с помощью соответствующего программного обеспечения управления управлять печатью вдоль пути осаждения, определенного пользователем. Таким образом благодаря этому оборудованию можно гарантировать точное осаждение нитей в заданном трехмерном пространстве, посредством управления параметрами печати, такими как скорость потока материала, положение и скорость перемещения механического узла.The apparatus also comprises a mechanical assembly 44 provided with several articulations and equipped at the free end 44A with a filiform material deposition system 46 comprising at least one ejection nozzle 46A through which the abradable material is ejected with high precision. Typically, this type of mechanical assembly consists of from at least one 3-axis machine or, as shown, from a robot having "digital axes" of accuracy (positioning on the order of 5 microns) allowing the print to be controlled by appropriate control software along a user-defined deposition path. Thus, with this equipment, it is possible to ensure accurate deposition of filaments in a given three-dimensional space by controlling printing parameters such as the material flow rate, the position and speed of movement of the mechanical unit.

Более конкретно, этот механический узел 44 имеет определенную степень свободы перемещения вдоль продольной оси корпуса, чтобы достигать любой точки на его внутренней стенке для осаждения истираемого материала. Он также обладает определенной степенью свободы при вертикальном перемещении, так что расстояние от поверхности осаждения можно регулировать в режиме реального времени. Кроме того, эта степень свободы позволяет адаптировать систему осаждения к изменениям диаметра, которые можно наблюдать между различными архитектурами турбореактивных двигателей. Для этого предусмотрен датчик 48 расстояния, закрепленный или расположенный рядом с соплом 46A для выброса для измерения расстояний между этим соплом для выброса и корпусом или истираемым материалом. Этот датчик также можно использовать с помощью подходящих известных алгоритмов для обеспечения метрологического контроля начальной и конечной пространственной геометрии, которая, в частном случае корпуса вентилятора, является неосесимметричной.More specifically, this mechanical assembly 44 has a certain degree of freedom of movement along the longitudinal axis of the housing to reach any point on its inner wall to deposit the abradable material. It also has a certain degree of freedom in vertical movement, so that the distance from the deposition surface can be adjusted in real time. In addition, this degree of freedom allows the deposition system to be adapted to diameter variations that can be observed between different turbojet architectures. To this end, a distance sensor 48 is provided attached to or adjacent to the ejection nozzle 46A to measure the distances between the ejection nozzle 46A and the housing or abrasive material. This sensor can also be used with suitable known algorithms to provide metrological control of the initial and final spatial geometry, which, in the particular case of the fan housing, is non-axisymmetric.

Необязательно и в зависимости от природы используемого материала устройство может также включать в себя модуль 50 отверждения для улучшения и ускорения процесса отверждения истираемого материала. Этот модуль может быть сформирован из устройства для излучения световых волн (ультрафиолетового, инфракрасного или другого), одним или несколькими вентиляторами, дующими в направлении истираемого материала, или одним или несколькими резистивными нагревателями или любой другой подобной системой нагрева, даже возможно с помощью охлаждающего устройства в зависимости от природы используемого материала, эти различные устройства могут работать в одиночку или в сочетании друг с другом.Optionally, and depending on the nature of the material used, the apparatus may also include a curing module 50 to improve and speed up the curing process of the abradable material. This module can be formed from a device for emitting light waves (ultraviolet, infrared or other), one or more fans blowing in the direction of the material to be abraded, or one or more resistance heaters or any other similar heating system, even possibly with a cooling device in depending on the nature of the material used, these various devices can work alone or in combination with each other.

Контроль и управление всеми компонентами устройства обеспечивается блоком 51 управления, обычно микроконтроллером или микрокомпьютером, который управляет осаждением истираемого материала в зависимости от вращения корпуса, окончательным допуском на размеры в зависимости от данных, полученных от датчика 48 расстояния, и, когда он присутствует, контролем затвердевания через модуль 50. Control and management of all components of the device is provided by a control unit 51, usually a microcontroller or microcomputer, which controls the deposition of abradable material depending on the rotation of the body, the final dimensional tolerance depending on the data received from the distance sensor 48, and, when present, the control of hardening via module 50.

На Фиг. 3 показан другой вариант осуществления устройства (не измененные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями), в котором одно сопло выброса заменено системой 52 с несколькими соплами, позволяющей ускорить осаждение истираемого материала с коэффициентом увеличения таким, как количество сопел, и состоящей из нескольких сопел 54A - 54E для выброса, расположенных по оси жесткой части 56, которая поддерживает их, и в которой вертикальное положение каждого из этих сопел, измеряемое с помощью соответствующего датчика 48A - 48E расстояния, может регулироваться независимо, чтобы гарантировать оптимальное расстояние между каждым соплом и поверхностью, на которую осаждается нитевидный материал (с учетом цилиндрической формы корпуса вентилятора). Следует отметить, что каждый из датчиков 48 может, используя последующую обработку собранных данных, также определять это расстояние между каждым из сопел и поверхностью корпуса. Каждое сопло преимущественно снабжено контуром, позволяющим регулировать давление и температуру на выходе сопла, чтобы управлять геометрическими параметрами, а также временем и циклами осаждения.On FIG. 3 shows another embodiment of the device (unchanged elements are identified by the same reference numerals) in which one ejection nozzle is replaced by a multi-nozzle system 52 capable of accelerating the deposition of abradable material with a magnification factor such as the number of nozzles, and consisting of multiple nozzles 54A - 54E for ejection, axially arranged on a rigid part 56 which supports them, and in which the vertical position of each of these nozzles, as measured by an appropriate distance sensor 48A - 48E, can be independently adjusted to ensure an optimal distance between each nozzle and the surface to which a filamentous material is deposited (taking into account the cylindrical shape of the fan housing). It should be noted that each of the sensors 48 may, using post-processing of the collected data, also determine this distance between each of the nozzles and the body surface. Each nozzle is advantageously provided with a circuit to control the pressure and temperature at the outlet of the nozzle in order to control the geometry as well as the deposition time and cycles.

Предпочтительно, чтобы сопла были съемными и могли отделяться опорной части 56, так чтобы было можно было задавать в параметрах количество сопел и их геометрию (размер и поперечное сечение) в зависимости от покрытия, которое будет реализовываться. Они также могут регулироваться по высоте в соответствии с углом, определяемым системой осаждения нитевидного материала относительно корпуса. Кроме того, каждое сопло может загружаться материалами из различных источников, в зависимости от требуемого типа покрытия.Preferably, the nozzles are removable and detachable from the base portion 56 so that the number of nozzles and their geometry (size and cross section) can be parameterized depending on the coating to be implemented. They can also be adjusted in height according to the angle determined by the filamentary material deposition system relative to the housing. In addition, each nozzle can be loaded with materials from different sources, depending on the type of coating required.

Опорная часть 56 может иметь шарнирное соединение 58 относительно механического узла 44, который его поддерживает. Ось этого шарнира ориентирована вертикально, то есть параллельно оси сопел. Таким образом, вращая опорную часть, можно контролировать расстояниями между материальными точками осаждения, независимо от относительного направления движения сопел (осевого или азимутального) относительно корпуса 20A вентилятора.The support portion 56 may be articulated 58 with respect to the mechanical assembly 44 that supports it. The axis of this hinge is oriented vertically, that is, parallel to the axis of the nozzles. Thus, by rotating the support portion, it is possible to control the distances between material deposition points, regardless of the relative direction of movement of the nozzles (axial or azimuth) relative to the fan casing 20A.

Система осаждения нитевидного материала 46 схематически показана на Фиг. 4. Целью этой системы нитевидного осаждения является осаждение, совместно с указанной выше схемой управления давлением и температурой внутри системы, истираемого материала посредством экструзии через сопло 46А для выброса с учетом выверенных формы и размеров, сначала на подложку 62, а затем последовательно на различные созданные наложением слои, пока не будет достигнута желаемая толщина. Система нитевидного осаждения следует по пути осаждения, под управлением блока 51 управления, к которому она подключена, который обеспечивает управление системой нитевидного осаждения и управляет в каждой точке обрабатываемой поверхности как нитевидной структурой, так и пористостью среды, необходимой для обеспечения желаемой истираемости.The filamentous material deposition system 46 is shown schematically in FIG. 4. The purpose of this filiform deposition system is to deposit, in conjunction with the above pressure and temperature control scheme within the system, an abradable material by extrusion through the ejection nozzle 46A in a controlled shape and size, first onto the substrate 62, and then sequentially onto various superimposed layers until the desired thickness is reached. The filiform deposition system follows the deposition path, under the control of the control unit 51 to which it is connected, which provides control of the filiform deposition system and controls at each point of the treated surface both the filiform structure and the porosity of the medium necessary to provide the desired attrition.

Подача истираемого материала обеспечивается с помощью конического шнека 64 для экструзии, позволяющего смешивать несколько компонентов с образованием тиксотропной жидкости, имеющей вид пасты. Конический шнек 64 для экструзии позволяет обеспечить отвечающую требованиям и однородную смесь компонентов (на протяжении всей операции осаждения), чтобы в конечном итоге получить жидкий материал с высокой вязкостью, который будет осаждаться откалиброванным соплом. Во время этой операции следует избегать образования пузырьков воздуха, которые создают столько дефектов в отпечатанной нити, и поэтому необходимо толкать материал достаточно постепенно. Следует отметить, что изменение состава осаждаемого материала может быть достигнуто простым управлением различными компонентами, последовательно вводимыми в конический шнек для экструзии, который имеет, по меньшей мере, два входа 64А, 64В для одновременного введения двух компонентов. Нагревательную лампу 66, установленную в непосредственной близости от сопла 46A для выброса и работающую в качестве модуля отверждения, можно использовать для стабилизации осажденного материала и предотвращения ползучести во время осаждения.The supply of abradable material is provided by means of a conical extrusion screw 64, allowing several components to be mixed to form a thixotropic liquid in the form of a paste. The conical extrusion screw 64 makes it possible to provide a proper and homogeneous mixture of components (throughout the deposition operation) in order to eventually obtain a high viscosity liquid material that will be deposited by a calibrated nozzle. During this operation, the formation of air bubbles, which create so many defects in the printed thread, should be avoided, and therefore it is necessary to push the material quite gradually. It should be noted that the change in the composition of the deposited material can be achieved by simply controlling the various components sequentially introduced into the conical extrusion screw, which has at least two inlets 64A, 64B for the simultaneous introduction of two components. A heating lamp 66 installed in close proximity to the ejection nozzle 46A and acting as a curing module can be used to stabilize the deposited material and prevent creep during deposition.

На Фиг. 5 показана в разобранном виде небольшая часть трехмерного каркаса 60 из нитей 100, 200, 300, преимущественно цилиндрических, из истираемого материала, позволяющего получать покрытие в виде упорядоченной совокупности каналов, которые могут придавать акустические свойства стенке 62, предназначенной для нанесения этого покрытия.On FIG. 5 is an exploded view of a small portion of a three-dimensional framework 60 of strands 100, 200, 300, predominantly cylindrical, of abradable material, allowing for coating in the form of an ordered array of channels that can impart acoustic properties to the wall 62 intended to be coated.

Действительно, цель состоит в том, чтобы напечатать в структуре истираемого материала конкретные узоры, имеющие размеры пор, позволяющие пропускать или рассеивать аэродинамические флуктуации (или их модификацию) и/или акустические волны. Эти узоры могут состоять из дырочек или канавок размером менее 1,5 мм, что также позволяет улучшить аэродинамические границы. Но, предпочтительно, чтобы эти узоры состояли из каналов или микроканалов, образуя упорядоченную совокупность, как показано в различных конфигурациях на Фиг. 6A, 6B, 6C и 6D.Indeed, the goal is to print in the structure of the abradable material specific patterns having pore sizes that allow transmission or dispersion of aerodynamic fluctuations (or a modification thereof) and/or acoustic waves. These patterns may consist of holes or grooves less than 1.5 mm in size, which also allows for improved aerodynamic margins. But, preferably, these patterns are composed of channels or microchannels, forming an ordered array, as shown in various configurations in FIG. 6A, 6B, 6C and 6D.

На Фиг. 6А трехмерный каркас из нитей 100, 200 состоит из наложенных слоев, в которых нити данного слоя ориентированы попеременно углом 0 или 90° без смещения при наложении нитей, имеющих одинаковое направление.On FIG. 6A, the three-dimensional framework of strands 100, 200 consists of superimposed layers in which the strands of a given layer are oriented alternately at 0° or 90° without displacement when the strands having the same direction are superimposed.

На Фиг. 6B трехмерный каркас из нитей 100, 200 состоит из наложенных слоев, в которых нити данного слоя ориентированы попеременно углом 0 или 90° и имеют смещение при наложении нитей, имеющих одинаковое направление.On FIG. 6B, the three-dimensional framework of strands 100, 200 consists of superimposed layers in which the strands of a given layer are oriented alternately at 0 or 90° and are offset when the strands having the same direction are superimposed.

На Фиг. 6C трехмерный каркас из нитей 100, 200, 300, 400, 500, 600 состоит из наложенных слоев, имеющих направления ориентации нитей Di, смещенных на один и тот же угол отклонения, обычно на 30°, на каждом слое i (i между 1 и 6).On FIG. 6C, a three-dimensional scaffold of 100, 200, 300, 400, 500, 600 threads consists of superimposed layers having thread orientation directions Di offset by the same deflection angle, typically 30°, on each layer i (i between 1 and 6).

И на Фиг. 6D трехмерный каркас из нитей 100, 200 состоит из наложенных слоев, где в каждом из слоев присутствуют нити как с ориентацией 0°, так и с ориентацией 90°, с тем чтобы образовать вертикальные дырочки 700 с квадратными поперечными сечениями между нитями.And in Fig. The 6D three-dimensional framework of filaments 100, 200 is composed of superimposed layers, where each of the layers contains both 0° and 90° filaments to form vertical holes 700 with square cross-sections between the filaments.

Печать на участке корпуса этими различными конфигурациями совокупностей показала возможность нитевидного осаждения указанным выше способом аддитивного производства. Были также проведены испытания механических свойств при сжатии и изгибе, а также образцов, предназначенных для испытания на соударение с малой энергией или для характеристики акустического импеданса при перпендикулярном падении волны. В частности, было замечено, что акустическая энергия передается через каркас и что часть этой акустической энергии была поглощена путем изменения аэроакустических источников или поглощения распространяющихся звуковых волн.Printing on a portion of the body with these various configurations of assemblies has shown the possibility of filiform deposition by the above mentioned additive manufacturing method. Tests were also carried out on mechanical properties in compression and bending, as well as specimens intended for low-energy impact testing or for acoustic impedance characterization under perpendicular wave incidence. In particular, it has been observed that acoustic energy is transmitted through the framework and that some of this acoustic energy has been absorbed by altering aeroacoustic sources or by absorbing propagating sound waves.

На Фиг. 7 показаны различные этапы способа аддитивного производства для нанесения покрытия на корпус вентилятора для прямоугольной сетчатой структуры, подобной той, которая показана на Фиг. 6A, полученной с помощью устройства, показанного на Фиг. 3, причем корпус 20А вентилятора, будучи расположен на удерживающей его опоре 40, может двигаться при повороте.On FIG. 7 shows various steps in an additive manufacturing process for coating a fan housing for a rectangular mesh structure like that shown in FIG. 6A obtained with the device shown in FIG. 3, and the fan case 20A, being located on the support 40 holding it, can move when rotated.

На первом этапе 1000 система 46 нитевидного осаждения устанавливается посредством ряда вертикальных и перемещений по оси над зоной осаждения материала, на уровне оси 42 корпуса вентилятора и на заданном расстоянии относительно внутренней поверхности корпуса вентилятора, а опора с несколькими соплами ориентирована параллельно оси 42 (называемой положение 0°). На следующем этапе 1002 корпус вентилятора поворачивается, вызывая тем самым осаждение материала в плоскостях, перпендикулярных оси 42, на 360° по своей окружности, с таким количеством нитей материала, что и количество сопел, причем управление вертикальным положением каждого сопла происходит отдельно. На этапе 1004, когда корпус возвращается в исходное положение, вращение корпуса вентилятора заканчивается, и опорная часть сопел 56 затем поворачивается на 90°, что соответствует направлению ориентации нитей второго слоя покрытия. На этапе 1006 первый ряд нитей материала осаждается на первом секторе корпуса посредством осевого смещения системы 46 нитевидного осаждения, чтобы выполнить осаждение под углом 90° относительно нитей материала, ранее осажденных по окружности вокруг оси 42. На следующем этапе 1008 корпус вентилятора выполняет поворот на соответствующий заданный угол отклонения, равный первому уже покрытому сектору, затем выполняется возврат к этапу 1006 для выполнения осаждений на следующие секторы до тех пор, пока не будет покрыто 360° окружной поверхности корпуса (проверка, этап 1010). Затем этапы 1000-1008 повторяют до тех пор, пока не будет получена требуемая толщина материала (окончательная проверка, этап 1012).In a first step 1000, the filiform deposition system 46 is positioned through a series of vertical and axial movements above the material deposition zone, at the level of the fan housing axis 42 and at a predetermined distance relative to the inside surface of the fan housing, and the multi-nozzle support is oriented parallel to the axis 42 (referred to as position 0 °). In the next step 1002, the fan housing is rotated, thereby causing material to be deposited in planes perpendicular to the axis 42, 360° around its circumference, with as many threads of material as there are nozzles, the vertical position of each nozzle being controlled separately. In step 1004, when the housing returns to its original position, rotation of the fan housing ends and the nozzle base 56 then rotates 90°, which corresponds to the direction of orientation of the threads of the second coating layer. In step 1006, the first row of filaments of material is deposited on the first housing sector by axially displacing the filament deposition system 46 to effect deposition at a 90° angle with respect to the filaments of material previously deposited circumferentially about axis 42. In the next step 1008, the fan housing rotates to the appropriate predetermined a deflection angle equal to the first sector already covered, then return to step 1006 to deposit further sectors until 360° of the body circumferential surface is covered (check, step 1010). Steps 1000-1008 are then repeated until the desired material thickness is obtained (final check, step 1012).

Следует отметить, что, если в вышеприведенном описании осаждение по окружности осуществляется благодаря вращению корпуса, следует понимать, что это осаждение также может быть осуществлено путем вращения системы нитевидного осаждения. Точно так же, если секторальное осаждение осуществляется благодаря осевому смещению системы нитевидного осаждения, следует понимать, что это осаждение также может быть осуществлено посредством осевого смещения корпуса. Что действительно важно, так это то, что между корпусом и системой нитевидного осаждения имеется относительное смещение.It should be noted that if, in the above description, circumferential deposition is carried out by rotation of the housing, it should be understood that this deposition can also be carried out by rotation of the filiform deposition system. Similarly, if sectoral deposition is effected by axial displacement of the filiform deposition system, it should be understood that this deposition can also be effected by axial displacement of the body. What is really important is that there is a relative offset between the housing and the filiform deposition system.

Также следует отметить, что, если способ был описан в отношении опоры с несколькими соплами, очевидно, что он также применим к конфигурации с одним соплом, показанной на Фиг. 2, при условии, что после каждого поворота на 360°, осевое смещение системы нитевидного осаждения на заданный шаг (необязательный этап 1016) предусматривается таким, чтобы покрыть всю ширину корпуса, шаг за шагом, как только все повороты на 360° завершаются.It should also be noted that if the method has been described in relation to a multi-nozzle support, it is obvious that it is also applicable to the single nozzle configuration shown in FIG. 2, provided that after each 360° rotation, the axial displacement of the filiform deposition system by a predetermined pitch (optional step 1016) is provided to cover the entire width of the body, step by step, once all 360° rotations have been completed.

В конфигурации изготовления покрытия, имеющего наклонную сетчатую структуру с регулярными угловыми отклонениями (каждые 30°), такого, как на Фиг. 6C, этап 1004 вращения больше не составляет 90°, а составляет только 30°, чтобы выполнить на следующем этапе 1006 осаждение слоя 200 при 30° и никогда при 90°. И как только этот второй слой 200 осажден, после испытания на этапе 1014 выполняется дополнительный поворот на 30° или 60° для осаждения третьего слоя 300 вместо возврата в исходное положение при 0°, которое выполняется в этой конфигурации только после нанесения слоя 600, соответствующего последнему направлению ориентации нитей.In a configuration for producing a coating having an oblique mesh structure with regular angular deviations (every 30°), such as in FIG. 6C, the rotation step 1004 is no longer 90° but only 30° in order to deposit the layer 200 at 30° and never at 90° in the next step 1006. And once this second layer 200 is deposited, after the test in step 1014, an additional rotation of 30° or 60° is performed to deposit the third layer 300 instead of returning to its original position at 0°, which is performed in this configuration only after applying the layer 600 corresponding to the last direction of thread orientation.

Следует отметить, что дополнительный слой может быть добавлен до подготовки этого трехмерного каркаса. Действительно, корпус вентилятора представляет собой корпус из трехмерного тканого композита, трехмерная геометрия которого обычно имеет отклонения (дефекты при формировании) относительно рассчитанной идеальной поверхности, в частности, из-за тенденции к образованию лепестков, связанных с используемым способом плетения (обычно типа POLYFLEX). Однако устранение этих недостатков в настоящее время связано со сложными и дорогостоящими операциями. Таким образом, с помощью устройства можно осаждать материала для компенсации зазоров (смолу или другой материал), чтобы получить известную геометрию. Преимущество этого предварительного этапа состоит в том, чтобы вернуться к управляемой, точно определенной поверхности осаждения, удовлетворяющей ограничениям формы, чтобы обеспечить хороший аэродинамический зазор в области двигателя.It should be noted that an additional layer may be added prior to the preparation of this three-dimensional framework. Indeed, the fan housing is a housing made of a 3D woven composite, the 3D geometry of which usually exhibits deviations (defects in formation) from the calculated ideal surface, in particular due to the tendency to form petals associated with the weaving method used (usually of the POLYFLEX type). However, the elimination of these shortcomings is currently associated with complex and expensive operations. In this way, the gap compensation material (resin or other material) can be deposited with the device to obtain a known geometry. The advantage of this preliminary step is to return to a controlled, well-defined settling surface that satisfies the constraints of the shape in order to provide a good aerodynamic clearance in the engine area.

Следует также отметить, что дополнительные слои могут быть добавлены локально, чтобы обеспечить осевую симметрию истираемой поверхности. Действительно, корпусы вентиляторов часто имеют неосесимметричную геометрию.It should also be noted that additional layers may be added locally to provide axial symmetry to the abraded surface. Indeed, fan cases often have non-axisymmetric geometry.

Истираемый материал, экструдированный калиброванной насадкой(ами), преимущественно представляет собой термореактивный материал с высокой вязкостью, не содержащий растворителя, испарение которого вызывает, как известно, сильную усадку. Этот материал предпочтительно является материалом с медленной кинетикой полимеризации со стабильным нитевидным потоком, появляющимся в форме тиксотропной смеси, которая, следовательно, имеет преимущество гораздо меньшей усадку между печатью на подложке (сразу после экструзии материала) и конечной структурой (после нагревания и завершения полимеризации).The abradable material extruded by the calibrated nozzle(s) is advantageously a high viscosity thermoset material free of solvent, the evaporation of which is known to cause severe shrinkage. This material is preferably a material with slow polymerization kinetics with a stable filamentous flow appearing in the form of a thixotropic mixture, which therefore has the advantage of much less shrinkage between the printing on the substrate (immediately after extrusion of the material) and the final structure (after heating and completion of polymerization).

Одним из примеров истираемого материала, используемого в контексте способа изобретения, является материал, представленный в виде пасты и состоящий из трех компонентов, а именно полимерной основы, например, эпоксидной смолы (в виде синей моделирующей пасты), a сшивающее средство или ускоритель (в виде белой моделирующей пасты) и полупрозрачный вазелин (например, вазелин™). Компоненты ускоритель/основа распределяются в соответствии с массовым отношением основы к ускорителю, составляющим от 1: 1 до 2: 1, а вазелин присутствует в количестве от 5 до 15% по массе от общей массы материала. Основа также может включать в себя полые стеклянные микросферы заданного диаметра для обеспечения требуемой пористости, в то же время позволяя улучшить механические характеристики печатного каркаса. Преимущество введения вазелина заключается в снижении вязкости смолы, а также в кинетике реакции истираемого материала, что делает ее вязкость более стабильной во время печати и, таким образом, облегчает течение материала. (Вязкость напрямую связана с необходимым давлением экструзии, чтобы обеспечить отвечающую требованиям скорость экструзии для сохранения качества печати).One example of an abradable material used in the context of the method of the invention is a material presented in the form of a paste and consisting of three components, namely a polymer base, for example, epoxy resin (in the form of a blue modeling paste), a crosslinker or accelerator (in the form white modeling paste) and translucent petroleum jelly (such as Vaseline™). The accelerator/base components are distributed in accordance with the mass ratio of the base to the accelerator, which is from 1: 1 to 2: 1, and the petrolatum is present in an amount of from 5 to 15% by weight of the total mass of the material. The substrate may also include hollow glass microspheres of a predetermined diameter to provide the desired porosity, while at the same time improving the mechanical performance of the printed substrate. The advantage of introducing Vaseline is to reduce the viscosity of the resin as well as the reaction kinetics of the abradable material, which makes its viscosity more stable during printing and thus facilitates the flow of the material. (Viscosity is directly related to the required extrusion pressure to provide the correct extrusion speed to maintain print quality.)

Например, соотношение типа 2: 1 дает истираемый материал, содержащий 0,7 г ускорителя и 1,4 г основы, к которому целесообразно добавить 0,2 г вазелина.For example, a ratio of type 2:1 gives an abradable material containing 0.7 g of accelerator and 1.4 g of base, to which it is advisable to add 0.2 g of vaseline.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает быструю и стабильную печать, позволяющую эффективно воспроизводить акустические структуры с регулируемыми высокими эксплуатационными характеристиками (шероховатость, внешний вид, степень раскрытия), имеющие небольшой размер нити (<250 мкм в диаметре) и малый вес (улучшенную степень пористости> 70%) особенно выгодно, учитывая сильные напряжения, возникающие в авиации.Thus, the present invention provides fast and stable printing that can efficiently reproduce acoustic structures with controlled high performance (roughness, appearance, degree of opening), having a small filament size (<250 µm in diameter) and light weight (improved porosity> 70%) is particularly advantageous given the high stresses that occur in aviation.

Claims

1. A method of depositing a coating in situ by means of additive manufacturing on a turbomachine body, which consists in depositing a strand of abradable material on the inner surface of the turbomachine body along a deposition path to create a three-dimensional skeleton of threads forming an ordered set of channels between them, the method including:

positioning the filiform material deposition system along the longitudinal axis of said body at a location and at a distance relative to said inner surface of the body,

deposition of the first layer of the specified coating 360° around the circumference of the body by relative displacement along the circumference between the body and the deposition system of the filamentous material,

rotating the filiform material deposition system by a first angle and positioning the filiform material deposition system along said body longitudinal axis at a location and at a distance relative to the first coating layer,

deposition on the sector of the specified body by relative axial displacement between the body and the deposition system of the filamentous material of the second layer of the specified coating on the first layer of the coating,

the implementation of a relative displacement along the circumference between the body and the deposition system of the filamentous material by a deflection angle corresponding to the first sector already covered during the deposition of the second coating layer,

and repeating the step of depositing on the specified sector of the hull and the step of relative displacement around the circumference by the angle of deflection for the following sectors until 360° of the circumference of the specified hull is covered, and

after turning the filiform material deposition system to the second angle, repeating all previous steps for the next layers until the coating thickness is obtained.

2. The method according to claim 1, wherein prior to deposition of the first coating layer, a layer of gap compensation material is deposited on the turbomachine body to obtain a deposition surface having a geometry providing an aerodynamic gap in the engine region.

3. The method according to claim 1, wherein the step of rotating the filiform deposition system is performed twice by successive rotations of 90°, the first angle being 90°.

4. The method according to claim 1, wherein the step of rotating the filamentous deposition system is performed as many times as there are different orientation directions of the filaments.

5. The method according to claim 4, wherein the step of rotating the filiform deposition system is performed six times by successive rotations of 30°, the first angle being 30°.

6. The method of claim 1 wherein additional coating layers are added in situ to account for the non-axisymmetric geometry of the turbomachine body.

7. The method of claim. 1, wherein the deposition of the filamentous material is carried out by a plurality of ejection nozzles, in which the vertical position of each of the ejection nozzles is independently controlled.

8. The method of claim 1, wherein the turbomachine housing is a woven composite fan housing.

9. A filamentous material deposition system for carrying out the in situ coating deposition method according to claim 1, comprising:

a conical extrusion screw having two inlets for the simultaneous introduction of at least two components,

a nozzle for ejection of abradable material, taking into account the verified shape and dimensions, onto the substrate to form a three-dimensional frame,

a heating lamp installed in the immediate vicinity of the nozzle,

wherein the filiform material deposition system follows the deposition path under the control of the control unit to which it is connected.

10. Abradable coating of the walls of a turbomachine, obtained by the method of deposition of a coating in place by additive manufacturing according to claim 1.