WO2023099832A1 - Procede de fabrication d'une aube, notamment une aube composite - Google Patents

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WO2023099832A1
WO2023099832A1 PCT/FR2022/052158 FR2022052158W WO2023099832A1 WO 2023099832 A1 WO2023099832 A1 WO 2023099832A1 FR 2022052158 W FR2022052158 W FR 2022052158W WO 2023099832 A1 WO2023099832 A1 WO 2023099832A1
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blade
preform
spar
polymerization
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PCT/FR2022/052158
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Mattéo MINERVINO
Nicolas DROZ
Thierry Claude Henri GODON
Hervé Grelin
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Safran Aircraft Engines
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    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29C70/28Shaping operations therefor
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    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603Composites; e.g. fibre-reinforced

Definitions

  • the disclosed invention relates to the manufacture of a blade, in particular a composite blade, such as a blade for a turbomachine, in particular a turbojet.
  • Composite materials are increasingly used in aeronautical engines in order to reduce the mass of the structures, while ensuring good mechanical behavior.
  • the disclosed invention aims to remedy, in whole or in part, this drawback.
  • a blade in particular a composite blade, comprising at least:
  • a preparation step during which a preform of a spar comprising at least one core, in particular a preform of a fiber spar, is placed in a first mold;
  • a first injection step during which a first resin, in particular a first thermosetting resin, is injected into the preform of the spar;
  • a positioning step during which a preform of a body of the blade, in particular a preform of a body of the blade comprising fibers, is positioned around the core of the preform of the spar;
  • a second injection step during which a second resin, in particular a second thermosetting resin, is injected into the preform of the blade body
  • the preform of the spar can be manipulated, in particular to be positioned in the preform of the body of the blade.
  • the partial vitrification of the first resin imparts sufficient stiffness to the spar so that it does not deform beyond an inadmissible level during demolding and introduction into the preform of the body of the blade and low tackiness to prevent the spar from sticking to the mold and/or sticking to any surface it comes into contact with.
  • the vitrification of the first resin being partial, during the complete polymerization, the first resin and the second resin can bind and thus form an interface having better mechanical properties than when the first resin is completely polymerized before the injection of the second resin.
  • first resin and the second resin is carried out respectively in a first and a second mold.
  • the injection is carried out by a closed mold resin injection process, also designated by the acronym LCM for "Liquid Composite Molding” in English, for example by transfer molding resin, also designated by the acronym RTM for "Resin Transfer Molding” in English, by vacuum resin transfer molding, also designated by the acronym VA-RTM for "Vacuum Assisted Resin Transfer Molding” in English, or by compression molding, also designated by the acronym C-RTM for “Compressive Resin Transfer Molding” in English.
  • the blade body preform comprising fibers may comprise a first part made of fibers and a second part free of fibers.
  • the second fiber-free part can be made of foam, and/or
  • the fiber spar preform can be made by 3D weaving, and/or
  • the blade body preform comprising fibers can be made at least partially by 3D weaving.
  • the first resin and/or the second resin is a polyaddition thermosetting resin.
  • the first resin and/or the second resin is a thermosetting resin by polycondensation.
  • the step of partial polymerization of the first resin is carried out by polyaddition. This thus makes it possible to avoid the generation of volatile compounds, in particular water, which are difficult to evacuate. Such volatile compounds would be likely to create a porous part with mechanical characteristics lower than expected.
  • the first resin and the second resin can be epoxy resins
  • the first resin and the second resin can be the same; and or
  • the partial polymerization of the first resin can be carried out until a degree of crosslinking greater than or equal to 0.5, preferably greater than or equal to 0.6, even more preferably greater than or equal to 0.7 is obtained ; and or
  • the partial polymerization temperature of the first resin can be lower than the nominal polymerization temperature of the first resin.
  • the partial polymerization temperature of the first resin being lower than the nominal polymerization temperature of the first resin, it is possible to reduce the polymerization rate of the first resin and thus to control more precisely the progress of polymerization (gelation and vitrification).
  • the partial polymerization temperature of the first resin can be lower by 20° C. (degrees Celcius) relative to the nominal polymerization temperature of the first resin.
  • the nominal polymerization temperature of the second resin may be greater than or equal to the nominal polymerization temperature of the first resin.
  • the difference between the nominal polymerization temperature of the second resin and the nominal polymerization temperature of the first resin can be less than or equal to 20°C.
  • FIG. 1 is a flowchart representing the steps of a method of manufacturing a blade, in particular a composite blade, according to the invention.
  • Figure 2 is a sectional view of a blade, in particular a composite blade.
  • FIG 1 is a flowchart representing the steps of a method 100 for manufacturing a blade 10, in particular a composite blade 10.
  • the blade 10 can be a fan blade with variable timing.
  • the blade 10 comprises a spar 12 and a blade body 11.
  • the spar 12 comprises a root 14 and a core 16.
  • the blade body 11 comprises a first part 20 and a second part 18.
  • the foot 14 is also called “tulip foot” and keeps the blade 10 while allowing the rotation of the blade 10 around its axis.
  • a preform of the spar 12 of the blade 10 is made of 3D woven.
  • the spar 12 can also be made of laminate, by stacking unidirectional dry fabrics, by stacking braids and/or laminated or rolled 2D fabrics, made by manual or automatic placement, also designated by the acronym AFP for "Automatic Fiber Placement " in English.
  • the fibers of the preform of the spar 12 can be carbon fibers, glass fibers, Kevlar fibers and/or polyester fibers.
  • the preform of the first part 20 of the body 11 of the blade 10 is made of woven 3D.
  • the first part 20 of the body 11 of the blade 10 can also be made of laminate, by stacking unidirectional dry fabrics, by stacking braids and/or laminated or rolled 2D fabrics, produced by manual or automatic placement, also designated by the acronym AFP for “Automatic Fiber Placement” in English.
  • the fibers of the preform of the first part 20 of the body 11 of the blade 10 can be carbon fibers, glass fibers, Kevlar fibers and/or fibers of polyester.
  • the preform of the second part 18 of the body 11 of the blade 10 can be made of foam.
  • the second part 18 of the body 11 of the blade 10 can be made of an open cell foam.
  • the first part 20 of the body 11 of the blade 10 is arranged around the second part 18 of the body 11 of the blade 10.
  • the second part 18 of the body 11 of the blade 10 may comprise a housing intended to receive the spar 12.
  • the method 100 for manufacturing the blade 10, in particular the composite blade 10, will be described in relation to FIG. 1.
  • the process 100 for manufacturing the blade 10 comprises at least one preparation step 102 during which the preform of the spar 12 is placed in a first mold.
  • the preform of the spar 12 can be made by 3D weaving carbon fibers.
  • the process 100 for manufacturing the blade 10 also includes a first injection step 104, during which a first resin, in particular a first thermosetting resin, is injected into the preform of the spar 12.
  • a first resin in particular a first thermosetting resin
  • the first resin may be, also by way of non-limiting examples, an epoxy resin, for example the resin marketed by Solvay under the name PR 520 RTM, a polyimide resin, such as polybismaleimides, and/or a phthalonitrile resin.
  • the first resin polymerizes by polyaddition.
  • the first resin can be preheated, for example to 160°C. Such a temperature corresponds to the partial polymerization temperature and is approximately 20° C. lower than the nominal polymerization temperature of the first resin.
  • the nominal polymerization temperature is of the order of 180° C., for example 180° C. +/- 5° C.
  • the partial polymerization is carried out at a lower temperature so that the reaction is slower and it is possible to interrupt it appropriately.
  • the process 100 for manufacturing the blade 10 also includes a partial polymerization step 106 during which polymerization of the first resin present in the preform of the spar 12 is carried out until partial vitrification of the first resin .
  • the step 106 of partial polymerization of the first resin can be carried out at a temperature of 160° C., in particular for a period of one hour.
  • an advantageous result is such that after one hour at 160° C., the first resin has reached a degree of crosslinking of 80%.
  • the preform of the spar 12 with the first resin is removed from the first mold.
  • the method 100 for manufacturing the blade 10 also includes a positioning step 108 during which a preform of the body 11 of the blade 10 is positioned around the core 16 of the preform of the spar 12.
  • the preform of the spar 12 comprising the first partially polymerized resin is inserted into the housing for receiving the spar 12 of the second part 18 of the preform of the body 11 of the blade 10.
  • the positioning can be carried out in a second mould.
  • the assembly formed by the preform of the spar 12 and the preform of the body 11 of the blade 10 is placed in the second mold.
  • the method 100 for manufacturing the blade 10 also includes a second injection step 110 during which a second resin, in particular a first thermosetting resin, is injected into the preform of the body 11 of the blade 10.
  • a second resin in particular a first thermosetting resin
  • the second resin may be, also by way of non-limiting examples, an epoxy resin, for example the resin marketed by Solvay under the name PR 520 RTM, a polyimide resin, such as polybismaleimides, and/or a phthalonitrile resin.
  • the second resin polymerizes by polyaddition.
  • the second resin can be preheated, for example to 160° C., before it is injected into the second mold.
  • the process 100 for manufacturing the blade 10 also includes a complete polymerization step 112 during which a final polymerization of the first resin and of the second resin is carried out, in particular at a temperature of 180° C., in particular for a period of at least two hours.
  • the determination of the temperature and time conditions for the stage of partial polymerization of the first resin can advantageously be determined by differential scanning calorimetry, also designated by the acronym DSC for “Differential Scanning Calorimetry” in English. It is thus possible to determine the conversion rate, also called crosslinking rate or degree of polymerization, as a function of the temperature for a given resin.

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Abstract

Procédé (100) de fabrication d'une aube comprenant la préparation (102) d'une préforme de longeron disposée dans un premier moule, la préforme de longeron comportant une âme et un pied; une première étape d'injection (104) d'une première résine thermodurcissable dans la préforme de longeron; la polymérisation partielle (106) de la première résine dans la préforme de longeron jusqu'à vitrification partielle de la première résine thermodurcissable; le positionnement (108) d'une préforme de corps autour de l'âme de la préforme de longeron; l'injection (110) d'une deuxième résine dans la préforme de corps d'aube; et la polymérisation complète (112) de la première et de la deuxième résine.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE AUBE, NOTAMMENT UNE AUBE COMPOSITE
Domaine technique
[0001] L'invention exposée concerne la fabrication d'une aube, notamment une aube composite, telle qu'une aube pour une turbomachine, en particulier un turboréacteur.
Technique antérieure
[0002] Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans les moteurs aéronautiques afin de réduire la masse des structures, tout en assurant un bon comportement mécanique.
[0003] Afin d'améliorer les performances du moteur, notamment les exigences aéronautiques de poussée et de performance, les pièces en matériau composite présentent des géométries toujours plus complexes.
[0004] Il est connu, de la demande de brevet FR2985940, un procédé de fabrication d'une pale en matériau composite. Ce procédé comprend une insertion d'un longeron avec une première résine polymérisée dans une préforme de pale et une injection d'une deuxième résine dans la préforme de pale.
[0005] Toutefois, la tenue mécanique à l'interface entre le longeron et la préforme de pale peut ne pas être satisfaisante.
Exposé de l'invention
[0006] L'invention exposée vise à remédier, en tout ou partie, à cet inconvénient.
[0007] A cet effet, elle concerne un procédé de fabrication d'une aube, notamment une aube composite, comprenant au moins :
- une étape de préparation, au cours de laquelle une préforme d'un longeron comportant au moins une âme, en particulier une préforme d'un longeron en fibres, est disposée dans un premier moule ; - une étape de première injection, au cours de laquelle une première résine, notamment une première résine thermodurcissable, est injectée dans la préforme du longeron ;
- une étape de polymérisation partielle, au cours de laquelle une polymérisation de la première résine dans la préforme du longeron est réalisée jusqu'à une vitrification partielle de la première résine ;
- une étape de positionnement, au cours de laquelle une préforme d'un corps de l'aube, notamment une préforme d'un corps de l'aube comprenant des fibres, est positionnée autour de l'âme de la préforme du longeron ;
- une étape de deuxième injection, au cours de laquelle une deuxième résine, notamment une deuxième thermodurcissable, est injectée dans la préforme du corps de l'aube ; et
- une étape de polymérisation complète au cours de laquelle une polymérisation finale de la première résine et la deuxième résine est réalisée.
[0008] Grâce à la polymérisation partielle de la première résine dans la préforme du longeron jusqu'à une vitrification partielle de la première résine, la préforme du longeron peut être manipulée, notamment pour être positionnée dans la préforme du corps de l'aube.
[0009] Ainsi, la vitrification partielle de la première résine confère une raideur suffisante au longeron pour qu'il ne se déforme pas au-delà d'un niveau inadmissible lors du démoulage et de l'introduction dans la préforme du corps de l'aube et une pégosité faible pour éviter que le longeron reste collé au moule et/ou colle sur toute surface avec laquelle il serait mis en contact.
[0010] De plus, la vitrification de la première résine étant partielle, lors de la polymérisation complète, la première résine et la deuxième résine peuvent se lier et former ainsi une interface présentant de meilleures propriétés mécaniques que lorsque la première résine est complètement polymérisée avant l'injection de la deuxième résine.
[0011] On peut ainsi éviter des étapes supplémentaires d'ajout d'un adhésif, d'une pâte de collage et/ou d'un primaire d'accrochage sur le longeron dont la résine a été complètement polymérisée. On réduit ainsi les étapes de fabrication et les coûts liés au matériau de collage qui sont non négligeables. On réduit également le risque d'un collage non conforme entre le longeron et le corps de l'aube qui peut aller jusqu'à la mise au rebut de la pièce pour non- conformité avec le cahier des charges.
[0012] On comprend que l'injection de la première résine et de la deuxième résine est réalisée respectivement dans un premier et un deuxième moule.
[0013] A titre d'exemples non limitatifs, l'injection est réalisée par un procédé d'injection de résine en moule fermé, également désigné par l'acronyme LCM pour « Liquid Composite Molding » en anglais, par exemple par moulage par transfert de résine, également désigné par l'acronyme RTM pour « Resin Transfert Molding » en anglais, par moulage par transfert de résine sous vide, également désigné par l'acronyme VA-RTM pour « Vacuum Assisted Resin Transfert Molding » en anglais, ou par moulage par compression, également désigné par l'acronyme C-RTM pour « Compressive Resin Transfert Molding » en anglais.
[0014] Selon un exemple de réalisation, la préforme du corps de l'aube comprenant des fibres peut comprendre une première partie faite de fibres et une deuxième partie exempte de fibres.
[0015] A titre d'exemple non limitatif :
- la deuxième partie exempte de fibres peut être réalisée en mousse, et/ou
- la préforme de longeron en fibres peut être réalisée par tissé 3D, et/ou
- la préforme du corps de l'aube comprenant des fibres peut être réalisée au moins partiellement par tissé 3D.
[0016] Dans certains modes de réalisation, la première résine et/ou la deuxième résine est une résine thermodurcissable par polyaddition.
[0017] Alternativement, il est envisageable que, dans certains modes de réalisation, la première résine et/ou la deuxième résine est une résine thermodurcissable par polycondensation. Toutefois, de façon préférentielle, l'étape de polymérisation partielle de la première résine est réalisée par polyaddition. Ceci permet ainsi d'éviter une génération de composés volatils, notamment de l'eau, difficilement évacuables. De tels composés volatils seraient susceptibles de créer une pièce poreuse disposant de caractéristiques mécaniques inférieures aux attentes.
[0018] Selon diverses caractéristiques de l'invention : - la première résine et la deuxième résine peuvent être des résines époxydes ; et/ou
- la première résine et la deuxième résine peuvent être les mêmes ; et/ou
- la polymérisation partielle de la première résine peut être réalisée jusqu'à obtention d'un taux de réticulation supérieur ou égal à 0,5, de préférence supérieur ou égal à 0,6, encore plus de préférence supérieur ou égal à 0,7 ; et/ou
- la température de polymérisation partielle de la première résine peut être inférieure à la température nominale de polymérisation de la première résine.
[0019] La température de polymérisation partielle de la première résine étant inférieure à la température nominale de polymérisation de la première résine, il est possible de réduire la vitesse de polymérisation de la première résine et ainsi de contrôler de manière plus précise l'avancement de la polymérisation (gélification et vitrification).
[0020] A titre d'exemple non limitatif, la température de polymérisation partielle de la première résine peut être inférieure de 20°C (degré Celcius) par rapport à la température nominale de polymérisation de la première résine.
[0021] Dans certains modes de réalisation, la température nominale de polymérisation de la deuxième résine peut être supérieure ou égale à la température nominale de polymérisation de la première résine. En particulier, la différence entre la température nominale de polymérisation de la deuxième résine et la température nominale de polymérisation de la première résine peut être inférieure ou égale à 20°C.
[0022] On peut ainsi réduire, voire éviter, la potentielle dévitrification de la première résine pendant l'étape de polymérisation complète de la première résine et de la deuxième résine.
Brève description des dessins
[0023] D’autres caractéristiques et avantages de l’objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d’exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées. [0024] [Fig. 1] La figure 1 est un ordinogramme représentant les étapes d'un procédé de fabrication d'une aube, notamment une aube composite, selon l'invention ; et
[0025] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en coupe d'une aube, notamment une aube composite.
Description détaillée
[0026] La figure 1 est un ordinogramme représentant les étapes d'un procédé 100 de fabrication d'une aube 10, notamment une aube composite 10. Selon un exemple présenté à la figure 2, l'aube 10 peut être une aube fan à calage variable.
[0027] L'aube 10 comprend un longeron 12 et un corps d'aube 11. Le longeron 12 comprend un pied 14 et une âme 16. Le corps d'aube 11 comprend une première partie 20 et une deuxième partie 18.
[0028] Dans le mode de réalisation de la figure 2, le pied 14 est également appelé « pied tulipe » et permet de maintenir l'aube 10 tout en permettant la rotation de l'aube 10 autour de son axe.
[0029] Dans un mode particulier de réalisation, une préforme du longeron 12 de l'aube 10 est réalisée en tissé 3D. Le longeron 12 peut être également réalisé en stratifié, par empilement de tissus secs unidirectionnels, par empilement de tresses et/ou de tissus 2D stratifiés ou enroulés, réalisés en placement manuel ou automatique, également désigné par l'acronyme AFP pour « Automatic Fiber Placement » en anglais.
[0030] A titre d'exemples non limitatifs, les fibres de la préforme du longeron 12 peuvent être des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres de kevlar et/ou des fibres de polyester.
[0031] Dans le mode de réalisation de la figure 2, la préforme de la première partie 20 du corps 11 de l'aube 10 est réalisée en tissé 3D. La première partie 20 du corps 11 de l'aube 10 peut être également réalisé en stratifié, par empilement de tissus secs unidirectionnels, par empilement de tresses et/ou de tissus 2D stratifiés ou enroulés, réalisés en placement manuel ou automatique, également désigné par l'acronyme AFP pour « Automatic Fiber Placement » en anglais. [0032] A titre d'exemples non limitatifs, les fibres de la préforme de la première partie 20 du corps 11 de l'aube 10 peuvent être des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres de kevlar et/ou des fibres de polyester.
[0033] Dans un mode particulier de réalisation de la figure 2, la préforme de la deuxième partie 18 du corps 11 de l'aube 10 peut être réalisée en mousse.
[0034] A titre d'exemple non limitatif, la deuxième partie 18 du corps 11 de l'aube 10 peut être réalisée dans une mousse à cellules ouvertes.
[0035] Selon le mode particulier de réalisation de la figure 2, la première partie 20 du corps 11 de l'aube 10 est disposée autour de la deuxième partie 18 du corps 11 de l'aube 10. Par ailleurs, la deuxième partie 18 du corps 11 de l'aube 10 peut comprendre un logement destiné à recevoir le longeron 12.
[0036] A titre d'exemple non limitatif, le procédé 100 de fabrication de l'aube 10, notamment de l'aube composite 10, va être décrit en relation avec la figure 1.
[0037] Le procédé 100 de fabrication de l'aube 10 comprend au moins une étape de préparation 102 au cours de laquelle la préforme du longeron 12 est disposée dans un premier moule. Selon une variante, la préforme du longeron 12 peut être réalisée par tissé 3D de fibres de carbone.
[0038] Le procédé 100 de fabrication de l'aube 10 comprend également une étape de première injection 104, au cours de laquelle une première résine, en particulier une première résine thermodurcissable, est injectée dans la préforme du longeron 12.
[0039] La première résine peut être, à titre également d'exemples non limitatifs, une résine époxyde, par exemple la résine commercialisée par la société Solvay sous la dénomination PR 520 RTM, une résine polyimide, telle que le polybismaléimides, et/ou une résine phthalonitrile. Préférentiellement, la première résine polymérise par polyaddition.
[0040] La première résine peut être préchauffée, par exemple à 160°C. Une telle température correspond à la température de polymérisation partielle et est inférieure d'environ 20°C de la température nominale de polymérisation de la première résine.
[0041] Selon un exemple particulier, la température nominale de polymérisation est de l'ordre de 180°C, par exemple 180°C +/- 5°C. [0042] La polymérisation partielle est faite à une température plus basse pour que la réaction soit moins rapide et qu'il soit possible l'interrompre de façon appropriée.
[0043] Le procédé 100 de fabrication de l'aube 10 comprend également une étape de polymérisation partielle 106 au cours de laquelle une polymérisation de la première résine présente dans la préforme du longeron 12 est réalisée jusqu'à une vitrification partielle de la première résine.
[0044] Par exemple, l'étape de polymérisation partielle 106 de la première résine peut être réalisée à une température de 160°C, notamment pendant une période d'une heure.
[0045] A titre d'exemple, un résultat avantageux est tel qu'après une heure à 160°C, la première résine a atteint un taux de réticulation de 80%.
Par suite, la préforme du longeron 12 avec la première résine est retirée du premier moule.
[0046] Le procédé 100 de fabrication de l'aube 10 comprend également une étape de positionnement 108 au cours de laquelle une préforme du corps 11 de l'aube 10 est positionnée autour de l'âme 16 de la préforme du longeron 12. Avantageusement, la préforme du longeron 12 comprenant la première résine partiellement polymérisée est insérée dans le logement de réception du longeron 12 de la deuxième partie 18 de la préforme du corps 11 de l'aube 10.
[0047] Le positionnement peut être réalisé dans un deuxième moule. Lorsque le positionnement est réalisé hors du deuxième moule, l'ensemble formé par la préforme du longeron 12 et la préforme du corps 11 de l'aube 10 est disposé dans le deuxième moule.
[0048] Le procédé 100 de fabrication de l'aube 10 comprend également une étape de deuxième injection 110 au cours de laquelle une deuxième résine, en particulier une première résine thermodurcissable, est injectée dans la préforme du corps 11 de l'aube 10.
[0049] La deuxième résine peut être, à titre également d'exemples non limitatifs, une résine époxyde, par exemple la résine commercialisée par la société Solvay sous la dénomination PR 520 RTM, une résine polyimide, telle que le polybismaléimides, et/ou une résine phthalonitrile. Préférentiellement, la deuxième résine polymérise par polyaddition.
[0050] La deuxième résine peut être préchauffée, par exemple à 160°C, avant son injection dans le deuxième moule. [0051] Le procédé 100 de fabrication de l'aube 10 comprend également une étape de polymérisation complète 112 au cours de laquelle une polymérisation finale de la première résine et de la deuxième résine est réalisée, en particulier à une température de 180°C, notamment pendant une période d'au moins deux heures.
[0052] La détermination des conditions de température et temps pour l'étape de polymérisation partielle de la première résine peut être avantageusement déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, également désignée par l'acronyme DSC pour « Differential Scanning Calorimetry » en anglais. Il est ainsi possible de déterminer le taux de conversion, également dénommé taux de réticulation ou degré de polymérisation, en fonction de la température pour une résine donnée.
[0053] A cet effet, par calorimétrie différentielle à balayage, différents cycles thermiques compris entre 120°C et 180°C sont testés pour des durées comprises entre 10 minutes et 6 heures. Il est ainsi possible d'obtenir des abaques fournissant une indication d'un avancement de la résine en fonction de son historique thermique. Les lois de polymérisation permettent donc de dériver l'avancement de la résine sous des cycles complexes.
[0054] Il est ainsi possible de déterminer une valeur de réticulation, par exemple 80%, présentant un bon compromis entre un avancement suffisamment faible pour que la résine puisse continuer la réticulation pendant la deuxième cuisson et suffisamment élevé pour que la pièce intermédiaire puisse se manipuler sans la déformer.
[0055] Quoique l'invention exposée ait été décrite en se référant à un exemple de réalisation spécifique, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims

9 REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé (100) de fabrication d'une aube (10), notamment d'une aube composite (10), comprenant au moins :
- une étape de préparation (102), au cours de laquelle une préforme d'un longeron (12) comportant au moins une âme (16), en particulier une préforme d'un longeron (12) en fibres, est disposée dans un premier moule ;
- une étape de première injection (104), au cours de laquelle une première résine, notamment une première résine thermodurcissable, est injectée dans la préforme du longeron (12) ;
- une étape de polymérisation partielle (106), au cours de laquelle une polymérisation de la première résine dans la préforme du longeron (12) est réalisée jusqu'à une vitrification partielle de la première résine ;
- une étape de positionnement (108), au cours de laquelle une préforme d'un corps (11) de l'aube (10), notamment une préforme d'un corps (11) de l'aube (10) comprenant des fibres, est positionnée autour de l'âme (16) de la préforme du longeron (12) ;
- une étape de deuxième injection (110), au cours de laquelle une deuxième résine, notamment une deuxième thermodurcissable, est injectée dans la préforme du corps (11) de l'aube (10) ; et
- une étape de polymérisation complète (112) ; au cours de laquelle une polymérisation finale de la première résine et la deuxième résine est réalisée.
[Revendication 2] Procédé (100) selon la revendication 1, dans lequel la première résine et la deuxième résine sont des résines époxydes.
[Revendication 3] Procédé (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première résine et la deuxième résine sont les mêmes.
[Revendication 4] Procédé (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la polymérisation partielle de la première résine est réalisée jusqu'à obtention d'un taux de réticulation supérieur ou égal à 0,5, de préférence supérieur ou égal à 0,6, notamment supérieur ou égal à 0,7.
[Revendication 5] Procédé (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température de polymérisation partielle de la première résine est inférieure à la température nominale de polymérisation de la première résine.
[Revendication 6] Procédé (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la température nominale de polymérisation de la deuxième résine est supérieure ou égale à la température nominale de polymérisation de la première résine.
[Revendication 7] Procédé (100) selon la revendication 6, dans lequel une différence entre la température nominale de polymérisation de la deuxième résine et la température nominale de polymérisation de la première résine est inférieure ou égale à 20°C.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2985940A1 (fr) 2012-01-25 2013-07-26 Snecma Procede de fabrication d'une pale d'helice en materiau composite
US20160032939A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 General Electric Company Airfoil structures
US9616629B2 (en) * 2010-07-02 2017-04-11 Snecma Blade having an integrated composite spar

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9616629B2 (en) * 2010-07-02 2017-04-11 Snecma Blade having an integrated composite spar
FR2985940A1 (fr) 2012-01-25 2013-07-26 Snecma Procede de fabrication d'une pale d'helice en materiau composite
US20160032939A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 General Electric Company Airfoil structures

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