Brevet FR2486847A1 — publié le 19820122

La présente invention concerne un procédé de fabrica- tion d'un article, d'un élément ou de tout objet pourvu d'un ou de plusieurs passages internes, et l'article obtenu au moyen de ce procédé. C'est ainsi que l'invention vise parti- culièrement, mais non exclusivement la fabrication d'aubes de turbines refroidies de turbomachines à gaz. En raison de la nécessité de prévoir un parcours de re- froidissement de plus en plus-complexe pour les aubes de tur- bines en vue d'améliorer leur refroidissement, il devient de plus en plus difficile de mouler les aubes du fait des pro- blèmes rencontrés pour la fabrication des noyaux appropriés et de leur retrait subséquent. Une solution à ce problème consiste à réaliser l'aube en deux parties et à former partiellement les passages du fluide de refroidissement sur les surfaces de l'une ou des deux parties, soit au cours du moulage de ces parties, soit ensuite, puis de joindre les deux parties l'une à l'autre en alignant et en appliquant avec précision leurs surfaces l'une contre l'autre pour définir les passages complets. Mais on rencontre des problèmes pour l'opération d'usi- nage de précision des deux surfaces en vue de la préparation de l'opération de jonction, et pour l'alignement de précision nécessaire à cette jonction. Il en est ainsi en particulier quand les aubes présentent une torsion importante dans le sens de leur longueur. La présente invention résout ce problème; elle a pour objet un procédé selon lequel les deux surfaces des parties d'aube qui sont confrontées concordent avec précision par usinage de l'une d'entre elles, alors que l'autre est utilisée comme matrice, ou selon lequel on usine les deux surfaces en utilisant simultanément chacune en tant que matrice pour l'autre, sur une machine de bufflage électrolytique dont la courroie de bufflage passe entre les surfaces, établissant simultané- ment un contact avec les deux surfaces, tandis qu'un courant électrique d'usinage passe entre les deux parties et par un électrolyte disposé dans les pores de la courroie. Après le bufflage, on peut encore usiner de fines fentes sur l'une ou sur les deux surfaces en butée avant qu'elles soient jointes l'une à l'autre. L'invention sera ci-après décrite plus en détail et à seul titre d'exemple, en référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique de la machine dans laquelle est montée une aube en cours d'usinage. La figure 2 est une vue, àplus grande échelle, de l'aube et de la courroie de bufflage. La figure 3 est une vue selon la ligne III-III de la figure 2, et La figure 4 est une vue, à plus grande échelle, selon la ligne IV-IV de la figure 2. A la figure 1 une machine de bufflage électrolytique est représentée schématiquement en 1; cette machine connue en soi comprend une courroie de bufflage continue 2. La courroie, qui est poreuse, est entrainée par les rouleaux 3 dans un bain d'électrolyte 4 o elle prélève l'électrolyte liquide qui pé- nètre dans les pores du matériau. Le liquide en excès est expulsé par une paire de rouleaux 5, et la courroie passe dans le poste de travail 6 o elle agit sur la pièce 7 à travailler, puis dans un poste de nettoyage 8 o les débris provenant de l'usinage sont éliminés. Ce procédé est décrit dans le brevet russe n0 117.101. La courroie est en elle-même mince et flexible de manière à pouvoir s'adapter à la torsion de l'aube, et ses dimensions lui permettent de passer sur la totalité de la largeur de l'aube. L'aube 7 est réalisée en deux parties 10, 11, et la cour- roie de bufflage passe entre elles en établissant un contact avec les deux surfaces à joindre. Une légère pression de serra- ge est appliquée à ces deux parties. Une source de puissance électrique 9 est raccordée aux deux parties qui forment alors l'anode et la cathode d'un circuit électrique qui se ferme par l'électrolyte contenu dans les pores de la courroie. Quand un courant électrique passe par le circuit en provenance de la source 9, du métal est retiré de l'une ou des deux surfaces de la pièce en contact avec la courroie, selon que le courant est ou n'est pas un courant continu uni-directionnel, un courant continu s'inversant périodiquement, ou un courant alternatif. La source de puissance 9 peut être une source soit de courant alternatif, soit de courant continu, et dans ce dernier cas on peut utiliser un dispositif commutateur pour inverser périodi- quement la direction du courant continu. Comme représenté aux figures 2 à 4, les parties 10 et 11 de l'aube sont moulées de manière que les passages de refroi- dissement principaux 12, 13, 14 et 15 soient formés partielle- ment dans chacune d'elles, et les aubes comportent des pattes terminales ajoutées 16 prévues pour loger des coussinets iso- lants 17 destinés à des broches de positionnement 18. On uti- lise les broches 18 pour positionner les deux parties relati- vement l'une à l'autre lors du processus de bufflage électro- lytique et pour assurer un re-positionnement précis des deux parties quand elles ont été séparées et retirées de la machine en vue du brasage. Grâce à ce procédé de bufflage qui utilise la surface d'une partie en tant que matrice pour l'usinage de l'autre, on peut obtenir l'adaptation très précise des deux surfaces l'une a l'autre. Le retrait de la mince courroie laisse entre les deux surfaces un interstice qui est approximativement égal à l'épaisseur du matériau de brasage qui leur est appliqué, ce qui fait que, lorsque les parties ont été reliées l'une à l'autre, l'opération de finition externe qui reste à effectuer est minimale. Naturellement, on peut utiliser d'autres procédés pour joindre les parties l'une à l'autre, tel qu'une jonction par diffusion. Le procédé de bufflage décrit ci-dessus peut également être utilisé pour produire de fins rebords arrière sur les aubes. Les moulages des deux parties 10 et Il sont plus épais qu'il n'est nécessaire pour assurer une épaisseur permettant l'usina- ge, cet excès d'épaisseur étant retiré au co.urs du processus de bufflage. Ceci facilite nettement le moulage. Les aubes sont moulées en deux moitiés, leur rebord arrière étant aussi mince que la pratique le permet, et leurs surfaces externes étant moulées à leurs dimensions définitives. Les deux moitiés d'aube étant-positionnées par leurs -4 surfaces externes lors du bufflage, les deux surfaces de jonction sont usinées l'une par rapport à l'autre. Ce procé- dé permet d'obtenir le mince rebord arrière qui est.indispen- sable sans avoir d'effet sur la forme ou la précision du con- tour externe de 1'aube. On peut constituer par découpe de fins trous allant du principal passage de refroidissement arrière 15 jusqu'au rebord arrière de l'aube en découpant des gorges 20 de faible profondeur et en concordance, constituées sur l'une ou l'autre, ou sur les deux surfaces des deux parties 10 et 11 avant que les deux parties soient jointes l'une à l'autre. En étendant le champ d'application de ce procédé, on peut obtenir des passages internes encore plus complexes, en réalisant l'article en plus de deux parties que l'on usine ensuite conformément à l'invention en utilisant une face de jonction en tant que matrice pour une autre. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un article comportant un ou plusieurs passages internes, caractérisé en ce qu'il comprend les diverses phases successives ci-après: a) réalisation des parties de l'article qui, lorsqu'elles sont jointes l'une à l'autre, forment l'article complet, l'une au moins de ces parties comprenant un ou plusieurs des passages qui sont au moins partiellement définis dans l'une des surfaces qui est apte à être appliquée contre une surface correspondante d'une autre des parties. b) usinage électrolytique d'au moins l'une des deux surfaces qui doivent s'adapter l'une à l'autre, en faisant passer une courroie de bufflage contenant un électrolyte entre les deux surfaces et en contact simultané avec les deux surfa- ces, l'une d'elles agissant alors comme matrice pour l'usinage de l'autre, et passage d'un courant électrique d'une partie à l'autre par l'intermédiaire de l'électrolyte, et c) assemblage des parties, en disposant les surfaces cor- respondantes face à face et les passages partiellement formés en alignement, puis en joignant les surfaces l'une à l'autre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant utilisé est un courant continu uni-directionnel. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant est un courant continu dont la direction est pé- riodiquement inversée. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant est un courant alternatif. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'article est réalisé en plus de deux parties et en ce que les surfaces correspondantes qui doivent être jointes sont usinées au moyen della courroie de bufflage, en utilisant une surface comme matrice en vue de l'usinage d'une autre.