Brevet FR2960463A1 — publié le 20111202

Procédé de réparation d'une bride d'un carter La présente invention concerne un procédé de réparation d'une bride d'un carter, par exemple en aluminium, pour une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion. Lors du fonctionnement d'un turboréacteur, les carters sont soumis à des vibrations pouvant engendrer, à terme, des dégradations. Un carter de compresseur basse pression par exemple comporte une bride servant notamment à la fixation d'équipements et comportant de nombreux trous de passage de vis. Les sollicitations mécaniques au niveau de ces trous, provoquées par les vibrations du carter, génèrent des dégradations par matage de la surface interne des trous et de la surface plane de la bride contre laquelle est appliqué l'équipement ou le support d'équipement. On observe ainsi une usure localisée de la surface de la bride qui est en contact avec l'équipement ou le support d'équipement, une augmentation du diamètre du trou et une ovalisation de la section de ce dernier. Afin d'assurer le bon fonctionnement de la turbomachine, il est nécessaire, soit de réparer ces dégradations, soit de changer 20 complètement le carter dont le coût moyen est très élevé. Afin de réparer de telles dégradations, il est connu d'apporter de la matière par soudure afin de reconstruire la géométrie d'origine des trous et de la surface de la bride contre laquelle vient s'appuyer l'équipement ou le support d'équipement. 25 Toutefois, lorsque les carters sont réalisés en aluminium ou en matériau composite, et plus généralement en un matériau non soudable, un tel procédé ne peut pas être utilisé. A titre d'alternative, un apport de matière est alors réalisé à l'aide d'une résine époxy chargée en fibres de verre. Cette technique est utilisée afin de restaurer la géométrie d'origine 30 des trous mais ne peut pas être employée pour réparer la zone endommagée de la surface de la bride, contre laquelle est appliquée l'équipement. En effet, la résistance à la compression de cette résine n'est pas suffisante pour garantir une interface rigide avec l'équipement assemblé sur la bride. En outre, lors du serrage de la vis, seule la partie saine de la bride est capable de supporter les efforts de compression. La surface d'appui saine étant réduite, la pression de matage et l'usure de la bride sont augmentées. Ainsi, même après réparation des trous, il faudra peut-être changer le carter, du fait de l'usure trop importante de ladite surface de la bride. De plus, une telle réparation ne peut être réalisée lors d'une 10 opération de maintenance sous l'aile, mais nécessite au contraire la dépose complète du moteur. Il est également à noter que la réglementation interdit le rajout d'une pièce supplémentaire par rapport à une configuration certifiée. La demande de brevet FR 10/00555 au nom de la Demanderesse 15 et non encore publiée, décrit un procédé de réparation consistant à usiner un lamage au niveau de la zone usée de la bride, puis à coller une rondelle métallique dans le lamage. Un tel lamage et une telle rondelle ne peuvent cependant pas être utilisés dans tous les types de bride. En particulier, en fonction de la forme 20 de la bride, le diamètre de la rondelle doit dans certains cas être réduit, limitant la résistance de l'interface ainsi réalisée avec l'équipement ou le support d'équipement. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. 25 A cet effet, elle propose un procédé de réparation d'une bride d'un carter, par exemple en aluminium, pour une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, la bride comportant au moins un trou de passage d'une vis de fixation d'un équipement, ce trou débouchant sur une face de la bride usée par frottement de l'équipement, 30 caractérisé en ce qu'il consiste à monter sur la bride un organe d'appui comportant une paroi s'étendant radialement, destinée à recouvrir la face usée de la bride et à former une surface d'appui pour l'équipement à fixer à la bride, cette paroi comprenant au moins un trou venant en regard du trou de passage de la bride et ayant une épaisseur destinée à compenser l'usure de la face de la bride, ledit organe comportant en outre une butée de positionnement venant en appui sur la périphérie radialement externe de la bride, ledit organe étant ensuite fixé sur la bride. L'organe d'appui peut ainsi prendre diverses formes et donc s'adapter à une forme particulière de bride, ce qui lui permet de former une surface d'appui pour un équipement plus importante qu'une simple rondelle. Un tel organe est donc apte à supporter des efforts importants. De plus, la butée de positionnement permet de faciliter le placement et le montage de cet organe sur la bride. Selon une caractéristique de l'invention, l'organe d'appui est fixé sur la bride par collage, par exemple à l'aide d'une résine epoxy chargée en fibres de verre. Une telle résine offre une bonne adhérence sur de l'aluminium anodisé et sur l'organe d'appui, et ne provoque pas de corrosion du matériau de la bride. Dans un mode de réalisation de l'invention où la bride comporte des festons chacun formé avec un trou de passage d'une vis de fixation, l'organe d'appui a la forme générale d'un ou plusieurs festons consécutifs, et comporte un rebord radialement externe ayant au moins une zone centrale formant la butée de positionnement, de part et d'autre de laquelle deux zones courbes ou obliques s'étendent radialement vers l'intérieur. La forme de l'organe d'appui est ainsi parfaitement adaptée aux formes de la bride et de la zone usée de la bride. Selon une possibilité de l'invention, les zones courbes ou obliques de l'organe d'appui sont espacées des zones correspondantes du feston de la bride, l'espace ainsi formé servant à l'introduction de colle. Préférentiellement, un évidement destiné à accueillir l'organe d'appui est usiné dans la face usée de la bride avant montage de l'organe d'appui, par exemple par fraisage ou par toilage. Cet usinage permet notamment de réaliser des surfaces planes et d'adapter la profondeur de l'évidement de façon à ce que, après montage, la surface d'appui de l'organe destinée à accueillir l'équipement soit correctement positionnée. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe d'appui est réalisé par pliage ou emboutissage d'une tôle dont l'épaisseur est 10 comprise entre 0,8 et 1 mm. De manière avantageuse, l'organe d'appui est réalisé en un matériau ayant une dureté supérieure à celle du matériau de la bride, afin de mieux supporter les contraintes de matage au niveau de la zone de contact entre l'équipement ou le support d'équipement et l'organe d'appui. 15 L'invention concerne en outre un organe d'appui pour la réparation d'une bride d'un carter selon le procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il présente une paroi d'appui ayant la forme d'un ou plusieurs festons consécutifs, présentant chacun un trou, et un rebord s'étendant à partir d'un bord externe de la paroi d'appui. 20 Selon une caractéristique de l'invention, la paroi d'appui présente au moins deux festons consécutifs. De manière préférée, l'organe d'appui est réalisé en alliage à base de nickel ou en acier. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques 25 et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un carter de turboréacteur comportant une bride dont la zone usée a été usinée ; 30 - la figure 2 est une vue en perspective d'un organe d'appui ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III- III de la figure 5, représentant le montage d'un organe d'appui sur la bride ; la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, d'un tel montage ; - la figure 5 est une vue agrandie d'un feston de la bride et de l'organe d'appui ; - la figure 6 est une vue en perspective du montage de l'organe d'appui sur la bride. La figure 1 montre une bride annulaire 1 dite festonnée d'un carter en aluminium 2 d'un compresseur basse pression d'un turboréacteur, qui a été endommagée par des sollicitations mécaniques générées lors du fonctionnement du turboréacteur. La bride 1 comporte une série de festons 3 successifs comportant chacun un trou 4 débouchant sur des faces latérales opposées 5 de la bride. Les trous 4 servent au passage de vis pour le boulonnage de raidisseurs ou d'équipements. En fonctionnement, les vibrations du carter 2 génèrent des dégradations par matage de la surface interne des trous 4 et d'une face latérale 5 de la bride 1 sur laquelle les équipements sont en appui. On observe ainsi une usure localisée de la face 5 de la bride 1, dans la zone de contact entre la bride 1 et l'équipement, une augmentation du diamètre du trou 4 et/ou une ovalisation de la section de ce trou 4. Afin de réparer la bride 1 de ce carter 2, l'invention propose d'usiner par fraisage ou par toilage un évidement 6 dans la face usée 5 de la bride 1, de façon à pouvoir y fixer un organe d'appui 7. Dans le cas de la figure 1, l'évidement 6 s'étend sur deux festons 3 successifs et présente un bord radialement interne 8 comportant une partie centrale 9 longeant le bord radialement interne de la bride 1 et se terminent par deux extrémités concaves arrondies 10, sensiblement en arc de cercle. Chaque feston 3 comporte un bord radialement externe présentant une zone centrale 11 globalement plane, de part et d'autre de laquelle deux zones courbes ou obliques 12 s'étendent radialement vers l'intérieur. L'organe d'appui 7 est fixé sur la bride 1 par collage, par exemple à l'aide d'une résine epoxy chargée en fibres de verre. De préférence, la résine utilisée est celle commercialisée par la société HENKEL sous la référence Hysol EA9394. L'organe d'appui, visible aux figures 2 à 6, comporte une paroi 13 s'étendant radialement, destinée à recouvrir la face 5 usée et usinée de la bride 1 et à former une surface d'appui pour l'équipement à fixer à la bride 1. Cette paroi 13 présente la forme de deux festons consécutifs et comporte deux trous 14 venant en regard des trous 4 de la bride 1, cette paroi 13 ayant une épaisseur destinée à compenser l'usure de la face 5 de la bride 1. Le bord inférieur 15 de cette paroi 13 a une forme correspondant à celle du bord inférieur 8 de l'évidement 6 de la bride 1. L'organe d'appui 7 comporte en outre un rebord 16 radialement externe, perpendiculaire à la face 13 et ayant la forme de deux festons consécutifs, chaque feston comportant une zone centrale 17 rectiligne formant une butée de positionnement destinée à venir en appui sur la zone centrale 11 du feston correspondant 3 de la bride 1, de part et d'autre de laquelle deux zones courbes ou obliques 18 s'étendent radialement vers l'intérieur. Les zones courbes ou obliques 18 de l'organe d'appui 7 sont espacées des zones correspondantes 12 du feston 3 de la bride 1, l'espace ou le jeu j ainsi formé servant à l'introduction de colle. L'organe d'appui 7 est réalisé par pliage ou emboutissage d'une tôle en alliage à base de nickel ou en acier, par exemple en un alliage de type A286, dont l'épaisseur est comprise entre 0,8 et 1 mm. L'organe d'appui 7 est ainsi réalisé en un matériau ayant une dureté supérieure à celle du matériau de la bride 1. L'épaisseur de tôle, et donc de la paroi d'appui 13, est fonction de l'usure de la bride 1. L'organe d'appui 7 forme une portée rigide, solidaire du carter 2 pour l'équipement ou le support d'équipement, et permet de centrer les vis par rapport aux trous 4 de la bride. L'équipement ou le support d'équipement peut alors s'appuyer sur l'organe d'appui 7, capable de supporter les efforts de compression lors du serrage des vis, et permettant de centrer les vis par rapport aux trous 4 de la bride. Une telle réparation est peu coûteuse, rapide, et peut être réalisée directement lors d'une opération de maintenance sous l'aile, la dépose du moteur n'étant pas nécessaire. Comme l'organe d'appui 7 est solidaire du carter 2, il n'est pas considéré comme une pièce supplémentaire distincte du carter 2, et respecte la réglementation. II est également à noter que ce procédé permet d'utiliser, après réparation, des boulons identiques à ceux utilisés avant la réparation. Dans la forme de réalisation représentée aux dessins, l'organe d'appui 7 présente la forme de deux festons successifs 3, de manière à couvrir toute la surface de la zone usée. Bien entendu, en fonction de la zone usée et usinée, l'organe d'appui 7 peut également s'étendre sur un seul feston ou sur plus de deux festons. Cet organe d'appui 7 pourrait également présenter d'autres formes, en fonction de la forme de la bride. Un avantage important de l'invention est que l'épaisseur de la face 13 de l'organe d'appui et la profondeur de l'évidement réalisé par usinage de la face usée de la bride sont déterminées pour que la fixation de l'organe d'appui sur la bride compense exactement l'usure de la face 5 de la bride. Ainsi, l'équipement fixé sur la bride par l'intermédiaire de l'organe d'appui 7 se trouve exactement dans la position axiale qu'il occupait à son montage initial sur la bride, ce qui est essentiel à son REVENDICATIONS1. Procédé de réparation d'une bride (1) d'un carter (2), par exemple en aluminium, pour une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, la bride (1) comportant au moins un trou de passage (4) d'une vis de fixation d'un équipement, ce trou (4) débouchant sur une face (5) de la bride (1) usée par frottement de l'équipement, caractérisé en ce qu'il consiste à monter sur la bride (1) un organe d'appui (7) comportant une paroi (13) s'étendant radialement, destinée à recouvrir la face usée (5) de la bride (1) et à former une surface d'appui pour l'équipement à fixer à la bride (1), cette paroi (13) comprenant au moins un trou (14) venant en regard du trou de passage (4) de la bride (1) et ayant une épaisseur destinée à compenser l'usure de la face (5) de la bride (1), ledit organe (7) comportant en outre une butée de positionnement (16, 17) venant en appui sur la périphérie radialement externe (11) de la bride (1), ledit organe (7) étant ensuite fixé sur la bride (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'appui (7) est fixé sur la bride (1) par collage, par exemple à l'aide d'une résine epoxy chargée en fibres de verre. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, la bride (1) comportant des festons (3) chacun formé avec un trou de passage (4) d'une vis de fixation, l'organe d'appui (7) a la forme générale d'un ou plusieurs festons consécutifs, et comporte un rebord (16) radialement externe ayant au moins une zone centrale (17) formant la butée de positionnement, de part et d'autre de laquelle deux zones courbes ou obliques (18) s'étendent radialement vers l'intérieur. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les zones courbes ou obliques (18) de l'organe d'appui (7) sont espacées des zones correspondantes (12) du feston (3) de la bride (1), l'espace (j) ainsi formé servant à l'introduction de colle. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un évidement (6) destiné à accueillir l'organe d'appui (7) est usiné dans la face usée (5) de la bride (1) avant montage de l'organe d'appui (7), par exemple par fraisage ou par toilage. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe d'appui (7) est réalisé par pliage ou emboutissage d'une tôle dont l'épaisseur est comprise entre 0,8 et 1 mm. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe d'appui (7) est réalisé en un matériau ayant une dureté supérieure à celle du matériau de la bride (1). 8. Organe d'appui (7) pour la réparation d'une bride (1) d'un carter (2) selon le procédé décrit dans l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi d'appui (13) ayant la forme d'un ou plusieurs festons consécutifs, présentant chacun un trou (14), et un rebord (16) s'étendant à partir d'un bord externe de la paroi d'appui (13). 9. Organe d'appui (7) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi d'appui (13) présente au moins deux festons consécutifs. 10. Organe d'appui (7) selon l'une des revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il est réalisé en alliage à base de nickel ou en acier.20