Brevet FR2971970A1 — publié le 20120831

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une pièce composite et notamment au marquage d'une telle pièce. Elle concerne plus particulièrement le marquage d'une pièce composite comportant une préforme tissée imprégnée et enrobée de résine durcie. Dans l'industrie aéronautique, il est nécessaire de procéder à un marquage de certaines pièces, au moins pour assurer et faciliter leur identification et leur traçabilité. Actuellement, on utilise beaucoup le marquage de type « code barre », par exemple au moyen d'une simple étiquette autocollante appliquée directement sur la pièce. Un tel système rudimentaire présente l'inconvénient que l'étiquette peut se décoller ou être endommagée, compromettant au moins la traçabilité à moyen ou long terme. Par ailleurs, le nombre d'informations qu'il est possible d'associer à la pièce est assez limité. On a aussi proposé d'utiliser une étiquette du même genre, apposée sur la pièce et recouverte d'un film de « verre polymérisé ». L'application de l'étiquette par polymérisation d'un film de verre implique une étape de post-cuisson et par conséquent une opération supplémentaire dans le processus de fabrication, uniquement pour les besoins du marquage. En outre, le film de verre peut se dégrader dans le temps, ce qui rend la lecture de l'étiquette plus difficile. Dans les deux cas, la lecture nécessite d'approcher un appareil à captation optique en regard de l'étiquette, ce qui peut poser des problèmes d'accessibilité, notamment si la pièce est installée ou même stockée dans une zone difficilement accessible. L'invention permet de résoudre tous ces problèmes. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce composite du type consistant à élaborer une préforme tissée, à placer cette préforme dans un moule et à y injecter une résine durcissable imprégnant la préforme, caractérisé en ce qu'on installe un circuit de type « RFID » dans ou sur la préforme avant injection de la résine en sorte que ledit circuit soit inclus de façon définitive dans la résine durcie. L'utilisation d'un circuit du type « RFID » s'est révélée possible pour ce type de pièce du fait que les opérations de fabrication de la pièce qui suivent l'insertion du circuit se déroulent dans des gammes de température et de pression qui ne risquent pas d'entraîner la détérioration du circuit lui-même. De préférence, on place ledit circuit du type « RFID » dans une zone de la préforme correspondant à une partie de la pièce (telle qu'elle sera obtenue après imprégnation) reconnue pour être relativement peu soumise à des contraintes (mécaniques ou thermiques ou autres) lorsque la pièce est en service. Par exemple, le procédé s'applique avantageusement pour la fabrication d'une aube de soufflante d'un turboréacteur. On sait que cette aube comporte un pied ou bulbe susceptible d'être engagé dans une rainure d'un disque rotatif entraîné par une turbine. Or, la zone radialement la plus interne dudit pied ou bulbe, c'est-à-dire la zone radialement intérieure, par rapport aux zones de contact entre ce pied ou bulbe et les bords de la rainure du disque, est relativement peu sollicitée. Par conséquent, on peut avantageusement placer le circuit dans cette zone du pied ou bulbe. L'invention peut aussi s'appliquer à la fabrication d'une pièce de carter. On veillera alors à implanter le circuit de type « RFID » dans une zone de ce carter où la température environnante est faible. A titre d'exemple, le procédé peut aussi s'appliquer à la fabrication dune pale de redresseur de soufflante. L'invention concerne également une pièce composite du type comportant une préforme tissée enrobée de résine durcie, caractérisé en ce qu'un circuit de type « RFID » est inclus dans ladite résine . Bien entendu, les informations qu'il est possible de stocker dans un tel circuit vont bien au-delà d'une simple identification permettant la traçabilité, notamment. Le circuit peut aussi contenir dans sa mémoire des informations liées au déroulement d'au moins une opération de fabrication de la pièce elle-même, des informations représentatives d'une ou plusieurs retouches localisées qui ont pu être effectuées et/ou des informations représentatives d'une réparation, etc. On rappelle en effet qu'un circuit de type « RFID » (pour Radio Frequency Identification), est un circuit dit passif comprenant une antenne, susceptible d'échanger des informations avec un émetteur- récepteur. Ce dernier émet les informations sous forme de modulation d'une porteuse radiofréquence et le circuit est conçu pour convertir l'énergie de la porteuse en courant continu nécessaire à son fonctionnement, ce qui permet ensuite d'échanger les données à l'émission comme à la réception par modulation/démodulation de la porteuse. De ce fait, le circuit ne nécessite pas de moyens d'alimentation en courant continu, internes. Ainsi, les informations qu'il est possible de stocker, de façon définitive ou modifiable dans le circuit peuvent être inscrites ou mises à jour à chacune des étapes de la fabrication de la pièce. Elles peuvent ainsi rendre compte des opérations de tissage, de mise en forme, d'injection, d'usinage, de collage, de peinture ou autres. Elles peuvent conserver la connaissance de possibles incidents survenus au cours d'une ou plusieurs opérations de ce genre. Ces informations peuvent prendre en compte les anomalies et les retouches liées au tissage, le cycle de séchage de la préforme tissée. En cas d'anomalie par exemple, lors du cycle de séchage, le circuit peut indiquer la nécessité d'effectuer un séchage complémentaire de la préforme avant de procéder à l'étape d'injection de résine. Le circuit peut aussi intégrer des informations liées au cycle d'injection de résine et piloter les éventuelles retouches en cas d'anomalie constatée. Par exemple, si une anomalie engendre des porosités de surface, la pièce pourra être dirigée directement vers un poste de retouche spécifique à cette anomalie. Enfin, le circuit peut recevoir des informations liées à des opérations de finition (dimensionnement, équilibrage, ...) permettant de décider d'éventuelles retouches. Plus tard, lorsque la pièce est en service et si une réparation est décidée, des informations liées à cette réparation peuvent être introduites dans la mémoire du circuit. Il est clair que le circuit de type « RFID » n'a plus besoin de film de protection supplémentaire puisque la résine utilisée pour l'imprégnation de la préforme le protège complètement. On évite donc une opération spécifique pour la protection de ce circuit. Enfin, les informations peuvent être lues à distance, ce qui simplifie considérablement la logistique. Il n'est plus nécessaire d'approcher un appareil à proximité immédiate d'un emplacement particulier de la pièce. Il est suffisant de mettre en oeuvre un émetteur/récepteur près de la pièce pour que le système enregistre automatiquement toutes les données contenues dans la mémoire du circuit de type « RFID ». Lorsque la pièce est dans un emballage, par exemple entre son lieu de fabrication et son lieu de montage, l'identification peut se faire sans avoir à ouvrir ledit emballage. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un procédé de fabrication d'une pièce composite, en l'occurrence une aube de soufflante d'un turboréacteur, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 illustre le tissage 3D d'une préforme d'une aube de soufflante ; - la figure 2 illustre l'insertion d'un circuit de type « RFID » à un emplacement choisi de la préforme ; - la figure 3 illustre l'imprégnation de cette préforme placée dans un moule, par injection de résine dans ce moule ; et - la figure 4 illustre l'aube ainsi obtenue. Sur la figure 1, on a illustré le tissage proprement dit de la préforme 16 de l'aube à l'aide d'un métier à tisser de type jacquard (classique et non représenté pour plus de clarté) sur lequel on a disposé un faisceau 12 de fils de chaîne ou torons 12a comportant par exemple 32 couches de plusieurs centaines de fils chacune. Le mécanisme est tel que l'on peut agir sur chacun de ces fils transversalement aux nappes de fils de chaîne telles que représentées, pour insérer les fils de trame 14. Pendant le tissage de la partie 15 correspondant au pied d'aube, qui est la partie la plus épaisse, les 32 couches sont impliquées dans le tissage puis, progressivement, au fur et à mesure du tissage de l'aube dont l'épaisseur va décroissante, un certain nombre de fils de chaîne ne sont plus tissés, ce qui permet d'obtenir une préforme de contour et d'épaisseur voulus, continûment variables. A la fin du tissage, on procède au sectionnement des fils de chaîne et de trame à la limite de la masse tissée. On dispose alors d'une préforme 16 visible sur la figure 2, avec une partie 15 correspondant au pied d'aube, qui sera une zone relativement peu sollicitée lorsque l'aube, terminée, sera mise en service. C'est dans cette zone qu'on dispose, par exemple en l'insérant dans la masse tissée, un circuit de type « RFID » 19. Ensuite, on place la préforme 16 dans la partie inférieure 23a d'un moule 24 en deux parties. On adapte la préforme encore malléable à l'intérieur de la partie inférieure 23a et on referme le moule par mise en place de la partie supérieure 2313 avant d'y injecter une résine thermodurcissable. C'est la situation illustrée sur la figure 3. Après polymérisation de la résine, on retire du moule un ensemble rigide qui, après retouche devient l'aube 26 souhaitée. Le circuit de type « RFID » 19 reste englobé dans la résine, de préférence au sein de la masse tissée et imprégnée de résine (figure 4).10 REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une pièce composite (26) du type consistant à élaborer une préforme tissée (16), à placer cette préforme dans un moule (24) et à y injecter une résine durcissable imprégnant la préforme, caractérisé en ce qu'on installe un circuit de type « RFID » (19) dans ou sur la préforme avant injection de la résine en sorte que ledit circuit soit inclus de façon définitive dans la résine durcie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on place ledit circuit du type « RFID » dans une zone de la préforme (15) correspondant à une partie de la pièce obtenue après imprégnation, relativement peu soumise à des contraintes, lorsque la pièce est en service. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il s'applique à la fabrication d'une aube de soufflante (26) de turboréacteur comportant un pied ou bulbe susceptible d'être engagé dans une rainure d'un disque rotatif et en ce qu'on place ledit circuit (19) dans la zone radialement la plus interne dudit pied ou bulbe. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il s'applique à la fabrication d'une pièce de carter. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il s'applique à la fabrication d'une pale de redresseur de soufflante ; 6. Pièce composite du type comportant une préforme tissée imprégnée de résine durcie, caractérisé en ce qu'un circuit de type « RFID » est inclus dans ladite résine . 7. Pièce composite selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une mémoire dudit circuit de type « RFID » contient des informations liées au déroulement d'au moins une opération de fabrication de ladite pièce et/ou des informations représentatives d'une retouche et/ou des informations représentatives d'une réparation. 8. Pièce composite selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'une mémoire dudit circuit de type « RFID » contient des informations d'identification et de traçabilité.