Brevet FR3004368A1 — publié le 20141017

L'invention se situe dans le domaine des nacelles de turboréacteur et plus précisément concerne un dispositif d'assemblage de pièces à braser. Il est connu de l'art antérieur un outillage de brasage par métal 5 utilisant le principe de la dilatation thermique, non applicable au cas d'espèce en raison du coefficient de dilatation thermique élevé de l'inconel 625. Il est également connu de l'art antérieur un outillage de brasage utilisant une mise en pression gazeuse. Un tel dispositif comprend un fût central cylindrique constituant chambre gazeuse, contenu dans une contre- 10 forme sur laquelle est fixé par vissage un dispositif d'étanchéité constitué par des brides supérieure et inférieure. La pression est appliquée sur une peau interne cylindrique, entraînant le plaquage de ladite peau sur une structure en nid d'abeilles, puis de l'ensemble constitué par la peau interne et par le nid d'abeilles sur une peau externe. Ensuite, l'ensemble cylindrique peau interne / 15 structure en nid d'abeilles / peau externe se déforme sous l'effet de la pression jusqu'à rencontrer la contre-forme dont la surface interne adopte la forme finale souhaitée. De tels dispositifs présentent des inconvénients notamment en ce que l'utilisation d'un outillage de brasage par métal coûte cher non seulement 20 en soi mais aussi en terme de maintenance, et implique de surcroît un surcoût du cycle thermique lié à l'inertie de l'outillage ; l'utilisation d'un outillage de brasage par pression gazeuse présente notamment comme inconvénient d'impliquer un surcoût pour réaliser l'étanchéité gazeuse, ainsi que des difficultés techniques telles que la maîtrise des paramètres de pression, temps 25 et température pour éviter un écrasement du nid d'abeilles et optimiser le phénomène de marquage du nid d'abeilles (télégraphing) sur la peau). Le but de l'invention est de fournir un dispositif affranchi des inconvénients précités. 30 A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un ensemble comprenant une paroi interne, une paroi externe carénée et un élément intermédiaire, présentant chacun des sections sensiblement circulaires, la paroi externe présentant une forme sensiblement 35 complémentaire de celle des surfaces externe et interne de l'élément intermédiaire, et dont la surface interne est destinée à recouvrir la surface externe de l'élément intermédiaire, le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend au moins une étape de mise en place d'au moins une feuille de brasure, dont la température de fusion est inférieure à celle des autres éléments de l'ensemble, sur au moins une surface de l'assemblage destinée à entrer en contact avec une autre surface de l'assemblage, et au moins une étape de chauffage au moyen d'un four d'un ensemble comprenant au moins l'une des parois externe ou interne et l'élément intermédiaire entre lesquelles est intercalée au moins une feuille de brasure de manière à fixer la paroi externe ou interne par brasure sur l'élément intermédiaire. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le procédé d'assemblage comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou selon toutes les combinaisons possibles : - une étape de mise en place d'au moins une feuille de brasure sur tout ou partie de la surface interne de la paroi externe ; - une étape de mise en place d'au moins une feuille de brasure sur tout ou partie de la surface interne de l'élément intermédiaire ; - une étape d'introduction de l'élément intermédiaire dans le volume délimité par la paroi externe de telle manière que la surface interne de la paroi externe recouvre la surface externe de l'élément intermédiaire ; - une étape d'introduction d'une paroi interne dans le volume délimité par l'élément intermédiaire de telle manière que la surface interne de l'élément intermédiaire recouvre la surface externe de la paroi interne ; - une étape d'expansion radiale, au moyen d'un outillage pour l'expansion d'un dispositif d'assemblage, de la paroi interne de manière à ce que la dite paroi interne entre en contact avec et prenne la forme de la surface interne de l'élément intermédiaire ; L'invention concerne également un dispositif d'assemblage pour la 35 mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit précédemment comprenant un outillage pour l'expansion radiale par pression d'au moins un élément solide sur la paroi interne. L'outillage d'expansion peut comprendre une contre-forme présentant une forme sensiblement complémentaire de celle de la paroi 5 externe, étant en contact et recouvrant la paroi externe. L'outillage d'expansion peut comprendre un outil d'hydroformage. L'outil d'hydroformage peut comprendre une vessie deformable. L'outillage d'expansion peut comprendre un outil d'expansion hydraulique. 10 L'outil d'expansion hydraulique peut comprendre au moins un secteur solide. Le secteur solide peut être métallique. L'invention concerne également un assemblage obtenu par un 15 procédé tel que décrit précédemment comprenant l'ensemble comportant la paroi interne, la paroi externe et l'élément intermédiaire. L'assemblage peut être tel que l'élément intermédiaire est une structure en nid d'abeilles. 20 Les feuilles de brasures peuvent présenter une pluralité de trous. Les feuilles de brasure peuvent présenter une épaisseur telle que le perçage des différentes parois à percer ne s'en trouve pas altéré ni compliqué. 25 Avantageusement, une telle solution permet de s'affranchir de l'utilisation des outillages de brasage métallique et des outillages de brasage par pression gazeuse, qui sont des outillages coûteux en temps et en argent, non seulement en soi mais aussi en ce qui concerne leur maintenance, mais 30 aussi, et corollairement, de simplifier le procédé de brasage. On décrit à présent, à titre d'exemple non limitatif, des modes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux figures annexées ; sur 35 l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues : - la figure 1 est une vue en coupe d'un assemblage obtenu par un dispositif d'assemblage selon un premier et un second mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif d'assemblage selon un second mode de réalisation de la présente invention, - la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif d'assemblage selon un premier mode de réalisation de la présente invention. En référence à la figure 1, on décrit un assemblage obtenu par un dispositif d'assemblage selon un premier et un second mode de réalisation de la présente invention. L'assemblage consiste en une tuyère acoustique comprenant une 15 structure en sandwich avec deux parois carénées, l'une interne 1 et l'autre externe 2, entre lesquelles vient s'intercaler une structure acoustique en nid d'abeilles 3. Les parois interne 1 et externe 2 sont fixés sur la structure en nid d'abeilles 3 chacun par une feuille de brasure (non représentées) recouvrant 20 respectivement pour l'une toute la surface interne 4 et pour l'autre toute la surface externe 5 de la structure en nid d'abeilles 3, et destinées à être chauffées jusqu'à leur température de fusion dans un four sous vide après l'assemblage pour lier les parois interne 1 et externe 2 à la structure en nid d'abeilles 3. Par conséquent, les feuilles de brasure présentent une 25 température de fusion inférieure à celle des parois interne 1 et externe 2 et de la structure en nid d'abeilles 3. En référence aux figures 2 et 3, on décrit les caractéristiques communes des dispositifs d'assemblages selon les premier et second modes 30 de réalisation de la présente invention. Les dispositifs d'assemblages permettent d'assembler la paroi interne 1 dans une structure comprenant la paroi externe 2 carénée et la structure acoustique en nid d'abeilles 3, présentant chacune des sections sensiblement circulaires. La paroi externe 2 carénée présente une forme sensiblement complémentaire de celle des surfaces interne 4 et externe 5 de la structure en nid d'abeilles 3. La paroi externe 2 carénée est en contact avec et recouvre la 5 surface externe 4 de la structure en nid d'abeilles 3. Les dispositifs d'assemblages comprennent une contre-forme 6 (non représentée sur la figure 2) présentant une forme sensiblement complémentaire de celle de la paroi externe 2. La contre-forme est en contact avec et recouvre la paroi externe 2. 10 Le dispositif d'assemblage comprend un outillage apte à exercer une pression par contact d'une seconde contre-forme 7 de l'outillage sur la paroi interne 1 de manière à ce que la dite paroi interne 1 entre en contact avec et prenne la forme de la surface interne 5 de la structure en nid d'abeilles 3. 15 La surface interne 5 de la structure en nid d'abeilles 3 est recouverte d'une feuille de brasure de sorte que l'assemblage une fois assemblé la feuille de brasure soit prise entre la structure en nid d'abeilles 3 et la paroi interne 1. La paroi interne 1 est disposée autour de la seconde contre-forme 20 7 du dispositif d'assemblage. La seconde contre-forme 7 de l'outil fait office d'empreinte pour la mise en forme de la paroi interne 1. Cette seconde contre-forme 7 permet de donner à la paroi interne 1 sensiblement la forme de la surface interne 5 de la structure en nid d'abeille 3. 25 En référence à la figure 2 particulièrement, on décrit les caractéristiques spécifiques au dispositif d'assemblage selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'assemblage selon le premier mode de réalisation de la présente invention est un dispositif d'assemblage par expansion hydraulique. 30 La seconde contre-forme 7 est un secteur métallique 7 et est actionnée par un pylône 8, ou carotte d'expansion, introduit dans la seconde contre-forme 7. Le pylône 8, ou carotte d'expansion, présente une forme sensiblement en cône et est introduit dans le secteur métallique 7 de telle manière que la section du pylône 8 de plus petit diamètre soit introduite en 35 premier dans le secteur métallique 7. Le diamètre maximal à introduire dans le secteur métallique 7 est choisi de telle manière que la seconde contre-forme 7 puisse mettre en forme la paroi interne 1 de manière satisfaisante pour réaliser l'assemblage. En référence à la figure 3 particulièrement, on décrit les 5 caractéristiques spécifiques au dispositif d'assemblage selon le second mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'assemblage selon le second mode de réalisation de la présente invention est un dispositif d'assemblage par hydroformage. La seconde contre-forme 7 est une vessie 7 deformable et est 10 actionnée par un fluide, préférentiellement de l'eau 8, mais qui peut aussi être de l'huile. La vessie 7 présente deux extrémités ouvertes colmatées hermétiquement par des fermetures 9 et 10. La fermeture 10 vient en contact plan sur plan avec une paroi transversale 11 présentant une surface plane, sensiblement en contact plan 15 sur plan avec la contre-forme 6. La fermeture 9 comprend un dispositif d'alimentation (non représenté) en eau 8 de la vessie 7. Les fermetures 9 et 10, ainsi que la vessie 7, ainsi que leur assemblage, sont dimensionnés de telle manière que la vessie est apte à 20 mettre en forme la paroi interne 1 de manière satisfaisante à réaliser l'assemblage de la paroi interne 1 avec la structure comprenant la paroi externe 2 et la structure en nid d'abeilles 3. Il existe aussi la possibilité de former les parois avec une haute pression d'huile (sans vessie 7) avec deux bouchons d'étanchéité 9 et 10 25 présentant des joints caoutchouc de forme torique (mode non représenté). En référence au figures 1, 2 et 3, on décrit à présent un procédé d'assemblage selon un mode de réalisation de la présente invention : selon une première étape, une feuille de brasure est disposée sur la paroi externe 2 30 de manière à recouvrir sensiblement toute la surface interne de la paroi externe 2 ; puis la structure en nid d'abeilles 3 est installée à l'intérieur de la paroi externe 2 de telle manière que la feuille de brasure soit sensiblement entièrement plaquée contre la paroi externe 2 et la structure en nid d'abeilles 3 ; puis une feuille de brasure est disposée sur la surface interne 4 de la 35 structure en nid d'abeilles 3 de manière à recouvrir sensiblement toute la surface interne 4 ; puis la paroi interne 1 est introduite dans le volume délimité par la structure en nid d'abeilles 3, puis expansée de manière à prendre la forme de la surface interne 4 de la structure en nid d'abeilles 3 et à plaquer la feuille de brasure sur la surface interne 4. Enfin, une fois la paroi interne 1 plaquée contre la surface interne 4 5 de la structure en nid d'abeilles 3, l'assemblage peut être mis en four sous vide (non représenté) pour brasage sans outillage, c'est-à-dire que l'assemblage est chauffé jusqu'à la température de fusion de la brasure, dont la valeur est inférieure à celle de la température de fusion de l'ensemble formé par les parois interne 1 et externe 2 et par la structure en nid d'abeilles 3 ; cette 10 opération permet d'assembler les parois interne 1 et externe 2 à la structure en nid d'abeilles 3. Les feuilles de brasures peuvent présenter une pluralité de trous de manière à ce qu'une fois le brasage effectué, la brasure ne recouvre pas toute la surface externe de la paroi interne 1 ni toute la surface interne de la paroi 15 externe 2 ; ainsi la performance acoustique restera satisfaisante. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemple, mais qu'elle comprend tous les 20 équivalents techniques et toutes les variantes des moyens et procédés décrits ainsi que leurs combinaisons possibles. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un ensemble comprenant une paroi interne (1), une paroi externe (2) carénée et un élément intermédiaire (3), présentant chacun des sections sensiblement circulaires, la paroi externe (2) présentant une forme sensiblement complémentaire de celle des surfaces externe (5) et interne (4) de l'élément intermédiaire (3), et dont la surface interne est destinée à recouvrir la surface externe (5) de l'élément intermédiaire (3), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de mise en place d'au moins une feuille de brasure, dont la température de fusion est inférieure à celle des autres éléments de l'ensemble, sur au moins une surface de l'assemblage destinée à entrer en contact avec une autre surface de l'assemblage, et au moins une étape de chauffage au moyen d'un four d'un ensemble comprenant au moins l'une des parois externe (2) ou interne (3) et l'élément intermédiaire (3) entre lesquelles est intercalée au moins une feuille de brasure de manière à fixer la paroi externe (2) ou interne (1) par brasure sur l'élément intermédiaire (3). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en place d'au moins une feuille de brasure sur tout ou partie de la surface interne de la paroi externe (2). 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en place d'au moins une feuille de brasure sur tout ou partie de la surface interne (4) de l'élément intermédiaire (3). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'il comprend une étape d'introduction de l'élément intermédiaire (3) dans le volume délimité par la paroi externe (2) de telle manière que la surface interne de la paroi externe (2) recouvre la surface externe (5) de l'élément intermédiaire (3). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'introduction d'une paroi interne (1) dans le volume délimité par l'élément intermédiaire (3) de telle manière que la surface interne de l'élément intermédiaire (3) recouvre la surface externe de la paroi interne (1). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'expansion radiale, au moyen d'un 35 outillage pour l'expansion (6,7,8,9,10) d'un dispositif d'assemblage, de la paroiinterne (1) de manière à ce que la dite paroi interne (1) entre en contact avec et prenne la forme de la surface interne (4) de l'élément intermédiaire (3). 7. Dispositif d'assemblage pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il 5 comprend un outillage pour l'expansion radiale (6,7,8,9,10) par pression d'au moins un élément solide (7) sur la paroi interne (1). 8. Dispositif d'assemblage selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'outillage d'expansion comprend une contre-forme (6) présentant une forme sensiblement complémentaire de celle de la paroi externe (2), étant en 10 contact et recouvrant la paroi externe (2). 9. Dispositif selon les revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que l'outillage d'expansion comprend un outil d'hydroformage (7,8,9,10). 10. Dispositif selon les revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que l'outillage d'expansion comprend un outil d'expansion hydraulique (7,8). 15 11. Assemblage obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend l'ensemble comprenant la paroi interne (1), la paroi externe (2) et l'élément intermédiaire (3). 12. Assemblage selon la revendication 11 caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (3) est une structure en nid d'abeille (3). 20