Brevet FR3018909A1 — publié le 20150925

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne de manière générale le contrôle dimensionnel et géométrique de produits manufacturés, notamment de pièces pour un moteur d'aéronef. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Dans le cadre du contrôle de qualité de pièces, il est courant de réaliser des empreintes de tout ou partie des pièces afin de vérifier la conformité de leurs dimensions et de leur géométrie à des spécifications données. Par exemple, de telles empreintes sont réalisées dans le domaine des pièces pour moteurs d'aéronefs afin de déterminer notamment les dimensions et la géométrie de perçages, en particulier des chanfreins et du diamètre de ces perçages. Habituellement, ces empreintes sont réalisées à l'aide de pâtes plastiques déformables qui conservent leur forme une fois séchées. Il est alors possible de mesurer optiquement leur forme afin de caractériser les dimensions et géométries recherchées. Typiquement, une pâte plastique du type mastic ou scellant dentaire peut être utilisée. La pâte est alors modelée à la main par un opérateur de manière à être appliquée dans ou contre la zone de la pièce à caractériser, puis laissée sécher. Par exemple, lorsque la zone de la pièce est un perçage, la pâte est modelée et poussée dans le perçage par un opérateur de manière à épouser ses parois internes. L'empreinte est alors placée sur un socle du dispositif de mesure optique, puis la dimension et la géométrie de l'empreinte sont caractérisées. Pour que les mesures optiques réalisées par le dispositif de mesure soient fiables, robustes et précises, il est nécessaire d'orienter précisément et de façon reproductible l'empreinte par rapport à l'appareil de mesure. Or, l'empreinte étant de forme irrégulière et aléatoire en raison de l'application répétée de pressions par l'opérateur afin de l'introduire dans le perçage et de lui conférer sa forme, il est difficile de maîtriser son orientation par rapport au dispositif. On a donc proposé de fixer la base de l'empreinte sur une pâte à modeler, ladite pâte à modeler étant ensuite posée sur le socle du dispositif de mesure. La position et l'orientation de l'empreinte peuvent alors être manuellement ajustées afin d'orienter de façon adéquate l'empreinte par rapport au dispositif de mesure. Il a également été proposé de découper une zone inférieure de l'empreinte afin de lui conférer l'orientation obtenir les mesures adaptées. Toutefois, cette orientation manuelle de l'empreinte, qu'elle soit obtenue par modelage d'une pâte à modeler ou par découpe, n'est pas suffisamment robuste ni stable. De plus, pour certaines pièces, une précision de mesure de l'ordre d'une dizaine de micromètres s'avère nécessaire afin de vérifier les variations admissibles des caractéristiques dimensionnelles de la zone de la pièce par rapport à une cote nominale, précision qui ne peut être garantie par ces techniques de mesure. Enfin, des techniques de mesure directes par contourographe, qui permet de mesurer des formes par palpage continu, par MMT (acronyme de Machine à Mesurer Tridimensionnelle) ou par laser, permettent également de caractériser les dimensions et la géométrie de pièces. Toutefois, le prix de revient et la durée de ces mesures sont trop importants pour qu'elles soient envisagées à l'échelle industrielle. Par ailleurs, la qualité des mesures n'est à ce jour pas vérifiée. RESUME DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est de proposer un nouveau procédé permettant de caractériser avec précision et robustesse les dimensions et la géométrie de zones d'une pièce, en particulier de perçages d'une pièce, de manière simple, rapide et peu coûteuse. Pour cela, l'invention propose un procédé de caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique d'une zone d'une pièce, notamment d'une pièce d'un moteur d'aéronef, comprenant les étapes suivantes : - appliquer une pâte plastique contre la zone de la pièce de sorte que ladite pâte épouse la forme de la zone de la pièce, afin d'obtenir une empreinte de ladite zone, - déterminer des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de l'empreinte, et - en déduire une caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique de la zone de la pièce, le procédé étant caractérisé en ce que la pâte plastique est appliquée contre la zone de la pièce à l'aide d'un support moulant présentant une base configurée pour conférer à l'empreinte ainsi obtenue une orientation déterminée. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du procédé de caractérisation sont les suivantes : - la base présente une surface de pose sensiblement plane, - la base comprend en outre une deuxième face distincte de la surface de pose, et le support moulant comprend en outre une protubérance faisant saillie depuis la deuxième face de la base, - la zone de la pièce comprend un renfoncement, et la protubérance est adaptée pour pénétrer avec jeu dans le renfoncement, - la protubérance est configurée pour remplir entre 50% et 95% du volume du renfoncement, de préférence entre 80% et 90%, - le support moulant comprend en outre un sillon formé dans la deuxième face de la base autour de la protubérance, - la protubérance est de forme globalement cylindrique, de préférence cylindrique de révolution, - les caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques sont mesurées à l'aide d'un dispositif de mesure optique, et - la pâte plastique comprend du mastic ou un scellant dentaire. Selon un deuxième aspect, l'invention propose également un support moulant pour la caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique d'une zone d'une pièce suivant un procédé comme décrit ci-dessus, le support moulant étant caractérisé en ce qu'il comprend une base présentant une première face configurée pour appliquer une pâte plastique contre la zone de la pièce et une deuxième face configurée pour conférer à l'empreinte ainsi obtenue une orientation déterminée en vue de la mesure des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de ladite empreinte. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du support moulant sont les suivantes : - la base présente une surface de pose sensiblement plane, - la base comprend en outre une deuxième face distincte de la surface de pose, et le support moulant comprend en outre une protubérance faisant saillie depuis la deuxième face de la base, - la zone de la pièce comprend un renfoncement, et la protubérance est adaptée pour pénétrer avec jeu dans le renfoncement, - la protubérance est configurée pour remplir entre 50% et 95% du volume du renfoncement, de préférence entre 80% et 90%, - il comprend en outre un sillon formé dans la deuxième face de la base autour de la protubérance, et - la protubérance est de forme globalement cylindrique, de préférence cylindrique de révolution. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de support moulant susceptible d'être utilisé dans un procédé de caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique d'une zone d'une pièce conforme à l'invention. La figure 2 illustre un exemple de zone d'une pièce contre laquelle a été appliquée une pâte plastique à l'aide du support moulant de la figure 1 afin d'obtenir une empreinte. La figure 3 est une vue en perspective de l'empreinte obtenue suite au retrait du support moulant de la zone de la pièce de la figure 2, l'empreinte étant portée par le support moulant. La figure 4 illustre une étape de détermination des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de l'empreinte de la figure 3. La figure 5 est un organigramme représentant différentes étapes d'un exemple de réalisation du procédé de caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique d'une zone d'une pièce conforme à l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Dans ce qui suit en relation avec les figures 1 à 5, l'invention va plus particulièrement être décrite dans son application à la détermination de caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques d'une zone 5 d'une pièce d'un moteur d'aéronef comprenant un perçage 5. Ceci n'est cependant pas limitatif, dans la mesure où l'invention peut être appliquée à d'autres types de pièces et/ou à la caractérisation d'autres zones d'une pièce. Les caractéristiques pouvant être déterminées à l'aide du procédé S selon l'invention comprennent notamment une dimension (longueur, largeur, diamètre, etc.) et/ou une géométrie (inclinaison ou perpendicularité par rapport à une surface de la pièce, cylindricité, présence et angle d'un chanfrein, etc.). Afin de caractériser dimensionnellement et/ou géométriquement la zone 5 de la pièce, l'invention propose d'appliquer une pâte plastique 6 dans ou contre la zone 5 de la pièce à l'aide d'un support moulant 1. A cet effet, le support moulant 1 comprend une base 2 configurée pour conférer à l'empreinte 6 (figure 3) ainsi obtenue une orientation adaptée et maîtrisée pour la caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique de la zone 5 de la pièce dans un dispositif de mesure 7 (figure 4). Typiquement, la base 2 du support moulant 1 est adaptée pour conférer à la pâte plastique 6 une surface de pose normale à la direction d'observation du dispositif de mesure. Dans une forme de réalisation, la surface de pose est sensiblement plane et destinée à être posée sur un socle du dispositif de mesure 7. La base 2 peut comprendre une face inférieure 20, une face supérieure 22 opposée à la face inférieure 20 et une ou plusieurs faces latérales 24. La surface de pose peut notamment correspondre à la face inférieure 20. En variante, comme illustrée sur la figure 2, la base 2 peut présenter une section polygonale, ici une section carrée. La surface de pose peut alors correspondre à l'une des faces latérales 24. Optionnellement, le support moulant 1 peut en outre comprendre une protubérance 3, s'étendant depuis la surface supérieure 22 de la base 2 et adaptée pour recevoir la pâte plastique 6 et l'appliquer contre la zone 5 de la pièce. Cette forme de réalisation présente l'avantage de limiter la quantité de pâte plastique 6 appliquée contre la zone 5 de la pièce à caractériser et d'améliorer son moulage. Ainsi, dans le cas où la zone 5 de la pièce comprend un perçage 5, la protubérance 3 peut être une tige de forme globalement cylindrique, voire cylindrique de révolution. Par ailleurs, la protubérance 3 est configurée pour pénétrer avec jeu dans le perçage 5 afin de faciliter l'introduction de la pâte plastique 6 dans le perçage 5 tout en limitant le volume de pâte plastique nécessaire pour obtenir l'empreinte 6. Typiquement, la protubérance 3 peut être configurée pour remplir entre 50% et 95% du volume de la zone 5 de la pièce, de préférence entre 70% et 90%. Le volume nécessaire de pâte plastique 6 est donc réduit à 50% à 95% du volume total habituellement utilisé, de préférence 80% à 90%. Le support moulant 1 peut en outre comprendre un sillon 4 formé dans la surface supérieure 22 de la base 2, autour de la protubérance 3. Le sillon 4 permet ainsi de confiner la pâte plastique 6 dans le perçage 5 lors de l'introduction de la protubérance 3 et d'améliorer son moulage. Le support moulant 1 est réalisé dans un matériau qui n'est pas susceptible d'être déformé lors du procédé S, tel qu'une matière plastique ou du métal. Les caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de la zone 5 de la pièce peuvent alors être déterminées à l'aide du procédé de caractérisation S suivant. Une première étape Si du procédé S comprend l'application de la pâte plastique 6 sur le support moulant 1. La pâte plastique 6 peut, de manière conventionnelle, comprendre du mastic et/ou tout type de scellant dentaire équivalent. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, la pâte plastique 6 est par exemple appliquée sur la protubérance 3 et sur la surface 15 supérieure 22 de la base 2 du support moulant 1. En variante, lorsque le support moulant 1 ne comprend pas de protubérance 3, la pâte plastique 6 n'est appliquée que sur la surface supérieure 22 de la base 2. On notera toutefois que, dans cette forme de réalisation, la quantité de pâte plastique 6 appliquée sur le support moulant 20 1 est plus importante que lorsque le support 1 comprend une telle protubérance 3 pour garantir que la pâte plastique 6 épouse bien la forme de l'intégralité de la zone 5 dont les caractéristiques doivent être déterminées. 25 Une deuxième étape S2 du procédé S comprend l'application du support moulant 1 muni de la pâte plastique 6 contre ou dans la zone 5 de la pièce afin d'obtenir une empreinte de la zone. Dans le cas du perçage 5, la protubérance 3 est par exemple introduite dans le perçage 5. On comprendra que, de manière analogue à la technique d'emboutissage, la 30 protubérance 3 permet d'appliquer la pâte plastique 6 contre la surface interne du perçage 5, à la manière d'un poinçon introduit dans une matrice complémentaire. Le cas échéant, le sillon 4 permet en outre de confiner la pâte plastique 6 dans le perçage 5 en limitant sa déformation. Une troisième étape S3 du procédé S comprend la plastification de la pâte plastique, par exemple par séchage à l'air libre. Pour cela, le support moulant 1 muni de la pâte plastique 6 peut être laissé dans le perçage 5 jusqu'à ce que la pâte plastifie S3. En variante, le support moulant 1 muni de la pâte plastique 6 peut être extrait du perçage 5, puis séché à l'air libre. On obtient alors une empreinte du perçage, fixée sur (ou simplement supportée par) le support moulant 1. Afin de faciliter le retrait de la pâte plastique 6, un film de démoulage peut être appliqué dans la zone 5 de la pièce préalablement à l'introduction de la pâte plastique 6. On obtient alors une empreinte fidèle de la zone 5 de la pièce, ici du perçage 5, fixée sur ou portée par le support moulant 1 qui lui confère une surface de pose plane, précise et déterminée. Une quatrième étape S4 du procédé comprend l'extraction du 20 support moulant 1 du perçage 5 et son placement dans le dispositif de mesure 7. Le dispositif de mesure 7 peut notamment être du type dispositif de mesure optique. A cet effet, la face de pose (ici l'une des faces latérales 24) du support moulant 1 est placée sur le socle du dispositif de mesure. Le 25 support moulant 1 n'étant pas déformé au cours des étapes Si et S2 du procédé S, l'orientation des faces 20, 22, 24 de la base 2 par rapport à la protubérance 3 et donc à l'empreinte 6 est fixe par rapport au dispositif de mesure. L'orientation de l'empreinte 6 par rapport au dispositif de mesure peut donc être connue et maîtrisée grâce au support moulant 1, ce qui 30 facilite et améliore les mesures effectuées par le dispositif de mesure 7. Une cinquième étape S5 du procédé S comprend la détermination des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de l'empreinte 6 à l'aide du dispositif de mesure 7. Cette détermination étant connue de l'homme du métier, elle ne sera pas davantage détaillée ici. Une sixième étape S6 du procédé S comprend la caractérisation de la zone 5 de la pièce à partir des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de l'empreinte 6 obtenues à l'étape S5. Dans une première forme de réalisation, la caractérisation de la zone 5 peut notamment comprendre la détermination des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de la zone 5 de la pièce, à partir de celles de l'empreinte 6. Ces caractéristiques peuvent par exemple être obtenues par complémentarité de forme et de dimensions. Dans une deuxième forme de réalisation, la caractérisation de la zone 5 de la pièce est obtenue directement à partir des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de l'empreinte 6. Typiquement, il est possible de comparer les résultats obtenus pour les caractéristiques de l'empreinte 6 à une cotation dimensionnelle qui définit les variations admissibles de ces caractéristiques par rapport à une cote nominale. Il n'est alors pas nécessaire de déterminer les caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de la zone 5, seules celles de l'empreinte 6 étant nécessaires. Le procédé S de l'invention permet donc, de manière simple, rapide et moins coûteuse que les techniques conventionnelles, de déterminer des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques d'une zone 5 d'une pièce à l'aide d'une empreinte réalisée dans une pâte plastique 6, sans nécessiter de gros investissement ni d'étape supplémentaire visant à modifier à posteriori l'orientation de l'empreinte obtenue, que ce soit par découpe ou par modelage d'un support dédié. Le procédé S permet en outre de déterminer ces caractéristiques de manière plus précise, plus fiable et plus robuste. Par ailleurs, seule la pâte plastique 6 utilisée au cours du procédé S doit être jetée, le support moulant 1 étant réutilisable. On notera toutefois que la quantité de pâte plastique 6 nécessaire pour le procédé S de l'invention est nettement plus faible que celle nécessaire dans les techniques conventionnelles. Enfin, le procédé S est aisément adaptable à tout type de géométrie (perçages, renfoncements, etc.). Ainsi, lorsque la zone 5 de la pièce comprend un renfoncement non cylindrique de révolution, le support moulant 1 peut par exemple comprendre une protubérance 3 de forme correspondante adaptée pour venir se loger avec jeu dans le renfoncement.15 REVENDICATIONS1. Procédé (S) de caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique d'une zone (5) d'une pièce, notamment d'une pièce d'un moteur d'aéronef, comprenant les étapes suivantes : - appliquer une pâte plastique (6) contre la zone (5) de la pièce (S2) de sorte que ladite pâte épouse la forme de la zone (5) de la pièce, afin d'obtenir une empreinte de ladite zone (5), - déterminer des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de l'empreinte (S5), et - en déduire une caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique de la zone (5) de la pièce (S6), le procédé étant caractérisé en ce que la pâte plastique (6) est appliquée contre la zone (5) de la pièce à l'aide d'un support moulant (1) présentant une base (2) configurée pour conférer à l'empreinte ainsi obtenue une orientation déterminée. 2. Procédé (S) selon la revendication 1, dans lequel la base (2) zo présente une surface de pose (24) sensiblement plane. 3. Procédé (S) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la base (2) comprend en outre une deuxième face (22) distincte de la surface de pose (24), et le support moulant (1) comprend en outre une 25 protubérance (3) faisant saillie depuis la deuxième face (22) de la base (2). 4. Procédé (S) selon la revendication 3, dans lequel la zone (5) de la pièce comprend un renfoncement, et la protubérance (3) est adaptée pour pénétrer avec jeu dans le renfoncement. 30 5. Procédé (S) selon la revendication 4, dans lequel la protubérance (3) est configurée pour remplir entre 50% et 95% du volume du renfoncement (5), de préférence entre 80% et 90%. 6. Procédé (S) selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le support moulant comprend en outre un sillon (4) formé dans la deuxième face (22) de la base (2) autour de la protubérance (3). 7. Procédé (S) selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel la protubérance (3) est de forme globalement cylindrique, de préférence cylindrique de révolution. 8. Procédé (S) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques sont mesurées à l'aide d'un dispositif de mesure optique (7). 9. Procédé (S) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la pâte plastique (6) comprend du mastic ou un scellant dentaire. 10. Support moulant (1) pour la caractérisation dimensionnelle et/ou géométrique d'une zone (5) d'une pièce d'une selon l'une des revendications 1 à 9, le support moulant (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend une base (2) présentant une première face (22) configurée pour appliquer une pâte plastique (6) contre la zone (5) de la pièce et une deuxième face (24) configurée pour conférer à l'empreinte ainsi obtenue une orientation déterminée en vue de la mesure des caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques de ladite empreinte (6). 11. Support moulant (1) selon la revendication 10, dans lequel la base (2) présente une surface de pose (24) sensiblement plane. 12. Support moulant (1) selon l'une des revendications 10 ou 11, dans lequel la base (2) comprend en outre une deuxième face (22) distincte de la surface de pose (24), et le support moulant (1) comprend en outre une protubérance (3) faisant saillie depuis la deuxième face (22) de la base (2). 13. Support moulant (1) selon la revendication 12, dans lequel la zone (5) de la pièce comprend un renfoncement, et la protubérance (3) est adaptée pour pénétrer avec jeu dans le renfoncement. 14. Support moulant (1) selon la revendication 13, dans lequel la protubérance (3) est configurée pour remplir entre 50% et 95% du volume du renfoncement (5), de préférence entre 80% et 90%. 15. Support moulant (1) selon l'une des revendications 12 à 14, 15 comprenant en outre un sillon (4) formé dans la deuxième face (22) de la base (2) autour de la protubérance (3). 16. Support moulant (1) selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel la protubérance (3) est de forme globalement cylindrique, de 20 préférence cylindrique de révolution.