Brevet FR3084673A1 — publié le 20200207

DISPOSITIF D'IMMERSION D'AU MOINS UNE PIECE DE TURBOMACHINE DANS UN BAIN DE DECAPAGE CHIMIQUE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention a pour objet un dispositif d'immersion d'au moins une pièce de turbomachine dans un bain de décapage chimique, en particulier dans le cadre d'un contrôle par courants de Foucault dans des cavités internes d'une aube de turbine. Elle a également pour objet un procédé d'immersion d'au moins une pièce de turbomachine mettant en oeuvre le dispositif. ETAT DE L'ART Le processus de réparation de certaines aubes de turbine haute pression de moteurs aéronautiques met en oeuvre un contrôle par courants de Foucault dans des cavités internes des aubes. Il a par exemple été constaté que le revêtement en aluminium des aubes destiné à les protéger des attaques chimiques pouvait ne pas être suffisant et que des défauts apparaissaient, notamment dans les cavités internes des pieds des ailettes de turbine haute pression. On appelle courants de Foucault les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu (le flux du champ à travers le milieu), soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique. Ils sont une conséquence de l'induction électromagnétique. On utilise les courants de Foucault pour détecter des défauts, tels que des criques, piqûres et fissurations. Pour réaliser ce contrôle non destructif par courants de Foucault dans des conditions optimales, il est nécessaire de réaliser un décapage chimique du revêtement présent sur les parois internes des aubes. Le processus de réparation impose une immersion partielle des pièces dans des bains pour réaliser le décapage du revêtement interne. 2 Tel qu'illustré à la figure 1, une aube (ailette) 100 de turbomachine, par exemple une aube de turbine haute pression, comprend une pale 120 et un pied 130 formé par une partie de plus forte épaisseur, par exemple à section en forme de bulbe 131, prolongé par une échasse 132. La pale 120 5 s'étend en direction longitudinale entre son pied 130 et son sommet 121 et présente en section transversale un profil incurvé d'épaisseur variable délimitant deux faces 122 et 123, correspondant respectivement à l'extrados et à l'intrados de la pale 120 et reliant chacune le bord d'attaque et le bord de fuite de cette dernière. La pale 120 comprend en outre une 10 plateforme d'aube 140. L'aube 100 est montée sur un rotor de turbine (non représenté) par engagement du pied 130 dans un logement de forme correspondante aménagé à la périphérie du rotor. Pour réaliser un décapage chimique du revêtement présent sur les 15 parois internes du pied 130, on détermine une limite d'immersion L de l'aube 100, située sous la plateforme 140. En dessous de cette limite d'immersion L, l'immersion de l'aube 100 est autorisée. Au-dessus de la limite d'immersion L, l'immersion est interdite. En effet, la zone de l'aube située au-dessus de la limite d'immersion L est plus fine et moins massive 20 et doit donc être protégée. La tolérance d'immersion de l'aube autorisée par les critères de réparation est de 6.3 mm, soit 3.15 mm de part et d'autre de la limite d'immersion L. Cette tolérance d'immersion restreinte complexifie la conception de l'outillage d'immersion car les bains de décapage sont agités 25 et non statiques. L'agitation des bains a pour effet de favoriser le processus de décapage. De plus, les bains sont chauffés ce qui entraîne un phénomène d'évaporation. Pour compenser l'évaporation, une remise à niveau automatique est programmée. De ce fait, la hauteur des liquides de 30 décapage dans les cuves n'est pas constante. Il est également important de noter que la variation de hauteur de liquide au sein d'un bain chauffé est 3 supérieure à la tolérance d'immersion autorisée. En outre, le procédé requiert le passage de l'aube dans plusieurs cuves qui ont des hauteurs de liquide différentes. Il est donc impossible de concevoir un dispositif fixe par rapport aux cuves. 5 Lors de traitements de surface d'aubes par une immersion complète dans un bain de décapage chimique, il est connu de mettre en oeuvre un masquage/démasque des aubes pour éviter que les principes actifs présents dans les bains ne viennent décaper certains revêtements. On peut par exemple utiliser un masquage interne de la totalité de l'aube à l'aide 10 d'injection de cire. Ce procédé est toutefois complexe car il nécessite des investissements (machine d'injection de la cire, étuve, four de décirage). En plus de la difficulté technique non résolue de maîtriser le niveau d'injection de la cire pour réaliser un masquage contrôlé, le liquide de décapage n'est pas en mesure de pénétrer dans l'ensemble des cavités à cause de l'air 15 emprisonné qui peut rester bloqué par la cire lors de l'immersion de l'aube (phénomène de bullage). Il apparaît ainsi utile de disposer d'un dispositif d'immersion d'une pièce de turbomachine, en particulier d'une aube de turbomachine, dans un bain de décapage chimique, qui permette une immersion contrôlée et 20 précise de la pièce dans le bain de décapage chimique. La présente invention vise à atteindre cet objectif de manière simple, efficace et économique. EXPOSE DE L'INVENTION 25 L'invention a ainsi pour objet un dispositif d'immersion d'au moins une pièce de turbomachine dans un bain de décapage chimique. Le dispositif selon l'invention comprend : - un support horizontal de ladite au moins une pièce de turbomachine, 30 - un système de flottaison, solidaire dudit support et permettant la flottaison dudit support par rapport au bain de décapage chimique, ledit 4 système de flottaison étant monté en guidage vertical sur un socle du dispositif, de manière à permettre un déplacement vertical du système de flottaison par rapport au socle en cas de variation de la hauteur du bain de décapage chimique, et 5 - un système de réglage de la position verticale dudit support par rapport au système de flottaison, de manière à pouvoir régler la position verticale de ladite au moins une pièce de turbomachine par rapport au bain de décapage chimique. Ainsi, le système de réglage de la position verticale du support 10 permet de régler la position des pièces par rapport au bain de décapage chimique. Le système de flottaison permet de maintenir cette position par rapport au bain de décapage chimique, quelles que soient les variations ultérieures de la hauteur du bain. Le support peut être d'orientation longitudinale et comprendre au 15 moins une rangée longitudinale de guidage de ladite au moins une pièce de turbomachine. Le système de flottaison comprend typiquement une pluralité de flotteurs. Le système de flottaison peut ainsi comprendre deux flotteurs 20 disposés transversalement de chaque côté du support et s'étendant longitudinalement. Chaque flotteur peut comprendre à chacune de ses extrémités longitudinales une ouverture traversante verticale, et le socle peut être muni de quatre barres verticales de guidage issues d'une embase du socle, 25 chaque flotteur étant traversé par deux barres verticales de guidage. Le système de réglage peut comprendre des éléments verticaux de guidage et de fixation du support, lesdits éléments étant disposés sur le système de flottaison. Le socle comprend avantageusement une butée inférieure pour le 30 système de flottaison. 5 L'invention a également pour objet l'utilisation d'un dispositif décrit ci-dessus pour l'immersion d'au moins une pièce de turbomachine dans un bain de décapage chimique. L'invention a également pour objet un procédé d'immersion d'au 5 moins une pièce de turbomachine dans un bain de décapage chimique. Le procédé selon l'invention met en oeuvre un dispositif décrit ci-dessus. Le procédé peut comprendre une étape de réglage de la position verticale dudit support par rapport au système de flottaison, de manière à 10 ce que la hauteur de la partie immergée de ladite au moins une pièce de turbomachine ne dépasse pas une hauteur prédéterminée. Ladite au moins une pièce de turbomachine peut être une aube de turbine, la partie immergée de ladite au moins une aube étant une zone du pied de ladite au moins une aube. 15 Ladite zone du pied de ladite au moins une aube peut comprendre des cavités internes qui sont recouvertes d'un revêtement de protection. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques 20 et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, est une vue de face d'une aube de turbomachine, 25 - les figures 2 à 5 sont des vues en perspective d'un dispositif d'immersion selon l'invention, et - la figure 6 est une vue en perspective de dessus du dispositif illustré aux figures 2 à 5, immergé dans un bain de décapage chimique. 30 DESCRIPTION DETAILLEE 6 Tel qu'illustré aux figures 2 à 6, un dispositif d'immersion 1 de pièces de turbomachine, en particulier d'aubes de turbomachine, dans un bain de décapage chimique, comprend conformément à l'invention un support d'aubes 2, des flotteurs 3, un système de réglage 4 du support d'aubes 2 et 5 un socle 5. Dans la suite de la description, le dispositif d'immersion 1 est utilisé pour l'immersion d'aubes de turbomachine, en particulier d'aubes de turbine haute pression. On peut toutefois envisager utiliser le dispositif d'immersion 1 pour l'immersion d'autres pièces de turbomachine. Le support d'aubes 2 est destiné à recevoir les aubes 100. Le 10 support 2 se présente sous la forme générale d'un plateau horizontal rectangulaire, de direction longitudinale X et de direction transversale Y. La direction verticale est la direction Z. Les aubes 100 sont avantageusement insérées dans le support 2 par les pieds des aubes 100. Ainsi, plusieurs rangées d'aubes 100, orientées chacune par exemple selon la direction 15 longitudinale X, peuvent être insérées dans le support 2. Le support 2 comprend une partie inférieure 2a et une partie supérieure qui est constituée de lames 2b et 2c. Des lames 2b sont orientées selon la direction longitudinale X. Les bulbes 131 des pieds 130 des aubes 100 sont insérés entre la partie inférieure 2a et la partie 20 supérieure 2b. Les pieds 130 sont maintenus transversalement à l'aide de deux lames 2b, une lame 2b étant placée de chaque côté du pied 130. Les lames 2b forment ainsi des rails de guidage longitudinal des pieds 130. Une lame 2c orientée transversalement forme à chaque extrémité longitudinale du support 2 une butée longitudinale pour les lames 2b et les pieds des 25 aubes 100 situés à ladite extrémité longitudinale. Les lames longitudinales 2b peuvent être fixées sur la partie inférieure 2a à l'aides de vis 2d. Les lames transversales 2c peuvent être solidarisées à la partie inférieure 2a à l'aide de boutons de maintien 2e qui sont insérés dans un orifice de la partie inférieure 2a et qui peuvent être 30 des doigts d'arrêt ou des broches à billes. Une chaînette 2f relie avantageusement chaque bouton de maintien 2e à la partie inférieure 2a. 7 Un système de flottaison, associé au support d'aubes 2, permet de rendre le support d'aubes 2 flottant vis-à-vis du bain de décapage chimique. Par « flottant vis-à-vis du bain de décapage chimique », on entend que le support 2 est porté par le bain de décapage chimique, via le 5 système de flottaison, et qu'il est ainsi à distance constante de la surface supérieure du bain de décapage chimique. Le système de flottaison peut comprendre une pluralités d'éléments flottants ou flotteurs. Tel qu'illustré sur les figures 2 à 6, le système de flottaison comprend deux flotteurs 3, disposés de chaque côté du support d'aubes 2. Chaque flotteur 3 est de 10 forme parallélépipédique et s'étend longitudinalement à chaque extrémité transversale du support d'aubes 2. Chaque flotteur 3 est fixé à une extrémité transversale du support d'aubes 2. Les flotteurs 3 peuvent être par exemple en polypropylène. Plus particulièrement, chaque flotteur 3 est fixé au support d'aubes 2 15 est fixé, du côté de chaque flotteur 3, via un système de réglage 4 de la position verticale du support d'aubes 2 par rapport au flotteur 3. Le système de réglage 4 comprend des éléments de réception 4a du support d'aubes 2 sur lesquels est fixé le support d'aubes 2. Les éléments de réception 4a peuvent se présenter sous la forme d'équerres. La position 20 verticale des éléments de réception 4 peut être réglée en fixant les éléments de réception 4 sur une barre de réglage 4b verticale, à une hauteur prédéterminée de la barre 4b. Chaque flotteur 3 peut être muni de deux barres de réglage 4b. Chaque flotteur 3 est monté en guidage vertical libre sur deux barres 25 verticales de guidage 5a d'un socle 5 du dispositif d'immersion 1. A cet effet, chaque flotteur 3 parallélépipédique est muni d'un évidement 3a de section triangulaire, disposé à une extrémité longitudinale du flotteur 3. Chaque flotteur 3 est ainsi libre de coulisser verticalement via les évidements 3a le long des barres de guidage 5a. 30 Le socle 5 comprend une embase 5b sensiblement rectangulaire qui constitue la surface d'appui du dispositif 1 et qui est destinée à s'appuyer 8 sur le fond de la cuve de décapage ou sur une balancelle de chargement pour un système automatisé. Depuis chaque coin de l'embase 5b s'étend verticalement une barre verticale tubulaire 5a. Entre l'embase 5b et les flotteurs 3 sont disposés des barres de renfort horizontales 5c. Chaque 5 barre de renfort 5c relie deux barres verticales 5a adjacentes. Les barres de renfort 5c constituent des renforts entre les barres de guidage 5a. Elles constituent également une butée verticale inférieure pour les flotteurs 3 lors de leur guidage en translation verticale le long des barres verticales de guidage 5a. 10 Ainsi, tel qu'illustré à la figure 6, une fois le dispositif 1 placé dans une cuve 6 de décapage chimique, les flotteurs 3 flottent à la surface du bain de décapage chimique 7. Les aubes 100 insérées dans le support 2 sont ainsi immergées dans le bain de décapage 7. On procède alors au réglage de la position verticale du support 2, de manière à ce que les 15 aubes 100 ne dépassent pas la limite d'immersion L dans le bain de décapage chimique 7, c'est-à-dire de manière à ce que la surface supérieure du bain de décapage chimique 7 ne soit pas située au-dessus de la limite L (figure 1). Comme indiqué ci-dessus, le réglage du support d'aubes 2 est effectué en positionnant verticalement le support 2 sur les 20 barres de réglages verticales 4b. Le réglage de la hauteur du support 2 est réalisé de manière à ce que les aubes 100 soient positionnées à la fois suffisamment bas pour être immergées dans le bain de décapage 7 et suffisamment haut pour ne pas dépasser la limite d'immersion L dans le bain de décapage chimique 7. 25 Une fois le réglage de la hauteur du support 2 effectué, la présence des flotteurs 3 permet de s'adapter à la hauteur du bain de décapage 7. Ainsi, même si la hauteur du bain de décapage 7 varie, une distance constante entre l'extrémité inférieure du pied des aubes 100 et la limite de décapage (la surface supérieure du bain 7) est maintenue. Autrement dit, la 30 profondeur d'immersion des aubes dans le bain de décapage 7 est maintenue constante. 9 Grâce au dispositif selon l'invention, on assure un décapage partiel des pièces de turbomachine et on maintient la partie supérieure des pièces hors de la surface active des bains de décapage chimique. La conception du dispositif s'intègre sur une ligne de traitement de surface automatisée et 5 permet s'adapter aux variations de hauteur des bains de décapage chimique. Le dispositif est en outre adapté à une réparation industrielle et permettant de traiter de nombreuses pièces et non simplement un traitement à l'unité selon un procédé de laboratoire. I() REVENDICATIONS1. Dispositif (1) d'immersion d'au moins une pièce de turbomachine (100) dans un bain de décapage chimique (7), caractérisé en ce qu'il comprend : - un support horizontal (2) de ladite au moins une pièce de turbomachine (100), - un système de flottaison (3), solidaire dudit support (2) et permettant la flottaison dudit support (2) par rapport au bain de décapage chimique (7), ledit système de flottaison (3) étant monté en guidage vertical sur un socle (5) du dispositif (1), de manière à permettre un déplacement vertical du système de flottaison (3) par rapport au socle (5) en cas de variation de la hauteur du bain de décapage chimique (7), et - un système (4) de réglage de la position verticale dudit support (2) par rapport au système de flottaison (3), de manière à pouvoir régler la position verticale de ladite au moins une pièce de turbomachine (100) par rapport au bain de décapage chimique (7). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (2) est d'orientation longitudinale et comprend au moins une rangée longitudinale de guidage de ladite au moins une pièce de turbomachine (100). 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de flottaison (3) comprend une pluralité de flotteurs (3). 4. Dispositif (1) selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le système de flottaison (3) comprend deux flotteurs (3) disposés transversalement de chaque côté du support (2) et s'étendant longitudinalement. 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque flotteur (3) comprend à chacune de ses extrémités longitudinales une ouverture traversante verticale (3a), et en ce que le socle (5) est muni de quatre barres verticales de guidage (5a) issues d'une embase (5b) du 11 socle (5), chaque flotteur (3) étant traversé par deux barres verticales de guidage (5a). 6. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système de réglage (4) comprend des éléments verticaux (4b) de 5 guidage et de fixation du support, lesdits éléments (4b) étant disposés sur le système de flottaison (3). 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le socle (5) comprend une butée inférieure (5c) pour le système de flottaison (3). 10 8. Utilisation d'un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7 pour l'immersion d'au moins une pièce de turbomachine (100) dans un bain de décapage chimique (7). 9. Procédé d'immersion d'au moins une pièce de turbomachine (100) dans un bain de décapage chimique (7), caractérisé en ce qu'il met en 15 oeuvre un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réglage de la position verticale dudit support (2) par rapport au système de flottaison (3), de manière à ce que la hauteur de la partie immergée de ladite au moins une pièce de turbomachine (100) ne 20 dépasse pas une hauteur prédéterminée (L). 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ladite au moins une pièce de turbomachine (100) est une aube (100) de turbine, la partie immergée de ladite au moins une aube (100) étant une zone du pied (130) de ladite au moins une aube (100). 25 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite zone du pied (130) de ladite au moins une aube (100) comprend des cavités internes qui sont recouvertes d'un revêtement de protection.