Brevet FR3100739A1 — publié le 20210319

Injecteur (80) de résine pour la fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef, cet injecteur comportant : un corps tubulaire (42) de chauffage comportant une chambre interne (44) de stockage et de chauffage de résine, un piston (46) monté à une extrémité du corps et comportant une tête (48) mobile en translation dans la chambre, et une tête d’injection (49) montée à une extrémité opposée du corps et comportant une ligne d’injection (50) débouchant dans la chambre et configurée pour injecter de la résine lors d’une poussée exercée par le piston dans la chambre, caractérisé en ce qu’il comporte en outre : - une ligne (52) de tirage du vide dans la chambre, et - au moins un élément (82) de mise en mouvement de la résine à l’intérieur de la chambre. Figure pour l'abrégé : Figure 5 INJECTEUR DE RESINE POUR LA FABRICATION D’UNE PIECE COMPOSITE, EN PARTICULIER POUR UN MOTEUR D’AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un injecteur de résine pour la fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef. Arrière-plan technique L’état de la technique comprend notamment les documents FR-A1-2 956 057, FR-A1-3 029 134 et FR-A1-3 051 386 L’utilisation de matériaux composites est avantageuse dans l’industrie aéronautique notamment car ces matériaux ont des performances mécaniques intéressantes pour des masses relativement faibles. Un procédé de fabrication d’une pièce composite pour l’industrie aéronautique, qui est bien connu de l’homme du métier, est le procédé de moulage RTM dont les initiales font référence à l’acronyme anglo-saxon de Resin Transfer Molding. Il s’agit d’un procédé de réalisation d’une pièce en matériau composite à base de fibres imprégnées de résine. Un tel procédé est par exemple utilisé pour fabriquer une aube de soufflante et comporte plusieurs étapes successives. On commence par réaliser le tissage de fibres pour obtenir une ébauche de préforme en trois dimensions, puis on découpe l’ébauche pour obtenir une préforme présentant sensiblement la forme de l’aube à obtenir. Cette préforme est alors disposée dans un moule d'injection, qui est refermé. Puis on injecte de la résine à l'état liquide en maintenant une pression sur la résine injectée pendant que l’on effectue la polymérisation de la pièce par chauffage. Les résines utilisées sont des résines très fluides qui sont à même de bien pénétrer les fibres de la préforme, même lorsqu'elles sont injectées sous une pression réduite. Pendant la polymérisation, sous l'effet de la chaleur, la résine injectée passe successivement de l'état liquide à l'état gélifié et enfin à l'état solide. L'alimentation continue du moule d'injection en résine sous pression est une exigence primordiale qui a pour but de garantir des pièces de qualité, sans défaut et sans porosité. En effet, la résine tendant à dégazer pendant la polymérisation, il est nécessaire de maintenir la pression de la résine jusqu'à la polymérisation complète de la pièce afin d'éviter que des relâchements de gaz ne viennent compromettre l'intégrité de la résine. La résine a également tendance à dégazer pendant son chauffage et avant son injection dans le moule d’injection. Dans l’état actuel de la technique, un opérateur remplit avec de la résine un corps tubulaire de chauffage équipée d’une tête de dégazage. La résine est mise en mouvement et chauffée dans cette tête de dégazage qui comprend une ligne de tirage de vide. Le chauffage de la résine entraîne une polymérisation partielle de celle-ci. Des bulles de gaz peuvent être dissoutes ou emprisonnées dans la résine et générer de la porosité dans la pièce finale. Le tirage du vide par la ligne permet d’aspirer et d’évacuer ces bulles de gaz et ce tirage est réalisé jusqu’à ce que la résine soit chauffée et atteigne une température prédéterminée. L’opérateur doit alors retirer la tête de dégazage qui est amovible et la remplacer par une tête d’injection qui permet son injection dans le moule de fabrication de la pièce. L’opérateur peut être amené à gérer plusieurs circuits d’injection en parallèle et donc peut être obligé de remplacer quasi simultanément plusieurs têtes de dégazage par des têtes d’injection. La durée de présence de la résine dans le corps de chauffage peut donc varier après que cette résine ait atteint la température évoquée dans ce qui précède. Or, l’expérience a montré que plus la durée d’attente entre le moment d’atteinte de cette température et le moment d’injection de la résine est longue plus le risque de porosité dans la pièce finale et de mise au rebut de cette pièce est important. La présente invention propose une solution à ce problème, qui est simple, efficace et économique. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe d’un corps tubulaire de chauffage équipé d’une tête de dégazage, selon la technique antérieure, la figure 2 est une vue schématique en coupe d’un corps tubulaire de chauffage équipé d’une tête d’injection, selon la technique antérieure, la figure 3 est une vue schématique en coupe d’un injecteur selon un premier mode de réalisation de l’invention, la figure 4 est une vue schématique en coupe d’un injecteur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, la figure 5 est une vue schématique en coupe d’un injecteur selon un troisième mode de réalisation de l’invention, Injecteur (40, 70, 80) de résine pour la fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef, cet injecteur comportant : un corps tubulaire (42) de chauffage comportant une chambre interne (44) de stockage et de chauffage de résine, un piston (46) monté à une extrémité du corps et comportant une tête (48) mobile en translation dans la chambre, et une tête d’injection (49) montée à une extrémité opposée du corps et comportant une ligne d’injection (50) débouchant dans la chambre et configurée pour injecter de la résine lors d’une poussée exercée par le piston dans la chambre, caractérisé en ce qu’il comporte en outre : - une ligne (52) de tirage du vide dans la chambre, et - au moins un élément (56, 72, 82) de mise en mouvement de la résine à l’intérieur de la chambre. Injecteur (40, 70, 80) selon la revendication 1, dans lequel la ligne de tirage (52) est directement reliée à la ligne d’injection (50). Injecteur (40, 70, 80) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la ligne de tirage (52) est équipée d’un clapet anti-retour (54), et/ou d’une valve manuelle ou automatique. Injecteur (80) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tête de piston (48) est mobile en rotation à l’intérieur de la chambre (44) et porte ledit au moins un élément (82). Injecteur selon la revendication 4, dans lequel ledit au moins un élément (82) est en saillie sur une face de poussée (48a) de la tête de piston (48). Injecteur (70) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un élément est formé par un agitateur magnétique (72) libre situé dans la chambre (44), et un dispositif magnétique (74) commandé pour entraîner une rotation de l’agitateur à l’intérieur de la chambre Injecteur (70) selon la revendication 6, dans lequel la tête de piston (48) comprend une face de poussée (48a) sur laquelle l’agitateur magnétique (72) est libre de tourner, le dispositif magnétique (74) étant porté par la tête de piston et situé sous cette face de poussée. Injecteur (40) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le corps (42) est mobile en rotation vis-à-vis du piston (48) voire de la tête d’injection (49), ledit au moins un élément étant formé par un mécanisme (56) de mise en rotation du corps. Injecteur selon la revendication 8, dans lequel le mécanisme (56) comprend un excentrique (58) relié d’une part à un système de commande (60) et d’autre part à une extrémité du corps (42), et configuré pour entraîner une rotation du corps autour d’un axe (A) qui est par exemple un axe de translation du piston (46). Circuit d’injection de résine pour la fabrication d’une pièce composite, en particulier pour un moteur d’aéronef, ce circuit comportant un moule (90) reliée par une conduite (92) à un injecteur (40, 70, 80) selon l’une des revendications précédentes.