Brevet FR3123124A1 — publié le 20221125

EPROUVETTE DE FATIGUE OBTENUE PAR ELECTOEROSION A FIL ET PROCEDE D’OBTENTION ASSOCIE Un aspect de l’invention concerne une éprouvette (1) cylindrique d’axe A et de diamètre D, celui-ci diminuant progressivement entre un premier diamètre (D1) et un deuxième diamètre (D2) avec le premier diamètre (D1) supérieur au deuxième diamètre (D2), l’éprouvette (1) comprenant deux premières portions cylindriques (11) de premier diamètre (D1) à ses extrémités et une deuxième portion cylindrique (12) de deuxième diamètre (D2) située au milieu de l’éprouvette (1), au moins une première surface plate (S1) est située entre les deux premières portions cylindriques (11) de premier diamètre (D1), la première surface plate (S1) et une tangente d’une surface cylindrique (121) de la deuxième portion (12) forment un angle α, supérieur à 90°. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 EPROUVETTE DE FATIGUE OBTENUE PAR ELECTROEROSION A FIL ET PROCEDE D’OBTENTION ASSOCIE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des éprouvettes de fatigue utilisées lors d’essais de fatigue. La présente invention concerne une éprouvette possédant des dimensions particulières liées à un procédé de fabrication comprenant au moins une étape d’usinage par électroérosion ou une étape de grenaillage ou sablage. L’invention se rapporte également à un procédé de fabrication d’une éprouvette. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Pour caractériser la résistance en fatigue d’une pièce, par exemple des alvéoles d’un disque de turbine, il est courant d’utiliser des éprouvettes de fatigues mis en contrainte mécanique lors d’essais de fatigue. Un premier type d’éprouvette connu sont les éprouvettes cylindriques lisses. Néanmoins, les surfaces cylindriques de l’éprouvette ne peuvent être obtenues par une découpe fil. Un deuxième type d’éprouvette connu sont les éprouvettes plates. Cette éprouvette peut être usinée par découpe fil par électroérosion. Néanmoins, cette géométrie d’éprouvette a des arêtes vives ou faiblement rayonnées ce qui va générer potentiellement des replis ou des bourrelets lors d’un procédé de grenaillage. Ainsi, l’état de la technique ne permet pas de caractériser la résistance en fatigue d’une pièce obtenue par un procédé de fabrication comprenant une découpe fil par électroérosion et une étape de grenaillage ou sablage. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant de réaliser des tests de fatigue sur une éprouvette possédant des caractéristiques spécifiques liées à son procédé de fabrication comprenant une découpe fil par électroérosion et une étape de grenaillage ou sablage. Un premier aspect de l’invention concerne une éprouvette cylindrique d’axe A et de diamètre D, ce dernier diminuant progressivement entre un premier diamètre et un deuxième diamètre avec le premier diamètre supérieur au deuxième diamètre, l’éprouvette comprenant deux premières portions cylindriques de premier diamètre à ses extrémités et une deuxième portion cylindrique de deuxième diamètre située au milieu de l’éprouvette, au moins une première surface plate est située entre les deux premières portions cylindriques de premier diamètre, la première surface plate et une tangente d’une surface cylindrique de la deuxième portion forment un angle α, supérieur à 90°. L’éprouvette est dimensionnée de façon à posséder des surfaces planes suffisamment grandes pour être représentatives de surfaces d’alvéoles d’un disque de turbine haute pression notamment dans le milieu aéronautique. Lors d’une étape de grenaillage, l’angle supérieur à 90° permet de ne pas avoir d’arêtes vives et ainsi de ne pas favoriser la génération de replis à l’intersection de la première surface plate et de la surface de l’éprouvette qui pourraient générer des amorçages précoces lors d’essais de fatigue. Avantageusement, la surface plate est située au milieu de l’éprouvette, ladite surface plate est divisée en deux parties égales et symétriques par rapport à un plan B situé au milieu de l’éprouvette et perpendiculaire à l’axe A. Avantageusement, la première surface plate est obtenue par électroérosion à fil. Ceci permettra de caractériser la résistance lors de tests de fatigue d’une éprouvette possédant une surface plate obtenue par électroérosion à fil. Avantageusement, la première surface plate est grenaillée par jet de billes ou par grenaillage ultra son, ou bien sablé. Ceci permettra de caractériser la résistance lors de tests de fatigue d’une éprouvette possédant une surface plate grenaillé ou sablée. Avantageusement, dans un deuxième mode de réalisation, une première encoche est située au milieu de la première surface plate. Cette encoche permet ainsi de créer une ou des concentrations de contraintes sur l’éprouvette, ceci afin de caractériser la résistance lors de tests de fatigue d’une éprouvette présentant une ou des concentrations de contraintes. Les concentrations de contrainte se situeront au niveau de l’encoche donc au milieu de l’éprouvette. Avantageusement, la première encoche a une forme semi-cylindrique selon une coupe longitudinale. Cette forme est déterminée par simulations afin que les concentrations de contrainte en fond d’encoche soit par exemple comparable à ceux obtenus dans une zone d’alvéole d’un disque de turbine haute pression. Avantageusement, la première encoche est obtenue par électroérosion à fil. Avantageusement, l’éprouvette comprend une deuxième surface plate située entre les deux premières portions cylindriques de premier diamètre, la première surface plate et la deuxième surface plate sont positionnées symétriquement par rapport à l’axe A de l’éprouvette. Cette symétrie permet de calculer précisément une section utile et donc de déterminer la déformation ou la force à appliquer pour une contrainte donnée. De plus, la symétrie des surfaces plates permet de répartir uniformément les contraintes sur l’éprouvette. L’invention concerne également un procédé de fabrication de l’éprouvette comportant : Une étape d’obtention d’au moins une partie de la première surface plate par électroérosion à fil d’une surface cylindrique de deuxième diamètre. Avantageusement, le procédé de fabrication comporte : Une étape de grenaillage ou sablage d’au moins une partie de la première surface plate. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. est une illustration d’un procédé de fabrication d’une découpe par électroérosion à fil ; est vue en perspective d’un premier mode de réalisation d’une éprouvette cylindrique selon l’invention ; est une vue de dessus de la ; est une vue de côté de la ; est vue en coupe de la selon la coupe V-V. est une vue en perspective d’un deuxième mode de réalisation d’une éprouvette cylindrique possédant une encoche selon l’invention ; est vue de dessus de la ; est vue de côté de la ; est une vue agrandie de la ; est une vue en coupe de la selon la coupe X-X Eprouvette (1) cylindrique d’axe A et de diamètre D, ce dernier diminuant progressivement entre un premier diamètre (D1) et un deuxième diamètre (D2) avec le premier diamètre (D1) supérieur au deuxième diamètre (D2), l’éprouvette (1) comprenant deux premières portions cylindriques (11) de premier diamètre (D1) à ses extrémités et une deuxième portion cylindrique (12) de deuxième diamètre (D2) située au milieu de l’éprouvette (1), caractérisée en ce qu’au moins une première surface plate (S1) est située entre les deux premières portions cylindriques (11) de premier diamètre (D1), la première surface plate (S1) et une tangente d’une surface cylindrique (121) de la deuxième portion (12) forment un angle α, supérieur à 90°. Eprouvette (1) selon la revendication précédente caractérisée en ce que la surface plate (S1) est située au milieu de l’éprouvette (1), ladite surface plate (S1) est divisée en deux parties égales et symétriques par rapport à un plan B situé au milieu de l’éprouvette (1) et perpendiculaire à l’axe A. Eprouvette (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisée en ce que la première surface plate (S1) est grenaillée par jet de billes ou par grenaillage ultra son ou bien sablée. Eprouvette (1) selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que au moins une première encoche (E1) est située au milieu de la première surface plate (S1). Eprouvette (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce que la première encoche (E1) a une forme semi-cylindrique selon une coupe longitudinale. Eprouvette (1) selon les revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la première encoche (E1) est obtenue par électroérosion à fil. Eprouvette (1) selon l’une des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle comprend une deuxième surface plate (S2) située entre les deux premières portions cylindriques (11) de premier diamètre (D1), la première surface plate (S1) et la deuxième surface plate (S2) sont positionnées symétriquement par rapport à l’axe A de l’éprouvette (1). Procédé de fabrication d’une éprouvette (1) selon l’une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu’il comporte : une étape d’obtention d’au moins une partie de la première surface plate (S1) par électroérosion à fil d’une surface cylindrique de l’éprouvette (1). Procédé de fabrication d’une éprouvette (1) selon l’une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu’il comporte : une étape de grenaillage ou sablage d’au moins une partie de la première surface plate (S1).