Brevet FR3136010A1 — publié le 20231201

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un carter annulaire de turbomachine, comportant : - au moins une étape (ET1) de réalisation d’un corps annulaire, - au moins une étape (ET2) de réalisation d’au moins un organe de suspension de la turbomachine en saillie d’une surface externe dudit corps, caractérisé en ce que l’étape (ET1) de réalisation du corps est effectuée par laminage et tournage et en ce que l’étape (ET2) de réalisation dudit au moins un organe de suspension est effectuée postérieurement à l’étape (ET1) de réalisation dudit corps et comporte au moins une sous-étape de fixation (SET2) audit corps d’au moins un élément rapporté porteur dudit au moins un organe de suspension par soudage. Figure pour l'abrégé : Figure 11. PROCEDE DE FABRICATION D’UN CARTER ANNULAIRE DE TURBOMACHINE Domaine technique de l'invention L’invention concerne un procédé de fabrication d’un carter annulaire de turbomachine, notamment un carter annulaire formant une virole extérieure d’un carter intermédiaire de turbomachine, ce carter annulaire comportant un organe de suspension destiné à permettre l’attache de la turbomachine à un pylône d’un aéronef équipé de cette turbomachine. Arrière-plan technique Un turboréacteur à double flux pour la propulsion d'un aéronef comporte généralement une soufflante amont délivrant un flux d'air annulaire. La soufflante est contenue dans un carter de soufflante. En aval de la soufflante se trouve un carter intermédiaire comportant un moyeu interne et un carter annulaire ou virole annulaire externe réunis par des bras structurels et des aubes directrices de sortie, connues sous l’acronyme anglo-saxon de « outlet guide vanes » ou OGV. Le flux d'air annulaire est divisé, en aval de la soufflante, par le moyeu intermédiaire annulaire en un flux primaire, qui alimente un moteur entraînant la soufflante, et en un flux secondaire qui circule autour du moteur puis qui est éjecté dans l'atmosphère tout en fournissant une fraction importante de la poussée du turboréacteur. Le carter annulaire comporte conventionnellement dans sa partie supérieure aussi appelée « zone 12h » par référence à la position des aiguilles sur le cadran d’une horloge, un interface de fixation à un pylône de l’aéronef, comportant par exemple des pattes ou des chapes de fixation au pylône. Le carter annulaire, conventionnellement, est réalisé par un assemblage par soudage de secteurs angulaires de carter issus de fonderie. Ces secteurs angulaires sont usinés sur leurs bords pour permettre un ajustement aussi précis que possible des secteurs les uns aux autres et certains de ceux-ci comportent des pattes et des chapes de fixation, qui comportent des surfaces fonctionnelles qui doivent également être usinées afin de recevoir des organes de fixation complémentaires du pylône. Cette conception donne globalement satisfaction mais présente différents inconvénients. Les pièces issues de fonderie sont lourdes, de par la nécessité de présenter une rigidité structurelle suffisante et de disposer de surépaisseurs suffisantes pour les usinages ultérieurs. Les pièces issues de fonderie représentent un coût élevé et leur usinage par fraisage entraîne également des coûts élevés. Enfin, les étapes de fonderie, fraisage, ajustage et soudage des différents secteurs, de par leur durées cumulées, génèrent des délais d’industrialisation importants. Il existe donc un réel besoin pour une fabrication simplifiée du carter annulaire de ce carter, permettant d’en réduire les coûts et les durées de production. L’invention parvient à ce but en proposant une nouvelle conception d’un carter réalisé par laminage et tournage sur lequel les organes de fixation sont rapportés par un procédé de soudage ou bradage. Dans ce but, l’invention propose un procédé de fabrication d’un carter annulaire de turbomachine, comportant : - au moins une étape de réalisation d’un corps annulaire, - au moins une étape de réalisation d’au moins un organe de suspension de la turbomachine en saillie sur la surface externe dudit corps, caractérisé en ce que l’étape de réalisation du corps est effectuée par laminage et tournage et en ce que l’étape de réalisation dudit au moins un organe de suspension est effectuée postérieurement à l’étape de réalisation dudit corps et comporte au moins une sous-étape de fixation audit corps d’au moins un élément rapporté porteur dudit au moins un organe de suspension soudage. Par rapport aux procédés connus de la technique, le remplacement des opérations de moulage, d’usinage et d’assemblage des secteurs du corps par le laminage et le tournage d’un corps monobloc permet à la fois un gain de matière non négligeable, et un gain de temps considérable parce qu’il n’est plus nécessaire d’ajuster ni de souder des secteurs individuels. De plus la fabrication du carter se trouve simplifiée car l’organe de suspension ne faisant plus partie initialement du carter, l’usinage de ses surfaces fonctionnelles peut être réalisé en temps masqué indépendamment de la fabrication du corps annulaire. Selon d’autres caractéristiques du procédé : - l’étape de réalisation dudit au moins un organe de suspension comporte une sous étape d’usinage du corps, préalable à la sous-étape de fixation, au cours de laquelle on réalise au moins une ouverture traversante en direction radiale par rapport à un axe principal du corps, et, au cours de la sous-étape de fixation, on soude ou on brase ledit au moins un élément rapporté, de dimensions complémentaires de celles de ladite au moins une ouverture, dans ladite au moins une ouverture, - ledit au moins un élément rapporté comporte une plaque de dimensions complémentaires de celles de l’au moins une ouverture, qui est soudée dans ladite au moins une ouverture au cours de la sous-étape de fixation, et ledit au moins un organe de suspension comporte au moins une patte qui fait saillie à partir de ladite plaque sensiblement selon une direction radiale par rapport à un axe principal du carter et qui s’étend dans un plan orienté perpendiculairement à l’axe du carter, - ledit au moins un organe de suspension comporte deux paires de deux pattes parallèles définissant deux chapes agencées symétriquement de part et d’autre d’une patte centrale, - le procédé comporte une étape supplémentaire de fraisage d’au moins une surface des pattes destinée à coopérer avec un organe complémentaire d’un pylône d’aéronef, - la plaque présente une courbure, dans un plan perpendiculaire à un axe du carter, qui est égale à celui du corps du carter, - dans le plan perpendiculaire à l’axe du carter, une épaisseur de la plaque en son milieu est supérieure à une épaisseur de bords longitudinaux de la plaque, - au cours de l’étape de réalisation du corps annulaire, on forme par laminage des éléments annulaires en saillie de la surface externe du corps, puis on usine au tour lesdits éléments annulaires, - les éléments annulaires sont des brides de fixation et/ou des raidisseurs dudit carter. L’invention concerne aussi une turbomachine à double flux comportant une soufflante et, en aval de ladite soufflante, un carter du type décrit précédemment. 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 est une vue en coupe d’un turboréacteur ; la est une vue éclatée en perspective d’un carter annulaire selon l’état de la technique ; la est une vue en perspective d’un carter intermédiaire comportant un carter annulaire selon l’invention ; la est une demi-vue en coupe axiale d’un corps d’un carter annulaire selon l’invention ; la est une vue en perspective du corps du carter annulaire selon l’invention ; la est une vue en perspective du carter annulaire selon l’invention ; la est une vue en perspective des organes de suspension du carter annulaire selon l’invention ; la est une demi-vue en coupe axiale du carter annulaire selon l’invention ; la est une vue de détail en coupe transversale du carter annulaire selon l’invention ; la est un diagramme-bloc illustrant les étapes d’un procédé de fabrication selon l’état de la technique ; et la est un diagramme-bloc illustrant les étapes d’un procédé de fabrication selon l’invention. Procédé de fabrication d’un carter annulaire (34) de turbomachine (10), comportant au moins : - une étape (ET1) de réalisation d’un corps annulaire (44), - au moins une étape (ET2) de réalisation d’au moins un organe (46) de suspension de la turbomachine en saillie d’une surface externe (48) dudit corps (44), caractérisé en ce que l’étape (ET1) de réalisation du corps (44) est effectuée par laminage et tournage, et en ce que l’étape (ET2) de réalisation dudit au moins un organe (46) de suspension est effectuée postérieurement à l’étape (ET1) de réalisation dudit corps (44) et comporte au moins une sous-étape de fixation (SET2) audit corps d’au moins un élément (50) rapporté porteur dudit au moins un organe de suspension (46) par soudage. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape (ET2) de réalisation dudit au moins un organe de suspension comporte une sous étape (SET1) d’usinage du corps (44), préalable à la sous-étape de fixation (SET2), au cours de laquelle on réalise au moins une ouverture traversante (54) en direction radiale (R) par rapport à un axe (X) principal du corps, et en ce que, au cours de la sous-étape (SET2) de fixation, on soude ou on brase ledit au moins un élément rapporté (50), de dimensions complémentaires de celles de ladite au moins une ouverture (54), dans ladite au moins une ouverture (54), Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un élément rapporté (50) comporte une plaque (52) de dimensions complémentaires de celles de l’au moins une ouverture (54), qui est soudée dans ladite au moins une ouverture (54) au cours de la sous-étape (SET2) de fixation, et en ce que ledit au moins un organe de suspension (46) comporte au moins une patte (46a, 46c) qui fait saillie à partir de ladite plaque (52) sensiblement selon une direction radiale (R) par rapport à un axe (X) principal du carter (34) et qui s’étend dans un plan (P) orienté perpendiculairement à l’axe (X) du carter (34). Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un organe (46) de suspension comporte deux paires de deux pattes parallèles (46a) définissant deux chapes (46b) agencées symétriquement de part et d’autre d’une patte centrale (46c). Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une étape (ET3) supplémentaire de fraisage d’au moins une surface de chaque patte (46a, 46c), ladite surface étant destinée à coopérer avec un organe complémentaire d’un pylône d’aéronef. Procédé de fabrication selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la plaque (52) présente une courbure, dans un plan (P) perpendiculaire à un axe (X) du carter (34), qui est égale à celui du corps (44) du carter, Procédé de fabrication selon la revendication précédente, 3 à 5, en ce que, dans le plan (P) perpendiculaire à l’axe (X) du carter (34), une épaisseur (e1) de la plaque en son milieu est supérieure à une épaisseur (e2) de bords longitudinaux (58) de la plaque (60). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au cours de l’étape (ET1) de réalisation du corps annulaire (44), on forme par laminage des éléments annulaires (45) en saillie de la surface externe (48) du corps, puis on usine au tour lesdits éléments annulaires (45). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les éléments annulaires (45) sont des brides de fixation et/ou des raidisseurs dudit carter (34). Turbomachine (10) à double flux comportant une soufflante (12) et, en aval de ladite soufflante (12), un carter annulaire (34) obtenu par un procédé selon l’une des revendications précédentes.