Brevet FR3127715A1 — publié le 20230407

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une aube (11) comprenant les étapes suivantes : (100) fournir une préforme fibreuse (20), (200) fournir un clinquant métallique (14) de forme allongée et comprenant au moins un évidement d’indexage (23), (300) fournir un moule d’injection (17) comprenant au moins des parties supérieure et inférieure (17a, 17b), au moins une de ces parties supérieure et inférieure (17a, 17b) comprenant au moins un élément en saillie de positionnement (19), (400) agencer la préforme fibreuse (20) dans le moule d’injection (17), (500) revêtir le bord d’attaque (20a) de la préforme fibreuse (20) par le clinquant métallique (14), et insérer l’élément en saillie de positionnement (19) dans l’évidement d’indexage (23) de façon à maintenir en position le clinquant métallique (14) sur le bord d’attaque (20a), (600) injecter une résine dans le moule d’injection (17). Figure d’abrégé : Figure 7a PROCEDE DE FABRICATION D’UNE AUBE POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention L’invention concerne le domaine technique des procédés de fabrication des aubes pour les turbomachines d’aéronef. L’invention concerne plus particulièrement, les procédés de fabrication des aubes en matériau composite, qui sont par exemple tournantes ou fixes. Arrière-plan technique De manière bien connue, une turbomachine d’aéronef comprend une soufflante permettant l’aspiration d’un flux d’air se divisant en un flux primaire et un flux secondaire. Le flux primaire traverse le moteur de la turbomachine tandis que le flux secondaire est dirigé vers une veine secondaire. Le flux primaire est comprimé au sein, par exemple, d’un compresseur basse pression puis un compresseur haute pression du moteur. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brulé au sein d’une chambre annulaire de combustion agencée en aval de la série de compresseurs. Les gaz formés par la combustion traversent une turbine haute pression et une turbine basse pression situées en aval de la chambre de combustion et qui permettent d’entrainer les rotors des compresseurs. Les gaz s’échappent enfin au travers d’une tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la propulsion. Les composants de la turbomachine tels que la soufflante, les compresseurs ou les turbines comprennent des aubes qui permettent d’exercer une action sur le flux d’air. Par exemple, les aubes de compresseurs permettent de comprimer le flux d’air primaire. Une aube comprend typiquement une pale qui présente une forme aérodynamique et comprend ainsi une face intrados et une face extrados reliée à la face intrados par un bord d’attaque et un bord de fuite. Pour réduire le poids de l’aube, la pale est formée d’un matériau composite comprenant des fibres de renfort noyées dans une matrice polymérique. Afin de protéger l’aube d’une dégradation provoquée par l’impact de corps étrangers, il est connu de revêtir le bord d’attaque d’un clinquant métallique. La fixation du clinquant métallique sur le bord d’attaque présente des défis. En effet, un procédé de fabrication de l’aube consiste à fournir une préforme fibreuse puis de procéder à l’imprégnation de la préforme durant une étape d’injection d’une résine puis à la polymérisation de la résine. Puis, lors d’une étape ultérieure, le clinquant métallique est fixé sur le bord d’attaque de l’aube par collage. La polymérisation de la colle est réalisée dans une étuve. Le temps de fabrication de l’aube selon un tel procédé de fabrication est long car il est nécessaire que l’étape d’imprégnation soit achevée pour fixer le clinquant métallique sur le bord d’attaque. Afin de réduire le temps de fabrication, le document FR-A1-3008920 enseigne de fixer le clinquant métallique sur le bord d’attaque durant l’étape d’imprégnation. Ce document enseigne que le moule peut être équipé d’un système de positionnement et de maintien du clinquant. Cependant, ce système ne donne pas entière satisfaction. En effet, le clinquant est fixé en position dans le moule mais la position relative du clinquant vis-à-vis de l’aube ne peut être déterminée avec précision. En effet, il est difficile de positionner l’aube vis-à-vis du clinquant une fois dans le moule. Aussi, le clinquant métallique peut être déplacé durant la fermeture du moule et/ou l’injection en l’absence d’un système de positionnement et maintien adapté. Ainsi, à l’issu du procédé de fabrication, un décalage radial et/ou axial du clinquant métallique par rapport au bord d’attaque peut être observé. Ces mauvais positionnements conduisent à des non conformités de l’aube. Il existe ainsi un besoin de fournir un procédé de fabrication permettant de réduire les défauts de positionnement du clinquant métallique sur le bord d’attaque. A cet effet, l’invention propose un procédé de fabrication d’une aube comprenant une pale pour une turbomachine d’aéronef comprenant les étapes suivantes : (100) fournir une préforme fibreuse de la pale, la préforme fibreuse comprenant un bord d’attaque, un bord de fuite, une face intrados reliée à une face extrados par le bord d’attaque et le bord de fuite, (200) fournir un clinquant métallique de forme allongée et comprenant au moins un évidement d’indexage, (300) fournir un moule d’injection comprenant au moins des parties supérieure et inférieure destinées à coopérer ensemble pour délimiter un volume interne et définissant chacune une empreinte de l’aube, et au moins une de ces parties supérieure et inférieure comprenant au moins un élément en saillie de positionnement, (400) agencer la préforme fibreuse dans le moule d’injection, (500) revêtir le bord d’attaque de la préforme fibreuse par le clinquant métallique, et insérer l’élément en saillie de positionnement dans l’évidement d’indexage de façon à maintenir en position le clinquant métallique sur le bord d’attaque, (600) injecter une résine dans le moule d’injection afin de procéder à l’imprégnation de la préforme fibreuse et à la fixation du clinquant métallique sur le bord d’attaque . Ainsi, selon l’invention, le clinquant métallique est placé sur le bord d’attaque de la préforme qui est agencée dans le moule d’injection afin de procéder simultanément à l’imprégnation de la préforme fibreuse et à la fixation du clinquant métallique sur le bord d’attaque. Ceci permet de réduire les temps de fabrication de l’aube. En outre, selon l’invention, le clinquant métallique présente au moins un évidement d’indexage et le moule comprend au moins un élément en saillie de positionnement sur la partie supérieure et/ou inférieure. Lors de l’insertion de la préforme fibreuse dans le moule, l’élément en saillie de positionnement est inséré dans l’évidement d’indexage ce qui permet de fixer en position le clinquant métallique sur le bord d’attaque pendant l’opération d’injection du matériau. Ceci permet de réduire les risques de déplacement du clinquant métallique par rapport au bord d’attaque durant l’injection de la résine. Par conséquent, selon l’invention, les risques de fournir des aubes non-conformes sont réduits. L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - l’élément en saillie de positionnement est un téton ménagé sur une surface intérieure de la partie supérieure ou de la partie inférieure ; - le téton présente une forme cylindrique ou conique ; - le téton présente une surface externe filetée ; - le clinquant métallique comprend une première ailette latérale et une seconde ailette latérale reliée à la première ailette latérale par une portion centrale, l’évidement d’indexage étant ménagé sur la première ou la seconde ailette latérale ; - à l’étape (200), le clinquant métallique comprend une partie centrale et une partie excédentaire agencée de part et d’autre de la partie centrale, l’évidement d’indexage étant situé sur une ou chacune des parties excédentaires ; - l’évidement d’indexage est un orifice ou une encoche ; - le clinquant métallique comprend deux évidements d’indexage comprenant respectivement un premier orifice et un second orifice opposé au premier orifice et en ce que la partie supérieure ou inférieure comprend un premier élément en saillie de positionnement destiné à coopérer avec le premier orifice et un second élément en saillie de positionnement destiné à coopérer avec le second orifice ; - la préforme fibreuse comprend un évidement d’indexage additionnel ; - le procédé comprend l’étape suivante après l’étape (600) : (700) usiner l’aube de façon à retirer l’évidement d’indexage. L’invention concerne également un moule d’injection pour la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, comprenant : - au moins des parties inférieure et supérieure présentant chacune une empreinte de l’aube et destinées à coopérer ensemble pour définir un volume interne de réception de la préforme fibreuse et du clinquant métallique, - au moins une de ces parties supérieure et inférieure comprenant au moins un élément en saillie de positionnement destiné à coopérer avec l’évidement d’indexage du clinquant métallique de façon à maintenir en position le clinquant métallique sur le bord d’attaque. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la est une représentation schématique en coupe longitudinale d’une demi-turbomachine d’aéronef ; la est une représentation schématique en perspective d’une aube selon un premier mode de réalisation, la est une représentation schématique en perspective d’une aube selon un second mode de réalisation, la est une vue en coupe transversale de l’aube de la ou 3, la est une vue schématique d’une préforme fibreuse et d’un clinquant métallique, la est une vue schématique d’une préforme fibreuse et d’un clinquant métallique selon une variante de réalisation de la , la est une vue en coupe transversale d’un moule dans une position ouverte dans lequel sont agencés la préforme fibreuse et le clinquant métallique, la est une vue en coupe transversale du moule dans une position fermée et dans lequel sont agencés la préforme fibreuse et le clinquant métallique, la est une vue en coupe transversale du moule dans une position fermée et dans lequel sont agencés la préforme fibreuse et le clinquant métallique, selon une variante de réalisation de la , la est une vue en coupe transversale du moule dans une position ouverte et dans lequel sont agencés la préforme fibreuse et le clinquant métallique, selon une variante de réalisation de la , la est une représentation schématique en perspective du moule d’injection selon l’invention, la est un schéma synoptique du procédé de fabrication selon l’invention. Procédé de fabrication d’une aube (11) comprenant une pale (12) pour une turbomachine (1) d’aéronef comprenant les étapes suivantes : (100) fournir une préforme fibreuse (20) de la pale (12), la préforme fibreuse (20) comprenant un bord d’attaque (20a), un bord de fuite (20b), une face intrados (20i) reliée à une face extrados par le bord d’attaque (20a) et le bord de fuite (20b), (200) fournir un clinquant métallique (14) de forme allongée et comprenant au moins un évidement d’indexage (23), (300) fournir un moule d’injection (17) comprenant au moins des parties supérieure et inférieure (17a, 17b) destinées à coopérer ensemble pour délimiter un volume interne (17d) et définissant chacune une empreinte (17c) de l’aube (11), et au moins une de ces parties supérieure et inférieure (17a, 17b) comprenant au moins un élément en saillie de positionnement (19), (400) agencer la préforme fibreuse (20) dans le moule d’injection (17), (500) revêtir le bord d’attaque (20a) de la préforme fibreuse (20) par le clinquant métallique (14), et insérer l’élément en saillie de positionnement (19) dans l’évidement d’indexage (23) de façon à maintenir en position le clinquant métallique (14) sur le bord d’attaque (20a), (600) injecter une résine dans le moule d’injection (17) afin de procéder à l’imprégnation de la préforme fibreuse (20) et à la fixation du clinquant métallique (14) sur le bord d’attaque (20a). Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’élément en saillie de positionnement (19) est un téton ménagé sur une surface intérieure de la partie supérieure (17a) ou de la partie inférieure (17b). Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le téton présente une forme cylindrique ou conique. Procédé de fabrication selon la revendication 2 et/ou 3, caractérisé en ce que le téton présente une surface externe filetée. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clinquant métallique (14) comprend une première ailette latérale (14a) et une seconde ailette latérale (14b) reliée à la première ailette latérale (14a) par une portion centrale (14j), l’évidement d’indexage (23) étant ménagé sur la première ou la seconde ailette latérale (14a, 14b). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étape (200) le clinquant métallique (14) comprend une partie centrale (14c) et une partie excédentaire (14d, 14e) agencée de part et d’autre de la partie centrale (14c), l’évidement d’indexage (23) étant situé sur une ou chacune des parties excédentaires (14d, 14e). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’évidement d’indexage (23) est un orifice ou une encoche. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clinquant métallique (14) comprend deux évidements d’indexage (23) comprenant respectivement un premier orifice et un second orifice opposé au premier orifice et en ce que la partie supérieure ou inférieure (17a, 17b) comprend un premier élément en saillie de positionnement (19a) destiné à coopérer avec le premier orifice et un second élément en saillie de positionnement (19b) destiné à coopérer avec le second orifice. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préforme fibreuse (20) comprend un évidement d’indexage additionnel (22). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre l’étape suivante après l’étape (600) : (700) usiner l’aube (11) de façon à retirer l’évidement d’indexage (23). Moule d’injection (17) pour la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant : - au moins des parties inférieure et supérieure (17a, 17b) présentant chacune une empreinte (17c) de l’aube (11) et destinées à coopérer ensemble pour définir un volume interne (17d) de réception de la préforme fibreuse (20) et du clinquant métallique (14), - au moins une de ces parties supérieure et inférieure (17a, 17b) comprenant au moins un élément en saillie de positionnement (19) destiné à coopérer avec l’évidement d’indexage (23) du clinquant métallique (14) de façon à maintenir en position le clinquant métallique (14) sur le bord d’attaque (20a) .