Brevet FR3132242A1 — publié le 20230804

Outil (14, 16) approprié pour être utilisé dans la fabrication d’une pièce composite à matrice céramique (12). L’outil (14, 16) comporte un corps de graphite (28). Le corps de graphite (28) peut comporter de multiples trous d’accès de gaz (42). Une surface poreuse (44) du corps de graphite (28) peut supporter la pièce composite à matrice céramique (12). La surface poreuse (44) du corps de graphite (28) peut être étanchéifiée hermétiquement. Figure pour l’abrégé : Figure 1 OUTILS ET PROCÉDÉS POUR LEUR FORMATION ET LEUR UTILISATION RÉFÉRENCE CROISÉE À UNE APPLICATION CONNEXE L’invention concerne de manière générale un outil utilisé pour former des composants, en tant que tel, un outil utilisé dans la fabrication de pièces composites à matrice céramique par infiltration chimique en phase vapeur. Techniques antérieures L’infiltration chimique en phase vapeur (CVI) est une approche de fabrication pour créer des composants ayant des composites à matrice céramique légers avec des capacités mécaniques et thermiques dans diverses applications à haute température. Des exemples de composants peuvent comporter, mais sans s’y limiter, des buses de poussée pour les systèmes de population, des disques de frein pouvant être utilisés dans les systèmes d’atterrissage d’aéronef, des structures de protection thermique ou de rentrée, ou des composants de section chaude de moteur à turbine tels que des chambres de combustion, des carénages et des aubes. Le processus de CVI commence lorsqu’une préforme poreuse à base de fibre de carbone ou de céramique du composant est placée dans un outil en graphite, où l’outil en graphite contient des trous d’accès de gaz. L’outil contenant la préforme de composant est ensuite traité à travers un four à vide à écoulement de gaz d’hydrocarbure ou un four à CVI qui traite généralement les pièces de 900 degrés Celsius (°C) à 1700 °C. Au sein du four à CVI, ces gaz contenant un hydrocarbure diffusent à travers les trous de l’outillage et dans la préforme poreuse où ils se décomposent sur les surfaces de fibre formant du carbone pyrolytique. Le processus de CVI et la formation de carbone pyrolytique rigidifient la préforme, liant les fibres ensemble, formant le composant et assurant une définition dimensionnelle ainsi qu’une stabilité de manipulation post-processus. Le composant est ensuite retiré ou démoulé de l’outillage. Durant le démoulage, ou la séparation de l’outil à partir du composant, la surface de l’outil et/ou du composant peut être impactée par la liaison de l’outil à la préforme provoquant un délaminage de préforme ou des irrégularités de surface. Une invention complète et propice, comportant le meilleur mode de celle-ci, adressée à un homme du métier ayant des compétences moyennes, est présentée dans la spécification, qui fait référence aux figures annexées dans lesquelles : est une vue latérale d’un ensemble d’outil ayant une paire d’outils utilisés pour fabriquer une pièce composite à matrice céramique, la pièce composite à matrice céramique étant prise en sandwich entre la paire d’outils, conformément à un exemple de mode de réalisation de la présente invention. est une vue schématique en perspective d’un parmi les outils de la selon un mode de réalisation exemplaire de la présente invention. est une section transversale de la partie de l’outil de la selon un mode de réalisation exemplaire de la présente invention. est un procédé de formation d’un outil approprié à la fabrication d’une pièce composite formée au moins en partie par infiltration chimique en phase vapeur selon un mode de réalisation exemplaire de la présente invention. une variante du procédé de la selon un mode de réalisation exemplaire de la présente invention. est un procédé d’utilisation d’un outil de fabrication d’une pièce composite à matrice céramique selon un mode de réalisation exemplaire de la présente invention. Outil (14, 16) de fabrication d’une pièce composite à matrice céramique (12), l’outil comprenant : un corps de graphite (28) ayant de multiples trous d’accès de gaz (42) et une surface poreuse (44) permettant de supporter la pièce composite à matrice céramique (12) ; et une couche de carbone vitreux (48) sur la surface poreuse (44) qui étanchéifie hermétiquement la surface poreuse (44). Outil (14, 16) selon la revendication 1, dans lequel la couche de carbone vitreux (48) est formée par une résine thermodurcie à rendement en carbone. Outil (14, 16) selon la revendication 2, dans lequel la résine à rendement en carbone comporte des particules de charge (50). Outil (14, 16) selon la revendication 3, dans lequel la résine à rendement en carbone et les particules de charge (50) sont non réactives à un ou plusieurs gaz parmi le carbure de silicium (SiC), le carbone (C), le nitrure de silicium (Si 3 N 4 ), le nitrure de bore (BN), le carbure de bore (B 4 C) ou de carbure de zirconium (ZrC). Outil (14, 16) selon la revendication 3, dans lequel les particules de charge (50) comprennent des flocons de graphite. Outil (14, 16) selon la revendication 3, dans lequel les particules de charge (50) comprennent au moins un élément parmi un flocon ou une poudre de graphite, de carbone, de nitrure ou de carbure. Outil (14, 16) selon la revendication 3, dans lequel un rapport volumique de la résine à rendement en carbone aux particules de charge (50) est de ou compris entre 2,5:1 et 7:1. Outil (14, 16) selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, comprenant en outre un second revêtement (40) sur la couche de carbone vitreux (48), dans lequel la couche de carbone vitreux (48) fait partie d’un premier revêtement (30) situé entre la surface poreuse (44) et le second revêtement (40). Outil (14, 16) selon la revendication 8, dans lequel le premier revêtement (30) comprend une résine thermodurcissable à base de furane ayant les particules de charge (50) et le second revêtement (40) comprend une résine pure ou un mélange de résine pure. Outil (14, 16) selon la revendication 8, dans lequel le premier revêtement (30) comprend de multiples couches de la résine thermodurcie à rendement en carbone.