Brevet FR3155459A1 — publié le 20250523

Aube comprenant un bord d’attaque Un procédé de fabrication d’une aube comprend : - une étape de formation, au cours de laquelle une structure d’aube (10) est mise en forme, et - une étape de positionnement, au cours de laquelle un bord d’attaque (20) est positionné sur le bord avant (136) de la structure d’aube (10). Le bord d’attaque (200) est fixé sur le bord avant (136) au moyen d’un matériau d’adhésion thermosensible. Figure pour l’abrégé : Fig. 3. Aube comprenant un bord d’attaque La présente invention se rapporte au domaine général de la fabrication d’aubes, notamment en matériau composite, comprenant un bord d’attaque, en particulier métallique, pour moteur aéronautique. La présence d’un bord d’attaque métallique sur une aube en matériau composite de moteur aéronautique permet de protéger un aubage composite d’une abrasion/érosion et/ou lors d’un impact d’un corps étranger. Ceci est notamment le cas pour les aubes de soufflante d’une turbomachine aéronautique qui sont exposées à de possibles ingestions d’un oiseau, de grêle, de glace, etc. La fabrication d’une telle aube de soufflante comprend tout d’abord la réalisation d’une aube en matériau composite comprenant un renfort fibreux densifié par une matrice obtenue généralement à partir d’une résine thermodurcissable ou thermoplastique. Une fois l’aube en matériau composite obtenue, il est alors nécessaire d’assembler, sur un bord avant de l’aube en matériau composite, un bord d’attaque métallique de protection. A cet effet, un clinquant métallique, réalisé par des procédés mécaniques tels que l’estampage, le formage ou l’électroformage par exemple, est collé sur le bord avant de l’aube en matériau composite. Une telle opération peut être réalisée dans un moule assurant un collage du clinquant métallique. Des exemples d’aubes en matériau composite munies d’un bord d’attaque métallique sont notamment décrits dans les documents US 2007/092379 et US 2016/0167269. Le collage du bord d’attaque métallique sur le bord avant de l’aube en matériau composite est une opération délicate, en particulier en ce qui concerne le positionnement précis du bord d’attaque métallique sur l’aube en matériau composite. Il peut, par conséquent, être nécessaire de reprendre un positionnement du bord d’attaque métallique après collage. En outre, le bord d’attaque métallique peut être abîmé, notamment à la suite d’un évènement, tel qu’un impact avec un corps étranger, ou usé, en particulier après un certain temps de fonctionnement de l’aube en matériau composite. Le bord d’attaque métallique doit être alors remplacé. Cependant, une fois collé, le bord d’attaque métallique ne peut pas être retiré de l’aube en matériau composite sans endommager cette dernière, en raison de la force de collage entre le bord d’attaque métallique et l’aube en matériau composite. Ceci empêche une reprise de fabrication et/ou le remplacement du bord d’attaque métallique de l’aube en matériau composite. La présente invention a donc pour but principal de proposer un procédé de fabrication d’une aube, en particulier en matériau composite, munie d’un bord d’attaque, notamment métallique, ne présentant pas les inconvénients précités. Conformément à l’invention, un tel but est atteint grâce à un procédé de fabrication d’une aube, notamment en matériau composite, comprenant un bord d’attaque rapporté, en particulier métallique, comprenant au moins : - une étape de formation, au cours de laquelle une structure d’aube, comprenant au moins un bord avant est mise en forme ; et - une étape de positionnement, au cours de laquelle le bord d’attaque est positionné sur la portion de bord avant de la structure d’aube. Plus spécifiquement, lors de l’étape de positionnement, le bord d’attaque est fixé sur le bord avant au moyen d’un matériau d’adhésion thermosensible, notamment une colle thermosensible. L’utilisation d’un matériau d’adhésion thermosensible offre la possibilité de pouvoir démonter le bord d‘attaque après adhésion sans endommager un matériau constitutif de la structure d’aube. En effet, en chauffant l’aube à une température supérieure à la température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible, le matériau d’adhésion perd son pouvoir d’adhésion. Le bord d’attaque peut être alors retiré délicatement sans exercer de contrainte sur la structure d’aube, en particulier en matériau composite. Selon une caractéristique particulière du procédé de fabrication selon l’invention, le matériau d’adhésion thermosensible peut avoir une température de fusion inférieure à une température d’endommagement du matériau de la structure d’aube. Selon une autre caractéristique particulière du procédé de fabrication selon l’invention, le matériau d’adhésion thermosensible peut avoir un point de fusion compris entre 90°C et 120°C. Selon une autre caractéristique particulière du procédé de fabrication selon l’invention, le matériau d’adhésion thermosensible est une colle néoprène. L’invention a également pour objet un procédé de reprise ou de réparation d’une aube, notamment en matériau composite, comprenant un bord d’attaque rapporté comprenant au moins : - une étape de chauffage, au cours de laquelle l’aube est chauffée à une température supérieure à une température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible ; - une étape de retrait, au cours de laquelle le bord d’attaque est détaché de l’aube ; et - une étape de repositionnement, au cours de laquelle le bord d’attaque ou un nouveau bord d’attaque est fixé sur le bord avant de la structure d’aube. Le positionnement du bord d’attaque peut être repris après avoir été fixé, lors de l’étape de positionnement, sans endommager le matériau constitutif de la structure d’aube. Ceci permet de ne pas rebuter l’aube ou la structure d’aube initialement fabriquée. De même, lorsque le bord d’attaque est abîmé ou usé lors de l’utilisation de l’aube, il peut être remplacé sans endommager le matériau constitutif de la structure d’aube, ce qui permet d’allonger la durée de vie de l’aube. L‘invention a encore pour objet une aube en matériau composite pour moteur aéronautique comprenant un à bord d’attaque métallique rapporté et une structure d’aube en matériau composite comprenant suivant une direction longitudinale : - un pied d’aube, - une échasse, et - un corps de pale, le corps de pale s’étendant : - suivant la direction longitudinale, entre l’échasse et un sommet, et - suivant une direction transversale, entre un bord avant et un bord arrière, et - un bord d’attaque fixé sur le bord avant de la structure d’aube en matériau composite. Plus spécifiquement, l’aube comprend en outre une couche d’un matériau d’adhésion thermosensible, notamment une colle thermosensible, présente entre le bord avant et le bord d’attaque. Selon une caractéristique particulière de l’aube de l’invention, le matériau d’adhésion thermosensible peut avoir une température de fusion inférieure à une température d’endommagement du matériau composite de l’aube. Selon une autre caractéristique particulière de l’aube de l’invention, le matériau d’adhésion thermosensible peut avoir un point de fusion compris entre 90°C et 120°C Selon une autre caractéristique particulière de l’aube de l’invention, le matériau d’adhésion thermosensible est une colle néoprène. La présente invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d’exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles : FIG. 1 La FIG. 1 est une vue schématique en perspective d’une aube munie d’un bord d’attaque rapporté conformément à un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 2 La FIG. 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de l’aube de la FIG. 1 ; et FIG. 3 La FIG. 3 est une vue schématique en perspective éclatée montrant l’assemblage d’un bord d’attaque sur une structure d’aube selon l’invention. L’invention s’applique à la réalisation d’aubes, en particulier en matériau composite, pour moteur aéronautique ayant un bord d’attaque, notamment métallique, comme par exemple des aubes de soufflante. La FIG. 1 est une vue schématique en perspective d’une aube 30 munie d’un bord d’attaque 20 rapporté conformément à un mode de réalisation de l’invention. Plus particulièrement, la FIG. 1 illustre une aube 30 qui comprend une structure d’aube 10, notamment en matériau composite, comprenant, suivant une direction longitudinale D L : - un pied d’aube 11, et - un corps de pale 13 s’étendant, suivant une direction transversale D T , entre : - un bord d’attaque 20 et - un bord de fuite 132. La structure d’aube 10 peut également comprendre une échasse 12. Le corps de pale 13 comporte également une face intrados 133 et une face extrados 134, s’étendant respectivement entre le bord d’attaque 20 et le bord de fuite 132 de part et d’autre du corps de pale 13 selon une direction orthogonale D o , formant un repère orthonormé avec la direction longitudinale D L et la direction transversale D T . Le corps de pale 13 peut également comporter un sommet 135. Le bord d’attaque 20, notamment constitué d’un clinquant en matériau métallique, est fixé sur toute ou partie d’un bord avant 136 du corps de pale 13. Le bord de fuite 132 est constitué d’un bord arrière 14 du corps de pale 13. Selon un mode particulier de réalisation, à l’exception du bord d’attaque 20, l’aube 30 est en matériau composite. La FIG. 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de l’aube 30 de la FIG. 1 . Comme cela est illustré sur la FIG. 2 , le bord d’attaque 20 est positionné sur le bord avant 136 du corps de pale 13 et fixé, en particulier par adhésion, notamment par collage, au moyen d’une couche 40 ou d’un film 40 d’un matériau d’adhésion. Conformément à l’invention, le matériau d’adhésion peut être un matériau d’adhésion thermosensible. Par « matériau d’adhésion thermosensible », il est entendu ici un matériau d’adhésion apte à perdre son pouvoir d’adhésion et/ou sa rigidité à partir d’une température déterminée, également dénommée température de fusion. Selon un mode particulier de réalisation, le matériau d’adhésion est une colle, notamment une colle thermosensible. Un procédé de fabrication de l’aube 30 comprend au moins une étape de formation, au cours de laquelle une structure d’aube 10, notamment en matériau composite, est mise en forme. Dans le cas d’une structure d’aube en matériau composite, la structure d’aube 10 est obtenue lors de l’étape de fabrication à partir d’un renfort fibreux densifié par une matrice. Par « structure d’aube en matériau composite », il est entendu ici un corps d’aube, comprenant la plupart des parties constitutives de l’aube 30 finale, notamment le pied d’aube 11 et le corps de pale 13, à l’exception du bord d’attaque 20, constitué par un clinquant notamment métallique, rapporté sur la structure d’aube 10 en matériau composite, entièrement en matériau composite. La structure d’aube 10 en matériau composite est fabriquée à partir d’une préforme fibreuse pouvant être obtenue de différentes façons connues de l’homme du métier. Typiquement, la préforme peut être obtenue directement par tissage tridimensionnel de fils, formés par exemple de fibres de carbone, ou par drapage de tissus fibreux bidimensionnels. La fabrication d’une aube 30 de soufflante en matériau composite obtenue à partir d’un renfort fibreux réalisé par tissage tridimensionnel et densifié par une matrice est notamment décrite dans le document US 2005/084377. Dans l’exemple décrit ici, la préforme d’aube 30 de soufflante est obtenue par tissage tridimensionnel de fils en fibres de carbone. De façon connue, la préforme de structure d’aube 10 est ensuite imprégnée avec une composition liquide contenant un précurseur du matériau de la matrice. Le précurseur se présente habituellement sous forme d'un polymère, tel qu'une résine, éventuellement dilué dans un solvant. La préforme est placée dans un moule pouvant être fermé de manière étanche avec un logement ayant la forme de la structure d’aube 10 moulée et pouvant notamment présenter une forme vrillée correspondant à la forme définitive du corps de pale à profil aérodynamique souhaité. Ensuite, le moule est fermé et le précurseur liquide de matrice, par exemple une résine époxyde, est injecté dans tout le moule pour imprégner toute la partie fibreuse de la préforme. L’imprégnation de la préforme fibreuse d’aube peut être notamment réalisée par un procédé de moulage par transfert, également désigné par l’acronyme « RTM » pour « Resin Transfert Moulding » en anglais. Une transformation du précurseur en matrice, par exemple par polymérisation, est réalisée par traitement thermique, généralement par chauffage du moule, après élimination du solvant éventuel et réticulation du polymère, la préforme étant toujours maintenue dans le moule ayant une forme correspondant à celle de la structure à profil aérodynamique souhaité. La matrice peut être notamment obtenue à partir de résines époxydes, telle que la résine époxyde à hautes performances vendue sous la référence PR 520 par la société CYTEC, ou de précurseurs liquides de matrices carbone ou céramique. Dans le cas d’une formation d'une matrice carbone ou céramique, un traitement thermique consiste à pyrolyser un précurseur organique pour transformer la matrice organique en une matrice carbone ou céramique selon le précurseur utilisé et les conditions de pyrolyse. A titre d'exemple, des précurseurs liquides de carbone peuvent être des résines à taux de coke relativement élevé, telles que des résines phénoliques, tandis que des précurseurs liquides de céramique, notamment de carbure de silicium (SiC), peuvent être des résines de type polycarbosilane (PCS) ou polytitanocarbosilane (PTCS) ou polysilazane (PSZ). Plusieurs cycles consécutifs, depuis l'imprégnation jusqu'au traitement thermique, peuvent être réalisés pour parvenir au degré de densification souhaité. Par suite, une pièce ainsi obtenue est démoulée. Au final, la pièce est détourée pour enlever un excès de résine et des chanfreins peuvent être usinés. Aucun autre usinage n'est nécessaire puisque, la pièce étant moulée, elle respecte les cotes exigées. La structure d’aube 10, notamment en matériau composite, est ainsi obtenue. La FIG. 3 est une vue schématique en perspective éclatée montrant l’assemblage du bord d’attaque 20 sur la structure d’aube 10 selon l’invention. La structure d’aube 10 comporte, comme cela est illustrée sur la FIG. 3 , le pied d’aube 11, et le corps de pale 13. La structure d’aube 10 peut également comporte l’échasse 12. Le corps de pale 13 s’étendant entre le pied d’aube 11, plus particulièrement entre l’échasse 12, et le sommet 150 de corps de pale 13. Le corps de pale 13 comporte le bord avant 136 du corps de pale 13 de l’aube 30. Le bord avant 136 est destinée à recevoir un clinquant, notamment métallique, afin de former le bord d’attaque 20 de l’aube finale. Comme illustré sur la FIG. 3 , le bord d’attaque 20 comprend : - une paroi interne 201, destinée à être fixée sur le bord avant 136 de la structure d’aube 10 et - une paroi externe 202, définissant le profil de bord d’attaque 20 de l’aube 30 finale. Le bord d’attaque 20 comporte en outre une portion de nez 203 à partir de laquelle s’étendent deux ailettes 204 et 205. La fabrication de l’aube 30 comprend une étape de positionnement consistant à positionner le bord d’attaque 20 sur la structure d’aube 10, en particulier par adhésion, notamment par collage. Plus précisément, comme cela est illustré sur la FIG. 3 , le bord d’attaque 20 est accosté sur le bord avant 136 présent sur le corps de pale 13 de la structure d’aube 10 avec interposition du film 40 ou de la couche 40 du matériau d’adhésion entre la paroi interne 201 du bord d’attaque 20 et le bord avant 136 de la structure d’aube 10. La couche 40 du matériau d’adhésion présente entre le bord d’attaque 20 et le bord avant 136 de la structure d’aube 10 peut être réalisée de différentes façons. Elle peut notamment correspondre à le matériau d’adhésion placé en sandwich entre la paroi interne 201 du bord d’attaque 20 et le bord avant 136 de la structure d’aube 10, le tout, une fois assemblé, étant placé dans un moule chauffé pour activer, en particulier polymériser, le pouvoir adhésif de la couche 40 du matériau d’adhésion. La couche 40 du matériau d’adhésion peut également être déposée directement sur la paroi interne 201 du bord d’attaque 20 et/ou sur le bord avant 136 de la structure d’aube 10, l’assemblage étant réalisé dans le moule, apte à exercer une pression sur le bord d’attaque 20 et la structure d’aube 10 à assembler, et éventuellement à réaliser un traitement thermique de l’adhésion, notamment le collage. L’étape de positionnement du bord d’attaque 20 sur la structure d’aube 10 est notamment décrit dans le document FR 2 992 887 A1. Conformément à l’invention, un matériau d’adhésion thermosensible, notamment une colle thermosensible, est utilisé pour fixer le bord d’attaque 20 sur la structure d’aube 10, en particulier en matériau composite. Comme indiqué précédemment, le matériau d’adhésion thermosensible est apte à perdre son pouvoir d’adhésion et/ou sa rigidité à partir d’une température déterminée, également dénommée température de fusion. La température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible est de préférence inférieure à une température d’endommagement de la structure d’aube 10, notamment une température d’endommagement du matériau composite de la structure d’aube 10. La température d’endommagement correspond à la température à partir de laquelle le matériau composite commence à se dégrader thermiquement. A une telle température d’endommagement, le matériau composite peut présenter des signes de ramollissement et/ou une perte de propriétés mécaniques. De plus, à une telle température d’endommagement, le matériau composite peut présenter un affaiblissement de l’interface entre les fibres et la matrice, réduisant la force de résistance du matériau composite. Une telle température d’endommagement dépend du matériau composite considéré. En outre, la température de fusion est également de préférence supérieure aux températures rencontrées en fonctionnement par l’aube 30 afin d’éviter d’éventuels problèmes de tenue du bord d’attaque 20 lors d’une utilisation de l’aube 30. Ainsi, la température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible est de préférence comprise entre 90°C et 120°C Notamment, le matériau d’adhésion thermosensible peut être notamment une colle néoprène. Après le positionnement du bord d’attaque 20, l’aube 30 de la FIG. 1 est obtenue. L’utilisation d’un matériau d’adhésion thermosensible selon l’invention trouve une application avantageuse dans une reprise de fabrication de l’aube 30, en particulier en matériau composite, avec bord d’attaque 20, notamment métallique, et/ou le remplacement du bord d’attaque 20 lors d’une maintenance de l’aube 30 en service. En effet, lors de la fabrication de l’aube 30, comme celle précédemment décrite, il se peut que, lors de l’étape de positionnement, l’aube 30 soit mal positionnée ou que le bord d’attaque 20 soit abîmé après positionnement. Dans un tel cas, selon l’invention, l’aube 30 est alors chauffée à une température supérieure à la température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible. Une fois la température de fusion atteinte, le bord d’attaque 20 à repositionner peut être détaché petit à petit sans endommager la structure d’aube 10, en particulier le matériau composite de la structure d’aube 10. Le bord d’attaque 20 est ensuite repositionné ou remplacé, ce qui permet de ne pas mettre au rebut l’aube 30 et/ou la structure d’aube 10 initialement fabriquée. De même, une fois en service, le bord d’attaque 20 de l’aube 30 peut être abîmé à la suite d’un évènement, tel qu’un impact avec un corps étranger, ou usé après un certain temps de fonctionnement de l’aube 30. Dans un tel cas, selon l’invention, l’aube 30 est alors chauffée à une température supérieure à la température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible. Une fois la température de fusion atteinte, le bord d’attaque 20 abîmé et/ou usé peut être détaché petit à petit sans endommager la structure d’aube 10, en particulier le matériau composite de la structure d’aube 10. Le bord d’attaque 20 est ensuite remplacé, ce qui permet d’allonger la durée de vie de l’aube 30. Procédé de fabrication d’une aube (30), notamment en matériau composite, comprenant un bord d’attaque (20) rapporté, en particulier métallique, comprenant au moins : - une étape de formation, au cours de laquelle une structure d’aube (10) comprenant au moins un bord avant (136) est mise en forme ; et une étape de positionnement, au cours de laquelle le bord d’attaque (20) est positionné sur le bord avant (136) de la structure d’aube (10), caractérisé en ce que, lors de l’étape de positionnement, le bord d’attaque (20) est fixé sur le bord avant (136) au moyen d’un matériau d’adhésion thermosensible, notamment une colle thermosensible. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel le matériau d’adhésion thermosensible a une température de fusion inférieure à une température d’endommagement d’un matériau de la structure d’aube (10). Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le matériau d’adhésion thermosensible a un point de fusion compris entre 90°C et 120°C. Procédé de fabrication selon l’une quelconques des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau d’adhésion thermosensible est une colle néoprène. Procédé de reprise ou de réparation d’une aube (30), notamment en matériau composite, comprenant un bord d’attaque (20) rapporté comprenant au moins : - une étape de chauffage, au cours de laquelle l’aube (30) est chauffée à une température supérieure à une température de fusion du matériau d’adhésion thermosensible ; - une étape de retrait, au cours de laquelle le bord d’attaque (20) est détaché de l’aube (30) ; et - une étape de repositionnement, au cours de laquelle le bord d’attaque (20) ou un nouveau bord d’attaque (20) est fixé sur le bord avant (136) de la structure d’aube (10). Aube (30) en matériau composite pour moteur aéronautique comprenant un bord d’attaque (20) métallique rapporté et une structure d’aube (10) en matériau composite comprenant suivant une direction longitudinale (D L ) : - un pied d’aube (11), - une échasse (12) - un corps de pale (13) s’étendant, suivant la direction longitudinale (D L ), entre l’échasse (12) et un sommet (135) et, suivant une direction transversale (D T ), entre un bord avant (136) et un bord arrière (132), et - un bord d’attaque (20) fixé sur le bord avant (136) de la structure d’aube (10) en matériau composite, caractérisée en ce que l’aube (30) comprend en outre une couche (40) d’un matériau d’adhésion thermosensible, notamment une colle thermosensible, présente entre le bord avant (136) et le bord d’attaque (20). Aube (30) selon la revendication 6, dans laquelle le matériau d’adhésion thermosensible a une température de fusion inférieure à une température d’endommagement du matériau composite de l’aube (30). Aube (30) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le matériau d’adhésion thermosensible a un point de fusion compris entre 90°C et 120°C. Aube (30) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans laquelle le matériau d’adhésion thermosensible est une colle néoprène.