Brevet FR3153685A1 — publié le 20250404

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une membrane résistive (10) intermédiaire dite « septum » à guides tubulaires (12) pour panneau de traitement acoustique de type DDOF à double degré de liberté, le procédé étant caractérisé en ce que ladite membrane (10) et lesdits guides tubulaires (12) sont fabriqués lors d’une même opération d’injection d’une résine (13) autour d’un substrat (11) placé entre deux parties (100a, 100b) d’un moule (100) à injecter. Avantageusement, la fabrication d’une membrane résistive septum pour panneau ou revêtement de traitement acoustique en est simplifiée, fiabilisée, et son coût est réduit. Fig. 3 PROCEDE AMELIORE DE FABRICATION D’UNE MEMBRANE RESISTIVE INTERMEDIAIRE D’UN REVETEMENT ACOUSTIQUE. L’invention concerne un procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire dite « septum » d’un panneau acoustique dit à double degré de liberté. L’invention concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d’une membrane de type septum comprenant une pluralité de guides tubulaires intégrés, pour la fabrication d’un panneau acoustique d’aéronef. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Des panneaux (ou revêtements) acoustiques à double degré de liberté, de type DDOF (« du sigle anglais « double degree of freedom », et qui signifie « double degré de liberté ») sont connus. Ces panneaux acoustiques opèrent des traitements acoustiques visant à réduire une onde sonore incidente dirigée vers une face d’un tel panneau. Ces panneaux acoustiques comprennent deux âmes (couches) alvéolées (le plus souvent de type nid d’abeilles) superposées et séparées par une couche résistive intermédiaire dite « septum », laquelle couche intermédiaire comprend des ouvertures et comprend une multitude de guides tubulaires dont chacun est souvent associé à une paire de cellules alvéolaires appartenant respectivement à l’une et à l’autre des deux âmes alvéolées. Les cellules alvéolaires d’une telle paire sont agencées en regard l’une de l’autre, mais ne sont pas forcément complètement centrées l’une par rapport à l’autre et plusieurs guides tubulaires peuvent être implémentés pour une telle paire de cellules alvéolaires. De tels panneaux acoustiques de type DDOF sont notamment, mais pas seulement, utilisés dans des parois de nacelles d’aéronefs ou dans des carters de turboréacteurs. De nombreux éléments sont assemblés pour la fabrication d’un panneau ou revêtement acoustique de type DDOF parmi lesquels la membrane résistive intermédiaire, comprenant des ouvertures, et les guides tubulaires (tubes) assemblés dans ou autour de ces ouvertures. Généralement et selon des caractéristiques recherchées, la membrane intermédiaire « septum » est faite de verre ou de carbone, ce qui facilite l’implantation des tubes du fait de la transparence du verre, le cas échéant, sur ou dans lequel sont assemblés au moyen d’un robot et scellés des guides tubulaires en matériau polymère, rendant la fabrication de l’ensemble complexe, délicate et coûteuse. La situation peut être améliorée. Un objet de la présente invention est d’améliorer les conditions de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire d’un panneau acoustique en diminuant le nombre d’étapes requises aux fins de simplifier et d’accélérer le processus de fabrication et d’en réduire le coût. A cet effet, il est proposé un procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire à guides tubulaires pour panneau acoustique, le procédé étant tel que ladite membrane et lesdits guides tubulaires sont fabriqués lors d’une même opération d’injection d’une résine autour d’un substrat placé entre deux parties d’un moule à injecter, le moule étant configuré de sorte que l’une des deux parties du moule comprend une pluralité de protubérances présentant chacune une surface de forme complémentaire à une forme d’une surface intérieure desdits guides tubulaires, et l’autre desdites deux parties du moule comprenant une pluralité de cavités présentant chacune une surface de forme complémentaire à une forme d’une surface extérieure desdits guides tubulaires, le substrat comprenant des perforations et ledit procédé comprenant une insertion de chacune desdites protubérances dans l’une desdites perforations dudit substrat préalablement à ou lors d’une fermeture du moule et préalablement à ladite opération d’injection. Avantageusement, la fabrication d’une membrane résistive « septum » pour panneau ou revêtement de traitement acoustique est simplifiée, fiabilisée, et son coût est réduit. Le procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire à guides tubulaires pour panneau acoustique selon l’invention peut en outre comprendre les caractéristiques suivantes considérés isolément ou en combinaisons : - Le substrat utilisé selon le procédé est réalisé en matériau composite thermoplastique de type à fibres sèches. - Le substrat utilisé comprend des fibres courtes, des fibres longues ou des fibres continues. - Les perforations du substrat utilisé selon le procédé sont réalisées via une opération d’emboutissage. - L’opération d’emboutissage comprise dans le procédé est réalisée dans une presse d’emboutissage chauffée. - Le moule à injecter utilisé selon le procédé comprend une pluralité de canaux d’injections dédiée à la fabrication de chacun desdits guides tubulaires. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints : FIG. 1 illustre une membrane intermédiaire résistive de type septum d’un panneau acoustique de type DDOF fabriquée selon un premier mode de réalisation ; FIG. 2 illustre une membrane intermédiaire résistive de type septum d’un panneau acoustique de type DDOF fabriquée selon un deuxième mode de réalisation ; FIG. 3 illustre schématiquement un substrat de matériau positionné dans un moule à injection préalablement à une fabrication par injection de résine selon un mode de réalisation ; et, FIG. 4 illustre des étapes du procédé de fabrication d’une membrane intermédiaire résistive telle que représentée sur la FIG. 1 . EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION La FIG. 1 représente schématiquement et symboliquement une membrane résistive intermédiaire 10, dite « septum », agencée pour séparer deux âmes alvéolées d’un même panneau acoustique à double degré de liberté, selon un premier mode de réalisation. Le terme « panneau » désigne ici aussi bien un panneau acoustique qu’un revêtement acoustique. La membrane résistive intermédiaire 10 comprend un substrat 11 (ou renfort 11) pré-perforé (c’est-à-dire perforé avant positionnement dans le moule à injecter), dit substrat « consolidé », enrobé d’une résine 13. Le substrat 11 comprend ainsi une pluralité d’ouvertures 11o calibrées. Le corps de la membrane résistive intermédiaire 10 est donc fait principalement de la résine 13 et du substrat 11 perforé. Selon ce mode de réalisation de l’invention, le substrat est une feuille de matériau thermoplastique polymérisé rigide et la résine est une résine thermoplastique de type PEKK contenant éventuellement des fibres courtes. Ces exemples ne sont toutefois pas limitatifs et des variantes peuvent être choisies. Par exemple, une résine de type PEEK, LM PAEK ou PI peut être utilisée selon l’épaisseur cible du septum, selon l’environnement d’utilisation et selon les températures d’utilisation. Les caractéristiques de ces résines ne sont pas détaillées ici dans la mesure où l’homme du métier saura choisir une résine à utiliser en fonction des caractéristiques finales recherchées. Avantageusement, la membrane résistive 10 comprend une pluralité de guides tubulaires 12 qui ont vocation à servir chacun de col de résonateur de Helmholtz après assemblage d’un panneau ou revêtement de type DDOF. En d’autres termes, les guides tubulaires 12 sont des cols de résonateurs de Helmholtz. Selon un mode de réalisation non-limitatif de l’invention, les guides tubulaires 12 présentent chacun une forme tronconique ou sensiblement tronconique. Des perforations 11o du substrat sont disposées en regard de guides tubulaires 12, dans le but d’assembler les guides tubulaires 12 en tant que col de résonateur de Helmholtz, en regard d’une première alvéole d’une première âme alvéolée d’un panneau acoustique, d’une part, et en regard d’une deuxième alvéole d’une deuxième âme alvéolée du même panneau acoustique, d’autre part. Les guides tubulaires 12 présentent chacun une surface extérieure 12b et une surface intérieure 12a mises en forme par injection de la résine 13 dans un moule à injecter 100 (représenté sur la FIG. 3 ). Plus généralement, l’ensemble de la membrane résistive 10 est mis en forme lors d’une seule et même opération d’injection de résine dans un moule à injecter comprenant le substrat perforé 11, de type consolidé. La FIG. 2 représente schématiquement et symboliquement une membrane résistive intermédiaire 10, dite « septum », agencée pour séparer deux âmes alvéolées d’un même panneau acoustique à double degré de liberté, selon un deuxième mode de réalisation. Le terme « panneau » désigne là encore aussi bien un panneau acoustique qu’un revêtement acoustique. La membrane résistive intermédiaire 10 comprend un substrat 11’ (ou renfort 11’) perforé par les protubérances 102a du moule à injecter 100, lors de la fermeture du moule à injecter 100, puis imprégné et enrobé d’une résine 13. Le substrat 11’ est réalisé en maillage de fibres courtes, longues, ou continues, ou encore d’une combinaison de deux types ou plus de ces fibres. Les caractéristiques de ces fibres ne sont pas détaillées ici dans la mesure où l’homme du métier saura choisir les fibres à utiliser en fonction des caractéristiques finales recherchées. Le corps de la membrane résistive intermédiaire 10 est donc fait principalement du substrat 11’ imprégné de la résine 13 et sur lequel est apposée de la résine 13. Avantageusement, la membrane résistive 10 comprend là encore une pluralité de guides tubulaires 12 qui ont vocation à servir chacun de cols de résonateurs de Helmholtz après assemblage d’un panneau ou revêtement de type DDOF. En d’autres termes, les guides tubulaires 12 sont des cols de résonateurs de Helmholtz. Selon un mode de réalisation non-limitatif de l’invention, les guides tubulaires 12 présentent chacun une forme tronconique ou sensiblement tronconique. Des perforations 11o du substrat réalisées par l’insertion des protubérances 102a dans le substrat 11’sont là aussi disposées en regard de guides tubulaires 12, dans le but d’assembler les guides tubulaires 12 en tant que col de résonateur de Helmholtz, en regard d’une première alvéole d’une première âme alvéolée d’un panneau acoustique, d’une part, et en regard d’une deuxième alvéole d’une deuxième âme alvéolée du même panneau acoustique, d’autre part. Tout comme pour le premier mode de réalisation, les guides tubulaires 12 présentent chacun une surface extérieure 12b et une surface intérieure 12a mises en forme par injection de la résine 13 dans le moule à injecter 100 (représenté sur la FIG. 3 ). Plus généralement, l’ensemble de la membrane résistive 10 est mis en forme lors d’une seule et même opération d’injection de résine dans un moule à injecter comprenant le substrat 11’ fait d’un maillage de fibres. La FIG. 3 représente schématiquement un moule à injecter 100 configuré pour réaliser des opérations d’injection de résine à partir d’une ouverture 100o et d’une pluralité de canaux d’injection 103a et 105a. Le moule à injecter 100 est configuré pour des opérations d’injection de la résine 13. Selon un exemple de réalisation, le moule à injecter 100 comprend une partie supérieure 100b et une partie inférieure 100a. La partie supérieure 100b du moule à injecter 100 comprend une pluralité de cavités 102b et la partie inférieure 100a du moule 100 à injecter comprend une pluralité de protubérances 102a. Selon l’exemple de réalisation décrit, chaque paire de canaux d’injection 103a et 105a est utilisée pour la mise en forme par injection de résine d’un guide tubulaire 12 dans le moule à injecter 100. L’agencement du moule à injecter 100 est donc réalisé pour que, lors d’une opération d’injection de la résine 13, et après fermeture du moule à injecter 100, la résine injectée dans des espaces résiduels définis chacun entre une protubérance 102a et une cavité 102b crée la pluralité de guides tubulaires 12 autour du substrat 11 ou 11’ perforé préalablement inséré dans le moule à injecter 100. La structure du moule à injecter 100 est telle que pour positionner le substrat 11 ou avant fermeture du moule à injecter 100, le substrat y est introduit de sorte que chacune des protubérances 102 soit insérée dans l’une des perforations 11o du substrat 11. La fermeture du moule à injecter 100 est réalisée par rapprochement de la partie inférieure 100a et de la partie supérieure 100b. Lorsque le substrat est le substrat 11’, du type maillage de fibres, sa perforation est réalisée par les protubérances 102a lors de la fermeture du moule à injecter 100. La FIG. 4 est un diagramme illustrant un procédé de fabrication de la membrane résistive intermédiaire 10 selon un mode de réalisation. Une étape initiale S0 est une étape de préparation au procédé, encore appelée étape d’initialisation, au terme de laquelle tous les moyens matériels et/ou humains sont disponibles pour exécuter le procédé de fabrication de la membrane résistive 10. Une étape optionnelle S1 de perforation de plaque de substrat est d’abord réalisée pour obtenir les perforations 11o dans le substrat 11 lorsque celui-ci est un substrat de type dit consolidé, c’est-à-dire, par exemple une feuille de matériau thermoplastique polymérisé rigide telle qu’utilisée selon le premier mode de réalisation décrit en relation avec la FIG. 1 . Selon un mode de réalisation, les perforations 11o sont alors obtenues par emboutissage à l’aide d’un outil (une presse) à emboutir. Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, l’opération d’emboutissage est réalisée dans une presse à emboutir chauffée dont la température est comprise entre 330°C et 400°C pour une résine PEKK et selon les outillages utilisés. Un tel emboutissage, à l’aide d’une presse à emboutir chauffée, permet d’opérer un préformage du substrat perforé 11, avant insertion dans le moule à injecter 100, puis fermeture du moule 100 et injection de la résine 13. Suite à la perforation du substrat 11 permettant l’obtention des perforations 11o, une étape S2 d’insertion du substrat dans le moule à injecter 100 est réalisée. Lorsque le substrat se présente sous la forme d’un maillage de fibres sèches, tel que par exemple selon le deuxième mode de réalisation décrit en relation avec la FIG. 2 selon lequel le substrat est le substrat 11’, l’étape optionnelle S1 est omise et le substrat 11’ est inséré dans le moule à injecter 100 lors de l’étape S2 immédiatement après l’étape initiale S0 de préparation au procédé. Lors de l’étape S2, le substrat est placé sur la partie inférieure 100a du moule à injecter 100 en positionnant les protubérances 102a dans les perforations 11o lorsque le substrat est pré-perforé. Les parties 100a et 100b du moule sont ensuite rapprochées lors d’une étape S3 jusqu’à ce que l’espace résiduel entre les parties inférieure 100a et supérieure 100b détermine l’épaisseur et la forme de la membrane résistive 10 qui sera obtenue après injection. Lorsque le substrat n’est pas pré-perforé, c’est-à-dire lorsqu’il se présente sous la forme d’un maillage de fibres sèches, les protubérances 102a s’insèrent à travers le maillage du substrat et le traversent lors du rapprochement des parties inférieure 100a et supérieure 100b du moule à injecter 100. Enfin l’injection de la résine 13 est réalisée lors d’une étape S4 au cours de laquelle la résine 13 est insérée sous pressions par l’ouverture 100o du moule à injecter 100 et se répand dans tout l’espace résiduel via la pluralité de canaux d’injection 103a et la pluralité de canaux d’injection 105a. L’opération d’injection est opérée dans le moule à injecter 100 chauffé à une température comprise entre 330°C et 400°C afin d’obtenir le niveau de viscosité recherché de la résine, par exemple une résine PEKK, pour l’injection. La température du moule est ajustée en fonction du type de résine utilisée et de la viscosité recherchée et pourra donc varier en fonction du type de résine et du niveau de viscosité attendu. Après démoulage, une étape finale d’étêtage des guides tubulaires 12 est opérée, pour réaliser des ouvertures à leurs sommets, à l’endroit où débouchent les canaux d’injection 103a. Cette étape finale est par exemple réalisée par cisaillement ou par abrasion mécanique. Procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire (10) à guides tubulaires (12) pour panneau acoustique, le procédé étant caractérisé en ce que ladite membrane (10) et lesdits guides tubulaires (12) sont formés lors d’une même opération d’injection (S4) d’une résine (13) autour d’un substrat (11, 11’) placé entre deux parties (100a, 100b) d’un moule à injecter (100), le dit moule (100) étant configuré de sorte que l’une (100a) des deux parties (100a, 100b) du moule (100) comprend une pluralité de protubérances (102a) présentant chacune une surface de forme complémentaire à une forme d’une surface intérieure (12a) desdits guides tubulaires (12), et l’autre (100b) desdites deux parties (100a, 100b) du moule (100) comprend une pluralité de cavités (102b) présentant chacune une surface de forme complémentaire à une forme d’une surface extérieure (12b) desdits guides tubulaires (12), ledit substrat (11) comprenant des perforations (11o) et ledit procédé comprenant une insertion (S2) de chacune desdites protubérances (102a) dans l’une desdites perforations (11o) dudit substrat (11) préalablement à ou lors d’une fermeture (S3) dudit moule (100) et préalablement à ladite opération d’injection (S4). Procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire (10) à guides tubulaires (12) pour panneau acoustique selon la revendication 1, dans lequel le substrat (11, 11’) utilisé est réalisé en matériau composite thermoplastique de type à fibres sèches. Procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire (10) à guides tubulaires (12) pour panneau acoustique selon la revendication 2, dans lequel ledit substrat (11, 11’) utilisé comprend des fibres courtes, des fibres longues ou des fibres continues. Procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire (10) à guides tubulaires (12) pour panneau acoustique selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lesdites perforations (11o) dudit substrat (11) sont réalisées via une opération d’emboutissage (S1). Procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire (10) à guides tubulaires (12) pour panneau acoustique selon la revendication 4, dans lequel ladite opération d’emboutissage est réalisée dans une presse d’emboutissage chauffée. Procédé de fabrication d’une membrane résistive intermédiaire (10) à guides tubulaires pour panneau acoustique selon l’une des revendications 1 à 5, selon lequel le moule à injecter (100) utilisé comprend une pluralité de canaux d’injections (103a, 103b) dédiée à la fabrication de chacun desdits guides tubulaires (12).