FR3139497A1 - Procédé de réparation d’un carter de soufflante - Google Patents
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Abstract
Procédé de réparation d’un carter de soufflante
L’invention concerne un procédé de réparation d’un carter de soufflante (1) en métal présentant au moins un dommage (d) sur une surface circonférentielle interne (10i) ou externe dudit carter (1), caractérisé en ce qu’il comprend :
- l’enroulement d’une texture fibreuse (100) réalisée par tissage tridimensionnel autour d’une surface circonférentielle (10e) du carter (1) située en vis-à-vis de la surface circonférentielle (10i) présentant le dommage, et
- la densification de la texture fibreuse (100) enroulée autour de la surface circonférentielle externe (10e) du carter (1) par formation d’une matrice dans les porosités de la texture fibreuse (100), de sorte à réaliser une ceinture en matériau composite autour du carter (1).
Figure pour l’abrégé : Fig. 4
Description
L’invention concerne la réparation des carters de soufflante de moteur d’avion, et en particulier la réparation des carters de soufflante métalliques.
Comme illustré sur la , un moteur d’avion comporte classiquement une soufflante 4, comprenant une pluralité d’aubes de soufflante 5, et un compresseur basse pression 6 entourés par un carter de soufflante 1, également appelé « carter FAN » ou « carter de rétention ». La soufflante 4 permet de comprimer la totalité de l’air qui pénètre dans le moteur selon un sens d’écoulement E, l’air étant ensuite séparé entre un flux primaire, qui passe par le compresseur basse pression 6, et un flux secondaire. Le carter de soufflante 1 permet de retenir les débris ou corps étrangers pénétrant dans le moteur, et de retenir les aubes de soufflante 5 ou les fragments desdites aubes de soufflante 5 en cas d’endommagement ou de perte d’une ou plusieurs aubes de soufflante 5. Le carter de soufflante 1 a donc une fonction de rétention.
Le carter de soufflante 1 est dimensionné de manière à supporter les impacts d’aubes et de fragments d’aubes sans rupture critique, et de manière à retenir les fragments au sein du carter 1. De ce fait, le carter de soufflante 1 se décompose en trois parties distinctes suivant l’axe du moteur, chacune dimensionnée pour une fonction spécifique : la partie amont 10 qui est située en amont des aubes de soufflante 5, la partie intermédiaire 20 qui est située autour des aubes de soufflante 5, et la partie aval 30 qui est située en aval des aubes de soufflante 5. Lors de la perte d’une aube 5, les parties amont et aval 10 et 30, qui présentent une épaisseur réduite, permettent de contenir respectivement le sommet de l’aube et le pied de l’aube, alors que la partie intermédiaire 20 permet de contenir les fragments d’aube à plus haute énergie.
Au cours de la vie du moteur d’avion, des dommages apparaissent sur la surface interne du carter de soufflante 1. Ces dommages sont provoqués par les impacts de corps étrangers lors du fonctionnement en vol, mais peuvent également être provoqués par des opérations de manutention au sol ou par des contraintes exercées par les pièces adjacentes audit carter 1. Ces dommages peuvent entraîner des diminutions locales de l’épaisseur du carter 1, en particulier dans la partie amont 10, qui présente alors des zones dans lesquelles l’épaisseur minimale requise pour une bonne rétention n’est plus assurée. Même si les dommages peuvent être réparés par toilage, l’épaisseur du carter 1 reste trop faible pour le remettre en fonctionnement. Le carter de soufflante 1 doit alors être remplacé. Toutefois, certains anciens modèles de carters de soufflante - souvent métalliques - ne sont plus produits et ne peuvent donc être remplacés, ce qui peut conduire au rebut du moteur complet ou du moins à une longue indisponibilité de ce dernier.
Afin de remédier aux problématiques précitées, l’invention propose un procédé de réparation d’un carter de soufflante présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne ou externe dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend :
- l’enroulement d’une texture fibreuse réalisée par tissage tridimensionnel autour d’une surface circonférentielle externe du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne si le dommage est présent sur la surface circonférentielle interne, ou contre une surface circonférentielle interne du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle externe si le dommage est présent sur la surface circonférentielle externe, et
- la densification de la texture fibreuse enroulée autour de la surface circonférentielle externe ou contre la surface circonférentielle interne du carter par formation d’une matrice dans les porosités de la texture fibreuse, de sorte à réaliser une ceinture en matériau composite.
Ainsi, la réalisation d’une ceinture en matériau composite sur la surface externe du carter, autour du ou des dommages, permet de restituer les caractéristiques mécaniques de rétention dudit carter et de retrouver une épaisseur suffisante en tout point de la peau du carter. Par conséquent, on restitue sa fonction de rétention audit carter de soufflante. L’utilisation du matériau composite pour la réalisation de la ceinture permet d’apporter d’excellentes caractéristiques mécaniques à ladite ceinture, tout en limitant sa masse.
Ce procédé de réparation présente également l’avantage de pouvoir s’adapter à des dommages sur la surface du carter de différents types et de différentes tailles, et d’être applicable à tous les types de carter de soufflante, y compris les carters de soufflante en métal ou les carters de soufflante anciens. On augmente ainsi le nombre de carters pouvant être réparés, et on limite le nombre de carters endommagés devant être rebutés et remplacés. Dans le cas de modèles anciens de moteur aéronautique, un tel procédé de réparation permet de remettre en service lesdits moteurs aéronautiques même lorsque les carters de soufflante correspondants ne sont plus produits. Ce procédé de réparation est également facile et relativement rapide à mettre en œuvre. Par conséquent, le procédé de réparation permet une réduction des coûts importante.
L’invention propose en outre un procédé de réparation d’un carter de soufflante présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend :
- l’enroulement d’une texture fibreuse réalisée par tissage tridimensionnel autour d’une surface circonférentielle externe du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne, et
- la densification de la texture fibreuse enroulée autour de la surface circonférentielle externe du carter par formation d’une matrice dans les porosités de la texture fibreuse, de sorte à réaliser une ceinture en matériau composite autour du carter.
Lorsque le procédé de réparation est réalisé sur la surface externe du carter, et non sur la surface interne du carter, on s’assure de ne pas modifier l’écoulement de l’air à l’intérieur dudit carter et donc de ne pas modifier les caractéristiques aérodynamiques dudit carter et de la turbomachine.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le carter de soufflante est en métal. En effet, l’invention est particulièrement pertinente dans le cas des carters de soufflante en métal, qui ne sont généralement plus produits, alors qu’ils sont sensibles aux dommages sur leur surface interne ou externe et difficile à réparer en conservant un bon compromis entre propriétés mécaniques et masse.
Selon un mode particulier de réalisation de l’invention, la densification de la texture fibreuse enroulée comprend :
- l’imprégnation de la texture fibreuse enroulée autour de la surface circonférentielle externe ou contre la surface circonférentielle interne du carter par un fluide d’imprégnation comprenant un ou plusieurs précurseurs de matrice, et
- le traitement du ou des précurseurs de matrice de sorte à former une matrice dans les porosités de la texture fibreuse.
Ainsi, on enroule une texture fibreuse dite « sèche » autour du carter qui sera imprégnée après enroulement. Une telle texture fibreuse sèche présente une meilleure tenue qu’une stratification de plis pré-imprégnés. En outre, en enroulant une texture fibreuse sèche qui sera ensuite imprégnée, plutôt que d’enrouler une texture fibreuse pré-imprégnée, il est possible d’utiliser des textures fibreuses plus épaisses, et donc permettant une meilleure rétention.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention, le fluide d’imprégnation est une résine de précurseur de matrice organique et dans lequel le traitement comprend la polymérisation de la résine de sorte à réaliser une ceinture en matériau composite à matrice organique.
L’utilisation d’un matériau composite à matrice organique (CMO) permet de réaliser une ceinture relativement légère. En outre, le procédé de fabrication d’une telle ceinture en matériau composite à matrice organique (CMO) est compatible avec tout type de métal dont pourrait être fait le carter, en particulier concernant les produits utilisés pour le procédé et les températures de cuisson.
L’utilisation d’un matériau composite à matrice organique (CMO) est ainsi plus avantageuse que celle d’un matériau composite à matrice céramique (CMC), notamment parce que les matériaux CMO résistent mieux aux chocs et aux déformations. La formation des matériaux CMO nécessite également des températures de cuisson et des produits moins susceptibles d’endommager le carter en métal que les matériaux CMC.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention, l’imprégnation de la texture fibreuse enroulée comprend :
- la mise en place d’une membrane autour de la texture fibreuse enroulée de sorte à réaliser une chambre d’imprégnation délimitée d’une part par la membrane et d’autre part par la surface circonférentielle externe ou interne du carter, la membrane étant disposée contre la texture fibreuse,
- l’injection du fluide d’imprégnation dans la chambre d’imprégnation en maintenant la membrane contre la texture fibreuse.
L’utilisation d’une membrane permet de réaliser l’imprégnation directement sur le carter à réparer, avec un procédé simple et peu coûteux. En outre, l’utilisation d’une telle membrane permet d’assurer les bonnes dimensions à la ceinture en matériau composite et un état de surface satisfaisant.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention, la texture fibreuse est enroulée autour de la surface circonférentielle externe ou contre la surface circonférentielle interne du carter au moins sur deux tours complets dudit carter.
On permet ainsi un ajout d’épaisseur suffisant sur le carter de soufflante et on améliore les propriétés mécaniques de cisaillement ajoutées en surface externe du carter de soufflante.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention, les surfaces circonférentielles interne et externe sont présentes sur la partie amont du carter suivant la direction d’écoulement de l’air dans la soufflante. En effet, l’invention est particulièrement pertinente dans le cas d’une ceinture en matériau composite réalisée sur la partie amont du carter, car il s’agit de la partie du carter très sensible aux impacts alors qu’elle est très peu épaisse.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention, la partie amont du carter comprend au moins deux raidisseurs, la texture fibreuse étant enroulée de sorte à recouvrir au moins une partie des raidisseurs de la partie amont.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux dans le cas où le dommage est situé juste en dessous d’un rayon de raccordement d’un raidisseur.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention, la texture fibreuse comprend des fibres de verre ou d’aramide.
Ainsi, l’utilisation de fibres de verre ou d’aramide dans la ceinture en matériau composite permet une excellente résistance au cisaillement. En effet, une bonne résistance au cisaillement est nécessaire pour assurer la fonction de rétention lors de l’impact d’une aube, de fragments ou de corps étrangers.
L’invention propose en outre un carter de soufflante en métal présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne ou externe dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend une ceinture en matériau composite autour d’une surface circonférentielle externe ou contre une surface circonférentielle interne du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne ou externe présentant le dommage.
L’invention propose en outre un carter de soufflante en métal présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend une ceinture en matériau composite autour d’une surface circonférentielle externe du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne.
La illustre une vue en coupe partielle d’un carter de soufflante 1 correspondant au carter de soufflante 1 de la . Le carter de soufflante 1 est réalisé en métal, de préférence à base titane ou à base aluminium. Le carter de soufflante 1 peut être réalisé en acier.
On définit un sens d’écoulement E correspondant au sens d’écoulement de l’air à l’intérieur du carter 1, une direction axiale DAs’étendant dans la même direction que l’axe du carter 1 et une direction radiale DRs’étendant dans la même direction que les rayons du carter 1. Les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens d’écoulement E de l’air à l’intérieur du carter de soufflante 1.
Comme expliqué précédemment, le carter de soufflante 1 comprend trois parties successives suivant la direction axiale DA: la partie amont 10, la partie intermédiaire 20 et la partie aval 30.
La partie amont 10 est située en amont des aubes de soufflante, et s’étend circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La partie amont 10 comprend une surface circonférentielle externe 10e et une surface circonférentielle interne 10i. Les surfaces circonférentielles externe 10e et interne 10i s’étendent circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La surface circonférentielle externe 10e de la partie amont 10 appartient à la surface externe 1e du carter de soufflante 1 et la surface circonférentielle interne 10i de la partie amont 10 appartient à la surface interne 1i du carter de soufflante 1. La partie amont 10 comprend de préférence un ou plusieurs raidisseurs 11 qui s’étendent depuis la surface circonférentielle externe 10e, comme illustré sur la .
La partie intermédiaire 20 est située autour des aubes de soufflante, et s’étend circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La partie intermédiaire 20 comprend une surface circonférentielle externe 20e et une surface circonférentielle interne 20i. Les surfaces circonférentielles externe 20e et interne 20i s’étendent circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La surface circonférentielle externe 20e de la partie intermédiaire 20 appartient à la surface externe 1e du carter de soufflante 1 et la surface circonférentielle interne 20i de la partie intermédiaire 20 appartient à la surface interne 1i du carter de soufflante 1. La partie intermédiaire 20 comprend de préférence un ou plusieurs raidisseurs 21 qui s’étendent depuis la surface circonférentielle externe 20e, comme illustré sur la .
De préférence, le carter 1 comprend une couche de matériau abradable 22 présente sur la surface circonférentielle interne 20i de la partie intermédiaire 20. En effet, afin d'assurer une étanchéité aérodynamique entre le sommet des aubes de soufflante et la partie intermédiaire 20, il est connu de déposer une couche en un matériau abradable formant une piste pour le parcours du sommet des aubes le long du carter de soufflante 1. Par abradable on désigne ici le fait que le matériau est prévu pour s'user par abrasion lors du contact avec les aubes. Le revêtement abradable est érodé par le passage des aubes, permettant ainsi au carter d'épouser la forme réelle des sommets des aubes.
La partie aval 30 est située en aval des aubes de soufflante, et s’étend circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La partie aval 30 comprend une surface circonférentielle externe 30e et une surface circonférentielle interne 30i. Les surfaces circonférentielles externe 30e et interne 30i s’étendent circonférentiellement autour de l’axe du carter 1. La surface circonférentielle externe 30e de la partie aval 30 appartient à la surface externe 1e du carter de soufflante 1 et la surface circonférentielle interne 30i de la partie aval 30 appartient à la surface interne 1i du carter de soufflante 1. La partie aval 30 comprend de préférence un ou plusieurs raidisseurs 31 qui s’étendent depuis la surface circonférentielle externe 30e, comme illustré sur la .
L’épaisseur générale e1de la partie amont 10 est supérieure ou égale à l’épaisseur minimale requise pour que la partie amont 10 puisse assurer correctement sa fonction de rétention. L’épaisseur générale e1de la partie amont 10 est classiquement inférieure à l’épaisseur générale de la partie intermédiaire 20.
Le carter de soufflante 1 illustré sur la présente au moins un dommage d sur la surface circonférentielle interne 10i de la partie amont 10. Du fait de la présence de ce dommage d, la partie amont 10 présente au niveau du dommage d une épaisseur locale e1dinférieure à l’épaisseur minimale requise pour que la partie amont 10 puisse assurer correctement sa fonction de rétention.
Dans l’exemple illustré sur la , le ou les dommages sont localisés sur la surface circonférentielle interne 10i de la partie amont 10 du carter de soufflante 1. En effet, c’est dans la partie amont 10 du carter 1 qu’on a le plus de chances de retrouver des dommages, alors que ladite partie amont 10 du carter 1 présente une épaisseur réduite. Le procédé de réparation de l’invention est donc particulièrement pertinent pour le ou les dommages localisés sur la partie amont 10 du carter 1. On ne sort toutefois pas du cadre de l’invention si le ou les dommages sont localisés dans la partie intermédiaire 20 ou dans la partie aval 30 du carter de soufflante 1. On ne sort pas non plus du cadre de l’invention si le ou les dommages sont localisés sur la surface circonférentielle externe 10e de la partie amont 10 du carter de soufflante 1, ou encore sur la surface circonférentielle externe 20e de la partie intermédiaire 20 ou sur la surface circonférentielle externe 30e de la partie aval 30.
Le procédé de réparation selon l’invention comprend une étape d’enroulement d’une texture fibreuse 100 autour de la surface circonférentielle externe 10e de la partie du carter de soufflante 1 qui présente le dommage d, comme illustré sur les figures 3 et 4. Ainsi, la texture fibreuse 100 est enroulée autour de la surface circonférentielle externe 10e de la partie du carter de soufflante 1 située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne 10i de la partie du carter de soufflante 1 présentant le dommage d. La texture fibreuse 100 est enroulée au contact de la surface circonférentielle externe 10e. La texture fibreuse 100 est enroulée de sorte à recouvrir la zone du carter 1 présentant un manque d’épaisseur du fait du dommage d. La texture fibreuse 100 apporte ainsi une épaisseur supplémentaire dans la zone endommagée dudit carter de soufflante 1.
Dans l’exemple illustré sur les figures 2, 3 et 4, comme le dommage d est localisé sur la surface circonférentielle interne 10i de la partie amont 10 du carter 1, on enroule la texture fibreuse 100 autour de la surface circonférentielle externe 10e de la partie amont 10 du carter 1. La texture fibreuse 100 peut recouvrir la totalité de la partie amont 10 du carter 1. La texture fibreuse 100 peut recouvrir seulement une portion de la partie amont 10 du carter 1. De manière générale, la texture fibreuse 100 peut recouvrir la totalité ou seulement une portion de la partie amont 10, de la partie intermédiaire 20 ou de la partie aval 30. La texture fibreuse 100 peut recouvrir une portion circonférentielle externe de la partie amont 10, de la partie intermédiaire 20 ou de la partie aval 30 s’étendant entre deux raidisseurs 11, 21 ou 31.
La texture fibreuse 100 est réalisée par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne et une pluralité de couches de fils de trame. La texture fibreuse 100 est réalisée d’un seul tenant. Par « tissage tridimensionnel », on entend ici un mode de tissage par lequel certains au moins des fils de chaîne lient des fils de trame sur plusieurs couches de trame. On considère qu’une texture fibreuse 100 réalisée par tissage tridimensionnel peut comprendre un autre type de tissage à sa surface, par exemple du tissage bidimensionnel, afin d’améliorer son état de surface. La texture fibreuse 100 peut par exemple présenter une armure de tissage tridimensionnel de type interlock, multisergé ou multisatin. Différents modes de tissage tridimensionnels utilisables pour former la texture fibreuse 100 sont décrits dans le document WO 2006/136755. La texture fibreuse 100 peut être tissée de manière bien connue au moyen d’un métier à tisser de type Jacquard. Un tel métier à tisser est notamment décrit dans le document FR 3 074 195 A1.
Les fibres de la texture fibreuse 100 peuvent être des fibres de carbone, de céramique, de verre ou d’aramide, ou encore un mélange de telles fibres. En particulier, la texture fibreuse 100 peut être réalisée à partir de fibres constituées des matériaux suivants : le carbure de silicium, l’alumine, la mullite, la silice, un aluminosilicate, un borosilicate, ou un mélange de plusieurs de ces matériaux. De préférence, les fibres de la texture fibreuse 100 sont des fibres de verre ou d’aramide, car elles permettent une excellente résistance au cisaillement. En effet, une bonne résistance au cisaillement est nécessaire pour assurer la fonction de rétention lors de l’impact d’une aube, de fragments ou de corps étrangers.
La texture fibreuse 100 peut présenter une épaisseur comprise entre 2 mm et 5 mm.
La texture fibreuse 100 peut être au moins partiellement pré-imprégnée avant ou lors de son enroulement sur le carter de soufflante 1, par exemple par une résine. La texture fibreuse 100 peut être au moins partiellement sèche lors de son enroulement sur le carter de soufflante 1.
La texture fibreuse 100 est enroulée autour du carter de soufflante 1, et plus précisément autour d’une surface circonférentielle externe 10e, 20e ou 30e, sur au moins un tour complet dudit carter 1. Ainsi, la longueur de la texture fibreuse 100 est supérieure à la longueur de la circonférence de la surface circonférentielle externe 10e à recouvrir. De préférence, la texture fibreuse 100 est enroulée autour du carter de soufflante 1, et plus précisément autour d’une surface circonférentielle externe 10e, 20e ou 30e, sur au moins deux tours complets dudit carter 1. Ainsi, la longueur de la texture fibreuse 100 est de préférence supérieure à deux fois la longueur de la circonférence de la surface circonférentielle externe 10e à recouvrir. On permet ainsi un ajout d’épaisseur suffisant sur le carter de soufflante 1 et on améliore les propriétés mécaniques de cisaillement ajoutées en surface externe 1e du carter de soufflante 1.
De préférence, afin d’assurer une résistance au cisaillement optimale, on enroule une seule texture fibreuse 100 autour d’une même surface circonférentielle extérieure du carter de soufflante 1. On ne sort toutefois pas du cadre de l’invention si plusieurs textures fibreuses concentriques réalisées par tissage tridimensionnel sont enroulées autour d’une même surface circonférentielle extérieure du carter de soufflante 1, chaque texture fibreuse étant enroulée sur au moins un tour de la surface circonférentielle extérieure.
Dans l’exemple illustré sur la , la texture fibreuse 100 a été enroulée sur deux tours 101 et 102 autour de surface circonférentielle externe 10e de la partie amont 10. La texture fibreuse 100 enroulée permet un ajout d’épaisseur e100au niveau du dommage d. Ainsi, la partie amont 10 présente au niveau du dommage d une épaisseur locale e2dsupérieure ou égale à l’épaisseur minimale requise pour que la partie amont 10 puisse assurer correctement sa fonction de rétention. On obtient ainsi un carter renforcé de soufflante 2 comprenant le carter de soufflante 1 à réparer et la texture fibreuse 100 enroulée.
L’ajout d’épaisseur e100au niveau du dommage d est de préférence compris entre 9 mm et 20 mm.
Dans l’exemple illustré sur la , la texture fibreuse 100 enroulée recouvre une portion circonférentielle externe de la partie amont 10 s’étendant entre deux raidisseurs 11. La texture fibreuse 100 ne s’étend pas sur les raidisseurs 11.
La illustre une variante de carter renforcé de soufflante 3 comprenant le carter de soufflante 1 à réparer et une texture fibreuse 200 enroulée sur deux tours 201 et 202. La texture fibreuse 200 enroulée permet un ajout d’épaisseur e200au niveau du dommage d. Ainsi, la partie amont 10 présente au niveau du dommage d une épaisseur locale e3dsupérieure ou égale à l’épaisseur minimale requise pour que la partie amont 10 puisse assurer correctement sa fonction de rétention. La texture fibreuse 200 peut présenter les mêmes propriétés et caractéristiques que la texture fibreuse 100, mais recouvre une partie des raidisseurs 11. La texture fibreuse 200 recouvre au moins une partie des raidisseurs 11 sur toute la circonférence du carter de soufflante 1. En particulier, la texture fibreuse 200 recouvre une portion d’un premier raidisseur 11 et une portion d’un deuxième raidisseur 11, les deux portions étant situées en regard l’une de l’autre.
L’étape d’enroulement telle que décrite précédemment peut intervenir avant de réaliser ou après avoir réalisé une réparation locale du dommage d, par exemple par toilage.
Lorsque l’étape d’enroulement de la texture fibreuse est terminée, on procède à la densification de la texture fibreuse enroulée sur le carter de soufflante 1 par formation d’une matrice dans les porosités de ladite texture fibreuse. On réalise ainsi une ceinture en matériau composite autour de la surface circonférentielle externe du carter 1. Le renfort fibreux de la ceinture en matériau composite est formé par la texture fibreuse.
La densification de la texture fibreuse comprend de préférence une étape d’imprégnation de la texture fibreuse enroulée par un fluide d’imprégnation comprenant un ou plusieurs précurseurs de matrice, puis le traitement du ou des précurseurs de matrice de sorte à former une matrice dans les porosités de la texture fibreuse.
De préférence, le fluide d’imprégnation est une résine. En particulier, le fluide d’imprégnation peut être un polymère organique, et peut être de préférence une résine époxyde. Un tel fluide d’imprégnation permettra la réalisation d’une ceinture en matériau composite à matrice organique autour du carter de soufflante 1. La résine est transformée de manière bien connue en matrice organique par polymérisation.
Les figures 6 et 7 illustrent un exemple de procédé d’imprégnation de la texture fibreuse 100 enroulée autour du carter de soufflante 1 par un fluide d’imprégnation 7. Un tel procédé comprend la mise en place d’une membrane 70, ou bâche, autour de la texture fibreuse 100 enroulée. On réalise ainsi une chambre d’imprégnation 71 délimitée d’une part par la membrane 70 et d’autre part par une portion circonférentielle de la surface externe 1e du carter de soufflante 1, la chambre d’imprégnation 71 renfermant la texture fibreuse enroulée 100.
La chambre d’imprégnation 71 ainsi réalisée comprend un ou plusieurs orifices d’injection 71a du fluide d’imprégnation 7. La chambre d’imprégnation 71 ainsi réalisée comprend de préférence un ou plusieurs orifices de sortie 71b du fluide d’imprégnation 7. De préférence, le ou les orifices de sortie 71b sont situés à l’opposé du ou des orifices d’injection 71a suivant la direction radiale DR.
De préférence, la membrane 70 est disposée contre la surface externe 100e de la texture fibreuse 100 avant de procéder à l’injection du fluide d’imprégnation 7. La membrane 70 peut être aspirée contre la surface extérieure 100e de la texture fibreuse 100 au moyen de pompes à vide V, comme illustré sur la . On injecte le fluide d’imprégnation 7 dans la chambre d’imprégnation 71 par le ou les orifices d’injection 71a en maintenant la membrane 70 contre la texture fibreuse 100. La membrane 70 réalise ainsi un rôle de contre-moule lors de l’imprégnation. De préférence, la membrane 70 exerce une pression sur la texture fibreuse 100 lors de l’imprégnation.
Lorsque l’imprégnation est terminée, on peut installer l’ensemble comprenant le carter de soufflante 1, la texture fibreuse 100 imprégnée et la membrane 70 disposée au contact de la texture fibreuse 100 dans un four ou dans une installation pour procéder au traitement de ladite texture fibreuse 100, par exemple à une polymérisation de la résine. Afin d’éviter une déformation du carter de soufflante lors du traitement de la texture fibreuse 100, par exemple sous l’effet de la chaleur, au moins une portion circonférentielle de la surface interne 1i du carter de soufflante 1 peut être disposée au contact d’un outillage de maintien avant le lancement du traitement. L’outillage de maintien est adapté à la forme de ladite portion circonférentielle de la surface interne 1i du carter de soufflante 1, et permet de limiter voire supprimer les déformations du carter de soufflante 1.
Lorsque le traitement est terminé, le carter de soufflante réparé comprenant une ceinture en matériau composite peut être démoulé.
L’étape de densification telle que décrite précédemment peut intervenir avant de réaliser ou après avoir réalisé une réparation locale du dommage d, par exemple par toilage.
On obtient ainsi un carter de soufflante comprenant un corps en métal, correspondant à un carter de soufflante endommagé, et comprenant une ceinture en matériau composite autour d’une surface circonférentielle externe du corps en métal situées en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne comprenant le ou les dommages.
L’expression « compris(e) entre … et … » doit se comprendre comme incluant les bornes.
Claims (10)
- Procédé de réparation d’un carter de soufflante (1) présentant au moins un dommage (d) sur une surface circonférentielle interne (10i) ou externe dudit carter (1), caractérisé en ce qu’il comprend :
- l’enroulement d’une texture fibreuse (100 ; 200) réalisée par tissage tridimensionnel autour d’une surface circonférentielle externe (10e) du carter (1) située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne (10i) si le dommage (d) est présent sur la surface circonférentielle interne (10i), ou contre une surface circonférentielle interne du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle externe si le dommage est présent sur la surface circonférentielle externe, et
- la densification de la texture fibreuse (100 ; 200) enroulée autour de la surface circonférentielle externe (10e) ou contre la surface circonférentielle interne du carter (1) par formation d’une matrice dans les porosités de la texture fibreuse (100 ; 200), de sorte à réaliser une ceinture en matériau composite. - Procédé de réparation selon la revendication 1, dans lequel le carter de soufflante (1) est en métal.
- Procédé de réparation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la densification de la texture fibreuse (100 ; 200) enroulée comprend :
- l’imprégnation de la texture fibreuse (100 ; 200) enroulée autour de la surface circonférentielle externe (10e) ou contre la surface circonférentielle interne du carter (1) par un fluide d’imprégnation (7) comprenant un ou plusieurs précurseurs de matrice, et
- le traitement du ou des précurseurs de matrice de sorte à former une matrice dans les porosités de la texture fibreuse (100 ; 200). - Procédé de réparation selon la revendication 3, dans lequel le fluide d’imprégnation (7) est une résine de précurseur de matrice organique et dans lequel le traitement comprend la polymérisation de la résine de sorte à réaliser une ceinture en matériau composite à matrice organique.
- Procédé de réparation selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’imprégnation de la texture fibreuse (100) enroulée comprend :
- la mise en place d’une membrane (70) autour de la texture fibreuse (100) enroulée de sorte à réaliser une chambre d’imprégnation (71) délimitée d’une part par la membrane (70) et d’autre part par la surface circonférentielle externe (10e) ou interne du carter (1), la membrane (70) étant disposée contre la texture fibreuse (100),
- l’injection du fluide d’imprégnation (7) dans la chambre d’imprégnation (71) en maintenant la membrane (70) contre la texture fibreuse (100). - Procédé de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la texture fibreuse (100 ; 200) est enroulée autour de la surface circonférentielle externe (10e) ou contre la surface circonférentielle interne du carter (1) au moins sur deux tours complets dudit carter (1).
- Procédé de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les surfaces circonférentielles interne et externe (10i, 10e) sont présentes sur la partie amont (10) du carter (1) suivant la direction d’écoulement (E) de l’air dans la soufflante.
- Procédé de réparation selon la revendication 7, dans lequel la partie amont (10) du carter (1) comprend au moins deux raidisseurs (11), la texture fibreuse (200) étant enroulée de sorte à recouvrir au moins une partie des raidisseurs (11) de la partie amont (10).
- Procédé de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la texture fibreuse (100 ; 200) comprend des fibres de verre ou d’aramide.
- Carter de soufflante en métal présentant au moins un dommage sur une surface circonférentielle interne ou externe dudit carter, caractérisé en ce qu’il comprend une ceinture en matériau composite autour d’une surface circonférentielle externe ou contre une surface circonférentielle externe du carter située en vis-à-vis de la surface circonférentielle interne ou externe présentant le dommage.
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| WO2006136755A2 (fr) | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Snecma | Structure fibreuse de renfort pour piece en materiau composite et piece la comportant |
| FR3074195A1 (fr) | 2017-11-30 | 2019-05-31 | Safran | Metier a tisser pour preformes fibreuses de forte epaisseur |
| US20220134690A1 (en) * | 2019-02-18 | 2022-05-05 | Safran Aircraft Engines | Repair or resumption of manufacture of a composite material part with fibrous three-dimensional woven reinforcement |
| US20220145775A1 (en) * | 2019-03-01 | 2022-05-12 | Safran | Repairing or resuming production of a component made of composite material |
-
2022
- 2022-09-14 FR FR2209226A patent/FR3139497B1/fr active Active
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