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FR2972127A1 - Method for producing metal reinforced leading edge or trailing edge of blade of e.g. turbomachine, involves hot isostatic pressing of metal staples for causing agglomeration of metal staples so as to obtain reinforced metal part - Google Patents

Method for producing metal reinforced leading edge or trailing edge of blade of e.g. turbomachine, involves hot isostatic pressing of metal staples for causing agglomeration of metal staples so as to obtain reinforced metal part Download PDF

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FR2972127A1
FR2972127A1 FR1151661A FR1151661A FR2972127A1 FR 2972127 A1 FR2972127 A1 FR 2972127A1 FR 1151661 A FR1151661 A FR 1151661A FR 1151661 A FR1151661 A FR 1151661A FR 2972127 A1 FR2972127 A1 FR 2972127A1
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staples
producing
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reinforcement
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Application number
FR1151661A
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French (fr)
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Inventor
Thierry Godon
Bruno Jacques Gerard Dambrine
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Safran Aircraft Engines SAS
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SNECMA SAS
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Publication date
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une pièce métallique telle qu'un renfort métallique d'aube de turbomachine comportant successivement : une étape de positionnement d'une pluralité d'agrafes métalliques (301) sur cadre amovible (610), de sorte que lesdites agrafes métalliques (301) sont suspendues au cadre amovible (610) ; une étape de positionnement dudit cadre amovible (610) dans un logement (450) agencé dans un outillage de forme (400) présentant une matrice (440) et un poinçon (420) ; une étape de pressage isostatique à chaud de ladite pluralité d'agrafes métalliques (301') positionnées dans ledit outillage de forme provoquant l'agglomération desdites agrafes métalliques (301") de manière à obtenir ladite pièce métallique.The present invention relates to a method for producing a metal part such as a turbomachine blade metal reinforcement successively comprising: a step of positioning a plurality of metal staples (301) on a removable frame (610), so that said metal staples (301) are suspended from the removable frame (610); a step of positioning said removable frame (610) in a housing (450) arranged in a form tool (400) having a die (440) and a punch (420); a hot isostatic pressing step of said plurality of metal staples (301 ') positioned in said shaped tool causing agglomeration of said metal staples (301 ") to obtain said metal piece.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UNE PIECE METALLIQUE TELLE QU'UN RENFORT D'AUBE DE TURBOMACHINE. PROCESS FOR PRODUCING A METAL PIECE SUCH AS A TURBOMACHINE BLADE REINFORCEMENT

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une pièce métallique telle qu'un renfort métallique d'aube composite ou métallique de turbomachine. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de réalisation d'un renfort métallique de bord d'attaque ou de bord de fuite d'aube de turbomachine. The present invention relates to a method of producing a metal part such as a composite blade metal reinforcement or metal turbomachine. More particularly, the invention relates to a method for producing a leading edge metal reinforcement or turbomachine blade trailing edge.

Le domaine de l'invention est celui des turbomachines et plus particulièrement celui des aubes de soufflante, en matériau composite ou métallique, de turbomachine et dont le bord d'attaque comporte un renfort structurel métallique. Toutefois, l'invention est également applicable à la réalisation d'un renfort métallique destiné à renforcer un bord d'attaque ou un bord de fuite d'aube de tout type de turbomachine, terrestre ou aéronautique, et notamment un turbomoteur d'hélicoptère ou un turboréacteur d'avion, mais également d'hélices telles que des hélices de double soufflantes contrarotatives non carénées (« open rotor » en langue anglaise). The field of the invention is that of turbomachines and more particularly that of the fan blades, made of composite or metallic material, of a turbomachine and whose leading edge comprises a metallic structural reinforcement. However, the invention is also applicable to the production of a metal reinforcement intended to reinforce a leading edge or a blade trailing edge of any type of turbomachine, whether terrestrial or aeronautical, and in particular a helicopter turbine engine or an airplane turbojet engine, but also propellers such as propellers of double uncontrolled contra-rotating fans ("open rotor" in English).

L'invention est également applicable à la réalisation de toutes pièces métalliques massives et de forme géométrique complexe. On rappelle que le bord d'attaque correspond à la partie antérieure d'un profil aérodynamique qui fait face au flux d'air et qui divise l'écoulement d'air en un écoulement d'air d'intrados et en un écoulement d'air extrados. The invention is also applicable to the production of all massive metal parts and complex geometric shape. It is recalled that the leading edge corresponds to the front part of an airfoil which faces the airflow and which divides the airflow into an intrados airflow and a flow of air. extrados air.

Le bord de fuite correspond à la partie postérieure d'un profil aérodynamique où se rejoignent les écoulements intrados et extrados. Les aubes de turbomachine, et notamment les aubes de soufflante, subissent d'importantes contraintes mécaniques, liées notamment à la vitesse de rotation, et doivent satisfaire à des conditions strictes de poids et d'encombrement. Par conséquent, on utilise des aubes en matériaux composites qui sont plus légères. Il est connu d'équiper les aubes de soufflante d'une turbomachine, réalisées en matériaux composites, d'un renfort structurel métallique s'étendant sur toute la hauteur de l'aube et au-delà de leur bord d'attaque comme mentionné dans le document EP1908919. Un tel renfort permet de protéger l'aubage composite lors d'un impact d'un corps étranger sur la soufflante, tel que par exemple un oiseau, de la grêle ou encore des cailloux. En particulier, le renfort structurel métallique protège le bord d'attaque de l'aube composite en évitant des risques de délaminage, de rupture de fibre ou encore d'endommagement par décohésion fibre/matrice. De façon classique, une aube de turbomachine comporte une surface aérodynamique s'étendant, selon une première direction, entre un bord d'attaque et un bord de fuite et, selon une deuxième direction sensiblement perpendiculaire à la première direction, entre un pied et un sommet de l'aube. Le renfort structurel métallique épouse la forme du bord d'attaque de la surface aérodynamique de l'aube et s'étend selon la première direction au-delà du bord d'attaque de la surface aérodynamique de l'aube pour épouser le profil de l'intrados et de l'extrados de l'aube et selon la deuxième direction entre le pied et le sommet de l'aube. De façon connue, le renfort structurel métallique est une pièce métallique en titane réalisée entièrement par fraisage à partir d'un bloc de matière. Cependant, le renfort métallique d'un bord d'attaque d'aube est une pièce complexe à réaliser, nécessitant de nombreuses opérations de reprises et des outillages complexes impliquant des coûts de réalisation importants. Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus en proposant un procédé de réalisation d'un renfort métallique de bord d'attaque ou de bord de fuite d'aube de turbomachine permettant de réduire significativement les coûts de réalisation d'une telle pièce et de simplifier la gamme de fabrication. A cette fin, l'invention propose un procédé de réalisation d'une pièce métallique, telle qu'un renfort métallique d'aube de turbomachine, comportant successivement : - une étape de positionnement d'une pluralité d'agrafes métalliques sur cadre amovible, de sorte que lesdites agrafes métalliques sont suspendues au cadre amovible ; - une étape de positionnement dudit cadre amovible dans un logement agencé dans un outillage de forme présentant une matrice et un poinçon, - une étape de pressage isostatique à chaud de ladite pluralité d'agrafes métalliques positionnées dans ledit outillage de forme provoquant l'agglomération desdites agrafes métalliques de manière à obtenir ladite pièce métallique. On entend par agrafe, une pièce métallique recourbée ou pliée de façon à former par exemple une pièce sensiblement en forme de U ou de V. Grâce à l'invention, la pièce métallique, telle que par exemple un renfort structurel métallique comportant deux courbures selon deux plans distincts (ou un vrillage selon un axe), est réalisée de façon simple et rapide à partir d'une pluralité d'agrafes métalliques, obtenues par une simple opération de mise en forme de tronçons métalliques, tels que des fils métalliques, et d'un procédé de pressage ou de compactage isostatique à chaud (HIP pour Hot Isostatic Pressing en langue anglaise) permettant d'obtenir une pièce compacte et sans porosité par la combinaison de déformation plastique, de fluage et de soudage diffusion. Les agrafes métalliques sont avantageusement formées par le pliage de tronçons métalliques issus d'une filière pouvant être indifféremment de section circulaire, carré, hexagonale, etc. Les agrafes métalliques ainsi confectionnées sont facilement positionnables dans des moyens d'encastrement agencés dans un cadre formé avantageusement par la combinaison de deux rails en utilisant la propriété élastique des agrafes, de façon à réaliser des pièces de géométrie complexe telles que des renforts d'aube. Ce procédé de réalisation permet ainsi de s'affranchir de la réalisation complexe du renfort d'aube par usinage dans la masse, de type fraisage, brochage, à partir de méplats nécessitant de grand volume de matière de mise en oeuvre et par conséquent des coûts importants en approvisionnement de matière première. Le procédé permet également de réaliser facilement des renforts métalliques qui respectent des exigences strictes de masse et/ou géométriques. Avantageusement, la pièce métallique est un renfort métallique de bord d'attaque ou de bord de fuite d'aube de soufflante de turbomachine. Le procédé de réalisation d'une pièce métallique selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ledit procédé est un procédé de réalisation d'un renfort métallique de bord d'attaque, ou de bord de fuite, d'aube de turbomachine ou d'un renfort métallique d'hélice de sorte que ladite pièce métallique obtenue lors de ladite étape de pressage isostatique est un renfort métallique ; - ledit cadre amovible est formé par deux rails de sorte que lors de l'étape de positionnement dudit cadre amovible, chacun desdits rails dudit cadre amovible est apte à être inséré dans une encoche agencée dans ledit outillage de forme, lesdites encoches formant ledit logement dudit outillage de forme ; - lesdites encoches sont agencées dans la matrice dudit outillage de sorte que ledit cadre amovible est positionné dans ladite matrice lors de ladite étape de positionnement ; - lesdites encoches sont agencées dans le poinçon dudit outillage de sorte que ledit cadre amovible est positionné dans ledit poinçon lors de ladite étape de positionnement ; - ladite étape de positionnement de ladite pluralité d'agrafes comportant deux branches est réalisée par un encastrement de chacune desdites branches dans lesdits moyens d'encastrement agencées dans ledit cadre amovible, ledit encastrement étant réalisé par déformation élastique desdites branches ; - ladite étape de positionnement de ladite pluralité d'agrafes, comportant deux branches présentant à leur extrémité libre un épaulement, est réalisée de sorte que chaque agrafe est suspendue sur ledit cadre amovible par lesdits épaulements ; - ladite étape de positionnement de ladite pluralité d'agrafes est réalisée agrafe par agrafe ; - ladite étape de positionnement de ladite pluralité d'agrafes est réalisée par paquets d'agrafes préalablement assemblées en structure métallique ; - ledit procédé comporte une étape de réalisation desdites agrafes métalliques par formage à froid de tronçons métalliques initialement de forme rectiligne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la figure 1 est une vue latérale d'une aube comportant un renfort structurel métallique de bord d'attaque obtenu au moyen du procédé de réalisation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle en coupe de l'aube illustrée à la figure 1 selon un plan de coupe AA ; - la figure 3 est un schéma synoptique présentant les principales étapes de réalisation d'un renfort structurel métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine du procédé de réalisation selon l'invention ; - la figure 4 illustre une vue du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine lors de la première étape du procédé illustré à la figure 3 ; - la figure 5 illustre une vue du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine selon un premier mode de réalisation de la deuxième étape du procédé illustré à la figure 3 ; - la figure 6 illustre une vue du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine selon un deuxième mode de réalisation de la deuxième étape du procédé illustré à la figure 3 ; - la figure 7 illustre une vue en coupe du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine selon le premier mode de réalisation décrit à la figure 5 de la troisième étape du procédé illustré en figure 3 ; - la figure 8 illustre une vue en coupe du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine selon le deuxième mode de réalisation décrit à la figure 6 de la troisième étape du procédé illustré en figure 3 ; - la figure 9 illustre une vue en coupe du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine selon un premier exemple de réalisation de la quatrième étape du procédé illustré en figure 3 ; - la figure 10 illustre une vue en coupe du renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine selon un deuxième exemple de réalisation de la quatrième étape du procédé illustré en figure 3 ; - la figure 11 illustre une vue en coupe d'un renfort métallique de bord d'attaque d'aube de turbomachine lors de la cinquième étape du procédé de réalisation illustré à la figure 3. Dans toutes les figures, les éléments communs portent les mêmes numéros de référence sauf précision contraire. La figure 1 est une vue latérale d'une aube comportant un renfort 5 structurel métallique de bord d'attaque obtenu au moyen du procédé de réalisation selon l'invention. L'aube 10 illustrée est par exemple une aube mobile de soufflante d'une turbomachine (non représentée). L'aube 10 comporte une surface aérodynamique 12 s'étendant selon 10 une première direction axiale 14 entre un bord d'attaque 16 et un bord de fuite 18 et selon une deuxième direction radiale 20 sensiblement perpendiculaire à la première direction 14 entre un pied 22 et un sommet 24. La surface aérodynamique 12 forme la face extrados 13 et intrados 11 de l'aube 10, seule la face extrados 13 de l'aube 10 est représentée sur la 15 figure 1. L'intrados 11 et l'extrados 13 forment les faces latérales de l'aube 10 qui relient le bord d'attaque 16 au bord de fuite 18 de l'aube 10. Dans ce mode de réalisation, l'aube 10 est une aube composite obtenue typiquement par mise en forme d'une texture fibreuse tissée. A titre d'exemple, le matériau composite utilisé peut être composé par un 20 assemblage de fibres de carbone tissées et d'une matrice résineuse, l'ensemble étant formé par moulage au moyen d'un procédé d'injection de résine de type RTM (pour « Resin Transfer Molding ») ou encore VARTM (pour VAccum Resin Transfer Molding). L'aube 10 comporte un renfort structurel métallique 30 collé au niveau 25 de son bord d'attaque 16 et qui s'étend à la fois selon la première direction 14 au-delà du bord d'attaque 16 de la surface aérodynamique 12 de l'aube 10 et selon la deuxième direction 20 entre le pied 22 et le sommet 24 de l'aube. Comme représenté à la figure 2, le renfort structurel 30 épouse la forme du bord d'attaque 16 de la surface aérodynamique 12 de l'aube 10 qu'il prolonge pour former un bord d'attaque 31, dit bord d'attaque du renfort. De façon classique, le renfort structurel 30 est une pièce monobloc comportant une section sensiblement en forme de V présentant une base 39 formant le bord d'attaque 31 et prolongée par deux flancs latéraux 35 et 37 épousant respectivement l'intrados 11 et extrados 13 de la surface aérodynamique 12 de l'aube. Les flancs 35, 37 présentent un profil effilé ou aminci en direction du bord de fuite de l'aube. La base 39 comporte un profil interne 33 arrondi apte à épouser la forme arrondie du bord d'attaque 16 de l'aube 10. Le renfort structurel 30 est métallique et préférentiellement à base de titane. Ce matériau présente en effet une grande capacité d'absorption de l'énergie due aux chocs. Le renfort est collé sur l'aube 10 au moyen de colle connue de l'homme du métier, comme par exemple une colle époxy. The trailing edge corresponds to the posterior part of an aerodynamic profile where the intrados and extrados flows meet. The turbomachine blades, and in particular the fan blades, undergo significant mechanical stress, particularly related to the speed of rotation, and must meet strict conditions of weight and bulk. Therefore, blades made of composite materials are used which are lighter. It is known to equip the fan blades of a turbomachine, made of composite materials, with a metallic structural reinforcement extending over the entire height of the blade and beyond their leading edge as mentioned in EP1908919. Such a reinforcement makes it possible to protect the composite blading during an impact of a foreign body on the blower, such as, for example, a bird, hail or pebbles. In particular, the metallic structural reinforcement protects the leading edge of the composite blade by avoiding risks of delamination, fiber breakage or damage by fiber / matrix decohesion. In a conventional manner, a turbomachine blade has an aerodynamic surface extending, in a first direction, between a leading edge and a trailing edge and, in a second direction substantially perpendicular to the first direction, between a foot and a dawn summit. The metallic structural reinforcement follows the shape of the leading edge of the aerodynamic surface of the blade and extends in the first direction beyond the leading edge of the aerodynamic surface of the blade to match the profile of the blade. the intrados and the upper surface of the dawn and in the second direction between the foot and the top of the dawn. In known manner, the metal structural reinforcement is a titanium metal part made entirely by milling from a block of material. However, the metal reinforcement of a blade leading edge is a complex piece to achieve, requiring many rework operations and complex tools involving significant realization costs. In this context, the invention aims to solve the problems mentioned above by proposing a method for producing a leading edge metal reinforcement or turbomachine blade trailing edge to significantly reduce the costs of production. of such a piece and to simplify the manufacturing range. To this end, the invention proposes a method for producing a metal part, such as a turbomachine blade metal reinforcement, comprising successively: a step of positioning a plurality of metal staples on a removable frame, so that said metal clips are suspended from the removable frame; a step of positioning said removable frame in a housing arranged in shaped tooling having a die and a punch, a step of hot isostatic pressing of said plurality of metal clips positioned in said form tool causing the agglomeration of said metal staples so as to obtain said metal part. The term "staple" means a metal piece bent or folded so as to form, for example, a substantially U-shaped or V-shaped piece. Thanks to the invention, the metal piece, such as, for example, a metallic structural reinforcement comprising two curvatures according to two distinct planes (or a twisting along an axis), is made quickly and simply from a plurality of metal staples, obtained by a simple operation of shaping metal sections, such as wire, and a Hot Isostatic Pressing (HIP) process to obtain a compact, porosity-free part by the combination of plastic deformation, creep and diffusion welding. The metal staples are advantageously formed by the folding of metal sections from a die which may be of circular, square, hexagonal, and so on. The metal staples thus produced can easily be positioned in embedding means arranged in a frame advantageously formed by the combination of two rails by using the elastic property of the staples, so as to produce pieces of complex geometry such as blade reinforcements. . This production method thus makes it possible to dispense with the complex realization of the blade reinforcement by machining in the mass, of the milling, broaching type, from flats requiring large volume of material of implementation and consequently of the costs. important in raw material supply. The method also makes it easy to produce metal reinforcements that meet strict requirements of mass and / or geometric. Advantageously, the metal part is a metal reinforcement of the leading edge or trailing edge of the turbomachine fan blade. The method for producing a metal part according to the invention may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination: said method is a method of producing a metal reinforcement on board etching or trailing edge, turbomachine blade or a helical metal reinforcement so that said metal part obtained during said isostatic pressing step is a metal reinforcement; said removable frame is formed by two rails so that during the step of positioning said removable frame, each of said rails of said removable frame is adapted to be inserted into a notch arranged in said shaped tool, said notches forming said housing of said tooling of form; said notches are arranged in the matrix of said tooling so that said removable frame is positioned in said matrix during said positioning step; said notches are arranged in the punch of said tool so that said removable frame is positioned in said punch during said positioning step; - Said step of positioning said plurality of staples having two branches is formed by a recess of each of said branches in said recess means arranged in said removable frame, said recess being formed by elastic deformation of said branches; said step of positioning said plurality of staples, comprising two branches presenting at their free end a shoulder, is made such that each clip is suspended on said removable frame by said shoulders; said step of positioning said plurality of staples is made staple by staple; said step of positioning said plurality of staples is carried out by bundles of staples previously assembled into a metal structure; said method comprises a step of producing said metal staples by cold forming of metal sections initially of rectilinear shape. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 is a side view of a blade comprising a metallic leading edge structural reinforcement obtained by means of the embodiment method according to the invention; - Figure 2 is a partial sectional view of the blade shown in Figure 1 according to a cutting plane AA; FIG. 3 is a block diagram showing the main steps for producing a turbomachine blade leading edge metallic structural reinforcement of the embodiment method according to the invention; FIG. 4 illustrates a view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement during the first step of the process illustrated in FIG. 3; FIG. 5 illustrates a view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement according to a first embodiment of the second step of the method illustrated in FIG. 3; FIG. 6 illustrates a view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement according to a second embodiment of the second step of the method illustrated in FIG. 3; FIG. 7 illustrates a sectional view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement according to the first embodiment described in FIG. 5 of the third step of the method illustrated in FIG. 3; FIG. 8 illustrates a sectional view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement according to the second embodiment described in FIG. 6 of the third step of the method illustrated in FIG. 3; FIG. 9 illustrates a sectional view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement according to a first embodiment of the fourth step of the method illustrated in FIG. 3; - Figure 10 illustrates a sectional view of the turbomachine blade leading edge metal reinforcement according to a second embodiment of the fourth step of the method illustrated in Figure 3; FIG. 11 illustrates a sectional view of a turbomachine blade leading edge metal reinforcement during the fifth step of the production method illustrated in FIG. 3. In all the figures, the common elements bear the same reference numbers unless otherwise specified. FIG. 1 is a side view of a blade comprising a metallic leading edge structural reinforcement obtained by means of the embodiment method according to the invention. The blade 10 illustrated is for example a mobile blade of a fan of a turbomachine (not shown). The blade 10 has an aerodynamic surface 12 extending in a first axial direction 14 between a leading edge 16 and a trailing edge 18 and in a second radial direction 20 substantially perpendicular to the first direction 14 between a foot 22 and a top 24. The aerodynamic surface 12 forms the extrados face 13 and intrados 11 of the blade 10, only the extrados face 13 of the blade 10 is shown in Figure 1. The intrados 11 and the extrados 13 form the side faces of the blade 10 which connect the leading edge 16 to the trailing edge 18 of the blade 10. In this embodiment, the blade 10 is a composite blade typically obtained by shaping the blade. a woven fibrous texture. By way of example, the composite material used may be composed of an assembly of woven carbon fibers and a resinous matrix, the assembly being formed by molding using an RTM type resin injection process. (for "Resin Transfer Molding") or VARTM (for Vccum Resin Transfer Molding). The blade 10 has a metal structural reinforcement 30 bonded at its leading edge 16 and extends both along the first direction 14 beyond the leading edge 16 of the aerodynamic surface 12 of the blade. dawn 10 and in the second direction 20 between the foot 22 and the apex 24 of the dawn. As represented in FIG. 2, the structural reinforcement 30 matches the shape of the leading edge 16 of the aerodynamic surface 12 of the blade 10 that it extends to form a leading edge 31, said leading edge of the reinforcement . Conventionally, the structural reinforcement 30 is a one-piece piece comprising a substantially V-shaped section having a base 39 forming the leading edge 31 and extended by two lateral flanks 35 and 37 respectively fitting the intrados 11 and extrados 13 of the aerodynamic surface 12 of the dawn. Flanks 35, 37 have a tapered or thinned profile towards the trailing edge of the blade. The base 39 has a rounded internal profile 33 capable of conforming to the rounded shape of the leading edge 16 of the blade 10. The structural reinforcement 30 is metallic and preferably based on titanium. This material has indeed a high energy absorption capacity due to shocks. The reinforcement is glued on the blade 10 by means of adhesive known to those skilled in the art, such as an epoxy adhesive.

Ce type de renfort structurel métallique 30 utilisé pour le renfort d'aube composite de turbomachine est plus particulièrement décrit dans la demande de brevet EP1908919. Le procédé selon l'invention permet de réaliser notamment un renfort structurel tel qu'illustré à la figure 2, la figure 2 illustrant le renfort 30 dans son état final. La figure 3 représente un schéma synoptique illustrant les principales étapes d'un procédé de réalisation 200 d'une pièce métallique permettant de réaliser par exemple un renfort structurel métallique 30 de bord d'attaque d'aube 10, tel qu'illustré aux figures 1 et 2. This type of metal structural reinforcement 30 used for the turbomachine composite blade reinforcement is more particularly described in the patent application EP1908919. The method according to the invention makes it possible to produce in particular a structural reinforcement as illustrated in FIG. 2, FIG. 2 illustrating the reinforcement 30 in its final state. FIG. 3 represents a block diagram illustrating the main steps of a method for producing a metal part 200 making it possible, for example, to produce a metal structural reinforcement 30 for a blade leading edge 10, as illustrated in FIGS. and 2.

La première étape 210 du procédé de réalisation 200 est une étape de découpe d'une pluralité de tronçons métalliques 301 à partir d'un fil métallique continue par exemple issu d'une filière, dont chaque longueur de tronçon 301 est déterminée en fonction de la pièce finale à réaliser. Des tronçons métalliques 301 ainsi découpés sont illustrés à la figure 4. The first step 210 of the production method 200 is a step of cutting a plurality of metal sections 301 from a continuous wire, for example from a die, each section length 301 is determined according to the final piece to realize. Metal sections 301 thus cut are illustrated in FIG.

Chaque tronçon métallique 301 peut donc avoir une longueur spécifique en fonction de la partie du renfort métallique 30 qu'il représente, la longueur de recouvrement des flancs 35, 37 du renfort 30 variant selon la deuxième direction 20 entre le pied 22 et le sommet 24 de l'aube. Each metal section 301 may therefore have a specific length depending on the portion of the metal reinforcement 30 that it represents, the overlap length of the sidewalls 35, 37 of the reinforcement 30 varying in the second direction 20 between the foot 22 and the top 24. of dawn.

Le diamètre des tronçons métalliques 301 peut varier en fonction des besoins de l'utilisateur, et de l'épaisseur matière nécessaire pour la réalisation de la pièce. La détermination du diamètre des tronçons est réalisée en fonction d'un compromis entre souplesse et épaisseur matière nécessaire dans l'outillage. The diameter of the metal sections 301 may vary according to the needs of the user, and the material thickness necessary for the production of the part. The determination of the diameter of the sections is made according to a compromise between flexibility and material thickness required in the tooling.

Le tronçon métallique est typiquement formé à partir d'un fil métallique de section circulaire mais peut tout aussi bien être formé à partir d'un profil métallique de section carrée, rectangulaire, hexagonale, etc La deuxième étape 220 du procédé de fabrication 200 est une étape de formage à froid ou de mise en forme des tronçons métalliques 301 découpées lors de la première étape 210. Cette deuxième étape est illustrée à la figure 5. Cette deuxième étape 220 permet la mise en forme à froid (i.e. à température ambiante) de chaque tronçon métallique 301 rectiligne par déformation plastique. Cette étape permet donc d'obtenir un tronçon métallique préformé 301', appelé agrafe par la suite, dont la géométrie est déterminée en fonction de la pièce finale à réaliser et notamment en fonction de la forme de l'outillage de compaction servant à la réalisation de la pièce finale. Les agrafes 301' sont réalisées par déformation des tronçons métalliques rectilignes 301 au moyen d'un outillage simple qu'il est possible d'actionner manuellement, la déformation individuelle de chaque tronçon ne nécessitant pas des moyens hydrauliques conséquent pour réaliser la déformation du tronçon métallique 301. Avantageusement, l'outillage de déformation est un outillage classique de déformation qu'il est possible d'automatiser et de calibrer tant au niveau de la forme finale des agrafes métalliques 301' qu'en force de pression en fonction des besoins de l'utilisateur. Ainsi, les agrafes 301' peuvent être formées de façon individuelle ou par paquet composé d'une pluralité de tronçons métalliques 301. L'étape 220 de déformation des tronçons permet ainsi de passer d'un tronçon métallique 301 de forme rectiligne à un tronçon métallique 301' préformé formant une agrafe 301', comportant deux branches 302 et 303 sensiblement rectilignes jointes entre-elles à l'une de leur extrémité par un élément de jonction 304 ayant subi au moins une déformation. Les longueurs des branches 302 et 303 peuvent être différentes pour une même agrafe 301'. Le tronçon métallique 301 peut être aussi entièrement ou partiellement écrasé (par exemple pour une restriction d'épaisseur locale) lors de l'étape de déformation. The metal section is typically formed from a wire of circular section but may equally well be formed from a metal profile of square, rectangular, hexagonal, etc. The second step 220 of the manufacturing method 200 is a step of cold forming or shaping the metal sections 301 cut in the first step 210. This second step is illustrated in Figure 5. This second step 220 allows the cold forming (ie at room temperature) of each metal section 301 rectilinear plastic deformation. This step therefore makes it possible to obtain a preformed metal section 301 ', hereinafter referred to as a staple, the geometry of which is determined as a function of the final part to be produced and in particular as a function of the shape of the compaction tool used for the production. of the final piece. The staples 301 'are made by deformation of the rectilinear metal sections 301 by means of a simple tool that can be operated manually, the individual deformation of each section does not require hydraulic means therefore to achieve the deformation of the metal section Advantageously, the deformation tooling is a conventional deformation tool that can be automated and calibrated both in the final shape of the metal clips 301 'and in pressure force according to the needs of the metal. 'user. Thus, the staples 301 'can be formed individually or in a package made up of a plurality of metal sections 301. The step 220 of deformation of the sections thus makes it possible to pass from a metal section 301 of rectilinear shape to a metal section 301 'forming a staple 301', comprising two branches substantially rectilinear 302 and 303 joined together at one of their end by a junction element 304 having undergone at least one deformation. The lengths of the branches 302 and 303 may be different for the same staple 301 '. The metal section 301 can also be completely or partially crushed (for example for a restriction of local thickness) during the deformation step.

Dans le cadre de la réalisation d'un renfort métallique d'aube de turbomachine, les agrafes 301' sont avantageusement en forme de U ou de V. Selon un second mode de réalisation, l'étape 220 de formage à froid comporte une opération supplémentaire consistant à former les extrémités 405, 406 des branches 402, 403 des agrafes 401', de façon à créer des agrafes 401' comportant à leurs extrémités libres des épaulements 407 telles qu'illustrées à la figure 6. La troisième étape 230 du procédé de réalisation 200 est une étape de positionnement d'une pluralité d'agrafes 301' sur un cadre 610 formé par deux rails 611 et 612, illustrée aux figures 7 et 8. La forme des rails 611, 711 et 612, 712 suit la fibre neutre de la pièce à réaliser, comme par exemple la fibre neutre complexe du renfort d'aube. Le positionnement de la pluralité d'agrafes 301', 401' est réalisé agrafe par agrafe ou encore par paquet d'agrafes préalablement positionnées et maintenues solidaires par des moyens de solidarisation. A titre d'exemple, les agrafes 301', 401' sont maintenues par paquets, de façon à former une structure métallique tridimensionnelle, par soudage, ou encore par collage, de bandes métalliques, dites clinquants métalliques découpées préalablement dans une feuille métallique de faible épaisseur. L'espacement entre chaque agrafe 301', 401' (i.e. le pas) est défini en fonction de l'épaisseur de l'agrafe 301', 401' et des besoins matière de la pièce à réaliser. Selon le premier mode de réalisation illustré à la figure 7, les rails 611 et 612 du cadre 610 comportent des moyens d'encastrement 622, tels que des orifices, permettant de maintenir en position les agrafes 301' encastrées en utilisant la propriété élastique des branches 302, 303 des agrafes 301'. Les agrafes 301' sont alors maintenues en position en exerçant une pression contre les parois des moyens d'encastrement 622 par retour élastique des branches 302 et 303 préalablement déformées pour permettre leur introduction dans les moyens d'encastrement 622. De façon avantageuse et pour garantir un bon maintien en position des agrafes 301' sur le cadre 610, la mise en forme des agrafes lors de la deuxième étape 220 est réalisée afin d'obtenir, en position de repos (i.e. sans contrainte extérieure), un écartement entre les deux branches 302, 303 de l'agrafes 301' supérieur ou inférieur à l'écartement entre deux moyens d'encastrement 622 situés respectivement sur chacun des rails 611 et 612 du cadre 610. Ainsi, lorsque l'écartement des branches 302, 303 en position de repos est supérieur à l'écartement de deux moyens d'encastrement 622 situés sur chacun des rails 611 et 612, les agrafes 301' sont maintenues encastrées par retour élastique des branches 302, 303 exerçant une force de pression contre les parois des moyens d'encastrement 622, selon une direction illustrée par les flèches référencées F, afin de retrouver leur position de repos. De façon inverse, lorsque l'écartement des branches 302, 303 en position de repos est inférieur à l'écartement de deux moyens d'encastrement 622 situés sur chacun des rails 611 et 612, les agrafes 301' sont maintenues encastrées par retour élastique des branches 302, 303 qui exercent une force de pression contre les parois des moyens d'encastrement 622, selon la direction opposée à la direction illustrée par les flèches référencée F, afin de retrouver leur position de repos. Dans cette troisième étape 230 du procédé de réalisation 200, plusieurs couches d'agrafes 301', telles qu'illustrées à la figure 5, peuvent se superposer afin de respecter les épaisseurs de matière nécessaires à la réalisation de la pièce. A cet effet, les rails 611 et 612 du cadre comportent plusieurs rangées de moyens d'encastrement 622. Sur la figure 7 représentant une vue en coupe du cadre 610, deux rangées de moyens d'encastrement 622 sont représentées sur chaque rail 611 et 612 du cadre 610. La forme des agrafes 301', des différentes couches superposées, peut également être dépendante des besoins de matière localisés qui sont nécessaires à la réalisation du renfort métallique 30. Bien entendu, la forme et la longueur des agrafes 301' des différentes couches peuvent également être ajustées en fonction des besoins de matière nécessaires à la réalisation du renfort métallique 30. Selon le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 8, les agrafes 401' sont maintenues en position sur le cadre 710 par les épaulements 407 situés de part et d'autre de la forme en V ou en U de l'agrafe 401'. Ainsi, les deux épaulements 407 de l'agrafe permettent de la maintenir suspendu sur le cadre 710 en prenant appui sur chacun des rails 711, 712 du cadre 710. Selon ce deuxième mode de réalisation, plusieurs couches d'agrafes 401' peuvent également se superposer afin de respecter les épaisseurs de matière nécessaires à la réalisation de la pièce. In the context of the realization of a turbomachine blade metal reinforcement, the staples 301 'are advantageously U-shaped or V-shaped. According to a second embodiment, the cold forming step 220 comprises an additional operation. forming the ends 405, 406 of the legs 402, 403 of the clips 401 ', so as to create staples 401' having at their free ends shoulders 407 as illustrated in Figure 6. The third step 230 of the method of embodiment 200 is a step of positioning a plurality of staples 301 'on a frame 610 formed by two rails 611 and 612, illustrated in FIGS. 7 and 8. The shape of the rails 611, 711 and 612, 712 follows the neutral fiber of the part to be produced, such as the complex neutral fiber of the blade reinforcement. The positioning of the plurality of staples 301 ', 401' is made staple by staple or by staple bundle previously positioned and held together by securing means. For example, the staples 301 ', 401' are held in bundles, so as to form a three-dimensional metal structure, by welding, or by gluing, of metal strips, said metal foils cut beforehand into a metal foil of low thickness. The spacing between each staple 301 ', 401' (i.e. pitch) is defined according to the thickness of the staple 301 ', 401' and the material requirements of the workpiece to be made. According to the first embodiment illustrated in FIG. 7, the rails 611 and 612 of the frame 610 comprise embedding means 622, such as orifices, making it possible to hold the staples 301 'in position while using the elastic property of the branches. 302, 303 of the staples 301 '. The staples 301 'are then held in position by exerting pressure against the walls of the recessing means 622 by elastic return of the branches 302 and 303 previously deformed to allow their insertion into the recessing means 622. Advantageously and to guarantee a good holding in position of the staples 301 'on the frame 610, shaping of the staples during the second step 220 is performed in order to obtain, in the rest position (ie without external stress), a spacing between the two branches 302, 303 of the clips 301 'greater or less than the spacing between two embedding means 622 located respectively on each of the rails 611 and 612 of the frame 610. Thus, when the spacing of the branches 302, 303 in the position of rest is greater than the spacing of two recessing means 622 located on each of the rails 611 and 612, the staples 301 'are held recessed by elastic return of the branches 302, 303 exerting a pressing force against the walls of the embedding means 622, in a direction illustrated by the arrows referenced F, in order to return to their rest position. Conversely, when the spacing of the legs 302, 303 in the rest position is less than the spacing of two recessing means 622 located on each of the rails 611 and 612, the staples 301 'are held recessed by elastic return of branches 302, 303 which exert a pressing force against the walls of the embedding means 622, in the direction opposite to the direction illustrated by the arrows referenced F, in order to return to their rest position. In this third step 230 of the production method 200, several layers of staples 301 ', as illustrated in FIG. 5, may be superimposed in order to respect the thicknesses of material necessary for producing the part. For this purpose, the rails 611 and 612 of the frame comprise several rows of embedding means 622. In Figure 7 showing a sectional view of the frame 610, two rows of embedding means 622 are shown on each rail 611 and 612 610. The shape of the staples 301 ', of the various superposed layers, can also be dependent on the localized material needs which are necessary for the realization of the metal reinforcement 30. Of course, the shape and the length of the staples 301' of the different layers may also be adjusted according to the material requirements necessary for the realization of the metal reinforcement 30. According to the second embodiment illustrated in Figure 8, the clips 401 'are held in position on the frame 710 by the shoulders 407 located both sides of the V-shape or U-shape of the staple 401 '. Thus, the two shoulders 407 of the clip allow to hold it suspended on the frame 710 by resting on each of the rails 711, 712 of the frame 710. According to this second embodiment, several layers of staples 401 'can also be superimpose in order to respect the thicknesses of material necessary for the realization of the piece.

Les agrafes 301' et 401' des différentes couches sont principalement réalisées à partir de fils métalliques à base de titane. Toutefois, il est également possible d'incorporer, parmi les agrafes 301', 401' en titane positionnées sur le cadre 610, 710, des agrafes métalliques à base de carbure de silicium et de titane (SiC-Ti), de fils enduits de Bore (fil SiC-Bore) ou de Carbure de Silicium (fil SiC-SiC) dans la mesure où le rayon de courbure des agrafes 301', 401' autorise une déformation de ces fils, dits « fils composites », sans atteindre leur limite de rupture. Les agrafes 301', 401' sont réalisées à partir de tronçons métalliques 10 d'une épaisseur variant sensiblement de 0,1 mm à 5mm. L'étape 230 de positionnement des agrafes 301', 401' peut également comporter une sous-étape d'insertion d'un insert entre deux couches successives d'agrafes 301', 401' de manière à fournir par exemple une surépaisseur locale plus conséquente de matière, un renfort spécifique 15 réalisé dans un matériau différent ou encore pour réaliser un renfort métallique creux. A titre d'exemple, l'insert peut être un insert massif réalisé par un procédé de forgeage, d'usinage, par coulé. ou un insert tissé au moyen de fils métalliques par exemple avec des fils de titane et/ou des fils à base de 20 carbure de silicium et de titane (SiC-Ti), d'aluminium (SIC-AI) dans le cas d'agrafes en alliage d'aluminium, et/ou des fils enduits de Bore (SiC-Bore), ou encore de Carbure de Silicium (SiC-SiC). Quelle que soit la nature du matériau utilisé pour la réalisation de l'insert inséré entre les différentes couches d'agrafes 301', 401', il est nécessaire que ce matériau soit 25 compatible avec la nature du matériau utilisé pour la réalisation des agrafes métalliques 301', 401' et présente des propriétés permettant le formage superplastique et le soudage diffusion. Pour la réalisation d'un renfort métallique creux (non représenté), l'insert est un insert fugitif réalisé dans un matériau différent du matériau utilisé pour la réalisation des agrafes métalliques 301', 401'. On entend par « insert fugitif » un insert qui n'est pas destiné à être permanant et qui est seulement nécessaire à la réalisation du renfort métallique creux de bord d'attaque. L'insert fugitif n'est donc pas présent dans le renfort métallique dans son état final et ne participe aucunement aux caractéristiques mécaniques du renfort métallique. L'insert fugitif est par exemple réalisé dans un matériau capable de résister à une haute température, de l'ordre de 900°C, une haute pression, de l'ordre de 1000 bar, et qui est compatible avec les matériaux des agrafes métalliques 301', 410' de façon à ne pas créer d'impuretés ou d'oxydation. Le matériau de l'insert fugitif doit également pouvoir être attaqué chimiquement par dissolution au moyen d'un agent chimique. Avantageusement, l'insert fugitif est réalisé en cuivre, ou en quartz ou en silice. The staples 301 'and 401' of the various layers are mainly made from titanium metal wires. However, it is also possible to incorporate among the staples 301 ', 401' of titanium positioned on the frame 610, 710, metal staples based on silicon carbide and titanium (SiC-Ti), son coated with Boron (SiC-Boron yarn) or Silicon Carbide (SiC-SiC yarn) insofar as the radius of curvature of the staples 301 ', 401' allows deformation of these yarns, called "composite yarns", without reaching their limit. a break. The clips 301 ', 401' are made from metal sections 10 with a thickness varying substantially from 0.1 mm to 5 mm. The step 230 for positioning the staples 301 ', 401' can also include a sub-step of inserting an insert between two successive layers of staples 301 ', 401' so as to provide, for example, a larger local stock allowance. of material, a specific reinforcement 15 made of a different material or to make a hollow metal reinforcement. By way of example, the insert may be a solid insert made by a forging, machining or casting process. or an insert woven by means of metal threads, for example with titanium threads and / or silicon carbide and titanium (SiC-Ti), aluminum (SIC-AI) -based threads in the case of aluminum alloy staples, and / or boron-coated yarns (SiC-Bore), or silicon carbide (SiC-SiC). Whatever the nature of the material used for producing the insert inserted between the different layers of staples 301 ', 401', it is necessary that this material be compatible with the nature of the material used for producing the metal staples. 301 ', 401' and has properties for superplastic forming and diffusion welding. For the production of a hollow metal reinforcement (not shown), the insert is a fugitive insert made of a material different from the material used for producing the metal staples 301 ', 401'. The term "fugitive insert" means an insert which is not intended to be permanent and which is only necessary for the realization of the leading edge hollow metal reinforcement. The fugitive insert is not present in the metal reinforcement in its final state and does not participate in any mechanical characteristics of the metal reinforcement. The fugitive insert is for example made of a material capable of withstanding a high temperature, of the order of 900 ° C, a high pressure, of the order of 1000 bar, and which is compatible with the materials of metal staples 301 ', 410' so as not to create impurities or oxidation. The material of the fugitive insert must also be chemically etchable by dissolution using a chemical agent. Advantageously, the fugitive insert is made of copper, or quartz or silica.

La forme de l'insert fugitif incorporé dans l'empilement des couches d'agrafes 301', 401' est dépendante de la forme de la cavité interne finale désirée. La quatrième étape 240 du procédé de réalisation 200 est une étape de positionnement du cadre 610, 710 comportant la pluralité d'agrafes 301', 401' dans un outillage de forme 400, 500. L'outillage 400, 500 comporte une matrice 440, 540 présentant une empreinte 410 correspondant à la forme externe finale du renfort métallique 30 et un poinçon 420, 520 correspondant à la forme interne finale du renfort métallique de bord d'attaque. The shape of the fugitive insert incorporated in the stack of staple layers 301 ', 401' is dependent on the shape of the desired final internal cavity. The fourth step 240 of the production method 200 is a positioning step of the frame 610, 710 comprising the plurality of staples 301 ', 401' in a form tool 400, 500. The tool 400, 500 comprises a die 440, 540 having a recess 410 corresponding to the final external shape of the metal reinforcement 30 and a punch 420, 520 corresponding to the final internal shape of the leading edge metal reinforcement.

Cette étape 240 du procédé de réalisation 200 est illustrée aux figures 9 et 10 avec le cadre 610 du premier mode de réalisation décrit aux figures 5 et 7. Toutefois, cette étape est également applicable au cadre 710 et aux agrafes 401' du second mode de réalisation décrit aux figures 6 et 8. Selon un premier exemple de réalisation illustré à la figure 9, le positionnement du cadre 610 est réalisé dans la matrice 440 de l'outillage de forme 400. A cet effet, la matrice 440 du l'outillage de forme 400 comporte dans sa partie supérieure deux encoches 450, situées de part et d'autre de l'empreinte 410, formant un logement apte à recevoir le cadre 610. La forme des encoches 450 est complémentaire de la forme du cadre 610 de sorte que le cadre 610 est mise en place dans les encoches 450 simplement par emboîtement. Les agrafes 301' comportant la forme complémentaire de l'empreinte 410, le positionnement du cadre 610 comportant la pluralité d'agrafes 301' se réalise simplement et permet donc d'obtenir un dépôt de matière métallique épousant la forme complexe de l'empreinte 410 comportant deux courbures selon deux plans distincts. Selon un deuxième exemple de réalisation illustré à la figure 10, l'étape de positionnement 240 est réalisée par le positionnement du cadre 610 sur le poinçon 520 de l'outillage de forme 500. A cet effet, l'ouillage de forme 500 comporte une matrice 540 présentant une empreinte 410 similaire au premier mode de réalisation, et un poinçon 520, correspondant à la forme interne finale du renfort métallique de bord d'attaque. Le poinçon 520 comporte dans sa partie supérieure deux encoches 550 situées de part et d'autre de la forme en V correspondant à la forme interne finale du renfort métallique. De façon similaire au mode de réalisation précédent, les encoches 550 forment un logement apte à recevoir le cadre 610 dans lequel les agrafes 301' sont encastrées. La forme des encoches 550 est également complémentaire de la forme des rails 611, 612 formant le cadre 610, de sorte que le cadre 610 est mise en place dans les encoches 550 simplement par emboîtement. Dans cet exemple de réalisation, chacun des rails 611, 612 du cadre 610 est maintenu dans une encoche 550 du poinçon 520 par exemple par un assemblage à froid utilisant ou non des piges, par des moyens de vissage, ou encore par d'autres moyens classique de maintien. De façon similaire au mode de réalisation précédent, les agrafes 301' comportant la forme complémentaire de l'empreinte 410 de la matrice 540, le positionnement du cadre 610 se réalise simplement et permet donc d'obtenir un dépôt de matière métallique épousant la forme complexe du poinçon 520 comportant deux courbures selon deux plans distincts. La cinquième étape 250 du procédé de réalisation 200, illustrée à la figure 11, est une étape de pressage isostatique à chaud (HIP pour Hot Isostatic Pressing en langue anglaise) de l'empilement formé par les différentes couches d'agrafes 301', 401' positionnées dans l'outillage de forme 400, 500. Le pressage isostatique à chaud est un procédé de fabrication très utilisé et connu pour réduire la porosité des métaux et influer sur la densité de nombreux matériaux par exemple sous forme de poudre pré-compacté. Le procédé de pressage isostatique permet d'améliorer en outre les propriétés mécaniques, l'exploitabilité des matériaux. Le pressage isostatique est réalisé à haute température (classiquement entre 400°C et 1400°C, et de l'ordre de 1000°C pour le titane) et à pression isostatique. Ainsi, l'application de la chaleur combinée à la pression interne élimine les espaces vides de l'empilement, ainsi que les microporosités au moyen d'une combinaison de déformation plastique, de fluage, et de soudage diffusion de façon à former une pièce massive 430. La pièce massive 430 résultant de l'étape de pressage isostatique comporte les profils interne et externe du renfort métallique 30. La pièce massive 430 est ensuite démoulée de l'outillage 400, 500. L'étape de pressage isostatique est réalisée sous vide, avantageusement sous vide secondaire soit dans un outillage soudé dans lequel le vide secondaire est réalisé, soit sous sac à l'autoclave, le choix du procédé dépendant du nombre de pièce à produire. Le vide secondaire permet d'éviter la présence de molécules d'oxygène dans l'outillage et au niveau de la structure fibreuse, lors de l'étape de pressage isostatique du titane. Selon un deuxième exemple de réalisation, le pressage à chaud peut également être un procédé de forgeage isotherme sous presse dans une enceinte sous vide. This step 240 of the production method 200 is illustrated in FIGS. 9 and 10 with the frame 610 of the first embodiment described in FIGS. 5 and 7. However, this step is also applicable to the frame 710 and to the staples 401 'of the second embodiment of FIG. embodiment according to a first exemplary embodiment illustrated in FIG. 9, the positioning of the frame 610 is carried out in the die 440 of the shape tool 400. For this purpose, the die 440 of the tooling of form 400 has in its upper part two notches 450, located on either side of the cavity 410, forming a housing adapted to receive the frame 610. The shape of the notches 450 is complementary to the shape of the frame 610 so that the frame 610 is placed in the notches 450 simply by interlocking. The staples 301 'having the complementary shape of the cavity 410, the positioning of the frame 610 comprising the plurality of staples 301' is simply realized and thus makes it possible to obtain a deposit of metal material matching the complex shape of the cavity 410 having two curvatures in two distinct planes. According to a second exemplary embodiment illustrated in FIG. 10, the positioning step 240 is performed by the positioning of the frame 610 on the punch 520 of the shaped tooling 500. For this purpose, the shaped screen 500 comprises a 540 matrix having an imprint 410 similar to the first embodiment, and a punch 520, corresponding to the final internal shape of the leading edge metal reinforcement. The punch 520 has in its upper part two notches 550 located on either side of the V-shape corresponding to the final internal shape of the metal reinforcement. In a similar manner to the previous embodiment, the notches 550 form a housing adapted to receive the frame 610 in which the clips 301 'are embedded. The shape of the notches 550 is also complementary to the shape of the rails 611, 612 forming the frame 610, so that the frame 610 is placed in the notches 550 simply by interlocking. In this embodiment, each of the rails 611, 612 of the frame 610 is held in a notch 550 of the punch 520 for example by a cold assembly using or not pins, by screwing means, or by other means classic keeping. In a similar manner to the previous embodiment, the staples 301 'having the complementary shape of the cavity 410 of the matrix 540, the positioning of the frame 610 is simply carried out and thus makes it possible to obtain a deposit of metal material conforming to the complex shape punch 520 having two curvatures in two separate planes. The fifth step 250 of the production method 200, illustrated in FIG. 11, is a hot isostatic pressing (HIP) step of the stack formed by the various layers of staples 301 ', 401 positioned in shape tooling 400, 500. Hot isostatic pressing is a widely used manufacturing method known to reduce the porosity of metals and affect the density of many materials such as pre-compacted powder. The isostatic pressing process also makes it possible to improve the mechanical properties and the exploitability of the materials. Isostatic pressing is carried out at high temperature (conventionally between 400 ° C. and 1400 ° C., and of the order of 1000 ° C. for titanium) and at isostatic pressure. Thus, the application of heat combined with the internal pressure eliminates the voids of the stack, as well as the microporosities by means of a combination of plastic deformation, creep, and diffusion welding to form a massive piece 430. The massive piece 430 resulting from the isostatic pressing step comprises the inner and outer profiles of the metal reinforcement 30. The solid piece 430 is then demolded from the tool 400, 500. The isostatic pressing step is carried out under vacuum advantageously under secondary vacuum is in a welded tool in which the secondary vacuum is made, or in autoclave bag, the choice of the method depending on the number of part to be produced. The secondary vacuum makes it possible to avoid the presence of oxygen molecules in the tooling and at the level of the fibrous structure, during the titanium isostatic pressing step. According to a second exemplary embodiment, hot pressing may also be an isothermal forging process in a press in a vacuum chamber.

L'outillage 400, 500 est réalisé dans un alliage mécanique dit superalliage ou alliage à haute performance. Les rails 611, 711 et 612, 712 du cadre 610, 710 peuvent réalisés dans la même matière que les agrafes 301', 401' (i.e. en titane), ou encore dans un alliage mécanique identique à l'outillage de forme. Si les rails 611, 711 et 612, 712 du cadre 610, 710 sont en titane, l'étape 250 de pressage isostatique va compacter les rails 611, 711 et 612, 712 du cadre 610, 710 en même temps que les agrafes 302, 401' de façon à former une pièce massive comportant deux épaulements massifs. Dans ce mode de réalisation, une opération supplémentaire de reprise sera nécessaire afin d'araser, par exemple par usinage, le surplus de matière apporté les rails 611, 711 et 612, 712. L'étape 250 de pressage isostatique peut comporter préalablement une étape de nettoyage, de dégraissage et/ou d'une attaque chimique des agrafes métalliques 301', 401' de façon à supprimer les impuretés résiduelles des différentes couches d'agrafes. Avantageusement, l'étape de nettoyage des impuretés est réalisée par trempage de l'ensemble des agrafes 301', 401' positionnées sur le cadre 610, 710 dans un bain d'agent nettoyant ou d'agent chimique avant son positionnement dans l'outillage de forme 400, 500. Tooling 400, 500 is made of a mechanical alloy called superalloy or high performance alloy. The rails 611, 711 and 612, 712 of the frame 610, 710 may be made of the same material as the staples 301 ', 401' (i.e. titanium), or else in a mechanical alloy identical to the form tooling. If the rails 611, 711 and 612, 712 of the frame 610, 710 are of titanium, the step 250 of isostatic pressing will compact the rails 611, 711 and 612, 712 of the frame 610, 710 at the same time as the staples 302, 401 'so as to form a massive piece having two massive shoulders. In this embodiment, an additional operation of recovery will be necessary in order to trim, for example by machining, the surplus of material brought the rails 611, 711 and 612, 712. The step 250 of isostatic pressing can comprise previously a step cleaning, degreasing and / or etching the metal staples 301 ', 401' so as to remove residual impurities from the various staple layers. Advantageously, the step of cleaning the impurities is carried out by dipping all the staples 301 ', 401' positioned on the frame 610, 710 in a bath of cleaning agent or chemical agent before it is placed in the tooling. 400, 500 form.

Dans le cadre de fabrication d'un renfort métallique creux, le procédé selon l'invention peut comporter une étape supplémentaire d'attaque chimique de l'insert, introduit entre les différentes couches d'agrafes 301', 401', et faisant partie intégrante de la pièce massive 430 compactée. In the context of manufacturing a hollow metal reinforcement, the method according to the invention may comprise an additional step of chemical etching of the insert, introduced between the various layers of staples 301 ', 401', and forming an integral part compacted solid piece 430.

L'attaque chimique est réalisée au moyen d'un agent chimique apte à attaquer le matériau dans lequel l'insert est réalisé. L'attaque chimique de l'insert fugitif permet de dissoudre l'insert fugitif de sorte que l'espace libéré par l'insert dissout forme la cavité interne du renfort métallique creux. Avantageusement, l'étape d'attaque chimique est réalisée par trempage de la pièce massive 430 dans un bain comportant l'agent chimique apte à dissoudre l'insert. L'agent chimique est par exemple un acide ou une base. Avantageusement, l'agent chimique est apte à dissoudre le cuivre, le quartz ou encore la silice. En association avec ces principales étapes de réalisation, le procédé 200 selon l'invention peut également comporter une étape de finition et de reprise par usinage de la pièce massive 430 obtenue à la sortie de l'outillage de façon à obtenir le renfort 30. Cette étape de reprise comporte : - une étape de reprise du profil de la base 39 du renfort 30 de façon à l'affiner et notamment du profil aérodynamique du bord d'attaque 31 ; - une étape de reprise des flancs 35, 37 ; cette étape consistant notamment au détourage des flancs 35, 37 et à l'amincissement des flancs intrados et extrados ; - une étape de finition permettant d'obtenir l'état de surface requis. En association avec ces principales étapes de réalisation, le procédé selon l'invention peut également comporter des étapes de contrôle non destructif du renfort 30 permettant de s'assurer de la conformité géométrique et métallurgique de l'ensemble obtenu. A titre d'exemple les contrôles non destructifs peuvent être réalisés par un procédé par rayon X. La présente invention a été principalement décrite avec l'utilisation de fils métalliques à base de titane ; toutefois, le procédé de réalisation est également applicable avec n'importe quelle matière métallique présentant des propriétés permettant le formage superplastique et/ou le soudage diffusion. The chemical attack is carried out by means of a chemical agent capable of attacking the material in which the insert is made. The chemical attack of the fugitive insert dissolves the fugitive insert so that the space released by the dissolved insert forms the internal cavity of the hollow metal reinforcement. Advantageously, the etching step is carried out by dipping the solid piece 430 in a bath comprising the chemical agent capable of dissolving the insert. The chemical agent is for example an acid or a base. Advantageously, the chemical agent is capable of dissolving copper, quartz or silica. In association with these main production steps, the method 200 according to the invention may also include a finishing step and machining of the massive piece 430 obtained at the output of the tool so as to obtain the reinforcement 30. This recovery step comprises: - a recovery step of the profile of the base 39 of the reinforcement 30 so as to refine it and in particular the aerodynamic profile of the leading edge 31; a step of recovery of the flanks 35, 37; this step consisting in particular of trimming the flanks 35, 37 and the thinning of the intrados and extrados flanks; - A finishing step to obtain the required surface condition. In association with these main production steps, the method according to the invention may also comprise non-destructive testing steps of the reinforcement 30 making it possible to ensure the geometrical and metallurgical conformity of the assembly obtained. By way of example, the non-destructive tests can be carried out by an X-ray method. The present invention has been mainly described with the use of titanium-based metal wires; however, the production method is also applicable with any metal material having properties for superplastic forming and / or diffusion welding.

L'invention a été particulièrement décrite pour la réalisation d'un renfort métallique d'une aube composite de turbomachine ; toutefois, l'invention est également applicable pour la réalisation d'un renfort métallique d'une aube métallique de turbomachine. L'invention a été particulièrement décrite pour la réalisation d'un renfort métallique d'un bord d'attaque d'aube de turbomachine ; toutefois, l'invention est également applicable pour la réalisation d'un renfort métallique d'un bord de fuite d'une aube de turbomachine ou encore à la réalisation d'un renfort métallique d'hélice en composite ou métallique. Les autres avantages de l'invention sont notamment les suivants : - réduction des coûts de réalisation ; - réduction du temps de réalisation ; - simplification de la gamme de fabrication ; - réduction des coûts matière.20 The invention has been particularly described for producing a metal reinforcement of a composite turbomachine blade; however, the invention is also applicable for producing a metal reinforcement of a turbomachine metal blade. The invention has been particularly described for producing a metal reinforcement of a turbomachine blade leading edge; however, the invention is also applicable to the production of a metal reinforcement of a trailing edge of a turbomachine blade or to the production of a metallic helical reinforcement composite or metal. The other advantages of the invention are in particular the following: reduction of implementation costs; - reduction of the production time; - simplification of the manufacturing range; - reduction of material costs.20

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30), telle qu'un renfort métallique d'aube de turbomachine, comportant successivement : - une étape (230) de positionnement d'une pluralité d'agrafes métalliques (301', 401') sur cadre amovible (610, 710), de sorte que lesdites agrafes métalliques (301', 401') sont suspendues au cadre amovible (610, 710) ; - une étape (240) de positionnement dudit cadre amovible (610, 710) dans un logement (450, 550) agencé dans un outillage de forme (400, 500) présentant une matrice (440, 540) et un poinçon (420, 520), - une étape (250) de pressage isostatique à chaud de ladite pluralité d'agrafes métalliques (301', 401') positionnées dans ledit outillage de forme provoquant l'agglomération desdites agrafes métalliques (301', 401') de manière à obtenir ladite pièce métallique (30). REVENDICATIONS1. Method for producing (200) a metal part (30), such as a turbomachine blade metal reinforcement, comprising successively: a step (230) for positioning a plurality of metal staples (301 ', 401 ') on a removable frame (610, 710), so that said metal clips (301', 401 ') are suspended from the removable frame (610, 710); a step (240) for positioning said removable frame (610, 710) in a housing (450, 550) arranged in a form tool (400, 500) having a die (440, 540) and a punch (420, 520); a step (250) of hot isostatic pressing of said plurality of metal staples (301 ', 401') positioned in said shaped tool causing said metal staples (301 ', 401') to agglomerate in such a manner as to obtain said metal piece (30). 2. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit procédé est un procédé de réalisation d'un renfort métallique de bord d'attaque, ou de bord de fuite, d'aube de turbomachine ou d'un renfort métallique d'hélice de sorte que ladite pièce métallique obtenue lors de ladite étape (240) de pressage isostatique est un renfort métallique. 2. Method of producing (200) a metal part (30) according to claim 1 characterized in that said method is a method of producing a leading edge metal reinforcement, or trailing edge, of turbomachine blade or a helical metal reinforcement so that said metal piece obtained during said step (240) of isostatic pressing is a metal reinforcement. 3. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ledit cadre amovible (610, 710) est formé par deux rails (611, 612, 711, 712) de sorte que lors de l'étape (240) de positionnement dudit cadre amovible (610, 710), chacun desdits rails (611, 612, 711, 712) dudit cadre amovible (610, 710) est apte à être inséré dans une encoche (450, 550) agencée dans ledit outillage de forme (400, 500), lesdites encoches (450, 550) formant ledit logement dudit outillage de forme (400, 500). 3. A method of producing (200) a metal part (30) according to one of claims 1 to 2 characterized in that said removable frame (610, 710) is formed by two rails (611, 612, 711, 712 ) so that during the step (240) of positioning said removable frame (610, 710), each of said rails (611, 612, 711, 712) of said removable frame (610, 710) is adapted to be inserted into a notch (450, 550) arranged in said form tool (400, 500), said notches (450, 550) forming said housing of said form tool (400, 500). 4. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdites encoches (450) sont agencées dans la matrice (440) dudit outillage (400) de sorte que ledit cadre amovible (610, 710) est positionné dans ladite matrice (440) lors de ladite étape (240) de positionnement. 4. Method of producing (200) a metal part (30) according to claim 3 characterized in that said notches (450) are arranged in the die (440) of said tool (400) so that said removable frame (610 , 710) is positioned in said die (440) during said positioning step (240). 5. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdites encoches (550) sont agencées dans le poinçon (520) dudit outillage (500) de sorte que ledit cadre amovible (610, 710) est positionné dans ledit poinçon (520) lors de ladite étape (240) de positionnement. 5. A method of producing (200) a metal part (30) according to claim 3 characterized in that said notches (550) are arranged in the punch (520) of said tool (500) so that said removable frame (610 , 710) is positioned in said punch (520) during said positioning step (240). 6. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite étape (230) de positionnement de ladite pluralité d'agrafes (301') comportant deux branches (302, 303) est réalisée par un encastrement de chacune desdites branches (303, 303) dans lesdits moyens d'encastrement (622) agencées dans ledit cadre amovible (610), ledit encastrement étant réalisé par déformation élastique desdites branches (302, 303). 6. A method of producing (200) a metal part (30) according to one of claims 1 to 5 characterized in that said step (230) for positioning said plurality of staples (301 ') having two branches ( 302, 303) is made by embedding each of said legs (303, 303) in said embedding means (622) arranged in said removable frame (610), said embedding being made by elastic deformation of said legs (302, 303) . 7. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite étape (230) de positionnement de ladite pluralité d'agrafes (401'), comportant deux branches (402, 403) présentant à leur extrémité libre un épaulement (407), est réalisée de sorte que chaque agrafe (401 ') est suspendue sur ledit cadre amovible (710) par lesdits épaulements (407). 7. Method of producing (200) a metal part (30) according to one of claims 1 to 5 characterized in that said step (230) for positioning said plurality of staples (401 '), comprising two branches (402, 403) having at their free end a shoulder (407), is formed such that each clip (401 ') is suspended on said removable frame (710) by said shoulders (407). 8. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ladite étape (230) de positionnement de ladite pluralité d'agrafes (301', 401') est réalisée agrafe par agrafe. 10 8. Method of producing (200) a metal part (30) according to one of claims 1 to 7 characterized in that said step (230) for positioning said plurality of staples (301 ', 401') is carried staple by staple. 10 9. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ladite étape (230) de positionnement de ladite pluralité d'agrafes (301', 401') est réalisée par paquets d'agrafes préalablement assemblées en structure 15 métallique. 9. Method of producing (200) a metal part (30) according to one of claims 1 to 7 characterized in that said step (230) for positioning said plurality of staples (301 ', 401') is made by bundles of staples previously assembled into a metal structure. 10. Procédé de réalisation (200) d'une pièce métallique (30) selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que ledit procédé comporte une étape (220) de réalisation desdites agrafes métalliques (301') par 20 formage à froid de tronçons métalliques (301) initialement de forme rectiligne.5 10. A method of producing (200) a metal part (30) according to one of claims 1 to 9 characterized in that said method comprises a step (220) for producing said metal staples (301 ') by forming to cold metal sections (301) initially of rectilinear shape.
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