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FR3160611A1 - Fibrous texture for composite material casing with local adaptation of elongation at break - Google Patents

Fibrous texture for composite material casing with local adaptation of elongation at break

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Publication number
FR3160611A1
FR3160611A1 FR2403075A FR2403075A FR3160611A1 FR 3160611 A1 FR3160611 A1 FR 3160611A1 FR 2403075 A FR2403075 A FR 2403075A FR 2403075 A FR2403075 A FR 2403075A FR 3160611 A1 FR3160611 A1 FR 3160611A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fibrous texture
zone
fibers
type
elongation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2403075A
Other languages
French (fr)
Inventor
Guillaume Pascal Jean-Charles GONDRE
Frédéric Claude Jean RAYMOND
René Roger BATONNET Baptiste
Jacques Michel Bassot Alain
Victor César GABILLON Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR2403075A priority Critical patent/FR3160611A1/en
Priority to PCT/FR2025/050235 priority patent/WO2025202578A1/en
Publication of FR3160611A1 publication Critical patent/FR3160611A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • D03—WEAVING
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    • D03D25/005—Three-dimensional woven fabrics
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    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Texture fibreuse pour carter en matériau composite avec adaptation locale de l’allongement à la rupture Une texture fibreuse (100) présentant un tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne s’étendant dans une direction longitudinale (X) et une pluralité de couches de trame s’étendant dans une direction latérale (Y), les fils de chaîne et la majorité des fils de trame étant constitués d’un premier type de fibres, la texture fibreuse comprenant en outre une première portion (P1) et une deuxième portion (P2). La deuxième portion (P2) comprend une zone à allongement augmenté (ZA) s’étendant sur une largeur (lZA) déterminée suivant la direction latérale (Y) et en retrait des premier et deuxième bords latéraux (101, 102) de la texture fibreuse. La zone à allongement augmenté (ZA) comprend des fils de trame constitués du premier type de fibres et des fils de trame constitués d’un deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur au premier type de fibres, les fils de trame présents dans les zones de la deuxième portion situées en dehors de ladite au moins une zone à allongement augmenté étant constitués du premier type de fibres. Figure pour l’abrégé : Fig. 2. Fibrous texture for a composite casing with local adaptation of the elongation at break A fibrous texture (100) having a three-dimensional weave between a plurality of layers of warp threads extending in a longitudinal direction (X) and a plurality of weft layers extending in a lateral direction (Y), the warp threads and the majority of the weft threads being made of a first type of fiber, the fibrous texture further comprising a first portion (P1) and a second portion (P2). The second portion (P2) comprises a zone of increased elongation (ZA) extending over a width (lZA) determined in the lateral direction (Y) and set back from the first and second lateral edges (101, 102) of the fibrous texture. The increased elongation zone (ZA) comprises weft yarns made of the first type of fibers and weft yarns made of a second type of fibers having a second elongation at break greater than the first type of fibers, the weft yarns present in the zones of the second portion located outside said at least one increased elongation zone being made of the first type of fibers. Figure for abstract: Fig. 2.

Description

Texture fibreuse pour carter en matériau composite avec adaptation locale de l’allongement à la ruptureFibrous texture for composite material casing with local adaptation of elongation at break

La présente invention concerne une texture fibreuse qui peut être utilisée, en particulier mais non exclusivement, pour former le renfort fibreux d’un carter de soufflante de moteur aéronautique en matériau composite.The present invention relates to a fibrous texture which can be used, in particular but not exclusively, to form the fibrous reinforcement of an aeronautical engine fan casing made of composite material.

La fabrication d’un carter en matériau composite débute par la réalisation d’une texture fibreuse sous forme de bande, la texture fibreuse étant 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 ainsi obtenue est enroulée sur plusieurs tours sur un moule ou outillage présentant la forme du carter à réaliser et maintenue entre le moule et des segments formant contre-moule de manière à obtenir une préforme fibreuse.The manufacture of a casing made of composite material begins with the production of a fibrous texture in the form of a strip, the fibrous texture being produced by three-dimensional weaving between a plurality of layers of warp threads and a plurality of layers of weft threads. The fibrous texture thus obtained is wound over several turns on a mold or tool having the shape of the casing to be produced and held between the mold and segments forming a counter-mold so as to obtain a fibrous preform.

Une fois la préforme fibreuse réalisée, c’est-à-dire à la fin de l’enroulement de la texture fibreuse, l’outillage portant la préforme fibreuse est fermé par des contres-moules puis transporté jusqu’à une étuve ou four dans lequel la densification de la préforme par une matrice est réalisée, la matrice pouvant être notamment obtenue par injection et polymérisation d’une résine dans la préforme fibreuse.Once the fiber preform has been produced, that is to say at the end of the winding of the fiber texture, the tooling carrying the fiber preform is closed by counter-molds then transported to an oven or furnace in which the densification of the preform by a matrix is carried out, the matrix being able to be obtained in particular by injection and polymerization of a resin in the fiber preform.

Un carter de soufflante remplit trois fonctions principales, à savoir :A blower housing serves three main functions, namely:

- assurer la liaison de pièces du moteur entre elles,- ensure the connection of engine parts between them,

- définir la veine d'entrée d'air dans le moteur,- define the air inlet vein in the engine,

- assurer la rétention en retenant les débris ingérés à l’intérieur du moteur, ou les aubes ou fragments d’aubes projetés par centrifugation, afin d’éviter qu’ils ne traversent le carter et n’atteignent d’autres parties de l’aéronef.- ensure retention by retaining debris ingested inside the engine, or blades or blade fragments projected by centrifugation, in order to prevent them from passing through the casing and reaching other parts of the aircraft.

Les deux premières fonctions s’avèrent peu exigeantes en termes de propriétés mécaniques mais sont actives en permanence. En revanche, la troisième fonction, même si elle est très peu utilisée, est très exigeante en termes de propriétés mécaniques. Dans le cas d’une rupture d’aube, celle-ci se fragmente au contact du carter. Trois types de sollicitations peuvent alors se produire :The first two functions are not very demanding in terms of mechanical properties but are permanently active. On the other hand, the third function, even if it is very rarely used, is very demanding in terms of mechanical properties. In the event of a blade breakage, it fragments upon contact with the casing. Three types of stress can then occur:

- Un impact perforant, très localisé, généralement au droit de la position axiale de l’aube. Il engendre une perforation en face interne et des déformations locales élevées en face externe ;- A perforating impact, very localized, generally at the axial position of the blade. It causes a perforation on the internal face and high local deformations on the external face;

- Un impact non perforant, relativement localisé, peut se produire à l’aval (et/ou à l’amont) de la position axiale de l’aube. Cet impact engendre des déformations locales élevées en faces interne et externe ;- A relatively localized, non-perforating impact can occur downstream (and/or upstream) of the axial position of the blade. This impact causes high local deformations on the internal and external faces;

- Une vague de déplacement/déformation, étendue, qui s’initie à partir des impacts principaux, puis se propage d’un point à l’autre du carter.- An extended wave of displacement/deformation, which initiates from the main impacts, then propagates from one point to another in the casing.

Pour résister à un impact perforant, une solution est un épaississement localisé dans la zone de cet impact.To resist a perforating impact, one solution is a localized thickening in the area of this impact.

Pour résister à un impact non perforant, une solution est un meilleur allongement à la rupture dans la zone de cet impact.To resist a non-perforating impact, one solution is a better elongation at break in the area of this impact.

Pour résister à une vague de déformation, un raidissement local (ou global) peut être une solution.To resist a wave of deformation, local (or global) stiffening can be a solution.

Concernant, l’amélioration de la résistance à l’impact, le document US2021164364 divulgue la fabrication d’une texture fibreuse qui permet d’améliorer la résistance au cisaillement d’un carter par l’utilisation de fils en fibre de verre parmi les fils en fibres de carbone dans la texture fibreuse. Cependant, l’utilisation de fils en fibres de verre réduit la raideur globale du carter et, par conséquent, sa résistance vis-à-vis d’une vague de déplacement/déformation.Regarding the improvement of impact resistance, document US2021164364 discloses the manufacture of a fibrous texture that improves the shear strength of a casing by using fiberglass yarns among the carbon fiber yarns in the fibrous texture. However, the use of fiberglass yarns reduces the overall stiffness of the casing and, therefore, its resistance to a displacement/deformation wave.

Ainsi, il existe un besoin pour améliorer la résistance à un impact non perforant d’un carter en matériau composite tout en assurant une bonne résistance vis-à-vis d’une vague de déplacement/déformation.Thus, there is a need to improve the resistance to non-perforating impact of a composite material casing while ensuring good resistance to a displacement/deformation wave.

A cet effet, l’invention propose une texture fibreuse présentant une forme de bande comportant une face interne et une face externe, la texture fibreuse s’étendant dans une direction longitudinale sur une longueur déterminée entre une partie proximale et une partie distale et dans une direction latérale sur une largeur déterminée entre un premier bord latéral et un deuxième bord latéral, la texture fibreuse présentant un tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne s’étendant dans la direction longitudinale et une pluralité de couches de trame s’étendant dans la direction latérale, les fils de chaîne et la majorité des fils de trame étant constitués d’un premier type de fibres ayant un premier allongement à la rupture, la texture fibreuse comprenant en outre une première portion s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée à partir de la partie proximale et une deuxième portion s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée entre la première portion et la partie distale de ladite texture fibreuse,To this end, the invention provides a fibrous texture having a strip shape comprising an inner face and an outer face, the fibrous texture extending in a longitudinal direction over a determined length between a proximal portion and a distal portion and in a lateral direction over a determined width between a first lateral edge and a second lateral edge, the fibrous texture having a three-dimensional weave between a plurality of layers of warp threads extending in the longitudinal direction and a plurality of weft layers extending in the lateral direction, the warp threads and the majority of the weft threads being made up of a first type of fibers having a first elongation at break, the fibrous texture further comprising a first portion extending in the longitudinal direction over a determined length from the proximal portion and a second portion extending in the longitudinal direction over a determined length between the first portion and the distal portion of said fibrous texture,

caractérisée en ce que la deuxième portion comprend au moins une zone à allongement augmenté s’étendant sur une largeur déterminée suivant la direction latérale et en retrait des premier et deuxième bords latéraux et en ce que ladite au moins une zone à allongement augmenté comprend des fils de trame constitués du premier type de fibres et des fils de trame constitués d’un deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur au premier allongement à la rupture, les fils de trame présents dans les zones de la deuxième portion situées en dehors de la ou les zones à allongement augmenté étant constitués du premier type de fibres.characterized in that the second portion comprises at least one zone with increased elongation extending over a determined width in the lateral direction and set back from the first and second lateral edges and in that said at least one zone with increased elongation comprises weft threads made of the first type of fibers and weft threads made of a second type of fibers having a second elongation at break greater than the first elongation at break, the weft threads present in the zones of the second portion located outside the zone(s) with increased elongation being made of the first type of fibers.

La texture fibreuse est destinée à être enroulée en plusieurs tours afin de former un renfort fibreux de carter en matériau composite. La première portion est destinée à former la partie radialement interne de ce renfort fibreux (premier(s) tour(s) de l’enroulement). La deuxième portion est destinée à former la partie radialement externe de ce renfort fibreux (dernier(s) tour(s) de l’enroulement).The fibrous texture is intended to be wound in several turns in order to form a fibrous reinforcement for a composite material casing. The first portion is intended to form the radially internal part of this fibrous reinforcement (first turn(s) of the winding). The second portion is intended to form the radially external part of this fibrous reinforcement (last turn(s) of the winding).

Les inventeurs ont constaté qu’il était possible d’améliorer localement la résistance du carter à l’impact non perforant, par exemple avec une aube détachée, par un placement judicieux de fils ou torons constitués d’un deuxième type de fibres ayant allongement à la rupture supérieur à l’allongement à la rupture des autres fils ou torons de la texture fibreuse qui sont constitués d’un premier type de fibres.The inventors found that it was possible to locally improve the resistance of the casing to non-perforating impact, for example with a detached blade, by judicious placement of wires or strands made up of a second type of fibers having an elongation at break greater than the elongation at break of the other wires or strands of the fibrous texture which are made up of a first type of fibers.

Les autres couches de fils ou torons de chaîne et de trame dans la première portion mais également dans les zones de la deuxième portion situées en dehors de la ou les zones à allongement augmenté sont constituées de fils ou torons du premier type de fibres qui présente un allongement à la rupture inférieur à celui du deuxième type de fibres afin de conserver une bonne rigidité dans les première et deuxième portions.The other layers of warp and weft yarns or strands in the first portion but also in the areas of the second portion located outside the area(s) with increased elongation are made up of yarns or strands of the first type of fiber which has an elongation at break lower than that of the second type of fiber in order to maintain good rigidity in the first and second portions.

La texture fibreuse de l’invention comporte donc une ou plusieurs zones à allongement augmenté dont la longueur suivant la direction des fils de chaîne et la largeur suivant la direction des fils de trame peuvent être parfaitement délimitées dans la texture fibreuse. Cela permet de former un carter en matériau composite avec une ou plusieurs zones ayant des propriétés mécaniques particulières permettant d’améliorer la résistance à un l’impact non perforant, et ce sans modifier les propriétés mécaniques des autres parties du carter. La texture fibreuse de l’invention permet donc la réalisation de carters en matériau composite ayant une résistance à un l’impact non perforant améliorée tout en conservant une bonne résistance vis-à-vis d’une vague de déplacement/déformation.The fibrous texture of the invention therefore comprises one or more zones with increased elongation, the length of which along the direction of the warp threads and the width of which along the direction of the weft threads can be perfectly delimited in the fibrous texture. This makes it possible to form a casing made of composite material with one or more zones having particular mechanical properties making it possible to improve resistance to a non-perforating impact, without modifying the mechanical properties of the other parts of the casing. The fibrous texture of the invention therefore makes it possible to produce casings made of composite material having improved resistance to a non-perforating impact while retaining good resistance to a displacement/deformation wave.

Selon une caractéristique de la texture fibreuse de l’invention, des fils de trame présents dans la ou les zones à allongement augmenté du côté de la face externe de la texture fibreuse sont constitués du deuxième type de fibres, les fils de trame présents dans la ou les zones à allongement augmenté présents du côté de la face interne de la texture fibreuse étant constitués du premier type de fibres. L’insertion de fils de trame constitués du deuxième type de fibres sur la face externe de la texture fibreuse permet de minimiser l’apparition de fissures dans un carter utilisant la texture fibreuse comme renfort fibreux car les efforts de traction sont principalement exercés sur la face externe.According to a characteristic of the fibrous texture of the invention, weft threads present in the zone(s) with increased elongation on the side of the external face of the fibrous texture are made of the second type of fibers, the weft threads present in the zone(s) with increased elongation present on the side of the internal face of the fibrous texture being made of the first type of fibers. The insertion of weft threads made of the second type of fibers on the external face of the fibrous texture makes it possible to minimize the appearance of cracks in a casing using the fibrous texture as fibrous reinforcement because the tensile forces are mainly exerted on the external face.

Selon une autre caractéristique de la texture fibreuse de l’invention, la quantité de fils de trame constitués du deuxième type de fibres présents dans la ou les zones à allongement augmenté est comprise entre 10% et 50% du nombre de fils de trame présents dans la ou les zones à allongement augmenté.According to another characteristic of the fibrous texture of the invention, the quantity of weft threads made up of the second type of fibers present in the zone(s) with increased elongation is between 10% and 50% of the number of weft threads present in the zone(s) with increased elongation.

Selon un mode de réalisation de la texture fibreuse de l’invention, la deuxième portion de la texture fibreuse comprend un nombre de couches fils de chaîne et de couches de fils de trame similaire au nombre de couches de fils de chaîne et de couches de fils de trame de la première portion de ladite texture fibreuse.According to one embodiment of the fibrous texture of the invention, the second portion of the fibrous texture comprises a number of layers of warp threads and layers of weft threads similar to the number of layers of warp threads and layers of weft threads of the first portion of said fibrous texture.

Selon un autre mode de réalisation de la texture fibreuse de l’invention, la ou les zones à allongement augmenté dans la deuxième portion de la texture fibreuse comprennent un nombre de couches fils de chaîne et de couches de fils de trame supérieur au nombre de couches de fils de chaîne et de couches de fils de trame des autres parties de la deuxième portion et de la première portion de ladite texture fibreuse.According to another embodiment of the fibrous texture of the invention, the zone(s) with increased elongation in the second portion of the fibrous texture comprise a number of layers of warp threads and layers of weft threads greater than the number of layers of warp threads and layers of weft threads in the other parts of the second portion and the first portion of said fibrous texture.

L’invention a également pour objet, une préforme fibreuse de carter aéronautique comprenant un enroulement sur plusieurs tours d’une texture fibreuse selon l’invention, la première portion étant située du côté d’une face radialement interne de la préforme, et la deuxième portion étant située du côté d’une face radialement externe de la préforme.The invention also relates to a fibrous preform for an aeronautical casing comprising a winding over several turns of a fibrous texture according to the invention, the first portion being located on the side of a radially internal face of the preform, and the second portion being located on the side of a radially external face of the preform.

L’invention a également pour objet un carter de turbine à gaz en un matériau composite, comprenant un renfort fibreux constitué d’une préforme fibreuse selon l’invention, et une matrice densifiant le renfort fibreux. Le carter peut être notamment un carter de soufflante de turbine à gaz.The invention also relates to a gas turbine casing made of a composite material, comprising a fibrous reinforcement consisting of a fibrous preform according to the invention, and a matrix densifying the fibrous reinforcement. The casing may in particular be a gas turbine fan casing.

L’invention a également pour objet un moteur aéronautique à turbine à gaz ayant un carter selon l’invention.The invention also relates to an aeronautical gas turbine engine having a casing according to the invention.

L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication d’une texture fibreuse par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne s’étendant dans une direction longitudinale et une pluralité de couches de fils de trame s’étendant dans la direction latérale, les fils de chaîne et la majorité des fils de trame étant constitués d’un premier type de fibres ayant un premier allongement à la rupture, la texture fibreuse présentant une forme de bande comportant une face interne et une face externe, la texture fibreuse s’étendant dans la direction longitudinale sur une longueur déterminée entre une partie proximale et une partie distale et dans la direction latérale sur une largeur déterminée entre un premier bord latéral et un deuxième bord latéral, le procédé comprenant le tissage d’une première portion s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée à partir de la partie proximale et d’une deuxième portion s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée entre la première portion et la partie distale de ladite texture fibreuse,The invention also relates to a method for manufacturing a fibrous texture by three-dimensional weaving between a plurality of layers of warp threads extending in a longitudinal direction and a plurality of layers of weft threads extending in the lateral direction, the warp threads and the majority of the weft threads being made of a first type of fibers having a first elongation at break, the fibrous texture having a strip shape comprising an internal face and an external face, the fibrous texture extending in the longitudinal direction over a determined length between a proximal portion and a distal portion and in the lateral direction over a determined width between a first lateral edge and a second lateral edge, the method comprising the weaving of a first portion extending in the longitudinal direction over a determined length from the proximal portion and of a second portion extending in the longitudinal direction over a determined length between the first portion and the distal portion of said fibrous texture,

caractérisé en ce que, lors du tissage de la deuxième portion de la texture fibreuse, des fils de trame constitués d’un deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur au premier allongement à la rupture sont insérés dans au moins une zone à allongement augmenté s’étendant sur une largeur déterminée suivant la direction latérale et en retrait des premier et deuxième bords latéraux de la texture fibreuse, ladite au moins une zone à allongement augmenté comprenant également des fils de trame constitués du premier type de fibres, les fils de trame présents dans les zones de la deuxième portion situées en dehors de ladite au moins une zone à allongement augmenté étant constitués du premier type de fibres.characterized in that, when weaving the second portion of the fibrous texture, weft threads made of a second type of fibers having a second elongation at break greater than the first elongation at break are inserted into at least one zone of increased elongation extending over a determined width in the lateral direction and set back from the first and second lateral edges of the fibrous texture, said at least one zone of increased elongation also comprising weft threads made of the first type of fibers, the weft threads present in the zones of the second portion located outside said at least one zone of increased elongation being made of the first type of fibers.

Le procédé de l’invention permet, comme déjà décrit ci-avant, la réalisation d’une texture fibreuse qui comporte une ou plusieurs zones à allongement augmenté dont la longueur suivant la direction des fils de chaîne et la largeur suivant la direction des fils de trame peuvent être parfaitement délimitées dans la texture fibreuse. Cela permet de former un carter en matériau composite avec une ou plusieurs zones ayant des propriétés mécaniques particulières permettant d’améliorer la résistance à un l’impact non perforant, et ce sans modifier les propriétés mécaniques des autres parties du carter. La texture fibreuse ainsi fabriquée permet donc la réalisation de carters en matériau composite ayant une résistance à un l’impact non perforant améliorée tout en conservant une bonne résistance vis-à-vis d’une vague de déplacement/déformation.The method of the invention allows, as already described above, the production of a fibrous texture which comprises one or more zones with increased elongation, the length of which along the direction of the warp threads and the width of which along the direction of the weft threads can be perfectly delimited in the fibrous texture. This makes it possible to form a casing made of composite material with one or more zones having particular mechanical properties making it possible to improve the resistance to a non-perforating impact, without modifying the mechanical properties of the other parts of the casing. The fibrous texture thus produced therefore allows the production of casings made of composite material having improved resistance to a non-perforating impact while retaining good resistance to a displacement/deformation wave.

Selon une caractéristique du procédé de l’invention, lors du tissage de la deuxième portion de la texture fibreuse, les fils de trame du deuxième type de fibres sont insérés dans la ou les zones à allongement augmenté du côté de la face externe de la texture fibreuse, les fils de trame présents dans la ou les zones à allongement augmenté présents du côté de la face interne de la texture fibreuse étant constitués du premier type de fibres.According to a characteristic of the method of the invention, during the weaving of the second portion of the fibrous texture, the weft threads of the second type of fibers are inserted into the zone(s) of increased elongation on the side of the external face of the fibrous texture, the weft threads present in the zone(s) of increased elongation present on the side of the internal face of the fibrous texture being made up of the first type of fibers.

Selon une autre caractéristique du procédé de l’invention, la quantité de fils de trame constitués du deuxième type de fibres présents dans la ou les zones à allongement augmenté est comprise entre 10% et 50% du nombre de fils de trame présents dans ladite ou lesdites zones à allongement augmenté.According to another characteristic of the method of the invention, the quantity of weft threads made up of the second type of fibers present in the zone(s) with increased elongation is between 10% and 50% of the number of weft threads present in said zone(s) with increased elongation.

Selon un mode de réalisation du procédé de l’invention, lors du tissage de la deuxième portion de la texture fibreuse, des fils de trame du premier type de fibres sont sortis de la texture fibreuse avant ou dans la ou les zones à allongement augmenté tandis que les fils de trame du deuxième type de fibres sont insérés dans la texture fibreuse dans la ou les zones à allongement augmenté, des fils de trame du premier type de fibres étant réintroduits dans la ou les zones à allongement augmenté ou après ladite ou lesdites zones.According to one embodiment of the method of the invention, during the weaving of the second portion of the fibrous texture, weft threads of the first type of fibers are removed from the fibrous texture before or in the zone(s) of increased elongation while the weft threads of the second type of fibers are inserted into the fibrous texture in the zone(s) of increased elongation, weft threads of the first type of fibers being reintroduced into the zone(s) of increased elongation or after said zone(s).

Selon un autre mode de réalisation du procédé de l’invention, la ou les zones à allongement augmenté dans la deuxième portion de la texture fibreuse sont tissées avec un nombre de couches fils de chaîne et de couches de fils de trame supérieur au nombre de couches de fils de chaîne et de couches de fils de trame des autres parties de la deuxième portion et de la première portion de ladite texture fibreuse.According to another embodiment of the method of the invention, the zone(s) with increased elongation in the second portion of the fibrous texture are woven with a number of layers of warp threads and layers of weft threads greater than the number of layers of warp threads and layers of weft threads of the other parts of the second portion and of the first portion of said fibrous texture.

FIG. 1LaFIG. 1est une vue schématique en perspective d’un métier à tisser montrant le tissage tridimensionnel d’une texture fibreuse, FIG. 1 There FIG. 1 is a schematic perspective view of a loom showing the three-dimensional weaving of a fibrous texture,

FIG. 2LaFIG. 2est une vue schématique en perspective d’une texture fibreuse conformément à un mode de réalisation de l’invention, FIG. 2 There FIG. 2 is a schematic perspective view of a fibrous texture in accordance with one embodiment of the invention,

FIG. 3LaFIG. 3est une coupe transversale prise au niveau d’une zone à allongement augmenté de la texture fibreuse de laFIG. 2et montrant un plan d’armure de tissage conformément à un mode de réalisation de l’invention, FIG. 3 There FIG. 3 is a cross-section taken at an area of increased elongation of the fibrous texture of the FIG. 2 and showing a weave pattern plan in accordance with one embodiment of the invention,

FIG. 4LaFIG. 4est une coupe transversale prise au niveau d’une zone à allongement augmenté de la texture fibreuse de laFIG. 2et montrant un plan d’armure de tissage conformément à un autre mode de réalisation de l’invention, FIG. 4 There FIG. 4 is a cross-section taken at an area of increased elongation of the fibrous texture of the FIG. 2 and showing a weave pattern plan in accordance with another embodiment of the invention,

FIG. 5LaFIG. 5est une vue schématique en perspective montrant l’enroulement d’une texture fibreuse sur un outillage de mise en forme, FIG. 5 There FIG. 5 is a schematic perspective view showing the winding of a fibrous texture on a shaping tool,

FIG. 6LaFIG. 6est une demi-vue en coupe axiale d’une préforme de carter obtenue par enroulement d’une texture fibreuse comme montré sur laFIG. 5, FIG. 6 There FIG. 6 is a half axial sectional view of a casing preform obtained by winding a fibrous texture as shown in the FIG. 5 ,

FIG. 7LaFIG. 7est une vue en coupe montrant le positionnement de secteurs d’injection sur la préforme du carter de laFIG. 6, FIG. 7 There FIG. 7 is a sectional view showing the positioning of injection sectors on the preform of the casing of the FIG. 6 ,

FIG. 8LaFIG. 8est une vue en perspective d’un moteur aéronautique conformément à un mode de réalisation de l’invention. FIG. 8 There FIG. 8 is a perspective view of an aircraft engine in accordance with one embodiment of the invention.

L'invention s'applique d'une manière générale à des textures fibreuses destinées à la fabrication de carters en matériau composite, ces carters comportant un fût ou une virole avec des brides annulaires à leurs extrémités.The invention applies generally to fibrous textures intended for the manufacture of composite material casings, these casings comprising a barrel or a ferrule with annular flanges at their ends.

Comme représentée sur laFIG. 1, une texture fibreuse 100 est réalisée de façon connue par tissage au moyen d'un métier à tisser de type jacquard 5 sur lequel on a disposé un faisceau de fils de chaîne ou torons 20 en une pluralité de couches, les fils de chaîne étant liés par des fils ou torons de trame 30.As shown in the FIG. 1 , a fibrous texture 100 is produced in a known manner by weaving using a jacquard type loom 5 on which a bundle of warp threads or strands 20 has been arranged in a plurality of layers, the warp threads being linked by weft threads or strands 30.

La texture fibreuse est réalisée par tissage tridimensionnel. Par « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D », on entend ici un mode de tissage par lequel certains au moins des fils de trame lient des fils de chaîne sur plusieurs couches de fils de chaîne ou inversement. La texture fibreuse peut présenter une armure de tissage interlock. Par tissage « interlock », on entend ici une armure de tissage dans laquelle chaque couche de fils de trame lie plusieurs couches de fils de chaîne, avec tous les fils d'une même colonne de trame ayant le même mouvement dans le plan de l'armure. D’autres armures de tissage sont envisageables.The fiber texture is produced by three-dimensional weaving. By "three-dimensional weaving" or "3D weaving" is meant here a weaving method by which at least some of the weft threads bind warp threads over several layers of warp threads or vice versa. The fiber texture may have an interlock weave. By "interlock" weave is meant here a weave in which each layer of weft threads binds several layers of warp threads, with all the threads of the same weft column having the same movement in the plane of the weave. Other weave weaves are possible.

Comme illustrée sur laFIG. 2, la texture fibreuse 100 présente une forme de bande comportant une face interne F1 et une face externe F2. La texture fibreuse 100 s’étend en longueur dans une direction longitudinale X correspondant à la direction de défilement des fils ou torons de chaîne 20 et en largeur ou transversalement dans une direction latérale Y entre un premier bord latéral 101 et un deuxième bord latéral 102, la direction latérale Y correspondant à la direction des fils ou torons de trame 30. La texture fibreuse s’étend longitudinalement sur une longueur déterminée L100dans la direction X entre une partie proximale 110 destinée à former le début de l’enroulement d’une préforme fibreuse sur un outillage de mise en forme et une partie distale 120 destinée à former la fin de l’enroulement de la préforme fibreuse. La texture fibreuse s’étend transversalement sur une largeur déterminée l100dans la direction Y entre les premier et deuxième bords latéraux 101 et 102.As illustrated on the FIG. 2 , the fibrous texture 100 has a strip shape comprising an internal face F1 and an external face F2. The fibrous texture 100 extends in length in a longitudinal direction X corresponding to the direction of travel of the warp threads or strands 20 and in width or transversely in a lateral direction Y between a first lateral edge 101 and a second lateral edge 102, the lateral direction Y corresponding to the direction of the weft threads or strands 30. The fibrous texture extends longitudinally over a determined length L 100 in the X direction between a proximal portion 110 intended to form the start of the winding of a fibrous preform on a shaping tool and a distal portion 120 intended to form the end of the winding of the fibrous preform. The fibrous texture extends transversely over a determined width l 100 in the Y direction between the first and second lateral edges 101 and 102.

La longueur L100de la texture fibreuse 100 est déterminée en fonction de la circonférence de l’outillage ou du moule de mise en forme de manière à permettre la réalisation d’un nombre de tours déterminé de la texture fibreuse, par exemple quatre tours.The length L 100 of the fibrous texture 100 is determined as a function of the circumference of the tool or the shaping mold so as to allow the production of a determined number of turns of the fibrous texture, for example four turns.

La texture fibreuse 100 comporte une première portion P1 et une deuxième portion P2. La première portion P1 s’étend suivant la direction longitudinale X sur une longueur déterminée LP1à partir de la partie proximale 110 et la deuxième portion P2. La deuxième portion P2 s’étend suivant la direction longitudinale X sur une longueur déterminée LP2entre la première portion P1 et la partie distale 120 de la texture fibreuse 100. La première portion P1 est destinée à former la première partie de l’enroulement formant le renfort fibreux du carter tandis que la deuxième portion P2 est destinée à former la deuxième partie de l’enroulement formant le renfort fibreux du carter (parties respectivement radialement interne et externe de cet enroulement, voirFIG. 7qui fait figurer la direction radiale R). La longueur LP2de la deuxième portion P2 est de préférence définie de manière à correspondre au dernier tour d’enroulement sur l’outillage ou moule de mise en forme (FIG. 7).The fibrous texture 100 comprises a first portion P1 and a second portion P2. The first portion P1 extends in the longitudinal direction X over a determined length L P1 from the proximal portion 110 and the second portion P2. The second portion P2 extends in the longitudinal direction X over a determined length L P2 between the first portion P1 and the distal portion 120 of the fibrous texture 100. The first portion P1 is intended to form the first part of the winding forming the fibrous reinforcement of the casing while the second portion P2 is intended to form the second part of the winding forming the fibrous reinforcement of the casing (respectively radially internal and external parts of this winding, see FIG. 7 which shows the radial direction R). The length L P2 of the second portion P2 is preferably defined so as to correspond to the last winding turn on the shaping tool or mold ( FIG. 7 ).

Conformément à l’invention, la deuxième portion P2 de la texture fibreuse 100 comprend une zone à allongement augmentée ZAs’étendant sur une longueur LZAsuivant la direction longitudinale X et sur largeur lZAdéterminée suivant la direction latérale Y et en retrait des premier et deuxième bords latéraux 101 et 102 de la texture fibreuse. Dans l’exemple décrit ici, la longueur ZLAde la zone à allongement augmenté ZAest égale à la longueur LP2de la deuxième portion P2. La longueur ZLAde la zone à allongement augmenté ZAest de préférence inférieure ou égale à la longueur LP2de la deuxième portion P2 afin de n’être présente qu’au niveau du dernier tour d’enroulement ou tour externe du renfort fibreux. La largeur lZAest définie en fonction de la largeur de la zone d’intérêt du carter final sur laquelle on souhaite obtenir localement une rupture à l’allongement plus élevée. La deuxième portion P2 comprend une première zone 130 s’étendant suivant la direction latérale Y entre le premier bord latéral 110 et la zone à allongement augmenté ZAet une deuxième zone 140 s’étendant suivant la direction latérale Y entre la zone à allongement augmenté ZAet le deuxième bord latéral 102. Les première et deuxième zones 130 et 140 correspondent à la partie de la deuxième portion P2 située en dehors de la zone à allongement augmenté.According to the invention, the second portion P2 of the fibrous texture 100 comprises an increased elongation zone Z A extending over a length L ZA along the longitudinal direction X and over a width l ZA determined along the lateral direction Y and set back from the first and second lateral edges 101 and 102 of the fibrous texture. In the example described here, the length Z LA of the increased elongation zone Z A is equal to the length L P2 of the second portion P2. The length Z LA of the increased elongation zone Z A is preferably less than or equal to the length L P2 of the second portion P2 so as to be present only at the level of the last winding turn or external turn of the fibrous reinforcement. The width l ZA is defined as a function of the width of the area of interest of the final casing on which it is desired to locally obtain a higher elongation break. The second portion P2 comprises a first zone 130 extending in the lateral direction Y between the first lateral edge 110 and the increased elongation zone Z A and a second zone 140 extending in the lateral direction Y between the increased elongation zone Z A and the second lateral edge 102. The first and second zones 130 and 140 correspond to the part of the second portion P2 located outside the increased elongation zone.

La première portion P1 et les première et deuxième zones 130 et 140 de la deuxième portion P2 de la texture fibreuse comprennent des fils ou torons de chaîne et des fils ou torons de trame constitués d’un premier type de fibres ayant un premier allongement à la rupture. Les fils de chaîne et les fils de trame constitués du premier type de fibres sont destinés à conférer la raideur du carter et peuvent être constitués notamment de fibres de carbone.The first portion P1 and the first and second zones 130 and 140 of the second portion P2 of the fibrous texture comprise warp threads or strands and weft threads or strands made of a first type of fibers having a first elongation at break. The warp threads and the weft threads made of the first type of fibers are intended to confer stiffness to the casing and may consist in particular of carbon fibers.

Toujours conformément à l’invention, la zone à allongement augmenté comprend des fils de trame T1constitués du premier type de fibres et des fils de trame T2constitués d’un deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieure au premier allongement à la rupture. Le fils de trame T2peuvent être notamment constitués de fibres de verre, de fibres de basalte ou de fibres d’aramide.Still in accordance with the invention, the increased elongation zone comprises weft threads T 1 made of the first type of fibers and weft threads T 2 made of a second type of fibers having a second elongation at break greater than the first elongation at break. The weft threads T 2 may in particular be made of glass fibers, basalt fibers or aramid fibers.

Ainsi, lors du tissage de la deuxième portion de la texture fibreuse P2, des fils de trame T2constitués du deuxième type de fibres sont insérés au niveau de la zone à allongement augmenté ZA.Thus, when weaving the second portion of the fiber texture P2, weft threads T 2 made of the second type of fibers are inserted at the level of the zone with increased elongation Z A .

LaFIG. 3illustre un plan de l’armure de tissage interlock dans la deuxième portion P2 de la texture fibreuse 100 situé au niveau de la zone à allongement augmenté ZA conformément à un mode de réalisation de l’invention.There FIG. 3 illustrates a plan of the interlock weave armor in the second portion P2 of the fiber texture 100 located at the level of the increased elongation zone ZA in accordance with an embodiment of the invention.

L’exemple du plan d’armure illustré à laFIG. 3comprend huit couches de chaîne CC1à CC8et six couches de trame CT1à CT6. Des armures de tissage de type interlock utilisables sont décrites dans le document WO 2006/136755.The example of the armor plan illustrated in the FIG. 3 comprises eight warp layers C C1 to C C8 and six weft layers C T1 to C T6 . Usable interlock weave weaves are described in WO 2006/136755.

Dans l’exemple illustré, tous les fils de chaîne des couches de fils de chaîne CC1à CC8sont des fils C1constitués du premier type de fibres. Les fils de trame des couches de fils de trame CT4à CT6sont également des fils T1constitués du premier type de fibres qui s’étendent sur toute la largeur l100de la texture fibreuse 100, c’est-à-dire dans les zones 130 et 140 ainsi que dans la zone à allongement augmenté ZAdu côté de la face interne F1 de la texture fibreuse.In the illustrated example, all warp yarns of the warp yarn layers C C1 to C C8 are C 1 yarns made of the first type of fiber. The weft yarns of the weft yarn layers C T4 to C T6 are also T 1 yarns made of the first type of fiber which extend over the entire width l 100 of the fiber texture 100, i.e. in the zones 130 and 140 as well as in the increased elongation zone Z A on the side of the inner face F1 of the fiber texture.

Conformément à l’invention et comme illustré sur laFIG. 3, lors du tissage de la deuxième portion P2 de la texture fibreuse 100, des fils de trame T2constitués du deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur à celui du premier type de fibres sont insérés dans une zone à allongement augmenté ZA. Plus précisément, les fils de trame T1des couches de fils de trame CT1à CT3présent dans la deuxième zone 140 sont sortis de la texture fibreuse avant la zone à allongement augmenté ZAafin d’être remplacés par des fils de trame T2insérés au début de la zone à allongement augmenté ZAet tissés avec des fils de chaîne suivant l’armure de tissage. Les fils de trame T2insérés dans la couche de fils de trame CT1à CT3sont sortis de la texture fibreuse à la fin de la zone à allongement augmenté ZAafin d’être remplacés par des fils de trame T1insérés au début de la première zone 130 et tissés avec des fils de chaîne suivant l’armure de tissage.In accordance with the invention and as illustrated in the FIG. 3 , when weaving the second portion P2 of the fiber texture 100, weft threads T 2 made of the second type of fibers having a second elongation at break greater than that of the first type of fibers are inserted into an increased elongation zone Z A . More precisely, the weft threads T 1 of the layers of weft threads C T1 to C T3 present in the second zone 140 are removed from the fiber texture before the increased elongation zone Z A in order to be replaced by weft threads T 2 inserted at the start of the increased elongation zone Z A and woven with warp threads following the weaving pattern. The weft yarns T 2 inserted in the layer of weft yarns C T1 to C T3 are taken out of the fiber texture at the end of the increased elongation zone Z A in order to be replaced by weft yarns T 1 inserted at the beginning of the first zone 130 and woven with warp yarns following the weaving pattern.

En remplaçant certains fils de trame T1par des fils de trame T2dans une partie déterminée de la texture fibreuse, on obtient localement une zone à allongement augmenté par la présence de fils de trame T2sans augmentation de l’épaisseur de la texture fibreuse.By replacing certain T 1 weft threads with T 2 weft threads in a given part of the fibrous texture, a zone with increased elongation is locally obtained by the presence of T 2 weft threads without increasing the thickness of the fibrous texture.

LaFIG. 4illustre un plan de l’armure de tissage interlock dans la deuxième portion P2 de la texture fibreuse 100 situé au niveau de la zone à allongement augmenté ZAconformément à un autre mode de réalisation de l’invention qui diffère du mode de réalisation de laFIG. 3en ce que la deuxième portion P2 de la texture fibreuse 100 est tissée avec un nombre de couches fils de chaîne et de couches de fils de trame supérieur au nombre de couches de fils de chaîne et de couches de fils de trame des autres parties de la deuxième portion P2 et de la première portion P1 de ladite texture fibreuse.There FIG. 4 illustrates a plane of the interlock weave weave in the second portion P2 of the fiber texture 100 located at the increased elongation zone Z A in accordance with another embodiment of the invention which differs from the embodiment of the FIG. 3 in that the second portion P2 of the fibrous texture 100 is woven with a number of layers of warp threads and layers of weft threads greater than the number of layers of warp threads and layers of weft threads of the other parts of the second portion P2 and of the first portion P1 of said fibrous texture.

Plus précisément, l’exemple du plan d’armure illustré à laFIG. 4comprend dans l’ensemble de la texture fibreuse 100, c’est-à-dire dans les première et deuxième portions P1 et P2 huit couches de chaîne CC1à CC8et six couches de trame CT1à CT6.More specifically, the example of the armor plan illustrated in FIG. 4 comprises in the whole of the fibrous texture 100, that is to say in the first and second portions P1 and P2 eight layers of warp C C1 to C C8 and six layers of weft C T1 to C T6 .

Dans l’exemple illustré, tous les fils de chaîne des couches de fils de chaîne CC1à CC8sont des fils C1constitués du premier type de fibres. Les fils de trame des couches de fils de trame CT1à CT6sont également des fils T1constitués du premier type de fibres qui s’étendent sur toute la largeur l100de la texture fibreuse 100, c’est-à-dire dans les zones 130 et 140 ainsi que dans la zone à allongement augmenté ZA.In the illustrated example, all warp yarns of the warp yarn layers C C1 to C C8 are C 1 yarns made of the first type of fiber. The weft yarns of the weft yarn layers C T1 to C T6 are also T 1 yarns made of the first type of fiber which extend over the entire width l 100 of the fiber texture 100, i.e. in the zones 130 and 140 as well as in the increased elongation zone Z A .

Conformément à l’invention et comme illustré sur laFIG. 4, lors du tissage de la deuxième portion P2 de la texture fibreuse 100, des couches de fils de trame supplémentaires CT7à CT9comprenant des fils de trame T2constitués du deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur à celui du premier type de fibres sont tissés avec des fils de chaîne C1appartenant à des couches de fils de chaîne supplémentaires CC9à CC11dans une zone à allongement augmenté ZA.In accordance with the invention and as illustrated in the FIG. 4 , when weaving the second portion P2 of the fiber texture 100, layers of additional weft yarns C T7 to C T9 comprising weft yarns T 2 made of the second type of fibers having a second elongation at break greater than that of the first type of fibers are woven with warp yarns C 1 belonging to layers of additional warp yarns C C9 to C C11 in a zone of increased elongation Z A .

Dans ce cas, la texture fibreuse 100 présente une surépaisseur au niveau de la zone à allongement augmenté ZAprésente dans la deuxième portion P2. La présence de fils de trame T2dans une partie de surépaisseur de la texture fibreuse 100 permet de former localement une zone à allongement augmenté tout en conservant des fils de chaîne C1et de trame T1constitués du premier type de fibres dans les couches de fils de chaîne CC1à CC8et CT1à CT6dans l’ensemble de la texture fibreuse.In this case, the fibrous texture 100 has an excess thickness at the level of the increased elongation zone Z A present in the second portion P2. The presence of weft threads T 2 in a portion of excess thickness of the fibrous texture 100 makes it possible to locally form an increased elongation zone while retaining warp threads C 1 and weft threads T 1 made up of the first type of fibers in the layers of warp threads C C1 to C C8 and C T1 to C T6 in the entire fibrous texture.

On vient de décrire des exemples dans lesquels la texture fibreuse a une armure de tissage interlock à huit couches de fils de chaîne et à six couches de fils de trame (en dehors des couches de fils de chaîne et de trame supplémentaires dans laFIG. 4). On ne sort toutefois pas du cadre de l’invention lorsque le nombre de couches de trame et de chaine est différent, ou lorsque la texture fibreuse présente une armure de tissage différente d’une armure interlock.Examples have just been described in which the fiber texture has an interlock weave with eight layers of warp yarns and six layers of weft yarns (apart from the additional layers of warp and weft yarns in the FIG. 4 ). However, the scope of the invention does not go beyond the scope of the invention when the number of weft and warp layers is different, or when the fiber texture has a weave pattern different from an interlock weave.

Selon une caractéristique particulière, les fils de trame T2constitués du deuxième type de fibres sont de préférence présents du côté de la face externe F2 de la texture fibreuse dans la zone à allongement augmenté tandis que les fils de trame T1constitués du premier type de fibres présents du côté de la face interne F1 de la texture fibreuse dans ladite zone à allongement augmenté.According to a particular characteristic, the weft threads T 2 made up of the second type of fibers are preferably present on the side of the external face F2 of the fiber texture in the zone with increased elongation while the weft threads T 1 made up of the first type of fibers are present on the side of the internal face F1 of the fiber texture in said zone with increased elongation.

Selon une autre caractéristique particulière, la quantité de fils de trame T2constitués du deuxième type de fibres présents dans la zone à allongement augmenté est comprise entre 10% et 50% du nombre de fils de trame présents dans ladite zone à allongement augmenté.According to another particular characteristic, the quantity of weft threads T 2 made up of the second type of fibers present in the zone with increased elongation is between 10% and 50% of the number of weft threads present in said zone with increased elongation.

Comme illustré sur laFIG. 5, un renfort fibreux de carter est formé par enroulement sur un mandrin 50 de la texture fibreuse 100 décrite précédemment, le renfort fibreux constituant une préforme fibreuse tubulaire complète d’un carter formant une seule pièce. A cet effet, le mandrin 50 présente une surface externe 51 dont le profil correspond à la surface interne du carter à réaliser. Le mandrin 50 comporte également deux flasques 52 et 53 pour former des parties de préforme fibreuse 62 et 63 correspondant aux brides du carter (les brides 62 et 63 sont visibles à laFIG. 6). Le ou les tours situés radialement vers l’intérieur de la préforme correspondent à la première portion P1 de la texture fibreuse et le ou les tours situés radialement vers l’extérieur de la préforme correspondent à la deuxième portion P2 de la texture fibreuse. Dans l’exemple décrit ici et comme illustrée sur laFIG. 7, la préforme 60 comprend quatre tours de texture fibreuse 100, les trois premiers tours étant formés par la première portion P1 tandis que le dernier tour correspondant à la couche externe de la préforme est formé par la deuxième portion P2 comportant la zone à allongement augmenté.As illustrated in the FIG. 5 , a fibrous casing reinforcement is formed by winding the fibrous texture 100 described above onto a mandrel 50, the fibrous reinforcement constituting a complete tubular fibrous preform of a casing forming a single piece. For this purpose, the mandrel 50 has an external surface 51 whose profile corresponds to the internal surface of the casing to be produced. The mandrel 50 also comprises two flanges 52 and 53 for forming fibrous preform parts 62 and 63 corresponding to the flanges of the casing (the flanges 62 and 63 are visible at FIG. 6 ). The turn(s) located radially towards the inside of the preform correspond to the first portion P1 of the fiber texture and the turn(s) located radially towards the outside of the preform correspond to the second portion P2 of the fiber texture. In the example described here and as illustrated in the FIG. 7 , the preform 60 comprises four turns of fibrous texture 100, the first three turns being formed by the first portion P1 while the last turn corresponding to the external layer of the preform is formed by the second portion P2 comprising the zone with increased elongation.

LaFIG. 6montre une vue en coupe de la préforme fibreuse 60 obtenue après enroulement de la texture fibreuse 100 en plusieurs couches sur le mandrin 50. Le nombre de couches ou spires est fonction de l'épaisseur désirée et de l'épaisseur de la texture fibreuse. Il est de préférence au moins égal à 2. Conformément à l’invention, la préforme fibreuse 60 comporte la zone à allongement augmenté obtenue par l’insertion de fils de trame du deuxième type de fibre ayant un allongement à la rupture supérieur à celui des autres fils de la préforme. La longueur axiale suivant une direction axiale DAde la zone à allongement augmenté est définie en fonction de la zone d’intérêt sur laquelle on souhaite améliorer la résistance à un l’impact non perforantThere FIG. 6 shows a sectional view of the fiber preform 60 obtained after winding the fiber texture 100 in several layers on the mandrel 50. The number of layers or turns depends on the desired thickness and the thickness of the fiber texture. It is preferably at least equal to 2. According to the invention, the fiber preform 60 comprises the zone with increased elongation obtained by inserting weft threads of the second type of fiber having an elongation at break greater than that of the other threads of the preform. The axial length in an axial direction D A of the zone with increased elongation is defined as a function of the area of interest on which it is desired to improve the resistance to a non-perforating impact

On procède ensuite à la densification de la préforme fibreuse 60 par une matrice.The fiber preform 60 is then densified using a matrix.

La densification de la préforme fibreuse consiste à combler la porosité de la préforme, dans tout ou partie du volume de celle-ci, par le matériau constitutif de la matrice.The densification of the fibrous preform consists of filling the porosity of the preform, in all or part of its volume, with the material constituting the matrix.

La matrice peut être obtenue de façon connue en soi suivant le procédé par voie liquide. Le procédé par voie liquide consiste à imprégner la préforme par une composition liquide contenant un précurseur organique du matériau de la matrice. Le précurseur organique se présente habituellement sous forme d'un polymère, tel qu'une résine, éventuellement dilué dans un solvant. La préforme fibreuse est placée dans un moule pouvant être fermé de manière étanche avec un logement ayant la forme de la pièce finale moulée. Comme illustré sur laFIG. 7, la préforme fibreuse 60 est ici placée entre une pluralité de secteurs 54 formant contre-moule et le mandrin 50 formant support, ces éléments présentant respectivement la forme extérieure et la forme intérieure du carter à réaliser. Ensuite, on injecte le précurseur liquide de matrice, par exemple une résine, dans tout le logement pour imprégner la préforme.The matrix can be obtained in a manner known per se using the liquid process. The liquid process involves impregnating the preform with a liquid composition containing an organic precursor of the matrix material. The organic precursor is usually in the form of a polymer, such as a resin, optionally diluted in a solvent. The fiber preform is placed in a mold that can be sealed with a housing in the shape of the final molded part. As illustrated in the FIG. 7 , the fiber preform 60 is here placed between a plurality of sectors 54 forming a counter-mold and the mandrel 50 forming a support, these elements respectively having the external shape and the internal shape of the casing to be produced. Then, the liquid matrix precursor, for example a resin, is injected into the entire housing to impregnate the preform.

La transformation du précurseur en matrice organique, à savoir sa polymérisation, est réalisée par traitement thermique, généralement par chauffage du moule, après élimination du solvant éventuel et réticulation du polymère, la préforme étant toujours maintenue dans le moule ayant une forme correspondant à celle de la pièce à réaliser. La matrice organique peut être notamment obtenue à partir de résines époxydes, telle que, par exemple, la résine époxyde à hautes performances vendue, ou de précurseurs liquides de matrices carbone ou céramique.The transformation of the precursor into an organic matrix, namely its polymerization, is carried out by heat treatment, generally by heating the mold, after removal of any solvent and crosslinking of the polymer, the preform being always maintained in the mold having a shape corresponding to that of the part to be produced. The organic matrix can be obtained in particular from epoxy resins, such as, for example, the high-performance epoxy resin sold, or from liquid precursors of carbon or ceramic matrices.

La densification de la préforme fibreuse peut être réalisée par le procédé bien connu de moulage par transfert dit RTM (« Resin Transfert Moulding »). Conformément au procédé RTM, on place la préforme fibreuse dans un moule présentant la forme du carter à réaliser. Une résine thermodurcissable est injectée dans l'espace interne délimité entre la pièce en matériau rigide et le moule et qui comprend la préforme fibreuse. Un gradient de pression est généralement établi dans cet espace interne entre l'endroit où est injecté la résine et les orifices d'évacuation de cette dernière afin de contrôler et d'optimiser l'imprégnation de la préforme par la résine.The densification of the fiber preform can be carried out by the well-known transfer molding process called RTM ("Resin Transfer Molding"). According to the RTM process, the fiber preform is placed in a mold having the shape of the casing to be produced. A thermosetting resin is injected into the internal space delimited between the rigid material part and the mold and which includes the fiber preform. A pressure gradient is generally established in this internal space between the place where the resin is injected and the resin discharge orifices in order to control and optimize the impregnation of the preform by the resin.

La résine utilisée peut être, par exemple, une résine époxyde. Les résines adaptées pour les procédés RTM sont bien connues. Elles présentent de préférence une faible viscosité pour faciliter leur injection dans les fibres. Le choix de la classe de température et/ou la nature chimique de la résine est déterminé en fonction des sollicitations thermomécaniques auxquelles doit être soumise la pièce. Une fois la résine injectée dans tout le renfort, on procède à sa polymérisation par traitement thermique conformément au procédé RTM.The resin used can be, for example, an epoxy resin. Resins suitable for RTM processes are well known. They preferably have a low viscosity to facilitate their injection into the fibers. The choice of temperature class and/or the chemical nature of the resin is determined according to the thermomechanical stresses to which the part must be subjected. Once the resin has been injected throughout the reinforcement, it is polymerized by heat treatment in accordance with the RTM process.

Après l'injection et la polymérisation, la pièce est démoulée. La pièce est finalement détourée pour enlever l'excès de résine et les chanfreins sont usinés pour obtenir un carter 810 présentant une forme de révolution comme illustré sur laFIG. 8.After injection and polymerization, the part is demolded. The part is finally trimmed to remove excess resin and the chamfers are machined to obtain a housing 810 with a revolution shape as shown in the FIG. 8 .

Le carter 810 représenté sur laFIG. 8est un carter d’une soufflante de moteur aéronautique à turbine à gaz 80. Un tel moteur, comme montré très schématiquement par laFIG. 7comprend, de l'amont vers l'aval dans le sens de l'écoulement de flux gazeux, une soufflante 81 disposée en entrée du moteur, un compresseur 82, une chambre de combustion 83, une turbine haute-pression 84 et une turbine basse pression 85. Le moteur est logé à l'intérieur d'un carter comprenant plusieurs parties correspondant à différents éléments du moteur. Ainsi, la soufflante 81 est entourée par le carter 810.The 810 housing shown in the FIG. 8 is a casing of a fan of an aeronautical gas turbine engine 80. Such an engine, as shown very schematically by the FIG. 7 comprises, from upstream to downstream in the direction of the gas flow, a fan 81 arranged at the inlet of the engine, a compressor 82, a combustion chamber 83, a high-pressure turbine 84 and a low-pressure turbine 85. The engine is housed inside a casing comprising several parts corresponding to different elements of the engine. Thus, the fan 81 is surrounded by the casing 810.

En outre, le carter 810 comporte une zone annulaire locale 811 correspondant à la zone à allongement augmentée ZAréalisée dans la texture fibreuse et qui présente une résistance à un l’impact non perforant améliorée.Furthermore, the casing 810 comprises a local annular zone 811 corresponding to the increased elongation zone Z A produced in the fibrous texture and which has improved resistance to non-perforating impact.

Dans l’exemple décrit ici, la texture fibreuse utilisée pour former le renfort fibreux du carter en matériau composite comprend une zone à allongement augmentée. Toutefois, la texture fibreuse peut comprendre plusieurs zones de ce type en fonction des besoins sur la pièce finale.In the example described here, the fiber texture used to form the fiber reinforcement of the composite housing includes an area of increased elongation. However, the fiber texture may include several such areas depending on the needs on the final part.

Claims (14)

Texture fibreuse (100) présentant une forme de bande comportant une face interne (F1) et une face externe (F2), la texture fibreuse s’étendant dans une direction longitudinale (X) sur une longueur déterminée (L100) entre une partie proximale (110) et une partie distale (120) et dans une direction latérale (Y) sur une largeur déterminée (l100) entre un premier bord latéral (101) et un deuxième bord latéral (102), la texture fibreuse présentant un tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne (20) s’étendant dans la direction longitudinale et une pluralité de couches de trame (30) s’étendant dans la direction latérale, les fils de chaîne (C1) et la majorité des fils de trame (T1) étant constitués d’un premier type de fibres ayant un premier allongement à la rupture, la texture fibreuse comprenant en outre une première portion (P1) s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée (LP1) à partir de la partie proximale (110) et une deuxième portion (P2) s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée (LP2) entre la première portion et la partie distale de ladite texture fibreuse,
caractérisée en ce que la deuxième portion (P2) comprend au moins une zone à allongement augmenté (ZA) s’étendant sur une largeur (lZA) déterminée suivant la direction latérale (Y) et en retrait des premier et deuxième bords latéraux (101, 102) et en ce que ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) comprend des fils de trame (T1) constitués du premier type de fibres et des fils de trame (T2) constitués d’un deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur au premier allongement à la rupture, les fils de trame (T1) présents dans les zones de la deuxième portion situées en dehors de ladite au moins une zone à allongement augmenté étant constitués du premier type de fibres.Fibrous texture (100) having a strip shape comprising an inner face (F1) and an outer face (F2), the fibrous texture extending in a longitudinal direction (X) over a determined length (L 100 ) between a proximal portion (110) and a distal portion (120) and in a lateral direction (Y) over a determined width (l 100 ) between a first lateral edge (101) and a second lateral edge (102), the fibrous texture having a three-dimensional weave between a plurality of layers of warp threads (20) extending in the longitudinal direction and a plurality of weft layers (30) extending in the lateral direction, the warp threads (C 1 ) and the majority of the weft threads (T 1 ) being made of a first type of fibers having a first elongation at break, the fibrous texture further comprising a first portion (P1) extending in the longitudinal direction over a length determined (L P1 ) from the proximal part (110) and a second portion (P2) extending in the longitudinal direction over a determined length (L P2 ) between the first portion and the distal part of said fibrous texture,
characterized in that the second portion (P2) comprises at least one zone with increased elongation (Z A ) extending over a width (l ZA ) determined in the lateral direction (Y) and set back from the first and second lateral edges (101, 102) and in that said at least one zone with increased elongation (Z A ) comprises weft threads (T 1 ) made up of the first type of fibers and weft threads (T 2 ) made up of a second type of fibers having a second elongation at break greater than the first elongation at break, the weft threads (T 1 ) present in the zones of the second portion located outside said at least one zone with increased elongation being made up of the first type of fibers. Texture fibreuse selon la revendication 1, dans laquelle des fils de trame (T2) présents dans ladite au moins une zone à allongement augmenté du côté de la face externe (F2) de la texture fibreuse (100) sont constitués du deuxième type de fibres, les fils de trame (T1) présents dans ladite au moins une zone à allongement augmenté présents du côté de la face interne (F1) de la texture fibreuse (100) étant constitués du premier type de fibres.Fibrous texture according to claim 1, in which weft threads (T 2 ) present in said at least one zone with increased elongation on the side of the external face (F2) of the fibrous texture (100) are made of the second type of fibers, the weft threads (T 1 ) present in said at least one zone with increased elongation present on the side of the internal face (F1) of the fibrous texture (100) being made of the first type of fibers. Texture selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la quantité de fils de trame (T2) constitués du deuxième type de fibres présents dans ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) est comprise entre 10% et 50% du nombre de fils de trame présents dans ladite au moins une zone à allongement augmenté.Texture according to claim 1 or 2, wherein the quantity of weft threads (T 2 ) made of the second type of fibers present in said at least one zone with increased elongation (Z A ) is between 10% and 50% of the number of weft threads present in said at least one zone with increased elongation. Texture selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la deuxième portion (P2) de la texture fibreuse (100) comprend un nombre de couches fils de chaîne (CC1-CC8) et de couches de fils de trame (CT1-CT6) similaire au nombre de couches de fils de chaîne et de couches de fils de trame de la première portion (P1) de ladite texture fibreuse.Texture according to any one of claims 1 to 3, in which the second portion (P2) of the fibrous texture (100) comprises a number of layers of warp threads (C C1 -C C8 ) and layers of weft threads (C T1 -C T6 ) similar to the number of layers of warp threads and layers of weft threads of the first portion (P1) of said fibrous texture. Texture selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) dans la deuxième portion (P2) de la texture fibreuse (100) comprend un nombre de couches fils de chaîne(CC1-CC11) et de couches de fils de trame (CT1-CT 9) supérieur au nombre de couches de fils de chaîne (CC1-CC8) et de couches de fils de trame (CT1-CT6) des autres parties de la deuxième portion (P2) et de la première portion (P1) de ladite texture fibreuse.Texture according to any one of claims 1 to 3, wherein said at least one zone of increased elongation (Z A ) in the second portion (P2) of the fibrous texture (100) comprises a number of layers of warp threads (C C1 -C C11 ) and layers of weft threads (C T1 -C T 9 ) greater than the number of layers of warp threads (C C1 -C C8 ) and layers of weft threads (C T1 -C T6 ) of the other parts of the second portion (P2) and of the first portion (P1) of said fibrous texture. Préforme fibreuse (60) de carter aéronautique (810) comprenant un enroulement sur plusieurs tours d’une texture fibreuse (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, la première portion (P1) étant située du côté d’une face radialement interne de la préforme, et la deuxième portion (P2) étant située du côté d’une face radialement externe de la préforme.Fibrous preform (60) of an aeronautical casing (810) comprising a winding over several turns of a fibrous texture (100) according to any one of claims 1 to 5, the first portion (P1) being located on the side of a radially internal face of the preform, and the second portion (P2) being located on the side of a radially external face of the preform. Carter (810) de turbine à gaz en un matériau composite, comprenant un renfort fibreux constitué d’une préforme fibreuse (60) selon la revendication 6, et une matrice densifiant le renfort fibreux.Gas turbine casing (810) made of a composite material, comprising a fibrous reinforcement consisting of a fibrous preform (60) according to claim 6, and a matrix densifying the fibrous reinforcement. Carter (810) selon la revendication 7, dans lequel ledit carter est un carter de soufflante de turbine à gaz.The housing (810) of claim 7, wherein said housing is a gas turbine fan housing. Moteur aéronautique à turbine à gaz (80) ayant un carter (810) selon la revendication 7 ou 8.A gas turbine aircraft engine (80) having a casing (810) according to claim 7 or 8. Procédé de fabrication d’une texture fibreuse (100) par tissage tridimensionnel entre une pluralité de couches de fils de chaîne (20) s’étendant dans une direction longitudinale (X) et une pluralité de couches de fils de trame (30) s’étendant dans la direction latérale (Y), les fils de chaîne (C1) et la majorité des fils de trame (T1) étant constitués d’un premier type de fibres ayant un premier allongement à la rupture, la texture fibreuse (100) présentant une forme de bande comportant une face interne (F1) et une face externe (F2), la texture fibreuse s’étendant dans la direction longitudinale (X) sur une longueur déterminée (L100) entre une partie proximale (110) et une partie distale (120) et dans la direction latérale (Y) sur une largeur déterminée (l100) entre un premier bord latéral (101) et un deuxième bord latéral (102), le procédé comprenant le tissage d’une première portion (P1) s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée (LP1) à partir de la partie proximale (110) et d’une deuxième portion (P2) s’étendant suivant la direction longitudinale sur une longueur déterminée (LP2) entre la première portion et la partie distale de ladite texture fibreuse,
caractérisé en ce que, lors du tissage de la deuxième portion (P2) de la texture fibreuse (100), des fils de trame (T2) constitués d’un deuxième type de fibres ayant un deuxième allongement à la rupture supérieur au premier allongement à la rupture sont insérés dans au moins une zone à allongement augmenté (ZA) s’étendant sur une largeur déterminée (lZA) suivant la direction latérale (Y) et en retrait des premier et deuxième bords latéraux (101, 102) de la texture fibreuse, ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) comprenant également des fils de trame (T1) constitués du premier type de fibres, les fils de trame (T1) présents dans les zones de la deuxième portion situées en dehors de ladite au moins une zone à allongement augmenté étant constitués du premier type de fibres.A method of manufacturing a fibrous texture (100) by three-dimensional weaving between a plurality of layers of warp yarns (20) extending in a longitudinal direction (X) and a plurality of layers of weft yarns (30) extending in the lateral direction (Y), the warp yarns (C 1 ) and the majority of the weft yarns (T 1 ) being made of a first type of fibers having a first elongation at break, the fibrous texture (100) having a strip shape comprising an inner face (F1) and an outer face (F2), the fibrous texture extending in the longitudinal direction (X) over a determined length (L 100 ) between a proximal portion (110) and a distal portion (120) and in the lateral direction (Y) over a determined width (l 100 ) between a first lateral edge (101) and a second lateral edge (102), the method comprising weaving a first portion (P1) extending in the longitudinal direction over a determined length (L P1 ) from the proximal part (110) and a second portion (P2) extending in the longitudinal direction over a determined length (L P2 ) between the first portion and the distal part of said fibrous texture,
characterized in that, when weaving the second portion (P2) of the fibrous texture (100), weft threads (T 2 ) made of a second type of fibers having a second elongation at break greater than the first elongation at break are inserted into at least one zone with increased elongation (Z A ) extending over a determined width (l ZA ) in the lateral direction (Y) and set back from the first and second lateral edges (101, 102) of the fibrous texture, said at least one zone with increased elongation (Z A ) also comprising weft threads (T 1 ) made of the first type of fibers, the weft threads (T 1 ) present in the zones of the second portion located outside said at least one zone with increased elongation being made of the first type of fibers. Procédé selon la revendication 10, dans lequel, lors du tissage de la deuxième portion (P2) de la texture fibreuse (100), les fils de trame (T2) du deuxième type de fibres sont insérés dans ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) du côté de la face externe (F2) de la texture fibreuse (100), les fils de trame (T1) présents dans ladite au moins une zone à allongement augmenté présents du côté de la face interne de la texture fibreuse étant constitués du premier type de fibres.Method according to claim 10, wherein, when weaving the second portion (P2) of the fibrous texture (100), the weft threads (T 2 ) of the second type of fibers are inserted into said at least one zone of increased elongation (Z A ) on the side of the external face (F2) of the fibrous texture (100), the weft threads (T 1 ) present in said at least one zone of increased elongation present on the side of the internal face of the fibrous texture being made up of the first type of fibers. Procédé selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la quantité de fils de trame (T2) constitués du deuxième type de fibres présents dans ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) est comprise entre 10% et 50% du nombre de fils de trame présents dans ladite zone à allongement augmenté.Method according to claim 10 or 11, wherein the quantity of weft threads (T 2 ) made of the second type of fibers present in said at least one zone with increased elongation (Z A ) is between 10% and 50% of the number of weft threads present in said zone with increased elongation. Procédure selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel, lors du tissage de la deuxième portion (P2) de la texture fibreuse (100), des fils de trame (T1) du premier type de fibres sont sortis de la texture fibreuse avant ou dans ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) tandis que les fils de trame (T2) du deuxième type de fibres sont insérés dans la texture fibreuse dans ladite au moins une zone à allongement augmenté, des fils de trame (T1) du premier type de fibres étant réintroduits dans ladite au moins une zone à allongement augmenté ou après ladite au moins une zone à allongement augmenté.Procedure according to any one of claims 10 to 12, wherein, when weaving the second portion (P2) of the fibrous texture (100), weft yarns (T 1 ) of the first type of fibers are taken out of the fibrous texture before or in said at least one zone of increased elongation (Z A ) while the weft yarns (T 2 ) of the second type of fibers are inserted into the fibrous texture in said at least one zone of increased elongation, weft yarns (T 1 ) of the first type of fibers being reintroduced into said at least one zone of increased elongation or after said at least one zone of increased elongation. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel, ladite au moins une zone à allongement augmenté (ZA) dans la deuxième portion (P2) de la texture fibreuse (100) est tissée avec un nombre de couches fils de chaîne (CC1-CC11) et de couches de fils de trame (CT1-CT9) supérieur au nombre de couches de fils de chaîne (CC1-CC8) et de couches de fils de trame (CT1-CT6) des autres parties de la deuxième portion (P2) et de la première portion (P1) de ladite texture fibreuse.Method according to any one of claims 10 to 12, wherein said at least one zone of increased elongation (Z A ) in the second portion (P2) of the fibrous texture (100) is woven with a number of layers of warp threads (C C1 -C C11 ) and layers of weft threads (C T1 -C T9 ) greater than the number of layers of warp threads (C C1 -C C8 ) and layers of weft threads (C T1 -C T6 ) of the other parts of the second portion (P2) and of the first portion (P1) of said fibrous texture.
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