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WO2025120290A1 - Noyau soluble pour la fabrication de pieces creuses en materiau composite a matrice organique - Google Patents

Noyau soluble pour la fabrication de pieces creuses en materiau composite a matrice organique Download PDF

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Publication number
WO2025120290A1
WO2025120290A1 PCT/FR2024/051613 FR2024051613W WO2025120290A1 WO 2025120290 A1 WO2025120290 A1 WO 2025120290A1 FR 2024051613 W FR2024051613 W FR 2024051613W WO 2025120290 A1 WO2025120290 A1 WO 2025120290A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
release agent
soluble body
composite material
organic matrix
matrix composite
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
PCT/FR2024/051613
Other languages
English (en)
Inventor
Nicolas Quang-Ninh TRAN
Nicolas DROZ
Allison GLUGLA
Florian DUVERDIER
Maxime Marie Désiré BLAISE
Anthony LE GLOAHEC
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
Safran Aerospace Composites Inc
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Safran Aerospace Composites Inc
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, Safran Aerospace Composites Inc filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of WO2025120290A1 publication Critical patent/WO2025120290A1/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
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    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
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    • B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/009—Shaping techniques involving a cutting or machining operation after shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers

Definitions

  • the present disclosure relates to the manufacture of hollow parts made of organic matrix composite material, in particular turbomachinery, in particular hollow parts made of organic matrix composite material (OMC). More specifically, the present disclosure relates to a molding core used in the manufacture of OMC parts, a method of manufacturing such a molding core, a method of manufacturing such a hollow OMC part, for example a hollow OMC part, and the part thus obtained.
  • OMC organic matrix composite material
  • CMO parts are commonly used in aeronautical engines such as aircraft turbomachines in order to reduce their mass, while guaranteeing the desired mechanical properties, in particular, their stiffness.
  • CMO parts can be obtained by using a fibrous reinforcement made from a three-dimensional weave in which the threads intertwine in a three-dimensional manner (so-called “3D interlock” weave) and which is impregnated in an organic matrix.
  • a fibrous reinforcement made from a three-dimensional weave in which the threads intertwine in a three-dimensional manner (so-called “3D interlock” weave) and which is impregnated in an organic matrix.
  • the organic matrix can be injected by liquid means according to the LCM process (in accordance with the acronym in English for “Liquid Composite Molding”), for example according to the VARTM process (in accordance with the acronym in English for “Vacuum Assisted Resin Transfer Molding”).
  • Manufacturing processes that enable parts to be directly obtained in the desired shape are particularly advantageous from an industrial point of view. Indeed, they generally allow for a better production rate. Such parts are obtained using molds having the shape of the desired part.
  • FR3125238 discloses a core comprising a material which decomposes on contact with water or humid air. This material is present at the grain boundaries, which allows the core to fragment and therefore to be eliminated when the core is placed in the presence of water or humid air.
  • the core in the case of a soluble core, the core can be dissolved once the desired part has been obtained. Cores have thus been proposed and the geometry of the accessible parts is then limited by the constraints in the manufacture of the core.
  • the solutions proposed in the prior art all have defects, for example, on the minimum size of the cores which can be obtained or the complexity of the core manufacturing process. Also, the processes for dissolving the core can be complex and/or involve toxic compounds.
  • the present disclosure aims to remedy at least in part these drawbacks, in particular to very significantly improve the performance of aircraft and, in this sense, contribute to reducing the environmental impact of aircraft.
  • the present disclosure relates to a forming core comprising a body soluble in a liquid and a skin comprising at least one layer of a release agent coating the soluble body.
  • the liquid may be an aqueous solution, water or an organic solvent.
  • the forming core is not exposed to liquids and/or humidity during the phases of storage, handling, insertion of the molding core into a fiber preform and/or the step of shaping the preform, this step possibly in particular requiring the humidification of the preform to facilitate its forming.
  • the forming core can be used to form an external surface of the fiber preform, the forming core then being arranged between a surface of the mold and an external surface of the fiber preform.
  • the forming core does not undergo degradation before its removal from the part.
  • a forming core that has been exposed to liquids and/or moisture may begin to dissolve in the fiber preform and contaminate the impregnation resin of the fiber preform, which could result in altering the mechanical properties of the resin and therefore of the final part.
  • the soluble body may comprise a material which dissolves upon contact with a liquid, either by complete dissolution of the soluble body, or by dissolution of the grain boundaries of the soluble body and fragmentation of the soluble body. The fragments can be easily removed from the cavity formed by the dissolution of the grain boundaries and the fragmentation of the soluble body.
  • the mold release agent comprises an organic solvent.
  • the release agent is thus chosen so as not to be a solvent for the soluble core which dissolves on contact with an inorganic solvent such as water. Furthermore, the release agent is chosen so as to be chemically compatible with the resin injected into the fiber preform, so as not to pollute the resulting composite.
  • the skin comprises a first layer of a release agent and at least a second layer of a release agent distinct from the release agent of the first layer.
  • each layer of release agent makes it possible to obtain the aforementioned effects, but these layers may have different compositions and have different and complementary functions.
  • a first layer of release agent may be a pore-filling agent, and a second layer may be a release agent.
  • the soluble body may comprise a soluble thermoplastic polymer.
  • the soluble thermoplastic polymer is soluble in a non-aqueous solvent, for example in acetone.
  • the soluble body may comprise a material that decomposes upon contact with a liquid.
  • the soluble body may decompose upon contact with a liquid, for example an aqueous solution or water.
  • the first phase is of one of the formulas Ti 3 AIC2, Ti 2 AIC, Cr 2 AIC, Zr 2 AIC, Zr 3 AIC 2 , Nb 4 AIC 3 , or Nb 2 AIC.
  • this first phase with a second phase of formula AI 4 C 3 , is particularly advantageous.
  • aluminum carbide (AI 4 C 3 ) is an inorganic compound, whose melting temperature is very high (2200°C), and which can easily hydrolyze at room temperature, in the presence of a water-rich atmosphere.
  • the composite material used for the molding core of the present disclosure integrates this second phase of aluminum carbide into the grain boundaries of the first phase. This makes the composite material particularly reactive to atmospheres containing water.
  • the degradation of the aluminum carbide is accompanied by a variation in volume and a release of gas, capable of fragmenting the grain boundary and propagating cracks in the first initial phase. It is thus possible to propagate the hydrolysis phenomenon over relatively large distances, and thus facilitate the fragmentation and detachment of the core.
  • the composite material forming the core can be initially dense and massive, and be reduced to powder by hydrolysis.
  • the present disclosure also relates to a method for obtaining a forming core as defined previously comprising the steps of:
  • the step of manufacturing the soluble body may comprise a step of mixing powders, a step of at least partially liquefying the powder mixture, for example by heating the powder mixture, a step of forming the soluble body by casting the at least partially liquefied powder mixture into a mold, a step of solidification in the mold and a step of demolding the soluble body.
  • the soluble body once solidified is soluble in a liquid, for example in water.
  • the mixture of powders may be a mixture of sodium nitrate, potassium nitrate and zirconium silicate.
  • the powder mixture may comprise 13.3% by mass of sodium nitrate (NaNO 3 ), 33.3% by mass of zirconium silicate (SiO 4 Zr) and 53.4% by mass of potassium nitrate (KNO 3 ).
  • the coating step may be performed by dipping the soluble body into a bath of liquid release agent.
  • the coating step may be carried out by applying the liquid release agent to the soluble body, for example by brush or spray.
  • the coating step comprises applying to the soluble body a first liquid release agent and at least one second liquid release agent distinct from the first liquid release agent.
  • the polymerization comprises heat treating the liquid release agent to form the skin comprising at least one layer of the release agent.
  • the release agent may be a pore filler marketed under the reference Frekote B15® or a release agent marketed under the reference Frekote 44NC®.
  • the present disclosure also relates to a method for manufacturing a hollow part made of organic matrix composite material comprising the steps: - obtaining the forming core as defined previously;
  • the fiber preform may comprise glass, carbon, aramid fibers, and/or a mixture of these fibers.
  • the fiber preform may be shaped.
  • the shaping makes it possible to improve the positioning of the fibers of the fiber preform and to limit the forces and movements of closing the mold, in particular during the draping step and the mold closing step.
  • the shaping may be performed on the wet fibrous preform and the shaped fibrous preform is dried prior to the draping step.
  • the drying is carried out at a temperature greater than or equal to 100°C and less than or equal to 130°C, for example 120°C.
  • the shaping of the wet fibrous preform is made possible thanks to the skin comprising at least one layer of a mold release agent from the forming core which protects the soluble body from any deterioration.
  • the core may be flush with an external surface of the fiber preform.
  • the forming core is accessible on the external face where the forming core is flush. It is possible to tear off the skin having the release agent layer coating the soluble body and dissolve the soluble body.
  • the step of removing the soluble body may comprise a step of drilling a soluble body removal channel in the hollow part made of organic matrix composite material to reach the soluble body.
  • the forming core may include a channel core configured to form a soluble body removal channel in the hollow organic matrix composite material part.
  • the soluble body removal channel allows the soluble body to be dissolved or fragmented by projecting a liquid onto the soluble body.
  • the channel may have a diameter greater than or equal to 5 mm and less than or equal to a maximum thickness of the soluble body to be eliminated.
  • the step of removing the soluble body may comprise dissolving the soluble body or fragmenting the soluble body with a jet of pressurized liquid, for example water.
  • the water may be heated to a temperature greater than or equal to 40°C and less than or equal to 95°C.
  • the present disclosure also relates to a hollow part made of organic matrix composite material comprising a cavity, the cavity being covered with a skin comprising at least one layer of a release agent.
  • the hollow part made of organic matrix composite material may be a fan guide vane called OGV in accordance with the English acronym for “Outlet Guide Vane”, a propeller or a FAN blade.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of a turbomachine.
  • Figure 2 is a schematic representation of a step of coating a soluble body with a coating resin according to one embodiment.
  • Figure 3 is a schematic representation of a step of coating a soluble body with a coating resin according to a second embodiment.
  • Figure 4 is a schematic representation of a step of coating a soluble body with a coating resin according to a third embodiment.
  • Figure 5 is a flowchart representing the steps of a method for obtaining a forming core according to one embodiment.
  • Figure 6 is a flowchart representing the steps of a method for manufacturing a hollow part made of organic matrix composite material according to one embodiment.
  • Figure 7 is a schematic representation of a step of assembling the forming core and a fiber preform according to one embodiment.
  • Figure 8 is a schematic representation of a step of shaping the fiber preform according to one embodiment.
  • Figure 9 is a schematic representation of the fiber preform shaped with the soluble core in a mold according to one embodiment.
  • Figure 10 is a schematic representation of a step of impregnation of the fiber preform according to one embodiment.
  • Figure 11 is a schematic view of the hollow part made of organic matrix composite material and the soluble core after demolding according to one embodiment.
  • Figure 12 is a schematic representation of a step of removing the soluble body according to one embodiment.
  • Figure 13 is a schematic view of the hollow part made of organic matrix composite material according to one embodiment.
  • Figure 14 is a schematic view of the hollow part made of organic matrix composite material and the soluble core after demolding according to a second embodiment.
  • Figure 15 is a schematic view of the hollow part made of organic matrix composite material and the soluble core after demolding according to a third embodiment.
  • Figure 1 shows in section along a vertical plane passing through its main axis A, a double-flow turbojet 10 which is an example of a turbomachine.
  • the double-flow turbojet 10 comprises, from upstream to downstream according to the circulation of the air flow F, a fan 12, a low-pressure compressor 14, a high-pressure compressor 16, a combustion chamber 18, a high-pressure turbine 20, and a low-pressure turbine 22.
  • upstream and downstream are defined in relation to the direction of air circulation in the turbomachine, in this case, according to the circulation of the air flow F in the turbojet 10.
  • the turbojet 10 comprises a fan casing 24 extended towards the rear, that is to say towards the downstream, by an intermediate casing 26, comprising an external shell 28 as well as an internal shell 30 parallel and arranged, in a radial direction R, internally with respect to the external shell 28.
  • the radial direction R is perpendicular to the main axis A.
  • the intermediate casing 26 further comprises structural arms 32 distributed circumferentially and extending radially between the inner shell 30 and the outer shell 28.
  • the structural arms 32 are bolted to the outer shell 28 and to the inner shell 30.
  • the structural arms 32 make it possible to stiffen the structure of the intermediate casing 26.
  • the main axis A is the axis of rotation of the turbojet 10 and of the low-pressure turbine 22. This main axis A is therefore parallel to the axial direction.
  • the low pressure turbine 22 comprises a plurality of bladed wheels which form the rotor of the low pressure turbine 22.
  • Figure 2 shows a forming core 50 according to one embodiment.
  • the forming core 50 comprises a soluble body 52 coated with a skin 54 comprising at least one layer of a release agent.
  • the method 100 for obtaining the forming core 50 comprises a first step 102 of manufacturing the soluble body 52.
  • the soluble body 52 may be soluble in a liquid; the soluble body 52 may comprise a material that decomposes upon contact with a liquid.
  • the liquid may be an aqueous liquid, for example water, or a non-aqueous solvent.
  • the obtaining method 100 then comprises a step 104 of coating the soluble body 52 with a liquid release agent 56.
  • the coating step 104 can be carried out by dipping the soluble body 52 in a bath comprising the liquid release agent 56.
  • the coating step 104 can be carried out by applying the liquid release agent 56 with a brush onto the soluble body 52.
  • the coating step 104 can be carried out by applying the liquid release agent 56 by spray onto the soluble body 52.
  • the coating step 104 may comprise the application of a first liquid release agent 56, then the application of a second liquid release agent 56 distinct from the first liquid release agent.
  • the second liquid release agent may for example serve as a pore filler, and the first liquid release agent can serve as the actual release agent.
  • the resulting skin 54 after polymerization, comprises two layers of release agent.
  • the coating step 104 may comprise the application of a number of distinct liquid release agents 56 strictly greater than two.
  • the resulting skin 54 after polymerization, comprises a number of layers of release agent strictly greater than two.
  • the obtaining method 100 comprises a step 106 of polymerization of the liquid release agent 56 to obtain the skin 54 comprising at least one layer of the release agent, as shown in FIG. 2.
  • the polymerization of the liquid release agent 56 may comprise the exposure of the soluble body 52 to room temperature for 3 to 4 hours, or the exposure of the soluble body 52 to a temperature between 100 and 150°C for 15 to 30 minutes.
  • the heat treatment and its duration may however vary depending on the liquid release agent(s) chosen.
  • the liquid release agent may be an agent marketed under the reference Frekote B15®, Frekote 700NC® or Frekote 44NC®.
  • the liquid release agent may be dibulite ether, having the standardized CAS (for “Chemical Abstracts Service”) identifier: 142-96-1, or a hydrocarbon having the standardized CAS identifier: 64742-48-9, 90622-56-3 or 111-65-9.
  • the manufacturing method 200 comprises a first step 100 of obtaining the forming core 50 followed by a step 202 of assembling the forming core 50 and a fiber preform 60.
  • the fiber preform 60 forms a precursor of the hollow part 62 made of organic matrix composite material.
  • the manufacturing method 200 may then comprise a shaping step 204 of the fiber preform 60.
  • the shaping step 204 is an optional step.
  • the shaping step 204 may include a step of drying the fiber preform 60.
  • the manufacturing method 200 then comprises a step 206 of draping the fiber preform 60 and the forming core 50 in a mold 70.
  • the manufacturing method 200 then comprises a step 208 of closing the mold 70.
  • the mold 70 is shown closed, that is to say once the closing step 208 is completed.
  • the manufacturing method 200 then comprises a step 210 of impregnating the fiber preform 60 with an impregnation resin 58.
  • the fiber preform 60 is entirely impregnated with the impregnation resin 58.
  • the impregnation resin 58 may be a thermosetting resin, for example an epoxy resin, for example an epoxy resin marketed under the reference PR520N®.
  • the manufacturing method 200 then comprises a step 212 of polymerizing the impregnation resin 58 in the mold 70 to form the organic matrix 64 of the hollow part 62 made of organic matrix composite material.
  • the impregnation resin 58 forms the organic matrix 64.
  • the manufacturing method 200 then comprises a step 214 of demolding the hollow part 62 made of organic matrix composite material, the forming core 50 being present in the hollow part 62 made of organic matrix composite material.
  • Figure 11 is a schematic view of the hollow part 62 made of organic matrix composite material and the soluble core 50 after the demolding step 214.
  • the manufacturing method 200 then comprises a step 216 of removing the soluble body 52.
  • Figure 12 is a schematic representation of the step 216 of removing the soluble body 52 including a step of drilling an elimination channel 68 (shown in Figure 13) using a drill bit 72.
  • the elimination channel 68 allows access, from outside the hollow body 62 made of organic matrix composite material, to the soluble body 52.
  • the elimination step 216 comprises a step of injecting heated water, for example between 40°C and 95°C, preferably under pressure, in order to dissolve or decompose/fragment the soluble body 52 and evacuate it via the elimination channel 68.
  • Figure 13 is a schematic view of the hollow part 62 made of organic matrix composite material obtained after the step of removing the soluble body 52.
  • the hollow part 62 made of organic matrix composite material comprises a cavity 80, the cavity 80 being covered with the skin 54 comprising at least one layer of the polymerized mold release agent.
  • Figure 14 is a schematic view of the hollow part 62 made of organic matrix composite material and of the soluble core 50 after the demolding step 214 according to a second embodiment.
  • the forming core 50 includes a channel core 74 configured to form the removal channel 68.
  • the channel core 74 is flush with the exterior surface 66 of the hollow part 62 of organic matrix composite material.
  • Figure 15 is a schematic view of the hollow part 62 made of organic matrix composite material and the soluble core 50 after the demolding step 214 according to a third embodiment.
  • the forming core 50 is flush with the outer surface 66 of the hollow part 62 made of organic matrix composite material.
  • the step 216 of removing the soluble body comprises a step where the skin 54 comprising at least one layer of a release agent, flush with the outer surface 66 of the hollow part 62 made of organic matrix composite material, is torn in order to have access to the soluble body 52 from the outside of the hollow part 62 made of organic matrix composite material.
  • the step 216 of removing the soluble body 52 is similar to the step 216 of removing described above.

Landscapes

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Abstract

Noyau de formage (50) comprenant un corps soluble (52) dans un liquide et une peau (54) comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage enrobant le corps soluble (52). Procédé d'obtention du noyau de formage. Pièce creuse (62) en matériau composite à matrice organique comprenant une cavité (80), la cavité (80) étant recouverte d'une peau (54) comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage enrobant le corps soluble. Procédé de fabrication de la pièce creuse (62).

Description

DESCRIPTION TITRE : NOYAU SOLUBLE POUR LA FABRICATION DE PIECES CREUSES EN MATERIAU COMPOSITE A MATRICE ORGANIQUE
Domaine technique
[0001] Le présent exposé concerne la fabrication de pièces creuses en matériau composite à matrice organique, en particulier de turbomachine, notamment de pièces creuses en matériau composite à matrice organique (CMO). Plus précisément, le présent exposé concerne un noyau de moulage utilisé dans la fabrication de pièces en CMO, un procédé de fabrication d'un tel noyau de moulage, un procédé de fabrication d'une telle pièce creuse en CMO, par exemple une pièce creuse en CMO, et la pièce ainsi obtenue.
Technique antérieure
[0002] Les pièces en CMO sont couramment utilisées dans les moteurs aéronautiques tels que des turbomachines d'avion afin de réduire leur masse, tout en garantissant les propriétés mécaniques désirées, en particulier, leurs raideurs.
[0003] Ces pièces en CMO sont notamment couramment utilisées dans la réalisation des pièces de modules de soufflante, par exemple des aubes de soufflante ou des aubes directrices de sortie (OGV conformément au sigle anglais pour « Outlet Guide Vane »).
[0004] Ces pièces en CMO peuvent être obtenues en utilisant un renfort fibreux réalisé à partir d'un tissage tridimensionnel dans lequel les fils s'entrelacent de manière tridimensionnelle (tissage dit « interlock 3D ») et qui est imprégné dans une matrice organique.
[0005] La matrice organique peut être injectée par voie liquide selon le procédé LCM (conformément au sigle en anglais pour « Liquid Composite Molding »), par exemple selon le procédé VARTM (conformément au sigle en anglais pour « Vacuum Assisted Resin Transfer Molding », désignant le moulage par transfert de résine sous vide).
[0006] Des procédés tels que l'estampage, la thermocompression ou la fabrication additive peuvent également être utilisés. [0007] Les CMO supportent des températures allant de 100°C à 250°C. Ces matériaux viennent en remplacement des pièces en matériau métallique dans certaines parties des turbomachines notamment pour les aubes de soufflante et/ou les aubes directrices de sortie.
[0008] Par ailleurs, leur utilisation contribue à optimiser les performances des turbomachines ou des équipements de la turbomachine notamment par la baisse de la masse globale de la turbomachine, réduisant ainsi la consommation de carburant qui à son tour entraine une réduction des émissions nocives (CO, CO2, NOX ...).
[0009] Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s'applique à la fois aux nouveaux types d'avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en oeuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L'aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique.
[0010] Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d'améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. Les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l'environnement et dont l'intégration et l'utilisation dans l'aviation civile ont des conséquences environnementales modérées sont pris en compte dans un but d'amélioration de l’efficacité énergétique des avions.
[0011] Par voie de conséquence, la réduction de l'incidence climatique négative est un sujet permanent d'amélioration par l'emploi de méthodes et l'exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire l’empreinte environnementale.
[0012] Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d'avions, l'allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l'emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.
[0013] Afin d'alléger les aubes de soufflante et/ou les des aubes directrices de sortie en CMO, il est connu de fabriquer des aubes creuses.
[0014] Les procédés de fabrication permettant d'obtenir directement des pièces à la forme souhaitée sont particulièrement avantageux d'un point de vue industriel. En effet, ils permettent généralement une meilleure cadence de production. De telles pièces sont obtenues grâce à des moules ayant la forme de la pièce souhaitée.
[0015] Néanmoins, toutes les pièces ne sont pas compatibles de tels procédés. Si les procédés de moulage ont été largement développés et sont utilisables pour une très grande variété de matériaux différents, la géométrie des pièces souhaitée est encore bien souvent limitative.
[0016] Par exemple, dès lors que la géométrie finale comprend des cavités il n'est pas possible d'obtenir directement la pièce par moulage.
[0017] Des solutions existent néanmoins pour la préparation de pièces présentant des cavités, comme par exemple la disposition dans le moule de noyaux, qui sont retirés ou éliminés une fois la pièce obtenue.
[0018] On connaît de FR3125238 un noyau comprenant un matériau qui se décompose au contact d'eau ou d'air humide. Ce matériau est présent aux joints de grains ce qui permet la fragmentation du noyau et donc son élimination lorsque le noyau est mis en présence d'eau ou d'air humide.
[0019] Toutefois, le retrait du noyau une fois la pièce finie complexifie le procédé de moulage ou nécessite de faire appel à un outillage particulier. Egalement, pour le retrait du noyau, il est nécessaire de ménager des ouvertures de tailles importantes entre la cavité et l'extérieur de la pièce et certaines géométries de pièces ne sont pas accessibles via cette technologie.
[0020] Dans le cas d'un noyau soluble, le noyau peut être dissous une fois la pièce souhaitée obtenue. Des noyaux ont ainsi été proposés et la géométrie des pièces accessibles est alors limitée par les contraintes dans la fabrication du noyau.
[0021] Pour la fabrication des noyaux, les solutions proposées dans l'art antérieur ont toutes des défauts, par exemple, sur la taille minimale des noyaux qui peuvent être obtenus ou la complexité du procédé de fabrication du noyau. Egalement, les procédés de dissolution du noyau peuvent être complexes et/ou faire appel à des composés toxiques.
[0022] Il demeure un besoin d'amélioration dans les procédés de fabrication des pièces creuses par des procédés de moulage.
Exposé de l'invention
[0023] Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients, notamment à améliorer de manière très significative les performances des avions et, en ce sens, contribue à la réduction de l'impact environnemental des avions.
[0024] A cet effet, le présent exposé concerne un noyau de formage comprenant un corps soluble dans un liquide et une peau comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage enrobant le corps soluble.
[0025] A titre d'exemple non limitatif, le liquide peut être une solution aqueuse, de l'eau ou un solvant organique.
[0026] Le choix d'un corps soluble qui peut être dissout par l'eau permet d'avoir des pièces dont les ouvertures d'extraction, qui permettent l'élimination du corps soluble, sont plus petites que pour des solutions de l'art antérieur, notamment inférieures à 5 millimètres voire inférieures à 4 millimètres.
[0027] En outre, d'un point de vue environnemental et de sécurité, l'eau est moins nocive et réduit les risques pour les opérateurs en comparaison à d'autres liquides, par exemple un solvant non-aqueux.
[0028] Grâce à la peau comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage qui enrobe tout le corps soluble, le noyau de formage n'est pas exposé aux liquides et/ou à l'humidité lors des phases de stockage, de manipulations, d'insertion du noyau de moulage dans une préforme fibreuse et/ou l'étape de mise en forme de la préforme, cette étape pouvant notamment nécessiter l'humidification de la préforme pour faciliter son formage. De même, le noyau de formage peut être utilisé pour former une surface externe de la préforme fibreuse, le noyau de formage étant alors disposé entre une surface du moule et une surface externe de la préforme fibreuse.
[0029] Ainsi, le noyau de formage ne subit pas de dégradation avant son élimination de la pièce. [0030] Par ailleurs, lors de l'injection de résine dans la préforme fibreuse, un noyau de formage qui aurait été exposé à des liquides et/ou à l'humidité peut commencer à se dissoudre dans la préforme fibreuse et contaminer la résine d'imprégnation de la préforme fibreuse ce qui pourrait avoir comme conséquence d'altérer les propriétés mécaniques de la résine et donc de la pièce finale.
[0031] On comprend que le corps soluble peut comprendre un matériau qui se dissout au contact d'un liquide, soit par dissolution complète du corps soluble, soit pas dissolution des joints de grain du corps soluble et fragmentation du corps soluble. Les fragments pouvant être éliminés facilement de la cavité formée par la dissolution des joints de grain et la fragmentation du corps soluble.
[0032] Dans certains modes de réalisation, l'agent de démoulage comprend un solvant organique.
[0033] L'agent de démoulage est ainsi choisi de telle sorte à ne pas être un solvant du noyau soluble qui lui, se dissout au contact d'un solvant inorganique tel que de l'eau. Par ailleurs, l'agent de démoulage est choisi de manière à être compatible chimiquement avec la résine injectée dans la préforme fibreuse, pour ne pas polluer le composite résultant.
[0034] Dans certains modes de réalisation, la peau comprend une première couche d'un agent de démoulage et au moins une deuxième couche d'un agent de démoulage distinct de l'agent de démoulage de la première couche.
[0035] On comprend que chaque couche d'agent de démoulage permet d'obtenir les effets précités, mais ces couches peuvent présenter des compositions différentes et avoir des fonctions différentes et complémentaires. A titre d'exemple non limitatif, une première couche d'agent démoulant peut être un agent bouche pore, et une deuxième couche peut être un agent démoulant.
[0036] Dans certains modes de réalisation, le corps soluble peut comprendre un polymère thermoplastique soluble.
[0037] A titre d'exemple non limitatif, le polymère thermoplastique soluble est soluble dans un solvant non aqueux, par exemple dans l'acétone.
[0038] Dans certains modes de réalisation, le corps soluble peut comprendre un matériau qui se décompose au contact d'un liquide. [0039] A titre d'exemple non limitatif, le corps soluble peut se décomposer au contact d'un liquide, par exemple une solution aqueuse ou de l'eau.
[0040] D'un point de vue environnemental et de sécurité, l'eau est moins nocive et réduit les risques pour les opérateurs.
[0041] A titre d'exemple non limitatif, le corps soluble peut comprendre un matériau composite comprenant d'une part une première phase de formule Mn+iAICn, où n = 1 à 3, et M étant un métal de transition choisi dans le groupe constitué du titane, du niobium, du chrome ou du zirconium, le matériau composite comprenant d'autre part une deuxième phase de formule AI4C3.
[0042] A titre d'exemple non limitatif, la première phase est de l'une des formules parmi Ti3AIC2, Ti2AIC, Cr2AIC, Zr2AIC, Zr3AIC2, Nb4AIC3, ou Nb2AIC.
[0043] L'association de cette première phase, avec une deuxième phase de formule AI4C3, est particulièrement avantageuse. En effet, le carbure d'aluminium (AI4C3) est un composé inorganique, dont la température de fusion est très élevée (2200°C), et qui peut aisément s'hydrolyser à température ambiante, en présence d'une atmosphère riche en eau. Ainsi, le matériau composite utilisé pour le noyau de moulage du présent exposé intègre cette deuxième phase de carbure d'aluminium aux joints de grains de la première phase. Cela permet de rendre le matériau composite particulièrement réactif aux atmosphères contenant de l'eau. La dégradation du carbure d'aluminium s'accompagne d'une variation de volume et d'un dégagement de gaz, à même de fragmenter le joint de grain et de propager des fissures dans la première phase initiale. Il est ainsi possible de propager le phénomène d'hydrolyse sur des distances relativement grandes, et ainsi de faciliter la fragmentation et le décochage du noyau. En d'autres termes, le matériau composite formant le noyau peut être dense et massif initialement, et être réduit en poudre par hydrolyse.
[0044] Le présent exposé concerne également un procédé d'obtention d'un noyau de formage tel que défini précédemment comprenant les étapes de :
- fabrication du corps soluble ;
- enrobage du corps soluble avec un agent de démoulage liquide ;
- polymérisation de l'agent de démoulage liquide pour obtenir la peau comprenant au moins une couche de l'agent de démoulage enrobant le corps soluble. [0045] Dans certains modes de réalisation, l'étape de fabrication du corps soluble peut comprendre une étape de mélange de poudres, une étape de liquéfaction au moins partiel du mélange de poudres, par exemple par chauffage du mélange de poudres, une étape de formage du corps soluble par coulée du mélange de poudres au moins partiellement liquéfié dans un moule, une étape de solidification dans le moule et une étape de démoulage du corps soluble.
[0046] Le corps soluble une fois solidifié est soluble dans un liquide, par exemple dans l'eau.
[0047] A titre d'exemple non limitatif, le mélange de poudres peut être un mélange de nitrate de sodium, de nitrate de potassium et de silicate de zirconium.
[0048] A titre d'exemple non limitatif, le mélange de poudres peut comprendre 13,3% en masse de nitrate de sodium (NaNO3), 33,3% en masse de silicate de zirconium (SiO4Zr) et 53,4% en masse de nitrate de potassium (KNO3).
[0049] Dans certains modes de réalisation, l'étape d'enrobage peut être réalisée par trempage du corps soluble dans un bain d'agent de démoulage liquide.
[0050] Dans certains modes de réalisation, l'étape d'enrobage peut être réalisée par application de l'agent de démoulage liquide sur le corps soluble, par exemple au pinceau ou par spray.
[0051] Dans certains modes de réalisation, l'étape d'enrobage comprend l'application sur le corps soluble d'un premier agent de démoulage liquide et d'au moins un deuxième agent de démoulage liquide distinct du premier agent de démoulage liquide.
[0052] Dans certains modes de réalisation, la polymérisation comprend un traitement thermique de l'agent de démoulage liquide pour former la peau comprenant au moins une couche de l'agent de démoulage.
[0053] A titre d'exemples non limitatif, l'agent de démoulage peut être un bouche pore commercialisé sous la référence Frekote B15® ou un démoulant commercialisé sous la référence Frekote 44NC®.
[0054] Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d'une pièce creuse en matériau composite à matrice organique comprenant les étapes : - d'obtention du noyau de formage telle que définie précédemment ;
- d'assemblage du noyau de formage tel que défini précédemment et d'une préforme fibreuse formant un précurseur de la pièce creuse en matériau composite à matrice céramique ;
- de drapage de la préforme fibreuse et du noyau de formage dans un moule ;
- de fermeture du moule ;
- d'imprégnation de la préforme fibreuse par une résine d'imprégnation ;
- de polymérisation de la résine d'imprégnation dans le moule pour former la matrice organique ;
- de démoulage de la pièce creuse en matériau composite à matrice organique et du noyau de formage ; et
- d'élimination du corps soluble.
[0055] A titre d'exemples non limitatifs, la préforme fibreuse peut comprendre des fibres de verre, de carbone, d'aramide, et/ou un mélange de ces fibres.
[0056] Dans certains modes de réalisation, entre l'étape d'assemblage et l'étape de drapage, la préforme fibreuse peut être mise en forme.
[0057] La mise en forme permet d'améliorer le positionnement des fibres de la préforme fibreuse et de limiter les efforts et les déplacements de fermeture du moule notamment lors de l'étape de drapage et l'étape de fermeture du moule.
[0058] Dans certains modes de réalisation, la mise en forme peut être réalisée sur la préforme fibreuse humide et la préforme fibreuse mise en forme est séchée avant l'étape de drapage.
[0059] A titre d'exemple non limitatif, le séchage est réalisé à une température supérieure ou égale à 100°C et inférieure ou égale à 130°C, par exemple à 120°C.
[0060] On comprend que la mise en forme de la préforme fibreuse humide est rendue possible grâce à la peau comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage du noyau de formage qui protège le corps soluble de toute détérioration.
[0061] Dans certains modes de réalisation, lors de l'étape d'assemblage, le noyau peut affleurer sur une surface externe de la préforme fibreuse.
[0062] Lorsque la pièce creuse en matériau composite à matrice organique est démoulée, le noyau de formage est accessible sur la face externe où le noyau de formage affleure. Il est possible de déchirer la peau ayant la couche d'agent de démoulage enrobant le corps soluble et de dissoudre le corps soluble.
[0063] Dans, certains modes de réalisation, l'étape d'élimination du corps soluble peut comprendre une étape de perçage d'un canal d'élimination du corps soluble dans la pièce creuse en matériau composite à matrice organique pour atteindre le corps soluble.
[0064] Dans certains modes de réalisation, le noyau de formage peut comprendre un noyau de canal configuré pour former un canal d'élimination du corps soluble dans la pièce creuse en matériau composite à matrice organique.
[0065] On comprend que, une fois la partie du corps soluble formant le noyau de canal est dissoute, il se forme un canal d'élimination du corps soluble dans la pièce creuse en matériau composite à matrice organique.
[0066] Le canal d'élimination du corps soluble permet de dissoudre ou de fragmenter le corps soluble en projetant un liquide sur le corps soluble.
[0067] A titre d'exemple non limitatif, le canal peut avoir un diamètre supérieur ou égal à 5 mm et inférieur ou égal à une épaisseur maximale du corps soluble à éliminer.
[0068] Dans certains modes de réalisation, l'étape d'élimination du corps soluble peut comprendre la dissolution du corps soluble ou la fragmentation du corps soluble par un jet de liquide sous pression, par exemple de l'eau.
[0069] Dans certains modes de réalisation, l'eau peut être chauffée à une température supérieure ou égale à 40°C et inférieure ou égale à 95°C.
[0070] L'eau chauffée à une température supérieure ou égale à 40°C et inférieure ou égale à 95°C peut permettre une dissolution plus rapide du corps soluble.
[0071] Le présent exposé concerne également une pièce creuse en matériau composite à matrice organique comprenant une cavité, la cavité étant recouverte d'une peau comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage.
[0072] A titre d'exemples non limitatif, la pièce creuse en matériau composite à matrice organique peut être une aube directrice de soufflante appelé OGV conformément au sigle anglais pour « Outlet Guide Vane », une hélice ou une aube FAN. Brève description des dessins
[0073] D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées.
[0074] [Fig. 1] La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une turbomachine.
[0075] [Fig. 2] La figure 2 est une représentation schématique d'une étape d'enrobage d'un corps soluble avec une résine d'enrobage selon un mode de réalisation.
[0076] [Fig. 3] La figure 3 est une représentation schématique d'une étape d'enrobage d'un corps soluble avec une résine d'enrobage selon un deuxième mode de réalisation.
[0077] [Fig. 4] La figure 4 est une représentation schématique d'une étape d'enrobage d'un corps soluble avec une résine d'enrobage selon un troisième mode de réalisation.
[0078] [Fig. 5] La figure 5 est un ordinogramme représentant les étapes d'un procédé d'obtention d'un noyau de formage selon un mode de réalisation.
[0079] [Fig. 6] La figure 6 est un ordinogramme représentant les étapes d'un procédé de fabrication d'une pièce creuse en matériau composite à matrice organique selon un mode de réalisation.
[0080] [Fig. 7] La figure 7 est une représentation schématique d'une étape d'assemblage du noyau de formage et d'une préforme fibreuse selon un mode de réalisation.
[0081] [Fig. 8] La figure 8 est une représentation schématique d'une étape de mise en forme de la préforme fibreuse selon un mode de réalisation.
[0082] [Fig. 9] La figure 9 est une représentation schématique de la préforme fibreuse mise en forme avec le noyau soluble dans un moule selon un mode de réalisation.
[0083] [Fig. 10] La figure 10 est une représentation schématique d'une étape d'imprégnation de la préforme fibreuse selon un mode de réalisation.
[0084] [Fig. 11] La figure 11 est une vue schématique de la pièce creuse en matériau composite à matrice organique et du noyau soluble après démoulage selon un mode de réalisation. [0085] [Fig. 12] La figure 12 est une représentation schématique d'une étape d'élimination du corps soluble selon un mode de réalisation.
[0086] [Fig. 13] La figure 13 est une vue schématique de la pièce creuse en matériau composite à matrice organique selon un mode de réalisation.
[0087] [Fig. 14] La figure 14 est vue schématique de la pièce creuse en matériau composite à matrice organique et du noyau soluble après démoulage selon un mode deuxième de réalisation.
[0088] [Fig. 15] La figure 15 est vue schématique de la pièce creuse en matériau composite à matrice organique et du noyau soluble après démoulage selon un mode troisième de réalisation.
Description détaillée
[0089] La figure 1 représente en coupe selon un plan vertical passant par son axe principal A, un turboréacteur à double flux 10 qui est un exemple de turbomachine. Le turboréacteur à double flux 10 comporte, d'amont en aval selon la circulation du flux d'air F, une soufflante 12, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 16, une chambre de combustion 18, une turbine haute pression 20, et une turbine basse pression 22.
[0090] Les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation de l’air dans la turbomachine, dans le cas d'espèce, selon la circulation du flux d'air F dans le turboréacteur 10.
[0091] Le turboréacteur 10 comporte un carter de soufflante 24 prolongé vers l’arrière, c'est-à-dire vers l'aval, par un carter intermédiaire 26, comprenant une virole externe 28 ainsi qu’une virole interne 30 parallèle et disposée, selon une direction radiale R, intérieurement par rapport à la virole externe 28. La direction radiale R est perpendiculaire à l'axe principal A.
[0092] Les termes « externe » et « interne » sont définis par rapport à la direction radiale R de sorte que la partie interne d’un élément est, suivant la direction radiale, plus proche de l’axe principal A que la partie externe du même élément.
[0093] Le carter intermédiaire 26 comprend en outre des bras structuraux 32 répartis circonférentiellement et s'étendant radialement entre la virole interne 30 jusqu'à la virole externe 28. Par exemple, les bras structuraux 32 sont boulonnés sur la virole externe 28 et sur la virole interne 30. Les bras structuraux 32 permettent de rigidifier la structure du carter intermédiaire 26.
[0094] L'axe principal A est l'axe de rotation du turboréacteur 10 et de la turbine basse pression 22. Cet axe principal A est donc parallèle à la direction axiale.
[0095] La turbine basse pression 22 comprend une pluralité de roues à aubes qui forment le rotor de la turbine basse pression 22.
[0096] Dans ce qui suit, les éléments communs aux différents modes de réalisation sont identifiés par les mêmes références numériques.
[0097] La figure 2 représente un noyau de formage 50 selon un mode de réalisation. Le noyau de formage 50 comprend un corps soluble 52 enrobé d'une peau 54 comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage.
[0098] Dans ce qui suit, les éléments communs aux différents modes de réalisation sont identifiés par les mêmes références numériques.
[0099] Le procédé d'obtention 100 du noyau de formage 50 comprend une première étape de fabrication 102 du corps soluble 52.
[0100] A titre d'exemples non limitatifs, le corps soluble 52 peut être soluble dans un liquide; le corps soluble 52 peut comprendre un matériau qui se décompose au contact d'un liquide. Le liquide peut être un liquide aqueux, par exemple de l'eau, ou un solvant non aqueux.
[0101] Le procédé d'obtention 100 comprend ensuite une étape d'enrobage 104 du corps soluble 52 avec un agent de démoulage liquide 56.
[0102] Comme représenté sur la figure 2, l'étape d'enrobage 104 peut être réalisée par trempage du corps soluble 52 dans un bain comprenant l'agent de démoulage liquide 56.
[0103] Comme représenté sur la figure 3, l'étape d'enrobage 104 peut être réalisée par application de l'agent de démoulage liquide 56 au pinceau sur le corps soluble 52.
[0104] Comme représenté sur la figure 4, l'étape d'enrobage 104 peut être réalisée par application de l'agent de démoulage liquide 56 par spray sur le corps soluble 52.
[0105] De manière alternative, l'étape d'enrobage 104 peut comprendre l'application d'un premier agent de démoulage liquide 56, puis l'application d'un deuxième agent de démoulage liquide 56 distinct du premier agent de démoulage liquide. Le deuxième agent de démoulage liquide peut par exemple servir de bouche pore, et le premier agent de démoulage liquide peut servir de démoulant proprement dit. Dans ce cas, la peau 54 résultante, après polymérisation, comprend deux couches d'agent de démoulage.
[0106] De manière alternative l'étape d'enrobage 104 peut comprendre l'application d'un nombre d'agents de démoulage liquides 56 distincts strictement supérieur à deux. Dans ce cas, la peau 54 résultante, après polymérisation, comprend un nombre de couches d'agent de démoulage strictement supérieur à deux.
[0107] Le procédé d'obtention 100 comprend une étape de polymérisation 106 de l'agent de démoulage liquide 56 pour obtenir la peau 54 comprenant au moins une couche de l'agent de démoulage, comme représenté sur la figure 2.
[0108] A titre d'exemple non limitatif, lorsque la polymérisation de l'agent de démoulage liquide 56 peut comprendre l'exposition du corps soluble 52 à la température ambiante pendant 3 à 4h, ou l'exposition du corps soluble 52 à une température comprise entre 100 et 150°C pendant 15 à 30min. Le traitement thermique et sa durée peuvent toutefois varier en fonction du ou des agent(s) de démoulage liquide(s) choisi(s).
[0109] A titre d'exemple non limitatif, l'agent de démoulage liquide peut être un agent commercialisé sous la référence Frekote B15®, Frekote 700NC® ou Frekote 44NC®. De manière alternative, l'agent de démoulage liquide peut être du dibulite éther, ayant pour identifiant standardisé CAS (pour « Chemical Abstracts Service ») : 142-96-1, ou un hydrocarbure ayant pour identifiant standardisé CAS : 64742-48-9, 90622-56-3 ou 111-65-9.
[0110] Le procédé de fabrication 200 d'une pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique va être décrit sur base des figures 6 à 13.
[0111] Comme représenté sur les figures 6 et 7, le procédé de fabrication 200 comprend une première étape d'obtention 100 du noyau de formage 50 suivie d'une étape d'assemblage 202 du noyau de formage 50 et d'une préforme fibreuse 60. La préforme fibreuse 60 forme un précurseur de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique.
[0112] Comme représenté sur les figures 6 et 8, le procédé de fabrication 200 peut comprendre ensuite une étape de mise en forme 204 de la préforme fibreuse 60. L'étape de mise en forme 204 est une étape facultative. [0113] Lorsque la préforme fibreuse 60 est humide lors de l'étape de mise en forme 204, l'étape de mise en forme 204 peut inclure une étape de séchage de la préforme fibreuse 60.
[0114] Le procédé de fabrication 200 comprend ensuite une étape de drapage 206 de la préforme fibreuse 60 et du noyau de formage 50 dans un moule 70.
[0115] Comme représenté sur la figure 6, le procédé de fabrication 200 comprend ensuite une étape de fermeture 208 du moule 70. Sur la figure 9, le moule 70 est représenté fermé, c'est-à-dire une fois l'étape de fermeture 208 terminée.
[0116] Comme représenté sur la figure 6, le procédé de fabrication 200 comprend ensuite une étape d'imprégnation 210 de la préforme fibreuse 60 par une résine d'imprégnation 58. Sur la figure 10, la préforme fibreuse 60 est entièrement imprégnée par la résine d'imprégnation 58.
[0117] A titre d'exemple non limitatif, la résine d'imprégnation 58 peut être une résine thermodurcissable, par exemple une résine époxy, par exemple une résine époxy commercialisée sous la référence PR520N®.
[0118] Comme représenté sur la figure 6, le procédé de fabrication 200 comprend ensuite une étape de polymérisation 212 de la résine d'imprégnation 58 dans le moule 70 pour former la matrice organique 64 de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique.
[0119] Après l'étape de polymérisation 212 du procédé de fabrication 200 du corps creux 62 en matériau composite à matrice organique, la résine d'imprégnation 58 forme la matrice organique 64.
[0120] Comme représenté sur la figure 6, le procédé de fabrication 200 comprend ensuite une étape de démoulage 214 de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique, le noyau de formage 50 étant présent dans la pièce la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique.
[0121] La figure 11 est une vue schématique de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique et du noyau soluble 50 après l'étape de démoulage 214.
[0122] Comme représenté sur la figure 6, le procédé de fabrication 200 comprend ensuite une étape d'élimination 216 du corps soluble 52. [0123] La figure 12 est une représentation schématique de l'étape d'élimination 216 du corps soluble 52 comprenant une étape de perçage d'un canal d'élimination 68 (représenté sur la figure 13) au moyen d'un foret 72.
[0124] Le canal d'élimination 68 permet un accès, depuis l'extérieur du corps creux 62 en matériau composite à matrice organique, au corps soluble 52.
[0125] A titre d'exemple non limitatif, l'étape d'élimination 216 comprend une étape d'injection d'eau chauffée, par exemple entre 40°C et 95°C, de préférence sous pression, afin de dissoudre ou de décomposer/fragmenter le corps soluble 52 et de l'évacuer par le canal d'élimination 68.
[0126] La figure 13 est une vue schématique de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique obtenue après l'étape d'élimination du corps soluble 52. La pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique comprend une cavité 80, la cavité 80 étant recouverte de la peau 54 comprenant au moins une couche de l'agent de démoulage polymérisé.
[0127] La figure 14 est vue schématique de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique et du noyau soluble 50 après l'étape de démoulage 214 selon un mode deuxième de réalisation.
[0128] Dans le mode de réalisation de la figure 14, le noyau de formage 50 comprend un noyau de canal 74 configuré pour former le canal d'élimination 68. Le noyau de canal 74 affleure à la surface extérieure 66 de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique.
[0129] La figure 15 est une vue schématique de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique et du noyau soluble 50 après l'étape de démoulage 214 selon un troisième mode de réalisation.
[0130] Dans le mode de réalisation de la figure 15, le noyau de formage 50 affleure à la surface extérieure 66 de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique.
[0131] Dans les modes de réalisation des figures 14 et 15, l'étape d'élimination 216 du corps soluble comprend une étape où la peau 54 comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage, affleurant à la surface extérieure 66 de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique est déchirée afin d'avoir accès au corps soluble 52 depuis l'extérieur de la pièce creuse 62 en matériau composite à matrice organique. [0132] L'étape d'élimination 216 du corps soluble 52 est similaire à l'étape d'élimination 216 décrite ci-dessus.
[0133] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
[0134] Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Noyau de formage (50) comprenant un corps soluble (52) dans une solution aqueuse ou de l'eau et une peau (54) comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage enrobant le corps soluble (52).
[Revendication 2] Noyau de formage (50) selon la revendication 1, dans lequel l'agent de démoulage comprend un solvant organique.
[Revendication 3] Noyau de formage (50) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la peau (54) comprend une première couche d'un agent de démoulage et au moins une deuxième couche d'un agent de démoulage distinct de l'agent de démoulage de la première couche.
[Revendication 4] Noyau de formage (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le corps soluble (52) comprend un matériau qui se décompose au contact de la solution aqueuse ou de l'eau.
[Revendication 5] Procédé d'obtention (100) d'un noyau de formage (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comprenant les étapes de :
- fabrication (102) du corps soluble (52) ;
- enrobage (104) du corps soluble (52) avec un agent de démoulage liquide (56) ;
- polymérisation (106) de l'agent de démoulage liquide (56) pour obtenir la peau (54) comprenant au moins une couche de l'agent de démoulage enrobant le corps soluble (52).
[Revendication 6] Procédé d'obtention (100) selon la revendication 5 dans lequel l'étape d'enrobage (104) comprend l'application sur le corps soluble (52) d'un premier agent de démoulage liquide et d'au moins un deuxième agent de démoulage liquide distinct du premier agent de démoulage liquide.
[Revendication 7] Procédé de fabrication (200) d'une pièce creuse (62) en matériau composite à matrice organique comprenant les étapes :
- d'obtention (100) du noyau de formage (50) selon la revendication 5 ou 6;
- d'assemblage (202) du noyau de formage (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et d'une préforme fibreuse (60) formant un précurseur de la pièce creuse en matériau composite à matrice organique ;
- de drapage (206) de la préforme fibreuse (60) et du noyau de formage (50) dans un moule (70) ;
- de fermeture (208) du moule (70) ;
- d'imprégnation (210) de la préforme fibreuse (60) par une résine d'imprégnation (58) ;
- de polymérisation (212) de la résine d'imprégnation (58) dans le moule (70) pour former la matrice organique (64) ;
- de démoulage (214) de la pièce creuse (62) en matériau composite à matrice organique et du noyau de formage (50) ; et
- d'élimination (216) du corps soluble (52) ;
[Revendication 8] Procédé de fabrication (200) selon la revendication 7, dans lequel l'étape d'élimination (216) du corps soluble (52) comprend une étape de perçage d'un canal d'élimination (68) du corps soluble (52) dans la pièce creuse (62) en matériau composite à matrice organique pour atteindre le corps soluble (52).
[Revendication 9] Procédé de fabrication (200) selon la revendication 7, le noyau de formage (50) comprend un noyau de canal (74) configuré pour former un canal d'élimination (68) du corps soluble dans la pièce creuse (62) en matériau composite à matrice organique.
[Revendication 10] Procédé de fabrication (200) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel l'étape d'élimination (216) du corps soluble (52) comprend la dissolution du corps soluble (52) ou la fragmentation du corps soluble (52) par un jet de liquide sous pression. [Revendication 11] Pièce creuse (62) en matériau composite à matrice organique comprenant une cavité (80), la cavité (80) étant recouverte d'une peau (54) comprenant au moins une couche d'un agent de démoulage.
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