EP1526285B1

Turbo engine blade, particularly compressor blade and its fabrication method

Abstract

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EP1526285B1, drawing sheet 1
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Expired 18 October 2024, 1.9 years ago.

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19 claims: 5 independent, 14 dependent

  1. 1
    Préforme d'aube de turbomachine composite comprenant des fils ou fibres tissé(e)s en trois dimensions , ladite préforme étant formée de fils de chaîne et de fils de trame;la direction des fils de chaîne formant la direction longitudinale de la préforme, caractérisée en ce que ladite préforme comporte au moins une première partie, réalisée selon une première armure (A), formant la pale de l'aube, et une deuxième partie, réalisée selon une deuxième armure (B), formant le pied de l'aube, en ce que la première partie et la deuxième partie sont séparées par une zone de transition dans laquelle la première armure est progressivement modifiée pour aboutir à la deuxième armure, ce par quoi on obtient une diminution au moins de l'épaisseur de l'aube entre la deuxième partie et la première partie.
  2. 2
    Péforme selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première partie et ladite deuxième partie ne présentent pas le même nombre de fils de chaîne.
  3. 3
    Préforme selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits fils ou fibres appartiennent au groupe formé des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres de silice, des fibres de carbure de silicium, des fibres d'alumine, des fibres aramides et des fibres de polyamides aromatiques.
  4. 4
    Préforme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle d'embuvage des fils de chaîne est compris entre 2 et 10°.
  5. 5
    Préforme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite première partie et ladite deuxième partie présentent un rapport volumique chaîne/trame différent.
  6. 6
    Préforme selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite première partie présente un rapport volumique chaîne/trame compris entre 80/20% et 50/50% et en ce que ladite deuxième partie présente un rapport volumique chaîne/trame compris entre 30/70% et 50/50%.
  7. 7
    Préforme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le titre des fils de chaîne varie entre le bord et le reste de l'aube, les fils de chaîne du bord étant plus fins.
  8. 8
    Préforme selon la revendication 7, caractérisée en ce que le titre des fils de chaîne du bord de l'aube est de l'ordre de 900 tex et en ce que le titre des fils de chaîne du reste de l'aube est de l'ordre de 1800 tex.
  9. 9
    Préforme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première armure (A) présente un motif de base comprenant au moins trente-six fils de trame (1 à 36) disposés en quinconce en alternant des colonnes (C2, C4, C6, C8) d'au moins quatre fils de trame superposés dans une direction verticale, séparées dans une direction longitudinale par un pas (P), et des colonnes (C1, C3, C5, C7) d'au moins cinq fils de trame superposés, séparées par le même pas (P), les fils de trame (1 à 36) étant répartis en au moins huit colonnes (C1 à C8) s'étendant dans une direction verticale, les fils de trame (1 à 36) étant ainsi disposés sur au moins neuf niveaux (N1 à N9), et au moins vingt-huit fils de chaîne (51 à 78) disposés sur au moins huit plans verticaux parallèles (P1 à P8) entre eux en direction transversale, avec une alternance de plans d'un premier type (P1, P3, P5, P7), contenant au moins quatre fils de chaîne parallèles superposés, et de plans d'un deuxième type (P2, P4, P6, P8) contenant au moins trois fils de chaîne parallèles superposés, lesdits plans d'un premier type (P1, P3, P5, P7) ayant :- un premier fil de chaîne (51, 58, 65, 72) reliant un fil de trame extrême supérieur (1, 19, 10, 28) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame au fil de trame intermédiaire supérieur (20, 2, 29, 11) d'une colonne (C5, C1, C7, C3) d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame extrême supérieur (1, 19, 10, 28)) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P), - un deuxième fil de chaîne (52, 59, 66, 73) reliant un fil de trame intermédiaire supérieur (2, 20, 11, 29) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame au fil de trame médian (21, 3, 30, 12) d'une colonne (C5, C1, C7, C3) d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame intermédiaire supérieur (2, 20, 11, 29) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P), - un troisième fil de chaîne (53, 60, 67, 74) reliant un fil de trame médian (3, 21, 12, 30) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame au fil de trame intermédiaire inférieur (22, 4, 31, 13) d'une colonne (C5, C1, C7, C3) d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame médian (3, 21, 12, 30) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P), - un quatrième fil de chaîne (54, 61, 68, 75) reliant un fil de trame intermédiaire inférieur (4, 22, 13, 31) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame au fil de trame extrême inférieur (23, 5, 32, 14) d'une colonne (C5, C1, C7, C3) d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame intermédiaire inférieur (4, 22, 13, 31) d'une colonne (C1, C5, C3, C7) d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P), lesdits plans d'un deuxième type (P2, P4, P6, P8) ayant : - un premier fil de chaîne (55, 62, 69, 76) reliant un fil de trame extrême supérieur (15, 33, 6, 24) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame au fil de trame intermédiaire supérieur (34, 16, 23, 7) d'une colonne (C8, C4, C6, C2) d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame extrême supérieur (15, 33, 6, 24) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P), - un deuxième fil de chaîne (56, 63, 70, 77) reliant un fil de trame intermédiaire supérieur (16, 34, 7, 25) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame au fil de trame intermédiaire inférieur (35, 17, 24, 8) d'une colonne (C8, C4, C6, C2) d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame intermédiaire supérieur (16, 34, 7, 25) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P), - un troisième fil de chaîne (57, 64, 71, 78) reliant un fil de trame intermédiaire inférieur (17, 35, 8, 24) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame au fil de trame extrême inférieur (36, 18, 25, 9) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas (P), et revenant sur un fil de trame intermédiaire inférieur (17, 35, 8, 24) d'une colonne (C4, C8, C2, C6) d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins quatre pas (P).
  10. 10
    Préforme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième armure (B) présente un motif de base comprenant au moins quarante-cinq fils de trame (1' à 45') disposés en quinconce en alternant des colonnes (C2', C4', C6', C8', C10') d'au moins quatre fils de trame superposés dans une direction verticale, séparées dans une direction longitudinale par un pas (P'), et des colonnes (C1', C3', C5', C7', C9') d'au moins cinq fils de trame superposés, séparées par le même pas (P'), les fils de trame (1' à 45') étant répartis en au moins dix colonnes (C1' à C10') s'étendant dans une direction verticale, les fils de trame (1' à 45') étant ainsi disposés sur au moins neuf niveaux (N1' à N9'), et au moins quarante fils de chaîne (51' à 90') disposés sur au moins dix plans verticaux parallèles (P1' à P10') entre eux en direction transversale, chaque plan contenant au moins quatre fils de chaîne parallèles superposés, avec une alternance de plans d'un premier type (P1', P3', P5', P7', P9') et de plans d'un deuxième type (P2', P4', P6', P8', P10'), lesdits plans d'un premier type (P1', P3', P5', P7', P9') ayant :- un premier fil de chaîne (51', 59', 67', 75', 83') reliant un fil de trame extrême supérieur (1', 28', 10', 37', 19') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame au fil de trame extrême supérieur (24', 6', 33', 15', 42') d'une colonne (C6', C2', C8', C4', C10') d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame extrême supérieur (1', 28', 10', 37', 19') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), - un deuxième fil de chaîne (52', 60', 68', 76', 84') reliant un fil de trame intermédiaire supérieur (2', 29', 11', 38', 20') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame au fil de trame intermédiaire supérieur (25', 7', 34', 16', 43') d'une colonne (C6', C2', C8', C4', C10') d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame intermédiaire supérieur (2', 29', 11', 38', 20') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), - un troisième fil de chaîne (53', 61', 69', 77', 85') reliant un fil de trame médian (3', 30', 12', 39', 21') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame au fil de trame intermédiaire inférieur (26', 8', 35', 17', 44') d'une colonne (C6', C2', C8', C4', C10') d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame médian (3', 30', 12', 39', 21') d'une colonne (C1', C1, C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), - un quatrième fil de chaîne (54', 62', 70', 78', 86') reliant un fil de trame intermédiaire inférieur (4', 31', 13', 40', 22') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame au fil de trame extrême inférieur (27', 9', 36', 18', 45') d'une colonne (C6', C2', C8', C4', C10') d'au moins quatre fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame intermédiaire inférieur(4', 31', 13', 40', 22') d'une colonne (C1', C7', C3', C9', C5') d'au moins cinq fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), lesdits plans d'un deuxième type (P2', P4', P6', P8', P10') ayant : - un premier fil de chaîne (55', 63', 71', 79', 87') reliant un fil de trame extrême supérieur (15', 42', 24', 6', 33') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame au fil de trame intermédiaire supérieur (38', 20', 2', 29', 11') d'une colonne (C9', C5', C1', C7, C3') d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame extrême supérieur (15', 42', 24', 6', 33') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), - un deuxième fil de chaîne (56', 64', 72', 80', 88') reliant un fil de trame intermédiaire supérieur (16', 43', 25', 7', 34') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame au fil de trame médian (39', 21', 3', 30', 12') d'une colonne (C9', C5', C5', C7, C3') d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame intermédiaire supérieur (16', 43', 25', 7', 34') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), - un troisième fil de chaîne (57', 65', 73', 81', 89') reliant un fil de trame intermédiaire inférieur (17', 44', 26', 8', 35') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame au fil de trame intermédiaire inférieur (40', 22', 4', 31', 13') d'une colonne (C9', C5', C1', C7, C3') d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame intermédiaire inférieur (17', 44', 26', 8', 35') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), - un quatrième fil de chaîne (58', 66', 74', 82', 90') reliant un fil de trame extrême inférieur (18', 45', 27', 9', 36') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame au fil de trame extrême inférieur (41', 23', 5', 32', 14') d'une colonne (C9', C5', C5', C7, C3') d'au moins cinq fils de trame espacée de la colonne précédente par au moins deux pas et demi (P'), et revenant sur un fil de trame extrême inférieur (18', 45', 27', 9', 36') d'une colonne (C4', C10', C6', C2', C8') d'au moins quatre fils de trame, espacée de la première colonne par au moins cinq pas (P'), les groupes parallèles de quatre fils de chaîne (51', 52', 53', 54' ;55', 56', 57' ,58' ;59' ,60', 61' ,62' ;63', 64', 65', 66' ;67' , 68', 69', 70' ;71', 72', 73' ,74' ;75', 76', 77', 78' ;79', 80', 81', 82' ;83', 84', 85', 86' ;87', 88', 89', 90') étant décalées longitudinalement du pas (P') d'un plan au plan voisin.
  11. 11
    Préforme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième partie de l'aube présente une zone de coeur avec des fils de trame plus gros ayant un titre différent de celui des fils de trame qui entourent ladite zone de coeur.
  12. 12
    Préforme selon la revendication 11, caractérisée en ce que le titre des fils de trame de la zone de coeur de la deuxième partie de l'aube est de l'ordre de 3600 tex et en ce que le titre des fils de trame entourant ladite zone de coeur est de l'ordre de 1800 tex.
  13. 13
    Préforme selon l'une quelconque des revendications selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisée en ce qu' elle constitue une aube de soufflante pour turbo-réacteur.
  14. 14
    Aube de turbomachine composite comportant une préforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
  15. 15
    Aube de turbomachine selon la revendication 14, caractérisée en ce qu' elle comporte en outre un liant maintenant la disposition relative entre les fils de la préforme.
  16. 16
    Aube selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit liant appartient au groupe formé des résines organiques, des produits réfractaires et des métaux.
  17. 17
    Soufflante de turbomachine comportant des aubes composites selon l'une quelconque des revendications 14 à 16.
  18. 18
    Turbomachine comportant des aubes composites selon l'une quelconque des revendications 14 à 16.
  19. 19
    Procédé de fabrication d'une aube de turbomachine, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes suivantes :- on tisse des fils de chaîne et des fils de trame afin de former une préforme en fils ou fibres tissés en trois dimensions, formée de fils de chaîne et de fils de trame, la direction des fils de chaîne formant la direction longitudinale de la préforme, ladite préforme comportant au moins une première partie réalisée selon une première armure (A) et une deuxième partie réalisée selon une deuxième armure (B), ladite première partie et ladite deuxième partie étant séparées par une zone de transition dans laquelle la première armure est progressivement modifiée pour aboutir à la deuxième armure, ce par quoi on obtient une diminution au moins de l'épaisseur de l'aube entre la deuxième partie et la première partie , - on découpe ladite préforme selon la forme et les dimensions des parties constitutives de l'aube ;- on fournit un moule dans lequel on place ladite préforme ;- on injecte dans ledit moule un liant comprenant une résine thermodurcissable afin d'imprégner toute la préforme ;- on chauffe ledit moule ;et - on sort du moule une pièce moulée.
Independent claims19