FR3051386A1 - Element de moule pour moulage rtm - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un élément (38) longitudinal pour un moule (10) d'injection destiné d'une part à recevoir une préforme (12) tissée de direction principale déterminée (X) comportant au moins un bord (18) s'étendant sensiblement suivant ladite direction principale, et d'autre part à permettre l'imprégnation de ladite préforme (12) par une résine injectée dans ledit moule, caractérisé en ce que ledit élément (38) est amovible, adapté à la préforme et conformé en profilé, et destiné à être agencé dans ledit moule (10) le long d'au moins ledit segment (19) dudit bord (18) de la préforme (12) pour éviter le pincement de fibres libres (21) s'étendant à partir dudit bord (18) de la préforme entre lesdites deux parties (22, 24) dudit moule (10). L'invention concerne un moule (10) comportant un tel élément (38) et un procédé de fabrication utilisant ce moule (10.)

Description

Elément de moule pour moulage RTM L'invention se rapporte à la fabrication de pièces en matériaux composites, plus particulièrement de pièces obtenues par imprégnation de résine de préformes tissées au cours d'un procédé RTM.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Le procédé de moulage RTM, acronyme de l'expression anglo-saxonne Resin Transfer Molding est un procédé de fabrication bien connu de l'état de la technique consistant à placer une préforme de tissu sec dans une cavité étanche d'un moule conformée en empreinte, et à remplir cette cavité avec une résine d'imprégnation, généralement une résine époxy.
La préforme est généralement réalisée par tissage en trois dimensions de fibres composites telles que des fibres carbone/époxy.
Au cours de la fabrication de la préforme, on réalise un tissage brut qui est ensuite découpé à la forme de la préforme à obtenir. Cette opération de découpe a pour conséquence de générer sur les bords de la préforme des fibres libres et/ ou déméchées qui s'étendent de manière aléatoire à partir des bords de la préforme. Le moule d'injection comporte généralement une partie inférieure comportant la cavité qui définit une partie de l'empreinte, et une partie supérieure qui peut être rapportée sur la partie inférieure pour fermer le moule, et qui définit l'autre partie de l'empreinte. Lors de la fermeture du moule, ses parties inférieure et supérieure sont jointives selon une zone de joint.
Une fois que la préforme, qui a été préalablement partiellement compactée à l’issue de la découpe, est placée dans la cavité de la partie inférieure du moule d'injection, la partie supérieure du moule est refermée sur ladite partie inférieure et termine le compactage de la préforme à cette occasion. La préforme est ensuite imprégnée de résine au cours d’une opération d’injection.
En se propageant dans l'empreinte, la résine se propage dans la préforme et épouse les formes de l'empreinte. Puis, la résine polymérise et produit une pièce définitive et rigide de forme correspondant à celle de l'empreinte. On ouvre alors le moule et on procède à l'extraction de la pièce définitive.
Conventionnellement, le moule d'injection est conçu pour tenir compte du phénomène de déméchage des fibres de la préforme. En effet, les fibres libres et /ou déméchées qui font saillie à partir du bord de la préforme peuvent, si des précautions particulières ne sont pas prises, s'insérer dans le plan de joint avant la fermeture du moule. Une zone de plan de joint dans laquelle des fibres seraient emprisonnées créerait un jeu non voulu entre les deux parties inférieure et supérieure du moule et permettrait une fuite de résine au travers du plan de joint, ce qui aurait pour conséquence de produire une pièce défectueuse.
Il est donc connu de proposer dans le voisinage du plan de joint un logement permettant de recevoir les fibres libres et/ou déméchées s’étendant à partir du bord de la préforme. Ce logement est généralement réalisé en pratiquant des chanfreins en regard l’un de l’autre sur les bords des parties inférieure et supérieure du moule. Ces chanfreins sont appelés « chanfreins anti-pincement >>.
Cette conception présente néanmoins l'inconvénient de fournir à la résine, de par la présence de ce logement, un chemin préférentiel par lequel elle peut s'insinuer lors de son injection dans le moule.
En effet, la résine étant un fluide, elle tend à contourner la préforme et à se loger préférentiellement dans chaque recoin de la cavité. De ce fait, lors de l'injection, la résine tend à contourner la préforme et à remplir le moule de manière irrégulière selon une imprégnation dite « en poche >> qui est susceptible de laisser subsister dans la résine des poches dont la résine est absente et qui, une fois que la résine a polymérisé, produisent des zones de porosités qui peuvent être nuisibles à la santé mécanique de la pièce.
Il est donc impératif d’éviter que des fibres libres ne puissent être emprisonnées entre les deux parties du moule, tout en évitant que la résine ne se disperse dans le moule en contournant la préforme. Il est donc souhaitable au contraire de favoriser une progression de la résine dans le moule sous la forme d'un front de propagation avançant de manière régulière lors de l'injection de la résine, de manière à permettre un remplissage uniforme du moule au fur et à mesure de la progression de la résine, de manière à proposer une pièce finale exempte de porosités.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un élément pour un moule d'injection permettant de remédier à ces inconvénients.
Plus particulièrement, l'invention a pour but de proposer un élément pour un moule d'injection permettant d’utiliser un moule dépourvu de chanfreins anti-pincement afin d’éviter que la résine ne contourne la préforme, tout en évitant que les fibres libres ou déméchées ne pénètrent dans le plan de joint. A cet effet l’élément selon l’invention est configuré pour contenir les fibres. Un tel élément permet également de favoriser une progression de la résine sous la forme d'un front de propagation régulier en évitant qu’elle ne forme des poches dont la résine est absente.
Dans ce but, l'invention propose un élément longitudinal adapté pour un moule d’injection en au moins deux parties, mobile entre une position ouverte dans laquelle lesdites au moins deux parties sont disjointes pour permettre l’introduction d’une préforme dans au moins une desdites parties, et une position fermée dans laquelle lesdites au moins deux parties sont réunies selon un plan de joint pour permettre l’imprégnation de ladite préforme par une résine injectée dans ledit moule, puis la polymérisation de la résine imprégnant ladite préforme, ladite préforme s’étendant suivant une direction principale déterminée, comportant au moins un bord s’étendant sensiblement suivant ladite direction principale, et ledit bord comportant au moins un segment à partir duquel font saillie des fibres libres susceptibles de s’étendre dans le plan de joint desdites deux parties dudit moule lorsqu’il occupe sa position fermée, caractérisé en ce que ledit élément est amovible, adapté à la préforme et conformé en profilé, et destiné à être agencé dans ledit moule le long d’au moins ledit segment dudit bord de la préforme pour éviter le pincement des fibres libres dudit segment dudit bord de la préforme entre lesdites deux parties dudit moule.
Selon d’autres caractéristiques de l’élément : - le profilé présente une section en forme de L et comporte une paroi qui est configurée pour être placée au contact d’une paroi (41) d’une des parties du moule avant sa fermeture et une paroi qui est configurée pour entre agencée au contact d’une paroi en regard de l’autre partie du moule lors de sa fermeture., - les parois sont configurées pour s’étendre de part et d’autre du bord de la préforme selon une distance minimale apte à contenir les fibres libres dudit segment du bord de la préforme faisant saillie à partir dudit segment, - l'élément est configuré pour coopérer avec une préforme comportant au moins une première partie comportant ledit bord, destinée à être enlevée par usinage après polymérisation de ladite préforme, et au moins une deuxième partie destinée à former une pièce définitive, et en ce que les parois sont configurées pour s’étendre seulement en regard de ladite première partie, - le bord de la préforme présente un profil déterminé, et un profil dudit profilé suit le profil du bord de la préforme suivant toute la longueur dudit profilé. L’invention concerne aussi un moule d’injection comportant au moins un élément amovible du type décrit précédemment.
Selon une autre caractéristique du moule, celui-ci comporte une partie inférieure comportant une empreinte configurée pour recevoir la préforme et comportant au moins une première portée de fermeture du moule, une partie supérieure configurée pour fermer la partie inférieure et comportant au moins une deuxième portée de fermeture du moule apte à coopérer avec la première portée, lesdites première et deuxième portées étant configurées pour être agencées au contact l'une de l'autre suivant la totalité de leurs surfaces selon ledit au moins un plan de joint dans la position de fermeture du moule, et en ce que ledit au moins un élément amovible est configuré pour être disposé au contact d’une paroi de l’empreinte et au niveau dudit plan de joint assurant la jonction des parties inférieure et supérieure du moule. L’invention concerne enfin un procédé de fabrication d’une pièce de turbomachine en matériau composite par imprégnation avec une résine d’une préforme tissée dans un moule.
Selon l’invention, ce procédé comporte successivement': - une étape au cours de laquelle on réalise un tissage en trois dimensions de fibres; - une étape au cours de laquelle on découpe le tissage pour obtenir une préforme correspondant à la pièce à obtenir, ladite préforme comportant au moins un bord dont au moins un segment comporte des fibres libres ; - une étape au cours de laquelle on dépose la préforme dans l’empreinte de la partie inférieure du moule ; - une étape au cours de laquelle on dépose au moins un élément amovible au contact d’une paroi de l’empreinte, le long d’au moins ledit segment du bord de la préforme, et au niveau du plan de joint du moule assurant la jonction de ses parties inférieure et supérieure ; - une étape au cours de laquelle on referme la partie supérieure du moule sur la partie inférieure ; - une étape au cours de laquelle on injecte de la résine dans le moule ; - une étape de polymérisation de la résine ; - une étape au cours de laquelle on extrait la préforme et l’au moins un élément emprisonnés dans la résine polymérisée ; - une étape au cours de laquelle on usine une première partie de la préforme contenant l’au moins un élément amovible emprisonné dans la résine polymérisée pour éliminer l’élément amovible et la résine éventuellement en excès afin de ne conserver qu’une deuxième partie de la préforme correspondant à la pièce définitive.
Selon une autre caractéristique du procédé, préalablement à l’étape de dépose de l’élément amovible, on choisit ledit élément amovible dans un stock d’éléments amovibles de manière que : - un profil du profilé dudit élément amovible suit le profil du bord de la préforme suivant toute la longueur dudit profilé, - les parois du profilé de l’élément amovible sont aptes à s’étendre de part et d’autre du bord de la préforme selon une distance minimale apte à contenir les fibres libres dudit segment de la préforme s’étendant à partir dudit segment, - les parois du profilé de l’élément amovible sont aptes à s’étendre seulement au droit de ladite première partie de la préforme.
FIGURES DE L’INVENTION L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d’un moule et d’une préforme selon l’état de la technique représentés au cours d’une étape de fermeture du moule préalablement à l’injection de résine dans ledit moule, - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d’un moule et d’une préforme selon l’invention représentés au cours d’une étape de dépose de la préforme préalablement à la fermeture du moule, - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d’un moule et d’une préforme selon l’invention représentés au cours d’une étape de fermeture du moule préalablement à l’injection de résine dans ledit moule, - la figure 4 est une vue en perspective d’une préforme mise en oeuvre dans l’invention, - la figure 5 est une vue en perspective d’un élément amovible selon l’invention, - la figure 6 est un diagramme bloc représentant les étapes d'un procédé de fabrication d'une pièce de turbomachine selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE.
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
On a représenté à la figure 1 un moule d'injection 10 et une préforme 12 de direction X principale destinés à permettre la réalisation d'une pièce en matériau composite dans un procédé de moulage RTM (Resin Transfer Molding) selon un état connu de la technique.
Dans un tel procédé on utilise une préforme de tissu sec du type de celle qui a été représentée à la figure 4. Sur cette figure, on a représenté une préforme 12 destinée à permettre la réalisation d'une aube de turbomachine. Pour cette raison, la préforme 12 comporte une partie 14 destinée à former un pied de l'aube définitive, et une partie 16, jointive à la partie 14, qui est destinée à former une pale de l'aube définitive.
La préforme 12 est réalisée par tissage en trois dimensions de fibres composites, tels que par exemple des fibres carbone époxy. On réalise un tissage de ces fibres que l'on découpe, par exemple par découpe manuelle ou par découpe à jet d'eau, de manière à obtenir une préforme qui présente sensiblement les dimensions de l'aube définitive à obtenir. À l'issue de cette opération de découpe, la préforme 12 comporte au moins un bord 18 dont au moins un segment 19 comporte des fibres 21 libres, par exemple des fibres déméchées qui s'étendent à partir de ce bord dans des directions et selon des longueurs aléatoires. Les fibres libres ont été représentées uniquement sur la figure 4, à titre schématique et de manière non limitative de l'invention.
La préforme 12 fait alors par exemple l'objet d'une première compression.
Comme l'illustre la figure 1, dans un procédé conventionnel de moulage RTM, dans une position ouverte du moule 10, on dépose la préforme 12 dans une cavité 20 formée dans une partie inférieure 22 du moule 10. La cavité 20 détermine une partie inférieure 23 d'une empreinte correspondant à la pièce finale à obtenir, c'est-à-dire dans le cas présent une aube de turbomachine.
Sur la figure 1, et sur les figures suivantes 2 et 3 de la présente description, on a représenté la préforme 12 avec un jeu délibérément apparent par rapport à l'empreinte 23 du moule 10, par souci de visibilité et de lisibilité de ces figures et afin de clairement distinguer la préforme 12 du moule 10. Toutefois, il sera compris qu’en réalité ce jeu est fictif, la préforme épousant l'empreinte 23.
Puis on referme une partie supérieure 24 du moule 10 sur la partie 22, et ce faisant une face principale 26 de la partie supérieure 24 effectue une deuxième compression de la préforme 12. Le moule 10 occupant alors une position fermée, on effectue une mise au vide de l'empreinte 23.
On injecte alors une résine, par exemple une résine époxy, dans la cavité 20, de manière qu'elle imprègne les fibres de la préforme 12 et les recouvre, puis on laisse polymériser cette résine de manière à obtenir une pièce de grande rigidité. On ouvre alors le moule 10 en ôtant la partie supérieure 24 afin de démouler la pièce finale.
Comme on le voit sur la figure 1, le bord 18 de la préforme 12 se trouve à proximité des bords latéraux 28 de la cavité 20 et plus particulièrement son segment 19 comportant les fibres libres et/ou déméchées se situe à proximité d'au moins un plan de joint 30 réunissant les partie inférieure 22 et supérieure 24 du moule 10.
Ce plan de joint 30 est particulièrement susceptible de recevoir des fibres libres s'étendant à partir du segment 19 du bord 18 de la préforme 12 et pour cette raison le moule 10 selon l'état de la technique comporte un logement 32 contenant le plan de joint 30, formé entre la partie inférieure 22 et la partie supérieure 24, qui est susceptible d'accueillir les fibres libres et/ou déméchées du segment 19 afin d'éviter qu'elles ne s'interposent au niveau du plan de plan de joint 30 entre les parties inférieure 22 et supérieure 24 et ne risquent de perturber la fermeture du moule 10. En effet, si des fibres libres venaient à s'interposer entre les parties inférieure 22 et supérieure 24 du moule 10, elles pourraient conduire à une mauvaise fermeture du moule, entraînant ainsi des fuites de résine et l'apparition de défauts sur la pièce définitive.
Le logement 32 est par exemple délimité par des chanfreins 34, 36, dits chanfreins anti-pincement, qui sont formés en regard l'un de l'autre dans les parties inférieure 22 et supérieure 24 du moule 10.
Sur la figure 1, on a représenté un moule 10 comportant deux logements 32 opposés transversalement, mais il sera compris que la présence des logements 32 dans le moule 10 est directement fonction de la configuration du moule 10 et de la préforme 12 qui est associée au moule 10. Plus particulièrement la présence de logements est fonction de la configuration des bords 18 de la préforme 12, les logements 32 étant prévus en regard de chaque segment 19 susceptible de comporter des fibres libres, et n’étant en revanche pas nécessaires lorsque les bords 18 de la préforme 12 ne comportent pas de fibres libres.
Dans cette configuration on comprend que les logements 32 forment des chemins préférentiels par lesquels la résine, lorsqu'elle est injectée dans le moule 10 à l'état liquide, chemine en contournant la préforme 12, puisqu'elle ne rencontre pas de résistance dans ces logements 32.
Ce contournement est préjudiciable à l'obtention d'une pièce définitive de porosité satisfaisante, car il provoque une progression de la résine dans le moule 10 sous forme de poches dont la résine est absente, qui peuvent laisser subsister après démoulage des cavités en forme de bulles, généralement de petite taille, à la surface de la préforme 12, ce qui conduit au final à l'obtention d'une pièce définitive de porosité élevée présentant des caractéristiques mécaniques inférieures à celles qui sont requises.
Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un élément 38 pour un moule d'injection 10 permettant d'éviter le pincement des fibres libres tout en évitant d'utiliser des chanfreins anti-pincement 32, 34, afin d'éviter que la résine ne contourne la préforme 12. Cet élément 38 permet ainsi de favoriser la progression de la résine dans le moule 10 selon un front de propagation uniforme. Un tel front de propagation permet de remplir le moule 10 sans former de poches dont la résine serait absente au fur et à mesure que la résine progresse à l'intérieur de celui-ci, ce qui permet de limiter l'apparition de cavités en forme de bulles dans la résine une fois qu'elle est solidifiée, et par conséquent d'obtenir une pièce finale de qualité satisfaisante.
Un tel élément 38 a été représenté en utilisation aux figures 2 et 3.
Comme on peut voir à la figure 2, de la même manière que précédemment, le moule d'injection 10 selon l’invention est destiné à recevoir une préforme 12 de direction X principale et à cet effet, il comporte une cavité 20 formée dans une partie inférieure 22 du moule 10. La cavité 20 détermine comme précédemment une partie inférieure 23 d'une empreinte correspondant à la pièce finale obtenir. Comme l'illustre la figure 3, le moule 10 comporte une partie supérieure 24, dont une face principale 26 est prévue pour être refermée sur la partie inférieure 22.
Le moule 10 qui a été représenté aux figures 2 et 3 comporte des plans de joint 30 dont l'orientation diffère de celui de la figure 1, mais cette configuration n'est aucunement limitative de l'invention.
Sur les figures 2 et 3, on a représenté une préforme 12 dont des segments 19 sont susceptibles de présenter des fibres libres et/ou déméchées, mais il sera compris que cette configuration n'est pas limitative de l'invention et que la préforme 12 peut comporter un nombre inférieur ou supérieur de segments 19 de ce type. L'élément 38 selon l'invention est amovible, adapté à la préforme 12 et il est conformé en un profilé qui est destiné à être agencé dans le moule 10 le long d'au moins chaque segment 19 du bord 18 de la préforme 12 pour éviter le pincement des fibres libres et/ou déméchées du segment 19. Le moule 10 ne comporte pas de logement et/ou de chanfreins antipincement, et de ce fait, la résine, lors de son écoulement, n'est pas encline à contourner la préforme 12 et peut se répandre uniformément dans l'empreinte 23.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention qui a été représenté sur les figures 2, 3, et 5, l'élément 38 présente une section S en forme de L et il comporte deux parois 40, 42 dont une, en l'occurrence la paroi 42 , est configurée pour être placée au contact d'une paroi 41 de la partie inférieure 22 du moule avant sa fermeture, comme l'illustre la figure 2.
La section S, transversale par rapport à la direction principale X, délimite une concavité 44 configurée pour être tournée vers le bord 18 de la préforme. Accessoirement, cette cavité 44 délimite un chemin d'écoulement entre la section S et le bord 18 de la préforme 12.
Comme l'illustre la figure 2, la préforme 12 comporte au moins une première partie 12a comportant le bord 18, qui est destinée à être enlevée par usinage après imprégnation et polymérisation de ladite préforme 12, et au moins une deuxième partie 12b, représentée en traits pointillés sur les figures 2 et 3, qui est destinée à former une pièce définitive.
Une autre caractéristique de l'invention est que chaque paroi 40, 42 est configurée pour s'étendre de part et d'autre du bord 18 de la préforme selon une distance minimale 40d, 42d apte à contenir des fibres libres des segments 19 de la préforme 12 s'étendant à partir du bord 18. Ainsi il sera compris que les distances minimales 40d, 42d sont fonction de la taille maximum que les fibres qui s’étendent à partir du segment 19 du bord 18 sont susceptibles de présenter, la taille de ces fibres dépendant directement du procédé de découpe utilisé pour obtenir la préforme 12 à partir du tissu de fibres.
Par ailleurs, l'élément 38 est configuré pour coopérer avec la préforme 12 de manière que l'élément 38 ne s'étende pas en regard de la partie 12b de la préforme. Ainsi, la distance 40d est configurée pour s’étendre seulement en regard de ladite première partie 12a, c’est-à-dire ne pas excéder la longueur de la partie 12a destinée à être enlevée par usinage après imprégnation de la préforme 12. Ainsi, l’élément 38 peut être enlevé avec la première partie 12a en ne laissant subsister aucune de ses parties en regard de la deuxième partie 12b formant la pièce définitive.
Par ailleurs, l'élément amovible 38 est avantageusement configuré pour suivre sensiblement un profil du bord 18 de la préforme 12. En effet, l'élément amovible 38 s'étend sensiblement suivant la direction longitudinale X, mais, il est de préférence configuré pour qu'un profil Pas de ses parois 40, 42 suive un profil Pis du bord 18 de la préforme 12. Dans la configuration simple qui a été représentée aux figures 2 et 3, le profil Pas est sensiblement rectiligne et parallèle à la direction principale X.
Toutefois, dans le cas d'une préforme 12 dont le bord 18 présente un profil Pis plus complexe, comme cela a été représenté en pointillés à la figure 5, le profil Pas de l'élément 38 s’étend globalement suivant la direction X mais suit précisément le profil Pis.
Il sera compris que l’élément amovible 38 ne s’étend de préférence pas suivant toute la longueur du bord 18 de la préforme 12, mais de préférence uniquement suivant le segment 19 comportant des fibres libres 21.
Dans cette configuration, l’invention propose avantageusement un moule 10 comportant un élément amovible 38 du type décrit précédemment. L’élément amovible 38 est configuré, comme l’illustrent les figures 2 et 3, pour être agencé sensiblement au bord de l'empreinte 23. Par ailleurs, comme l'illustre la figure 3, l’élément amovible 38 est configuré pour être disposé au niveau des plans de joint 30 assurant la jonction des parties inférieure 22 et supérieure 24 du moule 10. Plus particulièrement, la partie inférieure 22 comporte des premières portées 22a et la partie supérieure configurée comporte des deuxièmes portées 24a aptes à coopérer chacune avec une première portée 22a correspondante de la partie inférieure 22. Les première et deuxième portées 22a, 24a sont configurées pour être agencées au contact l'une de l'autre suivant la totalité de leurs surfaces selon les plans de joint 30 dans la position de fermeture du moule 30. L’élément amovible 38 est configuré pour être disposé au contact des parois 41 de l’empreinte 23 et au niveau des plans de joint 30 assurant la jonction des parties inférieure 22 et supérieure 24 du moule 10.
Un moule 10 comportant un tel élément amovible 38 ne nécessite plus de disposer d'une cavité destinée à recevoir les fibres libres et/ou déméchées de la préforme 12, puisque l’élément 38 assure le confinement de ces fibres dans sa concavité 44. Les fibres libres ne risquent par conséquent plus de s'introduire entre les portées 22a, 24a des partie inférieure 22 et partie supérieure 24 du moule 10 lors de sa fermeture. L'utilisation d'un tel élément amovible permet de concevoir un moule 10 simplifié.
Dans cette configuration, une pièce de turbomachine en matériau composite peut être obtenue selon un procédé qui a été représenté à la figure 6, mettant en œuvre un moule 10 du type précédemment décrit. Les épreuves successives de ce procédé sont décrites ci-après.
Au cours d'une étape ET1, on réalise un tissage en trois dimensions de fibres. Puis, au cours d'une étape ET2, on découpe le tissage pour obtenir une préforme 12 du type de celle qui a été représentée à la figure 4, correspondant sensiblement à la pièce finale à obtenir. A l’issue de cette étape ET2, la préforme 12 comportant au moins un bord 18 dont au moins un segment 19 comporte des fibres libres et/ou déméchées.
On dépose ensuite la préforme 12 dans la cavité 20 de la partie inférieure 22 du moule 10 au cours d'une étape ETS
Puis, au oours d'une étape ETS, on dépose un ou plusieurs éléments amovibles 38 le long des segments 19 des bords 18 correspondants de la préforme 12, au bord de l'empreinte 23, comme représenté à la figure 2, et au niveau du plan de joint 30 représenté à la figure 3, c’est-à-dire avec leurs parois 42 placées au contact des parois 41 de la partie inférieure 22 du moule 10. Les fibres issues du segment 19 du bord 18 de la préforme 12 sont alors contenues dans la concavité 44 du ou des éléments amovibles 38.
Puis, au cours d'une étape ET6, on referme la partie supérieure 24 du moule 10 sur la partie inférieure 22. Les parois 40, 42 de chaque élément 38 se retrouvent placées respectivement au contact de la paroi 41 de la partie inférieure 22 du moule 10 et de la paroi en regard de la partie supérieure 24 du moule 10.
On peut alors, au cours d'une étape ET7, injecter la résine dans la cavité 20. La résine polymérise ensuite au cours d'une septième étape ETS, jusqu'à obtenir un bloc comportant la préforme 12 et les éléments amovibles 38 emprisonnés dans la résine polymérisée. Au cours d’une étape ET9, on extrait la préforme 12 et le ou les éléments 38 emprisonné(s) dans la résine polymérisée, puis au cours d’une étape ET10 on usine la préforme 12 de manière que le ou les éléments amovibles 38 emprisonné(s) dans une première partie 12a soient éliminés avec cette première partie 12a pour obtenir la pièce définitive correspondant à la deuxième partie 12b.
Il va de soi que les éléments 38 ne sont, de préférence, pas fabriqués sur mesure avant chaque opération de moulage mais font partie d’un stock mis à disposition de l’opérateur en charge du moulage. Ainsi, préalablement à l’étape ETS de dépose de l’élément amovible 38, on choisit au cours d’une étape ET4 ledit élément amovible 38 dans un stock d’éléments amovibles 38 mis à disposition de l’opérateur en charge du moulage. Au cours de cette opération, on choisit l’élément 38 de manière qu’un profil Pas du profilé dudit élément amovible 38 suive le profil Pis du bord 18 de la préforme 12 suivant son segment 19 et suivant toute la longueur du profilé.
Au cours de cette étape ET4, on choisit aussi l’élément 38 de manière que les parois 40, 42 du profilé de l’élément amovible 38 s’étendent de part et d’autre du bord 18 de la préforme 12 selon une distance minimale 40d ,42d apte à contenir les fibres libres et/ou déméchées du segment 19, et de manière que ces parois 40, 42 du profilé de l’élément amovible 38 ne s’étendent seulement qu’au droit de ladite première partie 12a de la préforme 12.
Le choix des éléments amovibles 38 adaptables peut avantageusement être limité en utilisant des éléments amovibles réalisés en un matériau souple tel que du silicone, qui est apte à présenter un profil Pss flexible apte s’adapter à plusieurs profils Pis de préforme différents. L'invention permet donc d'améliorer sensiblement le procédé de moulage RTM de pièces en matériaux composites de turbomachine et de diminuer le taux de rebut de telles pièces.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Elément (38) longitudinal adapté pour un moule (10) d’injection en au moins deux parties (22, 24), mobile entre une position ouverte dans laquelle lesdites au moins deux parties (22, 24) sont disjointes pour permettre l’introduction d’une préforme (12) dans au moins une desdites parties, et une position fermée dans laquelle lesdites au moins deux parties (22, 24) sont réunies selon au moins un plan de joint (30) pour permettre l’imprégnation de ladite préforme (12) par une résine injectée dans ledit moule (10), puis la polymérisation de la résine imprégnant ladite préforme (12), ladite préforme s’étendant suivant une direction principale déterminée (X), comportant au moins un bord (18) s’étendant sensiblement suivant ladite direction principale (X), et ledit bord (18) comportant au moins un segment (19) à partir duquel font saillie des fibres (21) libres susceptibles de s’étendre dans le plan de joint desdites deux parties (22, 24) dudit moule (10) lorsqu’il occupe sa position fermée, caractérisé en ce que ledit élément (38) est amovible, adapté à la préforme et conformé en profilé, et destiné à être agencé dans ledit moule (10) le long d’au moins ledit segment (19) dudit bord (18) de la préforme (12) pour éviter le pincement des fibres libres (21) dudit segment (19) dudit bord (18) de la préforrne entre lesdites deux parties (22, 24) dudit moule (10).
  2. 2. Elément (38) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le profilé présente une section (S) en forme de L et comporte une paroi (42) qui est configurée pour être placée au contact d’une paroi (41) d’une des parties (22) du moule (10) avant sa fermeture et une paroi (40) qui est configurée pour être agencée au contact d’une paroi en regard de l’autre partie (24) du moule (10) lors de sa fermeture.
  3. 3. Elément (38) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les parois (40, 42) sont configurées pour s’étendre de part et d’autre du bord (18) de la préforme selon une distance minimale (40d ,42d) apte à contenir les fibres libres (21) dudit segment (19) du bord (18) de la préforme (12) faisant saillie à partir dudit segment (19).
  4. 4. Elément (38) selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu’il est configuré pour coopérer avec une préforme (12) comportant au moins une première partie (12a) comportant ledit bord (18), destinée à être enlevée par usinage après polymérisation de ladite préforme (12), et au moins une deuxième partie (12b) destinée à-former une pièce définitive, et en ce que les parois (40, 42) sont configurées pour s’étendre seulement en regard de ladite première partie (12a).
  5. 5. Elément (38) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord (18) de la préforme (12).présente un profil (Pis) déterminé, et en ce qu’un profil (Pas) du profilé suit le profil (Pis) du bord (18) de la préforme (12) suivant toute la longueur dudit profilé.
  6. 6. Moule (10) d’injection destiné à recevoir une préforme (12) tissée, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un élément amovible (38) selon l’une des revendications 1 à 5.
  7. 7. Moule (10) d’injection selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte une partie inférieure (22) comportant une empreinte (23) configurée pour recevoir la préforme (12) et comportant au moins une première portée (22a) de fermeture du moule, une partie supérieure (24) configurée pour fermer la partie inférieure (22) et comportant au moins une deuxième portée (24a) de fermeture du moule apte à coopérer avec la première portée (22a), lesdites première et deuxième portées (22a, 24a) étant configurées pour être agencées au contact l’une de l'autre suivant la totalité de leurs surfaces selon ledit au moins un plan de joint (30) dans la position de fermeture du moule (10), et en ce que ledit au moins un élément amovible (38) est configuré pour être disposé au contact d’une paroi (41) de l’empreinte (23) et au niveau dudit plan de joint (30) assurant la jonction des parties inférieure (22) et supérieure (24) du moule (10).
  8. 8. Procédé de fabrication d’une pièce de turbomachine en matériau composite par imprégnation avec une résine d’une préforme (12) tissée dans un moule (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte successivement : - une étape (ET1) au cours de laquelle on réalise un tissage en trois dimensions de fibres; - une étape (ET2) au cours de laquelle on découpe le tissage pour obtenir une préforme (12) correspondant sensiblement à la pièce à obtenir, ladite préforme (12) comportant au moins un bord (18) dont au moins un segment (19) comporte des fibres (21) libres ; - une étape (ETS) au cours de laquelle on dépose la préforme (12) dans l’empreinte (23) de la partie inférieure (20) du moule (10) ; - une étape (ETS) au cours de laquelle on dépose au moins un élément amovible (38) au contact d’une paroi (41 ) de l’empreinte (23), le long d’au moins ledit segment (19) du bord (18) de la préforme (12), et au niveau du plan (30) de joint du moule (10) assurant la jonction de ses parties inférieure (22) et supérieure (24), - une étape (ET6) au cours de laquelle on referme la partie supérieure (24) du moule (10) sur la partie inférieure (22) ; - une étape (ET7) au cours de laquelle on injecte de la résine dans le moule (10) ; - une étape (ETS) de polymérisation de la résine ; - une étape (ET9) au cours de laquelle on extrait la préforme (12) et l’au moins un élément (38) emprisonnés dans la résine polymérisée ; - une étape (ET10) au cours de laquelle on usine une première partie (12a) de la préforme (12) contenant l’au moins un élément amovible (38) emprisonné dans la résine polymérisée pour éliminer l’élément amovible (38) et la résine éventuellement en excès afin de ne conserver qu’une deuxième partie (12b) de la préforme (12) correspondant à la pièce définitive.
  9. 9. Procédé selon la revendication précédente, l’élément amovible (38) étant tel que défini aux revendications 3, 4 et 5, caractérisé en ce que le procédé comporte, préalablement à l’étape (ETS) de dépose de l’élément amovible (38), une étape (ET4) au cours de laquelle on choisit ledit élément amovible (38) dans un stock d’éléments amovibles (38) de manière que : - un profil (Pss) du profilé dudit élément amovible (38) suit le profil (Pis) du bord (18) de la préforme (12) suivant toute la longueur dudit profilé, - les parois (40, 42) du profilé de l’élément amovible (38) sont aptes à s’étendre de part et d’autre du bord (18) de la préforme selon une distance minimale (40d ,42d) apte à contenir les fibres libres (21) dudit segment (19) de la préforme (12) s’étendant à partir dudit segment (19), - les parois (40, 42) du profilé de l’élément amovible (38) sont aptes à s’étendre seulement au droit de ladite première partie (12a) de la préforme (12).
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