FR3130272A1 - Manufacturing process of a CMC part - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication d’une pièce en CMC, permettant de mieux contrôler l’étape de densification de la pièce, comprenant les étapes de : fourniture d’une pièce intermédiaire (30) comprenant un renfort et une matrice, comportant un matériau céramique, la pièce intermédiaire (30) comprenant au moins une zone de travail (33i) destinée, une fois la pièce finalisée, à être en contact avec un fluide de travail d’une turbomachine, et au moins une zone hors-travail (34, 35) destinée, une fois la pièce finalisée, à ne pas être en contact avec le fluide de travail de la turbomachine; densification de la pièce intermédiaire (30) par pénétration de silicium liquide (23) dans la pièce intermédiaire (30) ; et refroidissement de la pièce intermédiaire (30) à l’issue de l’étape de densification, dans lequel, au cours de l’étape de refroidissement, la température de ladite zone hors-travail (34, 35) est maintenue supérieure à la température de ladite zone de travail (33i). Fig. 7.Method for manufacturing a CMC part, allowing better control of the step of densifying the part, comprising the steps of: supplying an intermediate part (30) comprising a reinforcement and a matrix, comprising a ceramic material, the intermediate part (30) comprising at least one work zone (33i) intended, once the part has been finalized, to be in contact with a working fluid of a turbomachine, and at least one off-work zone (34, 35) intended, once the part has been finalized, not to be in contact with the working fluid of the turbomachine; densification of the intermediate part (30) by penetrating liquid silicon (23) into the intermediate part (30); and cooling the intermediate piece (30) after the densification step, wherein during the cooling step the temperature of said non-working zone (34, 35) is maintained above the temperature of said working area (33i). Fig. 7.
Description
Le présent exposé concerne un procédé de fabrication d’une pièce en CMC, c’est-à-dire en matériau composite à matrice céramique permettant de mieux contrôler l’étape de densification de la pièce. Il concerne également une pièce en CMC obtenue par ce procédé.This presentation concerns a process for manufacturing a part in CMC, that is to say in a composite material with a ceramic matrix, allowing better control of the densification step of the part. It also relates to a CMC part obtained by this process.
Un tel procédé de fabrication peut notamment être utilisé dans le domaine de l’aéronautique afin de fabriquer des pièces capables de résister à de hautes températures. Il peut notamment s’agir de secteurs d’un organe cylindrique d’une turbomachine, telle qu’un turboréacteur d’aéronef, et tout particulièrement de secteurs d’anneau de turbine, pour ne citer que ces exemples.Such a manufacturing process can in particular be used in the field of aeronautics in order to manufacture parts capable of withstanding high temperatures. They may in particular be sectors of a cylindrical member of a turbomachine, such as an aircraft turbojet, and very particularly sectors of a turbine ring, to cite only these examples.
Certaines pièces d’une turbomachine sont exposées à des températures particulièrement élevées. Cela est notamment le cas des pièces formant la ou les turbines de la turbomachine, par exemple les secteurs des anneaux permettant de réaliser la veine externe de la turbine.Certain parts of a turbomachine are exposed to particularly high temperatures. This is in particular the case of the parts forming the turbine or turbines of the turbomachine, for example the sectors of the rings making it possible to produce the outer section of the turbine.
Afin de résister à ces très fortes températures, les secteurs d’anneau sont réalisés en CMC. Dans un procédé de fabrication typique de ce type de pièce, une préforme est tissée à l’aide de fibres céramiques, par exemple en carbure de silicium (SiC). Cette préforme est ensuite mise en forme dans un conformateur puis une interphase est déposée à la surface des fibres céramique, par procédé CVI par exemple (Chemical Vapor Infiltration). Dans un second temps une barbotine comprenant des particules céramiques, par exemple de SiC, en suspension dans un solvant, est injectée dans la préforme; une fois le solvant éliminé par séchage, les particules céramiques ainsi déposées subissent un traitement thermique qui permet d’obtenir une pièce intermédiaire possédant une certaine porosité. Une étape de densification est alors réalisée par infiltration puis solidification d’un matériau de densification liquide, en général du silicium liquide, dans la pièce intermédiaire.In order to withstand these very high temperatures, the ring sectors are made of CMC. In a typical manufacturing process for this type of part, a preform is woven using ceramic fibers, for example silicon carbide (SiC). This preform is then shaped in a shaper then an interphase is deposited on the surface of the ceramic fibers, by CVI process for example (Chemical Vapor Infiltration). Secondly, a slurry comprising ceramic particles, for example SiC, suspended in a solvent, is injected into the preform; once the solvent has been removed by drying, the ceramic particles thus deposited undergo a heat treatment which makes it possible to obtain an intermediate part with a certain porosity. A densification step is then carried out by infiltration and then solidification of a liquid densification material, generally liquid silicon, in the intermediate part.
Toutefois, le silicium étant plus dense à l’état solide qu’à l’état liquide, son refroidissement et sa solidification entraîne la sortie d’une partie du silicium liquide sous la forme de gouttes se solidifiant en surface de la pièce, formant ainsi des nodules de silicium solide. Ces nodules engendrent alors d’importantes difficultés puisqu’ils modifient les côtes de la pièce au-delà des tolérances et dégradent l’adhésion d’un éventuel revêtement de surface déposé par la suite. De plus, le retrait de ces nodules par sablage ou usinage est lent, laborieux, et donc coûteux ; il peut en outre affecter la santé matière de la pièce finale.However, the silicon being denser in the solid state than in the liquid state, its cooling and its solidification leads to the exit of a part of the liquid silicon in the form of drops solidifying on the surface of the part, thus forming solid silicon nodules. These nodules then cause significant difficulties since they modify the dimensions of the part beyond the tolerances and degrade the adhesion of any surface coating subsequently deposited. In addition, the removal of these nodules by sandblasting or machining is slow, laborious, and therefore costly; it can also affect the material health of the final part.
En conséquence, afin de lutter contre l’apparition de tels nodules, certaines solutions ont été envisagées. L’une d’entre elle vise à modifier la composition du matériau de densification ou de la barbotine céramique, par exemple par adjonction de particules de diamant, sources de carbone qui vont consommer le silicium excédentaire pour former du SiC. Toutefois, il n’est pas toujours possible ou souhaitable de modifier de la sorte la composition de la barbotine.Consequently, in order to combat the appearance of such nodules, certain solutions have been considered. One of them aims to modify the composition of the densification material or the ceramic slip, for example by adding diamond particles, sources of carbon which will consume the excess silicon to form SiC. However, it is not always possible or desirable to modify the composition of the slip in this way.
Une autre option consiste à prévoir une couche sacrificielle de barbotine céramique tout autour de la pièce intermédiaire afin de protéger la pièce finale, et en particulier son renfort, lors du sablage ou de l’usinage des nodules. Toutefois, naturellement, une telle option entraîne une surconsommation importante de matières premières et nécessite un usinage complet de la pièce finale, long et fastidieux.Another option is to provide a sacrificial layer of ceramic slip all around the intermediate part in order to protect the final part, and in particular its reinforcement, during sandblasting or machining of nodules. However, naturally, such an option entails a significant overconsumption of raw materials and requires complete machining of the final part, which is long and tedious.
Une autre option, plus originale, a été récemment proposée dans la demande de brevet français FR 20 12373 : il s’agit de prévoir des inserts dans la pièce intermédiaire, par exemple sous la forme de fils, conduisant à créer des voies de migrations privilégiées pour le silicium au cours du refroidissement, ces inserts étant alors positionnés de manière à conduire le silicium hors des zones de travail de la pièce. Cette solution fonctionne bien mais nécessite de modifier la configuration de la pièce intermédiaire.Another, more original option was recently proposed in French patent application FR 20 12373: it involves providing inserts in the intermediate piece, for example in the form of wires, leading to the creation of privileged migration paths for the silicon during cooling, these inserts then being positioned so as to lead the silicon out of the work zones of the part. This solution works well but requires modifying the configuration of the intermediate part.
Il existe donc un réel besoin pour un procédé de fabrication d’une pièce en CMC permettant de mieux contrôler l’étape de densification de la pièce et qui soit dépourvu, au moins en partie, des inconvénients inhérents aux méthodes connues précitées.There is therefore a real need for a method of manufacturing a CMC part allowing better control of the densification step of the part and which is devoid, at least in part, of the drawbacks inherent in the aforementioned known methods.
Le présent exposé concerne Procédé de fabrication d’une pièce composite CMC, comprenant les étapes de :
- fourniture d’une pièce intermédiaire comprenant un renfort et une matrice, comportant un matériau céramique, la pièce intermédiaire comprenant au moins une zone de travail destinée, une fois la pièce finalisée, à être en contact avec un fluide de travail d’une turbomachine, et au moins une zone hors-travail destinée, une fois la pièce finalisée, à ne pas être en contact avec le fluide de travail de la turbomachine;
- densification de la pièce intermédiaire par pénétration de silicium liquide dans la pièce intermédiaire ; et
- refroidissement de la pièce intermédiaire à l’issue de l’étape de densification,
dans lequel, au cours de l’étape de refroidissement, la température de ladite zone hors-travail est maintenue supérieure à la température de ladite zone de travail.This presentation concerns a method of manufacturing a CMC composite part, comprising the steps of:
- supply of an intermediate part comprising a reinforcement and a matrix, comprising a ceramic material, the intermediate part comprising at least one working zone intended, once the part has been finalized, to be in contact with a working fluid of a turbomachine , and at least one off-work zone intended, once the part has been finalized, not to be in contact with the working fluid of the turbomachine;
- densification of the intermediate part by penetration of liquid silicon into the intermediate part; And
- cooling of the intermediate part at the end of the densification step,
wherein, during the step of cooling, the temperature of said non-working zone is maintained above the temperature of said working zone.
Ainsi, grâce à un tel refroidissement contrôlé, les zones de travail refroidissent plus rapidement que les zones hors-travail, ce qui permet au silicium de commencer à se solidifier dans les zones de travail alors que le silicium reste liquide ou en tout cas plus mobile dans les zones hors-travail. L’excédent de silicium liquide est alors repoussé vers les zones hors-travail encore chaudes : c’est donc dans ces zones qu’apparaitront de manière préférentielle les nodules de silicium.Thus, thanks to such controlled cooling, the working areas cool faster than the non-working areas, which allows the silicon to begin to solidify in the working areas while the silicon remains liquid or in any case more mobile. in non-working areas. The excess liquid silicon is then pushed back towards the still hot off-work zones: it is therefore in these zones that the silicon nodules will preferentially appear.
En conséquence, en contrôlant le refroidissement de la pièce, il est possible de contrôler la disposition des nodules, à défaut de chercher nécessairement à empêcher leur formation. Dès lors, il sera possible de regrouper les nodules dans des zones peu sensibles de la pièce finale, c’est-à-dire des zones pouvant être usinées facilement, sans impact sensible sur le fonctionnement de la pièce, voire des zones dans lesquelles les tolérances sont plus importantes et autorisent la présence de tels nodules sans qu’il soit nécessaire de procéder à un usinage ou à un sablage. Le coût et le temps de cycle du procédé de fabrication peuvent donc être réduits.Consequently, by controlling the cooling of the part, it is possible to control the arrangement of the nodules, failing necessarily to seek to prevent their formation. Therefore, it will be possible to group the nodules in insensitive areas of the final part, that is to say areas that can be machined easily, without significant impact on the operation of the part, or even areas in which the tolerances are greater and allow the presence of such nodules without the need for machining or sandblasting. The cost and cycle time of the manufacturing process can therefore be reduced.
De cette manière, les surfaces de travail de la pièce, c’est-à-dire celles exposées aux plus fortes températures et susceptibles par ailleurs de recevoir des revêtements, peuvent être obtenue sans, ou pratiquement sans, aucun nodule de taille notable. La nécessité de recourir à un sablage ou à un usinage de ces zones particulièrement sensibles est donc fortement réduiteIn this way, the work surfaces of the part, that is to say those exposed to the highest temperatures and likely to receive coatings, can be obtained without, or practically without, any nodule of notable size. The need to resort to sandblasting or machining of these particularly sensitive areas is therefore greatly reduced.
Ainsi, cette solution laisse le procédé de densification inchangé et ne nécessite en particulier aucun ajustement de composition de matériau et aucune modification de la pièce intermédiaire. De plus, la tenue de la pièce finale, ainsi que de ses éventuels revêtements, est ainsi améliorée.Thus, this solution leaves the densification process unchanged and in particular requires no material composition adjustment and no modification of the intermediate part. In addition, the behavior of the final part, as well as its possible coatings, is thus improved.
Dans certains modes de réalisation, au cours de l’étape de refroidissement, un gradient de température est généré entre ladite zone hors-travail et ladite zone de travail par échauffement ou refroidissement actif local.In certain embodiments, during the cooling step, a temperature gradient is generated between said non-working zone and said working zone by local active heating or cooling.
Dans certains modes de réalisation, ledit gradient de température est généré par un apport local d’énergie, de préférence par un système de chauffage résistif.In certain embodiments, said temperature gradient is generated by a local supply of energy, preferably by a resistive heating system.
Dans certains modes de réalisation, ledit gradient de température est généré par une consommation locale d’énergie, de préférence par une circulation de fluide de refroidissement. Il peut notamment s’agir d’une circulation de gaz, par exemple du gaz neutre comme de l’argon ou du diazote.In certain embodiments, said temperature gradient is generated by local energy consumption, preferably by circulation of cooling fluid. It may in particular involve a circulation of gas, for example neutral gas such as argon or dinitrogen.
Dans certains modes de réalisation, au cours de l’étape de refroidissement, au moins une masse thermique externe à la pièce intermédiaire est positionnée à proximité de ladite zone hors-travail, cette masse thermique possédant une effusivité comprise entre 1 000 et 100 000 J.K- 1.m- 2.s- 1/2, de préférence comprise entre 5 000 et 50 000 J.K- 1.m- 2.s- 1/2. Par « à proximité de ladite zone hors-travail », on entend plus près de cette dernière que de la zone de travail. Plusieurs masses thermiques de ce type peuvent être utilisées simultanément afin de contrôler plus précisément le refroidissement. Une telle masse thermique reste, grâce à son inertie thermique, plus chaude que l’ensemble de l’enceinte lorsque la température de l’enceinte commence à décroitre au cours de l’étape de refroidissement : sa présence à proximité de la zone hors-travail contribue alors à retarder le refroidissement de la zone hors-travail.In some embodiments, during the cooling step, at least one thermal mass external to the intermediate part is positioned close to said non-working zone, this thermal mass having an effusivity of between 1,000 and 100,000 JK - 1 .m - 2 .s - 1/2 , preferably between 5,000 and 50,000 JK - 1 .m - 2 .s - 1/2 . By “close to said non-work area”, we mean closer to the latter than to the work area. Several thermal masses of this type can be used simultaneously in order to control the cooling more precisely. Such a thermal mass remains, thanks to its thermal inertia, hotter than the whole of the enclosure when the temperature of the enclosure begins to decrease during the cooling stage: its presence near the zone outside work then contributes to delaying the cooling of the non-work zone.
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique est réalisée en graphite. Le graphite possède une effusivité de l’ordre de 13 000 J.K- 1.m- 2.s- 1/2.In certain embodiments, said thermal mass is made of graphite. Graphite has an effusivity of the order of 13,000 JK - 1 .m - 2 .s - 1/2 .
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique est réalisée en CMC. Le CMC possède une effusivité de l’ordre de 5000 J.K- 1.m- 2.s- 1/2.In certain embodiments, said thermal mass is made of CMC. The CMC has an effusivity of the order of 5000 JK - 1 .m - 2 .s - 1/2 .
Dans certains modes de réalisation, la distance séparant ladite masse thermique de ladite zone hors-travail est comprise entre 1 et 50 mm, de préférence entre 5 et 20 mm, de préférence encore égale à 5 mm.In certain embodiments, the distance separating said thermal mass from said off-work zone is between 1 and 50 mm, preferably between 5 and 20 mm, more preferably equal to 5 mm.
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique possède une fonction secondaire distincte de sa fonction thermique.In certain embodiments, said thermal mass has a secondary function distinct from its thermal function.
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique est une portion d’un outillage de maintien de la pièce intermédiaire.In certain embodiments, said thermal mass is a portion of a tool for holding the intermediate part.
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique est une portion d’un plateau de chargement.In some embodiments, said thermal mass is a portion of a loading tray.
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique est une portion d’un creuset contenant le silicium liquide.In certain embodiments, said thermal mass is a portion of a crucible containing the liquid silicon.
Dans certains modes de réalisation, ladite masse thermique est une portion d’une autre pièce intermédiaire en cours de densification ou de refroidissement.In some embodiments, said thermal mass is a portion of another intermediate piece being densified or cooled.
Dans certains modes de réalisation, ladite zone hors-travail de la pièce intermédiaire est disposée en vis-à-vis d’une zone hors-travail de ladite autre pièce intermédiaire. Par exemple, lorsque les pièces intermédiaires sont des secteurs d’anneau, de turbine notamment, leurs baignoires peuvent être disposées en vis-à-vis.In some embodiments, said non-working zone of the intermediate piece is arranged opposite a non-working zone of said other intermediate piece. For example, when the intermediate parts are ring sectors, turbine sectors in particular, their tubs can be arranged opposite each other.
Dans certains modes de réalisation, la pièce intermédiaire est du type anneau de turbine. En particulier, il peut s’agir d’un secteur d’anneau de turbine. Plus généralement, la pièce intermédiaire comprend une partie de veine et au moins une partie de fixation, prenant par exemple la forme d’une ou de plusieurs brides. La pièce intermédiaire peut également comprendre un ou plusieurs becquets. La partie de veine constitue alors une zone de travail tandis que les brides et les becquets constituent des zones hors-travail.In some embodiments, the intermediate piece is of the turbine ring type. In particular, it may be a sector of a turbine ring. More generally, the intermediate piece comprises a vein part and at least one fastening part, taking for example the form of one or more flanges. The intermediate piece can also comprise one or more spoilers. The vein part then constitutes a working zone while the flanges and the spoilers constitute non-working zones.
Dans certains modes de réalisation, l’étape de refroidissement comprend au moins, ou consiste en, une rampe de refroidissement.In some embodiments, the cooling step includes at least, or consists of, a cooling ramp.
Dans certains modes de réalisation, l’étape de refroidissement débute à une température initiale comprise entre 1000 et 1500°C, de préférence comprise entre 1400 et 1500°C. Il s’agit là de la température imposée à l’enceinte : elle est de préférence uniforme sans que cela interdise des différences de température entre différentes zones de la pièce intermédiaire en raison des mécanismes de contrôle présentés ci-avant.In some embodiments, the cooling step begins at an initial temperature between 1000 and 1500°C, preferably between 1400 and 1500°C. This is the temperature imposed on the enclosure: it is preferably uniform without this prohibiting temperature differences between different zones of the intermediate part due to the control mechanisms presented above.
Dans certains modes de réalisation, la rampe de refroidissement perdure jusqu’à une température comprise entre 1250 et 1350 °C, de préférence jusqu’à 1250°C.In some embodiments, the cooling ramp continues up to a temperature between 1250 and 1350°C, preferably up to 1250°C.
Dans certains modes de réalisation, la vitesse de refroidissement de la rampe de refroidissement est comprise entre 200 et 1000°C/h, de préférence entre 400 et 1000°C/h, de préférence encore égale à 600°C/h.In certain embodiments, the cooling rate of the cooling ramp is between 200 and 1000° C./h, preferably between 400 and 1000° C./h, more preferably equal to 600° C./h.
Dans certains modes de réalisation, le renfort est une préforme tissée, de préférence tissée 3D, réalisée en carbure de silicium. Le tissage 3D permet notamment d’obtenir des renforts fibreux possédant des géométries complexes en un seul tenant, assurant ainsi une très bonne tenue mécanique à la pièce finale.In certain embodiments, the reinforcement is a woven preform, preferably 3D woven, made of silicon carbide. 3D weaving makes it possible in particular to obtain fibrous reinforcements with complex geometries in a single piece, thus ensuring very good mechanical resistance to the final part.
Dans certains modes de réalisation, le renfort est réalisé en matériau céramique, de préférence en carbure de silicium (SiC). Toutefois, n’importe quel type de fibre céramique pourrait également être utilisé et notamment des fibres de carbone ou bien encore un mélange de fibres.In some embodiments, the reinforcement is made of ceramic material, preferably silicon carbide (SiC). However, any type of ceramic fiber could also be used and in particular carbon fibers or even a mixture of fibers.
Dans certains modes de réalisation, la matrice est réalisée en carbure de silicium (SiC). Toutefois, n’importe quel type de poudre céramique pourrait également être utilisée et notamment les céramique, non oxydes, réfractaires ou ultra réfractaires, à base de Si, Ti, Zr, HF, C ou N telle que du C, B4C, TiC, ZrC, ou encore TiSi2.In certain embodiments, the matrix is made of silicon carbide (SiC). However, any type of ceramic powder could also be used and in particular non-oxide, refractory or ultra-refractory ceramics, based on Si, Ti, Zr, HF, C or N such as C, B 4 C, TiC, ZrC, or even TiSi 2 .
Le présent exposé concerne également une pièce en matériau composite CMC, obtenue par un procédé de fabrication selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents. Il peut notamment s’agir d’une pièce de turbine, un secteur d’anneau ou une aube par exemple.This presentation also relates to a part made of CMC composite material, obtained by a manufacturing method according to any one of the preceding embodiments. It may in particular be a turbine part, a ring sector or a blade for example.
Le présent exposé concerne également une turbomachine, comprenant une pièce en matériau composite CMC selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.This presentation also relates to a turbomachine, comprising a part made of CMC composite material according to any one of the preceding embodiments.
Dans le présent exposé, les termes « axial », « radial », « tangentiel », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe principal de la turbomachine ; on entend par « plan axial » un plan passant par l’axe principal de la turbomachine et par « plan radial » un plan perpendiculaire à cet axe principal ; enfin, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à la circulation de l’air dans la turbomachine.In this presentation, the terms “axial”, “radial”, “tangential”, “inner”, “outer” and their derivatives are defined with respect to the main axis of the turbomachine; “axial plane” means a plane passing through the main axis of the turbomachine and “radial plane” means a plane perpendicular to this main axis; finally, the terms "upstream" and "downstream" are defined in relation to the circulation of air in the turbomachine.
On entend par « tissage tridimensionnel » une technique de tissage dans laquelle des fils de trame circulent au sein d’une matrice de fils de chaîne de manière à former un réseau tridimensionnel de fils selon une armure tridimensionnelle : toutes les couches de fils d’une telle structure fibreuse sont alors tissées au cours d’une même étape de tissage au sein d’un métier à tisser tridimensionnel."Three-dimensional weaving" means a weaving technique in which weft threads circulate within a matrix of warp threads so as to form a three-dimensional network of threads according to a three-dimensional weave: all the layers of threads of a such fibrous structure are then woven during the same weaving step within a three-dimensional loom.
Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation de la pièce intermédiaire et du procédé proposés. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.The aforementioned characteristics and advantages, as well as others, will become apparent on reading the detailed description which follows, of embodiments of the intermediate piece and of the method proposed. This detailed description refers to the accompanying drawings.
Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.The attached drawings are schematic and are primarily intended to illustrate the principles of the presentation.
Sur ces dessins, d’une figure à l’autre, des éléments (ou parties d’élément) identiques sont repérés par les mêmes signes de référence. En outre, des éléments (ou parties d'élément) appartenant à des exemples de réalisation différents mais ayant une fonction analogue sont repérés sur les figures par des références numériques incrémentées de 100, 200, etc.In these drawings, from one figure to another, identical elements (or parts of elements) are identified by the same reference signs. In addition, elements (or parts of element) belonging to different embodiments but having a similar function are marked in the figures by numerical references incremented by 100, 200, etc.
[
Claims (11)
- fourniture d’une pièce intermédiaire (30) comprenant un renfort et une matrice, comportant un matériau céramique, la pièce intermédiaire (30) comprenant au moins une zone de travail (33i) destinée, une fois la pièce (61) finalisée, à être en contact avec un fluide de travail d’une turbomachine, et au moins une zone hors-travail (34, 35) destinée, une fois la pièce -61) finalisée, à ne pas être en contact avec le fluide de travail de la turbomachine;
- densification (E6) de la pièce intermédiaire (30) par pénétration de silicium liquide dans la pièce intermédiaire (30) ; et
- refroidissement (E7) de la pièce intermédiaire (30) à l’issue de l’étape de densification (E6),
dans lequel, au cours de l’étape de refroidissement (E7), la température de ladite zone hors-travail (34, 35) est maintenue supérieure à la température de ladite zone de travail (33i).Method of manufacturing a CMC composite part, comprising the steps of:
- supply of an intermediate part (30) comprising a reinforcement and a matrix, comprising a ceramic material, the intermediate part (30) comprising at least one working zone (33i) intended, once the part (61) has been finalized, to be in contact with a working fluid of a turbomachine, and at least one off-work zone (34, 35) intended, once part -61) has been finalized, not to be in contact with the working fluid of the turbomachinery;
- densification (E6) of the intermediate part (30) by penetration of liquid silicon into the intermediate part (30); And
- cooling (E7) of the intermediate part (30) at the end of the densification step (E6),
wherein, during the cooling step (E7), the temperature of said non-working zone (34, 35) is kept higher than the temperature of said working zone (33i).
dans lequel ladite zone hors-travail (34, 35) de la pièce intermédiaire (30) est disposée en vis-à-vis d’une zone hors-travail (34’, 35’) de ladite autre pièce intermédiaire (30’).A method according to claim 3 or 4, wherein said thermal mass is a portion (34', 35') of another intermediate piece (30') being densified or cooled, and
wherein said off-work area (34, 35) of the intermediate piece (30) is disposed opposite an off-work area (34', 35') of said other intermediate piece (30') .
dans lequel l’étape de refroidissement (E7) débute à une température initiale comprise entre 1000 et 1500°C, de préférence comprise entre 1400 et 1500°C,
dans lequel la rampe de refroidissement perdure jusqu’à une température comprise entre 1250 et 1350 °C, de préférence jusqu’à 1250°C, et
dans lequel la vitesse de refroidissement de la rampe de refroidissement est comprise entre 200 et 1000°C/h, de préférence entre 400et 1000°C/h, de préférence encore égale à 600°C/h.Method according to any one of Claims 1 to 7, in which the cooling stage (E7) comprises at least, or consists of, a cooling ramp,
in which the cooling step (E7) begins at an initial temperature of between 1000 and 1500°C, preferably between 1400 and 1500°C,
in which the cooling ramp continues up to a temperature between 1250 and 1350°C, preferably up to 1250°C, and
in which the cooling rate of the cooling ramp is between 200 and 1000° C./h, preferably between 400 and 1000° C./h, more preferably equal to 600° C./h.
dans lequel la matrice est réalisée en carbure de silicium.Method according to any one of Claims 1 to 8, in which the reinforcement is a woven preform (10'), preferably 3D woven, made of silicon carbide, and
wherein the matrix is made of silicon carbide.
Priority Applications (1)
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