BRPI0922077B1

BRPI0922077B1 - Processo de fabricação de uma peça de forma complexa de material compósito

Info

Publication number: BRPI0922077B1
Application number: BRPI0922077-1A
Authority: BR
Inventors: Nicolas Eberling-Fux; Eric Bouillon; Nicolas Otin; Dominique Coupe; Clément Roussille
Original assignee: Herakles; Snecma
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2019-06-04
Also published as: RU2519116C2; CA2744895A1; US8846147B2; CN102232019B; WO2010061139A3; CA2744895C; RU2011124292A; EP2349687B1; EP2349687A2; ES2399064T3; US20110293828A1; CN102232019A; WO2010061139A2; FR2939130A1; BRPI0922077A2; JP2012510418A; JP5730774B2; FR2939130B1

Abstract

processo de fabricação de uma peça de forma complexa de material compósito uma peça de forma complexa de material compósito compreendendo um reforço fibroso tecido tridimensionalmente e densificado por uma matriz é fabricada através de um processo que compreende as seguintes etapas: tecelagem tridimensional de uma faixa fibrosa contínua compreendendo uma sucessão de esboços fibrosos (200) de pré-formas de uma pluralidade de peças a serem fabricadas; corte na faixa dos esboços fibrosos individuais, cada esboço (200) formando uma única peça; moldagem de um esboço cortado para a obtenção de uma préforma fibrosa em peça única com uma forma próxima à de uma peça a ser fabricada; consolidação da pré-forma na forma desejada; e densificação da pré-forma consolidada pela formação de uma matriz por infiltração química em fase gasosa.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

Pedido de patente de invenção para “PROCESSO DE

FABRICAÇÃO DE UMA PEÇA DE FORMA COMPLEXA DE

MATERIAL COMPÓSITO”

Fundamentos da invenção

A invenção se refere à fabricação de peças de formas complexas de material compósito.

Um exemplo de aplicação da invenção é a fabricação de peças de material compósito termoestrutural utilizadas nos setores aeronáutico e espacial.

De forma bem conhecida, a fabricação de uma peça de material compósito termoestrutural compreende a formação de uma préforma fibrosa de fibras refratárias (de carbono ou cerâmica) com um formato próximo ao da peça a ser fabricada, e a densificação da pré-forma fibrosa por uma matriz refratária (de carbono ou cerâmica).

Para a obtenção da pré-forma fibrosa, diferentes técnicas têxteis podem ser utilizadas. Uma técnica conhecida consiste em se fazer uma pré-forma por tecelagem tridimensional, ou tecelagem multi-camadas. Esse modo de tecelagem permite a obtenção de ligações entre camadas de fios para conferir à pré-forma a resistência necessária para se obter uma peça de material compósito com propriedades mecânicas de nível elevado.

No caso de peças de formas complexas, a formação de uma pré-forma fibrosa diretamente por tecelagem tridimensional (3D) pode se mostrar difícil, ou mesmo impossível.

É possível então formar a pré-forma em várias partes separadas que sejam montadas, por exemplo, por costura ou implante de

2/28 fios, antes da densificação da pré-forma. No entanto, as ligações entre as diferentes partes da pré-forma podem constituir pontos fracos.

r

E conhecida também a formação por tecelagem tridimensional de um esboço fibroso a partir do qual a pré-forma fibrosa seja obtida através da moldagem do esboço. A moldagem do esboço pode compreender o desdobramento ou redobramento de uma ou várias partes do esboço adjacentes a zonas de desligamento durante a tecelagem, ou adjacentes a cortes ou incisões realizadas no esboço.

A pré-forma fibrosa é mantida na forma desejada por consolidação, por via líquida ou por via gasosa. A consolidação por via líquida compreende uma impregnação da pré-forma por uma composição de consolidação que contenha uma resina, e um tratamento térmico para a reticulação e a pirólise da resina. A quantidade de resina é escolhida para que o resíduo da pirólise realize uma densificação suficiente para permitir que a pré-forma conserve a sua forma sem o auxílio de ferramentas de manutenção. A consolidação por via gasosa compreende uma densificação parcial da pré-forma através do depósito sobre as fibras de um material obtido por infiltração química em fase gasosa, sendo a quantidade do material depositado escolhida para que seja suficiente para ligar as fibras da pré-forma entre si, a fim de que esta conserve a sua forma sem o auxílio de ferramentas de manutenção. A pré-forma consolidada é em seguida densificada por uma matriz refratária.

Um processo de formação de peças de CMC de forma complexa por consolidação por meio de uma resina precursora de cerâmica de uma pré-forma fibrosa feita de material tecido ou trançado, seguida pela densificação da pré-forma consolidada por infiltração química em fase gasosa é descrito no documento US53 50545.

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Além disso, particularmente, porém não exclusivamente, para materiais compósitos de matriz cerâmica (CMC), a formação de uma interfase nas fibras permite evitar uma aderência excessiva do resíduo de pirólise da resina nas fibras, no caso de uma consolidação por via líquida, e permite também, no caso de uma consolidação por via gasosa, diminuir grandemente a sensibilidade a fissuras e aumentar a resistência a choques.

Além disso, pode ser desejável, especialmente quando as fibras utilizadas forem fibras cerâmicas disponíveis comercialmente, realizar sobre as fibras, antes da formação de uma interfase e consolidação, um tratamento de eliminação de um dimensionamento ou de uma película de óxido presente sobre as superfícies das fibras.

Essas diferentes operações necessitam de múltiplas manipulações que aumentam a complexidade e o custo de fabricação das peças.

É conhecido através do documento WO97/33829 um processo de fabricação de válvulas de compósito carbono/carbono que compreende a formação de uma pré-forma trançada. Uma trança contínua pode ser feita através da colocação regular de enxertos de carbono no interior da trança a fim de se obter pré-formas de válvulas pelo corte de segmentos na trança formada com os enxertos.

Objetivo e descrição resumida da invenção

A presente invenção visa a propor um processo que permita racionalizar a fabricação de peças de formas complexas de material compósito compreendendo um reforço fibroso densificado por uma matriz, nas quais o reforço fibroso é um reforço tecido tridimensionalmente.

Esse objetivo é alcançado de acordo com a invenção por um processo que compreende as etapas de:

4/28 tecelagem tridimensional de uma faixa fibrosa contínua compreendendo uma sucessão de esboços fibrosos de pré-formas de uma pluralidade de peças a serem fabricadas, corte na faixa dos esboços fibrosos individuais, cada esboço formando uma única peça, moldagem de um esboço cortado para a obtenção de uma pré-forma fibrosa em peça única com uma forma próxima à de uma peça a ser fabricada, consolidação da pré-forma na forma desejada, e densificação da pré-forma consolidada pela formação de uma matriz por infiltração química em fase gasosa.

Vantajosamente, um tratamento de superfície é realizado sobre as fibras da faixa fibrosa tecida compreendendo ao menos uma das seguintes operações: eliminação das dimensões das fibras e tratamento ácido das fibras.

Em um primeiro modo de realização, antes do corte dos esboços fibrosos individuais, a faixa fibrosa tecida é impregnada por uma composição líquida de consolidação que compreende uma resina, e a consolidação é efetuada por reticulação e pirólise da resina.

Vantajosamente, antes da impregnação da faixa fibrosa, uma camada interfásica fibras-matriz é formada nas fibras da faixa fibrosa tecida, sendo a camada interfásica de um material selecionado dentre carbono pirolítico (PyC), nitreto de boro (BN) e carbono dopado com boro (BC). A camada interfásica tem uma espessura preferivelmente de pelo menos 100 nm, a fim de preservar a capacidade de deformação do esboço fibroso.

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Após a impregnação pela composição de consolidação e antes do corte dos esboços, uma pré-reticulação da resina de consolidação pode ser realizada. Essa pré-reticulação ou reticulação parcial pode conferir rigidez e conseqüentemente uma resistência complementar ao esboço fibroso.

Quando uma camada interfásica fibras-matriz fina é formada antes da impregnação da faixa, uma camada interfásica complementar pode ser formada após a obtenção da pré-forma consolidada e antes da densificação pela matriz.

Vantajosamente, então, a camada interfásica complementar é feita por infiltração química em fase gasosa, e a formação da camada interfásica complementar e a densificação são realizadas de forma encadeada em um forno.

A moldagem do esboço fibroso pode ser realizada em um molde no qual a reticulação e a pirólise da resina de consolidação sejam realizadas em cadeia.

Em uma variante, a pirólise da resina é realizada durante um aumento de temperatura efetuado como preparação para uma operação de infiltração química em fase gasosa.

Em um outro modo de realização do processo, a consolidação é efetuada pela densificação parcial por infiltração química em fase gasosa da pré-forma mantida na forma desejada.

Vantajosamente, nesse outro modo de realização, antes da consolidação e após a moldagem, um revestimento interfásico fibras-matriz é formado nas fibras da pré-forma, sendo o revestimento interfásico de um material selecionado dentre carbono pirolítico (PyC), nitreto de boro (BN) e carbono dopado com boro (BC). O revestimento interfásico tem uma espessura na faixa de 100 até algumas centenas de nanômetros.

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Segundo uma particularidade do processo, a densificação compreende duas etapas separadas por uma operação de usinagem da préforma parcialmente densificada.

Segundo outra particularidade do processo, antes da densificação por infiltração química em fase gasosa, uma pré-usinagem é realizada na pré-forma consolidada.

A faixa tecida pode compreender várias fileiras de esboços fibrosos, com as fileiras se estendendo na direção longitudinal da faixa.

Vantajosamente, a faixa é tecida com regiões de comprimento extra na direção dos fios de urdidura e de trama em tomo dos esboços fibrosos.

Portanto, o processo de acordo com a invenção é notável porque as operações que antecedem a moldagem de um esboço fibroso são realizadas sobre uma faixa tridimensionalmente tecida contínua que é fácil de manipular e permite tratar simultaneamente uma pluralidade de esboços. Isso resulta em uma vantagem significativa para a fabricação de uma série grande de peças semelhantes.

O processo de acordo com a invenção é adequado em particular, porém não exclusivamente, à realização de peças de formas complexas de material compósito de matriz cerâmica.

Uma aplicação particular é a fabricação de pás de turbomáquinas. A faixa é vantajosamente tecida com uma sucessão de esboços fibrosos aptos, após a moldagem, a constituir pré-formas fibrosas, cada uma das quais constituindo uma pré-forma em peça única de ao menos uma lâmina e uma raiz da pá, sendo os esboços fibrosos tecidos com suas direções longitudinais correspondentes às das pás a serem fabricadas, se estendendo no sentido de trama ou no sentido de urdidura.

Breve descrição dos desenhos

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A invenção será mais bem compreendida a partir da leitura da descrição feita a seguir, a título ilustrativo, mas não limitativo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a Figura 1 indica as etapas sucessivas de um primeiro modo de realização do processo de acordo com a invenção, a Figura 2 indica as etapas sucessivas de um segundo modo de realização do processo de acordo com a invenção, a Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma pá de turbomáquina com plataformas interna e externa integradas, a Figura 4 ilustra de forma bem esquemática a disposição de dois conjuntos de camadas de fios em um esboço fibroso tecido tridimensionalmente destinado à realização de uma pré-forma fibrosa para uma pá como a ilustrada na Figura 3, as Figuras 5, 6 e 7 ilustram etapas sucessivas da fabricação de uma pré-forma fibrosa para uma pá como a ilustrada na Figura 3, a partir do esboço fibroso da Figura 3, a Figura 8 é uma vista em corte que mostra o perfil, feito plano, de uma pá como a ilustrada na Figura 3, a Figura 9 é uma vista em corte de um conjunto de camadas de fios de urdidura que permite a obtenção de um perfil como o mostrado na Figura 8, as Figuras 10A e 10B são vistas em corte no sentido de urdidura que mostram um modo de tecelagem do esboço fibroso da Figura 4, a Figura 11 é uma vista parcial em corte segundo um plano paralelo às direções de urdidura e de trama em uma porção do esboço

8/28 fibroso da Figura 4 correspondente à localização da junção entre a lâmina e a plataforma interna da pá, a Figura 12 é uma vista parcial em corte no sentido de trama em uma porção do esboço fibroso da Figura 4 correspondente à localização da junção entre a lâmina e a plataforma extema da pá, a Figura 13 A é uma vista em corte na direção de trama que mostra um exemplo de disposição de fios de trama em uma porção do esboço fibroso correspondente a uma porção da raiz da pá, as Figuras 13B, 13C e 13D são vistas em corte no sentido de trama que mostram os planos de urdidura para um exemplo de tecelagem tridimensional (multicamadas) na porção do esboço fibroso da Figura 10 A;

a Figura 14 é uma vista esquemática parcial em corte que mostra outro modo de realização de uma porção correspondente a uma raiz de pá;

as Figuras 15 e 16 ilustram bem esquematicamente dois modos de realização de uma faixa fibrosa tecida obtida por tecelagem tridimensional compreendendo uma pluralidade de esboços fibrosos tais como os da Figura 4;

a Figura 17 é uma vista em perspectiva de uma aba quente orientável da ventaneira de um motor de avião com turbina a gás de pós-combustão;

a Figura 18 ilustra de forma bem esquemática a disposição de camadas de fios em um esboço fibroso tecido tridimensionalmente destinado à fabricação de uma pré-forma fibrosa para um corpo de uma aba como a ilustrada na Figura 17;

9/28 as Figuras 19 e 20 ilustram etapas sucessivas da fabricação de uma pré-forma fibrosa para um corpo de aba como o ilustrado na Figura 17, a partir do esboço fibroso da Figura 18;

as Figuras 21A e 21B são vistas em cortes parciais em escala ampliada de um conjunto de camadas de fios formando o esboço da Figura 18; e as Figuras 22 e 23 ilustram bem esquematicamente duas modalidades de uma faixa fibrosa tecida tridimensionalmente compreendendo uma pluralidade de esboços fibrosos tais como o mostrado na Figura 18.

Descrição detalhada de modos de realização

As etapas sucessivas de um processo de fabricação de uma peça de material compósito de acordo com um primeiro modo de realização do processo da invenção são indicadas na Fig. 1.

Considera-se neste exemplo a fabricação de uma peça de material compósito de matriz cerâmica (CMC) compreendendo um reforço fibroso com fibras de cerâmica densificado por uma matriz de cerâmica.

Na etapa 1, uma faixa fibrosa é tecida por tecelagem tridimensional, compreendendo ao menos uma fileira de esboços fibrosos 200. Os esboços fibrosos podem possuir direções longitudinais orientadas no sentido de urdidura, ou seja, na direção longitudinal da faixa, como ilustrado, ou, em uma variante, orientadas no sentido de trama. Modalidades de esboços fibrosos para a fabricação de diferentes peças são descritas adiante em detalhes. As fibras cerâmicas são, por exemplo, fibras SiC, sendo a tecelagem então realizada a partir de fios de fibras SiC, tais como, por exemplo, os fornecidos sob a denominação “Nicalon” pela companhia japonesa Nippon Carbon.

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Na etapa 2, a faixa fibrosa é tratada para eliminar a ensimagem presente nas fibras e a presença de óxidos na superfície das fibras. A eliminação de óxido é obtida por tratamento ácido, especialmente por imersão em um banho de ácido fluorídrico. Um tratamento prévio de eliminação de ensimagem é realizado, por exemplo, por decomposição da ensimagem com um breve tratamento térmico.

Na etapa 3, uma camada fina de revestimento interfásico é formada nas fibras da faixa fibrosa por infiltração química em fase gasosa ou CVI (“Chemical Vapor Infiltration”). O material do revestimento interfásico é, por exemplo, de carbono pirolítico ou pirocarbono (PyC), de nitreto de boro (BN), ou de carbono dopado com boro (BC com, por exemplo, 5% a 20% de Β, o restante sendo C). A camada fina de revestimento interfásico é preferivelmente de pequena espessura, por exemplo, no máximo igual a 100 nm, ou no máximo igual a 50 nm, de maneira a conservar uma boa capacidade de deformação dos esboços fibrosos. De preferência, a espessura é de pelo menos 10 nm.

Na etapa 4, a faixa fibrosa com as fibras revestidas por uma camada fina de revestimento interfásico é impregnada por uma composição de consolidação, normalmente uma resina às vezes diluída em um solvente. Pode-se utilizar uma resina precursora de carbono, por exemplo, uma resina fenólica ou furânica, ou uma resina precursora de cerâmica, por exemplo, uma resina de polissilazano, polissiloxano ou policarbossilano como precursores de SiCN, SiCO e SiC.

Após secagem por eliminação do eventual solvente da resina (etapa 5), uma pré-reticulação da resina pode ser efetuada (etapa 6). A préreticulação, ou reticulação incompleta, permite aumentar a rigidez, e portanto a resistência, preservando ao mesmo tempo a capacidade de deformação necessária para a realização de pré-formas por conformação dos esboços.

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Na etapa Ί, os esboços fibrosos individuais 200 são cortados.

Na etapa 8, um esboço fibroso cortado é moldado e colocado em um molde, ou conformador, por exemplo, de grafite, para a conformação a fím de se obter uma pré-forma com um formato complexo próximo ao da peça de material compósito a ser fabricada.

Em seguida, a reticulação da resina é concluída (etapa 9) e a resina reticulada é pirolisada (etapa 10). A reticulação e a pirólise podem ser encadeadas através da elevação progressiva da temperatura no molde.

Após a pirólise, obtém-se uma pré-forma fibrosa consolidada pelo resíduo da pirólise. A quantidade de resina de consolidação é escolhida para que o resíduo da pirólise ligue as fibras da pré-forma suficientemente para que esta seja manipulável e conserve sua forma sem o auxílio de ferramentas, devendo ser observado que a quantidade de resina de consolidação escolhida é preferivelmente a menor possível.

As etapas de eliminação de ensimagem, de tratamento ácido e de formação de revestimento interfásico para um substrato de fibras SiC são conhecidas. Pode-se fazer referência ao documento US5071679.

Uma segunda camada interfásica pode ser formada por CVI (etapa 11) caso necessário para se obter globalmente uma interfase fibrasmatriz com uma espessura suficiente para assegurar uma função de desfragilização do material compósito. A segunda camada interfásica pode ser de um material escolhido dentre PyC, BN, e BC, não necessariamente o mesmo material da primeira camada interfásica. Como já conhecido, tais materiais interfásicos são capazes de assegurar um alívio das tensões na base de fissuras que alcançam a interfase através da matriz do material compósito, assim impedindo ou retardando uma propagação das fissuras através das fibras com a ruptura destas, tomando o material compósito

12/28 menos frágil. A espessura da segunda camada interfásica é preferivelmente de pelo menos 100 nm.

A realização de uma interfase em duas camadas, como indicado acima, é preferível. Ela é descrita no pedido de patente francês n° 0854937 depositado por uma das Depositantes. A primeira camada interfásica contribui para impedir uma aderência excessiva do resíduo de pirólise da resina de consolidação às fibras.

Uma densificação por uma matriz de cerâmica da pré-forma consolidada é em seguida realizada. Pode-se realizar esta densificação por CVI, em cujo caso a formação da segunda camada interfásica e a densificação pela matriz de cerâmica podem ser encadeadas em um mesmo forno.

A densificação por CVI de uma pré-forma por uma matriz de cerâmica, especialmente uma matriz SiC, é bem conhecida. Uma fase gasosa reativa contendo metiltriclorossilano (MTS) e gás hidrogênio (H₂) pode ser utilizada. A pré-forma consolidada é colocada em um invólucro, sem o auxílio de ferramentas para manter sua forma, e a fase gasosa é introduzida no invólucro. Nessas condições especialmente controladas de temperatura e pressão, a fase gasosa se difunde pela porosidade da préforma para formar o depósito de matriz SiC por reação entre seus componentes.

Evidentemente, conforme a natureza do material compósito desejado, o processo pode ser implementado a partir de uma faixa fibrosa com fibras que não sejam de cerâmica, por exemplo, com fibras de carbono. O tratamento ácido de eliminação da camada de óxido da etapa 10 é então suprimido.

Da mesma forma, a densificação por CVI da pré-forma consolidada pode ser realizada por uma matriz que não seja SiC,

13/28 especialmente por uma matriz de carbono ou por uma matriz autocicatrizante, exemplos de fases de matrizes auto-cicatrizantes sendo um sistema ternário Si-B-C ou carboneto de boro (B₄C). Pode-se fazer referência aos documentos US5246736 e US5965266, que descrevem a obtenção por CVI de tais matrizes auto-cicatrizantes.

A densificação pode ser realizada em duas etapas sucessivas (etapas 12 e 14) separadas por uma etapa 13 de usinagem nas dimensões desejadas da peça a ser fabricada. A segunda etapa de densificação permite não somente completar a densificação profunda do material compósito, como também formar um revestimento superficial sobre fibras que às vezes são descobertas durante a usinagem.

Deve ser observado que uma pré-usinagem, ou aparamento, pode ser realizada entre as etapas 9 e 10, isto é, após a reticulação e antes da pirólise da resina.

As etapas sucessivas de um processo de fabricação de uma peça de material compósito de acordo com um segundo modo de realização do processo da invenção são indicadas na Fig. 2.

A etapa 21 de tecelagem tridimensional de uma faixa fibrosa compreendendo uma pluralidade de esboços fibrosos 200, e a etapa 22 de tratamento de eliminação de ensimagem e de óxido são semelhantes às etapas 1 e 2 do modo de realização da Fig. 1.

Na etapa 23, os esboços fibrosos individuais são cortados na faixa fibrosa, e depois cada esboço fibroso individual é moldado em um molde ou conformador (etapa 24) para se obter uma pré-forma fibrosa com a forma complexa desejada.

Na etapa 25, um revestimento interfásico de desfragilização é formado por CVI nas fibras da faixa fibrosa. O material do revestimento interfásico é, por exemplo, PyC, BN ou BC, como mencionado

14/28 anteriormente. A espessura do revestimento interfásico se encontra na faixa de 100 até algumas centenas de nanômetros.

Com a pré-forma mantida em sua forma no conformador, uma consolidação da pré-forma por densificação parcial é realizada (etapa 26), sendo a consolidação realizada através da formação de um depósito cerâmico sobre as fibras por CVI.

A formação do revestimento interfásico por CVI e a consolidação por depósito cerâmico por CVI podem ser encadeadas em um mesmo forno de CVI.

O conformador é preferivelmente de grafite e apresenta furos que facilitam a passagem da fase gasosa reativa que dá origem ao depósito interfásico e ao depósito cerâmico por CVI.

Uma vez que a consolidação seja suficiente para que a préforma possa ser manipulada e ao mesmo tempo conservar sua forma sem o auxílio de ferramentas de manutenção, a pré-forma consolidada é extraída do conformador e a densificação por uma matriz cerâmica por CVI é realizada. A densificação pode ser realizada em duas etapas sucessivas (etapas 27 e 29) separadas por uma etapa 28 de usinagem nas dimensões desejadas da peça a ser fabricada.

Na descrição acima, o revestimento interfásico é formado na etapa 23 nas fibras da faixa fibrosa, antes do corte dos esboços 200. Em uma variante, o revestimento interfásico pode ser formado após a moldagem da pré-forma (etapa 25) e antes da consolidação (etapa 26). A formação do revestimento interfásico por CVI e a consolidação por depósito cerâmico por CVI podem então ser encadeadas em um mesmo forno de CVI. Ao se proceder assim, pode-se formar um revestimento interfásico cuja espessura não seja limitada para conservar uma capacidade de deformação para a formação da pré-forma.

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Exemplo 1 - Fabricação de pás de turbomáquinas de material CMC com plataforma interna e/ou externa integrada

O processo da invenção pode ser utilizado para fabricar diferentes tipos de pás de turbomáquinas, como, por exemplo, pás de discos móveis para turbinas de baixa pressão, pás com plataformas interna e externa integradas, como a pá 110 ilustrada na Fig. 3.

A pá 110 da Fig. 3 compreende, de forma em si bem conhecida, uma lâmina 120, uma raiz 130 formada por uma porção de maior espessura, por exemplo, uma seção em forma de bulbo, prolongada por uma extensão 132, uma plataforma interna 140 situada entre a raiz 130 e a lâmina 120, e uma plataforma externa 150 na vizinhança da extremidade livre à lâmina.

A lâmina 120 se estende na direção longitudinal entre a plataforma interna 140 e a plataforma externa 150, e apresenta uma seção transversal com um perfil curvilíneo de espessura variável entre sua borda dianteira 120a e sua borda traseira 120b.

A pá 110 é montada em um rotor de turbina (não mostrado) por encaixe da raiz 130 em um envoltório de forma correspondente disposto na periferia do rotor. A raiz 130 se prolonga pela extensão 132 para se conectar à face interna (ou inferior) da plataforma interna 140.

Em sua extremidade radial interna, a lâmina 120 se conecta à plataforma interna 140 sobre uma face externa (ou superior) 142 da plataforma que delimita, no interior, o caminho de escoamento do fluxo gasoso na turbina. Em suas porções de extremidade a montante e a jusante (no sentido f do fluxo da corrente gasosa), a plataforma é terminada por

Em sua extremidade radial externa, a lâmina se conecta à plataforma externa 150 em uma face interna (inferior) 152 da plataforma externa que delimita, exteriormente, a passagem de escoamento do fluxo

16/28 gasoso. Do lado externo (superior), a plataforma externa define uma depressão ou banheira 154. Ao longo das bordas a montante a jusante da banheira 154, a plataforma externa comporta lâminas 156 com perfis em forma de dentes que possuem extremidades que podem penetrar em uma camada de material abrasível de um anel de turbina (não mostrado) para reduzir a folga entre a ponta da lâmina e o anel de turbina. No exemplo mostrado, a face 152 da plataforma externa se estende substancialmente perpendicularmente à direção longitudinal da lâmina. Em uma variante, dependendo do perfil desejado para a superfície externa da passagem de fluxo da corrente gasosa, a face 152 pode ser inclinada de modo a formar um ângulo geralmente não nulo em relação à normal à direção longitudinal da lâmina, ou a face 152 pode ter um perfil que seja globalmente não retilíneo, por exemplo, que seja curvilíneo.

A Fig. 4 mostra bem esquematicamente um esboço fibroso 200 a partir do qual uma pré-forma fibrosa de pá pode ser moldada a fim de, após densificação por uma matriz e uma eventual usinagem, se obter uma pá de material compósito com plataformas interna e externa integradas, tal como a ilustrada na Fig. 3. Somente um esboço é mostrado an Fig. 4, mas deve ser observado que uma sucessão desses esboços é tecida de forma contínua em uma faixa fibrosa como já mencionado acima e descrito mais detalhadamente abaixo.

O esboço 200 compreende duas porções 202, 204 obtidas por tecelagem tridimensional ou tecelagem multicamadas, sendo somente os envoltórios dessas duas porções mostrados na Fig. 4. A porção 202 é destinada, após moldagem, a constituir uma porção de pré-forma fibrosa de pá correspondente a uma pré-forma da lâmina e da raiz da pá. A porção 204 é destinada, após moldagem, a constituir as porções de pré-forma fibrosa da pá correspondentes às pré-formas das plataformas interna e externa.

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As duas porções 202, 204 têm a forma de faixas que se estendem de um modo geral em uma direção correspondente à direção longitudinal X da pá a ser fabricada. A faixa fibrosa 202 apresenta, em sua porção destinada a formar uma pré-forma de lâmina, uma espessura variável determinada em função da espessura do perfil da lâmina da pá a ser fabricada. Em sua porção destinada a formar uma pré-forma de raiz, a faixa fibrosa 202 apresenta um excesso de espessura 203 determinado em função da espessura da raiz da pá a ser fabricada.

A faixa fibrosa 202 tem uma largura l selecionada em função do comprimento do perfil desenvolvido (em projeção) da lâmina e da raiz da pá a ser fabricada, enquanto que a faixa fibrosa 204 tem uma largura L, superior à l, escolhida em função dos comprimentos desenvolvidos para as plataformas interna e externa da pá a ser fabricada.

A faixa fibrosa 204 tem uma espessura substancialmente constante determinada em função das espessuras das plataformas interna e externa da pá a ser fabricada. A faixa 204 compreende uma primeira porção 204a que se estende ao longo e na vizinhança de uma primeira face 202a da faixa 202, uma segunda porção 204a que se estende ao longo e na vizinhança da segunda face 202b da faixa 202, e uma terceira porção 205a que se estende ao longo e na vizinhança da primeira face 202a da faixa 202.

As porções 204a e 204b se conectam através de uma porção de conexão 240c que se estende transversalmente em relação à faixa 202 em um local correspondente ao da plataforma interna da pá a ser fabricada. A porção de conexão 240c atravessa a faixa 202 formando um ângulo α em relação à normal à direção longitudinal do esboço fibroso. As porções 204b e 205a se conectam por uma porção de conexão 250c que se estende transversalmente em relação à faixa 202 em um local correspondente ao da plataforma externa da pá a ser fabricada. No exemplo ilustrado, a porção de conexão 250c atravessa a faixa 202 substancialmente perpendicularmente à

18/28 direção longitudinal do esboço fibroso. Conforme a geometria desejada an região da plataforma extema da pá, a porção de conexão 250c pode atravessar a faixa 202 formando um ângulo não nulo em relação à normal à direção longitudinal do esboço, como para a plataforma interna. Além disso, o perfil da porção de conexão 240c e/ou da porção de conexão 250c pode ser curvilíneo ao invés de retilíneo como no exemplo ilustrado.

Como descrito mais detalhadamente adiante, as faixas 202 e 204 são tecidas simultaneamente por tecelagem tridimensional, mas sem ligação entre a faixa 202 e as porções 204a, 204b e 205a da faixa 204, e com vários esboços 200 tecidos e sucessivos de forma contínua na direção X.

As Figs. 5 a 7 mostram bem esquematicamente como um préforma fibrosa com um formato próximo ao da pá a ser fabricada pode ser obtida a partir do esboço fibroso 200.

A faixa fibrosa 202 é cortada em uma extremidade no excesso de espessura 203, e em outra extremidade um pouco além da porção de conexão 250a para que se tenha uma faixa 202 de comprimento correspondente à dimensão longitudinal da pá a ser fabricada com uma porção inchada 230 formada pelo excesso de espessura 203 e situada em um local correspondente ao da raiz da pá a ser fabricada.

Além disso, cortes são feitos nas extremidades das porções 204a, 205a da faixa 204 e na porção 204b desta para deixar os segmentos 240a e 240b sobrando de cada lado da porção de conexão 240c, e os segmentos 250a e 250b em cada lado da porção de conexão 250c, como mostra a Fig. 5. Os comprimentos dos segmentos 240a, 240b e 250a, 250b são determinados em função dos comprimentos das plataformas interna e extema da pá a ser fabricada.

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Devido ao desligamento entre a faixa 202 do esboço fibroso, por um lado, e as porções 204a, 204b e 205a, por outro lado, os segmentos 240a, 240b, 250a e 250b podem ser dobrados perpendicularmente à faixa 202 sem o corte de fios para formar as placas 240, 250, como mostra a Fig. 6.

Uma pré-forma fibrosa 300 da pá a ser fabricada é em seguida obtida por moldagem com deformação da faixa 202 para reproduzir o perfil curvilíneo da lâmina da pá, e deformação das placas 240, 250 para reproduzir formas semelhantes às das plataformas interna e externa da pá, como mostra a Fig. 7. E obtida assim uma pré-forma com uma porção 320 de pré-forma de lâmina, uma porção 330 de pré-forma de raiz (com préforma de perna), e as porções 340, 350 das plataformas interna e externa.

Um modo de tecelagem tridimensional do esboço fibroso 200 será em seguida descrito com mais detalhes.

Supõe-se que a tecelagem seja realizada com fios de urdidura se estendendo na direção longitudinal X do esboço, devendo ser observado que uma tecelagem com fios de trama nessa direção é igualmente possível.

A variação de espessura da faixa 202 ao longo de sua largura é obtida utilizando-se fios de urdidura de título variável. É possível, em uma variante, ou como complemento, fazer variar a contextura dos fios de urdidura (número de fios por unidade de comprimento na direção de trama), com uma contextura menor permitindo um maior afinamento durante a moldagem da pré-forma.

Assim, para se obter um perfil de lâmina da pá tal como ilustrado em projeção plana na Fig. 8, pode-se utilizar três camadas de fios de urdidura de título e contextura variáveis como ilustrado na Fig. 9.

Em um exemplo de realização, os fios utilizados podem ser os fios de carbeto de silício (SiC) fornecidos sob a denominação “Nicalon”

20/28 pela companhia japonesa Nippon Carbon e com um título (número de filamentos) de 0,5K (500 filamentos). A urdidura é formada com fios de SiC de 0,5K e fios de SiC de 1K obtidos pela reunião de dois fios de 0,5K, sendo os dois fios reunidos por cobertura. A cobertura é realizada 5 vantajosamente com um fio de caráter fugaz suscetível de ser eliminado após a tecelagem como, por exemplo, um fio de álcool polivinílico (PVA) eliminável por dissolução em água.

A Tabela I abaixo fornece, para cada coluna de fios de urdidura, a contextura (número de fios/cm ao longo do perfil), o número de 10 fios de 0,5K, o número de fios de 1K, e a espessura do perfil em mm, sendo que essa espessura varia entre 1 mm e 2,5 mm, aproximadamente.

Tabela I

Coluna	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Contextura	6	6	6	6	6	6	6	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	6
n° de fios 0,5K	3	3	3	3	3	3	3	2	1	0	0	0	0	0	0	0	2	1	3
n° de fios 2x0,5K	0	0	0	0	0	0	0	1	2	3	3	3	3	3	3	3	1	2	0
Espessura	1	1	1	1	1	1	12	1,5	2	22	2,4	23	2,4	2,4	22	2,1	1,8	1,5	12

Naturalmente, dependendo dos títulos de fios disponíveis, outras combinações de números de camadas de fios e de variações de contextura e de título podem ser adotadas para o perfil a ser obtido.

As Figs. 10A, 10B mostram, em corte em urdidura, dois planos sucessivos de um ligamento que pode ser utilizado para a tecelagem do esboço fibroso 200 fora do excesso de espessura 203.

A faixa 202 do esboço fibroso 200 compreende um conjunto de camadas de fios de urdidura, sendo o número de camada, por exemplo, igual a três (camadas, Cn, Cj₂, C_i3). Os fios de urdidura são ligados por fios de trama tj por tecelagem tridimensional.

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A faixa 204 compreende também um conjunto de camadas de fios de urdidura, por exemplo, também igual a três (camadas C21, C22, C23), ligadas por fios de trama t₂ por tecelagem tridimensional, como a faixa 202.

Deve ser observado que os fios de trama tj não se estendem pelas camadas de fios de urdidura da faixa 204, e que os fios de trama t₂não se estendem pelas camadas de fios de urdidura da faixa 202, a fim de assegurar um desligamento.

No exemplo ilustrado, a tecelagem é uma tecelagem multicamadas realizada com um ligamento do tipo cetim, ou multi-cetim. Outros tipos de tecelagem tridimensional podem ser utilizados, como, por exemplo, uma tecelagem multicamadas com ligamento multi-lona, ou uma tecelagem com ligamento ^interlocl^. Por tecelagem “interlocl·?', quer-se dizer um ligamento de tecelagem no qual cada camada de fios de trama liga várias camadas de fios de urdidura com todos os fios de uma mesma coluna de trama que tenham o mesmo movimento no plano da tecelagem. Outros modos de tecelagem tridimensional são especialmente descritos no documento WO 2006/136755, cujo conteúdo é aqui incorporado por via de referência.

A Fig. 11 é uma vista em corte paralelo à direção de urdidura e trama na região onde a faixa 202 tem a porção de conexão 240c da faixa 204 passando através dela, com os fios de urdidura da porção de conexão sendo mostrados em corte. Cada camada de fios de urdidura se estende, nessa porção de conexão 240c, em uma direção que faz um ângulo α em relação à direção de trama da faixa 202. A passagem da faixa 204 em cada lado da faixa 202 é realizada, durante a tecelagem, fazendo-se com que todos os fios de urdidura e de trama da faixa 202 atravessem cada fio de urdidura da faixa 204 individualmente.

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A Fig. 12 é uma vista em corte de trama na região em que a faixa 202 tem a porção de conexão 250c da faixa 204. No exemplo ilustrado, como indicado acima, a porção de conexão 250c se estende perpendicularmente à direção de urdidura da faixa 202. Todavia, como para a porção de conexão 240c, é possível ter uma porção de conexão 250c que se estenda fazendo um ângulo não nulo em relação à normal à direção de urdidura, segundo a orientação desejada da plataforma externa.

O excesso de espessura 203 pode ser obtido utilizando-se fios de trama de títulos mais grossos e camadas complementares de fios de trama, como mostra, por exemplo, a Fig. 13 A.

Na Fig. 13A, o número de camadas de fios de trama passa nesse exemplo de 4 para 7 entre uma porção de esboço fibroso 202] da faixa 202, correspondente à perna da pá, e a porção de esboço fibroso 202₃da faixa 202 que apresenta o excesso de espessura 203.

Além disso, fios de trama t_b t’i, t”i de títulos diferentes são utilizados, sendo os fios, por exemplo, fios de Sic “Nicalcm” de título 0,5K (500 filamentos), e os fios t’j sendo obtidos pela reunião de dois fios de 0,5K e os fios t”i pela reunião de três fios de 0,5K.

A tecelagem na porção de esboço 202₃ necessita de camadas de fios de urdidura em maior número do que a porção 202 _b Isso é vantajosamente obtido durante a transição entre a porção 202j e a porção 202₃ diminuindo-se o número de planos de urdidura ao se constituir cada plano de urdidura na porção 202₃ pela reunião de fios de urdidura de dois planos de urdidura na porção 202_b As Figs. 13B e 13C mostram dois planos de urdidura vizinhos na porção 202j, e a Fig. 13D mostra um plano de urdidura obtido na porção 202₃ pela reunião dos planos de urdidura das Figs. 13B e 13C. Nas Figs. 13B, 13C e 13D, para simplificar, os títulos diferentes dos fios de urdidura (como mostra a Fig. 9) ou dos fios de trama

23/28 (como mostra a Fig. 13A) não são mostrados. Passando das Figs. 13B, 13C para a Fig. 13D, as linhas tracejadas mostram como os fios de urdidura das várias camadas das Figs. 13B e 13C formam as camadas de fios de urdidura na Fig. 13D.

Evidentemente, outras combinações de números de camadas de trama e de títulos de fios de trama podem ser adotadas para formar o excesso de espessura 203.

Em outro modo de realização mostrado esquematicamente na Fig. 14, o excesso de espessura 203 pode ser obtido introduzindo-se um enxerto durante a tecelagem da faixa 202.

Na Fig. 14, o conjunto Ti de camadas de fios de trama da porção 202] da faixa 202 correspondente à perna da pá é dividido por desligamento durante a tecelagem em dois subconjuntos Tu, Tj₂ entre os quais um enxerto 2031 é introduzido. No exemplo ilustrado, a porção 202i tem uma espessura maior do que a da porção 202₂ da faixa 202 correspondente à lâmina da pá. A transição entre a porção 202₂ e a porção 202i pode ser realizada da mesma maneira descrita acima quanto à transição entre as porções 202i e 202₃ da Fig. 13A. A passagem da tira 202 pela tira 204 na região da porção de conexão 204c da Fig. 4 pode opcionalmente ser realizada através da porção 2021 de maior espessura.

Na extremidade do enxerto 203, oposta à porção 202_b os subconjuntos Tll, TI2 de camadas de fios de trama são mais uma vez reunidos por tecelagem para formar uma porção 202’1 de mesma espessura que a porção 202_b e então, por redução de espessura, uma porção 202’₂ de mesma espessura que a porção 202₂, com a porção 202’₂ formando a porção correspondente a uma lâmina de pá para o esboço seguinte tecido.

O enxerto 2031 é preferivelmente de cerâmica monolítica, de preferência do mesmo material cerâmico da matriz do material compósito

24/28 da pá a ser fabricada. Assim, o enxerto 2031 pode ser um bloco de SiC obtido por sinterização de pó de SiC.

Como mostra mais esquematicamente a Fig. 15, vários esboços fibrosos 200 são obtidos por tecelagem de uma faixa 400 na qual são formadas uma ou várias fileiras de esboços fibrosos sucessivos. Zonas de excesso de comprimento 410, 420 são dispostas na direção de urdidura (somente fios de urdidura) e na direção de trama (somente fios de trama) para evitar os fenômenos de borda associados à tecelagem, deixar uma maior liberdade de deformação durante a moldagem da pré-forma e fornecer zonas de transição entre os esboços 200.

A Fig. 16 mostra uma variante de realização segundo a qual uma faixa 450 é fabricada com uma fileira de esboços 200 tecidos na direção de trama perpendicularmente à direção longitudinal da faixa. Zonas de excesso de comprimento 460, 470 são também dispostas na direção de urdidura e na direção de trama. Várias fileiras de esboços 200 podem ser tecidas, sendo a largura da faixa 450 adaptada para este fim.

As etapas de tratamento superficial das fibras, formação de uma primeira camada de revestimento interfásico, impregnação por uma composição de consolidação, e de pré-reticulação do processo segundo o modo de realização da Fig. 1 são realizadas antes do corte dos esboços na faixa 400 ou 450.

Após o corte, as etapas de moldagem de cada esboço em um molde, reticulação da resina de consolidação, pirólise da resina reticulada, formação de uma camada complementar de revestimento interfásico, e de densificação em vários ciclos com usinagem intermediária são realizadas como descrito com referência à Fig. 1.

Em uma variante, é possível utilizar o modo de realização da

Fig. 2.

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Um exemplo detalhado de realização do processo de fabricação de pás de turbomáquina com plataforma interna e/ou externa integradas foi descrito acima. O processo pode ser utilizado para a fabricação de pás sem plataforma interna ou externa, sendo a plataforma, por exemplo, encaixada posteriormente. Nesse último caso, a fabricação do esboço fibroso pode ser simplificada ao se limitar à faixa fibrosa 202.

Exemplo 2 - Fabricação de abas quentes de ventaneira de motor de avião de turbina a gás com pós-combustão

A Fig. 17 mostra uma aba 500 de orientação ajustável do tipo utilizado para uma ventaneira de seção variável em um canal de descarga de um motor de turbina com pós-combustão.

A aba 500 compreende um corpo de aba 510 com a forma geral de um setor cilíndrico se estendendo entre duas bordas longitudinais 511, 512. Projeções de enrijecimento 520, 530 são formadas na face côncava da aba 500. Em uma extremidade longitudinal 501 da aba, uma placa 540 é fixa sobre a face côncava da aba, entre as projeções 520, 530, a placa 540 suportando os orifícios 541, 542 para a passagem de um eixo (não mostrado) de articulação da aba 500. Uma outra placa 550 é fixa sobre a face côncava da aba e às projeções 520, 530. A placa 550 fica situada entre as projeções 520, 530 distanciada da extremidade 501 e comporta uma peça 552 de ligação articulada com um atuador (não mostrado) que controla a posição angular da aba. O corpo 510 da aba forma uma peça única de material CMC com as projeções 520, 530, enquanto as placas 540, 550 são, por exemplo, feitas de material metálico refratário.

A Fig. 18 mostra mais esquematicamente um esboço fibroso 600 a partir do qual uma pré-forma fibrosa do corpo de aba pode ser moldada para, após densificação por uma matriz e usinagem, a obtenção de um corpo de aba como o indicado por 510 na Fig. 17.

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O esboço 600 tem a forma de uma faixa de direção longitudinal X, a faixa possuindo uma largura escolhida em função da largura desenvolvida do corpo de aba 510 a ser fabricado. O esboço 600 tem uma espessura substancialmente constante determinada em função da espessura da aba a ser fabricada. Somente um esboço 600 é mostrado na Fig. 18, devendo ser observado que uma sucessão desses esboços é tecida na forma de uma faixa fibrosa contínua. O esboço 600 é fabricado com uma pluralidade de camadas de fios superpostas e ligadas por tecelagem 3D. A ligação entre as camadas de fios é realizada ao longo de toda a espessura do esboço, exceto na zona 602 que se estende longitudinalmente por uma distância D escolhida em função da distância em projeção plana entre as projeções 520, 530 do corpo de aba 510 a ser fabricado. A zona de desligamento 602 se estende substancialmente no meio da espessura do esboço 600, com os conjuntos de camadas de fios 604, 606 em cada lado da zona de desligamento 602 sendo separadas ao longo do comprimento desta zona.

As Figs. 19 e 20 mostram esquematicamente como uma préforma fibrosa com um formato próximo ao do corpo de aba 510 a ser fabricado pode ser obtida a partir do esboço fibroso 600.

É conservada, na direção X, uma dimensão do esboço 600 escolhida em função do comprimento do corpo de aba 510 a ser fabricado.

A partir de uma das faces 605 do esboço fibroso, uma parte do conjunto de camadas de fios 604 é retirada por corte, essa parte se estendendo paralelamente à direção X ao longo de todo o comprimento do esboço fibroso. A parte retirada tem um comprimento tem uma espessura que vai até a zona de desligamento 602. Na direção Y perpendicular à X, a parte retirada tem uma dimensão d inferior à D de modo a deixar as frações 604a, 604b do conjunto de camadas de fios 604 que se estende na direção Y

27/28 ao longo de um comprimento escolhido em função da largura das projeções

520, 530 do corpo de aba 510 a ser fabricado (Fig. 19).

Uma pré-forma fibrosa 700 do corpo de aba 510 a ser fabricado é em seguida obtida por moldagem com deformação para reproduzir o perfil curvilíneo do corpo de aba e dobrar as porções 604a, 604b para se obter porções de pré-forma das projeções 520, 530 do corpo de aba (Fig. 20).

Um modo de tecelagem 3D do esboço 600 é mostrado esquematicamente nas Figs. 21A e 21B. A Fig. 21A é uma vista parcial ampliada de dois planos de corte de urdidura sucessivos em uma parte do esboço 600 que não apresenta desligamento, enquanto que a Fig. 21B mostra dois planos de corte de urdidura sucessivos na porção do esboço 600 que apresenta uma zona de desligamento 602.

Nesse exemplo, o esboço 600 compreende seis camadas de fios de urdidura que se estendem na direção X. Na Fig. 21 A, as seis camadas de fios de urdidura são ligadas pelos fios de trama Tj a T₅, sendo o ligamento do tipo interlock. Na Fig. 21B, três camadas de fios de urdidura que formam o conjunto de camadas de fios 604 são ligadas entre si por dois fios de trama T_b T₂ e, da mesma forma, as três camadas de fios de urdidura que formam o conjunto de camadas de fios 605 são ligadas por dois fios de trama T₄ e T₅. A zona de desligamento 602 separa os conjuntos de camadas de fios de urdidura 604, 605 um do outro.

Como mostra mais esquematicamente a Fig. 22, vários esboços fibrosos 600 são obtidos pela tecelagem de uma faixa 700 na qual são formadas uma ou várias fileiras de esboços sucessivas. Zonas de excesso de comprimento 710, 720 são dispostas na direção de urdidura (somente fios de urdidura) e no sentido de trama (somente fios de trama) para impedir fenômenos de borda associados à tecelagem, deixando uma

28/28 maior liberdade de deformação durante a fabricação das pré-formas e fornecimento de zonas de transição entre esboços.

A Fig. 23 mostra uma variante de realização segundo a qual uma faixa 750 é fabricada com uma fileira de esboços 600 tecidos na direção de trama perpendicularmente à direção longitudinal da faixa. Zonas de excesso de comprimento 760, 770 são também fornecidas na direção de urdidura e na direção de trama. Várias fileiras de esboços 600 podem ser tecidas, sendo o comprimento da faixa 750 adaptado correspondentemente.

As etapas de tratamento superficial das fibras, formação de uma primeira camada de revestimento interfásico, impregnação pela composição de consolidação, e pré-reticulação do processo de acordo com o modo de realização da Fig. 1 são realizadas antes do corte dos esboços 600 na faixa 700 ou 750.

Após o corte dos esboços, as etapas de moldagem de cada esboço em um molde, reticulação da resina de consolidação, pirólise da resina reticulada, formação de uma camada complementar de revestimento interfásico, e densifícação em vários ciclos com usinagem intermediária são realizadas como descrito com referência à Fig. 1.

Naturalmente, em uma variante, pode-se utilizar o processo de acordo com o modo de realização da Fig. 2.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de fabricação de uma peça de forma complexa (110; 510) de material compósito compreendendo um reforço fibroso tecido tridimensionalmente e densificado por uma matriz, caracterizado por compreender as etapas de:

- tecelagem tridimensional de uma faixa fibrosa contínua (400; 450; 700; 750) compreendendo uma sucessão de esboços fibrosos (200; 600) de pré-formas de uma pluralidade de peças a serem fabricadas,

- corte na faixa dos esboços fibrosos individuais (200; 600), cada esboço formando uma única peça,

- moldagem de um esboço cortado para a obtenção de uma pré-forma fibrosa em peça única (300; 650) com uma forma próxima à de uma peça a ser fabricada,

- consolidação da pré-forma na forma desejada, e

- densificação da pré-forma consolidada pela formação de uma matriz por infiltração química em fase gasosa.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um tratamento de superfície ser realizado nas fibras da faixa fibrosa tecida (400; 450; 700; 750), compreendendo ao menos uma das seguintes operações: eliminação das dimensões das fibras e tratamento ácido das fibras.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por, antes do corte dos esboços fibrosos individuais (200; 600), a faixa fibrosa tecida (400; 450; 700; 750) ser impregnada por uma composição líquida de consolidação que compreenda uma resina, e pela consolidação ser efetuada por reticulação e pirólise da resina.

Petição 870190006447, de 22/01/2019, pág. 10/12

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4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por, antes da impregnação pela composição de consolidação, uma camada interfásica fibras-matriz ser formada nas fibras da faixa fibrosa tecida, sendo a camada interfásica de um material selecionado dentre carbono pirolítico (PyC), nitreto de boro (BN) e carbono dopado com boro (BC).
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela camada interfásica ter uma espessura pelo menos igual a 100 nm.
6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por, após a obtenção da pré-forma consolidada e antes da densificação pela matriz, uma camada interfásica fibras-matriz complementar ser formada.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela camada interfásica complementar ser formada por infiltração química em fase gasosa, e pela formação da camada interfásica complementar e a densificação serem realizadas de forma sucessiva em um forno.
8. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por, após a impregnação pela composição de consolidação e antes do corte dos esboços, uma pré-reticulação da resina de consolidação ser realizada.
9. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela moldagem do esboço fibroso ser realizada em um molde no qual a reticulação e a pirólise da resina de consolidação sejam realizadas de forma sucessiva.
10. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela pirólise da resina ser realizada durante um aumento de temperatura efetuado através de uma operação de infiltração química em fase gasosa.

Petição 870190006447, de 22/01/2019, pág. 11/12

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11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela consolidação ser efetuada pela densificação parcial por infiltração química em fase gasosa da pré-forma mantida na forma desejada.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por, após a moldagem e antes da reticulação, um revestimento interfásico fibras-matriz ser formado nas fibras da pré-forma, sendo o revestimento interfásico de um material selecionado dentre carbono pirolítico (PyC), nitreto de boro (BN) e carbono dopado com boro (BC).
13. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pela densificação compreender duas etapas separadas por uma operação de usinagem da pré-forma parcialmente densificada.
14. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pela faixa tecida (400; 700) compreender várias fileiras de esboços fibrosos que se estendem na direção longitudinal da faixa.
15. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela faixa (400; 700) ser tecida com regiões de comprimento extra na direção dos fios de urdidura e de trama em torno dos esboços fibrosos.
16. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por ser para a fabricação de uma pá de turbina (110) na qual a faixa contínua é tecida com uma sucessão de esboços fibrosos (200) capazes de, após a moldagem, constituir pré-formas fibrosas (300), cada uma das quais constituindo uma pré-forma em peça única de ao menos uma lâmina e uma base da pá, sendo os esboços fibrosos tecidos com suas direções longitudinais correspondentes às das pás a serem fabricadas se estendendo na direção dos fios de trama ou na direção dos fios de urdidura.