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FR2711330A1 - Method for manufacturing components reinforced with long fibers. - Google Patents

Method for manufacturing components reinforced with long fibers. Download PDF

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FR2711330A1
FR2711330A1 FR9410890A FR9410890A FR2711330A1 FR 2711330 A1 FR2711330 A1 FR 2711330A1 FR 9410890 A FR9410890 A FR 9410890A FR 9410890 A FR9410890 A FR 9410890A FR 2711330 A1 FR2711330 A1 FR 2711330A1
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FR
France
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long fibers
hollow space
matrix
fibers
material forming
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FR9410890A
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French (fr)
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Inventor
Leucht Rolf
Weber Klaus
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
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Abstract

Selon ce procédé, on rapporte dans l'espace creux d'une pièce, faite d'un matériau formant une matrice, des fibres longues (18) orientées parallèlement l'une à l'autre. Les fibres longues (18) sont revêtues du matériau formant la matrice. On expose la pièce, ainsi préparée, à un processus de mise sous pression isostatique à chaud puis on usine la pièce pour obtenir le composant (24). Le composant (24) présente une enveloppe (26) en le matériau formant la matrice, avec un noyau (28) constitué de fibres longues (18) noyées dans du matériau formant la matrice.According to this method, long fibers (18) oriented parallel to one another are added to the hollow space of a part made of a material forming a matrix. The long fibers (18) are coated with the material forming the matrix. The part, thus prepared, is exposed to a hot isostatic pressurizing process and then the part is machined to obtain component (24). The component (24) has an envelope (26) of the material forming the matrix, with a core (28) made of long fibers (18) embedded in the material forming the matrix.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE COMPOSANTSCOMPONENT MANUFACTURING PROCESS

ARMÉS DE FIBRES LONGUES.ARMED WITH LONG FIBERS.

L'invention concerne un procédé de fabrication de composants armés de fibres longues, en particulier de composants qui sont constitués d'un matériau, formant la matrice, cassant et/ou ductile, c'est-à-dire déformable à haute température (environ 500'C à 2000OC) et sous haute pression (environ 1000 bars et davantage) et qui sont armés de fibres, à haute résistance mécanique et résistant à température élevée, d'un matériau cassant et sensible à la force de cisaillement dans le sens radial des fibres. En ce qui concerne le matériau formant la matrice, il s'agit de métal ou d'un  The invention relates to a method for manufacturing components reinforced with long fibers, in particular components which consist of a material, forming the matrix, brittle and / or ductile, that is to say deformable at high temperature (approximately 500'C to 2000OC) and under high pressure (about 1000 bars and more) and which are armed with fibers, with high mechanical resistance and resistant to high temperature, with a brittle material sensitive to the shear force in the radial direction fibers. As regards the material forming the matrix, it is metal or a

alliage métallique, en particulier à base de titane.  metal alloy, in particular based on titanium.

Pour conférer à des composants une assez grande robustesse pour un poids assez faible, il est connu en principe de noyer des fibres dans les composants. Chaque fois selon le choix du matériau pour les fibres, on diminue aussi la dilatation thermique et on augmente la résistance à la température du composant armé de fibres de cette façon. Il est intéressant que le matériau fibreux d'armature soit constitué de fibres revêtues d'un matériau formant une matrice; ceci présente l'avantage que des fibres voisines ne peuvent pas se toucher mais que, bien plutôt, elles sont entourées d'un matériau, le matériau formant la matrice. De préférence, comme matériau formant la matrice on emploie des alliages à base de titane tandis que les fibres elles-mêmes sont constituées  To give components a fairly high robustness for a fairly low weight, it is known in principle to drown fibers in the components. Each time, depending on the choice of material for the fibers, the thermal expansion is also reduced and the temperature resistance of the component reinforced with fibers is increased in this way. It is interesting that the fibrous reinforcing material consists of fibers coated with a material forming a matrix; this has the advantage that neighboring fibers cannot touch each other but rather, they are surrounded by a material, the material forming the matrix. Preferably, as the matrix-forming material, titanium-based alloys are used while the fibers themselves are made up

de carbure de silicium (SiC).silicon carbide (SiC).

Dans le cadre de cette invention, sous le terme de "fibre", il faut comprendre une fibre monofilament qui est constituée intérieurement d'un matériau fibreux et présente extérieurement un revêtement en le matériau formant la matrice. A l'intérieur le matériau fibreux peut présenter une âme centrale. Le matériau fibreux peut présenter une couche de protection qui l'entoure et sur laquelle est rapporté le matériau formant la matrice. Dans le cas d'une fibre en SiC, l'âme est constituée de carbone, le matériau fibreux entourant l'âme, de SiC, la couche de protection, essentiellement de carbone et le matériau formant  In the context of this invention, the term "fiber" should be understood to mean a monofilament fiber which consists internally of a fibrous material and externally has a coating of the material forming the matrix. Inside the fibrous material may have a central core. The fibrous material may have a protective layer which surrounds it and to which the material forming the matrix is attached. In the case of a SiC fiber, the core consists of carbon, the fibrous material surrounding the core, of SiC, the protective layer, essentially of carbon and the material forming

la matrice, d'un alliage à base de titane.  the matrix, of a titanium-based alloy.

A partir du document DE 40 21 547 A 1, on connaît un procédé de fabrication de composants armés de fibres, dans le cas duquel on enveloppe un matériau support avec au moins une fibre revêtue d'un matériau formant une matrice et on expose ensuite ce matériau enveloppé à un processus de mise sous pression isostatique à chaud. Dans le cas de la mise sous pression isostatique à chaud, on encapsule le corps enveloppé, c'est-à-dire qu'on l'entoure d'une capsule, que l'on met ensuite la capsule sous vide et qu'on l'obture avec étanchéité au vide et qu'ensuite on chauffe cette capsule et  From document DE 40 21 547 A 1, a process is known for manufacturing fiber-reinforced components, in the case of which a support material is enveloped with at least one fiber coated with a material forming a matrix and this is then exposed. material wrapped in a hot isostatic pressurization process. In the case of hot isostatic pressurization, the wrapped body is encapsulated, that is to say it is surrounded by a capsule, which is then put the capsule under vacuum and that seal it with vacuum tightness and then heat this capsule and

qu'on l'expose de tous côtés à une pression élevée.  that it is exposed on all sides to high pressure.

Avec le procédé connu on ne peut fabriquer que des composants armés de fibres pour lesquels l'armature de fibres est enroulée. Mais bien souvent il est souhaitable que le composant armé de fibres puisse présenter une robustesse élevée dans une dimension. Ceci est par exemple le cas pour les aubes de turbine qui sont exposées à des contraintes extrêmes, en particulier selon la  With the known method, only fiber-reinforced components can be manufactured for which the fiber reinforcement is wound. But very often it is desirable that the fiber-reinforced component can have a high robustness in one dimension. This is for example the case for turbine blades which are exposed to extreme stresses, in particular according to the

direction radiale de la turbine.radial direction of the turbine.

A partir du document DE 29 15 412 C2, on connaît un procédé de fabrication d'un corps de forme en un matériau métallique, formant la matrice, armé de fibres. Les différentes fibres sont insérées dans des petits tubes qui représentent le matériau formant la matrice. On dispose plusieurs petits tubes de ce type dans un corps en forme de douille qui correspond déjà au contour du composant à fabriquer. On obture, au moyen d'un bouchon de matériau approprié, le corps de forme qui est ouvert à ses deux extrémités frontales, après quoi on expose le corps de forme, ainsi obturé, à un processus de mise sous pression isostatique à chaud. Ensuite on enlève les bouchons ou bien on  From document DE 29 15 412 C2, a process is known for manufacturing a shaped body of a metallic material, forming the matrix, reinforced with fibers. The different fibers are inserted into small tubes which represent the material forming the matrix. There are several small tubes of this type in a socket-shaped body which already corresponds to the outline of the component to be manufactured. The form body which is open at its two front ends is closed by means of a plug of suitable material, after which the form body, thus closed, is exposed to a process of hot isostatic pressurization. Then we remove the caps or else

usine autrement le corps de forme à ses extrémités.  otherwise molds the form body at its ends.

Pour que le corps de forme puisse être soumis à une pression isostatique à chaud, il faut une obturation étanche à l'air à ces extrémités, ce qui est coûteux comme technique de procédé, du fait que les conditions existant aux extrémités du corps de forme se modifient pendant le processus de mise sous pression isostatique à chaud, au cours duquel  In order for the form body to be subjected to hot isostatic pressure, an airtight seal at these ends is required, which is costly as a process technique, since the conditions prevailing at the ends of the form body change during the hot isostatic pressurization process, during which

se produit un compactage.compaction occurs.

A partir du document DE 37 OO 805 C2, on connaît un autre procédé de fabrication de matériaux composites armés de fibres. Dans le cas de ce procédé connu également, on dispose les fibres dans un corps creux qui correspond déjà au contour du composant à fabriquer. Rien n'y est dit en ce qui concerne une obturation, étanche au gaz, des extrémités du moule creux. Il est simplement indiqué que les fibres et la matrice rapportée entre elles sous forme de poudre sont suffisamment comprimées pour que les particules de poudre se  From document DE 37 OO 805 C2, another process for the manufacture of fiber-reinforced composite materials is known. In the case of this known method also, the fibers are placed in a hollow body which already corresponds to the outline of the component to be manufactured. Nothing is said there regarding a gas-tight closure of the ends of the hollow mold. It is simply indicated that the fibers and the matrix joined together in the form of powder are sufficiently compressed so that the particles of powder

soudent aussi bien entre elles qu'avec les fibres.  weld together as well as with fibers.

L'invention a pour but de proposer un procédé de fabrication de composants armés de fibres longues dans le cas desquels l'armature de fibres se présente sous forme de différentes fibres longues sensiblement parallèles, la fabrication se réalisant de façon simple du point de vue technique du procédé. Pour atteindre ce but, selon l'invention, on propose un procédé de fabrication de composants, armés de fibres longues, qui présentent un matériau formant une matrice avec des fibres longues sensiblement parallèles qui y sont noyées et sont revêtues du matériau formant la matrice, procédé dans lequel on produit tout d'abord une pièce en un matériau compatible avec le matériau formant la matrice des fibres, en particulier en le matériau formant la matrice, présentant au moins un espace creux qui est ouvert d'au moins un côté et qui, en coupe transversale, est plus petit que le composant à fabriquer, dans lequel ensuite on remplit l'espace creux de fibres longues revêtues du matériau formant la matrice, les différentes fibres longues étant disposées dans l'espace creux sensiblement parallèles l'une à l'autre, on expose à un processus de mise sous pression isostatique à chaud la pièce avec les fibres longues se trouvant dans son espace creux et ensuite on usine la pièce pour fabriquer le composant armé de fibres longues. Le point de départ du procédé conforme à l'invention est une pièce en un matériau formant de préférence la matrice, c'est-à-dire en le matériau de revêtement des fibres longues, présentant un espace creux qui est ouvert au moins d'un côté, qui correspond sensiblement à la forme du composant à  The object of the invention is to propose a method for manufacturing components reinforced with long fibers in the case of which the fiber reinforcement is in the form of different substantially parallel long fibers, the manufacturing being carried out in a simple manner from the technical point of view of the process. To achieve this object, according to the invention, a method of manufacturing components is provided, armed with long fibers, which have a material forming a matrix with substantially parallel long fibers which are embedded therein and are coated with the material forming the matrix, process in which a part is first produced in a material compatible with the material forming the matrix of the fibers, in particular in the material forming the matrix, having at least one hollow space which is open on at least one side and which , in cross section, is smaller than the component to be manufactured, in which then the hollow space is filled with long fibers coated with the material forming the matrix, the different long fibers being arranged in the hollow space substantially parallel one to the other, we expose to a process of hot isostatic pressurization the part with the long fibers being in its hollow space and then we machine the part for manufacturing the component reinforced with long fibers. The starting point of the process according to the invention is a piece of a material preferably forming the matrix, that is to say in the coating material of the long fibers, having a hollow space which is open at least one side, which corresponds substantially to the shape of the component to

fabriquer et qui, en coupe transversale, est plus petit que celui-  make and which, in cross section, is smaller than this

ci. On remplit de façon dense l'espace creux de différentes fibres longues revêtues, les différentes fibres étant disposées dans l'espace creux  this. The hollow space is densely filled with different long coated fibers, the different fibers being arranged in the hollow space

S sensiblement parallèles l'une à l'autre.  S substantially parallel to each other.

On expose la pièce ainsi préparée à un processus de mise sous pression isostatique à chaud dans le cas duquel on encapsule d'abord la pièce, le récipient employé pour cela étant mis sous vide et obturé avec étanchéité au vide, puis on chauffe le récipient à température élevée et on l'expose à une pression élevée de tous côtés, de façon que, du fait de la température et de la pression, on atteigne le point de ductilité du matériau formant la matrice et qu'éventuellement on le dépasse. Après le processus de mise sous pression isostatique à chaud, on usine la pièce, sortie du récipient, pour  The part thus prepared is exposed to a process of hot isostatic pressurization in the case of which the part is first encapsulated, the container used for this being put under vacuum and closed with vacuum sealing, then the container is heated to high temperature and exposed to high pressure on all sides, so that, due to the temperature and pressure, the point of ductility of the material forming the matrix is reached and possibly exceeded. After the hot isostatic pressurization process, the part is machined, taken out of the container, to

fabriquer le composant demandé.manufacture the requested component.

De préférence la mise sous vide du récipient se fait sous élévation de température pour dégazer la surface des fibres revêtues du matériau formant la matrice et/ou de la pièce. Ces surfaces peuvent être polluées chimiquement, par exemple par de la colle, de l'oxygène et/ou de l'hydrogène. On peut par exemple utiliser de la colle pour maintenir les fibres longues contre les parois intérieures de  Preferably, the container is evacuated under a rise in temperature to degas the surface of the fibers coated with the material forming the matrix and / or the part. These surfaces can be polluted chemically, for example by glue, oxygen and / or hydrogen. For example, glue can be used to hold the long fibers against the interior walls of

l'espace creux lors du garnissage de la pièce.  the hollow space when filling the part.

La pièce fabriquée selon le procédé conforme à  The part produced according to the process in accordance with

l'invention est armée de fibres dans une dimension.  the invention is armed with fibers in one dimension.

Le procédé est particulièrement avantageux lors de la fabrication d'aubes de turbine armées de fibres, qui sont exposées à des contraintes extrêmes, en  The method is particularly advantageous during the manufacture of turbine blades reinforced with fibers, which are exposed to extreme stresses, in

particulier selon la direction radiale de la turbine.  particular in the radial direction of the turbine.

Comme fibres longues, viennent en question ici en particulier des fibres de carbure de silicium revêtues d'un alliage à base de titane. La résistance élevée à la température des aubes de turbine fabriquées selon le procédé conforme à l'invention permet de renoncer à un refroidissement des aubes de turbine jusqu'à la plage moyenne de température d'utilisation de la turbine, mais dans tous les cas il faut refroidir moins que pour les  As long fibers, question here in particular is silicon carbide fibers coated with a titanium-based alloy. The high temperature resistance of the turbine blades manufactured according to the process according to the invention makes it possible to dispense with cooling of the turbine blades up to the average operating temperature range of the turbine, but in all cases it must be cooled less than for

aubes de turbine conventionnelles.conventional turbine blades.

De façon générale, en ce qui concerne le procédé conforme à l'invention, on peut dire que l'espace creux dans la pièce est conçu et dimensionné de façon que le composant fini enclose l'espace creux - alors rempli de fibres longues et du matériau formant la matrice -, c'est-à-dire présente à peu près une enveloppe ou une gaine entourant la zone armée de fibres. L'espace creux est donc  In general, with regard to the process according to the invention, it can be said that the hollow space in the room is designed and dimensioned so that the finished component encloses the hollow space - then filled with long fibers and material forming the matrix -, that is to say roughly has an envelope or a sheath surrounding the zone reinforced with fibers. The hollow space is therefore

dimensionné en conséquence.sized accordingly.

En principe la pièce présentant l'espace creux est formée d'une seule partie, ou bien aussi de  In principle, the part presenting the hollow space is formed of a single part, or also of

plusieurs parties, en particulier de deux parties.  multiple parts, especially two parts.

On regroupe alors les deux parties, ou davantage, de la pièce lors du remplissage de l'espace creux, les différentes parties formant alors entre elles  The two or more parts of the part are then brought together when the hollow space is filled, the different parts then forming between them

l'espace creux à remplir des fibres longues.  the hollow space to be filled with long fibers.

Selon le procédé conforme à l'invention, on peut également fabriquer des composants partiellement armés de fibres. Par exemple, plusieurs espaces creux peuvent être prévus dans la pièce, le  According to the process according to the invention, it is also possible to manufacture components partially reinforced with fibers. For example, several hollow spaces can be provided in the room, the

composant fini enclosant tous les espaces creux.  finished component enclosing all the hollow spaces.

On peut également envisager que le ou les espaces creux soient garnis, chacun, d'un ou de plusieurs noyaux, de préférence en le matériau formant la matrice, pour ne garnir ensuite de fibres longues que "l'espace annulaire" subsistant. En outre, après la mise sous pression isostatique à chaud, on peut à nouveau enlever le matériau du noyau pour, par exemple dans le cas d'une aube de turbine fabriquée selon le procédé conforme à l'invention, créer pour celle-ci un espace de refroidissement intérieur. Pour augmenter le taux de remplissage en fibres longues de l'espace creux, ouvert au moins d'un côté, prévu dans la pièce, il est intéressant de mettre en vibration la pièce lors de l'introduction des fibres longues. Si nécessaire, on peut en outre comprimer le matériau formant la matrice avec de la poudre de ce matériau. On emploie ici de préférence de la  It is also conceivable that the hollow space or spaces are each filled with one or more cores, preferably in the material forming the matrix, in order to then only fill long fibers with the remaining "annular space". In addition, after the hot isostatic pressurization, it is again possible to remove the material from the core in order, for example in the case of a turbine blade produced according to the process according to the invention, to create a interior cooling space. To increase the filling rate of long fibers in the hollow space, open at least on one side, provided in the part, it is advantageous to vibrate the part when introducing the long fibers. If necessary, the material forming the matrix can also be compressed with powder of this material. We preferably use

poudre de granulométrie allant de 10 à 20 pm.  granulometry powder ranging from 10 to 20 μm.

De préférence, avant apport des fibres longues, on libère la pièce des impuretés de surface. Ceci se fait de préférence par attaque chimique de la pièce  Preferably, before supplying the long fibers, the part is freed from surface impurities. This is preferably done by chemical attack on the part

présentant l'espace creux.presenting the hollow space.

Lorsqu'une pièce garnie de fibres longues parallèles est soumise à un processus de mise sous pression isostatique à chaud, les fibres longues subissent, au milieu, une compression plus forte que sur leurscôté frontaux o elles se limitent à la capsule entourant la pièce. Ceci provient de ce que, du fait de la paroi de la capsule, la pression radiale agissant sur les fibres longues est plus faible aux extrémités frontales des fibres longues. Les fibres longues s'orientent donc, à leurs extrémités frontales, en s'écartant légèrement l'une de l'autre. Dans le cas du processus de mise sous pression isostatique à chaud, il est  When a part filled with parallel long fibers is subjected to a hot isostatic pressurization process, the long fibers undergo, in the middle, a stronger compression than on their frontal sides where they are limited to the capsule surrounding the part. This is due to the fact that, due to the wall of the capsule, the radial pressure acting on the long fibers is lower at the front ends of the long fibers. The long fibers therefore orient themselves, at their front ends, slightly apart from one another. In the case of the hot isostatic pressurization process, it is

intéressant de s'opposer à cet effet, désigné ci-  interesting to oppose to this effect, designated below

dessous sous le nom de "effet de bordure" en munissant du matériau formant la matrice les extrémités frontales des fibres longues introduites dans l'espace creux. De cette façon, les fibres longues n'atteignent plus sans intermédiaire la paroi de la capsule, mais elles en sont écartées par une couche du matériau formant la matrice. Il est intéressant que l'espace creux de la pièce soit obturé par des plaques ou autres constituées du  underneath under the name of "border effect" by providing the material forming the matrix with the front ends of the long fibers introduced into the hollow space. In this way, the long fibers no longer reach the wall of the capsule without an intermediary, but are separated from it by a layer of the material forming the matrix. It is interesting that the hollow space of the part is closed by plates or the like made of

matériau formant la matrice.material forming the matrix.

De préférence, on usine l'espace creux dans la pièce en le creusant par érosion par étincelage, mais on peut également employer des pièces "comprimées", dans lesquelles l'espace creux se forme après enlèvement d'un noyau autour duquel on a comprimé le matériau de la pièce. En principe d'autres procédés d'usinage pour la fabrication ou le creusement de l'espace creux sont encore  Preferably, the hollow space is machined in the part by hollowing it out by spark erosion, but it is also possible to use "compressed" parts, in which the hollow space is formed after removal of a core around which it has been compressed. the material of the part. In principle, other machining methods for manufacturing or digging the hollow space are still

possibles.possible.

On explique en détail ci-dessous un exemple de réalisation de l'invention à l'aide des figures. Les figures 1 à 5 montrent les différents stades de la fabrication d'une aube de turbine armée de fibres longues en un alliage à base de titane avec des  An embodiment of the invention is explained in detail below using the figures. Figures 1 to 5 show the different stages of the manufacture of a turbine blade reinforced with long fibers in a titanium-based alloy with

fibres longues en carbure de silicium.  long silicon carbide fibers.

Le point de départ est un bloc 10 pour la pièce, de forme sensiblement parallélépipédique, rectangle, en un alliage à base de titane. Dans ce bloc 10, représenté sur la figure 1, on creuse, par érosion par étincelage, un espace creux traversant 16 qui est ouvert des deux côtés, c'est-à-dire sur la surface supérieure 12 et sur la face inférieure 14, qui correspond, en coupe transversale, aux caractéristiques géométriques désirées de l'aube et qui est plus petit que l'aube de turbine à fabriquer. Après fabrication de l'espace creux 16, on attaque chimiquement le bloc 10 pour nettoyer les surfaces intérieures de l'espace creux. Ensuite on remplit l'espace creux 16 de fibres de carbure de silicium 18 qui présentent un revêtement, par exemple en le même matériau que le bloc 10. En ce qui concerne les fibres 18, il s'agit de fibres longues qui s'étendent sur toute la hauteur du bloc 10, entre sa face supérieure et sa face inférieure 12, 14. Comme indiqué sur la figure 3, les fibres longues 18 sont logées dans l'espace creux 16 en étant orientées parallèlement les unes aux autres. Pendant le remplissage, on augmente le taux de remplissage de l'espace creux 16 en fibres longues 18 en secouant le bloc 10 par vibrations. Ensuite on peut, pour compactage, introduire dans l'espace creux 16 de la poudre d'alliage à base de titane d'une  The starting point is a block 10 for the part, of substantially rectangular, rectangular shape, made of an alloy based on titanium. In this block 10, shown in FIG. 1, a hollow hollow space 16 which is open on both sides, that is to say on the upper surface 12 and on the lower face 14, is hollowed out by spark erosion. which corresponds, in cross section, to the desired geometric characteristics of the blade and which is smaller than the turbine blade to be manufactured. After manufacturing the hollow space 16, the block 10 is chemically attacked to clean the interior surfaces of the hollow space. Then the hollow space 16 is filled with silicon carbide fibers 18 which have a coating, for example of the same material as the block 10. As regards the fibers 18, these are long fibers which extend over the entire height of the block 10, between its upper face and its lower face 12, 14. As indicated in FIG. 3, the long fibers 18 are housed in the hollow space 16 while being oriented parallel to one another. During filling, the filling rate of the hollow space 16 is increased in long fibers 18 by shaking the block 10 by vibration. Then it is possible, for compacting, to introduce into the hollow space 16 of titanium-based alloy powder of a

granulométrie allant d'environ 10 à 20 /um.  particle size ranging from about 10 to 20 µm.

On expose ensuite à un processus de compression isostatique à chaud le bloc 10 ainsi préparé. Pour cela on recouvre tout d'abord le bloc 10 selon la figure 4, à ses faces supérieure et inférieure 12, 14, de tôles 20 qui sont constituées du même alliage à base de titane que le bloc 10 et que le revêtement des fibres longues 18. Puis on encapsule le bloc 10, dont on a ainsi obturé les faces ouvertes de son espace creux 16, en l'introduisant dans un récipient V2A 22. On met sous vide ce récipient 22 jusqu'à environ -7 mbar à des températures d'environ 500 C puis on l'obture avec étanchéité au vide. Ensuite a lieu le processus de mise sous pression isostatique à chaud proprement dit au cours duquel, par l'action de la température et de la pression de tous côtés, on atteint et de préférence on dépasse le point de  The block 10 thus prepared is then exposed to a process of hot isostatic compression. For this, the block 10 according to FIG. 4 is firstly covered, at its upper and lower faces 12, 14, with sheets 20 which are made of the same titanium-based alloy as block 10 and that the coating of the long fibers 18. Then the block 10 is encapsulated, the open faces of its hollow space 16 of which have thus been closed, by introducing it into a container V2A 22. This container 22 is evacuated to approximately -7 mbar at temperatures about 500 C and then closed with vacuum tightness. Then takes place the actual isostatic hot pressurization process during which, by the action of temperature and pressure on all sides, one reaches and preferably exceeds the point of

ductilité du matériau formant la matrice, c'est-à-  ductility of the material forming the matrix, i.e.

dire de l'alliage à base de titane. Après le processus de mise sous pression isostatique à chaud, on usine le bloc 10, par exemple au moyen d'une machine à commande numérique assistée par ordinateur CNC pour obtenir les caractéristiques géométriques de l'aube de turbine 24 selon la figure 5. Cette aube de turbine 24 se caractérise par une enveloppe 26 en le matériau formant la matrice et un noyau 28 armé de fibres qui est constitué de fibres longues parallèles enrobées dans le matériau formant la matrice. Un composant intégré de l'aube de turbine 24 est une embase qui sert à fixer l'aube de turbine 24 sur l'arbre de la turbine. Les fibres longues 18 s'étendent jusque dans l'embase 30. De même que les caractéristiques géométriques de l'aube, l'embase 30 est également obtenue par usinage, par machine à commande numérique assistée sur ordinateur CNC, de la pièce ayant subi le processus de mise sous pression  say titanium-based alloy. After the hot isostatic pressurization process, the block 10 is machined, for example by means of a numerically controlled machine assisted by a CNC computer to obtain the geometric characteristics of the turbine blade 24 according to FIG. 5. This turbine blade 24 is characterized by an envelope 26 made of the material forming the matrix and a core 28 reinforced with fibers which consists of long parallel fibers coated in the material forming the matrix. An integrated component of the turbine blade 24 is a base which is used to fix the turbine blade 24 on the shaft of the turbine. The long fibers 18 extend into the base 30. As with the geometrical characteristics of the blade, the base 30 is also obtained by machining, by machine with numerical control assisted on a CNC computer, of the part having undergone the pressurization process

isostatique à chaud.hot isostatic.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de composants qui sont armés de fibres longues et présentent un matériau formant une matrice dans laquelle sont noyées des fibres longues sensiblement parallèles, revêtues du matériau formant la matrice, caractérisé par le fait - que l'on produit une pièce (10) en un matériau formant en particulier une matrice avec au moins un espace creux (16) qui est ouvert au moins d'un côté et qui, en coupe transversale, est plus petit que le composant à fabriquer (24), - que l'on remplit l'espace creux (16) de fibres longues (18) revêtues du matériau formant la matrice, les différentes fibres longues (18) étant disposées sensiblement parallèles l'une à l ' autre, - que l'on encapsule la pièce (10),avec les fibres longues (18) qui se trouvent dans son espace creux (16), et qu'on l'expose à un processus de mise sous pression isostatique à chaud et - que l'on usine ensuite la pièce (10) pour produire le contour extérieur du composant (24)  1. A method of manufacturing components which are reinforced with long fibers and have a matrix-forming material in which are embedded substantially parallel long fibers, coated with the matrix-forming material, characterized in that - a part is produced ( 10) of a material forming in particular a matrix with at least one hollow space (16) which is open at least on one side and which, in cross section, is smaller than the component to be manufactured (24), - that l 'the hollow space (16) is filled with long fibers (18) coated with the material forming the matrix, the different long fibers (18) being arranged substantially parallel to each other, - that the part is encapsulated (10), with the long fibers (18) which are in its hollow space (16), and that it is exposed to a process of hot isostatic pressurization and - that the part is then machined ( 10) to produce the external contour of the component (24) armé de fibres longues.armed with long fibers. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, lors de l'introduction de fibres longues (18) dans ledit (lesdits) espace(s) creux (16),  2. Method according to claim 1, characterized in that, during the introduction of long fibers (18) into said (said) hollow space (s) (16), on expose la pièce (10) à des vibrations.  the part (10) is exposed to vibrations. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que dans ledit (lesdits) espace(s) creux (16) de la pièce (10), on rapporte en outre de la poudre du matériau formant  3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that in said (said) hollow space (s) (16) of the part (10), powder of the forming material is also added la matrice.the matrix. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,  4. Method according to one of claims 1 to 3, caractérisé par le fait qu'avant l'introduction des fibres longues (18) dans ledit (lesdits) espace(s) creux (16), on attaque chimiquement la  characterized in that before the introduction of the long fibers (18) into said hollow space (s) (16), the pièce ( 1 0).piece (1 0). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,  5. Method according to one of claims 1 to 4, caractérisé par le fait que dans ledit (lesdits) espace(s) creux (16), on insère au moins un noyau, en particulier en matériau formant la matrice, le (les) noyau(x) étant, en coupe transversale, plus petit(s) que ledit (lesdits) espace(s) creux (16), et que l'on remplit de fibres  characterized in that in said hollow space (s) (16), at least one core is inserted, in particular of material forming the matrix, the core (s) being, in cross section, smaller (s) that said (said) hollow space (s) (16), and that is filled with fibers longues (18) l'espace subsistant.long (18) remaining space. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,  6. Method according to one of claims 1 to 5, caractérisé par le fait qu'avant que s'effectue le processus de mise sous pression isostatique à chaud, on munit la pièce (10) de matériau formant la matrice (20) sur sa face ouverte (12, 14) en direction de l'espace creux (16), face dont il y a au moins une, pour recouvrir les extrémités  characterized in that before the process of hot isostatic pressurization takes place, the part (10) is provided with material forming the matrix (20) on its open face (12, 14) in the direction of the hollow space (16), face of which there is at least one, to cover the ends frontales des fibres longues (18).frontal of the long fibers (18). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6,  7. Method according to one of claims 1 to 6, caractérisé par le fait que l'on usine l'espace creux (16) dans la pièce (10) en la creusant, en particulier en la creusant par érosion par étincelage.  characterized in that the hollow space (16) is machined in the part (10) by digging it, in particular by digging it by spark erosion. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7,  8. Method according to one of claims 1 to 7, caractérisé par le fait que la pièce (10) est en une  characterized in that the part (10) is in one partie ou en plusieurs parties.part or in several parts. 9. Composant obtenu par un procédé conforme à  9. Component obtained by a process in accordance with l'une des revendications 1 à 8.one of claims 1 to 8. 10. Utilisation d'un procédé selon l'une des  10. Use of a process according to one of revendications 1 à 7 pour fabriquer une aube de  claims 1 to 7 for manufacturing a vane of turbine (24) armée de fibres longues.  turbine (24) armed with long fibers.
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