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WO 2007/077343 PCT/FR2006/002823
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Corps poreux métallique propre à atténuer le bruit des
turbines aéronautiques
L'invention concerne la fabrication de corps poreux métal-
liques.
L'émission sonore d'un avion à usage commercial, principa-
lement due aux moteurs, peut atteindre 155 dB à proximité
immédiate de l'appareil au décollage. Cette valeur supé-
rieure au seuil de douleur auditive évalué à 120 dB atteint
encore 90 dB à 400 m de la source. Il est donc souhaitable
de diminuer ce niveau d'émission sonore. Une voie pour
tenter de résoudre ce problème consiste à absorber le bruit
à l'un de ses points d'émission, c'est-à-dire au niveau des
moteurs. Des solutions ont déjà été mises en oeuvre dans
les parties "froides" des moteurs, mais les parties "chau-
des" ne font actuellement l'objet d'aucun traitement acous-
tique. Il est donc souhaitable de développer un matériau
ayant une fonction d'absorption acoustique destiné aux
parties chaudes des moteurs d'avions. Pour ce faire, une
voie envisagée est d'élaborer une tuyère capable d'absorber
en partie le bruit produit à l'intérieur du moteur.
Les structures en nid d'abeille, bien connue dans le monde
aéronautique, peuvent être adaptées à l'absorption acous-
tique. Ces structures sont alors associées à des peaux
perforées fermant partiellement les cellules élémentaires.
Les cellules élémentaires, d'un diamètre supérieur à 1 mm,
forment ainsi des cavités acoustiques résonantes qui piè-
gent les ondes pénétrant par les perforations. Ces structu-
res conduisent à des propriétés acoustiques insuffisantes
car ce sont des résonateurs de type Helmholtz ne pouvant
absorber que des fréquences bien spécifiques. Le phénomène
mis en uvre est basé sur la résonance en quart d'onde.
Seules les fréquences ayant une longueur d'onde voisine de
quatre fois la profondeur des cellules élémentaires et
leurs harmoniques sont absorbées efficacement.
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Or une absorption acoustique efficace au niveau de la tuyère pour le bruit
produit
par la chambre de combustion et les différents aubages des turbines et des
compresseurs haute pression implique un effet sur un large spectre de
fréquence.
Le but de l'invention est de fournir une structure poreuse ayant des
propriétés
acoustiques améliorées par rapport à celles des structures connues.
La présente invention vise un corps poreux métallique possédant des première
et
deuxième faces principales opposées et propre à atténuer un bruit produit ou
transmis par un courant de gaz balayant une première desdites faces
principales,
ledit corps présentant des pores (1, 2) sous la forme de canaux cylindriques
ayant
chacun une première extrémité et une seconde extrémité opposée à la première
extrémité, les canaux cylindriques ayant chacun un axe s'étendant sensiblement
selon une ligne droite perpendiculaire à ladite première face, débouchant par
la
première extrémité dans ladite première face et fermé à la deuxième extrémité
opposée, chacun des canaux ayant un diamètre (D) compris entre 0,1 et 0,3 mm
environ et étant situé, sur une partie au moins de sa longueur, à une distance
minimale (e) de ses plus proches voisins comprise entre 0,02 et 0,3 mm
environ, et
un rapport entre la longueur et le diamètre des canaux étant supérieur à 10.
De préférence, l'invention vise notamment un corps poreux métallique possédant
deux faces principales opposées et propre à atténuer le bruit produit ou
transmis
par un courant de gaz balayant une première desdites faces principales, ledit
corps
présentant des pores sous la forme de canaux cylindriques dont les axes
s'étendent
sensiblement selon des lignes droites perpendiculaires à ladite première face,
débouchant par une première de leurs extrémités dans ladite première face et
fermés à leur extrémité opposée, chaque canal ayant un diamètre compris entre
0,1
et 0,3 mm environ et étant situé, sur une partie au moins de sa longueur, à
une
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distance minimale de ses plus proches voisins comprise entre 0,02 et 0,3 mm
environ, et le rapport entre la longueur et le diamètre des canaux étant
supérieur à
dix et préférentiellement de l'ordre de 102.
La structure métallique ainsi décrite présente une porosité pouvant dépasser
70 %,
donc une masse volumique compatible avec des applications aéronautiques.
Cette structure se comporte comme un excellent absorbeur de bruit, en
particulier
pour les fréquences au-dessus de 1 kHz, comme l'a montré l'application de
modèles
d'absorption acoustique analytiques classiques (propagation d'une onde
acoustique
à l'intérieur d'un tube par Kirchhoff en 1857).
Les cellules ouvertes de ce "micro-nid d'abeille" sont assez grandes pour
permettre
à l'onde sonore, dans le domaine des fréquences de l'ordre de 1 kHz et au-
dessous,
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de pénétrer dans la structure mais suffisamment petites
pour procurer la surface spécifique nécessaire pour atté-
nuer l'énergie acoustique par dissipation viscoacoustique
dans le fluide contenu à l'intérieur du matériau poreux.
Cette dissipation est due au cisaillement du fluide dans la
couche limite apparaissant sur les parois internes de la
structure poreuse.
Pour un diamètre inférieur à 0,1 mm, l'onde ne pénètre plus
efficacement dans la structure. Pour un diamètre supérieur
à 0,3 mm, le phénomène de résonance quart d'onde redevient
prépondérant.
Les canaux cylindriques dont le diamètre est compris entre
0,1 et 0,3 mm favorisent la dissipation de l'énergie de
l'onde acoustique dans les cisaillements internes au gaz se
produisant dans les couches limites apparaissant sur les
parois des canaux.
Si le diamètre des canaux cylindriques est supérieur à 0,3
mm, la surface totale des parois devient insuffisante.
Le mécanisme d'absorption de cette nouvelle structure est
dû à une dissipation visqueuse dans le gaz alors que, à
titre de comparaison, un système d'absorption acoustique
classique utilise le principe du résonateur d'Helmholtz
valable exclusivement pour l'absorption d'une fréquence
particulière et doit être combiné, pour pouvoir absorber un
spectre de fréquences plus large, avec des matériaux poreux
non structuraux.
La compilation de l'état de la technique tend à montrer que
tout absorbeur de bruit basé sur le principe du résonateur
d'Helmholtz sera nécessairement épais car pour couvrir
toute la gamme de fréquences à absorber il faudra associer
à la structure résonante différents autres matériaux (nids
d'abeille, feutres, etc.) en différentes épaisseurs. Or
cette course à l'épaisseur peut entraîner un surpoids non
négligeable.
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Enfin, du fait même de son architecture, le matériau selon l'invention, à la
différence
des solutions décrites dans la littérature, est un élément structural et peut
être
dimensionné comme tel. De plus, grâce aux allégements engendrés par sa
porosité, ses performances mécaniques ramenées à sa densité apparente sont
exceptionnelles (comportement structurel de type nid d'abeille). Aussi sa
fonction
d'absorbeur de bruit peut être considérée comme un atout supplémentaire. De ce
fait l'application de cette invention aux moteurs d'aéronefs permettra de
traiter le
bruit à son point d'émission sans augmentation de l'encombrement.
Les techniques habituelles de fabrication des nids d'abeille (soudage de tôles
gaufrées ou déploiement de feuilles métalliques percées) ne sont pas ici
applicables
en raison de l'échelle de l'objet. Aussi doit-on faire appel à d'autres
techniques. Une
de ces techniques est basée sur le formage à partir d'un bain chimique de
nickel
ultra-pur. La forme et le diamètre du trou seront déterminés par le mandrin
utilisé et
la paroi par l'épaisseur du dépôt chimique.
Selon la nature de l'alliage désiré pour fabriquer cette paroi, on peut
procéder
autrement. Après avoir rendu le mandrin conducteur de l'électricité grâce à un
dépôt
chimique de cuivre, on le revêt de nickel électrolytique aux fins de lui
donner une
rigidité suffisante pour sa manipulation. Ensuite le dépôt électrolytique est
complété
par un dépôt de poudre d'alliage pré-revêtu par un alliage nickel-bore tel que
décrit
dans la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 888 145, ou de
poudre d'alliage dispersée dans un liant organique comme décrit dans la
demande
de brevet français publiée sous le numéro FR 2 888 141.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de
substitution, sont énoncées ci-après:
- Le rapport entre la longueur et le diamètre des canaux est compris entre 90
et
110 environ.
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- La rugosité de surface des canaux est inférieure à 0,01
1TLM.
- Chaque canal est entouré, selon une répartition angulaire
5 sensiblement uniforme, de six autres canaux écartés de
celui-ci d'une distance minimale comprise entre 0,02 et 0,3
mm environ.
- L'axe de chacun desdits canaux forme un angle inférieur à
20 avec la normale à ladite première face à ladite pre-
mière extrémité.
- Le corps comprend du nickel et/ou du cobalt et/ou un
alliage de ceux-ci, notamment un superalliage à base de
nickel et/ou de cobalt.
- Ladite première face est concave.
L'invention a également pour objet un carter de turbine
aéronautique comprenant au moins un secteur constitué d'un
corps poreux tel que défini plus haut, ainsi qu'un procédé
pour fabriquer un tel corps poreux, procédé dans lequel on
dispose en couches une multiplicité de fils comprenant
chacun un mandrin cylindrique d'un diamètre compris entre
0,1 et 0,3 mm environ en un matériau destructible par la
chaleur, entouré d'une gaine à base de métal, la gaine de
chaque fil étant en contact avec les gaines des fils voi-
sins dans la même couche et avec les gaines de fils des
couches voisines, et on effectue un traitement thermique
pour éliminer les mandrins et lier les gaines entre elles
en produisant une matrice métallique.
Le procédé selon l'invention peut comporter au moins cer-
taines des particularités suivantes:
- Ledit mandrin est en matière organique.
- Ledit mandrin est en carbone.
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- La gaine est formée au moins en partie par dépôt chimique
et/ou électrolytique de métal sur le mandrin.
=
- La gaine est formée au moins en partie par collage de
particules de métal sur le mandrin et/ou sur ledit dépôt.
- On introduit des particules de métal dans les vides entre
les fils avant ledit traitement thermique.
- Des particules de métal comportent un revêtement de
brasure produisant lors du traitement thermique une liaison
des particules de métal entre elles et/ou audit dépôt.
- Les composants métalliques en présence sont liés entre
eux lors du traitement thermique par fusion d'un eutectique
entre leurs métaux constitutifs et le carbone provenant du
mandrin et/ou d'un liant ou adhésif organique.
- Avant le traitement thermique, on colle une extrémité de
chaque fil sur un support plan commun s'étendant perpendi-
culairement aux axes des fils, on cintre le support selon
un arc de cercle, les axes des fils s'étendant alors radia-
lement, et on introduit des particules de métal dans les
vides entre les fils.
- Après le traitement thermique, on usine ladite matrice
métallique pour former ladite première face concave.
- Après le traitement thermique, on élimine des traces de
carbone subsistant dans les canaux.
- On ferme ladite extrémité opposée des canaux par une
couche de métal rapportée sur la face correspondante de
ladite matrice métallique.
Les caractéristiques et avantages de l'invention sont
exposés plus en détail dans la description ci-après, avec
référence aux dessins annexés.
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La figure 1 est une vue partielle de la première face
principale d'un corps poreux selon l'invention.
La figure 2 est une vue partielle du corps, en coupe selon
la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe d'un secteur d'un carter
de turbine aéronautique selon l'invention.
L'invention est illustrée ci-après par des exemples. Toutes
les compositions sont données ici en poids.
Exemple 1
On se propose de fabriquer un corps poreux en nickel pur.
On utilise comme mandrin un fil cylindrique de révolution
de diamètre 0,1 mm (la méthode ci-après est applicable quel
que soit le diamètre du fil choisi, de 1 um à 3 mm), et
quelle que soit la forme de sa section transversale). Il
peut s'agir notamment d'un fil en polyamide ou en polyimide
commercialisé en tant que fil de pêche. On réalise sur ce
fil un dépôt chimique de nickel en procédant selon les
quatre étapes suivantes séparées par des rinçages abondants
avec de l'eau désionisée.
1. Préparation de la surface par dégraissage et mouil-
lage.
2. Dépôt par adsorption d'un réducteur solide, le chic-
rure d'étain SnC12, par immersion pendant au moins 5 min
dans une solution saturée (5 g/1) de ce sel.
3. Dépôt sur la surface à traiter d'un catalyseur (palla-
dium) par réduction à partir d'une solution acide (pH - 2)
à 10 g/1 de PdC12 pendant au moins 5 min.
4. Dépôt de nickel proprement dit à partir d'un bain
ayant la composition suivante:
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. .
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Nickel-triéthylènediamine Ni (H2NC2H4NH2) 0,14 M
Soude NaOH 1 M
Pentoxyde d'arsenic As205 6, 5.104 M
lmidazole N2C2H4 0,3 M
Hydrazine hydratée N2H4 , H20 2,06 M
PH 14
Après immersion pendant une heure trente à 90 C, le fil est recouvert d'un
dépôt
de nickel très pur d'une épaisseur d'environ 20 pm.
Ce fil revêtu est débité en tronçons de longueur appropriée, de l'ordre de 1
cm. Les
différents tronçons sont alors disposés parallèlement les uns aux autres dans
un
creuset en alumine. Les tronçons d'une première couche reposent sur le fond
plan
du creuset, chacun étant en contact avec deux voisins par des génératrices
diamétralement opposées. Les couches suivantes sont déposées chacune sur la
couche précédente, en quinconce. L'ensemble est surmonté d'un poids de
quelques
dizaines de grammes de façon à maintenir les tronçons en contact mutuel.
Le creuset est ensuite placé dans un four sous un vide meilleur que 10-3 Pa et
chauffé jusqu'à 400 C, température à laquelle le matériau synthétique du
mandrin
se décompose et est ingéré par le système de pompage. Après un palier d'une
heure une rampe de chauffage est effectuée à 70 C/min jusqu'à 1200 C suivie
d'un palier d'un quart d'heure pour l'interdiffusion de chaque tube avec ses
plus
proches voisins. L'ensemble est ensuite refroidi.
A l'issue de cette opération on obtient un objet microporeux en nickel pur
comportant des pores en forme de canaux cylindriques de révolution d'un
diamètre
D (figure 1)
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d'environ 100 pm. Dans le cas idéal illustré sur la figure,
chaque pore cylindrique 1 possède six voisins immédiats 2
dont il est séparé par une paroi en nickel pur 3 d'une
épaisseur minimale e d'environ 40 pm. Les canaux 2 sont
disposés selon une répartition angulaire uniforme, c'est-à-
dire que les traces 4 de leurs axes dans le plan de la
figure 1 sont situés aux sommets d'un hexagone régulier
ayant pour centre la trace 5 de l'axe du canal 1. Dans la
réalité la disposition des canaux peut être moins régu-
hère.
Exemple 2
On enroule une grande longueur du fil synthétique utilisé
dans l'exemple 1 sur un montage en polytétrafluoroéthylène
(PTFE) comprenant six barreaux cylindriques parallèles dont
les axes sont disposés, en projection droite, selon les
sommets d'un hexagone régulier. On réalise alors sur ce fil
un dépôt chimique de cuivre en procédant selon les quatre
étapes suivantes séparées par des rinçages abondants avec
de l'eau désionisée.
1. Préparation de la surface par dégraissage et mouil-
lage.
2. Dépôt par adsorption d'un réducteur solide, le chlo-
rure d'étain SnC12, par immersion pendant au moins 5 min
dans une solution saturée (5 g/1) de ce sel.
3.
Dépôt sur la surface à traiter d'un catalyseur (ar-
gent) à partir d'une solution neutre à 10 g/1 de AgNO3
pendant au moins 5 min.
4.
Dépôt de cuivre proprement dit à partir d'un bain
ayant la composition suivante:
Sulfate de cuivre CuS0416H20
0,1 M
Formaldéhyde HCHO
0,5 M
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..
Tartrate double de sodium et de potassium KNaC4H406, 4H20 0,4
M
Soude NaOH 0,6
M
Après 30 minutes le fil a pris la couleur rouge caractéristique d'un dépôt de
cuivre.
A la suite de cette opération, le fil devenu conducteur de l'électricité est
plongé dans
un bain de dépôt de nickel électrolytique classique et relié à la cathode.
Après 20
min de dépôt sous une densité de courant de 3 A/dm2 le fil est recouvert de 20
pm
10 de nickel pur.
Le fil ainsi revêtu est débité en tronçons de la longueur appropriée. Ces
tronçons
sont ensuite recouverts d'une épaisseur d'environ 100 pm d'un mélange de 80
parties de poudre du superalliage de nickel commercialisé sous la dénomination
IN738* et de 20 parties d'un liant lui-même composé à parts égales d'une colle
époxy et d'alcool éthylique servant de diluant, cette opération étant réalisée
en
faisant rouler les tronçons en présence du mélange poudre-liant entre une
surface
de support plane et une plaque d'appui plane, la distance entre ces deux
plaques
permettant de déterminer l'épaisseur du dépôt de poudre.
Les tronçons ainsi recouverts sont alors disposés dans un creuset lui-même
placé
dans un four sous vide comme décrit dans l'exemple 1.
Au cours du palier à 400 C le matériau du mandrin et le liant se décomposent
et
sont ingérés par le système de pompage. La décomposition de la colle entraîne
un
dépôt de résidus de carbone à la surface de chaque grain de poudre de
superalliage. Après un palier d'une heure une nouvelle rampe de chauffage est
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effectuée à 70 C/min jusqu'à 1320 C suivie d'un palier d'un quart d'heure
pour
interdiffusion de chaque grain de poudre avec ses plus proches voisins et de
chaque tube avec ses plus proches voisins. L'ensemble est ensuite refroidi.
A l'issue de cette opération on obtient un objet microporeux en alliage
IN738*.
Chaque pore mesure environ 100 à 300 pm de diamètre et est séparé des pores
voisins par une paroi en superalliage d'environ 200 pm.
Exemple 3
On procède comme dans l'exemple 2 pour obtenir un fil revêtu de 20 pm de
nickel
débité en tronçons.
On dépose par ailleurs sur les grains d'une poudre du superalliage de nickel
commercialisé sous la dénomination Astrolloy*, d'un diamètre de 10 pm, une
couche de brasure à base d'alliage nickel-bore de moins de 1 pm d'épaisseur,
par
la technique décrite dans FR 2777215, et la poudre ainsi revêtue est mélangée
à
1 % de méthacrylate de méthyle commercialisé sous la dénomination Coatex P90*,
éventuellement dilué par de l'eau pour la maniabilité du mélange. Les tronçons
de fil
nickelé sont roulés dans ce mélange comme décrit dans l'exemple 2 pour
recevoir
une couche d'environ 100 pm de poudre de superalliage revêtue.
Les tronçons ainsi recouverts sont alors disposés dans un creuset lui-même
placé
dans un four sous vide comme décrit dans l'exemple I.
Au cours du palier à 400 C le matériau du mandrin se décompose. Après un
palier
d'une heure une rampe de chauffage est effectuée à 70 C/min jusqu'à 1120 C
suivie d'un palier d'un quart d'heure pour le brasage de chaque grain de
poudre
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avec ses plus proches voisins et de chaque tube avec ses plus proches voisins.
L'ensemble est ensuite refroidi.
Ainsi un simple traitement thermique permet à la fois de braser les grains de
poudre
ensemble et les tubes entre eux. Grâce au dépôt chimique d'alliage nickel-bore
sur
la poudre de superalliage, la paroi du tube obtenu après un recuit est dense
et
homogène. Les grains de poudre sont brasés entre eux.
A l'issue de cette opération on obtient un objet microporeux en Astrolloy*.
Chaque
pore mesure environ 100 à 300 pm de diamètre et est séparé des pores voisins
par
une paroi en superalliage d'environ 200 pm.
Exemple 4
On utilise en tant que mandrin des mèches de fibres dites de coton pyrolyse,
c'est-
à-dire des mèches de carbone obtenues par cardage du coton naturel et pyrolyse
sous pression réduite d'argon, d'un diamètre d'environ 0,1 mm.
Les fibres sont préalablement nickelées par une technique dite "au tonneau"
dans
un bain de sulfamate de nickel classique. L'électrolyse est conduite le temps
nécessaire pour obtenir une épaisseur de nickel comprise entre 20 et 40 pm.
Les
mèches nickelées sont alors découpées en tronçons qui sont mélangées à la
colle
époxy diluée utilisée dans l'exemple 2 dans une proportion d'environ 95 % de
mèches pour 5 % de colle et disposés parallèlement les uns aux autres dans un
moule en PTFE. On obtient après durcissement de la colle un ensemble à forte
porosité. Par injection à l'aide d'une seringue, cet ensemble est ensuite
imprégné du
mélange de poudre de superalliage Astrolloy* revêtue et de Coatex P90* utilisé
dans l'exemple 3. Après séchage dans une étuve à 90 C, le matériau est
disposé
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dans un four vertical sous hydrogène préchauffé à 800 C. Il subit alors une
rampe
de température de 5 C par minute jusqu'à la température de 1100 C. Deux
phénomènes concomitants se produisent alors: la brasure de nickel-bore qui
enrobe
les grains de poudre Astrolloy* fond avec pour conséquence le brasage des
grains
de poudre entre eux, et le carbone des mèches réagit avec l'hydrogène de
l'atmosphère du four pour former du méthane. Après un palier de 8 heures et un
refroidissement sous hydrogène jusqu'à la température d'environ 500 C puis un
retour à la température ambiante _______________________________________
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sous argon, on obtient un matériau microporeux avec des
pores d'un diamètre d'environ 0,1 mm séparés par des parois
dont l'épaisseur varie entre 50 et 200 gra, d'autres pores
plus petits pouvant provenir des interstices entre les "
fibres revêtues.
Chacun des exemples 1 à 4 fournit un corps poreux présen-
tant deux faces principales opposées planes, dont
l'épaisseur est égale à la longueur des tronçons de fil
utilisés, de l'ordre de 1 cm compte tenu du rapport à
respecter avec le diamètre du fil, et qui comporte des
pores cylindriques 1 perpendiculaires à ces deux faces et
débouchant dans celles-ci. On peut alors obtenir un corps
poreux plan selon l'invention, dont les pores sont fermés à
une extrémité, en recouvrant l'une des faces principales
d'une couche métallique continue 6 (figure 2), par exemple
sous forme d'une tôle de 0,5 mm d'épaisseur brasée au corps
de base, ou en bouchant les pores avec une poudre métal-
lique en suspension, par enduction ou projection.
On peut également réaliser un secteur d'un carter de tur-
bine aéronautique selon l'invention en usinant le corps de
base pour obtenir une face à profil en arc convexe et une
face à profil en arc concave, l'obturation des pores étant
ensuite effectuée sur la face convexe. Dans ce cas la
longueur des tronçons de fil doit être supérieure à
l'épaisseur du secteur à obtenir, et les axes des canaux ne
sont normaux à la face concave qu'à mi-longueur de l'arc,
et présentent une inclinaison croissante par rapport à la
normale en allant vers chacune des extrémités de l'arc.
Exemple 5
Il s'agit cette fois de fabriquer un secteur de carter
destiné à une turbine aéronautique, sans devoir procéder à
l'usinage nécessaire dans les exemples précédents. Un
carter d'un diamètre intérieur d'environ 1 mètre est par
exemple subdivisé en 12 secteurs.
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Des tronçons de fil nickelé préparés comme dans l'exemple 3 et découpés à une
longueur appropriée sont disposés verticalement sur une plaque horizontale en
PTFE ayant une épaisseur d'environ 1 mm, une longueur et une largeur égales
respectivement à la longueur d'arc et à la longueur axiale du secteur à
réaliser. La
surface totale de la plaque étant recouverte par les tronçons de fil nickelé,
l'extrémité de ceux-ci y est collée avec une colle de type cyanoacrylate. La
colle
étant polymérisée, la plaque en PTFE est cintrée, de telle sorte que les
tronçons de
fil s'étendent radialement vers l'extérieur et présentent un écartement mutuel
dans
la direction circonférentielle qui va en croissant à partir de la plaque, le
revêtement
de nickel assurant la rigidité des tronçons. Les vides ainsi formés sont
remplis du
mélange de poudre de superalliage Astrolloy* revêtue et de Coatex P90* utilisé
dans l'exemple 3, cette poudre pouvant être remplacée en partie par des
sphères
creuses en nickel telles que des sphères d'un diamètre de l'ordre de 0,5 mm
commercialisées par la Société ATECA. Après séchage à l'étuve pendant une nuit
à 70 C, la plaque de PTFE est retirée, l'ensemble fibres, poudre et colle
étant
mécaniquement solide. L'ensemble est introduit dans un four sous vide. Lorsque
la
pression dans l'enceinte est inférieure à environ 10-3 Pa, l'ensemble est
porté à une
température de 450 C pendant 1 heure aux fins de dégazage et d'élimination
des
produits organiques (mandrin et méthacrylate de méthyle). La décomposition du
méthacrylate entraîne un dépôt de résidus de carbone à la surface de chaque
grain
de poudre de superalliage. Une nouvelle rampe de chauffage est effectuée à
70 C/min jusqu'à 1320 C et suivie d'un palier d'un quart d'heure pour
l'interdiffusion de chaque grain de poudre avec ses plus proches voisins et de
chaque tube avec ses plus proches voisins. L'ensemble est ensuite refroidi.
Comme
dans les exemples précédents, l'eutectique Ni-carbone a agi comme brasure et a
assuré la réunion des grains de poudre entre eux et s'est ensuite solidifié
grâce à la
diffusion du carbone dans l'alliage. Après refroidissement on obtient un corps
poreux 10 (figure 3) en forme d'arc de cercle traversé par une multitude de
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canaux 11 de 0,1 mm de diamètre séparés les uns des autres
par des parois 12 d'une épaisseur minimale de quelques
centièmes de millimètre au voisinage de la face concave du
corps et de quelques dixièmes de millimètre au voisinage de
5 sa face convexe. Les pores sont ensuite obturés par une
couche métallique 13 analogue à la couche 6 de la figure 2,
appliquée sur la face convexe.
Des secteurs tels que celui de la figure 3 peuvent être
10 utilisés sur toute la périphérie du carter, ou sur une
partie seulement de celle-ci.
Bien que dans les exemples ci-dessus on ait utilisé comme
mandrin un fil de section circulaire en raison de sa dispo-
15 nibilité, il est également possible d'utiliser un mandrin
de section non circulaire, notamment polygonale.
Si nécessaire un traitement par ultrasons du corps poreux
peut être effectué pour éliminer des traces de carbone
subsistant après traitement thermique sur les parois des
canaux et obtenir une surface très lisse.
