Evolution de l'état de surface d'une pièce aérodynamique au cours de sa gamme de fabrication

Abstract

Safran Aero boosters est spécialisé dans les compresseurs basse pression pour turboréacteur d’avion. Le BluM est un compresseur basse pression présentant une architecture innovante offrant un gain en masse et de meilleures performances aérodynamiques. Afin d’assurer de meilleures propriétés aérodynamiques et mécaniques, il est important d’étudier l’état de surface et l’évolution de celui-ci au cours de la gamme de fabrication du BluM. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’évolution de l’état de surface des aubes après les différentes étapes de fabrication afin d’atteindre les rugosités requises en fin de gamme. Les étapes considérées sont : l’usinage adaptatif, le blue-etch, la tribofinition et le grenaillage US. Une comparaison a été effectuée des différentes méthodes de mesure actuellement utilisées (par contact et sans contact) ainsi que des empreintes utilisées. Ceci a pour but d’établir une procédure de mesure de la rugosité sur le BluM. Le protocole de mesure de rugosité actuellement employé chez Safran AB a été validé. Le grossissement X50 est nécessaire lors de la mesure sans contact quand des paramètres autres que le Ra sont également observés. Les deux méthodes de mesure sont comparables (sauf pour les paramètres sensibles). Les deux empreintes étudiées sont représentatives de la surface analysée et présentent des résultats comparables (sauf pour les paramètres sensibles). Il s’avère qu’à la réception, le corps des aubes ne présente pas un état de surface identique pour les 3 étages du BluM. Cette information devra être prise en compte lors d’études ultérieures. Une méthodologie d’analyse a été établie pour les mesures d’état de surface sur BluM. Les Ra visés demandés à l’usineur en sortie d’usinage adaptatif ne sont pas atteints pour l’étage RM4. Plusieurs causes à ce non-respect ont été identifiées et devront être vérifiées par la suite. De plus, les Ra visés les plus élevés vont être analysés en priorité car ils sont beaucoup plus facile à atteindre en usinage adaptatif et donc plus économiques. Le blue-etch, quant à lui, impacte le pied et le corps de l’aube de la même manière, considérée comme négligeable. L’étape de blue-etch étant répétable, il a été décidé de ne plus effectuer de contrôle d’état de surface à cette étape. La tribofinition sur un secteur du BluM induit une nette amélioration de l’état de surface tant sur le corps que sur le pied de l’aube. L’influence du grenaillage US sur l’état de surface n’a pu être étudiée au cours de ce mémoire, par manque de temps.