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Il perfectionnements apportés à la fabrication de pièces portant des aubes ou ailettes. "
La présente invention est relative à la consti- tution et la fabrication de pièces portant des aubes ou silettes, plus particulièrement des rotors de turbine et de compresseur que l'on utilise, par exemple, pour une installation avec turbine à gaz ou autre machine motrice.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces pièces telles qu'elles puissent être fabriquées aisément et rapidement tout en répondant aux desiderata construotifs nécessai- res.
Pihus spécialement,l'invention permet de fabriquer rapidement et exactement un disque de turbine ou un rotor de compresseur pur un procédé de coulée par lequel on élimine les opérations d'usinage laborieuses et qui convient à une
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fabrication en grande masse. L'invention permet également de couler des rotors de compresseurs axiaux, à plusieurs étages, en une seule pièce ou, suivant une variante, chaque étage peut être coulé séparément ;après quoi on les assemble de la manière usuelle.
Elle consiste, principalement, à obtenir tout au moins la jante de la pièce à fabriquer par un moulage centri- fuge, le métal fondu, destiné à être moulé par l'effet cen- trifuge, étant introduit dans le moule en un ou plusieurs endroits qui se trouvent à ou au voisinage de la périphérie du moule.
De préférence, on introduit le métal fondu dans le moule en plusieurs endroits répartis symétriquement au- tour de sa périphérie.
La partie de la pièce complète, obtenue par mou- lage centrifuge, peut être plus ou moins importante -.et, dans un ces extrême, on réalise, par un tel moulage, un rotor en- tier avec ses aubes.
L'appareil, qui convient à la mise en oeuvre de l'invention, comprend un moule refractaire, muni d'un conduit d'alimentation central qui débouche dans la partie centrale dudit moule, et un ou plusieurs passages propres à établir la communication entre ledit conduit et l'intérieur du moule en un ou plusieurs endroits qui se trouvent à ou au voisinage de la périphérie du moule.
Avantageusement on a recours à plusieurs passages qui rayonnent uniformément à partir dudit conduit d'alimen- tation central et qui aboutissent à l'intérieur du moule en plusieurs endroits répartis symétriquement autour de la pé- riphérie du mpule.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un moule qui convient à la coulée d'un disque de turbine et établi selon l'invention.
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Les figs. 1 et 2, de ce dessin, montrent, respec- tivement en coupe axiale et en plan, un tel moule.
Le moule 11 peut servir à la coulée, par un effet centrifuge, d'eau ou de la totalité d'un disque à t@rbine avec les aubes qu'il porte. Ce moule comprend essentiellement un conduit d'alimentation central 4 qui peut être mis en com- munication avec des passages radiaux 5 aboutissant à la jante
3 et aux parties 3, destinées à façonner les aubes, alors qu' une entrée centrale 6 communique avec la partie centrale 1 du moule.
Le moule est en une matière refractaire et est fabriqué, de préférence, par la méthode dite à "cire perdu@" suivant laquelle un modèle en cire, ayant la forme voulue, est obtenu en injectant de la cire fondue dans un moule éta- lon après quoi on revêt le modèle en cire d'une solution contenant en suspension une matière refractaire finement mou- lue et on le plonge ensuite dans un bain contenant une ma- tière refractaire en suspension et qui est tassée par des vi- brations en permettant sa prise, l'ensemble étant alors chauffé jusqu' à une température suffisamment élevée pour que toute la cire puisse être écartée.
La pièce métallique à ob- tenir en finale est moulée en introduisant du métal fondu dans le moule et en faisant ensuite tourner le moule autour de son axe vertical pour obtenir la pièce par moulage cen- trifuge. Finalement on enlève la matière refractaire en le brisant en morceaux.
En procédant comme indiqué plus haut, on fait comporter au modèle en cire du rotor complet avec ses aubes plusieurs cannes (ou tubes) en cire, rayonnant symétrique- ruent vers l'extérieur depuis une tige centrale en cire desti- née à former le passage d'alimentation central du moule, les @ cannes en cire étant relises à la partie destinée à former
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le disque en des endroits qui se trouvent à ou au voisinage de sa périphérie.
A l'aide de ce modèle en cire on fabrique, de la manière décrite plus haut, un moule refractaire 11 analogue à celui montré sur la fige 1, la présence des cannes en cire permettant de ménager dans ledit moule des passages radiaux 5 qui communiquent, par une extrémité, avec le conduit d'ali- mentation 4 et par leur autre extrémité avec la partie 1 du moule, qui est destinée à former le disque, en des endroits répartis symétriquement autour du contour de ladite partie.
Sur la fig. 1, le moule 11 occupe une position dans laquelle il peut être mis en rotation, c'est-à-dire que la partie 1 pour le disque est horizontale alors que son axe est vertical. Le conduit d'alimentation 4 est alors vertical de et débouche au centre/la partie 1 du moule par une ouvertu- re 6 '.'.concentrique au passage 4 et délimitée par une bague 7, en une matière retraduire qui est plus dure que celle ayant servi à la constitution du moule lui-même, le bord supérieur de cette bague étant meulée pour former un siège conique 8.
Immédiatement avant la coulée l'ouverture 6 est fermée par un bouchon 9 constitué avantageusement par une tige ou un tube, en une matière refractaire, dont l'extrémité inférieure 10 est semi-sphérique pour qu'elle puisse être appliquée, d' une manière étanche au liquide, sur le siège 8-contre lequel elle est pressée à la main ou par la tension d'un ressort ou en lestant la tige ou le tube 9 pendant que le moule est en- traîné en rotation en étant fixé sur une table tournante.
Du métal fondu est alors versé dans le conduit d'alimentation 4 et s'écoule par les passais 5 dans les parties 2 et 3 du moule qui sont destinées à façonner respectivement la jante et les aubes du disque. Quand la quantité nécessaire de métal a été introduite, de cette manière, dans le moule, on enlève. le bouchon 9 et la partie restante du métal est introduite par l'ouverture 6 pendant que la rotation du moule continue.
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Si on le désire, la quantité de métal, introduite par les passages 5, peut être suffisamment grande pour -former des aubes et l'ensemble du disque 1, le métal ajouté, après l'enlèvement du bouchon 9, servant uniquement à remplir le conduit d'alimentation 4.
Suivant une variante, on fait tourner le moule pen- dant que le bouchon 9 est en place et on introduit une quan- tité connue de métal par les passages 5 et on permet à oe mé- tal, pendent un temps déterminé, de se solidifier jusqu'à un dértain dagré. A ce moment, la rotétion est rapidement arrê- tée à l'aide d'un frein, on enlève le bouchon 9 et on intro- duit la partie restante du métal par l'ouverture 6. Dans ce cas, la partie centrale 1 est remplie par une coulée par gravité et comme la partie superficielle interne de la jante, façonnée dans la partie 2 du moule, est encore fluide' quand cette partie centrale 1 est coulée, on obtient une soudure solide tout autour du disque à l'endroit où les deux parties coulées sont en contact.
Pour empêcher que la bague 7 ou le tube 9 soient abîmés par la pression et le frbttement, il est avantageux que le tube 9 puisse tourner avec la bague 7 en engageant dans l'extrémitésupérieure dudit tube une tige qui est reliée à celui-ci par des paliers appropriés de manière à permettre la rotation du tube pendant que la tige reste fixe.
Les passages radieux peuvent être au nombre de deux, de quatre (cornue montré) ou davantage et ils aboutis- sent, de préférence, à la face supérieure du moule en des endroits qui se trouvent à proximité et radialement vers l' intérieur des cavités correspondant aux embases des aubes.
En permettant au métal fondu, utilisé pour le mou- lage centrifuge, à pénétrer dans.le moule seulement aux en- droits voisins de la périphérie de celui-ci, on obtient une 3
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coulée propre et précise contrairement à ce qui se produit avec une coulée centrale ordinaire pour laquelle le métal fondu ne se répand pas dans toute la cavité interne du moule et recueille des impuretés et particules du moule sur son passage. De plus,. par la coulée par gravité de la partie centrale, celle-ci peut être moulée avec une pression élevée ce qui donne à cette part ie une constitution uniforme et régulière, exempte de tous défauts tels que des paille's, de la prorosité, etc.* REVENDICATIONS
1.
Procédé pour fabriquer une pièce portant des aubes ou ailettes caractérisé par le fait que l'on obtient tout au moins la jante de la pièce à fabriquer par un moulage centrifuge, le métal fondu, destiné à être moulé par l'effet centrifuge, étant introduit dans le moule en un ou plusieurs endroits qui se trouvent à ou au voisinage de la périphérie du moule.