Dans un moteur à turbine à gaz, l'ensemble de buses est immédiatement après la chambre de combustion. Il dirige le gaz en mouvement rapide vers les aubes de la turbine, créant le mouvement de rotation nécessaire à la production d'électricité. Il s'agit d'un projet complexe, fabriqué à partir d'un alliage spécial et fabriqué selon des tolérances strictes. Nous sommes l'un des rares fabricants verticalement intégrés capables de couler, usiner, assembler et inspecter ces pièces.

Voici les étapes impliquées.

Première étape: moulage d'investissement
Les superalliages à base de nickel fournissent la résistance à haute température et la corrosion nécessaires pour survivre dans le gaz de combustion, mais ils ont un point de fusion inférieur à la température du gaz. Pour surmonter cette limitation potentiellement mortelle, l'ensemble de buses combine des caractéristiques telles que des canaux de refroidissement et un noyau creux.

La seule façon pratique de fabriquer de telles pièces est la coulée par investissement. Dans ce procédé, le moule à cire reproduit la pièce à couler. Le motif est moulé par injection et contient un noyau qui sera enlevé après coulée pour laisser un vide.

Après fixation des moules de cire supplémentaires qui formeront les canaux de transport métalliques, le motif est enduit avec une pâte qui sèche pour former une enveloppe céramique dure. La cire est ensuite fondue avec les cavités restantes pour former le moule de pièce. Le métal est fondu sous vide et versé dans le moule pour minimiser l'apparition de défauts de coulée. Une fois le métal solidifié, la coque et le noyau se rompent, laissant derrière eux la pièce coulée.

Deuxième étape: usinage de précision
Le moulage par investissement est un procédé de forme proche qui maintient des tolérances strictes et produit des surfaces lisses. Néanmoins, quelques usinages sont nécessaires pour créer des points de montage et des interfaces à des tolérances strictes.

L'usinage CNC à 5 axes élimine le besoin de réglages multiples, ce qui améliore la précision. Certains types de fraiseuses à cinq axes peuvent ajuster l'angle de la pièce lors de son usinage pour produire des contours complexes.

Étape 3: Assemblage
Les composants sont reliés par soudage par faisceau d'électrons (EBW) ou par brasage sous vide. L'EBW concentre l'énergie sur une très petite zone, ce qui réduit la zone affectée par la chaleur autour des articulations. Elle est réalisée sous vide pour éviter la diffusion du faisceau, ce qui élimine également la formation d'oxydes et la fragilisation de la soudure. Le processus EBW est hautement automatisé, ce qui permet une bonne cohérence entre pièces.

Lors du brasage, la pièce métallique séparée est mise en contact avec un métal d'apport à point de fusion inférieur. Cette garnissage a été choisie en raison de sa capacité à former une solide liaison avec le métal de la pièce. Il est appliqué sur les joints sous forme de pâte, les pièces étant précisément serrées en place. L'ensemble est ensuite déplacé dans un four où la garniture fond pour former un lien. Le brasage sous vide évite le besoin d'un flux anti-oxydation.

Étape 4: traitement thermique
Le traitement thermique est utilisé pour augmenter la résistance, la dureté et la ténacité, mais aussi pour réduire la fragilité et soulager les contraintes. Il est généralement utilisé avec des superalliages pour résoudre la ségrégation provoquée par les différents points de fusion des éléments de l'alliage. Bien qu'il soit ici répertorié comme étape 4, il est également possible d'effectuer un traitement thermique avant l'usinage pour améliorer l'usinabilité.

Étape 5: Vérifier
Un contrôle rigoureux des processus et un système d'assurance qualité certifié selon la norme AS9100 de l'industrie aérospatiale minimisent l'apparition de défauts, mais les inspections offrent une assurance qualité complète. Outre l'inspection visuelle et dimensionnelle, cela peut inclure la détection de fissures des défauts de surface et l'imagerie aux rayons X des défauts internes.