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Caractérisation des matériaux abradables aux grandes vitesses d’interaction

Ce projet est soutenu financièrement par SNECMA (site de Villaroche) du groupe SAFRAN. Il porte sur les matériaux abradables. Ceux-ci sont utilisés comme revêtement des carters de compresseur B.P. de moteurs d’avion et déposés par projection Plasma. Ils assurent plusieurs fonctions, souvent antagonistes. En effet, ce revêtement doit résister à différents types d’abrasion ou érosion et, doit dans le cas de contact avec l’aubage minimiser les efforts d’interaction engendrés ; l’objectif étant de fiabiliser les composants du moteur.

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Image : Vue macroscopique en coupe d’un matériau abradable avec en blanc la matrice Al-Si, en gris le graphite (lubrifiant solide) et en noir les porosités :

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L’étude expérimentale a pour ambition de mesurer les efforts d’interaction pour des vitesses d’interaction variant de 400 m/s à 550 m/s. Les efforts d’interaction peuvent se produire par élément de matière (coupe) ou sans enlèvement de matière (frottement sec).

Pour cela un dynamomètre et un tribomètre ont été développés et adaptés à différents bancs balistiques. Dans le cas de la coupe, une éprouvette de matériau abradable fixée à un projectile impacte un outil spécifique en alliage de titane (TA6V) lié rigidement au dynamomètre. Dans l’autre de cas, un projectile impacte une éprouvette serrée entre deux patins en alliage de titane (TA6V), quant à eux liés au tribomètre. Des outils de traitement du signal ont également été développés pour tenir compte du comportement dynamique des différents outils utilisés.

En 2009, les mesures des efforts de coupe et de frottement ont été réalisées pour des gammes de vitesses d’interaction variant de 50 à 300 m/s et de 0.1 à 80 m/s respectivement. Les résultats complètent les résultats existants dans la littérature. D’autres dispositifs sont actuellement en développement afin d’atteindre les vitesses réelles mesurées dans les compresseurs.

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Frottement Sec aux Grandes Vitesses de Glissement :

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