Investment Casting Process Simulation Manufacturing of a Turbine

Abstract ESI Global Forum 2014
Investment Casting Process Simulation
Manufacturing of a Turbine Blade
Virginie JAQUET – Serge FARGEAS
Snecma – Safran Group
The hottest parts of aircraft engines produced by Safran group are the turbine blades located beside of the
combustion chamber. Foundry Snecma makes these blades by investment casting of nickel-based superalloys.
This process ensures the dimensional and metallurgical requirements but remains difficult to control particularly
for hollow monocrystalline and strongly three-dimensional parts.
Efforts to develop simulation tools today meet the manufacturing objectives in terms of support for the
development of the blades, the prediction of the different defects that may occur and the reduction of cost and
manufacturing cycles.
Snecma has secured a predictive numerical simulation phases of filling molds, thermal solidification and cooling of
molds as well as the prediction of metallurgical defects related to foundry process
Simulation du procédé de fonderie : Remplissage des moules, Solidification, Simulation des défauts de fonderie
Les pièces les plus chaudes des moteurs aéronautiques produites par Snecma (groupe Safran) sont les aubages de
turbine situés en aval de la chambre de combustion. La fonderie Snecma fabrique ces aubes par le procédé à cire
perdue de superalliages à base nickel. Ce procédé assure les qualités dimensionnelles et métallurgiques requises
mais reste délicat à maîtriser en particulier pour les pièces monocristallines creuses et fortement tridimensionnelles.
Les efforts de développement des outils de simulation permettent aujourd’hui de répondre aux objectifs de
fabrication en terme d’aide à la mise au point des aubes, la prévision des différents défauts susceptibles d’être
rencontrés, la réduction des coûts et des cycles de fabrication.
Snecma s’est assurée d’une simulation numérique prédictive des phases de remplissage des moules de fonderie, la
thermique de solidification et de refroidissement des moules ainsi que la prédiction des défauts métallurgiques liés
à ce procédé de fonderie.