FR2933899A1 - Article destine a la realisation de pieces sandwich composites par des procedes d'infusion de resine - Google Patents
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Abstract
Article (1) destiné à la réalisation de pièces sandwich composites par des procédés d'infusion, comportant une âme centrale (2) incluant un panneau en structure (4) de nid d'abeille, caractérisé en ce qu'il comporte sur chacune des faces de l'âme, un complexe textile (10,11) incluant une couche drainante (6) et un ensemble d'au moins une couche textile de renfort (12-15). L'article (1) peut-être utilisé sous forme de panneaux rectangulaires ou pré-découpés tel un kit à assembler pour réaliser des pièces sandwich composites de grandes dimensions en infusion. Pour ce faire, il comporte des zones de débordements du ou des complexes textiles (10-11) pour faciliter la construction du kit et assurer le transfert des contraintes mécaniques au niveau des différentes jonctions de panneaux que la pièce finie aura nécessité.
Description
-1- ARTICLE DESTINE A LA REALISATION DE PIECES SANDWICH COMPOSITES PAR DES PROCEDES D'INFUSION DE RESINE
DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rattache au domaine de l'industrie des composites, plus particulièrement de réalisation de panneaux obtenus par des procédés d'infusion de résine. Elle vise plus particulièrement une nouvelle structure de pièces sandwiches permettant de combiner les propriétés mécaniques du panneau obtenu, avec une facilité de manipulation lors des différentes étapes de fabrication.
EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne donc un article destiné à la réalisation de pièces sandwiches composites par des procédés d'infusion. Parmi les procédés d'infusion, on connaît en particulier les procédés d'infusion par le vide, mais aussi les procédés connus sous l'appellation RTM pour Resin Transfert Molding ou RTM light. De façon classique, ces articles comportent une âme centrale incluant un panneau qui présente une structure de nid d'abeille. Cette âme centrale confère l'épaisseur à l'article et donc au final, au produit obtenu après infusion.
Conformément à l'invention, cet article se caractérise en ce qu'il comporte sur chacune des faces de l'âme, un complexe textile incluant une couche drainante et un ensemble d'au moins une couche textile de renfort.
Autrement dit, la structure en nid d'abeille est recouverte sur ses deux faces d'un complexe incluant une couche facilitant la diffusion de la résine lors du procédé d'infusion et une ou plusieurs couches de renfort qui imprégnées de cette résine confèrent les propriétés mécaniques de renfort à l'article. De par cette superposition sandwich, le composite se comportent comme une poutre : l'épaisseur de l'âme apporte la rigidité et la résistance en flexion, les peaux composites encaissent les efforts de compression et de flexion. L'épaisseur du nid d'abeille a une influence directe sur les contraintes : il augmente l'inertie selon l'épaisseur à la puissance cube. Au final, avec une âme légère, on peut obtenir une pièce sandwich avec un rapport légèreté/rigidité très élevé. 2933899 -2- Avantageusement, l'âme comporte un film étanche en matière polymérique recouvrant au moins une des faces de la structure en nid d'abeille. Autrement dit, le nid d'abeille est ainsi approprié au procédé d'infusion, puisqu'il est ainsi rendu étanche par le film plastique qui est avantageusement soudé sur les alvéoles. On empêche ainsi toute 5 accumulation inutile de résine dans les alvéoles du nid d'abeille.
Avantageusement en pratique, l'âme peut comporter sur au moins une de ses deux faces une couche en un matériau non tissé, au contact duquel vient le complexe textile. Autrement dit, l'âme en nid d'abeille et plus précisément son film d'étanchéité reçoit un 10 non tissé, typiquement à base de polyester, rajouté pour faciliter l'accroche avec le complexe textile qui va le recouvrir, en particulier la couche drainante.
Avantageusement, la mise en place du complexe textile sur l'âme centrale peut être facilitée par la présence d'une couche d'adhésif repositionnable, présente sur le complexe 15 textile et/ou sur l'âme centrale. Ceci permet en particulier d'assembler le complexe textile et l'âme centrale directement dans le moule d'infusion, après découpe des différents éléments individuellement si nécessaire. L'assemblage est fait lors de la fabrication du panneau, avant ou après découpe des éléments individuellement. Mais le caractère repositionnable de l'adhésif permet également d'effectuer des opérations d'ajustement 20 successives lors de la manipulation dans le moule. De simple outils de découpes (ciseaux, cutter, scie sauteuse) peuvent permettre de découper des angles, arrondis et autres formes sans difficultés au niveau du complexe textile et du nid d'abeille.
Avantageusement en pratique, le complexe textile peut déborder de l'âme centrale, de 25 manière à permettre lors de la juxtaposition l'assemblage de différents panneaux entre eux, de juxtaposer d'assurer une continuité entre les complexes textiles sur deux panneaux adjacents, et ainsi faciliter permettre le transfert des efforts mécaniques entre deux panneaux juxtaposés. Comme le reste du complexe textile, ces débordements peuvent être adhésivés afin de faciliter la jonction des panneaux en se liant sur les 30 complexes textiles des panneaux juxtaposés. Ces débordements peuvent même être optimisés entre les deux faces de la pièce sandwich (dessus/dessous), en répartissant ces zones entre les panneaux juxtaposés. - 3 En pratique, les complexes textiles peuvent être de nature très différente en fonction de l'application recherchée. Ainsi, en plus de la couche drainante, le complexe peut comprendre une ou plusieurs couches de renfort comprises parmi le groupe comprenant : - les mats de fibres, de verre en particulier ; - les tissus ; - les nappes unies ou pluridirectionnelles ; - les non-tissés.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS L'exemple illustré à la figure unique permet de visualiser la manière dont les différentes couches sont agencées entre elles avant leur assemblage.
MANIERE DE REALISER L'INVENTION Ainsi, l'âme centrale 2 comporte une structure en nid d'abeille 4 tel qu'en particulier celle commercialisée sous la référence NIDAPLAST 8RI par la société NIDAPLAST. Une telle structure est appréciée pour sa légèreté et ses performances mécaniques importantes en compression et cisaillement ainsi que des propriétés thermiques et acoustiques très intéressantes. La structure en nid d'abeille 4 reçoit un film étanche plastique 3 soudé sur les alvéoles typiquement à base de polyuréthane polypropylène, c'est-à-dire un matériau similaire ou identique à celui de la structure 4 en nid d'abeille. Ces films d'étanchéité 3 reçoivent par collage une couche d'un non tissé 5 typiquement à base de polyester permettant l'accroche avec les couches textiles des complexes qui seront rapportés. Les épaisseurs de l'âme centrale sont variables, de l'ordre de 5 à 80 mm.
Cette âme centrale 2 reçoit sur ses faces supérieure et inférieure les complexes textiles 10,11 qui comportent une première couche drainante 6. Cette couche drainante 6 peut typiquement être à base d'un tricot chaîne polyester, ou bien encore un voile de verre à filaments continus, avantageusement choisi pour ses propriétés d'aspiration de la résine.
Cette couche drainante 6 améliore le fluage de la résine lors du procédé de l'injection. Ces deux complexes textiles sont assemblés sur l'âme centrale par un adhésif repositionnable, avec la couche drainante au contact du nid d'abeille (du non tissé 2933899 -4- polyester). Cette couche drainante est assemblée par un adhésif repositionnable 7 sur l'âme centrale 2.
Le complexe textile 10,11 comporte également des couches supérieures 12,13,14,15 5 en un nombre variable en fonction de l'application. Ces renforts 12-15 peuvent être en particulier des mats à base de fibres de verre ou des tissus, ou bien encore des nappes unidirectionnelles, ou multidirectionnelles voire bidirectionnelles, ou bien encore de non tissés ou autre nappe fibreuses en fonction des propriétés mécaniques et de l'aspect de surface recherchés. 10 Le complexe textile 10,11 déborde avantageusement de l'âme centrale afin de pouvoir recouvrir les panneaux adjacents et faciliter le transfert des efforts.
Un tel produit présente de multiples avantages dans la mesure où il permet un 15 assemblage final comme un kit, directement dans le moule en fonction de la géométrie des pièces à réaliser. Un tel produit est particulièrement adapté pour les procédés d'infusion sur des pièces de grande largeur. On peut citer à titre d'exemple les nacelles d'éoliennes, les planchers de véhicules, les ponts de bateaux, les panneaux muraux et les bassins de piscines en particulier.
Claims (1)
- REVENDICATIONS1/ Article (1) destiné à la réalisation de pièces sandwich composites par des procédés d'infusion, comportant une âme centrale (2) incluant un panneau en structure (4) de nid d'abeille, caractérisé en ce qu'il comporte sur chacune des faces de l'âme, un complexe textile (10,11) incluant une couche drainante (6) et un ensemble d'au moins une couche textile de renfort (12-15). 2/ Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (2) comporte un film étanche (3) en matière polymérique recouvrant au moins une des faces de la structure (4) en nid d'abeille. 3/ Article selon la revendication 2, caractérisé en ce que le film (3) est soudé à la 15 structure (4) en nid d'abeille. 4/ Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (2) comporte sur au moins une de ses faces une couche (5) en un matériau non tissé, au contact duquel vient le complexe textile (10,11). 5/ Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que le complexe textile et/ou l'âme sont recouverts d'une couche (7) d'adhésif repositionnable. 6/ Article selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 25 que le complexe textile (10,11) déborde de l'âme centrale. 7/ Article selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des couches textiles de renfort (12-15) comprend des éléments choisis dans le groupe comprenant les mats de fibres, les tissus, les nappes unies ou 30 pluridirectionnelles et les non tissés. 20
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