LU88264A1 - Panneau sandwich - Google Patents

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LU88264A1
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steel
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Fourneaux Philippe
Kaesmacher Bernard
Defourny Jacques
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Centre Rech Metallurgique
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Description

Panneau sandwich,
La présente invention concerne un panneau sandwich constitué de deux feuilles d'acier sensiblement parallèles entre lesquelles est disposée une âme en résine organique.
On connaît actuellement divers types de panneaux sandwich, qui sont utilisés essentiellement dans le bâtiment ainsi que dans la construction de véhicules, notamment ferroviaires. D'une manière générale, les panneaux connus présentent des surfaces planes ou garnies de rainures de raidissage. Dans le bâtiment, ils sont habituellement utilisés pour réaliser des parois verticales telles que des parois de remplissage dans des ossatures métalliques ou en béton, ou des parois horizontales ou inclinées telles que des plafonds.
L'utilisation de tels panneaux dans la construction de véhicules concerne la réalisation de parois ou de cloisons, d'éléments de toitures, ou d'éléments de remplissage pouvant éventuellement participer à la rigidité d'ensemble de la structure.
D'une manière générale, les panneaux sandwich connus sont destinés à résister à des efforts relativement faibles, correspondant à des sollicitations de flexion généralement peu élevées.
La présente invention a pour objet de proposer un panneau sandwich qui offre une résistance accrue à la flexion ainsi qu'une excellente résistance aux efforts normaux et aux efforts tranchants, et qui est dès lors utilisable dans des applications plus variées. Le panneau sandwich de l'invention est conçu pour résister à des efforts perpendiculaires à son plan, ou éventuellement exercés dans son plan; à ce titre, il peut être utilisé notamment comme élément de structure dans des véhicules automobiles ou ferroviaires.
Conformément à la présente invention, un panneau sandwich, qui se compose de deux feuilles d'acier sensiblement parallèles entre lesquelles est disposée une âme en résine organique, est caractérisé en ce qu'au moins une desdites feuilles d'acier présente des déformations, saillantes par rapport à son plan, qui sont reproduites régulièrement suivant au moins deux directions du plan de ladite feuille d'acier.
Les déformations de ladite feuille d'acier présentent des dimensions limitées; dans le plan de la feuille d'acier, elles peuvent de préférence être contenues dans des carrés ayant au maximum 5 cm de côté.
Dans le panneau sandwich de l'invention, les deux directions précitées sont de préférence sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre.
Les feuilles d'acier ont, en général, une épaisseur inférieure à 1 mm, afin de limiter le poids des panneaux.
Ces feuilles d'acier sont, par exemple, des tôles laminées à froid dont l'épaisseur est avantageusement comprise entre 0,4 mm et 1 mm, cette épaisseur étant de préférence de l'ordre de 0,7 mm.
Elles peuvent également être constituées par un feuil d'acier ou de fer d'une épaisseur de 20 /an à 100 μιη, obtenu de préférence par voie électrolytique.
Les feuilles d'acier peuvent également être pourvues d'un revêtement sur au moins une face; en particulier, elles peuvent être constituées par des tôles de fer blanc ou de fer-chrome dont les épaisseurs sont comprises entre 0,15 mm et 0,8 mm. La face revêtue est avantageusement la face extérieure du panneau sandwich, afin d'améliorer sa résistance à la corrosion.
Les déformations présentes dans lesdites feuilles d'acier peuvent être de formes diverses; il s'agira de préférence de plages embouties par exemple en forme de calottes sphériques, de troncs de cônes, de troncs de pyramides ou de portions de parallélépipèdes. D'une manière générale, ces déformations peuvent avoir une forme quelconque, les caractéristiques importantes étant leur caractère saillant par rapport au plan de la feuille d'acier et la régularité de leur distribution dans cette feuille d'acier.
A cet égard, il peut être intéressant de choisir la forme de ces déformations ainsi que leurs directions de distribution de façon à donner aux feuilles d'acier une structure isotrope.
Les déformations peuvent d'ailleurs être différentes dans les deux feuilles d'acier d'un même panneau sandwich, par exemple rentrantes dans une feuille et saillantes dans l'autre feuille d'un panneau.
De manière connue en soi, le panneau sandwich de l'invention comporte une âme en résine organique, disposée entre les deux feuilles d'acier précitées.
Cette âme est habituellement réalisée en mousse de polyuréthane.
Suivant une caractéristique particulière du panneau sandwich de l'invention, l'âme en résine organique comporte une armature, de préférence métallique, destinée à améliorer la résistance mécanique du panneau, en particulier à la traction dans son plan et à la compression selon son épaisseur.
Cette armature de l'âme peut être constituée par une feuille métallique, soit plane soit pourvue de déformations ou de perforations, par un treillis métallique, par des éléments en nid d'abeilles, par de la paille ou des fibres métalliques, ou en général par tout élément de nature à améliorer la résistance de l'âme aux sollicitations précitées.
Le panneau sandwich de l'invention peut avoir une épaisseur comprise entre 5 mm et 100 mm, et de préférence comprise entre 10 mm et 30 mm.
La figure unique annexée représente, en perspective, un exemple de panneau sandwich conforme à la présente invention. Ce panneau est constitué de deux feuilles d'acier 1 et 2, d'une épaisseur de 0,5 mm, qui présentent des calottes sphériques 3 embouties réparties suivant deux direc tions perpendiculaires dans les deux feuilles d'acier. Les plages embouties sont saillantes vers l'extérieur du panneau dans la feuille 1; elles sont rentrantes, vers l'intérieur du panneau, dans la feuille 2.
L'âme 4 est en mousse de polyuréthane, dans laquelle sont noyées des fibres en acier 5. Dans le panneau représenté, l'âme 4 n'est illustrée que dans une partie du panneau, pour laisser apparaître la feuille inférieure 2 avec ses plages embouties vers l'intérieur du panneau.
Un tel panneau présente une rigidité accrue en flexion suivant un axe quelconque de son plan. De plus, il possède une excellente résistance à l'indentation et au flambement, ainsi qu'une grande capacité d'absorption des chocs; cette dernière propriété est très intéressante en cas de collision ou de chocs de véhicules. Il présente également d'excellentes propriétés d'isolation thermique et acoustique. Enfin, il permet de réduire dans des proportions considérables, le poids des panneaux ainsi construits par rapport à des panneaux de même résistance entièrement en acier.
Ces propriétés le rendent particulièrement intéressant pour la construction de planchers et de parois de véhicules. Sa rigidité multidirectionnelle permet en outre de l'utiliser comme élément de construction participant à la rigidité et à la stabilité des structures métalliques ou autres.

Claims (10)

1. Panneau sandwich qui se compose de deux feuilles d'acier sensiblement parallèles entre lesquelles est disposée une âme en résine organique, caractérisé en ce qu'au moins une desdites feuilles d'acier (1 ;2) présente des déformations (3) saillantes par rapport à son plan, qui sont reproduites régulièrement suivant au moins deux directions du plan de ladite feuille d'acier.
2. Panneau sandwich suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux directions précitées sont sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre.
3. Panneau sandwich suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la forme et les directions de distribution desdites déformations (3) sont choisies de façon à donner aux feuilles d'acier une structure isotrope.
4. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites feuilles d'acier ont une épaisseur inférieure à 1 mm.
5. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites feuilles d'acier sont des tôles laminées à froid, d'une épaisseur comprise entre 0,4 mm et 1 mm.
6. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites feuilles d'acier sont constituées par un feuil d'une épaisseur comprise entre 20 pm et 100 /un.
7. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une desdites feuilles d'acier est pourvue d'un revêtement, de préférence métallique, sur au moins une face.
8. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites déformations ont des dimensions limitées, et peuvent de préférence être contenues dans des carrés ayant au maximum 5 cm de côté.
9. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite âme (4) en résine organique comporte une armature, de préférence métallique, constituée notamment par une tôle plane ou déformée, une tôle perforée, un treillis, un nid d'abeilles, de la paille ou des fibres (5).
10. Panneau sandwich suivant l'une ou l'autre de revendications précédentes, caractérisé en ce que son épaisseur est comprise entre 5 mm et 100 mm, et de préférence entre 10 mm et 30 mm.
LU88264A 1992-05-21 1993-05-13 Panneau sandwich LU88264A1 (fr)

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