Brevet FR2027174A1 — publié le 19700925

La présente invention a trait à un procédé d'établissement d'un article métallique composite comportant une âme cellulaire liée à une ou plusieurs feuilles constituant les faces de la pièce» Elle vise plus particulièrement un procédé de liaison par 5 diffusion de feuilles de titane à une âme en nids d'abeilles faite de ce même métal. Les panneaux en nids d'abeilles ont trouvé de nombreuses applications dans l'industrie aérospatiale, surtout en raison des excellents rapports résistance-masse qu'ils permettent d'obtenir. 10 La structure du genre en question sans doute la plus répandue est celle où ime âme en aluminium est interposée entre deux feuilles superficielles de ce même métal auxquelles elle est liée par collage, brasage ou soudure. Toutefois pour satisfaire aux conditions toujours plus difficiles de cette industrie, on est amené à envi-15 sager des matériaux possédant une plus forte résistance mécanique et susceptibles de supporter des températures plus élevées. A titre d'exemples typiques, un matériau de ce genre peut être constitué par le titane et les métaux réfractaires tels que le co-lombium, le molybdène, le tungstène et leurs alliages. .Cependant 20 l'utilisation de ces métaux sur une grande échelle a été en partie freinée du fait qu'on ne disposait pas d'un procédé permettant d'établir des articles composites à nids d'abeilles sans compromettre les excellentes propriétés de résistance aux efforts mécaniques et aux températures élevées inhérentes aux métaux eux-25 mêmes. Comme les caractéristiques métallurgiques de ceux-ci et de leurs alliages sont différentes de celles de l'aluminium ou des alliages d'aluminium, les techniques de fabrication qui convenaient dans le cas d'âmes en nids d'abeilles faites de ce dernier métal, se sont révélées déficientes quand on a cherché à les ap-30 pliquer à l'établissement de ces mêmes nids d'abeilles en des métaux à grande résistance. La liaison par diffusion a récemment soulevé un intérêt considérable en tant que procédé de fabrication d'ensembles établis à partir de tjttene ou autres métaux à forte résistance mécanique. 35ï)e façon générale la liaison par diffusion s'applique à une méthode suivant laquelle on utilise des phénomènes de diffusion en phase entièrement solide pour établir le âoint entre deux pièces. Pour réaliser une telle opération de diffusion il convient de remplir deux conditions ! 1) il faut obtenir un contact intime entre 40 les plans superficiels des deux constituants à assembler ; 2) il M 41785 2 2027174 faut appliquer aux constituants une force d'entraînement suffisante pour assurer tua coefficient de diffusion adéquat. Le contact intime entre les surfaces des constituants à assembler est obtenu d'ordinaire en leur appliquant des efforts de compression 5 suffisamment élevés pour provoquer la rupture et le déplacement des couch.es d'oxydes et autres irrégularités superficielles normalement rencontrées. La force d'entraînement est assurée par application de chaleur aux matériaux à lier et par l'effet des efforts de compression auxquels ils sont soumis. 10 • La liaison par diffusion du titane et des autres métaux et alliages à grande résistance mécanique a été obtenue quand les é-léments constituants étaient suffisamment rigides pour supporter la pression relativement forte normalement mise en oeuvre afin d'obtenir le contact intime, sans déformation permanente ou écra-15 sement. Mais au contraire dans le cas de la fabrication de panneaux avec âmes en nids d'abeilles, la fragilité relative de cette âme s'oppose à l'application des efforts de compression normalement utilisés pour la réalisation d'autres genres d'articles. Il faut une grande habileté pour mettre en oeuvre le degré de 20 pression et de chaleur nécessaire à l'obtention d'une liaison régulière et sûre avec l'âme en nids d'abeilles, sans aboutir en mê me temps à ce que celle-ci s'écrase, cède ou soit autrement défor mée de façon permanente à un point tel qu'elle ait perdu sa résis tance mécanique intrinsèque. De ce fait la liaison directe par 25 diffusion de feuilles à une âme en nids d'abeilles n'a pu être ob tenue dans le cas des métaux à grande résistance mécanique, à sup poser même qu'elle l'ait été, que lorsque l'épaisseur de la feuil le constitutive de l'âme était suffisante pour supporter la pression mise en oeuvre et quand les surfaces de cette âme avaient 30 été usinées ou rectifiées par voie chimique avec des tolérances extrêmement serrées pour assurer un contact intime régulier entre les feuilles superficielles et l'âme elle—même. Dans le brevet américain 3 365 787 on a tenté de résoudre un grand nombre des problèmes sus-exposés en insérant une matière 35 intermédiaire déformable entre les feuilles superficielles et les bords des cellules de l'âme, cette matière se déformant pour compenser les irrégularités d'épaisseur de l'âme et diffusant ensuite elle-même dans les feuilles superficielles et dans l'âme lorsqu' on réalise la liaison. Toutefois l'expérience a montré 40 que cette matière intermédiaire donnait naissance dans la zone 69 41785 3 2027174 de diffusion à des composés intermétalliques cassants» La présence de ces composés fragiles limite considérablement la charge qu'on peut imposer à toi panneau ainsi réalisé, en raison du risque que les composés intermétalliques précités ne se bri-5 sent prématurément» Il en résulte qu'il est impossible de tirer parti des véritables caractéristiques mécaniques des métaux à forte résistance. L'invention vise à permettre d'établir un procédé de liaison par diffusion de feuilles métalliques superficielles à une â-10 me métallique cellulaire, relativement fragile, sans risque d'écraser cette dernière. L'invention vise encore î - à réaliser un procédé de fabrication d'un article métallique composite comprenant une âme cellulaire dans laquelle une 15 atmosphère contrôlée se trouve enfermée de façon étanche, cette âme étant serrée entre deux feuilles superficielles auxquelles elle est liée par diffusion ; - à réaliser un procédé de fabrication d'un article métallique composite comportant une âme cellulaire placée sous 20 vide et qui est pris entre deux feuilles superficielles auxquelles elle est régulièrement liée par diffusion, sans provoquer aucun écrasement local du matériau constitutif de l'âme du fait des irrégularités d'épaisseur de celle-ci. Conformément à l'invention l'on assemble l'âme cellulaire 25 et les feuilles superficielles à l'intérieur d'un four, l'une au moins de ces feuilles étant maintenue écartée de l'âme, par le moyen d'entretoises ou supports susceptibles de céder sous l'effet de la chaleur et disposés autour de l'âme, ces entretoises ou supports comportant un point de ramollissement élevé» On établit alors 30 dans le four une atmosphère contrôlée et l'on élève la température au moins jusqu'au point où les entretoises ou supports cèdent» On applique une force de compression entre les feuilles superficielles et l'âme de façon à vaincre la résistance des entretoises ou supports et à amener ces feuilles au contact intime de l'âme en 35 réalisant ainsi une liaison par diffusion substantiellement sur toute l'interface correspondante et en enfermant de façon étanche l'atmosphère contrôlée à l'intérieur des espaces cellulaires de cette âme» L'effort de compression est appliqué par l'intermédiaire de milieux se ramollissant sous l'effet de la chaleur et dispo— 40 sés au contact des faces extérieures des feuilles superficiel 69 41785 4 2027174 les, de manière que cet effort se répartisse régulièrement sur toute la surface de ces feuilles en évitant ainsi un écrasement local de l'âme du fait des irrégularités de ses tolérances d'épaisseur. 5 l'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide de la description qui suit ainsi que des dessins ci-annexé s , lesquels description et dessins sont? bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. Fig. 1 est une vue en élévation avec coupe partielle 10 montrant le montage des constituants des panneaux à l'intérieur d'un four à vide au début du processus de fabrication. Fig. 2 est une vue semblable à celle de fig. 1, mais représentant l'agencement de ces constituants au cours de la phase de liaison du processus. 15 Fig. 1 montre en élévation un four à vide pour réaliser la liaison par diffusion d'une âme cellulaire 10 entre une feuille superficielle supérieure 12 et une feuille superficielle inférieure 14. Les feuilles 12 et 14 et l'âme 10 sont par exemple faites en un matériau avec lequel on a éprouvé des difficultés pour réa-20 liser l'article considéré. Bien que le procédé suivant l'invention ait donné des résultats particulièrement satisfaisants dans le cas de matériaux à base de titane, il est applicable également à d'autres tels que le béryllium, l'acier inoxydable, le molybdène, le niebium, le tungstène et les autres métaux ou alliages réfractai-25 res. Les feuilles superficielles peuvent être faites en une matière différente de celle de l'âme, ou bien tous les éléments constitutifs peuvent être établis à partir du même métal ou alliage. Le type sans doute le plus courant d'articles de ce genre est constitué par les panneaux en nids d'abeilles dans lesquels l'â-30 me présente en section transversale des rangées de cellules hexagonales. L'invention n'est toutefois pas limitée à une telle configuration de l'âme. On peut obtenir des résultats aussi satisfaisants dans le cas d'âmes à rangées de cellules carrées, rectangulaires, pentagonales, ou de tout autre profil de section, régu-35 lier ou irrégulier. Il n'est pas nécessaire non plus que les cellules de l'âme soient disposées en rangées ; l'invention peut s'appliquer avec avantage à des articles composites dans lesquels l'âme comprend une matrice métallique spongieuse liée aux feuilles superficielles élémentaires. Que cette âme comporte ou non des 40 rangées de cellules, la caractéristique commune à tous les cas est 69 41785 5 2027174 qu'elle est relativement fragile et que de ce fait on se heurte à des difficultés notables pour la lier par diffusion aux feuilles superficielles. Lorsque l'âme est relativement rigide et peut supporter des efforts de compression élevés» on ne rencontre aucun 5 problème majeur pour la liaison par diffusion. Mais en fait on ne peut tirer pleinement parti des possibilités des articles composites du genre en question que si l'âme comporte des cellules à parois minces, c'est-à-dire si elle est légère. Dans ces conditions il s'est avéré que le procédé suivant la présente invention était 10 particulièrement avantageux dans le cas où l'âme est établie en nids d'abeilles à partir de titane avec une épaisseur de paroi des cellules d'environ 0,05 mm. Toujours en se référant à fig. 1, l'âme 10 y est représentée comme reposant sur la feuille superficielle inférieure 14, tan-15 dis que la feuille supérieure 12 est supportée au-dessus de cette âme par des supports en verre 16 disposés sur la périphérie de la feuille. La composition du verre constitutif des supports 16 est choisie telle qu'elle comporte un point de ramollissement de sa fibre se situant à une température inférieure, à celle à la-20 quelle le four devra être chauffé pour réaliser la liaison par diffusion entre l'âme cellulaire 10 et les feuilles superficielles 12 et 14. Le rôle des supports de verre 16 est donc temporaire et il est limité à la phase initiale du cycle de fabrication. A titre d'exemple on peut utiliser pour cette application un 25 verre au borosilicate, peu coûteux et qui présente les propriétés chimiques et physiques voulues jusqu'à au moins 925°C. C'est ainsi qu'on a obtenu d'excellents résultats dans la liaison du titane en utilisant le verre au borosilicate vendu sous la référence KG-33 par la firme américaine Owens-Illinois Corporation. 30 Ce verre KG-33 présente un point de ramollissement de sa fibre à environ 815°C, ce qui est suffisamment inférieur à la température d'environ 925°C mise en oeuvre pour la liaison par diffusion du titane. Les supports 16 peuvent comporter un grand nombre de configurations physiques. Ils peuvent être constitués par des tu-35 bes ronds ou carrés ou par des tiges ou des blocs pleins. Il s'est avéré avantageux d'utiliser à cet égard des plaques ou briques minces faites de ce verre particulier et disposées à la verticale en étant retenues par le moyen de consoles 18 qui reposent sur la sole 20 du four. On peut ainsi disposer un nombre quelcon-40 que de supports de verre 16 sur la périphérie de la feuille su 69 41785 6 2027174 perficielle supérieure 12, ceci en fonction de l'épaisseur, de la flexibilité et des dimensions de la partie non supportée de la feuille, lorsque cette feuille 12 est particulièrement déformable, on peut prévoir un support supplémentaire au voisinage de son cen-5 tre en soudant par points un fil 28 à un emplacement approprié de la feuille et en faisant passer ce fil dans des trous convenablement prévus à la fois dans un tampon de pression 24 et dans une masse de charge 26. L'extrémité supérieure de ce fil 28 est accrochée ou autrement attachée à une tige de verre 30 formant sup-10 port transversal et qu'on peut disposer au-dessus de la feuille 12 de toute manière appropriée, par exemple par le moyen de blocs porteurs 32 solidaires des parois latérales 34 du four. Entre la feuille superficielle inférieure 14 et la sole 20 du four à vide est disposé un tampon de pression 22 fait en verre. 15 Le tampon 24, semblable au précédent, est posé sur la feuille supérieure 12 et c'est sur ce tampon 24 que repose la masse de charge 26, laquelle assure la force de compression nécessaire pour réaliser la liaison par diffusion des feuilles 12 et 14 avec l'âme 10 au cours de la phase correspondante du processus de fabrica-20 tion. On peut mettre en oeuvre d'autres moyens que la masse 26 pour réaliser les efforts de compression propres à assurer la liaison des feuilles et de l'âme. C'est ainsi qu'on peut prévoir une membrane pneumatique, un électro-aimant, un vérin hydraulique ou un système de leviere mécanique. Toutefois ces autres dispositifs 25 ne possèdent pas la simplicité de la masse de charge et ils entraînent des problèmes, tels que l'introduction de substances contaminantes à l'intérieur du four à vide, de passages d'alimentation à travers les parois de celui-ci et de façon générale les difficultés inhérentes à un fonctionnement à des températures su-30 périeures à 800°C. La simplicité inhérente au système à masse représenté au dessin annexé, de réalisation très simple, assure une force de compression régulière prédéterminée pour réaliser la lisi-son par diffusion de l'âme 10 aux feuilles superficielles 12 et 14, indépendamment du degré de vide et de la température du four. 35 Les tampons de pression 22 et 24 sont prévus pour assurer la répartition régulière de la pression de liaison entre les feuilles 12, 14 et l'âme cellulaire'10. Par conséquent l'on choisit leur matière constitutive de façon qu'elle soit suffisamment visqueuse à la température opératoire pour assurer la répartition 40 uniforme des efforts, sans cependant que sa plasticité permette a 69 41785 7 2027174 lors soit à la feuille inférieure 14 de venir au contact de la sole 20 du four, soit à la masse 26 de toucher la feuille supérieure 12. L'expérience a montré que le verre possède des qualités requises à cet égard. Bien qu'on puisse utiliser ainsi dif-5 férents types de verre pour réaliser les tampons 22 et 24, on peut avantageusement se servir à cet effet du verre au "borosilicate employé pour les supports 16. Il a été relevé que des verres réagissent chimiquement avec certains métaux à la température mise en oeuvre pour la liaison par diffusion. En particulier 10 le verre au borosilicate a tendance à agir sur le titane à des températures inférieures à 925°C, ce qui détermine la formation d'un revêtement vitreux sur les feuilles superficielles 12 et 14 faites de ce métal, ce revêtement pouvant s'avérer difficile à é-liminer. En vue de prévenir cette réaction métal-verre, on peut 15 enduire les feuilles d'un agent d'isolement ou de séparation a-vant de la mettre en contact avec les tampons 22 et 24. A titre d'exemple typique d'un tel agent susceptible d'être utilisé dans le cas d'un verre au borosilicate et d'un alliage de titane, on peut citer une boue aqueuse de nitrure de bore, de zirconeou autre 20 oxyde céramique. Il existe d'autres cas où le métal et le verre ne réagissent pas à la température particulière choisie pour le processus de liaison par diffusion et où par conséquent aucun a-gent d'isolement n'est nécessaire. Pour éviter tout déplacement intempestif de l'âme cellulai-25 re 10 et de la feuille superficielle supérieure 12 sous l'effet des vibrations mécaniques ou des chocs pendant le processus de fabrication, on peut disposer un ou plusieurs guides 36 autour de la périphérie de la feuille supérieure 12. Ces guides 36 comportent une partie verticale qui vient au contact du bord de cette 30 feuille et un bras horizontal 38 propre à buter contre l'âme 10. Ils reposent sur la sole 20 du four à vide et peuvent être fixés à celle-ci par tous moyens connus. Après que l'âme cellulaire 10, les feuilles superficielles 12, 14 ont été montées dans le four à la façon décrite, on 35 referme celui-ci, on y fait le vide et on élève sa température. L'établissement du vide à l'intérieur du four réalise le dégazage de l'âme cellulaire et des feuilles superficielles ; il élimine de celles-ci les contaminants organiques ou autres et empêche la formation d'oxydes sur les surfaces de liaison quand leur tem-40 pérature s'élève en vue de la diffusion. L'évacuation du four 69 41785 8 2027174 s'effectue avant que les éléments constitutifs de l'article à fabriquer n'aient été chauffés de façon appréciable. Si le vide réalisé dans le four est insuffisant, l'oxyde formé à température élevée sur les surfaces de liaison exige ensuite l'application 5 d'une pression plus forte pour obtenir la liaison des éléments, ce qui augmente le risque d'écrasement de l'âme, notamment lorsque celle-ci comporte des parois cellulaires minces. La température maximale à laquelle il convient de porter le four à vide est déterminée par les propriétés cristallographiques 10 de l'âme cellulaire et des feuilles superficielles. Avec certains matériaux il se forme un grain excessif aux hautes températures, ce qui aboutit à un article affaibli. Dans le cas du titane et de ses alliages on sait que la phase béta apparaît entre environ 996 et 998°C, et comme il est en général désirable d'éviter la 15 formation de cette phase, la température maximale à laquelle il convient de chauffer le four pour la liaison par diffusion d'éléments en titane est d'environ 925°C« Par conséquent, bien que des températures plus élevées puissent normalement réaliser plus vite une liaison par diffusion plus complète, la température maximale 20 qu'on puisse utiliser pour la mise en oeuvre de l'invention est dictée par les modifications cristallographiques qu'on désire é-viter de voir apparaître au sein des éléments métalliques. En fig. 2 on a représenté'le même ensemble que celui montré en fig. 1, mais après que le four a été ms sous -rade et que sa tem-25 pérature a été élevée jusqu'à celle correspondant à la liaison par diffusion de l'âme cellulaire 10 avec les feuilles superficielles 12 et 14-. Avant que le four n'ait atteint la température précitée le verre des supports 16 et de 3atige 30 s'est ramolli et a cédé, en permettant ainsi à la feuille 12 de s'a-30 baisser sous l'effet de l'effort de compression assuré par la masse de charge 26, jusqu'à venir au contact de la face supérieure de l'âme 10. Pendant que la feuille s'abaisse ainsi pour s'appliquer sur l'âme, les guides 36 maintiennent le centrage entre ces éléments et la feuille superficielle inférieure 14. On comprend main-35 tenant les propriétés particulières du verre des supports 16 qui permettent de mettre en oeuvre l'invention avec succès. Au contraire des métaux et des autres matières cristallines, le verre est amorphe à toutes les températures utilisées suivant l'invention et seule sa viscosité se modifie à mesure qu'on amène le 40 four à la température de diffusion. Quand les supports 16 attei 69 41785 9 2027174 gnent le point de ramollissement de leur fibre, le verre qui les constitue cède progressivement en permettant à la feuille superficielle 12 de s'abaisser'pour venir au contact de l'âme 10. Ce phénomène de ramollissement, c'est-à-dire de diminution de la vis-5 cosité du verre, se produit de façon progressive, ce qui évite tout effondrement brutal et tout choc entre l'âme 10 et la feuille 12. En outre l'affaissement progressif des supports 16 et de la tige 30 est une fonction déterminée de la température aussi longtemps que la composition du verre utilisé est maintenue rela-10 tivement constante. Ce phénomène de ramollissement constant et régulier que présentent les pièces en verre amorphe est à distinguer de la fusion brusque et des autres modifications cristallographiques que comportent les métaux en particulier et les matières cristallines en général. Du fait du large domaine des 15 compositions de verre dont on peut disposer, il est aisé d'en choisir une dont le point de ramollissement de fibre puisse se situer pratiquement au-dessous de n'importe quelle température de liaison pa-r diffusion qu'on puisse envisager pour la mise en oeuvre de l'invention. 20 Après que la feuille supérieure 12 a été abaissée et est venue reposer sur l'âme |'ellulaire 10, comme représenté en fig. 2, la masse 26 applique un effort de compression aux feuilles et à l'âme disposée entre elles. Comme les tampons 22 et 24 sont également faits en verre, ils se trouvent à l'état ramolli 25 à la température de diffusion et assurent de ce fait la répartition régulière de l'effort sur la surface des feuilles et contre l'âme. Un tel effort de compression est en général nécessaire à l'établissement d'une liaison par diffusion pour assurer le contact intime des surfaces intéressées. L'effort exercé par la mas-30 se 26 réalise ce contact intime en faisant disparaître les irrégularités éventuelles de l'âme cellulaire fragile 10 et en brisant les couches d'oxyde résiduelles qui peuvent exister sur les surfaces en vis à vis. Dans le cas de feuilles superficielles en titane destinées à être liées à une âme en nids d'abeilles faite de 35 ce même métal et dont les cellules comportent une épaisseur de paroi d'environ 0,025 à 0,05 mm, il s'est avéré avantageux d'ap- p pliquer un effort de compression d'environ 1 kg/cm , mesuré sur les arêtes des parois des cellules à l'interface de liaison. Un tel effort ainsi appliqué à une températtire opératoire d'envi-40 ron 925°C ne détermine aucune déformation permanente mesurable ou 69 41785 10 2027174 aucun écrasement des noeuds dans le cas de cellules en titane présentant une épaisseur de paroi d'au plus 0,05 i&m. Lorsque l'âme en nids d'abeilles comporte une telle épaisseur inférieure à 0,025 mm, il peut être nécessaire de mettre en oeuvre un effort 5 moindre que 1 kg/cm mesxiré sur l'interface. Bien entendu des é-paisseurs supérieures à celles sus-indiquées peuvent supporter des efforts de compression plus élevés pour une géométrie cellulaire semblable. Il y a lieu de noter que pendant la mise sas vide du four.et 10 l'élévation de la température jusqu'au point de ramollissement de la fi Dre du verre constitutif dœ supports 16 et de la tige 30, la feuille 12 reste supportée au-dessus de l'âme 10 dont elle est ainsi séparée. Cette séparation entre la feuille 12 et l'âme 10 augmente la perméabilité de l'ensemble au passage des gaz et as— 15 sure l'élimination des substances contaminantes à partir de la totalité de l'âme, quelque dilatable que soit la forme de celle-ci. Cette élimination des contaminants et la suppression de toute formation d'oxyde sur les surfaces à lier se sont avérées essentielles à l'obtention d'une liaison régulière des feuilles 20 12 et 14 avec l'âme 10. Le four reste sous vide pendant qu'on élève sa température au-dessus du point de ramollissement du verre des supports jusqu'à atteindre la température de liaison par diffusion. De cette manière quand la feuille 12 s'abaisse au contact de l'âme 10 25 et que la diffusion s'opère entre cette dernière et les deux feuilles 12 et 14, les cellules de l'âme se trouvent fermées sous vide. Du.fait de la régularité de la liaison obtenue suivant l'invention, le vide se maintient dans les cellules des panneaux: composites pendant toute la vie utile de ceux-ci. Dans le cas de 50 l'application à l'industrie aérospatiale, ce vide intérieur des cellules aboutit à ce que les panneaux ne donnent lieu à aucun des problèmes de condensation d'eau et de formation subséquente de glace, qui se sont avérés dommageables dans le cas des articles établis suivant la technique antérieure. En outre le vide 35 ainsi maintenu dans les cellules de l'âme 10 réduit dans une mesure considérable les phénomènes de pression interne quand le panneau est soumis aux variations de pression atmosphérique et de température sur des engins fonctionnant entre le niveau de la mer et des altitudes pouvant atteindre ou dépasser 20 000 mètres. 40 On peut ajouter que les alliages du titane ainsi que ceux des au- 69 41785 n 2027174 très métaux réfractaires à grande résistance mécanique, se sont avérés particulièrement sensibles à la corrosion, au fendillement sous l'effet combiné de la corrosion et des contraintes, ainsi qu'aux effets de fragilité, lorsqu'on les soumet aux am-5 biances normales de service. Oes effets sont grandement réduits ou même éliminés à l'intérieur de l'âme 10 d'un panneau composite fabriqué conformément à l'invention du fait du vide élevé maintenu dans les cellules. Il peut être désirable pour certains applications de ne pas 10 maintenir le vide à l'intérieur de l'âme cellulaire 10 d'un panneau fini suivant l'invention, mais au contraire d'y introduire une atmosphère gazeuse contrôlée. Gela peut arriver par exemple lorsque le panneau doit être utilisé dans des engins sous-marins ou autrement soumis à des effets hydrauliques. En pareils cas, a— 15 près que le four a éié kcs sdie rôfe pour éliminer les contaminants organiques et autres, l'on peut y introduire un gaz inerte, tel que l'argon, avant d'élever sa température jusqu'au point de ramollissement de la fibre des supports en verre. Après la liaison par diffusion des feuilles superficielles à l'âme cellulaire 10, ce 20 gaz est emprisonné de façon étanche à l'intérieur des cellules. Dans certaines autres applications il peut être indiqué de réaliser la liaison par diffusion des éléments constitutifs à l'intérieur d'un autoclave sous pression élevée, les contaminants pouvant alors être éliminés par introduction d'un gaz inerte lourd 25 qui les déplace en même temps que l'oxygène retenu sur les surfaces des éléments. La présence d'un tel gaz empêche la formation d'oxyde sur les surfaces de liaison quand on élève la température du four jusqu'à celle prévue pour la diffusion. Le gaz inerte peut alors soit être évacué avant que le four n'arrive au point de 30 ramollissement des supports de verre, soit être retenu dans le four et emprisonné à'l'intérieur de l'âme 10 lorsque les feuilles superficielles 12 et 14 sont liées à celle-ci. La pression intérieure élevée déterminée par ce gaz peut augmenter considérablement la résistance de l'article à là compression. On com-35 prend donc que la mise en oeuvre de l'invention assure une souplesse considérable, tant en ce qui concerne la façon dont les contaminants sont éliminés des feuilles superficielles et de l'âme cellulaire, que pour ce qui est du type d'atmosphère qu'on peut désirer maintenir à l'intérieur des cellules de l'âme après 40 que la fabrication, est terminée. 69 41785 -ta 2027174 Pour mieux fixer les idées, on décrira ci-après un processus d'assemblage par diffusion entre deux feuilles superficielles de titane Œi-6A1 -4Y de 0,3 ma d'épaisseur avec une âme en nids d'abeilles, d'une épaisseur d'un demi-pouce (12, 7 ran) faite en ti-5 tane commercialement pur et comportant des cellules approximativement carrées d'un quart de pouce de côté (environ 6,35 mm) avec une épaisseur de paroi de 0,025 Ma» On polit d'abord à la main la surface des feuilles par le moyen d'un papier émeri n° 600 ; on enduit le dessous de la feuille inférieure et le dessus de la 10 feuille supérieure d'un agent séparateur à base de nitruie de bore. On supporte la feuille supérieure à environ 19 mm au-dessus de l'âme cellulaire par le moyen de supports faits de plaques de verre au borosilicate KG-33» On insère des tampons de ce même verre de 3»2 mm d'épaisseur d'une part entre la sole du four et la feuit-15 le inférieure, d'autre part entre la feuille supérieure et la masse de charge. On choisit cette dernière de façon à appliquer un effort de compression d'environ 1 kg/cm sur les arêtes des parois des cellules à l'interface de liaison. Une fois le monta- viae dans c ge terminé, l'on fait le/ le four à environ 2 x 10 J torr et l'on 20 élève la température jusqu'à environ 815°C. Les supports de verre se ramollissent et la feuille supérieure s'abaisse au contact de l'âme cellulaire • On continue à élever la température du four jusqu'à environ 925°C et on la maintient à cette valeur pendant environ cinq heures de manière à assurer une liaison par diffusion 25 régulière entre les arêtes supérieures et inférieures des parois des cellules de l'âme et les feuilles superficielles correspondantes. Après que le four s'est refroidi l'on soumet l'article composite obtenu à divers essais qui démontrent la réalisation d'une liaison régulière et continue entre les feuilles et l'âme. Des 30 coupes effectuées dans le panneau composite ainsi réalisé indiquent qu'aucune déformation permanente ni aucun écrasement ne s'est produit aux noeuds des cellules du réseau en nids d'abeilles. Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de 35 ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. 69 41785 13 "2027174 - 2 5 7 5 a 5 I G Â g I OIS - 1.-Procédé peur l'établissement d'un article métallique composite constitué par "une âme cellulaire relativement fragile prise entre deux feuilles superficielles auxquelles elle est liée 5 par diffusion, les cellules de l'âme renfermant une atmosphère contrôlée, caractérisé ©a ee qu'on, monte l'âme entre les feuilles à l'intérieur à' un four en maintenant l'une de ces feuilles à une certaine distance de l'âme par le moyen d'entretoises ou supports comportant un point de ramollissement élevé, en ce qu'on 10 réalise dans le four une atmosphère contrôlée qui s'étend aux cellules de l'âme, en ce que tout en maintenant cette atmosphère contrôlée on élève la température du four au moins jusqu'au point de ramollissement des supports, et en ce qu'en même temps l'on applique un effort de compression aux deux feuilles superficielles et 15 à 1« âme comprise entre elles, cet effort étant suffisant pour faire céder les supports, mais insuffisant pour provoquer l'écrasement de l'âme, de manière que les feuilles viennent en contact intime avec cette dernière et se lient à elle par diffusion sur toute l'interface de contact en scellant en même temps l'atmos-20 phère contrôlée à l'intérieur des cellules individuelles de l'âme. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'à 1'intérieur du four on dispose l'âme sur l'une des feuilles superficielles, tandis qu'on maintient l'autre feuille à une certaine hauteur au-dessus de l'âme par le moyen des entretoises ou 25 supports. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'atmosphère contrôlée à l'intérieur du four et des vide danç cellules de l'âme en faisant le^elui-cx pour eliminer les contaminants des divers constituants et notamment des cellules indivi— 30 duelles de l'âme et en maintenant le vide jusqu'à la fin du processus. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'atmosphère contrôlée à l'intérieur du four et des vide dans cellules de l'âme en faisant Us/le four pour éliminer les contami-35 nants des divers constituants et notamment des cellules individuelles de l'âme, puis en introduisant un gaz inerte" dans le four pour qu'il pénètre à l'intérieur des cellules. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on applique l'effort de compression à l'en- 40 semble des feuilles et de l'âme par l'intermédiaire de milieux 41785 14 2027174 vitreux au contact de la face supérieure de la feuille superfi-cielle supérieure et de la face inférieure de la feuille superficielle Inférieure, ces milieux vitreux comportant uil point de ramollissement au plus égale à la température à laquelle le four 5 est porté pour réaliser la liaison par diffusion, de manière que cet effort de compression sa répartisse de façon régulière sur toute la surface des feuilles en évitant tout écrasemeat local îo l'âme du fait des irrégularités d'épaisseur de celle-ci. 6.-Procédé suivant la revendication 1, destiné à la réalisa-10 tion d'un article composite dont l'âme et les feuilles superficielles sont faites en titane et comportent une épaisseur de paroi d'environ 0,025 à 0,050 mm, caractérisé en ce qu'on établit les supports par le moyen d'un verre au borosilicate comportant un point de ramollissement compris entre environ 760 à 870° G, vide dans x * 15 ce qu'on M± le/le four a au moins 10^ torr et en ce que tout en maintenant ce degré de vide dans le four, on élève la température de celui-ci entre environ 925 à 980° C en appliquant à l'ensemble des feuilles et de l'âme un effort de compression corres- O pondant à environ 0,7 à 1 kg/cm sur l'interface de contact pour 20 réaliser la liaison par diffusion sur toute la surface de celle-ci. 7.-Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le milieu vitreux par l'intermédiaire duquel on applique l'effort de compression à l'ensemble des feuilles superficielles et de 1'- 25 âme est également fait en un verre au borosilicate comportant un point de ramollissement compris entre environ 760 et 870° 0. 8.-:Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'effort de compression par le moyen d'une masse de charge disposée à l'intérieur du four sur la feuille superficiel- 30 le supérieure.