Brevet FR2081920A1 — publié le 19711210

La présente invention concerne une plaque composite ou stratifiée à âme avec une ou plusieurs surfaces étagées en gradins. Les plaques composites à ame se composent d'une ame légère résistante à la pression qui, sur ses faces supérieure et inf e- rieure, est assemblée généralement par collage avec une couche de couverture mince par rapport à l'épaisseur de l'âme à module dté- lasticité élevé. De telles plaques combinent l'avantage d'un poids peu élevé avec celui d'une résistance à la flexion élevée. Elles sont employées de façon courante dans la construction légère moderne. Comme matériau pour l'ame de la plaque, on peut utiliser,en particulier, des structures en nid d'abeille, des matériaux cellulaires durs ou des matériaux ligneux, tels que contre-plaqué ou panneau de balsa, tandis qu'on utilise pour les couches de recouvrement, des tôles d'aluminium ou des matières plastiques renforcées. Pour le renforcement, on utilise fréquemment des fibres de verre ou des fibres de cellulose comme produit fibreux. Comme matière plastique, on fait appel, en particulier, aux matières synthétiques thermodurcissables. Les plaques stratifiées à ame sont montées dans des cadres ou bien, lorsqu'elles sont utilisées comme plaques en tant que telles, par exemple, comme palettes de transport, elles sont munies d'un cadre. I1 en résulte la nécessité d'étager en l'amincissant, la partie marginale des plaques stratifiées à ame ou bien certaines autres zones de ces plaques pour que le profil soit dans le même plan que la surface de la plaque. La surface à étager ne peut pas entre formée dans la couche de recouvrement parce que l'épaisseur de cette couche est trop faible; il faut donc la sortir de l'âme et ceci en observant des tolérances très étroites pour que le collage avec les couches de recouvrement, soit réalisé d'une façon sûre également sur la surface étagée. Pour échapper à cette difficulté, on procède souvent en comprimant l'axe de la plaque sous une pression élevée dans la zone de la surface étagée. I1 peut arriver, dans ce cas, que l'âme soit rompue et soit détruite dans cette zone. Lorsqu'il s'agit, par exemple, d'âmes en balsa, on ne peut envisager quine déformation égale ou inférieure à 3 %, car des déformations plus fortes sous l'effet de la pression entratnent la destruction de la structure du noyau La présente invention réalise une plaque qui, après sa déformation, possede des propriétés mécaniques satisfaisantes également dans la zone des surfaces étagées.La plaque stratifiée à âme selon la présente invention, est caractérisée en ce que l'âme est, au moins dans la zone étagée de la plaque, constituée en partie par un matériau moins résistant à la pression que le matériau d'âme du reste de la plaque avant l'opération de déformation, l'épaisseur du matériau moins résistant étant, avant la déformation, supérieure à la profondeur du ou des étagements. Suivant un développement particulièrement avantageux de 1' in- vention, le matériau présentant la résistance à la pression la plus faible, est collé avec le matériau d'âme qui l'entoure. Dans une plaque à âme, selon l'invention, ainsi formée, la structure d'appui du noyau reste intacte car seule la couche de moindre résistance à la pression, est comprimée. Selon un mode de réalisation préféré de la plaque composite à ame suivant l'invention, le matériau de moindre résistance à la pression est disposé dans la zone du plan de la fibre neutre de la plaque stratifiée à amie. Avec une telle disposition, la plaque stratifiée suivant l'invention, ne subit que peu ou pas de diminution de sa rigidité à la flexion, La déformation de l'âme dans la zone des surfaces d'étagement, est effectuée avantageusement sous pression pendant le collage de l'âme et des couches de recouvrement, mais elle peut également être effectuée au cours d'une passe de travail particulière. Un procédé de fabrication de la plaque composite, selon l'invention, consiste à enlever par fraisage hors de la plaque stratifiée dans la zone des surfaces à étager, les parties du matériau qui doivent être remplacées par le matériau moins résistant à la pression. Ensuite, des pièces façonnées de forme correspondante de ce matériau moins résistant, sont placées dans les évidements, où elles sont en même temps, de préférence, collées. Comme matériaux de moindre résistance à la pression dans le cadre de la présente invention, on peut utiliser des matériaux cellulaires ou des matériaux ligneux appropriés. L'âme résistante à la pression, peut être faite en hêtre ou en okoumé; le matériau de résistance plus faible à la pression peut être, par exemple, du bois de peuplier. le bois tendre est alors utilisé de telle façon que la direction des fibres de bois soit parallèle au plan de la plaque, Suivant un autre point remarquable de l'invention, l'épaisseur du matériau de moindre résistance avant la compression, est plus grande que la profondeur que lton veut donner à la partie en creux ou aux parties en creux dans le cas où celles-ci sont placées en face d'autres0 Un autre facteur entrant en ligne de compte également pour déterminer 11 épaisseur de la couche de moindre résistance, est la compressibilité du matériau. Pour des bois relativement tendres d'un poids spécifique de, par exemple, 0,4 g/cm3, l'épaisseur est environ le double de la profondeur à former en creux sur la surface. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel: - La figure 1 représente une plaque à âme dite "sandwich" de type stratifié connu. - La figure 2 représente une plaque composite à gme, selon la figure 1, étagée d'un c8té. - La figure. 3 représente une plaque composite à âme, selon l'invention, avant déformation. - La figure 4 représentela même plaque que la figure 3,mais après déformation. - La figure 5 représente, avant déformation, un autre mode de réalisation, selon l'invention, de plaque composite à âme. - La figure 6 représente cette même plaque après déformation. On a représenté à la figure 1, une plaque composite ou "sandwicha correspondant à l'état de la techniques En 1 est représentée l'âme de la plaque composite qui présente, par exemple, une structure en nid d'abeille ou est faite en bois de balsa; la couche de recouvrement supérieure est représentée en 2 et la couche de recouvrement inférieure en 3. La figure 2 montre une plaque à âme composite ayant une Eme en structure en nid d'abeille ou en bois de balsa, formée en creux ou étagée d'un c8té. La rupture subie par l'âme de la plaque, a été représentée symboliquement et porte le numéro dtin- dice 4. La figure 3 montre une plaque qui, après déformation, correspondra à la plaque suivant l'invention. Cette plaque, non encore déformée, comporte une couche 5, qui est faite d'un matériau dont la résistance à la pression est inférieure à la résistance à la pression du matériau de l'âme. La figure 4 représente la même plaque que la figure 3, mais après déformation; elle constitue donc une plaque suivant 1' in- vention. On voit clairement sur cette figure que, lors de la déformation, seule la couche 5 a été comprimée dans la zone de 1'étagement en gradin. La couche du matériau de l'âme 1 entre la couche 5 et les couches de recouvrement 2 et 3, est pratiquement restée sans changement. La figure 5 représente une plaque composite à âme préparée pour la déformation qui, après déformation, fournira un autre mode de réalisation de la plaque suivant l'invention. Cette plaque présente la structure ci-après. Sur la couche de recouvrement inférieure 3 se trouve une couche dlâme 1, qui se compose elle-même d'une ou plusieurs épaisseurs de contre-plaqué d'un bois présentant une résistance à la pression supérieure à celle du matériau de la couche 5, qui est disposée au-dessus de la couche d'âme 1. Cette couche d'âme 5 est faite d'un matériau moins résistant à la pression, par exemple, en matière cellulaire ou en une ou plusieurs épaisseurs de contre-plaqué de bois tendre. le reste de la structure de la plaque est symétrique à cette première moitié. Sur la couche 5 est disposée une couche 1 résistante à la pression, la couche supérieure 1 étant en règle générale identique à la couche inférieure 1. Sur cette couche d'ame se trouve une couche de recouvrement supérieure 2. la figure 6 représente une plaque composite à âme, suivant l'invention, qui a été obtenue par déformation de la plaque pré- parée, représentée sur la figure 5.0n peut voir ici également que l'épaisseur des couches drame est pratiquement restée inchangée après la déformation et que, à la profondeur des décrochements en gradin, correspond une diminution correspondante de l'épaisseur de la couche d'âme 5. REVENDICATIONS 10)- Plaque composite à âme avec au moins une surface présentant un ou plusieurs décrochements en gradins, constituée par une âme légère et résistante à la pression, dont la face supérieure et la face inférieure, sont assemblées à une couche de recouvrement mince par rapport à l'épaisseur de l'âme et à module d'élasticité élevé, -caractérisée en ce que, au moins dans la zone de la plaque étagée en gradins, l'âme se compose partiellement d'un matériau dont la résistance à la pression est, avant la déformation, plus faible que la résistance à la pression du matériau de l'âme du reste de la plaque, l'épaisseur du matériau de moindre résistance à la pression étant, avant la déformation, plus grande que la profondeur du ou des décrochements en gradins. 2 )- Plaque composite à âme suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de moindre résistance à la pression, est collé au matériau d'âme qui l'entoure. 30)- Plaque composite à âme suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau de moindre résistance, est disposé dans la zone du plan de la fibre ne titre de la plaque composite à âme.