Brevet FR2055831A1 — publié le 19710430

La présente invention concerne une structure sandwich rigide comportant une âme en matière plastique expansée et une ou deux parois en matière plastique enductible et résistante armée ou non. Dans les structures connues de ce genre, on utilise des plaques sandwich planes finies à âme expansée que llon galbe à la forme désirée par un moyen de mise en forme approprié tel que le ramollissement thermique par exemple. De telles structures sont malaisées à réaliser en raison des difficultés rencontrées lors des opérations d'application sur les matrices de mise en forme. De plus ces plaques sont à épaisseur constante ce qui élimine toute possibilité de réalisation de structures comportant des sections quelconques d'épaisseurjvariables. On connait également des structures sandwich comprenant une résine mousse expansible disposée entre deux parois préalablement mises en forme, mais cette technique fait appel à des systèmes d'entretoisement complexes et difficiles à mettre en oeuvre. Le procédé selon l'invention permet d'éviter tous ces incon venients. Ce procédé permet la réalisation économique de structures sandwich complexes quelconques à épaisseur constante etXou variable, à surfaces galbées gauches et/ou planes développables ou non, à ouvertures multiples et à contreformes habituellement indémoulables. D'une manière générale, un tel procédé permet-la fabrication de toutes structures autoporteuses monocoques telles que celles rencontrées par exemple dans les applications suivantes - Caisse autoporteuse pour voiture monoplace de course. - Soubassement de coque autoporteuse de voiture de tourisme. - Bateau coque à double paroi offrant une meilleure étanchéité résiduelle en cas de chocs. - Mâts, poutres. - Eléments d'avion, Le procédé d'élaboration dtune structure conforme à l'invention comprend les étapes suivantes : préparer sur moule une mousse expansible, recouvrir cette âme sur une ou deux de ses faces de ae vert résine armée ou non de tissus/ou tous autres produits convenables, ou encore : galber à chaud une plaque plane de mousse pré-expansée thermoformable, recouvrir cette forme sur une ou deux de ses faces de résine armée ou non de tissus de verre ou tous autres produits convenables. Dans les deux cas la structure obtenue possède un grand mo dule de flexion grave à l'éloignement maximum de parois résistantes ainsi qu'une grande rigidité alliée à un bas prix de revient en raison des moyens simples mis en oeuvre. Dans la réalisation d'une caisse autoporteuse pour voiture monoplace de course obtenue par le procédé selon l'invention, la structure est un sandwich comportant une âme en chlorure de polyvinyle pré-expansé formé à chaud et recouvert sur ses deux faces par une ou plusieurs nappes de tissus de verre enrobé de résine polyester polymérisable. D'autres caractéristiques ou avantages ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins et de l'é- chantillon annexés et donnant à titre indicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation de l'invention. Sur les dessins Les figures 1 à 4 sont des vues en coupe de diverses phases du mode d'élaboration d'un élément de structure avec mousse expansible suivant -l'invention. Les figures 5 à 7 sont des vueS en coupe de diverses phases du mode d'élaboration d'un élément de structure avec mousse ex expansée, La figure 8 est une vue en coupe d'un élément dé structure à épaisseur variable La figure 9 est une vue en coupe partielle d'un élément de structure présentant un orifice. La figure 10 est une vue en coupe partielle d'un élément de structure présentant -l'inclusion- et l'enrobage dtun elément annexe. La figure il est une-vee- schématique en perspective du chassis d'une voiture réalisé -par le procédé selon l'invention. La figure 12 est une vue en coupe schématique partielle de la caisse suivant XII-XII-du chassis de la figure 11, Sur les figures 1 à 7 on voit le-mode opératoire suivant l'invention permettant l'élaboration d'une structure comportant une âme en mousse plastique. Sur la figure 1 on voit 'élément de mousse 1 qui va subir un dégagement des-gaz dus à la réaction de solidification,-après sa mise en forme sur le moule 2. E2expansionvqui s'ensuivra va modifier consdérablement son épaisseur. Sur les figures 3 et 4, la mousse expansée 3 reçoit après son démoulage une (Figure 3) ou deux ligure 4) enductions de matière plastique 4 armée ou non de tissus de verre.Dans la variante de la figure 2 ia mousse est appliquée sur un revetement 5 qui lui sert alors di rectement de modèle de moulage. Sur les figures 1, 2 et 3, une planche en mousse pré-expansée 1 est thermoformée par exemple sur le moule 2. Be thermoformage peut également titre réalisé sans moule directement sur gabarit de formage, puis, selon le processus précédent, ladite mousse reçoit ensuite une (figure 2) ou deux (figures 3) enductions plastiques 4 armées ou non par du tissu ou des mattes de verre. Sur la figure 8, on voit comment est rendue possible une décroissance d'épaisseur lorsque l'âme 6 a été convenablement amincie et sur la figure 9 on constate que la réalisation d'une ouverture 7 est réalisée sans difficulté en faisant se rejoindre les revêtements 8 et 9 par une zone de liaison 11. Enfin la figure 10 montre l'inclusion d'un élément 12 qui se trouve enrobé par le revêtement 13 de façon classique. Sur la figure 11 qui représente le châssis, repéré 10 dans son ensemble, d'une voiture monoplace de course, on constate que la caisse 14 qui est autoporteuse reçoit par inclusion les éléments 15 et 16, qui assurent la liaison avec les autres éléments de la voiture (trains avant et arrière par exemple). Cette caisse 14 qui est réalisée par thermoformage sur cadres de planches de mousse de chlorure de polyvynile (connue sous la dénomination commerciale de Klégecel) de quelques mm dtépaisseur, est revêtue par enduction des parois rigides 17 et 18 en polyester polymérisable comportant une inclusion de tissus de verre 19 et 20. L'ensemble, qui est représenté sur la figure 7, présente à llétat fini une épaisseur de quelques mm. Un chazssis de voiture réalisé de cette manière est bon marché en raison de l'absence d'outillage spécialisé; il est léger et résistant et les vibrations sont amorties au maximum. Enfin les réparations sont aussi simples qu'avec les stratifiés classiques0 La rigidité des formes est telle qu'on peut enlever un morceau détérioré et le remplacer aisément sans altérer la rigidité globale de l'ensemble de la structure. il est entendu que les structures obtenues par application du procédé selon l'invention s'appliquent à de nombreux domaines et en particulier à celui de l'aéronautique. il va de soi que la présente invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel indicatif mais nullement limitatif et que iton pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. Un échantillon conforme à la présente invention est dépo- sé à 1'Institut National de la Propriété industrielle. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une structure sandwich rigide en matière. plastique , caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :mettre en forme une âme en matière plastique sous forme de mousse et puis recouvrir cette âme de revêtement plastique enductible. 2. Procédé de fabrication selon la revendication l caractérisé en ce que ltâme se trouve expansée seulement après application sur forme du produit moussant. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce que l' & e est mise en forme après expansion du produit moussant. 4. Procédé de rabrication dtune structure selon la revendication 1 caractérisé en ce que lune des faces de ltame plastique expansée est recouverte d'un revêtement plastique enductible. 5. Procédé de fabrication d'une structure selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux faces de l'âme plastique expansée sont recouvertes d'un revêtement plastique enductible. 6. Structure sandwich obtenue selon le procédé de la revendication 2 caractérisée en ce que ltSme en matière plastique expansible est une mousse de polyuréthane. 7. Structure sandwich obtenue selon le procédé de la revendication 3 caractérisen ce que ltâme en matière plastique expansée est une mousse en chlorure de polyvinyle. 8. Structure sandwich réalisée selon le procédé de la revendication 4-su 5, caractérisée en ce que le revêtement plastique en duetible est une résine de polyester polymérisable. 9. Structure sandwich réalisée selon le procédé de la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que le revêtement plastique enductible est une résine époxyde polymérisable. 10. Structure sandwich selon, la revendication 8 ou 9 caractérisée en ce que la résine est armée. 11. Structure sandwich selon l'une des revendications 6 à 10 ap pliquéeaJcaisse de voiture monoplace de course caractérisée en ce que la coque est une structure sandwich rigide en matière plastique comportant une âme post-formée en mousse de chlorure de polyvinyle et des parois intérieure et extérieure constituées par enduction de résine enrobant du verre sous forme de nappes de tissus ou de mattes de verre.