Brevet FR2268637A1 — publié le 19751121

L'invention concerne un matériau composite comprenant une plaque métallique munie d'ouvertures et/ou de saillies et une couche de matière synthétique appliquée sur cette plaque, le matériau étant utilisable pour les parois de récipients et de cellules ou blocs formant locaux préfabriqués. Le roule d'une telle combinaison est de constituer, pour les parois de récipients ou de blocs formant un local, un matériau qui présente les propriétés techniquement avantageuses des deux matériaux constituants et qui élimine les propriétés désavantageuses. Dans ce domaine, on connaît différentes combinaisons stratifiées de matière synthétique et de couches de jute incorporées. En outre, pour les usages horticoles, on connaît des combinai sons de matière synthétique et d'un treillis métallique enrobé. Dans la combinaison de jute et de couches de matière synthétique, les fibres de jute sont enrobées dans les couches de matière synthétique et dans la combinaison de couches de matière synthétique et de treillis métalliques, des treillis métalliques très minces à mailles larges sont entourées de tous c8tés par la matière synthétique. Dans une forme spéciale de combinaisons de ce genre qui a une grande importance économique, des fibres de verre et des matières synthétiques à base de polyester sont combinées par couches et aussi mélangées dans la masse. Le résultat est un matériau composite supportant de grands efforts, doués d'excellentes propriétés, mais relativement motteux et dont la surface ne résiste pas aux rayures. La forme la plus générale de ces combinaisons est constituée par le groupe des métaux revêtus de matière synthétique que l'on trouve dans le commerce sous une forme susceptible d'emboutissage, ce qui veut dire que sur le substrat métallique spécialement traité est appliquée - avec interposition d'une couche d'accrochage - une très mince couche de matière synthétique ; ces matériaux sont relativement motteux malgré la fabrication en grande série et leur transformation exige un soin particulier, surtout lorsqu'on les courbe. Ainsi, ce matériau composite donne sans cesse 'Lieu à des réclamations parce que la surface métallique et la couche de matière ssr.thétique se détachent l'une de l'autre. Les combinaisons citées sont souvent inutilisables pour la construction de récipients et de cellules ou blocs formant des locaux et parfois trop coûteuses car les matières synthétiques de grande résistance mécanique nécessitent beaucoup plus de frais que ceux de moindre résistance. Mais à nouveau, ces derniers n'ont pas une résistance suffisante en cas de pluie et en outre, ils ne résistent pas suffisamment aux efforts dynamiques comme ceux qui se produisent dans le cas d'un récipient et d'un bloc formant local, en particulier lors du transport. Les matériaux composites de ce genre présentent un point critique dans les couches limites entre métal et matière synthétique. D'une part il faut que l'adhérence soit très grande, d'autre part on suppose une certaine extensibilité car l'application visée entrain souvent une déformation du matériau composite. Cela nécessite une fixation par encastrement entre les couches et pour les domaines d'application principaux, il faut des épaisseurs de couche qui sont très supérieures aux épaisseurs habituellement appliquées pour le métal revêtu de matière synthétique. Dans le cas de tôles doublées de matière synthétique, les épaisseurs usuelles de couche se mesurent en centièmes de millimètre tandis que dans les récipients et blocs formant local, il s'agit de plusieurs dixièmes de millimètre, en général d'un millimètre environ ou meme de plusieurs millimètres. Par la demande de brevet allemand publiée avant examen sous le n0 1 759 610, il est connu d'assembler les deux faces des tales perforées, même avec des couches épaisses, de façon telle qu'à travers les perforations, les couches de matière synthétique fusionnent. Par contre, le groupe des métaux structurés également munis d'ouvertures comme le métal déployé, le métal tuilé, le métal mandriné, qui sont notablement plus avantageux étant donné leur moment résistant limite accru en fonction du carré de l'épaisseur, se heurtait à un préjugé parce que l'expérience ancienne indiquait que les bords des perforations avaient tendance à couper les couches de matière synthétique même en cas de très petits déplacements.Des essais systématiques ont montré que ce mécanisme de destruction se produit bien pour les plaques présentant des perforations à parois parallèles, mais non pour les métaux structurés, en particulier le métal déployé, dont les parois des trous sont situées dans plusieurs dimensions. Au contraire, les parois multidimensionnelles des trous assurent un ancrage multiple de la matière synthétique. L'invention a pour but de combiner des matières synthétiques et des plaques métalliques perforées du genre du mé tal structuré de façon telle que l'assemblage supporte même de grands efforts mécaniques, qu'il puisse aussi être déformé après coup dans une certaine mesure, par exemple dans le cas des matières thermoplastiques et qu'il permette de fabriquer des récipients et cellules ou blocs formant un local non seulement économiques mais encore extrEmement stables, les propriétés avantageuses des métaux et des matières synthétiques se conjuguant tandis que les propriétés désavantageuses sont inhibées ou éliminées. L'invention résout ce problème en partant d'une plaque métallique munie d' ouvertures et d'une couche de matière synthétique appliquée sur une ou deux faces de celle-ci et elle est caractérisée par le fait que la plaque métallique est formée de métal structuré, par exemple de métal déployé, de métal tuilé, de métal mandriné etc. Dans le cadre de l'invention, on préfère les plaques perforées qui sont connues sous les désignations de métal déployé, métal tuilé ou métal mandriné, parce que les perforations de leur section conviennent particulièrement bien à l'ancrage Selon une forme de réalisation, on peut laminer légèrement- ces plaques métalliques avant de les revêtir. On obtient alors à l'endroit des saillies de petites zones unies qui, selon le mode de revetement, apparaissent sous forme de boutons à la surface de la matière synthétique, divisent celle-ci et évitent que les surfaces brillantes, gênantes par suite des reflets lorsqu'elles sont éclairées, ne produisent des effets inesthétiques. En général, il suffit que l'une des surfaces soit revêtue. Dans d'autres cas, dans lesquels la face extérieure joue aussi le rôle de face visible ou d'utilisation, ou dans lesquels le procédé de revêtement rend#ce mode d'exécution avantageux, on peut appliquer un revêtement double. Selon l'invention, le matériau composite ainsi fabriqué peut être transformé en un élément de construction en forme de panneau. A cet effet, on replie les bords en forme d'ailes ce qui donne un élément en forme de couvercle de botte si on le replie de tous côtés. Si l'on veut par exemple constituer une piscine à partir d'éléments de construction repliés sur deux ou plusieurs c8tés, le revêtement de matière synthétique peut recouvrir également les ailes. On assure alors l'étanchéité de façon usuelle au moyen de baguettes élastiques d'étanchéité qui sont disposées en tre les ailes et reliées de façon étanche à celles-ci par vissage ou collage. Mais on peut aussi utiliser des éléments qui, selon un mode d'exécution, sont exempts de matière synthétique du côté des ailes. Il est alors possible d'assembler les éléments entre eux par soudage, par exemple par un simple soudage par points. Ce soudage métallique est beaucoup plus facile, plus rapide et plus économique à réaliser. Pour assembler les couches de matière synthétique à la surface d'utilisation, dans le cas de matières thermoplastiques, on utilise le soudage à l'air chaud, dans le cas de matières thermodurcissables, on utilise des couches adhésives très réactives. Selon une forme de réalisation, on rend plus élastique le joint entre deux couches de surface pour absorber et diminuer en cet endroit les efforts dynamiques, par exemple lors du transport. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé plusieurs formes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'un métal déployé muni d'une couche de matière synthétique. La figure 2 une vue schématique d'un métal tuilé muni d'une couche de matière synthétique. La figure 3 montre deux éléments de construction munis d'ailes repliées des deux côtés, avant l'assemblage. La figure 4 montre deux éléments avec interposition d'un joint élastique. La figure 5 montre deux éléments avec interposition d'un cordon de soudure. La figure 6 est-une vue schématique d'une piscine en coupe. La figure 7 est une vue en plan d'un bloc formant local à usages sanitaires. La figure 8 montre un matériau composite formé d'une tôle à perforations coniques (mandrinées) portant une couche de matière synthétique. Les figures 1 à 5 et 8 montrent la disposition des couches de matière synthétique 40 à la surface du matériau composite 50. La figure 1 montre schématiquement un métal déployé, la figure 2 un métal tuilé et la figure 8 un métal mandriné. Les figures 3 à 5 montrent la structure et l'assem blage de deux éléments de construction 10 fabriqués à partir du matériau composite et munis d'ailes repliées ll. ta figure 4 montre un joint élas#tique 70 en matière semblable au caoutchouc et la figure 5 des cordons de soudure 80 servant à relier et à rendre étanches le métal et la matière synthétique. On peut égaliser ces cordons de soudure 80 relativement au reste de la surface lorsqu'ils sont encore plastiques ou bien on peut les fraiser ou les meuler après le refroidissement. Il est très avantageux d'éloigner plastiquement ces points du reste de la surface en donnant aux soudures une forme en relief ou en creux. Les possibilités d'assembler la couche de matière synthétique au métal sont nombreuses, compte tenu de l'état avancé de la technique dans ce domaine. Elles vont du simple procédé de pulvérisation - dans lequel on peut harmoniser entre elles la largeur des trous et la viscosité de la matière synthétique liquide de façon que les trous se bouchent intentionnellement - jusqu'aux procédés de collage. On peut aussi assembler la couche de matière synthétique 40 avec la plaque métallique sous la forme d'une plaque extrudée, par laminage à chaud, en chauffant soit la plaque de matière synthétique soit la plaque métallique. Les procédés d'immersion dans un bain de matière synthétique liquide ou de frittage dans un lit de poudre fluidisé sont analogues. Dans le cas d'un lit fluidisé, il faut préalablement chauffer la plaque métallique à environ 3000C, cela aide à relacher les tensions éventuelles du métal. D'autres procédés agissent principalement sur les couches limites des deux matériaux, par exemple le chauffage dans un champ de haute fréquence ou d'ultrasons. Les ailes Il servent à fixer les éléments de construction 10 entre eux pour constituer un récipient, un bloc formant un local etc. Selon une forme de réalisation préférée, elles sont dépourvues de revêtement de matière synthétique de manière à assurer la liaison métallique rapide et satisfaisante. La hauteur des ailes doit titre au moins un multiple de 11 épaisseur totale de la plaque métallique et de la i4re synthétique ; elle est détermi nee d'apte part par les modes dlassemblage choisis. Si lton veut que 'assemblage soit étanche à l'eau et éventuellement à la vapeur, comme c'est nécessaire dans des récipients selon la figure O et des blocs selon la figure 7, on peut enserrer un joint élastique 70 entre deux ailes Il comme le montre la figure 4 ou bien souder le joint,ou encore, dans le cas de matières thermodurcissables, appliquer au couteau un adhésif très réactif. La sécurité de transport d'un bloc de ce genre est accrue si les ailes sont équipées de profilés périphériques de renforcement destinés à absorber de grandes forces dynamiques. Ces renforcements peuvent etre reliés entre eux par des entretoises intermédiaires comme le montre la figure 7, ce qui donne une ossature de local de forme stable. Visiblement, les propriétés techniques très différentes des matériaux ne se font pas sentir dans la mesure redoutée si la couche de matière synthétique est assujettie, articulée et ancrée localement, dans une mesure suffisante, par de nombreuses perforations et saillies. C'est le cas m#me lorsque la surface de la plaque métallique est simplement caractérisée par des perforations mandrinées qui, dans le cas de plaques adhésives ou fixées par un adhésif, ottun effet analogue de diminution des tensions de la couche de matière synthétique. Il rentre aussi dans le cadre de l'invention de faire adhérer directement aux surfaces perforées des matières synthétiques transformées en mousse dure. Les exemples typiques que l'on a choisis n'épuisent pas les domaines d'application de l'invention. Selon l'invention, on peut par exemple fabriquer des hauts et des bas de buffet de cuisine ainsi que des éléments de murs extérieurs et intérieurs en forme de panneau, en tirant avantageusement parti de la combinaison des propriétés avantageuses des deux matériaux, de la déformabilité du métal perforé et en mEme temps du bon pouvoir d'absorption d'efforts dynamiques et des propriétés avantageuses de résistance de la matière synthétique, par exemple à la corrosion et à l'action d'agents chimiques, et aussi de la large gamme de propriétés élastiques. Le matériau composite est remarquablement léger dans son ensemble. REVENDICATIONS 1. Matériau composite comprenant une plaque métallique munie d'ouvertures et une couche de matière synthétique appliquée à une ou deux faces de celle-ci, pour parois de récipients et blocs formant un local, caractérisé par le fait que la plaque métallique (60) est formée de métal structuré, par exemple de métal déployé, de métal tuilé, de métal mandriné etc. 2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque métallique (60) a été laminée après le processus de perforation. 3. Matériau selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé par le fait que la couche de matière synthétique est appliquée à la plaque métallique (80) par pulvérisation, par laminage à chaud, par frittage, par collage, par immersion ou assemblée par l'action de la chaleur aux couches limites entre métal et ma tière synthétique, par exemple par haute fréquence. 4. Matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la plaque métallique (60) et la matière synthétique sont assemblées au moyen d'ultrasons. 5. Matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesrevetements de matière synthétique des deux faces de la plaque métallique sont reliés entre eux > d'un côté de la plaque métallique > par des éléments complémentaires séparés de matériau similaire, et de l'autre côté de la plaque, au moyen d'adhésif interposé ou sous l'action de la chaleur aux couches limites. 6. Elément de construction formé d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la plaque est coudée sur ses bords, sur au moins deux côtés, dans la direction normale à la surface principale, de manière à former des ailes. 7. Elément selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les ailes sont pratiquement dépourvues de la couche de matière synthétique. 8. Matériau selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que la hauteur de l'aile est un multiple de l'épaisseur totale de la plaque métallique et de la couche de matière synthétique. 9. Récipient ou bloc formant un local formé à partir du matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ou à partir d'éléments de construction selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que des éléments adjacents (10) sont assemblés, à l'endroit des ailes dépourvues de matière synthétique par soudage, en particulier par points, par brasage, par vissage ou par collage. 10. Récipient ou bloc selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les raccordements entre les ailes sont rendus étanches à-l'eau par un joint élastique (70). 11. Récipient ou bloc selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait que les raccordements entre les ailes sont rendus étanches ou assemblés par soudage thermoplastique (80) ou, dans le cas de matières thermodurcissables, au moyen d'adhésifs très réactifs. 12. Récipient ou bloc selon l'une quelconque des revendications 9 à ll, caractérisé par le fait que les soudures ou assemblages sont égalisés à la surface par fraisage ou meulage. 13. Récipient ou bloc selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que les raccordements entre deux éléments structuraux (10) sont formés d'une matière synthétique plus élastique que la couche de matière synthétique (40) de la surface principale des éléments de construction. 14. Récipient ou bloc selon l'une quelconque des revendications 9 à b3, caractérisé par le fait qu'entre les ailes (11) ou sur celles-ci sont disposés des profilés de renforcement, éventuellement périphériques. 15. Récipient ou bloc selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que les renforcements sont reliés entre eux, à la façon d'une ossature tridimen sionnelle, par des entretoises intermédiaires.