Brevet FR2474950A1 — publié le 19810807

On sait que les matériaux d'âme les plus utilisés pour l'élaboration d'éléments sandwich à performancesmécaniques élevées sont les structures alvéolées, dites "nids d'abeilles". La fabrication de ces structures s'effectue actuellement suivant deux méthodes : l'une dite "par corrugation", l'autre "par expansion", et chacune d'elles présente des in convénients. Dans la méthode dite "par corrugation", le matériau, en feuilles ou en film, après être passé dans un dispositif onduleur, reçoit sur le sommet des ondulations un dépôt de colle. tes feuilles ondulées et encollées doivent ensuite etre empilées les unes sur les autres, de telle sorte que chaque sommet d'ondulation coincide exactement avec le sommet de la feuille opposée. L'ensemble doit être maintenu ainsi jusqu'à séchage ou polymérisation de l'adhésif. Ce procédé d'élaboration, relativement lent, a été presque complètement abandonné au profit du procédé "par expansion. Dans le procédé "par expansion", le dépôt de colle s'effectue sur feuilles ou film plans à l'aide d'une machine à imprimer dont on peut mettre à profit la grande vitesse de marche. Les feuilles planes sont empilées, après encollage, de telle sorte que les lignes de colle déposées par l'imprimeuse soient placées aux endroits adéquats pour qu'il suffise, après que l'adhésion des feuilles entre elles a été rendue effective par le séchage ou la polymérisation de l'adhésif, d'exercer une traction entre les premières et dernières feuilles d'un bloc, pour obtenir, par expansion, la formation de cellules à la forme hexagonale. Ce procédé autorise une vitesse de fabrication plus rapide que le procédé par corrugation, mais il requiert la mise en oeuvre d'adhésif dont la résistance au pelage doit être d'autant plus élevée que les matériaux à expanser sont difficiles à plier. De plus, la connaissance des adhésifs les plus performants dans ce domaine est jalousement tenue secrète par les fabricants de structures "nid d'abeilles. La présente invention a précisément pour but de pallier les difficultés engendrées, dans le procédé "par corru gation", par la nécessité d'empiler les feuilles successives sommets d'ondulation contre sommets opposés et, dans le procédé "par expansion", par le fait qu'on est limité dans le choix des matériaux de base par suite de là faiblesse des adhésifs réalisant le joint collé. Elle a pour objet un procédé de fabrication d'une structure alvéolée, selon lequel on empile des feuilles ondulées qu'on lie au moyen d'un enduit adhésif, -caractérisé en ce qu'on forme une pile composée de feuilles alternativement planes et ondulées, et en ce qu'on applique à la pile un enduit recouvrant toutes les surfaces exposées des feuilles. te dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une structure alvéolée à plusieurs stades de sa fabrication selon le procédé faisant l'objet de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent en coupe transversale l'empilage de feuilles alternativement planes et ondulées. La figure 3 illustre en perspective la pile obtenue. La figure 4 est une vue en coupe transversale d'une portion de structure alvéolée obtenue par le procédé. En référence au dessin, on réalise une structure alvéolée à partir de paires de feuilles i constituées chacune par une feuille ondulée 2 et une feuille plane 3 collées 1'une contre l'autre. Les paires de feuilles 1 sont empilées en alternant les feuilles ondulées 2 et les feuilles planes 3, et en disposant les génératrices des ondulations 4 des feuilles ondulées 2 sensiblement parallèlement les unes aux autres. La pile 5 ainsi obtenue est naitee pour que les sommets des ondulations 4 des feuil?es ondule 2 oient en contact avec les feuilles planes 3 a9JaceAtes, zizis est plongée dans un bain de résine synthétique. La pile 5 peut être serrée par un outillage approprié ou par des liens 6 entourant tout 1'empilage. On peut disposer des plaques rigides 7 contre deux faces opposées de la pile 5 pour répartir la force de serrage des liens 6.De préférence, ces plaques 7 sont en une ma tière sur laquelle la résine synthétique n'a pas d'adhérence. Après que la résine synthétique a eu le temps d'imprégner les feuilles 2 et 3, la pile est émergée du bain et est égouttée. Elle est alors placée dans des conditions permettant la prise de la résine synthétique par séchage ou par polymérisation. De façon connue, le bloc de structure alvéolée obtenu est ensuite coupé en planches d'épaisseur voulue selon les plans de coupe sensiblement perpendiculaires aux génératrices des ondulations 4. Comme le montre la figure 4 qui représente le produit fini, la résine synthétique forme une couche 8 recouvrant toutes les surfaces exposées des feuilles 2 et 3. Sous l'effet de sa tension superficielle à l'état liquide et par capillarité, la résine synthétique s'accumule dans les zones de contact entre les feuilles planes 3 et les feuilles ondulées 2 et forme des ponts de liaison 9 entre les feuilles ondulées 2 et les feuilles planes 3 adjacentes lorsqu'elle est sèche ou polymérisée. La structure alvéolée obtenue par le procédé décrit ci-dessus présente des caractéristiques mécaniques spécifiques similaires à celles des structures "nids d'abeilles" à cellules hexagonales. L'anisotropie de la structure alvéolée est toutefois plus marquée que celle des structures en "nids d'abeilles" de forme hexagonale. Le procédé décrit permet d'obtenir à moindre coat une structure alvéolée de même qualité mécanique que les structures alvéolées à cellules hexagonales. En effet, grace à la présence de feuilles planes 3 entre les feuilles ondulées 2, la mise en place des feuilles successives formant la pile 5 ne nécessite pas le repérage précis requis pour faire colncider exavteant les sommets adjacents des cellules ou des dlatios comme c'est le cas dans les fabrications habitueiles de structures "nids d'abeilles" corruguées ou expansées. On se libère, suivant le procédé décrit ci-dessus, d'un processus relativement lent et sophistiqué inhérent aux fabrications de structures "nids d'abeilles" à cellules hexagonales expansées. Une grande gamme de matériaux peut être utilisée pour élaborer ladite structure suivant le procédé décrit. On peut mettre en oeuvre, par exemple, des feuilles ou films en matières plastiques, en papiers, en cartons ou en feuillards métalliques. Il devient possible de réaliser économiquement à partir de feuilles ou films de matériaux difficilement pliables, des structures alvéolées à petites ondulations, ce qui est techniquement exclu, actuellement, par le procédé dit "par expansion". La viscosité et la nature du bain de résine synthétique dans lequel sera plongé l'empilage des feuilles planes et ondulées formant le bloc 5 seront choisies suivant les constituants des feuilles 2 et 3, de telle sorte quton obtienne la formation de ponts de liaison 9 suffisamment efficaces pour assurer la cohésion du bloc 5 et communiquer à la structure alvéolée, après séchage et polymérisation de la résine, les caractéristiques mécaniques et physiques recherchées. On peut prévoir de nombreuses variantes dans la constitution de structures alvéolées suivant procédé décrit. La pile 5 pourrait être réalisée à partir de feuilles planes 3 et ondulées 2 en matériaux différents. On pourrait envisager l'empilage de feuilles ondulées 2 présentant des ondulations 4 de différentes dimensions dans un même empilement 5, de façon à obtenir une structure alvéolée présentant des zones renforcées et des zones allégées. Dans un même but, on pourrait prévoir d'utiliser des feuilles en une matière plus rigide ou plus légère dans la formation d'une Fartie de la pile 5. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une structure alvéolée, selon lequel on empile des feuilles ondulées (2) qu'on lie au moyen d'un enduit adhésif, caractérisé en ce qu'on forme une pile (5) composée de feuilles alternativement planes (3) et ondulées (2) et en ce qu'on applique à la pile (5) un enduit recouvrant toutes les surfaces exposées des feuilles (2, 3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on enserre la pile (5), en ce qu'on la plonge dans un bain de résine synthétique pour enduire les surfaces exposées des feuilles (2, 3), et en ce qu'on retire la pile (5) du bain pour la placer dans des conditions permettant la prise de la résine. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on forme la pile (5) à partir de paires de feuilles constituées chacune par une feuille ondulée (2) solidaire d'une feuille plane (3). 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les feuilles ondulées (2) sont en une matière différente de celle des feuilles planes (3).