Brevet FR2614579A1 — publié le 19881104

Cette invention se rapporte au domaine des matériaux composites > t notamment à des plaques composites pouvant avoir des formes rès tourmentées avec de nombreuses courbures et des contredépouilles importantes, et présentant des résistances mécaniques en flexion t au choc très élevées par rapport à leur masse; et à leur procède le fabrication. Antérieurement, pour la fabrication d'une plaque d'une surface le tordre d'un mètre carré (type carrosserie automobile) à forts reliefs, les impératifs de faible masse au mètre carré, bonne résistar en flexion statique, bonne résistance en flexion dynamique (choc), Faible flèche sous charge n'étaient guère compatibles. Les feuilles métalliques fines, soumises à la flexion et au choc, se déforment. Les produits stratifiés classiques du type verre-polyester ou verre-époxy ont une trop forte déformation sous charge et accepten très mal,.du point de vue de la mise en oeuvre industrielle, des formes tourmentées ou des contredépouilles. L'usage de fibres à haut module d'élasticité en traction permet certes de diminuer la flèche sous charge, mais renchérit considérablement le coùt de la matière première, et ne permet pas davantage des reliefs tourmentés ou des contredépouilles. Selon l'invention la plaque est constituée de trois couches adhérentes. Les deux couches externes apportent la résistance aux efforts de traction. La couche interne apporte la résistance aux efforts de compression. Pour plus de compréhension se reporter à la figure 1 qui représente les deux couches externes 1 et 3 et la couche interne 2. En fonction de particularités locales (rayons de courbure, résistance mécanique désirée) la couche 2 peut-être plus ou moins épaisse. La couche 2 est de préférence plus épaisse et moins dense que les couches let/ou3. De préférence un agent de liaison améliore l'adhérence entre la couche interne 2 et les couches externes 1 et 3. A la périphérie de la plaque les couches i et/ou 2 et/ou 3 peuvent se terminer en biseau. Les couches 1 et 3 peuvent se rejoint comme indiqué figure 2 qui présente le joint entre ces couches. Les couches 1 et 3 sont de préférence constituées d'un stratif renfort fibré/matrice. Elles peuvent aussi être des feuilles de matières thermoplasti formées par l'action de chaleur. Elles peuvent être aussi des feuilles métalliques formées. La couche 2 peut être formée d'une mousse, de préférence de la même famille chimique que la matrice des couches I et/ou 3. La couche 2 peut être formée d'un mélange de granulats légers dans une matrice de préférence identique à celle des couches let/ou La couche 2 peut être partiellement ou totalement formée d'un noyau gonflable. La couche 2 peut être constituée d'un noyau souple etïou déformable constituée par exemple de granulats légers dans une matrice élastomère. La couche 2 peut être constituée d'un nid d'abeille très déformable. La couche 2 peut entre constituée d'une mousse, de préférence à cellules ouvertes, ou d'un substrat: poreux, imprègné d'une résine de préférence de la même famille-chimique que celle des couches 1 et/ou 3. Une ou plusieurs des trois couches peuvent autre constituées d'un mélange à base de fibres, longues de préférence, de granulats, légers de préference, et d'une matrice thermodurcissable de préférenc Les moules sont de préfèrence souples pour permettre le démoulage de formes avec contredépouilles. Le mélange constituant la couche 2 est de préférence mis en plac après mise en place des couches 1 et/ou 3. Ces plaques composites offrent l'avantage: -d'une liberté quasi totale en ce qui concerne les formes tourmentées et les contredépouilles -d'un rapport masse/surface excellent -d'une résistance en flexion excellente gràce aux couches 1 et/ou 3 fibrées -d'une résistance au choc excellente gràce aux couches 1 et/ou 3 fibrées -d'une flèche sous charge d'autant plus faible que la couche 2 est épaisse. L'invention est susceptible de permettre la réalisation -de reproduction d'objets artistiques -de reproduction d'objets de formes diverses -de plaques destinées au revêtement d'immeubles.... -de plaque d'escalade pour structures artificielles d'escalade -etc... REVENDICATIONS 1 Plaques composites pouvant avoir des formes très tourmentées avec de nombreuses courbures et des contredépouilles importantes, et présentant des résistances mécaniques en flexion et au choc très élevées par rapport à leur masse, caractèrisées par le fait qu'elles se composent de 2 couches externes assurant la reprise des efforts de traction, et-1 couche interne assurant la reprise des efforts de compression. 2 Plaques selon revendication 1 caractèrisées par le fait que la couche 2 est d'une épaisseur plus forte et/ou d'une densité plus faible que les couches 1 et/ou 3 et par le fait que les couches 1 et 3 peuvent se rejoindre en périphérie de la plaque,et être constituées de stratifié renfort fibré/matrice de préférence fibres imprègnées de résine thermodurcissable. 3 Plaques selon revendication 1 ou 2 caractèrisées par le fait que les couches 1 et/ou 3 sont constituées de matériaux thermoformé de préférence des thermoplastiques renforcés estampables. 4 Plaques selon revendications 1 ou 2 caractèrisées par le fait que les couches 1 et/ou 3 sont constituées de feuilles métalliques mises en forme. 5 Plaques selon l'une des revendications ià4 caractèrisées par le fait que la couche 2 est constituée d'une mousse de préféren de la même famille chimique que la matrice des couches 1 et /ou 3. 6 Plaques selon l'une des revendications 1à4 caractèrisées par le fait que la couche 2 est constituée d'un mélange de granulats légers et résistants dans une matrice de préférence identique à celle des couches i et/ou 3. 7 Plaques selon l'une des revendications 1à4 caractèrisées par le fait que la couche 2 est constituée partiellement ou totalement d'un noyau gonflable. Plaques selon l'une des revendications là4 caractèrisées ar le fait que la couche 2 est constituée d'un noyau souple et/ou éformable, de préférence des granulats légers dans une matrice lastomère. Plaques selon l'une des revendications 1à4 caractèrisées lar I fait que la couche 2 est constituée d'un nid d'abeille rès déformable. O Plaques selon l'une des revendications 1à4 caractèrisées ear le fait que la couche 2 est constitué d'une mousse imprégnée de préférence d'une résine le la même famille chimique que celle des couches 1 et/ou 3. i Plaques selon la revendication 1 caractèrisées par le fait lue les -couches 1 et/ou 2 et/ou=3 sont constituées d'un mélange 'enforts de fibres longues et/ou granulats légers et matrice de )référence thermodurcissable. L2 Procèdé de fabrication des plaques selon lune des revendication à à 11 caractèrisé par le fait que le mélange constituant la couche est mis en place entre les couches 1 et 3 dans un moule élastomère.