Brevet FR2666274A1 — publié le 19920306

TECHNIQUE DE FABRICATION ET COMPOSITION DE NOEUD DE RACCORDEMENT MULTIDIRECTIONNEL EN MATERIAUX COMPOSITES THERMODURCISSABLES POUR ELEMENTS TUBULAIES DE MATERIAUX IDENTIQUES. La présente invention concerne la technique de fabrication et la composition de noeud de raccordemnt multidirectionnel en matériaux composites thermodurcis- sables pour éléments tubulaires. Actuellement, les pièces de raccordement multidirectionnelles, pour tubes thermodurcissables sont de matières différentes, alu forgé ou titane par exemple, ces noeuds de raccordement se retrouvent en particulier dans les ossatures de plate-forme spatiale. Pour des problèmes de poids et de dilatation, il est préférable d'utiliser avec des tubes de carbone epoxy par exemple des noeuds de raccordement en même matière, ce qui résoud les inconvénients : poids et dilatations, et qui peut dans certains cas augmenter la résistance mécanique de l'ensemble. L'exposé qui suit explique la composition du noeud et la technique employée pour la réalisation. L'élément principal est l'utilisation de filaments continus imprégnés d'une résine thermodurcissable, ces filaments en forme d'écheveau sont introduits dans un moule dont la structure participe a la composition du noeud, L'écheveau en place dans le moule, on imprime une torsion à l'ensemble avec une précontrainte sur les fils. La précontrainte étant maintenue pendant l'étuvage. La torsion des fils évite le délaminage et la précontrainte augmente la rigidité de l'ensemble. Si la rigidité de la pièce est exceptionnelle, il est nécessaire d'apporter un supplément de qualité à la torsion, c'est pourquoi le moule participe à l'effort de torsion, sous forme de tubes entièrement réalisés par des easoulementsXélicofdaux, Prenons comme exemple la fig 1, représentant un type de moule avec neuf raccordements. Le moule est composé de 6 tubes réalisés par des enroulements filamentaires hélicoidaux, les mandrins des 6 tubes sont réunis avant étuvage et sur l'extérieur de l'ensemble il est réalisé des enrouleiaents hélicoidaux. L'ensemble est étuvé, et après enlèvement des mandrins, on découpe la longueur désirée qui va servit de moule pour réaliser le noeud. On dégage des sorties en fonction des manchons a réaliser . Contre ces sorties, par collage, on applique des tubes qui serviront de coffrage pour réaliser les manchons. Puis après avoir décapé les parois intérieures du moule on introauit les différents écneveaux réalisés sur machine a' bobiner. La figure 2 montre le cheminement d'un écheveau à travers un moule de 3 sorties. A chaque sortie des filaments formant l'echeveau, ceuxci reçoivent une torsion et une précontrainte -voir flèchesfig. 2 - Après étuvage on coupe a' chaque sortie ltexcédent de ltécheveau. Les manchons du noeud peuvent recevoir différentes preparations en vue du raccordement sur les éléments tubulaires : conicité, filetage, insert fileté etc... Ces préparations étant des travaux courants et connus. La fig. 3 montre un autre exemple de réalisation utilisant la même technique. Les applications industrielles sont nombreuses : noeuds de 6 et 9 directions utilisés pour l'ossature de la plate-forme d'un satellite spatial. Noeuds d'ossature de la structure d'une station orbitale Noeud de structure parabolique pour raaome, radar etc... Bans le traitement des eaux (garde-fou, échelles) Nucléaire: rampe de protection et écuelles Sports : automobile, vélo, canne de golf. X I C s t I 6 N S 1) Technique de fabrication et composition de noeud de raccordement multidirectionnel en matériaux composites thermodurcissables pour éléments tubulaires de matériaux identiques, caractérisée par - une première opération consistant à introduire un ou plusieurs écheveaux (5) formés de filaments continus imprégnés de résine tnermodurcissable dans un moule (1). Cette première opération étant suivie d'une précontrainte sur l'ensemble des filaments par l'effet conjugué de torsion et ten siopsur les extrémités du cu des écheveaux qui se dégagent du moule (5 et 6), précontrainte contrôlée et maintenue avant et pendant l'étuvage. 2) Composition suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que le moule qui reçoit le ou les écheveaux est une partie intégrante de l'ensemble. Ce moule formé de tubes bobinés avec des enroulements hélicoiazux, contribue techniquement a' la résistance mécanique de la pièce, écheveaux et moule constituent l'essentiel du noeud de raccordement.