Brevet FR2695669A1 — publié le 19940318

PROCEDE D'ISOLATION ACOUSTIQUE POUR CLOISONS COMPOSITES La présente invention concerne un procédé d'isolation acoustique pour cloisons composites, consistant à mettre en oeuvre à l'intérieur de celles-ci un matériau amortissant à l'état pulvérulent ou floconneux. Les cloisons composites pouvant constituer une application de l'invention sont généralement réalisées à partir de - structures alvéolaires (nid'abeilles métalliques en aluminium, nid 'abeilles papier, carton, polypropylène etc...) - peaux de surface métalliques (aluminium) ou organiques (carbone) , tissus de verre et liant organique (résines diverses) La liste des matériaux utilisés n'est pas limitative. A titre d'exemple, de tels panneaux trouvent leur application dans les domaines de l'aéronautique, du ferroviaire, de la construction navale (cloisons, panneaux structures, doublages3, du batiment (cloisons séparatrices), de l'industrie (capotages de compresseurs). Dans le cadre de l'utilisation de ces structures alvéolaires, deux types d inconvénients existent sur le plan acoustique - Résonances de cavité (volumes d'air déterminés par les alvéoles) - Résonances dans la structure alvéolaire même. Les panneaux composites du type peaux aluminiumnid 'abeilles aluminium sont les plus déficients, en terme d'isolement acoustique comme en terme de rayonnement (conversion de forces d'excitation vibratoires en rayonnement acoustique). Pour remédier à celà, il est connu d'assurer l'isolation de ce type de cloisons par un traitement consistant soit - à mousser in-situ un matériau amortissant de structure cellulaire (souvent fermée) - à calandrer un matériau cellulaire, pré-découpé dans l'épaisseur du nid'abeilles, appliqué en plaque sur le nid'abeilles lui même Cle nid'abeilles fait fonction d'emporte-pièce) Mais ces techniques se sont révélées peu efficaces, difficiles à mettre en oeuvre, et elles ne sont pas applicables sur certaines structures alvéolaires, très fragiles, pour lesquelles de très faibles déformations (flambage du nid'abeilles) suffisent à engendrer des pertes de performances sur le plan mécanique. Une autre technique connue consiste à pratiquer un doublage de ces cloisons en utilisant des matériaux acoustiques traditionnels. Mais ce procedé est onéreux et crée un encombrement et un apport de masse important. De plus, il induit des modifications de l'aspect final des panneaux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste en un garnissage de la structure alvéolaire, au moyen d'un matériau à l'état pulvérulent ou floconneux. L'apport d'isolation résulte de l'apport d'amortissement obtenu, d'une part, - par friction solidienne entre les particules. L'aire de la surface d'échange obtenue étant inversement proportionnelle à la granulométrie des particules, d'autre part, - par amortissement visqueux, obtenu grâce à une résistance à l'écoulement optimisée de l'air entre les particules. Les matériaux utilisés peuvent-être de diverses natures. De nombreux matériaux présentant des caractéristiques physiques de nature appropriée pour être mis en oeuvre à l'état pulvérulent ou floconneux peuvent-être utilisés. La masse volumique du garnissage se trouve liée à la granulométrie du matériau utilisé, et à la finesse du broyage. Ceci permet de déterminer avantageusement la nature du matériau à utiliser, ainsi que la finesse du broyage, en fonction du type d'application des cloisons composites et des performances recherchées. A titre d'exemple, pour une application à l'aéronautique, l'invention permet, afin de respecter les impératifs en matière de masse volumique, d'obtenir le meilleur compromis entre la masse volumique du garnissage et les performances acoustiques. les mesures acoustiques ont été réalisées dans les conditions suivantes - Procédure retenue : mesurage des pertes de puissance par insertion, par intensimétrie vectorielle, obtenues sur des échantillons de 0.6 m2. Les mesures ont été effectuées à 200C. - Caractéristiques des cloisons utilisées : peaux aluminium d'épaisseur 1.6 mm - film colle époxy - structure alvéolaire aluminium d'épaisseur 25 mm et 35 mm - film colle époxy peaux aluminium d'épaisseur 0.4 mm. - Garnissage des alvéoles : il a été réalisé à partir d'un matériau à l'origine disponible sous forme cellulaire, de masse volumique 10/11 Kg/m3, réputé ininflammable dans son état de base. Il s'agit de mélamine cellulaire réduite à l'état pulvérulent. Les résultats obtenus sont les suivants - Pertes de puissance obtenues avec un panneau dans sa configuration standard nid'abeilles d'épaisseur 25 mm : 19.6 dBA nid'abeilles d'épaisseur 35 mm : 20.1 dBA - Gains obtenus avec le traitement selon l'invention nid 'abeilles d'épaisseur 25 mm : 4.7 d8A nid'abeilles d'épaisseur 35 mm : 5.1 d8A Ces résultats correspondent à une perte de puissance de l'ordre de 25 dBA. Les résultats des mesures confirment l'excellent amortissement obtenu avec le procédé selon l'invention. Pour des applications à l'aéronautique, particulièrement pour les caissons des avions (zones de repos), les panneaux selon l'invention seront préférentiellement réalisés de la façon suivante - panneaux composites comprenant un nid'abeilles métallique en alumunium, et des peaux de surface métalliques. - garnissage des alvéoles réalisé avec de la mélamine cellulaire réduite à l'état de poudre, ou des microsphères phénoliques. Pour des applications au domaine du bâtiment, notamment pour les cloisons séparatrices entre les bureaux, les panneaux isolés selon l'invention seront préférentiellement réalisés de la façon suivante - panneaux composites comprenant un nid'abeilles en carton, et des parements en platre. - garnissage des alvéoles réalisé avec de la mélamine cellulaire réduite à l'état de flocons, ou de la mousse de polyuréthane réduite à l'état de flocons. REVENDICATIONS 1. Procédé d'isolation acoustique pour cloisons composites caractérisé par la mise en oeuvre à l'intérieur des cloisons composites, d'un matériau amortissant à l'état pulvérulent ou floconneux. 2. Procédé d'isolation selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cloisons composites réceptrices sont de type alvéolaire. 3. Procédé d'isolation selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le matériau utilisé est de la mélamine. 4. Procédé d'isolation selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le matériau utilisé est de la mousse de polyuréthane. 5 Procédé d'isolation selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le garnissage est réalisé avec des microsphères phénoliques. 6. Panneau isolant obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente une structure de type alvéolaire. 7. Panneau isolant selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un nid'abeilles métallique et de peaux de surface métalliques. 8. Panneau isolant selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est constitué d'un nid'abeilles en carton et de parements en plâtre.