Brevet FR2710930A1 — publié le 19950414

L'invention concerne un panneau composite résistant au feu, destiné à l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel panneau. Dans le cadre de la présente invention, un volume destiné à recevoir des personnes peut être soit un compartiment d'un véhicule de transport en commun, comme par exemple le compartiment d'un véhicule ferroviaire ou l'intérieur d'un bus, soit une partie d'un immeuble destinée & l'habitation ou destinée à une utilisation de lieux de travail de personnes. Aussi bien dans le domaine des véhicules de transport en commun que dans celui du bâtiment, les normes de sécurité demandent l'utilisation de matériaux et de structures portantes ou autoportantes résistant au feu et ayant un bon comportement au feu. En même temps, l'industrie est fortement sollicitée à développer des éléments de constructions à poids réduit, et ceci aussi bien pour la conception de véhicules que pour la conception de bâtiments. Pour avoir un bon comportement au feu et une bonne résistance au feu, un panneau doit répondre essentiellement aux critères suivants: - faible inflammabilité, - faible toxicité et opacité des fumées. En plus de ces caractéristiques, un panneau pour l'aménagement intérieur d'un volume destiné à recevoir des personnes doit être suffisamment rigide pour pouvoir être utilisé sans aucun élément de structure, c'est-à-dire par exemple sans barre de renforcement, ni cadre de support. Le but de l'invention est de proposer un panneau composite pour l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes, qui résiste au feu et qui peut être utilisé en tant que structure portante ou autoportante. Le but de l'invention est atteint par un panneau composite résistant au feu pour l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes comportant une structure stratifiée. Conformément à l'invention, la structure du panneau composite présente deux faces principales, dont au moins une face est couverte d'une couche métallique. La structure stratifiée permet d'obtenir des panneaux composites ayant un poids relativement faible tout en garantissant une résistance mécanique suffisante. La couverture de la structure avec une couche métallique sert à réduire l'échauffement du panneau par conduction de la chaleur le long de la couche métallique. Elle empêche également la réaction de combustion entre l'air et le stratifié. L'invention concerne également les caractéristiques ct- après, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - la structure du panneau composite est en résine autoextinguible; L'utilisation d'une résine auto-extinguible améliore la résistance du panneau au feu. - la couche métallique est obtenue par projection de métal; L'application d'une couche métallique par projection de métal permet d'obtenir une couche métallique bien adhérente à la structure du panneau, sans devoir tenir compte des inégalités de la surface de la structure et ce, aussi bien pour des inégalités dues au profil du panneau. - la couche métallique est constituée par une tôle mince; La constitution de la couche métallique par une tôle mince s'applique essentiellement aux panneaux plans. - la tôle mince est collée sur la structure du panneau composite à l'aide d'une colle de préférence auto-extinguible; - la couche métallique est déposée par électrolyse; Indépendamment du type de couche métallique et du moyen d'obtention de celle-ci, l'épaisseur de la couche métallique est généralement comprise entre 0,2 et 0,4 mm. - la structure stratifiée comprend une âme et au moins une couche intermédiaire disposée sur au moins une des deux faces principales de la structure du panneau composite; Cette disposition concerne aussi bien des panneaux composites dont une des deux faces principales est couverte d'une couche métallique que des panneaux composites dont les deux faces principales sont couvertes d'une couche métallique. - la couche intermédiaire est constituée par un tissu de fibres de verre; La combinaison de cette disposition avec les deux dispositions précédentes permet d'obtenir des panneaux composites, dont la seule face ou celle des deux faces couverte d'une couche métallique présente des caractéristiques de résistance au feu encore améliorées pour la face du panneau qui est destinée à être orientée dans la direction de la plus grande probabilité de feu. - la structure du panneau composite est préimprégnée, de façon qu'elle présente une résistance au feu correspondant aux normes françaises Ml et Fl. Le but de l'invention est également atteint par un procédé de fabrication d'un panneau composite résistant au feu, destiné à l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes et comportant une structure stratifiée. Conformément à l'invention, ce procédé comprend une étape consistant à couvrir une structure stratifiée présentant deux faces principales, sur au moins une de ses faces, d'une couche métallique. Dans une variante, ce procédé peut également comprendre une étape de préchauffage de la structure et une étape de projection de métal au pistolet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de deux exemples de réalisation d'un panneau selon l'invention. La description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 montre un premier panneau composite selon l'invention, dont les deux faces principales sont couvertes d'une couche métallique; La Figure 2 montre un deuxième panneau composite selon l'invention, comprenant des couches intermédiaires disposées entre l'âme et les deux couches métalliques. Un premier panneau composite 1 comprend une structure monolithique plane 2 présentant deux faces principales 3 et 4, dont la Figure 1 ne montre que la face 3. La structure monolithique 2 est obtenue par un empilement de plis de tissu en fibres de verre préimprégné avec de la résine M2 F3. Chacune des deux faces principales 3 et 4 est couverte d'une couche métallique, respectivement 5 et 6. Les deux couches métalliques 5 et 6 sont constituées par des tôles minces en alliage d'aluminium d'une épaisseur de 0,3 mm environ. Les tôles 5 et 6 sont collées sur la structure 2 au moyen d'une colle auto-extinguible à base de polyuréthanne. Un deuxième panneau composite 11 comporte une âme 12 en mousse FRG 80 d'une épaisseur de 50 mm environ. L'âme 12 présente deux faces principales 13 et 14, dont la Figure 2 ne montre que la face principale. Chacune des deux faces principales 13 et 14 est couverte d'une couche intermédiaire, référencée respectivement 15 et 16. L'âme 12 et les couches intermédiaires 15 et 16 constituent la structure du panneau référencée en 2A. Les couches intermédiaires 15 et 16 sont couvertes chacune d'une couche métallique 17 ou 18 obtenues par projection de métal. Le métal utilisé le plus souvent est l'aluminium. Il est cependant également concevable d'utiliser d'autres métaux, par exemple du zinc et du cuivre. La projection du métal se fait, de préférence, au moyen d'un pistolet à projeter relié à une source d'air comprimé. Le pistolet est alimenté avec le métal à projeter soit à partir d'une bobine de fil métallique en ce métal, soit à partir d'un réservoir contenant ce métal sous forme de poudre. Dans les deux cas, le métal est chauffé à l'intérieur du pistolet, immédiatement avant sa projection, non seulement pour le fondre, comme dans le cas du métal en fil, mais aussi pour éviter que des particules trop froides du métal arrivent sur la couche intermédiaire. Rappelons que dans le cas d'une utilisation de métal en fil, les gouttelettes de métal fondu subissent, à la sortie du pistolet, par suite de la détente de l'air, un refroidissement violent qui les solidifie. Mais si la surface réceptrice est dure, les gouttelettes sont arrêtées brutalement au point d'impact de la surface réceptrice, et leur énergie cinétique est transformée en énergie calorifique suffisante pour les mettre en état pâteux. Elles se soudent alors les unes aux autres. L'adhérence s'opère par incorporation des particules du métal dans les anfractuosités du subjectile. Le pistolet à projeter comprend, en général, un chalumeau ou un dispositif à arc électrique pour chauffer et/ou fondre le métal à projeter. Les couches intermédiaires 15 et 16 peuvent être constituées de façon identique ou de façon différente l'une de l'autre. Dans les deux cas de figure, il s'agit, en général, de couches obtenues par superposition de plusieurs plis de tissus différents. Ainsi, la couche intermédiaire peut être constituée par superposition d'un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans une première direction, un pli de tissu de fibres de verre orientées à + 45 par rapport à la première direction, deux plis de tissu de carbone dont les fibres sont orientées à 90 par rapport à la première direction, un pli de tissu de fibres de verre orientées à + 45 par rapport à la première direction, et un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans la première direction. La couche intermédiaire peut également être constituée par un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans une première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, deux plis de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à 90 par rapport à la première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, et un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans la première direction. La couche intermédiaire peut encore être constituée par un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans une première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, sept plis de tissu de carbone dont les fibres sont orientées à 90 par rapport à la première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, et un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans la première direction. On remarquera que la différence entre ces trois variantes de composition de la couche intermédiaire est donnée par la nature des plis centraux, à savoir deux plis de tissu de carbone pour le premier exemple, deux plis de tissu de fibres de verre pour le deuxième exemple, et sept plis de tissu de carbone pour le troisième exemple. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Panneau composite résistant au feu pour l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes comportant une structure stratifiée (2, 2A), caractérisé en ce que la structure (2) présente deux faces principales (3, 4), dont au moins une face (3) est couverte d'une couche (5, 17) métallique. 2. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure (2) est en résine auto-extinguible. 3. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (17) métallique est obtenue par projection de métal. 4. Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (5) métallique est constituée par une tôle mince. 5. Panneau selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tôle mince (5) est collée sur la structure (2) à l'aide d'une colle auto-extinguible. 6. Panneau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche métallique est obtenue par électrolyse. 7. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la structure stratifiée (2A) comprend une âme (12) et au moins une couche intermédiaire (15, 16) disposée sur au moins une (13) des deux faces principales (13, 14) de l'âme (12). 8. Panneau selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (15) comprend un tissu de fibres de verre. 9. Panneau selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la structure (2, 2A) est préimprégnée, de façon qu'elle présente une résistance au feu correspondant aux normes M1 et F1. 10. Procédé de fabrication d'un panneau composite résistant au feu, destiné à l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes, le panneau comportant une structure stratifiée, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à couvrir une structure stratifiée présentant deux faces principales, sur au moins une de ses faces d'une couche métallique.