Brevet FR2736403A1 — publié le 19970110

L'invention concerne un dispositif d'assemblage de panneaux plans composites non alignés ainsi qu'un procédé d'assemblage de panneaux plans composites non alignés mettant en oeuvre ce dispositif. Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés en construction navale et leur mise en oeuvre fait appel à des technologies fondamentalement différentes des technologies classiques des structures en acier ou en alliages d'aluminium. Les assemblages d'angles structuraux de panneaux plans composites sont classiquement effectués par stratification au contact de couches successives de tissus collées aux surfaces à assembler pour former une cornière d'angle. Le nombre de couches à déposer est fonction à la fois de l'épaisseur de la cornière à fabriquer et de la masse surfacique des tissus employés.Ainsi pour obtenir une épaisseur de cornière de un centimètre, il faut au moins superposer dix couches successives de tissus associés à de la résine. L'opération doit être réalisée en plusieurs phases.Compte tenu de l'exothermie de la réaction de polymérisation de la résine, on ne peut stratifier une épaisseur trop importante lors d'une phase de travail, sans risque de dégrader la structure. Ce procédé est donc long et coûteux. De plus, il pose des difficultés dans le cas de certaines configurations, en particulier pour des stratifications au plafond. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés, qui soit facile à poser et fixer. L'invention a aussi pour but de proposer un procédé mettant en oeuvre le dispositif de l'invention, qui nécessite un faible nombre d'opérations et dont le déroulement soit court. L'invention a pour objet un dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés, caractérisé en ce qu'il comprend une cornière d'angle préfabriquée présentant sur la face au contact des panneaux plans composites un évidement destiné à recevoir une colle. Ce dispositif assure le calibrage de l'épaisseur de colle. Le dispositif d'assemblage entre les deux panneaux plans composites non alignés comporte au moins deux orifices pour l'injection d'une colle. Les orifices d'injection de colle sont, lorsqu'ils sont en nombre supérieur à deux, de préférence disposés en quinconce. Dans un mode de réalisation préférentiel, la cornière est fabriquée par pultrusion. La colle utilisée est de préférence structurelle. L'angle de cornière peut être aigu, obtus ou droit. L'invention a aussi pour objet un procédé pour la mise en oeuvre du dispositif d'assemblage selon l'invention, caractérisé en ce que la cornière est fixée avant collage par des vis auto-taraudeuses. Le procédé associe l'avantage de positionner parfaitement la cornière préfabriquée dans l'angle et d'exercer une pression suffisante de la cornière sur les panneaux pendant le collage. La cornière peut également être fixée avant collage par des rivets. Préférentiellement la colle est injectée à basse pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre illustratif et non limitatif, et de la figure unique annexée représentant un dispositif d'assemblage selon l'invention. La figure unique montre un dispositif d'assemblage 1 entre deux panneaux plans composites l'un de type monolithique 7, l'autre de type sandwich 2. Les panneaux plans composites à assembler appartiennent à des superstructures en composite devant être réunies et peuvent constituer soit deux cloisons verticales, soit un plancher et une cloison verticale, soit un plafond et une cloison verticale. Le dispositif d'assemblage comprend une cornière d'angle 3 préfabriquée en matériau composite à base de fibres de verre, de carbone, d'aramide. La cornière est provisoirement maintenue en place par au moins deux vis auto-taraudeuses 4.L'emplacement des vis auto-taraudeuses et leur nombre doit permettre de venir plaquer aussi complètement que possible la cornière sur les cloisons. Des rivets peuvent aussi être utilisés à la place de vis auto-taraudeuses. La cornière présente des orifices 5 au nombre minimal de deux pour injecter une colle et un évidement 6 destiné à recevoir la colle sans bavure. La position des points d'injection de colle et leur nombre sont choisis de telle manière que l'évidement 6 soit garni complètement sans formation de bulles dans la colle. Le nombre des orifices d'injection de la colle varie aussi avec la taille de la cornière. Les orifices sont de préférence disposés en quinconce avec un espacement pouvant être par exemple d'environ 20 cm. La profondeur de l'évidement et donc l'épaisseur de la colle est assez fine, de l'ordre de 2 mm pour assurer une bonne tenue mécanique et suffisante pour une bonne injection. La colle doit posséder de bonnes propriétés statiques et dynamiques au cisaillement, en traction et au clivage. On utilise une colle structurelle capable de pénètrer entre les structures à coller.On peut notamment utiliser des colles de types polyester, époxy ou polyuréthane. De plus, afin d'éviter un quelconque chauffage, on utilise de préférence une colle structurelle polymérisant à température ambiante. La colle est injectée sous basse pression, à l'aide par exemple d'une cartouche actionnée manuellement ou automatiquement. En fin de polymérisation de la colle, les vis auto-taraudeuses peuvent être enlevées. Les cornières sont obtenues selon différents procédés : par moulage au contact, à la presse. Dans un mode de réalisation préférentiel, les cornières sont réalisées par pultrusion. De façon générale, il est connu de fabriquer des profilés de résine thermoplastique ou thermodurcissable par pultrusion, en imprégnant de résine des fibres puis en les transférant dans un tunnel chauffé afin d'abaisser la viscosité de la résine et de donner aux fibres imprégnées de résine la forme d'une cornière présentant l'angle voulu. Les cornières ainsi réalisées ont une résistance mécanique élevée.Elles sont résistantes à la corrosion. Selon l'inclinaison des panneaux plans à assembler, les cornières sont à angles droits, aigus ou obtus. Les cornières sont verticales lorsque les panneaux plans composites à assembler sont des cloisons verticales. Elles sont horizontales si les panneaux plans composites constituent soit une cloison verticale et un plancher, soit une cloison verticale et un plafond. Le procédé trouve son application dans l'assemblage de tout angle structural, intervenant en particulier entre des grandes structures dans le domaine de la construction navale, de la construction de sous-marins ou la réalisation de plate formes off-shore. Le procédé peut être adapté à l'assemblage de panneaux constitués dans d'autres matériaux que les matériaux composites, tels que le bois ou des métaux. REVENDICATIONS l.Dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés, caractérisé en ce qu'il comprend une cornière d'angle (3) présentant sur la face au contact des panneaux plans composites un évidement (6) destiné à recevoir une colle. 2.Dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux orifices (5) pour l'injection d'une colle. 3.Dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés selon la revendication 2, caractérisé en ce que les orifices d'injection (5) de colle sont, lorsqu'ils sont en nombre supérieur à deux, disposés en quinconce. 4.Dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cornière (3) est fabriquée par pultrusion. 5.Dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la colle est structurelle. 6.Dispositif d'assemblage entre deux panneaux plans composites non alignés selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle de cornière est aigu, obtus ou droit. 7.Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cornière est fixée avant collage par au moins deux vis auto-taraudeuses (4). 8.Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cornière est fixée avant collage par au moins deux rivets. 9.Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la colle est injectée à basse pression.