Brevet FR2830207A1 — publié le 20030404

Tôle de structure sandwich composée d'une âme insérée entre deux peaux métalliques formant chacune une face du sandwich. La présente invention concerne une tôle de structure sandwich composée d'une âme insérée entre deux peaux métalliques formant chacune une face du sandwich. Aujourd'hui, les tôles gravées par exemple en acier inoxydable sont réalisées par laminage ou embossage. Le laminage est effectué soit à froid soit à chaud sur une tôle soumise à une forte pression entre deux cylindres dont au moins un est gravé. Les reliefs obtenus sont de l'ordre de quelques centièmes à quelques dixièmes de millimètre. L'embossage est effectué à froid sur une tôle soumise à une forte pression entre deux cylindres dits male et femelle et appariés. Les surfaces de la tôle présentent de ce fait des reliefs en bosse et en creux, sans modification importante de l'épaisseur générale de la tôle mais présentant des problèmes dans le domaine de la mise en oeuvre et de la fixation, les deux surfaces étant systématiquement déformées. D'autre part, ces méthodes de réalisations de reliefs sur une tôle métallique ne permettent pas la réalisation de motifs de grande profondeur et nécessite des efforts de tar'nage importants. L'invention a pour but de proposer un produit sous forme de tôle métallique et de préférence d'acier inoxydable comportant des reliefs, dont les motifs, très marqués, peuvent avoir des profondeurs de l'ordre du millimètre. L'invention a pour objet une tôle de structure sandwich composée d'une âme insérée entre deux peaux métalliques formant chacune une face du sandwich, caractérisée en ce qu'elle présente, sur au moins une de ces faces, des motifs gravés, obtenus par la déformation d'au moins une peau. Les autres caractéristiques de l'invention sont : - au moins une des peaux métallique est choisie parmi un acier, un acier inoxydable. - l'âme est constituée d'un matériau présentant des caractéristiques mécaniques très inférieures à celle des peaux. - l'âme est constituée d'un matériau métallique ou synthétique. - l'âme est constituée d'un matériau métallique choisi parmi l'aluminium, le plomb, le cuivre. - l'âme est constituée d'un matériau synthétique choisi parmi les thermoplastiques, le polypropylène, le polyéthylène, le poly butène. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une tôle gravée de structure sandwich composée d'une âme insérée entre deux peaux métalliques formant chacune une face du sandwich, caractérisé en ce que : - on presse la tôle sandwich entre deux cylindres dont au moins un des cylindres présente des gravures, - on déforme au moins une des peaux, par un phénomène d'emboutissage, les gravures d'un cylindre ayant pour fonction celle d'une matrice pour la peau en contact avec celui-ci, et l'âme, mise sous pression, ayant la fonction d'un poinçon souple pour ladite peau. Les autres caractéristiques du procédé sont : - en outre, et préalablement à la réalisation des motifs gravés, on préchauffe la tôle de structure sandwich afin d'amener le matériau de l'âme à un degré de plasticité et ou de fluage adapté. La description qui suit et les figures annexées, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre l'invention. La figure unique présente une photographie d'un exemple de tôle selon l'invention. La tôle de structure sandwich, selon l'invention, est composée d'une âme comprise entre 1 mm et 5 mm d'é aisseur, pouvant être, par exemple, en polypropylène et insérée entre deux pea, x métalliques de préférence en acier, l'une étant, par exemple, en acier inoxydable de 0,1 mm à 0,5 mm d'épaisseur, l'autre en acier galvanisé de 0,1 mm et 0,5 mm d'épaisseur, formant chacune une face du sandwich. Pour la réalisation de motifs gravés, sur au moins une des faces du sandwich : - on presse la tôle sandwich entre deux cylindres d'un laminoir dont au moins un des cylindres présente des gravures, - on déforme au moins une des peaux, par un phénomène d'emboutissage, les gravures de cylindre ayant pour fonction celle d'une matrice et l'âme, matériau présentant une caractéristique de fluage sous charge importante, mise sous pression, ayant la fonction d'un poinçon souple. En outre, et préalablement à la réalisation des motifs gravés, on préchauffe la tôle de structure sandwich afin d'amener le matériau de l'âme à un degré de plasticité et ou de fluage adapté. L'allongement moyen du métal de la peau emboutie peut atteindre 50%. Les déformations générées pourront être de type aléatoire comme par exemple, crépi, grenaillé, ou de type géométriquement organisé comme par exemple, pyramide, drapé, grain d'orge. La déformation de la peau s'effectue par le fluage ou déplacement adapté de l'âme par exemple synthétique. Cette déformation permet l'obtention de rugosités ou de reliefs de l'ordre du mm voire plus, en fonction de l'épaisseur du sandwich ou de l'âme. Soumis à la pression, le matériau métallique ou synthétique flue ou se déforme et se déplace dans les zones de moindre pression, creux des gravures, dans lesquels il fait office de poinçon. Ainsi, la peau en acier se déforme sous la pression et épouse la géométrie de la gravure d'au moins un cylindre. La finesse des motifs réalisés dépend de l'épaisseur de la peau déformée, de la géométrie des reliefs, de l'épaisseur de l'âme en matériau synthétique, de la pression exercée sur la tôle sandwich de base par les cylindres de laminoir. La déformation d'au moins une peau peut être effectuée à chaud, comme par exemple à 70 C dans le cas d'une âme en polypropylène, juste au-dessus de 60 C qui est le DHT (High Deflection Temperature) de ce matériau synthétique. De ce fait, il est possible de réaliser une tôle sandwich selon l'invention en sortie de ligne de thermo-collage, lors de la réalisation de la tôle sandwich de base. D'autres matériaux synthétiques peuvent être utilisés comme poinçon soupl. par exemple les thermoplastiques, le polyéthylène, le poly butène. Pour éviter une trop grande répétition des motifs, les diamètres des cylindres de laminoir sont adaptés aux dimensions des motifs. Les cylindres standards ont un diamètre de 100 mm à 1000 mm et une longueur de l'ordre de 1500 mm. Ils peuvent être montés sur un laminoir duo ou quarto. La déformation peut être réalisée par le laminoir en une ou plusieurs passes en fonction de la profondeur et de la géométrie de la gravure. Le procédé selon l'invention permet la réalisation des tôles en appliquant entre cylindres une charge de l'ordre de 200 Kg par centimètre soit un effort d'environ 30 tonnes, alors que les procédés classiques cités de l'art antérieur demandent des efforts 10 fois plus élevés. Plusieurs procédés de gravure peuvent être utilisés pour le marquage des cylindres : - l'utilisation de résines disposées en film sur le cylindre, les motifs étant gravés par la destruction d'une partie du film au moyen d'un laser YAG (grenat d'yttrium), - gravure chimique, mécanique, électrochimique, physique (Laser). - le décapage classique du cylindre. Le fond de la gravure chimique étant rugueux, un polissage électrochimique peut être effectué pour éliminer ladite rugosité. L'invention permet la réalisation d'une tôle sandwich présentant des motifs gravés à hauts reliefs de l'ordre du mm, sous des pressions de laminoir relativement faibles, tôle de faible densité surfacique permettant la réalisation de panneaux légers. La tôle selon l'invention peut comporter des motifs gravés sur une seule de ces faces, pour une réduction des frais de gravure de cylindre, ou encore deux faces gravées de motifs différents adaptés. Une face, de la tôle, qui peut être lisse ou avec des motifs adaptés de faibles reliefs, facilite la mise en oeuvre et la fixation de la tôle selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Tôle de structure sandwich composée d'une âme insérée entre deux peaux métalliques formant chacune une face du sandwich, caractérisée en ce qu'elle présente, sur au moins une de ces faces, des motifs gravés, obtenus par la déformation d'au moins une des peaux. 2. Tôle selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins une des peaux métallique est choisie parmi un acier, un acier inoxydable. 3. Tôle selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau présentant des caractéristiques mécaniques très inférieures à celle des peaux. 4. Tôle selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau métallique ou synthétique. 5. Tôle selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau métallique choisi parmi l'aluminium, le plomb, le cuivre. 6. Tôle selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau synthétique choisi parmi les thermoplastiques, le polypropylène, le polyéthylène, le poly butène. 7. Procédé de réalisation d'une tôle de structure sandwich composée d'une âme insérée entre deux peaux métalliques formant chacune une face du sandwich, caractérisé en ce que : - on presse la tôle sandwich entre deux cylindres dont au moins un des cylindres présente des gravures, - on déforme au moins une des peaux, par un phénomène d'emboutissage, les gravures d'un cylindre ayant pour fonction celle d'une matrice pour la peau en contact avec celui-ci, et l'âme, mise sous pression, ayant la fonction d'un poinçon souple pour ladite peau. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'en outre, et préalablement à la réalisation des motifs gravés, on préchauffe la tôle de structure sandwich afin d'amener le matériau de l'âme à un degré de plasticité et ou de fluage adapté. 9. Procédé selon la revendication 7 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau métallique ou synthétique. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau métallique choisi parmi l'aluminium, le plomb, le cuivre. 11. Procédé selon la revendication 9 caractérisée en ce que l'âme est constituée d'un matériau synthétique choisi parmi les thermoplastiques, le polypropylène, le polyéthylène, le poly butène.