Brevet FR2928861A1 — publié le 20090925

Procédé de fabrication d'un panneau sandwich isolant thermique et incombustible La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau sandwich isolant thermique et incombustible et notamment pour obtenir la fabrication de panneaux de type MO autoportants et de grandes dimensions. L'invention concerne encore un local dont au moins une paroi est équipée d'un tel panneau porteur. On connaît des panneaux susceptibles d'être classés de type MO, lesquels comprennent typiquement un matériau non combustible tel que de la laine de roche pris en sandwich entre deux parements métalliques. La solidarisation de l'ensemble est obtenue par une colle de type organique. Bien que représentant une protection efficace en cas d'incendie, ces panneaux ne peuvent être utilisés dans le domaine de la construction car le matériau de remplissage présente une faible reprise aux efforts, en particulier aux efforts de cisaillement. Par conséquent, ces panneaux sont tout au plus mis en oeuvre pour former des cloisons internes de petites dimensions, lesquelles sont peu sollicitées mécaniquement. Par ailleurs, ces panneaux de type MO ont des petites dimensions car leurs procédés de fabrication mettent généralement en oeuvre des moules dont les dimensions sont limitées. Or, dans le domaine de la construction, on constate un besoin urgent pour des panneaux incombustibles de grandes dimensions pour former l'ossature d'un local ou d'un bâtiment. L'objectif de la présente invention est donc de proposer un procédé de 25 fabrication d'un panneau sandwich de type MO simple dans sa conception el: son mode opératoire, rapide et économique pour la réalisation de tels panneaux de grandes dimensions. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau sandwich isolant thermique et incombustible dans lequel on réalise 5 les étapes suivantes : a) on revêt deux parements d'une couche de colle sur une de leurs faces, b) on place ces deux parements de part et d'autre d'une âme d'isolant incombustible non structuré, cette âme comportant des éléments 10 raidisseurs régulièrement espacés ou non de sorte que les faces ainsi encollées soient en contact avec l'isolant et les éléments raidisseurs, c) on soumet l'ensemble ainsi obtenu à un pressage pendant une durée au moins égale à la durée nécessaire au durcissement de 15 ladite colle. Selon l'invention, à l'étape c), l'ensemble ainsi obtenu étant supporté par une surface rigide, on place une bâche étanche sur cet ensemble ainsi obtenu et on crée le vide dans le volume délimité par la bâche et la surface rigide au moyen d'une unité de pompage pour obtenir le pressage de ce-t 20 ensemble. On entend par � isolant incombustible non structuré � que l'isolant n'est: pas apte à reprendre les efforts de cisaillement, soit parce que son module de cisaillement, s'il est défini, est typiquement inférieur à 40 000 N/m2 (40 kPa) soit parce qu'il forme un amas de particules, compacté ou non, (fibres 25 minérales en vrac, fibres céramiques, ...) et que par nature, il ne peut pas. reprendre les efforts en cisaillement. Avantageusement, cet isolant incombustible non structuré est choisi dans le groupe comprenant des fibres minérales telles que de la laine minérale, des fibres céramiques, des fibres de verre et un mélange de ces 30 éléments. La laine minérale est par exemple de la laine de roche, compactée ou non, de densité de 50 à 200 kg/m3. Les fibres céramiques peuvent être compactées ou non et avoir une densité comprise entre 50 et 300 kg/m3. Avantageusement, le procédé de fabrication de la présente invention permet la fabrication de panneaux de type MO autoportants et ayant des dimensions allant typiquement de 5 m à 30 m. Les panneaux ainsi obtenus étant incombustibles et présentant une 5 grande tenue mécanique, ils peuvent être mis en oeuvre dans tous les domaines du bâtiment et de la construction. Dans différents modes de réalisation particuliers de ce procédé de fabrication d'un panneau sandwich incombustible, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons 10 techniques possibles: - ces éléments raidisseurs présente une section dont la forme est choisie dans le groupe comprenant une forme en C, une forme en Z, une forme en H, une forme carré, une forme rectangulaire et une forme en I, Avantageusement, chaque élément raidisseur comporte deux bords 15 rabattus pour sa fixation aux parements. A titre purement illustratif, chaque élément raidisseur peut être réalisé dans un matériau choisi dans le groupe comprenant en acier, alliage d'acier. inoxydable, en titane, un alliage de titane, en nickel, un alliage de nickel, en aluminium, un alliage d'aluminium. 20 - préalablement à l'étape c), on place un élément de répartition des efforts sur la face libre de ensemble ainsi obtenu de sorte que cet élément de répartition des efforts est recouvert à l'étape c) par la bâche, - l'élément de répartition des efforts est une plaque rigide, à l'étape c), on régule la pression de pressage, 25 On régule cette pression de manière à rester en deçà des limites de pression imposées par l'isolant incombustible non structuré tout en obtenant l'adhérence de cet isolant et des éléments raidisseurs avec les parements. A titre purement illustratif, la laine de roche présente une limite de résistance à la pression qui est de 4 tonnes/m2. 30 - à l'étape a), la colle ayant un pouvoir calorifique PCS, on encolle les parements avec un grammage représentant une puissance calorifique surfacique inférieure ou égale à 4 MJ/m2, A titre d'exemple, cette colle est une colle polyuréthane bi-composantes sans solvant telle que la colle MACROPLAST� UK 8103/UK 5400 commercialisée 35 par la société HENKEL, ayant un pouvoir calorifique PCS de 3680 kcal/kg. Ce pouvoir calorifique donne un PCS égal à 15382 kJ/kg et par conséquent, un grammage maximum de colle de 260 grammes/m2. -préalablement à l'étape a), on met en forme au moins un des parements, -on chauffe l'élément de répartition des efforts pour accélérer le durcissement de la colle. L'invention concerne également un local délimité par des parois. Selon l'invention, au moins une des parois de ce local comporte un panneau sandwich isolant thermique et incombustible obtenu par le procédé de 10 fabrication d'un panneau sandwich tel que décrit précédemment. L'invention concerne encore un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un panneau sandwich tel que décrit précédemment. Selon l'invention, ce dispositif comprend : - un support rigide destiné à recevoir et supporter le panneau sandwich 15 lors du pressage, ce support ayant des dimensions supérieures aux dimensions du panneau sandwich, - une bâche destinée à recouvrir le panneau sandwich, -une unité de pompage reliée à au moins un orifice placé sur le support en dehors de la zone utile du support recevant le panneau sandwich, 20 ledit au moins un orifice étant destiné à être placé sous ladite bâche. De préférence, l'unité de pompage comporte une pompe primaire relié audit orifice par un tuyau flexible. La bâche peut être réalisée en caoutchouc, en chlorure de polyvinyle ou en polycarbonate. 25 Le dispositif peut comporter des éléments de liaison étanche de cette bâche au support. A titre purement illustratif, ces éléments de liaison étanche de la bâche et du support comprennent deux mâchoires reliées l'une à l'autre et destinées à presser l'un contre l'autre ce support et cette bâche en les assemblant. 30 L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre une vue en coupe du dispositif de mise en oeuvre du procédé de fabrication selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle et en perspective d'un panneau de type MO obtenu par le procédé de fabrication dans un mode de mise en oeuvre particulier ; Un mode de réalisation préféré du procédé de fabrication d'un panneau sandwich isolant thermique et incombustible va maintenant être décrit en relation avec la Figure 1. Dans une première étape, on découpe deux parements 1, 2 aux dimensions du panneau sandwich final. Eventuellement, on peut donner un galbe tel qu'une surface gauche à un des parements. Ces parements sont métalliques. On revêt ces deux parements 1, 2 d'une couche de colle sur une de leurs faces avec un grammage tel que cette couche de colle ne peut prendre feu en cas d'exposition à des températures importantes telles que celles d'une 15 flamme. On place un parement inférieur 1 sur un support 3 dont les dimensions sont supérieures à celles de ce parement inférieur 1. Ce support 3 comporte en dehors de sa zone utile de réception du parement inférieur 1, un orifice d'aspiration 4 relié à une unité de pompage 5 telle qu'une pompe primaire par 20 un conduit flexible 6. On place un matériau de remplissage isolant 7 non structuré et ignifuge en contact avec la face ainsi encollée du parement inférieur 1 en introduisant: des éléments raidisseurs 8 à distance régulière ou non. On place la face encollée du parement supérieur 2 en contact avec ce 25 matériau de remplissage isolant non structuré 7 et les éléments raidisseurs 8. Puis, on place sur l'ensemble ainsi obtenu une plaque de contreplaqué 9 destinée à assurer la répartition des efforts et éviter ainsi tout risque d'effondrement du panneau dans ses zones les plus fragiles lors du pressage. On recouvre l'ensemble d'une bâche 10 et on crée un vide partiel dans 30 le volume délimité par la bâche 10 et le support 3. Bien entendu, on pourra selon le grammage de la bâche relier celle-ci au support 3 avec des éléments de liaison étanche de la bâche 10 et du support 3. Le vide ainsi crée est par exemple de 0,5 bar, ce qui génère une pression positive de 0,5 bar sur la bâche due à la pression atmosphérique 11. On maintient ce vide de manière à exercer la force de pressage pendant une durée au moins égale à la durée nécessaire au durcissement de cette colle. A titre purement illustratif, cette colle est une colle organique et encore mieux une colle à base de polyuréthane. La figure 2 est une vue partielle et en perspective d'un panneau de type MO obtenu par le procédé de fabrication dans un mode de mise en oeuvre particulier. Ce panneau comporte deux parements métalliques 12, 13 tels que des tôles d'acier brut, acier galvanisé, acier électro zingué ou aluminium. II comporte également des éléments raidisseurs isolants 14 intégrés dans son épaisseur, ces éléments reliant les première et deuxième parements 12, 13 pour renforcer la tenue mécanique du panneau aux contraintes mécaniques externes s'appliquant sur celui-ci, telles que des forces de cisaillement. A titre de mise en oeuvre les parements sont des tôles acier de 0,75 mm d'épaisseur laquées blanc et de 1200 mm de large. L'isolant est une laine de roche d'épaisseur 60 mm, de densité 200 kg/m3. Les éléments raidisseurs 8 sont des tubes en aluminium de 60x40x2 mm. L'ensemble de ces éléments sont collés avec une colle polyuréthane. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un panneau sandwich isolant thermique et incombustible dans lequel on réalise les étapes suivantes : a) on revêt deux parements (1, 2) d'une couche de colle sur une de leurs faces, b) on place ces deux parements (1, 2) de part et d'autre d'une âme d'isolant incombustible non structuré (7), ladite âme comportant des éléments raidisseurs (8) régulièrement espacés ou non de sorte que lesdites faces ainsi encollées soient en contact avec ledit isolant (7) et lesdits éléments raidisseurs (8), c) on soumet l'ensemble ainsi obtenu à un pressage pendant une durée au moins égale à la durée nécessaire au durcissement de ladite colle, caractérisé en ce qu'à l'étape c), ledit ensemble ainsi obtenu étant supporté par une surface rigide (3), on place une bâche (10) étanche sur l'ensemble ainsi obtenu et on crée le vide dans le volume délimité par ladite bâche (10) et ladite surface rigide (3) au moyen d'une unité de pompage (5) pour obtenir le pressage de cet ensemble. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que préalablement à l'étape c), on place un élément de répartition des efforts (9) sur la face libre dudit ensemble ainsi obtenu de sorte que ledit élément de répartition des efforts est recouvert à l'étape c) par ladite bâche (10). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément de répartition des efforts (9) est une plaque rigide. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'étape c), on régule ladite pression de pressage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à l'étape a), ladite colle ayant un pouvoir calorifique PCS, on encolle lesdits parements avec un grammage représentant une puissance calorifique surfacique inférieure ou égale à 4 MJ/m2. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que préalablement à l'étape a), on met en forme au moins un desdits parements (1, 2). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on chauffe ledit élément de répartition des efforts (9) pour accélérer le durcissement de la colle. 8. Local délimité par des parois, caractérisé en ce qu'au moins une desdites parois comporte un panneau sandwich isolant thermique et incombustible obtenu par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 10 caractérisé en ce qu'il comprend : - un support rigide (3) destiné à recevoir et supporter ledit panneau sandwich lors du pressage, ledit support (3) ayant des dimensions supérieures aux dimensions dudit panneau sandwich, - une bâche (10) destinée à recouvrir ledit panneau sandwich, 15 - une unité de pompage (5) reliée à au moins un orifice (4) placé sur ledit support en dehors de la zone utile du support recevant ledit panneau sandwich et destiné à être placé sous ladite bâche (10). 10. Utilisation de panneaux sandwichs obtenus par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour la 20 construction de bâtiments.