Brevet FR2940174A1 — publié le 20100625

La présente invention a pour objet une ferrure en L, venant de moulage d'un matériau composite, ainsi que son procédé de fabrication et le moule pour la mise en œuvre dudit procédé. La figure 1 du dessin joint en annexe représente une ferrure 1 en L réalisée en matériau composite, actuellement utilisée, notamment dans le domaine de l'aéronautique. Cette ferrure 1 vient de moulage d'un matériau composite, elle comporte essentiellement deux parties 10 et 11 faisant entre-elles un angle, en l'occurrence un angle droit, percées de trous, respectivement 12 et 13, pour permettre une solidarisation, et équerrées par des renforts latéraux 14. Une telle ferrure 1 est destinée, comme cela est représenté sur la figure 2, à être utilisée par paire pour la fixation de deux pièces A et B dont l'une est perpendiculaire à l'autre, l'une des deux pièces, A, étant enserrée par deux ferrures 1, l'ensemble étant solidarisé au travers de moyens de fixation, non représentés, tels que des boulons. Ces ferrures 1 sont soumises à des efforts en traction et en compression, et elles doivent de ce fait répondre à un cahier des charges rigoureux, cependant, du fait de leur réalisation en matériau composite, ces ferrures sont soumises, lors de leur sollicitation, à des déformations en flexion qui génèrent un délaminage des fibres. La présente invention a pour but de proposer une ferrure en L venant de moulage d'un matériau composite, dont la conception nouvelle permet non seulement de répondre au cahier des charges, mais également de remédier à l'inconvénient précité en limitant sa flexion lorsqu'elle est sollicitée en traction ou en compression. La ferrure en L, venant de moulage d'un matériau composite, selon l'invention, comprend deux parties faisant entre-elles un angle, et percées de trous pour permettre la solidarisation de deux pièces au travers de moyens de fixation, et équerrées par des renforts latéraux, et elle se caractérise essentiellement en ce qu'au moins l'une desdites parties présente un profil courbe essentiellement convexe extérieurement, et en ce que l'un au moins des trous qui y sont pratiqués, est réalisé dans une zone de profil sphérique ou cylindrique, selon un axe radial à ladite zone. La paroi de la ferrure au niveau de la zone de profil courbe, permet de transmettre les efforts dans le matériau composite en évitant le cisaillement et la traction inter laminaire. On notera que les interfaces au niveau du ou des trous réalisés dans une zone de profil sphérique ou cylindrique, sont réalisées au travers d'éléments de portée sphérique ou cylindrique, tels que des rondelles de forme adaptée. Le procédé de fabrication de la ferrure en L, venant de moulage d'un matériau composite, selon l'invention, consiste à réaliser les étapes successives suivantes : - disposer sur les parois internes de l'empreinte creuse d'un moule reproduisant la forme extérieure à donner à ladite ferrure en L, des fibres pré imprégnées sous formes de tissus ou d'unidirectionnels, - introduire dans ladite empreinte un noyau à géométrie 20 variable, - développer ledit noyau jusqu'à ce qu'il prenne extérieurement la forme intérieure de ladite ferrure en L, - appliquer des conditions particulières de pression et/ou de température, en sorte de réaliser la polymérisation dudit 25 matériau composite. Le moule permettant la mise en oeuvre du procédé de fabrication de la ferrure en L selon l'invention, se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend une partie comprenant une empreinte creuse reproduisant la forme extérieure de ladite 30 ferrure en L, une seconde partie ou noyau constituée de l'association de plusieurs éléments, prévus aptes à pouvoir glisser l'un contre l'autre au travers de surfaces obliques, l'un au moins desdits éléments formant coin pour permettre lors de son insertion de déformer ledit noyau en expansion en sorte 35 qu'il présente extérieurement la forme intérieure de ladite ferrure en L. Les avantages et les caractéristiques de la ferrure selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une ferrure en L de l'état de la technique. - la figure 2 représente une vue schématique en perspective et en éclaté d'un montage utilisant des ferrures en L de l'état de la technique. - la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'une ferrure en L selon l'invention. - la figure 4 représente une vue schématique en perspective sous un autre angle de la même ferrure. - la figure 5 représente une vue schématique en coupe selon l'axe BB de la figure 6 de la même ferrure. - la figure 6 représente une vue représente une vue schématique en coupe selon l'axe AA de la figure 5 de la même ferrure. - les figures 7 et 8 représentent des vues schématiques en plan d'un moule selon l'invention. Sur les figures 1, 2, 3 et 4, on peut voir une ferrure 2 en L selon l'invention. Cette ferrure 2 comprend deux parties 20 et 21 faisant entre-elles un angle, en l'occurrence un angle droit, percées de trous, respectivement 22 et 23, et équerrées par des renforts latéraux 24. Si la partie 20 est plane, la partie 21 quant à elle présente un profil courbe, lequel crée deux déformations 25 en forme de calotte sphérique, concave du côté intérieur, et au pôle de chacune desquelles est percé un trou 23. Par ailleurs les parties les renforts latéraux 24 présentent également un profil courbe, convexe extérieurement. En référence maintenant aux figures 7 et 8, on peut voir un moule 3 permettant la fabrication par moulage d'une pièce selon le procédé de fabrication d'une ferrure 2 selon l'invention. Le moule 3 comporte d'une part une partie 30 dans laquelle est pratiquée une empreinte creuse 31 correspondant à la forme extérieure de la pièce à mouler, et d'autre part un ensemble 32 de pièces 33 indépendantes, mobiles les unes par rapport aux autres, prévus aptes à pouvoir glisser l'un contre l'autre au travers de surfaces obliques 34, et qui assemblées dans une certaine position permettent que l'ensemble 32 reproduise la forme intérieure exacte de la pièce à mouler, tandis que certaines de ces pièces 33, qui présentent une forme de coin, peuvent, au travers des surfaces obliques, être repoussées vers l'intérieur de l'ensemble 32, en sorte de permettre une contraction de l'ensemble 32. On comprendra qu'en utilisation, l'empreinte creuse 31 est garnie d'une couche de fibres pré imprégnées sous formes de tissus ou d'unidirectionnels, puis l'ensemble 32, sous sa forme contractée est introduit dans l'empreinte creuse 31, enfin les éléments 33 en forme de coin sont repoussés vers l'extérieur au moyen d'une came 35 afin que l'ensemble 32 prenne sa forme expansée et ainsi presse la couche 5 matériau composite. On notera que ce procédé de moulage et le moule qui permet sa mise en oeuvre ne sont pas réservés exclusivement à la fabrication d'une ferrure 2, mais peuvent parfaitement être appliqués à la fabrication autres objets. REVENDICATIONS1) Ferrure en L, venant de moulage d'un matériau composite, comprenant deux parties (20, 21) faisant entre-elles un angle, et percées de trous (22, 23) pour permettre la solidarisation de deux pièces au travers de moyen de fixation, et équerrées par des renforts latéraux (24), caractérisée en ce qu'au moins l'une (21) desdites parties (20, 21) présente un profil courbe essentiellement convexe extérieurement, et en ce que l'un au moins des trous (23) qui y sont pratiqués, est réalisé dans une zone (25) de profil sphérique ou cylindrique, selon un axe radial à ladite zone. 2) Procédé de fabrication de la ferrure en L venant de moulage d'un matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser les étapes successives suivantes : - disposer sur les parois internes de l'empreinte creuse (31) d'un moule (30) reproduisant la forme extérieure à donner à ladite ferrure en L (2), des fibres pré imprégnées sous formes de tissus ou d'unidirectionnels, - introduire dans ladite empreinte creuse (31) un noyau à 20 géométrie variable (32), - développer ledit noyau (32) jusqu'à ce qu'il prenne extérieurement la forme intérieure de ladite ferrure en L (2), - appliquer des conditions particulières de pression et/ou de température, en sorte de réaliser la polymérisation dudit 25 matériau composite. 3) Moule pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une partie (30) comprenant une empreinte creuse (31) reproduisant la forme extérieure de ladite ferrure en L (2), une seconde partie 30 ou noyau (32) constituée de l'association de plusieurs éléments (33), prévus aptes à pouvoir glisser l'un contre l'autre au travers de surfaces obliques (34), l'un au moins desditséléments (33) formant coin pour permettre lors de son insertion de déformer ledit noyau (32) en expansion en sorte qu'il présente extérieurement la forme intérieure de ladite ferrure en L (2).5