Brevet FR2973819A1 — publié le 20121012

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des panneaux sandwich et plus particulièrement le domaine des panneaux sandwich de parement pour la fabrication d'éléments du bâtiment tel que des faux- plafonds, doublages de mur ou équivalents. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les panneaux sandwich de parement connus présentent généralement une couche centrale enserrée par deux couches extérieures similaires, ces couches extérieures étant collées sur la couche centrale. Une seule couche extérieure étant destinée à être visible, il est souhaitable pour des raisons de coût de supprimer une des deux couches extérieures. Cependant une telle suppression n'est pas possible car les contraintes mécaniques résiduelles dues au collage entre la couche centrale et une seule couche extérieure génèrent un gauchissement (i.e. flexion) du panneau final, de sorte que le panneau n'est pas plan. Une telle déformation du panneau est indésirable. Le but de la présente invention est de fournir un panneau sandwich de parement moins cher à fabriquer et qui ne se déforme pas, ou qui présente une déformation acceptable, notamment suite à un assemblage par collage. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention atteint son but en fournissant un panneau sandwich de parement constitué de trois couches, à savoir une couche de parement destinée à être visible, une couche métallique de compensation, et une couche intermédiaire disposée entre la couche de parement et la couche de compensation, l'épaisseur de la couche de compensation étant inférieure ou égale à 20% (vingt pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Bien entendu, la direction de l'épaisseur d'un panneau sandwich est définie comme la direction perpendiculaire aux faces d'assemblage des différentes couches entre elles, ou à toute autre face des couches qui est parallèle aux couches d'assemblage. Le panneau sandwich selon l'invention comprend donc strictement trois couches, la couche de parement, la couche intermédiaire et la couche de compensation. Les inventeurs ont constaté avec surprise qu'une couche de compensation en métal qui présente une épaisseur inférieure ou égale à 20% de l'épaisseur de la couche de parement s'oppose aux contraintes résiduelles imposées par l'assemblage de la couche de parement avec la couche intermédiaire, et ce quel que soit le matériau de la couche de parement. En effet, vue en coupe, la couche intermédiaire présente une section rectangulaire. Lorsque la couche de parement est assemblée à la couche intermédiaire, notamment par collage, les contraintes résiduelles de l'assemblage tendent à déformer la section rectangulaire de la couche intermédiaire vers une forme trapézoïdale, le grand côté du trapèze étant le côté opposé au côté où est assemblée la couche de parement. Cette « déformation trapézoïdale » est directement liée au gauchissement du panneau sandwich. L'assemblage de la couche de compensation avec la couche intermédiaire, notamment par collage, permet de s'opposer à cette « déformation trapézoïdale » et de préserver la forme rectangulaire de la section de la couche intermédiaire, évitant ainsi le gauchissement du panneau sandwich. La couche de compensation travaille en traction selon des directions parallèles au plan qu'elle définit (i.e. parallèlement au grand côté de la section rectangulaire de la couche intermédiaire). Par conséquent, l'assemblage de la couche de compensation avec une première face de la couche intermédiaire permet de compenser les contraintes résiduelles générées par l'assemblage de la couche de parement avec la seconde face, opposée à la première face, de la couche intermédiaire, de sorte que le panneau sandwich ne présente pas de déformation, ou une déformation acceptable du point de vue de la planéité du panneau sandwich. Par exemple, un panneau sandwich qui présente un gauchissement dont la flèche est inférieure ou égale à 0.5% (un demi-pourcent) de la portée du panneau sandwich (dans le sens de la largeur ou de la longueur) est considéré comme plan. Selon un autre exemple, un panneau sandwich est considéré comme plan si dans le sens de la longueur du panneau la flèche est inférieure à 0.1% (un dixième de pourcent), tandis que dans le sens de la largeur du panneau la flèche est inférieure à 0.25% (un quart de pourcent). Par conséquent, le panneau sandwich de parement selon l'invention est plan, le panneau sandwich n'étant pas déformé suite à son assemblage car les contraintes résiduelles dues à l'assemblage de la couche de parement avec la couche intermédiaire sont compensées par des contraintes opposées dues à l'assemblage de la couche de compensation avec la couche intermédiaire. Par ailleurs, l'épaisseur de la couche de compensation inférieure ou égale à 20% de la couche de parement permet de réduire la quantité de matériau utilisée par rapport aux panneaux sandwich de l'état de la technique, et ce tout en conservant une capacité à compenser les contraintes mécaniques dues à la présence de la couche de parement, grâce à quoi le coût de fabrication du panneau sandwich selon l'invention est inférieur à ceux de l'état de la technique. Préférentiellement, l'épaisseur de la couche de compensation est inférieure ou égale à 15% (quinze pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Plus préférentiellement, l'épaisseur de la couche de compensation est inférieure ou égale à 10% (dix pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Encore plus préférentiellement, l'épaisseur de la couche de compensation est inférieure ou égale à 5% (cinq pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Une couche de compensation métallique dont l'épaisseur est inférieure ou égale aux pourcentages mentionnés ci-dessus, présente une résistance à la traction (i.e. étirement selon une direction du plan défini par la couche de compensation) suffisante pour éviter une déformation du panneau sandwich après assemblage. Par ailleurs, on comprend que plus on réduit l'épaisseur de la couche de compensation, plus on diminue la quantité de matériau utilisée. Ceci permet de réduire d'autant les coûts de fabrication du panneau sandwich. Avantageusement, la couche métallique de compensation est en aluminium ou en acier. L'utilisation d'une feuille d'aluminium ou d'acier pour former la couche de compensation permet de réduire les coûts de fabrication du panneau sandwich de parement, tout en assurant la compensation des contraintes résiduelles dues à l'assemblage de la couche de parement avec la couche intermédiaire. Avantageusement, la couche intermédiaire est fabriquée à partir d'au moins un matériau choisi parmi le polystyrène, le polystyrène graphité, le polyuréthane, la mousse phénolique, le liège, et la fibre de bois. L'ensemble de ces matériaux présentent des propriétés isolantes du point de vue acoustique et/ou du point de vue thermique. Ainsi, le panneau sandwich de parement peut en outre assurer une fonction d'isolation acoustique et/ou thermique. Avantageusement, la couche de parement est en aluminium, en acier ou en bois. Ces matériaux présentent des caractéristiques mécaniques, pour la stabilité structurelle du panneau sandwich, et esthétiques, pour la fonction parement du panneau sandwich, appropriées pour former la couche de parement. Au sens de l'invention, le terme « bois » désigne le bois comme matériau en tant que tel, ainsi que les matériaux composites à base de bois tels que, par exemple, les panneaux de bois stratifiés, mélaminés, en OSB (« Oriented Strand Board » ou Lamelles Minces Orientés), en aggloméré, lamellé-collé, ou en fibres de bois. Avantageusement, l'épaisseur de la couche intermédiaire est supérieure ou égale à vingt fois l'épaisseur de la couche de parement. Avantageusement l'épaisseur de la couche de compensation est supérieure ou égale à 2% (deux pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Notamment dans le cas où le matériau de la couche de parement est de l'aluminium, de l'acier ou du bois, une épaisseur de la couche de compensation supérieure ou égale à 2% permet de s'assurer que la couche de compensation présente une épaisseur suffisante, et donc une résistance à la traction suffisante, pour compenser les contraintes résiduelles générées par l'assemblage de la couche de parement avec la couche intermédiaire, et donc pour éviter une déformation du panneau sandwich après assemblage. Selon un premier mode de réalisation, la couche de parement et la couche de compensation sont en aluminium tandis que la couche intermédiaire est en polystyrène. Préférentiellement, mais pas exclusivement, l'épaisseur de la couche de parement est comprise entre 0.5 mm et 1 mm (un demi et un millimètre), l'épaisseur de la couche intermédiaire est supérieure à 10 mm (dix millimètres), et l'épaisseur de la couche de compensation est comprise entre 0.01 mm et 0.2 mm (un centième et deux dixièmes de millimètre). L'utilisation de ces matériaux et de ces épaisseurs permet de fabriquer des panneaux sandwich d'épaisseurs comparables aux épaisseurs des panneaux sandwich classiquement utilisés dans le bâtiment, et présentant les avantages mentionnées ci-avant, notamment du point de vue de la réduction des coûts de fabrication. Selon une variante, la couche de parement est en carton et l'épaisseur de la couche de compensation est inférieure ou égale à 1.0% (un pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Préférentiellement, l'épaisseur de la couche de compensation est inférieure ou égale à 0.5% (un demi-pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Le carton est un matériau léger, économique, isolant, facile à mettre en oeuvre et qui offre de larges possibilités pour la décoration. En outre, une couche de carton pour former la couche de parement est avantageusement suffisamment épaisse pour assurer la stabilité mécanique du panneau sandwich, par exemple d'épaisseur supérieure à 3 mm (trois millimètres). Ainsi le ratio, entre l'épaisseur de la couche de parement et la couche de compensation est réduit d'autant. Préférentiellement, dans cette variante, l'épaisseur de la couche de compensation est supérieure ou égale à 0.1% (un dixième de pourcent) de l'épaisseur de la couche de parement. Dans le cas où le matériau de la couche de parement est du carton, une épaisseur de la couche de compensation supérieure ou égale à 0.1% permet de s'assurer que la couche de compensation présente une épaisseur suffisante, et donc une résistance à la traction suffisante, pour compenser les contraintes résiduelles générées par l'assemblage de la couche de parement avec la couche intermédiaire, et donc pour éviter une déformation du panneau sandwich après assemblage. Avantageusement, dans cette variante, l'épaisseur de la couche intermédiaire est supérieure ou égale à quatre fois l'épaisseur de la couche de parement. Selon un second mode de réalisation, la couche de parement est en carton nid d'abeille (ou carton alvéolaire), la couche intermédiaire est en polystyrène graphité et la couche de compensation est en aluminium. Préférentiellement, l'épaisseur de la couche de parement est comprise entre 10 mm et 20 mm (dix et vingt millimètres), l'épaisseur de la couche intermédiaire est supérieure à 40 mm (quarante millimètres), et l'épaisseur de la couche de compensation est comprise entre 0.01 mm et 0.2 mm (un centième et deux dixièmes de millimètre). L'utilisation de ces matériaux et de ces épaisseurs permet de fabriquer des panneaux sandwich d'épaisseurs comparables aux épaisseurs des panneaux sandwich classiquement utilisés dans le bâtiment, et présentant les avantages mentionnées ci-avant, notamment du point de vue de la réduction des coûts de fabrication. Avantageusement, les couches sont collées entre elles. Le collage de la couche de parement à la couche intermédiaire d'une part, et de la couche de compensation à la couche intermédiaire d'autre part, permet un assemblage aisé et robuste. Par exemple, une colle à base de polyuréthane est utilisée. L'invention concerne également l'utilisation d'un panneau sandwich de parement selon l'invention, pour la fabrication d'un élément 15 de faux-plafond ou d'un élément de doublage de mur. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description 20 fait référence aux figures annexées, sur lesquelles : - la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un panneau sandwich de parement selon l'invention, - la figure 2 représente un second mode de réalisation d'un panneau sandwich de parement selon l'invention, et 25 - la figure 3 représente une pièce d'un bâtiment comprenant plusieurs éléments fabriqués à partir du panneau sandwich de parement de la figure 1 ou 2. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION La figure 1 représente un premier mode de réalisation du 30 panneau sandwich de parement selon l'invention. Ce panneau sandwich de parement 10 présente une structure à trois couches : une couche de parement 12, une couche de intermédiaire 14 et une couche de compensation 16. Ces couches sont assemblées par collage. La couche de parement 12 est en aluminium et présente une 35 épaisseur el égale à 0.7 mm (sept dixièmes de millimètre). La couche intermédiaire 14 est en polystyrène et présente une épaisseur e2 égale à 30 mm (trente millimètres). La couche de compensation 16 est en aluminium et présente une épaisseur e3 égale à 0.04 mm (quatre centièmes de millimètre). Ainsi, la couche de compensation 16 a une épaisseur e3 égale à environ 6 % (six pourcent) de l'épaisseur el de la couche de parement 12. L'épaisseur e2 de la couche intermédiaire 14 est égale à environ 43 (quarante-trois) fois l'épaisseur el de la couche de parement 12. La face extérieure 12a de la couche de parement 12 est la face du panneau 10 qui est destinée à être visible lorsque le panneau 10 est mis en oeuvre. Cette face 12a constitue la face de parement du panneau sandwich de parement 10. La face extérieure 16a de la couche de compensation 16 est la face du panneau 10 qui est destinée à être masquée lorsque le panneau 10 est mis en oeuvre. La figure 2 représente un second mode de réalisation du panneau sandwich de parement selon l'invention, similaire au premier mode de réalisation. Les références numériques désignant les mêmes entités sont donc les mêmes. Dans le second mode de réalisation, la couche de parement 12 est en carton nid d'abeille et présente une épaisseur el égale à 15 mm (quinze millimètres). La couche intermédiaire 14 est en polystyrène graphité et présente une épaisseur e2 égale à 75 mm (soixante-quinze millimètres). La couche de compensation 16 est en aluminium et présente une épaisseur e3 égale à 0.04 mm (quatre centièmes de millimètre). Ainsi, la couche de compensation 16 a une épaisseur e3 égale à environ 0.3 % (trois dixième de pourcent) de l'épaisseur el de la couche de parement 12. L'épaisseur e2 de la couche intermédiaire 14 est égale à environ 5 (cinq) fois l'épaisseur el de la couche de parement 12. La figure 2 présente en outre une vue partielle en crevé représentant les alvéoles hexagonales de la structure interne en nid d'abeille de la couche de parement en carton 12. Dans cet exemple, les alvéoles s'étendent selon la direction de l'épaisseur el. La figure 3 représente une pièce 100 d'un bâtiment comprenant des éléments de doublage de mur 50 et des éléments de faux-plafond 60 fabriqués à partir, entre autre, d'un panneau sandwich de parement 10, par exemple selon le premier ou le second mode de réalisation décrit ci-dessus. On notera que l'ensemble des éléments 50 et 60 représentés sur la figure 3 et décrits ci-après, comprennent chacun une structure rigide non représentée, les panneaux sandwich de parement 10 servant à l'habillage de ces éléments, et participant à leurs propriétés d'isolation thermique et/ou acoustique. Des éléments de doublage de mur 50 sont fixés, par exemple à l'aide de colle, de vis ou de profilés d'assemblages, à un mur M de la pièce 100. La face visible 50a de chaque élément de doublage 50, c'est-à-dire la face opposée à la face en regard du mur M, comprend la face de parement 12a d'un panneau sandwich de parement 10. Des éléments de faux-plafond 60 constituent le plafond visible depuis l'intérieur de la pièce 100. La face visible 60a de chaque élément de faux-plafond 60, c'est-à-dire la face opposée à la face en regard du plafond (non représenté), comprend la face de parement 12a d'un panneau sandwich de parement 10. 5 10 2. 3. 15 4. 5. 6. 7. 8. REVENDICATIONS1. Panneau sandwich de parement (10) constitué de trois couches, à savoir une couche de parement (12) destinée à être visible, une couche métallique de compensation (16), et une couche intermédiaire (14) disposée entre la couche de parement (12) et la couche de compensation (16), l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) étant inférieure ou égale à 20% de l'épaisseur (el) de la couche de parement (12). Panneau sandwich selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est inférieure ou égale à 10% de l'épaisseur (el) de la couche de parement (12). Panneau sandwich selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la couche métallique de compensation (16) est en aluminium ou en acier. Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la couche intermédiaire (14) est fabriquée à partir d'au moins un matériau choisi parmi le polystyrène, le polystyrène graphité, le polyuréthane, la mousse phénolique, le liège, et la fibre de bois. Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de parement (12) est en aluminium, en acier ou en bois. Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'épaisseur (e2) de la couche intermédiaire (14) est supérieure ou égale à vingt fois l'épaisseur (e1) de la couche de parement (12). Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est supérieure ou égale à 2% de l'épaisseur (el) de la couche de parement (12). Panneau sandwich selon la revendication 1, dans lequel la couche de parement (12) et la couche de compensation (16) sont enaluminium tandis que la couche intermédiaire (14) est en polystyrène. 9. Panneau sandwich selon la revendication 8, dans lequel l'épaisseur (et) de la couche de parement (12) est comprise entre 0.5 mm et 1 mm, l'épaisseur (e2) de la couche intermédiaire (14) est supérieure à 10 mm, et l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est comprise entre 0.01 mm et 0.2 mm. 10. Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la couche de parement (12) est en carton et l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est inférieure ou égale à 1.0% de l'épaisseur (el) de la couche de parement (12). 11. Panneau sandwich selon la revendication 10, dans lequel l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est inférieure ou égale à 0.5% de l'épaisseur (el) de la couche de parement (12). 12. Panneau sandwich selon la revendication 10 ou 11, dans lequel l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est supérieure ou égale à 0.1% de l'épaisseur (el) de la couche de parement (12) 13. Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel l'épaisseur (e2) de la couche intermédiaire (14) est supérieure ou égale à quatre fois l'épaisseur (el) de la couche de parement (12). 14. Panneau sandwich selon la revendication 10, dans lequel la couche de parement (12) est en carton nid d'abeille, la couche intermédiaire (14) est en polystyrène graphité et la couche de compensation (16) est en aluminium. 15. Panneau sandwich selon la revendication 14, dans lequel l'épaisseur (el) de la couche de parement (12) est comprise entre 10 mm et 20 mm, l'épaisseur (e2) de la couche intermédiaire (14) est supérieure à 40 mm, et l'épaisseur (e3) de la couche de compensation (16) est comprise entre 0.01 mm et 0.2 mm.16. Panneau sandwich selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel les couches (12, 14, 16) sont collées entre elles. 17. Utilisation d'un panneau sandwich de parement (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, pour la fabrication d'un 5 élément de faux-plafond (60) ou d'un élément de doublage de mur (50).