Brevet FR3084635A1 — publié le 20200207

Procédé d'assemblage d'une structure de véhicule ferroviaire La présente invention concerne un procédé d'assemblage d'une structure de véhicule ferroviaire. Habituellement, afin d'assembler deux panneaux de structure de véhicule ferroviaire, chaque panneau présentant une grande surface, il est nécessaire que les deux surfaces à assembler soient parfaitement planes. Pour ce faire, la surface des panneaux est usinée préalablement à l'assemblage. Cette opération nécessite de grandes machines d'usinage, de lourdes manipulations, et des transports par camion sont souvent nécessaires pour réaliser cette opération d'usinage chez un prestataire équipé de ces moyens. L'invention a notamment pour but de simplifier l'assemblage des panneaux de structure de véhicule ferroviaire. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé d'assemblage d'une structure de véhicule ferroviaire comportant une pluralité de panneaux de structure, le procédé comprenant les étapes successives suivantes : - fourniture d'au moins deux panneaux de structure de véhicule ferroviaire à assembler, chaque panneau de structure comprenant au moins une surface d'assemblage à l'autre panneau de structure, au moins l'une des surfaces d'assemblage étant pourvue de rugosités, - application d'une couche de résine à haute performance sur au moins l'une des surfaces d'assemblage, la résine haute performance étant apte à supporter de manière permanente des contraintes de compression supérieures à 90 MPa et présentant des modules d'élasticité en compression supérieurs à 2000 MPa, - mise en vis-à-vis des surfaces d'assemblage des deux panneaux de structure pour que la couche de résine à haute performance soit prise en sandwich entre les surfaces d'assemblage, et - polymérisation de la résine à haute performance pour former une structure de véhicule ferroviaire. Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le procédé est dépourvu d'une étape d'usinage des surfaces d'assemblage des panneaux de structure ; 2 - le procédé est dépourvu d'une étape de chauffage de la résine à haute performance ; - la résine à haute performance est une résine époxy ; - le procédé comprend en outre une étape de fixation des surfaces d'assemblage 5 des deux panneaux de structure entre elles par de la visserie simultanément ou consécutivement à la polymérisation de la résine à haute performance ; et - la structure de véhicule ferroviaire forme au moins une partie d'une caisse structurelle d'une voiture de véhicule ferroviaire et/ou d'une cabine de conduite de véhicule ferroviaire. 10 La présente invention a également pour objet une structure de véhicule ferroviaire comprenant au moins deux panneaux de structure assemblés, chaque panneau de structure comprenant au moins une surface d'assemblage disposée en vis-à-vis d'une surface d'assemblage de l'autre panneau de structure, au moins l'une des surfaces d'assemblage étant pourvue de rugosités, 15 la structure comprend une couche de résine à haute performance prise en sandwich entre les surfaces d'assemblage des deux panneaux de structure assemblés. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la structure comprend en outre de la visserie assemblant les panneaux de structure. La présente invention a également pour objet un véhicule ferroviaire comprenant 20 une structure selon l'invention. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la structure forme au moins une partie d'une caisse structurelle d'une voiture du véhicule ferroviaire et/ou d'une cabine de conduite du véhicule ferroviaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 25 description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique de profil d'une voiture de véhicule ferroviaire comprenant une cabine de conduite et une caisse structurelle, la voiture comprenant une pluralité de panneaux de structure assemblés conformément à un exemple de mode de 30 réalisation du procédé selon l'invention, et - la Figure 2 est une vue en coupe transversale d'une partie de structure formée par deux panneaux assemblés par le procédé selon l'invention. Sur la Figure 1, on a représenté une voiture 1 de véhicule ferroviaire. La voiture 1 comprend une caisse structurelle 2 délimitant un extérieur de la voiture 1 et un intérieur 35 de la voiture 1. La caisse structurelle 2 comprend typiquement un châssis 3, deux extrémités longitudinales 4, deux faces latérales 5 et un pavillon 6. 3 La voiture 1 comporte par ailleurs une cabine de conduite 7 rapportée sur la caisse structurelle 2. La caisse structurelle 2 comporte une pluralité de panneaux de structure 8. Avantageusement, la cabine de conduite 7 comporte également une pluralité de 5 panneaux de structure 10. Les panneaux de structure 8, 10 sont avantageusement réalisés en aluminium, en acier ou en matériau composite. Les panneaux de structure 8, 10 présentent toute forme techniquement envisageable dans la conception d'une structure de véhicule ferroviaire. Les panneaux de 10 structure 8, 10 présentent chacun une surface plane ou incurvée. La caisse structurelle 2 et la cabine de conduite 7 sont assemblées au niveau de surfaces d'assemblage 12, 14 représentées sur la Figure 2. La figure 2 représente une partie d'une structure 16 comprenant un panneau de structure 8 assemblé à un autre panneau de structure 10 par le procédé selon l'invention. 15 Cette structure 16 correspond par exemple à l'interface entre la caisse structurelle 2 et la cabine de conduite 7. Selon cet exemple, la surface d'assemblage 14 de l'un des panneaux de structure 10 est pourvue de rugosités 18. Par rugosité, il est entendu que la surface d'assemblage 14 n'est pas lisse. La surface d'assemblage 14 n'est par exemple pas usinée. 20 En variante, les surfaces d'assemblage 12, 14 des deux panneaux de structure 8, 10 sont pourvues de rugosités 18. Les surfaces d'assemblage 12, 14 de chacun des panneaux de structure 8, 10 sont disposées en vis-à-vis. Une couche 20 de résine à haute performance est prise en sandwich entre les surfaces d'assemblage 12, 14. 25 Par résine à haute performance, il est entendu une résine apte à supporter de manière permanente des contraintes de compression supérieures à 90 MPa et présentant des modules d'élasticité en compression supérieurs à 2000 MPa. De préférence, la résine haute performance est une résine époxy. La résine haute performance selon l'invention a une tenue suffisante pour 30 permettre l'assemblage de surfaces verticales. La couche 20 de résine à haute performance comble des creux 22 formés par les rugosités 18. La couche 20 de résine à haute performance présente par exemple une épaisseur maximale comprise entre 3 mm et 15 mm. 35 La couche 20 de résine à haute performance présente par exemple une épaisseur minimale inférieure à 3 mm. 4 Selon le mode de réalisation particulier de la figure 2, la structure 16 comprend en outre de la visserie 24 assemblant les panneaux de structure 8, 10. La visserie 24 comprend par exemple un boulon. Dans l'exemple représenté, la structure 16 forme une partie de la caisse 5 structurelle 2 et de la cabine de conduite 7 de la voiture 1 assemblée. En variante, la structure forme au moins une partie d'une caisse structurelle d'une voiture du véhicule ferroviaire. Selon une autre variante, la structure forme au moins une partie d'une cabine de conduite du véhicule ferroviaire. 10 Un procédé d'assemblage d'une structure 16 de véhicule ferroviaire selon l'invention va maintenant être décrit. Les panneaux de structure 8, 10 sont fournis. Chaque panneau de structure 8, 10 présente une surface d'assemblage 12, 14 à l'autre panneau de structure 8, 10. Au moins l'une des surfaces d'assemblage 12, 14 est pourvue de rugosités 18. 15 Une couche 20 de résine à haute performance est appliquée sur au moins l'une des surfaces d'assemblage 12, 14. La résine à haute performance est appliquée sur au moins 75 % de l'une des surfaces d'assemblage 12, 14. De préférence, la résine à haute performance est appliquée sur au moins 95 % de l'une des surfaces d'assemblage 12, 14. 20 En variante, la résine à haute performance est appliquée sur au moins 75 % des deux surfaces d'assemblage 12, 14. Les surfaces d'assemblage 12, 14 des deux panneaux de structure 8, 10 sont mises en vis-à-vis pour que la couche 20 de résine à haute performance soit prise en sandwich entre les surfaces d'assemblage 12, 14. 25 Puis la structure 16 formée par les panneaux de structure 8, 10 est laissée au repos pour entrainer une polymérisation de la résine à haute performance. Par exemple, la polymérisation de la résine haute performance dure entre 10 minutes et 8 heures. De préférence, le procédé d'assemblage est dépourvu d'une étape d'usinage des surfaces d'assemblage 12, 14 des panneaux de structure 8, 10. 30 De préférence encore, le procédé d'assemblage est dépourvu d'une étape de chauffage de la résine à haute performance. Ainsi, toutes les étapes sont réalisées à température ambiante, et limitent la consommation d'énergie lors de l'assemblage. Par température ambiante, il est entendu une température comprise entre 5°C et 35°C. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé d'assemblage comprend en 35 outre une étape de fixation des surfaces d'assemblage 12, 14 des deux panneaux de structure 8, 10 entre elles par de la visserie 24. Cette étape est simultanée à la 5 polymérisation de la résine à haute performance. En variante ou en complément, cette étape est consécutive à la polymérisation de la résine à haute performance. Notamment, la visserie 24 est resserrée quelques heures après la mise en vis-à-vis des surfaces d'assemblage 12, 14. Ceci permet de compenser la relaxation inhérente 5 aux produits polymères contenus dans la résine à haute performance. Le procédé selon l'invention a l'avantage de simplifier l'assemblage des panneaux de structure et de réduire les coûts en supprimant l'usinage des surfaces d'assemblage. La solution rend possible des assemblages de très grande dimension pour lesquels aucune machine n'existait pour réaliser les surfaçages d'interface. En s'intercalant de 10 façon parfaite entre les panneaux de structure à assembler, la résine permet d'obtenir une interface respectant les critères de l'état de l'art REVENDICATIONS1.- Procédé d'assemblage d'une structure (16) de véhicule ferroviaire comportant une pluralité de panneaux de structure (8, 10), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : - Fourniture d'au moins deux panneaux de structure (8, 10) de véhicule ferroviaire à assembler, chaque panneau de structure (8, 10) comprenant au moins une surface d'assemblage (12, 14) à l'autre panneau de structure (8, 10), au moins l'une des surfaces d'assemblage (12, 14) étant pourvue de rugosités (18), application d'une couche (20) de résine à haute performance sur au moins l'une des surfaces d'assemblage (12, 14), la résine haute performance étant apte à supporter de manière permanente des contraintes de compression supérieures à 90 MPa et présentant des modules d'élasticité en compression supérieurs à 2000 MPa, - mise en vis-à-vis des surfaces d'assemblage (12, 14) des deux panneaux de structure (8, 10) pour que la couche (20) de résine à haute performance soit prise en sandwich entre les surfaces d'assemblage (12, 14), - polymérisation de la résine à haute performance pour former une structure (16) de véhicule ferroviaire. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est dépourvu d'une étape d'usinage des surfaces d'assemblage (12, 14) des panneaux de structure (8, 10). 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est dépourvu d'une étape de chauffage de la résine à haute performance. 4.- Procédé l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résine à haute performance est une résine époxy. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de fixation des surfaces d'assemblage (12, 14) des deux panneaux de structure (8, 10) entre elles par de la visserie (24) simultanément ou consécutivement à la polymérisation de la résine à haute performance. 7 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la structure (16) de véhicule ferroviaire forme au moins une partie d'une caisse structurelle (2) d'une voiture (1) de véhicule ferroviaire et/ou d'une cabine de conduite (7) de véhicule ferroviaire. 5 7.- Structure (16) de véhicule ferroviaire comprenant au moins deux panneaux de structure (8, 10) assemblés, chaque panneau de structure (8, 10) comprenant au moins une surface d'assemblage (12, 14) disposée en vis-à-vis d'une surface d'assemblage (12, 14) de l'autre panneau de structure (8, 10), au moins l'une des surfaces d'assemblage 10 (12, 14) étant pourvue de rugosités (18), la structure (16) étant caractérisée en ce qu'elle comprend une couche (20) de résine à haute performance prise en sandwich entre les surfaces d'assemblage (12, 14) des deux panneaux de structure (8, 10) assemblés. 15 8.- Structure (16) de véhicule ferroviaire selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre de la visserie (24) assemblant les panneaux de structure (8, 10). 9.- Véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comprend une structure (16) selon 20 la revendication 7 ou 8. 10.- Véhicule ferroviaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que la structure (16) forme au moins une partie d'une caisse structurelle (2) d'une voiture (1) du véhicule ferroviaire et/ou d'une cabine de conduite (7) du véhicule ferroviaire. 25