Brevet FR3088236A1 — publié le 20200515

EFFECTEUR DE MACHINE DE NAPPAGE 2D, MACHINE À SYSTÈME DE PILOTAGE ET PROCEDE DE REALISATION DE STRUCTURE COMPOSITE 3D DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE [0001]L'invention se rapporte à un effecteur de traitement de bande de matériau en deux dimensions (2D), en particulier une tête de nappage 2D de machine pour la réalisation de structure stratifiée en matériau composite, à un système de pilotage de machine de nappage à haute vitesse pour effecteur, ainsi qu'à un procédé de réalisation d'une structure trois dimensions (3D) utilisant une telle tête de nappage 2D pilotée par ladite machine. [0002]Le domaine de l'invention concerne les pièces - et plus généralement les structures (panneaux, antennes, etc.) - en matériau composite possédant une grande rigidité tout en minimisant la masse, en particulier pour les structures utilisées dans le domaine aéronautique (fuselages monoblocs, carénages de mât de réacteur, panneaux de voilure, planchers d'aéronefs, etc.). Cependant ce type de matériau trouve des applications dans d'autres domaines, comme le spatial (antennes réflectrices), le ferroviaire, le nautique (coques et structures de bateau), l'énergie (pales d'éolienne), les télécommunications (antennes d'émission / réception) ou encore le bâtiment. [0003]Une structure composite 3D est en général composée d'une structure stratifiée de base comportant une ou plusieurs nappes en matériau composite associés à des raidisseurs pleins ou creux, également en matériau composite, et s'étendant transversalement (c'est-à-dire perpendiculairement à son extension principale), radialement et/ou circulairement en fonction de la forme globale - longiligne ou circulaire - de la pièce. [0004]Chaque nappe de la structure stratifiée se compose de fibres imprégnées d'une résine thermodurcissable avant ou après dépose, classiquement une résine époxy, formant un liant assurant la cohésion de la 2 nappe et transmettant les efforts. Les fibres utilisées sont en général des fibres de carbone ou de verre, ou encore des fibres aramides ou céramiques en fonction des caractéristiques recherchées: hautes propriétés mécaniques (fibres de carbone élaborées à partir de fibres acryliques et fibres aramides renforcées par 5 des hybridations type verre-kevlar® ou carbone-kevlar®), rapport performance / coût (fibres de verre) ou résistance aux hautes températures, par exemple jusqu'à environ 2000°C (fibres céramiques). [0005]La structure présente une texture composite stratifiée par nappage, c'est-à-dire par superposition ou empilement de nappes successives, appelées 10 également plis, de fibres imprégnées de résine. Les empilements de nappes sont uni- ou bidirectionnels c'est-à-dire, dans ce cas, orientés selon des directions différentiées d'une couche à l'autre et récurrentes afin d'obtenir les propriétés de résistance mécanique visées (traction, compression, cisaillement, etc.). [0006]Les nappes de la structure stratifiée sont ainsi formées selon une 15 configuration prédéterminée, renforcée en général avec des raidisseurs répartis sur la configuration, par mise sous pression de l'ensemble. Puis la polymérisation de la résine est réalisée, en général à l'aide d'un agent de réticulation par cycle de cuisson, par un traitement thermique dans un four, en général un four autoclave. [0007]Cette polymérisation permet de réaliser une compaction des 20 textures stratifiées de nappes avec un durcissement simultané de la résine, ce qui garantit un collage des raidisseurs et de la texture stratifiée avec un faible taux de porosité et donc une bonne santé matière (c'est-à-dire une minimisation des défauts et des retassures, et des retassures une orientation homogène des fibres et un taux de résine adapté aux caractéristiques mécaniques recherchées). 25 ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0008] Cependant, les conditions de mise en place sont délicates lorsque le nappage est manuel et le moulage réalisé au contact. Le drapage est réalisé pli à pli et par déformation des plis de renfort pour l'adapter à la forme 3D de la pièce. La cadence de production est alors faible et la structure est réduite au minimum ce 30 qui lui retire toute robustesse. 3 [0009] Dans le cas de nappage automatique, les têtes de nappage sont montées sur des positionneurs de tête montés sur un portique de déplacement. Ces positionneurs sont à commande numérique trois ou cinq axes ou à bras-robots à forte capacité fonctionnelle, afin de maintenir un niveau de précision et de 5 vélocité élevé. Le positionneur peut alors être optimisé afin de réaliser des nappages 3D, ce qui le rend encore plus complexe et lourd. [0010]De plus, ces positionneurs ne permettent pas la réalisation de structures de formes complexes difficiles à démouler, ni de renfort de type tissu car seul les renforts unidirectionnels sont compatibles avec ces têtes. En effet, les 10 têtes de nappage automatique sont complexes car elles tendent à reproduire les gestes et fonctions préalablement réalisées par la main de l'homme dans une approche de fabrication artisanale. [0011]Par ailleurs, les machines automatiques ne permettent pas d'augmenter la rigidité des structures composites en augmentant la densité des 15 renforts, en particulier par des raidisseurs croisés ou de forme complexe (en « H », etc.) à double courbure, à forte variation de courbure ou à rupture géométrique difficilement ou non démoulable (courbe, en hélice, en torsion), et/ou encore de grande longueur (par exemple supérieure à quelques mètres). [0012]Les machines actuelles ne permettent de napper que des 20 panneaux composites en renforts unidirectionnels et directement en 3D selon des formes simples et à partir de bandes de faible largeur, typiquement 1 pouce (2,54 cm). EXPOSÉ DE L'INVENTION 25 [0013] L'invention vise notamment à réaliser des pièces par une mise en oeuvre d'un nappage à plat, suivi d'un estampage et d'un assemblage avec des moyens efficaces, simples et automatisables, permettant de palier les insuffisances de l'état de la technique. En particulier, l'invention vise à réaliser des formes de pièces complexes, une cadence de production élevée, et à augmenter 30 la densité des renforts par un raidissage croisé ou plus généralement de forme complexe et, si souhaité, de grandes longueurs pouvant aller jusqu'à quelques dizaines de mètres. 4 [001 4]Aussi, l'invention prévoit un effecteur de traitement de bandes par une vitesse d'avancée de bande adaptée, avantageusement combiné à une structure de pilotage deux axes croisés, optimisée pour présenter une faible inertie dans le plan de traitement et permettant de mouvoir ainsi l'effecteur à vitesse 5 élevée. [0015] Pour réaliser des panneaux composites à haute densité de renfort, un moulage de nervures est mis en oeuvre par l'incorporation de noyaux destructibles. Le formage 3D est effectué par pressage uni-axial ou estampage sous vide avant la cuisson. De plus, l'effecteur et le positionneur sont minimisés 10 en masse tout en limitant le besoin en rigidité grâce à un positionnement de l'effecteur normal au plan de traitement. [0016]Plus précisément, la présente invention a pour objet une machine de nappage comportant un effecteur de traitement de bande de matériau en deux dimensions (2D) et un positionneur mécanique relié à cet effecteur par des 15 moyens de couplage pour le guider. L'effecteur intègre au moins une bobine enroulant la bande de matériau à traiter, cette bobine étant libre en rotation, et un carter comportant un mécanisme de dépose de bande. La bobine est montée sur une glissière de découplage vertical fixée au carter et le mécanisme de dépose comporte un rouleau d'alimentation de bande et un rouleau de compression sur un 20 support allongé horizontal de réception plan de bande, les rouleaux étant reliés par une courroie tendue. Le diamètre du rouleau d'alimentation est supérieur au diamètre du rouleau de compression pour créer une pré-tension dans la bande qui, après traitement d'un pli, forme un espace entre ce pli et le reste de bande. Des moyens d'orientation des moyens de couplage de l'effecteur au positionneur 25 alignent la direction de l'effecteur sur une direction de pli prédéterminée. [0017]Selon des modes de réalisation préférés: - l'effecteur est choisi entre une tête de nappage 2D de matériau composite, un outillage de découpe, un système de traitement de surface de bande, et un système de détourage; 30 - dans le cas d'une tête de nappage 2D, un bloc de découpe de bande selon une longueur de bande prédéterminée, est agencé dans le carter et est entraîné par un moteur électrique; 5 - le bloc de découpe est équipé d'un moyen de découpe choisi entre un rouleau cutter, un cutter vibrant, une guillotine, un rayon laser et un rouleau emprunte; - la pré-tension créée dans la bande est adaptée en effort par un 5 dispositif de pincement au niveau du rouleau d'alimentation générant un glissement contrôlé de la bande; - les rouleaux sont activés par un moteur électrique, afin d'éviter tout cisaillement local sur le matériau composite; - le moyen de découpe est orienté par un mécanisme de réglage 10 angulaire qui induit une découpe de la bande selon un angle prédéterminé, [0018]L'effecteur selon l'invention peut s'adapter sur tout type de positionneur de machine, en particulier des positionneurs à commande numérique trois ou cinq axes, ou des bras-robots par un montage de l'effecteur sur la machine via la glissière verticale qui libère cet effecteur en contact avec le 15 support, et fait porter alors l'effort normal au support de la machine sur l'effecteur. De plus, la machine selon l'invention permet de draper des bandes à fibres unidirectionnelles, du tissu ou autre bande bi-biais [0019]Ces positionneurs à commande numérique ou ces bras-robots possèdent des systèmes de pilotage à forte capacité en charge et de structure 20 complexe afin de maintenir un niveau de précision et une vélocité suffisants. De tels positionneurs sont complexes. [0020]L'invention se rapporte en particulier à une machine de nappage équipée d'un effecteur tel que défini ci-dessus, destiné au traitement de bandes de matériau composite dans un plan de support de bande, la tête de nappage étant 25 couplée à un positionneur de cet effecteur formé d'un système de pilotage à vitesse d'exécution élevée, qui est considérée comme supérieure à environ lm/s. Un tel système de pilotage comporte un portique composé d'une première et d'une deuxième poutre montées mobiles en croix sur une noix de liaison présentant deux guides dans lesquels les poutres sont aptes à coulisser et un 30 socle pour accueillir le carter de tête de nappage. Les poutres présentent, en extrémité, des glissières mobiles le long de deux rails parallèles montés sur le support plan de dépose de bande parallèle au sol et solidaire d'un châssis ô longitudinal, le portique présentant une masse minimisée et une rigidité supérieure dans le plan du support par rapport à l'ensemble du portique. [0021]Un avantage d'une configuration de poutres en croix est de procurer une haute rigidité et de permettre une diminution du poids des parties 5 structurelles, de sorte qu'aucune fondation n'est plus nécessaire pour mettre en oeuvre la machine. [0022]Selon des modes de réalisation préférés : - les guides de la noix de liaison sont orthogonaux et, en conséquence, les poutres forment un angle de 45° avec les rails; 10 - une poutre peut être verrouillée dans une position spécifique sur les rails par des moyens de blocage réversibles, pour permettre à l'autre poutre de se déplacer selon un angle de 45° par rapport aux rails parallèles; en verrouillant l'une des poutres mécaniquement, les degrés de liberté de la machine sont réduits assurant ainsi un mouvement diagonal très précis, le parallélisme entre deux 15 placements, et une simplification du contrôle. [0023]L'invention se rapporte aussi à un procédé de réalisation d'une structure 3D à haute densité de renfort, utilisant une telle tête de nappage 2D pilotée par le système de pilotage d'une machine telle que définie ci-dessus. Ce procédé comporte trois phases essentielles: 20 - une phase de nappage 2D de plis de matériau composite selon différentes largeurs de peau et de raidisseur, les plis étant positionnés par la tête de nappage sur le support de la machine selon une direction de plan de nappage déterminée, puis découpés successivement par la tête de nappage; - une phase de mise en configuration de préformes 3D des plis de peau et 25 de raidisseurs par mise sous vide des plis de peau et mise sous presse des plis de raidisseur, et - une phase de finalisation de la structure 3D par assemblages successifs des préformes 3D sur le moule de cuisson - étuve, autoclave ou équivalent - avec insertion de noyaux destructibles selon une configuration prédéfinie dans des 30 parties creuses entre la peau et les raidisseurs, puis par mise sous vide, cuisson et élimination des noyaux. 7 [0024]Selon des mises en oeuvre avantageuses: - la configuration formée par les noyaux est de forme complexe choisie entre une forme en croix, une forme en « T », une forme en « H » ou équivalent et une combinaison de ces formes; 5 - les noyaux destructibles sont constitués par gainage d'un matériau de base choisi entre un agglomérat de granulats poreux, de billes creuses, de sable et un mélange de granulats poreux, de sable et de billes creuses, le matériau de base étant aggloméré par un liant choisi entre un liant organique (des résines synthétiques), minéral (du silicate de soude, du gaz carbonique ou équivalent) et 10 un mélange de ces liants; - les noyaux destructibles sont éliminés par une technologie choisi entre jet d'eau directionnel, pyrolyse, dissolution aqueuse ou chimique et rayonnement laser directionnel. PRÉSENTATION DES FIGURES 15 [0025]D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : - la figure 1, une vue en perspective d'un exemple de tête de nappage de bandes de matériau composite de différentes largeurs selon l'invention, en 20 particulier pour le domaine aéronautique, par exemple un fuselage d'avion; - les figures 2a à 2c, des vue latérale, de face et en perspective du mécanisme de dépose de bande de la tête de nappage selon la figure 1, en particulier du mécanisme de réglage angulaire de découpe; - les figures 3a et 3b, des vues en perspective d'exemples de machines 25 dans lesquelles la tête de nappage selon la figure 1 est montée sur un système de pilotage classique à potence transversale et sur un système de pilotage à poutres en croix selon l'invention; - les figures 4a à 4b, des vues supérieures des poutres montées en croix du système de pilotage de tête de nappage selon la figure 3b, respectivement 30 selon une position de dépose de bande longitudinale (figure 4a) et selon une position de dépose de bande d'angle déterminé avec une poutre verrouillée; 8 - la figure 5, les étapes successives (étapes « 5A » à « 5D' ») d'assemblage de bandes de matériau composite pour réaliser une peau à renforts parallèles de section « oméga »; - les figures 6a à 6c, des vues en perspective de l'estampage sous presse 5 d'un renfort en croix constitué de plis d'armure de matériau composite nappés, avec le moule d'estampage (figure 6a), le noyau destructible (figure 6b) à incorporer, et la préforme crue démoulée après estampage (figure 6c). [0026]Sur les figures, des éléments identiques ou analogues sont repérés par un même signe de référence qui renvoie au(x) passage(s) qui décrive(nt) un 10 tel élément. Les adjectifs « longitudinal », « latéral » et « transversal » se rapportent respectivement à une direction principale selon une dimension principale d'une bande ou d'un support de bande, à une direction s'étendant le long d'un côté du support de bande, et à une direction perpendiculaire à la direction longitudinale dans le plan de la bande ou du support de bande. 15 DESCRIPTION DÉTAILLÉE [0027]En référence aux vues en perspective, latérale et de face des figures 1, 2a et 2b, un exemple de tête de nappage 2D 100 de bandes de matériau composite de différentes largeurs selon l'invention est illustré. Dans une machine de nappage (cf. figures 3a et 3b), une telle tête 100 est couplée à un 20 système de pilotage comme celui décrit ci-dessous, pour permettre - grâce à ses capacités de haute vitesse d'exécution et de réalisation de peaux et d'armures à géométrie complexe et/ou dense - l'utilisation en particulier dans le domaine aéronautique, comme un fuselage d'avion dans l'exemple. [0028]Cette tête de nappage 2D 100 comporte une bobine 10, libre en 25 rotation, enroulant la bande de matériau à déposer 1 sous forme de plis, et un carter 20 comportant un mécanisme de dépose de bande 21 et un connecteur 22 de liaison audit système de pilotage. La bobine 10 est montée sur une glissière de découplage vertical 11 fixée au carter 20, la glissière 11 permettant de libérer la bobine 10 en contact avec le support de bande 3 d'une machine de nappage (cf. 30 figures 3a et 3b). 9 [0029]De plus, des axes pivotants 23, reliant la glissière 11 au connecteur de liaison 22 avec le système de pilotage, permettent d'orienter la bobine 10 par rapport au système de pilotage auquel il est relié selon une direction de pli prédéterminée. 5 [0030]Comme il apparaît plus précisément sur la vue latérale de la figure 2a, le mécanisme de dépose 21 comporte un rouleau d'alimentation 2B de bande 1 et un rouleau de compression 2A sur le support allongé horizontal 3 de réception plan de bande 1. Les rouleaux 2A et 2B sont reliés par une courroie 24 tendue sur une poulie tendeuse 2C montée sur le carter 20. Les rouleaux 2A, 2B sont activés 10 par le déplacement différentiel relatif entre la tête 100 et le support 3. Ainsi, ce mécanisme rend l'avancement de bande sensiblement peu dépendant du système de pilotage. Alternativement, un moteur électrique (non visible) active les rouleaux 2A, 2B afin d'éviter tout cisaillement local sur le matériau composite au niveau du support 3. 15 [0031]Dans ce mécanisme 21, le diamètre du rouleau d'alimentation 2B est supérieur au diamètre du rouleau de compression 2A, ce qui induit un décalage de vitesse entre les rouleaux 2A, 2B pour créer une pré-tension dans la bande 1 qui, après traitement découpe du pli, forme un espace entre ce pli et le reste de la bande. La pré-tension créée dans la bande 1 est adaptée en effort par 20 un dispositif de pincement 25 au niveau du rouleau d'alimentation 2B générant un glissement contrôlé de la bande 1. [0032]Par ailleurs, un bloc de découpe de bande 26 sur le support de machine 3, selon une longueur de bande prédéterminée, est agencé dans le carter 20 et est entraîné par un moteur électrique (non visible). L'effort de coupe 25 est appliqué par une roue 27 et un ensemble de glissière / vis sans fin 25 assure le déplacement du bloc de découpe 26. De plus, le bloc de découpe 26 est équipé d'un rouleau cutter 26c dans l'exemple illustré. Le rouleau cutter 26c est avantageusement orienté par un mécanisme de réglage angulaire à vis 28, illustré sur la vue en perspective de la figure 2c. 30 [0033]Sur cette vue, il apparaît que le mécanisme de réglage angulaire 28 comporte un actionneur 28a d'orientation du guide 28b sur lequel se déplace le mobile de découpe, un rouleau cutter 26c dans l'exemple, entre les rouleaux 2A, 10 2B. L'actionneur 28a, composé dans l'exemple d'un couple de vérins pneumatiques, règle l'angle de découpe de bande sur le support 3 autour de l'axe de rotation 2R du guide 28b, par rapport à l'axe longitudinal 1 parallèle au sens du défilement (flèche F1). Dans l'exemple, l'angle de découpe peut être réglé selon 5 trois positions prédéterminées: -F/- 45° et 90°. Alternativement, ce couple peut être remplacé par un vérin à vis équipé d'un codeur, permettant de régler l'angle de découpe selon toute valeur entre + 45 et - 45° ou jusqu'à -F/-60°. [0034]La tête de nappage 100 est montée sur le système de pilotage d'une machine de nappage. Comme illustré par la vue en perspective de la figure 10 3a, la machine de nappage est une machine à commande numérique 40 de système de pilotage trois axes 4A comportant une potence 41 s'étendant transversalement au support de bande 31. La potence 41 peut balayer le support longitudinalement, selon l'axe longitudinal A'A de la machine 40, par le déplacement de bras d'extrémité 42 le long d'un rail latéral 43. Sur la potence 41, 15 la tête de nappage 100 est montée sur un module 44 mobile le long de la potence 41 selon l'axe transversal B'B perpendiculaire à l'axe longitudinal A'A. La tête de nappage 100 peut également être combinée à un bras-robot ou une autre machine à commande numérique trois ou cinq axes. [0035]En référence à la vue en perspective de la figure 3b, la tête de 20 nappage 100 est montée, selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, sur le système de pilotage 4B d'une machine de nappage 110 à haute vitesse d'exécution, supérieure à environ 1 m/s, en particulier de l'ordre de 1 à 3 m/s. Cette machine est particulièrement adaptée à la réalisation de peaux de matériau composite de forme complexe à dépouilles difficilement démoulables, et 25 renforcées par des raidisseurs de configuration complexe et/ou dense, en particulier des raidisseurs oméga en croix à haute densité. [0036] Le système de pilotage 4B est formé d'un portique 50 composé d'une première et d'une deuxième poutres 51, 52 montées en croix. Ces poutres présentent, en extrémité, deux jeux de glissières mobiles, respectivement 5A et 30 5B, dans un plan horizontal parallèle au plan du sol « S ». Les glissières 5A, 5B de chaque poutre 51, 52 sont montées pour se déplacer le long deux rails parallèles 11 53, 54 montés sur un châssis longitudinal 120 comportant des pieds 121 de fixation au sol « S ». [0037] Dans ce châssis 120, est fixé un support plan 130 parallèlement au sol « S » par des entretoises 122 montées sur les pieds 121. Sur ce support plan 5 130 est réalisée la dépose de bande de matériau composite alimenté par la tête de nappage 100. Le portique 50 présente une masse minimisée et une rigidité supérieure dans le plan du support 130 par rapport à l'ensemble du portique 50. [0038]Comme il apparaît plus précisément sur la vue supérieure de la figure 4a, les poutres 51, 52 du portique 50 sont montées ensemble sur une noix 10 de liaison 5 présentant deux rainures guides orthogonales 55, 56 formées sur ses faces opposées, 5s et 5i. Les poutres 51, 52 coulissent dans ces rainures 55, 56 via des paliers linéaires de liaison 5p et sur les rails 53, 54 via les jeux de glissières 5A, 5B. De plus, un socle 57 est fixé sur la noix 5 pour accueillir le carter 20 de la tête de nappage 100 (cf. figure 2a) de bande 1 sur le support 130. 15 [0039]Cette configuration des poutres 51, 52 en croix procure une haute rigidité et permet de diminuer en poids les parties structurelles. Les rainures guides 55, 56 de la noix 5 sont orthogonales et, en conséquence, les poutres 51, 52 forment un angle de 45° avec les rails 53, 54 cet angle offrant le meilleur degré de parallélisme de chaque poutre en déplacement par rapport à elle-même. 20 [0040] Lorsque la dépose de bande de matériau composite 1 est effectuée selon un angle déterminé (par exemple selon les valeurs standard 0, 45, 90° ou 30, 60° ou autre angle) par rapport à l'axe longitudinal du support coïncidant avec l'axe A'A de la machine, la vue supérieure de la figure 4b illustre le verrouillage d'une des poutres 52 dans une position spécifique sur les rails 53, 54 par des 25 crochets de blocage réversible (non représentés). Ce verrouillage permet un déplacement selon un angle de 45° de l'autre poutre 51 le long de la poutre fixe 52 via la noix 5 et par rapport aux rails 53, 54. La figure 4b montre la poutre 51 dans deux positions différentes lors de ce déplacement par rapport aux rails (double flèche 1F) et le long de l'autre poutre 52 (double flèche 2F), ainsi que les 30 positions correspondantes des jeux de glissières 5A et 5B le long des rails 53, 54. Un tel verrouillage permet de diminuer les degrés de liberté de la machine 110 (cf. 12 figure 3b) assurant ainsi un mouvement diagonal très précis, le parallélisme entre deux placements, et un contrôle qui se réduit alors à un système de référence local statique. [0041]Afin de réaliser une pièce en 3D de forme complexe à haute 5 densité de renfort, par exemple à raidisseurs en croix, l'invention prévoit d'utiliser une tête de nappage 2D du type de celle décrite en référence aux figures 1, 2a et 2b, montée dans cet exemple sur la machine à système de pilotage décrite en référence à la figure 3b. [0042]Un exemple de production d'une peau 3D renforcée par des 10 raidisseurs de type « oméga » parallèles est illustré par les différentes étapes d'assemblage 5A à 5D de la figure 5. Cette réalisation comporte trois phases essentielles. [0043]Dans une première phase de nappage 2D de plis de matériau composite, des bandes de matériau composite imprégnée de résine 1 (étape 5A) 15 sont débitées à partir de la machine de nappage 110 selon une première largeur, par exemple de 300 mm, et une seconde largeur, par exemple de 100 mm, pour former respectivement, avec cette machine de nappage 2D (étape 5A), une peau 58 et des raidisseurs 59 (étape 5B). Pour ce faire, les plis sont préalablement positionnés par la tête de nappage 100 sur le support de machine 130 selon la 20 direction de plan de nappage appropriée (par exemple -FI- 45°), puis découpés successivement par cette tête de nappage 100. [0044]Une deuxième phase consiste à mettre en configuration de préformes 3D les plis de peau 58 et de raidisseurs 59, par mise sous vide des plis de peau 58 et mise sous presse des plis de raidisseur 59 (étape 5C). 25 [0045] Dans une troisième phase de finalisation de la structure 3D, il est prévu de réaliser des assemblages 9 de préformes 3D de peau 58 et de raidisseurs 59 sur un moule de cuisson autoclave dans l'exemple, ou dans une étuve en variante. Une insertion de noyaux destructibles 63 (cf. figure 6b) est effectuée dans les parties creuses entre la peau et les raidisseurs selon une 30 configuration en « oméga » (cf. étape 5D et l'agrandissement 5D' mettant en évidence la section en « oméga »). 13 [0046] Les noyaux sont ici constitués d'un agglomérat de granulats poreux dans une résine synthétique recouvert d'une gaine étanche et antiadhésive. Cette phase est suivie par une mise sous vide, puis de la cuisson proprement dite suivie de l'élimination des noyaux par jet d'eau directif sous haute pression. 5 [0047]Pour réaliser un renfort formé de raidisseurs en croix, les vues en perspective des figures 6a à 6c illustrent l'obtention de ce renfort à différents stades. Le moule d'estampage 60 se présente en deux parties, l'embase 61 avec la préforme 65 et la contre-forme 62 (figure 6a). La figure 6b présente le noyau destructible en croix 63 à incorporer dans la préforme 65 sur le moule de cuisson, 10 et la figure 6c la préforme 65 crue et démoulée après estampage. [0048] L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Ainsi, un système de poudrage de résine peut être ajouté sur la machine de nappage afin d'adhérer les plis successifs d'une bande d'armure sèche entre eux. De plus, un système de chauffage peut être ajouté afin de fondre 15 localement et de consolider in situ des matrices de bandes de matériau thermoplastique pré-imprégnées. [0049]Le matériau composite en bande peut se présenter sous différents degrés de finition: matériau composite pré-imprégnée de résine, bande d'armure sèche avec poudrage in situ ou pré-imprégnée de résine, bande de tissu de 20 renfort, bande de matériau thermoplastique pré-imprégnée avec un système de chauffage, et équivalents. [0050]Par ailleurs, la machine de nappage peut être disposée selon différentes implantations, par exemple contre un mur, pour permettre une optimisation de l'espace, en particulier dans le cas de réalisation de panneau de 25 grande dimension, par exemple plusieurs dizaines de mètres. [0051]En outre, la découpe de bande peut être effectuée de biais et non perpendiculairement à l'axe longitudinal de la bande, ce qui permet de faciliter la gestion des fins de course de rouleau. le procédé selon l'invention peut être totalement ou partiellement automatisé. Par ailleurs, la peau stratifiée peut 30 présenter des courbures localement variables ou gauches et les raidisseurs 14 peuvent être de section géométrique variée: semi-circulaire, triangulaire, semipolygonale, oblongue, etc. [0052]De plus, les noyaux destructibles peuvent être éliminés par différentes techniques, en particulier par jet d'au pulsé directionnel, pyrolyse, 5 dissolution aqueuse ou chimique, ou encore par rayonnement laser directionnel, REVENDICATIONS1. Machine de nappage (40; 110) comportant un effecteur (100) de traitement de bande de matériau en deux dimensions et un positionneur 5 mécanique (4A; 4B) relié à cet effecteur par des moyens de couplage pour le guider, caractérisée en ce que l'effecteur (100) intègre au moins une bobine (10) enroulant la bande de matériau à traiter (1), cette bobine (10) étant libre en rotation, et un carter (20) comportant un mécanisme de dépose de bande 21), en ce que la bobine (10) est montée sur une glissière de découplage vertical (11) 10 fixée au carter (20), en ce que le mécanisme de dépose (21) comporte un rouleau d'alimentation de bande (2B) et un rouleau de compression (2A) sur un support allongé horizontal (3; 31; 130) de réception plan de bande (1), les rouleaux (2A, 2B) étant reliés par une courroie tendue (24), en ce que le diamètre du rouleau d'alimentation (2B) est supérieur au diamètre du rouleau de compression (2A) 15 pour créer une pré-tension dans la bande (1) qui, après traitement d'un pli, forme un espace entre ce pli et le reste de bande, et en ce que des moyens d'orientation ( 23) des moyens de couplage de l'effecteur (100) au positionneur (4A; 4B) alignent la direction de l'effecteur (100) sur une direction de pli prédéterminée. 2. Machine de nappage selon la revendication 1, dans laquelle 20 l'effecteur est choisi entre une tête de nappage 2D de matériau composite (100), un outillage de découpe, un système de traitement de surface de bande, et un système de détourage. 3. Machine de nappage selon la revendication 2, dans laquelle dans le cas d'une tête de nappage 2D (100), un bloc de découpe de bande (26) 25 selon une longueur de bande (1) prédéterminée, est agencé dans le carter (20) et est entraîné par un moteur électrique. 4. Machine de nappage selon la revendication 3, dans laquelle le bloc de découpe (26) est équipé d'un moyen de découpe choisi entre un rouleau cutter (26c), un cutter vibrant, une guillotine, un rayon laser et un rouleau 30 emprunte. 5. Machine de nappage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pré-tension créée dans la bande (1) est adaptée en 16 effort par un dispositif de pincement au niveau du rouleau d'alimentation (2A) générant un glissement contrôlé de la bande (1). 6. Machine de nappage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les rouleaux (2& 28) sont activés par un déplacement différentiel relatif entre la tête (100) et le support 3. 7. Machine de nappage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle les rouleaux (2A, 2B) sont activés par un moteur électrique. 8. Machine de nappage selon la revendication 4, dans laquelle le moyen de découpe (26c) est orienté par un mécanisme de réglage angulaire qui induit une découpe de la bande (1) selon un angle prédéterminé. 9. Machine de nappage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un système de poudrage de résine est ajouté afin d'adhérer les plis successifs d'une bande d'armure sèche entre eux. 10. Machine de nappage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle un système de chauffage est ajouté afin de fondre localement et de consolider in situ des matrices de bandes de matériau thermoplastique pré-imprégnées. 11. Machine de nappage équipée d'un effecteur sous forme de tête de nappage (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, destinée au traitement de bandes (1) de matériau composite dans un plan de support de bande (130), la tête de nappage (100) étant couplée à un positionneur d'effecteur formé d'un système de pilotage à vitesse d'exécution élevée (4B), caractérisée en ce que ce système de pilotage (4B) comporte un portique (50) composé d'une première (51) et d'une deuxième poutre (52) montées mobiles en croix sur une noix de liaison (5) comportant deux guides (55, 56) dans lesquels les poutres (51, 52) sont aptes à coulisser et un socle (57) pour accueillir le carter (20) de tête de nappage (100) et présentant, en extrémité, des glissières (5A, 5B) mobiles le long de deux rails parallèles (53, 54) montés sur le support plan de dépose de bande (130) parallèle au sol (S) solidaire d'un châssis longitudinal (120), le portique (50) présentant une masse minimisée et une rigidité maximale dans le plan du support (130) par rapport à l'ensemble du portique (50). 17 12. Machine de nappage selon la revendication précédente, dans laquelle les guides (55, 56) de la noix (5) de liaison sont orthogonaux, les poutres (51, 52) formant alors un angle de 45° avec les rails (53, 54). 13. Machine de nappage selon la revendicationl2, dans laquelle une poutre (51) est verrouillée dans une position spécifique sur les rails par des moyens de blocage réversibles, l'autre poutre (52) se déplaçant selon un angle de 45° par rapport aux rails parallèles (53, 54). 14. Procédé de réalisation d'une structure 3D à haute densité de renfort, utilisant la tête de nappage 2D (100) pilotée par le système de pilotage 10 (4B) de la machine (110) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ce procédé comporte les trois phases essentielles suivantes : une phase de nappage 2D de plis de matériau composite selon différentes largeurs de peau (58) et de raidisseur (59), les plis étant positionnés 15 par la tête de nappage (100) sur le support (130) de la machine (110) selon une direction de plan de nappage déterminée, puis découpés successivement par la tête de nappage (100); - une phase de mise en configuration de préformes 3D des plis de peau (58) et de raidisseurs (59) par mise sous vide des plis de peau (58) et mise sous 20 presse des plis de raidisseur (59), et - une phase de finalisation de la structure 3D par assemblages successifs des préformes 3D (65) sur le moule de cuisson avec insertion de noyaux destructibles (63) selon une configuration prédéfinie dans des parties creuses entre la peau (58) et les raidisseurs (59), puis par mise sous vide, cuisson 25 et élimination des noyaux (63). 15. Procédé de réalisation selon la revendication précédente, dans lequel la configuration formée par les noyaux (63) est de forme complexe choisie entre une forme en croix, une forme en « T », une forme en « H » ou équivalent et une combinaison de ces formes. 30 16. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, dans lequel les noyaux destructibles (63) sont constitués 18 par gainage d'un matériau de base choisi entre un agglomérat de granulats poreux, de billes creuses, de sable et un mélange de granulats poreux, de sable et de billes creuses, le matériau de base étant aggloméré par un liant choisi entre un liant organique, minéral et un mélange de ces liants. 5 17. Procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, dans lequel les noyaux destructibles (63) sont éliminés par une technologie choisi entre jet d'eau directionnel, pyrolyse et rayonnement laser directionnel.