Présentation

Article

1 - INTÉRÊT DES SANDWICHES

2 - MATÉRIAUX POUR LA CONSTRUCTION SANDWICH

3 - RÈGLES DE CONCEPTION

4 - FABRICATION

  • 4.1 - Technologies par voie humide (imprégnation directe)
  • 4.2 - Technologies par voie sèche (imprégnation indirecte)
  • 4.3 - Assemblage par collage
  • 4.4 - Moussage in situ
  • 4.5 - Moulage de panneaux en continu
  • 4.6 - Moulage « one-shot » à partir de tissus 3D

5 - TECHNIQUES DE JONCTION, FINITION ET COURBURE DE PIÈCES SANDWICHES

6 - APPLICATIONS

Article de référence | Réf : AM5141 v1

Fabrication
Structures sandwiches

Auteur(s) : Christophe BINÉTRUY

Relu et validé le 24 mars 2019

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Sommaire

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Version en anglais English

RÉSUMÉ

Les structures dites « sandwiches » résultent de l'assemblage par collage ou soudure de deux peaux minces sur une âme plus légère et de plus faibles caractéristiques mécaniques qui maintient leur écartement et transmet par cisaillement les actions mécaniques d'une peau à l'autre. Ce dossier présente le concept de structure sandwich au travers d'une description de la nature et des propriétés des matériaux constitutifs, de quelques notions relatives à la conception des pièces sandwiches, des principales méthodes de fabrication, des techniques de jonction et finition, et des différentes applications

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Auteur(s)

  • Christophe BINÉTRUY : Professeur au département Technologie des polymères et composites et Ingénierie mécanique de l'École des Mines de Douai - Responsable du groupe Composites

INTRODUCTION

Les structures dites « sandwiches » occupent une place importante dans le domaine de la construction des pièces composites. Elles sont présentes dans pratiquement tous les domaines d'application. Ces structures résultent de l'assemblage par collage ou soudure de deux peaux (ou semelles) minces sur une âme (ou cœur) plus léger et de plus faibles caractéristiques mécaniques qui maintient leur écartement et transmet par cisaillement les actions mécaniques d'une peau à l'autre.

Ce dossier présente le concept de structure sandwich au travers d'une description de la nature et des propriétés des matériaux constitutifs, de quelques notions relatives à la conception des pièces sandwiches, des principales méthodes de fabrication, des techniques de jonction et finition, et des différentes applications.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am5141


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4. Fabrication

La fabrication de structures sandwiches fait appel, dans un grand nombre de cas, à des technologies de transformation standard des composites (moulage au contact, moulage au sac sous vide ou à l'autoclave, moulage par injection de résine, moulage à la presse, moulage par enroulement filamentaire ou centrifugation…), qui permettent d'intégrer une âme dans l'épaisseur de la structure ainsi fabriquée. Aussi, ne seront présentées dans ce qui suit que les particularités liées à la nature sandwich des structures mises en œuvre, le lecteur étant invité à se reporter aux articles associés à chacune des technologies évoquées pour les détails technologiques relatifs aux procédés généraux de transformation (voir article TI [A 3 720]).

On détaillera en revanche certains procédés de fabrication véritablement spécifiques à la production de sandwichs, tels que :

  • le moussage in situ ;

  • le moulage de panneaux en continu ;

  • l'assemblage par collage ;

  • les aspects relatifs aux méthodes de jonction et de connexion, de finition des bords, et de courbure de pièces sandwiches.

Le principe commun à toutes ces technologies est d'assurer l'assemblage des peaux et de l'âme en veillant à assurer une adhésion optimale de ces éléments pour garantir l'efficacité du transfert de charge peau/âme.

4.1 Technologies par voie humide (imprégnation directe)

Les sandwichs peuvent être obtenus traditionnellement par des procédés de mise en œuvre dits par « voie humide », les renforts secs étant imprégnés par la résine thermodurcissable au cours de la mise en forme, soit par moulage au contact, soit par projection simultanée, soit encore par injection de résine, ou par enroulement filamentaire.

Les structures obtenues par contact ou projection simultanée présentent des propriétés mécaniques moyennes, en particulier si les peaux ont...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - JANNEL (J.C.) -   Polyesters insaturés UP.  -  [AM 3 445] (2004).

  • (2) - BARDONNET (P.) -   Résines époxydes (EP) – Composants et propriétés.  -  [A 3 465] (1992).

  • (3) - BIRON (M.) -   Propriétés des thermoplastiques – Tableaux comparatifs.  -  [AM 3 306] (1998).

  • (4) - GUILLON (D.) -   Fibres de verre de renforcement.  -  [A 2 110] (1995).

  • (5) - MALINOWSKY (M.) -   Structures textiles.  -  [C 2 470] (1993).

  • (6) - CARAMARO (L.) -   Fibres et fils à usage technique.  -  [AM 5 118] (2005).

  • (7)...

1 Annexe

Autres ouvrages

Journal of Sandwich Structures and materials, - SAGE Publications, Londres.

HAUT DE PAGE

2 Normes

La caractérisation de certaines propriétés mécaniques et physiques des sandwichs sont présentées ci-après. La caractérisation des peaux se fait selon les normes associées à la classe de matériau utilisée (voir en particulier l'article [AM 5 405] pour les composites).

Pour les âmes en mousse, le lecteur intéressé pourra consulter les articles  et dans lesquels les principales normes sont reprises.

  • Normes ASTM de caractérisation des structures sandwiches

  • Normes ISO et NF de caractérisation des structures sandwiches

HAUT DE PAGE

3 Fournisseurs

  • Balsa

    Advanced Materials Technology (Pty.) Ltd.

    Advanced Plastics Inc.

    AERONTEC cc

    Alcan Airex AG

    Alcan Baltek

    Ashland Distribution

    ATL Composites Pty. Ltd.

    Aurora de Colombia SA

    Auszac EcoBalsa

    Coast-Line International

    Composites Canada

    Composites One

    Core Composites

    CST –...

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