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EnglishRÉSUMÉ
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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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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2. Matériaux pour la construction sandwich
2.1 Peaux rigides
Elles sont constituées le plus souvent :
-
pour les composites à moyennes et hautes performances, de stratifiés à matrice thermodurcissable (polyesters insaturés [1], époxydes [2] ou thermoplastique [3] polypropylène…) et d'un renfort fibreux (mat et tissu) de verre [4] et [5] de carbone ou d'aramide [6] ;
-
pour les structures portantes, de feuilles métalliques (aluminium, acier) ;
-
pour des structures de faibles à moyennes performances, de bois, laminé, stratifié, contre-plaqué.
2.2 Âmes
Dans les faits, c'est le constituant de l'âme qui permet de classer les différentes structures sandwiches. Parmi les âmes les plus utilisées, citons celles en nid d'abeilles, en mousse, et en bois de balsa .
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Une mousse peut être de nature organique, métallique ou céramique.
Les propriétés les plus intéressantes offertes par les mousses sont les suivantes :
-
l'allégement. Les mousses organiques...
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Matériaux pour la construction sandwich
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)...
Autres ouvrages
Journal of Sandwich Structures and materials, - SAGE Publications, Londres.
HAUT DE PAGE
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
-
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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