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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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5. Techniques de jonction, finition et courbure de pièces sandwiches
Les panneaux sandwichs plans ou légèrement incurvés, produits au moyens des technologies de fabrication précédemment présentées requièrent en général des opérations de finition sur leurs bords, de jonction et connexion à d'autres pièces, sandwiches ou non, ou encore de pliage à angle droit, voire plus. Les principes des méthodes applicables sont schématisés dans ce qui suit.
5.1 Méthodes de jonction et connexion
Les panneaux sandwichs peuvent être assemblés par collage les uns aux autres, voire à d'autres pièces monolithiques au moyen de toute une gamme de méthodes illustrées ci-après dans le cas d'âmes en nids d'abeille. Leurs principes sont, pour l'essentiel, également applicables pour l'assemblage par collage de sandwichs à âmes en mousse.
Trois grandes familles de joints peuvent être distinguées :
HAUT DE PAGE5.2 Méthodes de finition des bords
Les bords latéraux « ouverts » des panneaux sandwichs doivent souvent être fermés pour éviter l'absorption d'agents agressifs, améliorer l'aspect, ou permettre des opérations ultérieures de fixation.
Quelques méthodes de finition des bords sont illustrées ci-après dans le cas d'âmes en nids d'abeille (figure 29). Leurs principes sont, pour l'essentiel, également applicables pour la finition de sandwichs à âmes en mousse.
HAUT DE PAGE5.3 Inserts
Il existe plusieurs types d'insert qui seront choisis en fonction de la résistance, la finition, et la quantité requises. Il est nécessaire de procéder à un collage des inserts dans l'âme afin de maximiser les performances mécaniques de la jonction.
La figure 30 présente quelques solutions...
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Techniques de jonction, finition et courbure de pièces sandwiches
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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