EP2836356A1 - Procédé de fabrication d'un panneau sandwich composite à âme alvéolaire - Google Patents
Procédé de fabrication d'un panneau sandwich composite à âme alvéolaireInfo
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- EP2836356A1 EP2836356A1 EP13720465.7A EP13720465A EP2836356A1 EP 2836356 A1 EP2836356 A1 EP 2836356A1 EP 13720465 A EP13720465 A EP 13720465A EP 2836356 A1 EP2836356 A1 EP 2836356A1
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Definitions
- the present invention relates to an acoustic attenuation panel, in particular for an aircraft engine nacelle, and to nacelle elements equipped with such a panel.
- Aircraft engines are generators of significant noise pollution and there is a strong demand to reduce this pollution, especially as the jet engines used become more and more powerful.
- the design of the nacelle surrounding a turbojet contributes to a large extent to the reduction of this noise pollution.
- nacelles are equipped with acoustic panels to reduce the noise generated by the engine and vibration structures.
- such an acoustic panel has a so-called sandwich structure comprising an acoustic resonator disposed between a first so-called internal skin and a second so-called external skin.
- These skins are generally made of composite materials and made according to resin injection or transfer processes.
- the inner skin is solid and intended to be oriented at the rear of the panel while the outer skin, also called acoustic skin, is perforated and intended to be oriented towards the source of noise.
- the acoustic resonator constitutes the core of the panel and is formed of one or more cellular structures, possibly arranged in layers and separated if necessary by septa (porous multi-perforated skin).
- the honeycomb structures may typically be made from a foam-type material or preferably from honeycomb structures having a set of honeycomb cells, typically of hexagonal section.
- honeycomb structure having cells of relatively reduced size of about 10 mm in section and made of aluminum-based material or particularly resistant Nomex® type fibers. at high temperatures. Realizing these acoustic attenuation panels is complex and expensive.
- the cellular structures are disposed on a pre-formed composite skin which will constitute the acoustic outer skin of the panel.
- This skin is most often pierced with multiple holes including at least one in correspondence with a cell of the alveolar structure.
- the assembly is then covered with composite folds in fresh, folds which will therefore constitute the full inner skin, then the whole is polymerized at temperature in order to give a structural coherence to the whole.
- Anchoring is to carry out an intermediate firing of the honeycomb structures on the first skin before carrying out the oversize in fresh.
- the honeycomb structures are housed inside polymerized composite elements, a first element forming a cavity inside which the cellular structure (s) is installed, the other element, closing the whole, for example by gluing, on a peripheral return of the first element.
- the first element will generally constitute the full inner skin, while the second element attached by bonding will constitute the outer acoustic skin.
- the various machining and assembly operations of the panels frequently lead to the acoustic neutralization of several cells, thereby causing a decrease in the sound absorption performance of the panel.
- these panels may be intended to be installed in areas with high mechanical or thermal stresses (hot jet turbojet zone for example), and must therefore be made of suitable materials.
- the present invention relates to a method for manufacturing a composite sandwich panel having a cellular core having a plurality of cells each delimited by at least one wall formed from at least one partition, characterized in that at least a portion of said partitions are integrated with a support skin of the sandwich panel during a resin molding step.
- the integrity of the acoustic panel is reinforced and the establishment of the cellular core is facilitated and more precise.
- the partition is integrated with the support skin at at least one of its ends. To this end, it will be possible to provide positioning, retention or centering impressions, in particular in a mold of the support skin.
- At least one partition is at least partially made by resin molding simultaneously with the step of molding the support skin with said resin.
- Such an embodiment allows optimal integration of the partitions of the honeycomb walls and they can thus be made from the same material as the skin of the panel.
- the partitions may in particular be made from resin alone or loaded or the method may include a step of placing preforms and / or composite folds in at least one molding space of the partition.
- At least one partition is reported before integration into the resin.
- partitions d irectement composite material it will be possible to perform certain partitions d irectement composite material, while other partitions may be reported and integrated into the resin of the support skin.
- the method comprises a step of installing at least one septum inside at least one cell.
- the support skin is a full inner skin of the sandwich panel.
- the present invention also relates to a mold for implementing the method according to the invention and the production of a composite sandwich panel comprising at least one main shell defining substantially, with a corresponding closure cap, the general external volume of the panel to be realized, characterized in that said mold comprises at least one secondary mold intended to be placed inside the main shell during molding and forming with the main shell a molding space of a support skin, characterized in that said secondary mold has cell cavities to be made, said cavities being spaced a distance corresponding substantially to the thickness of partitions defining walls of said cells to be made, so as to provide at least one space for the realization of said partitions.
- the space for producing the partitions is a molding space for said walls, in fluid communication with the molding space of the support skin.
- the partitions it allows the partitions to be made with the resin injected during the molding of the support skin.
- the secondary mold is attached to the closure lid of the mold.
- the main shell defines at least partially at least part of a peripheral return of the panel.
- This peripheral return may in particular be used for fixing, for example by gluing, the acoustic external skin closing the panel.
- At least a portion of the cavities have at least one drainage footprint for receiving each a drainage bar.
- the secondary mold has cavities of different depths.
- the shell has at least one retaining footprint and / or centering adapted to receive at least one reported partition if necessary.
- the present invention also relates to a honeycomb core sandwich panel obtainable by the method according to the invention and, if appropriate, by means of a mold according to the invention, said panel comprising at least one composite support skin and at least one a core having a plurality of cells each delimited by at least one wall formed from at least one partition, characterized in that at least a portion of said partitions are integrated into the support skin by resin molding.
- At least part of the partitions is at least partially made from the resin of the composite support skin.
- At least part of the partitions is attached to and integrated with the composite skin resin.
- At least a portion of the cells are of different depths.
- the support skin is a solid composite skin.
- the core is covered with at least one pierced acoustic composite skin.
- At least a portion of the cells are divided by at least one septum.
- At least a part of the cell cavities are attached or molded to the internal imprint of the support skin.
- the secondary mold may in particular be integral with the support skin.
- FIGS. 1 to 1 show a first embodiment of a method according to the invention
- FIGS. 15 to 18 illustrate a second embodiment of the invention
- FIGS. 19 to 24 illustrate a third embodiment with different implementation variants.
- a composite sandwich panel comprises an alveolar core 2 disposed between an inner skin 3 and an outer skin (not shown).
- the inner skin 3 defines a volume inside which is the alveolar core 2 having a plurality of cells 4 each delimited by at least one wall formed from at least one partition 5.
- the inner skin 3 has a peripheral flange 3a, flange for fixing, for example by gluing, the outer skin, in particular a pierced acoustic outer skin.
- Such composite sandwich panel may be made by the method object of the present invention wherein at least a portion of said partitions are integrated with a support skin of the sandwich panel during a resin molding step.
- Such a mold 1 0 comprises a main shell 1 1 substantially defining, with a closure cover 12 corresponding, the general external volume of the panel 1 to achieve.
- main cock 1 1 has a peripheral inner surface 11b defining the peripheral return 3a of the support skin 3 of the panel 1.
- the mold 10 further comprises a secondary mold 13 intended to be placed inside the main shell 1 1 during molding and forming with the main shell a molding space 14 of the support skin 3 of the panel.
- This secondary mold 13 also has cavities 15 of cavities 4 to be produced, said cavity cavities 4 being spaced apart by a distance substantially corresponding to the thickness of partitions 5 defining walls of said cavities to be produced, and thus providing a space 16 between the cavities 15 of cells 4 for the realization of said partitions.
- the space 16 for producing the partitions 5 is in fluid communication with the molding space 14 of the support skin 3 of the panel 1. Thus, during the injection of resin, the latter will spread throughout the mold and make said partitions 5 directly with the support skin 3.
- At least a portion of the cavity cavities 4 has at least one drainage footprint 17 intended to each receive a drainage bar 18.
- These drainage impressions 17 may be through or only extend over a portion of the cavity footprint 4. They thus define a drainage passage through the cells 4 intended for the evacuation of water capable of accumulate in said cells 4.
- the water will be drained out of the panel through an orifice 17b formed in a cavity 4 near one end of a drainage footprint 17.
- the orifice will be obtained by providing a corresponding protrusion 17c in the hull , through the molding space 14 of the support skin 3 to come into contact against the cavity 16 of the cell 4 at which this orifice 17b must be formed.
- This protuberance thus occupies a place that will not be filled by the resin, which place will form an orifice 17b during demolding.
- FIGS. 4 to 1 1 illustrate the different stages of implementation of the manufacturing process of the panel 1 by means of the mold 10.
- a preform or set of folds 30 of the support skin 3 is disposed inside the shell 1 1 of the mold 10 at the molding space 14 of said skin support.
- the secondary mold 13 is installed with its drainage webs 18 inside the shell 1 1 and covers (FIG. 6) the molding space 14 and the folds 30 of the support skin 3 to achieve.
- the mold 10 can then be closed by its cover 12 (FIG. 8) and proceed to the injection of the resin (FIG. 9). Once the polymerized resin, the mold 10 is open, and the secondary mold 13 (so the cavities 14 of cells 4) is removed. The drainage barrels 18 are also extracted or eliminated.
- the molded shape is extracted from the shell 1 1 ( Figure 1 1) and is the base of the honeycomb panel 1 before introduction of the outer skin (not visible), acoustic in the case of an acoustic panel, by gluing said outer skin on the peripheral rim 3a of the support skin 3.
- Figures 12 to 14 show different possibilities of arranging the drainage marks 17 and the drainage strips 18.
- FIG. 3 made it possible to obtain evacuation by cell line 4. It was therefore necessary to provide as many drainage orifices 17b as cell lines.
- Figure 12 shows a cross arrangement to obtain a common evacuation requiring more than one drainage port 17b.
- a small number of drainage orifices 17b is an important parameter when one seeks to have the smallest possible leakage area between the internal and the external of the panel 1, especially when there are different pressure levels. on both sides of the part in question, which is frequently the case in turbojet engine nacelles.
- Figure 13 shows drainage patterns arranged in a cross, allowing cross-drainage in the nodes of the cells 4.
- Figure 14 shows drainage fingerprints 17 located at the node node level 4 and intended to receive drainage webs in the form of cores 18b.
- a panel 100 comprises partitions 150 attached to the interior of the support skin 3 and integrated into the latter by its ends 151, 152.
- a mold 1 10 comprises a shell 1 1 1 having on a peripheral inner face a set of retention fingerprints 1 12 intended to each receive an end 151, 152 of a partition 150.
- these may be centering impressions, having for example a V-shaped section, having no retention function.
- the partitions 150 may be made in the form of imbricable walls.
- the partitions 150 may also directly comprise notches 155 intended to allow the drainage of the cells 4.
- the heights of the partitions 150 are adapted to the depth of the shell 1 1 1.
- a withdrawal of a partition 150 may be considered in relation to the mass and the potential jamming of each element. Controlled overflow can also be considered depending on the settlement flexibility of all the partitions.
- Such an embodiment can be associated with integrated walls made from the resin of the support skin 3 according to the embodiment previously described (FIG. 19), especially if it appears necessary to have a reinforcement of the structure by this way.
- the inside of the support skin 3 can receive a compact set of reported cavity cavities, centered only in the impression by the peripheral partitions.
- Figures 19 to 24 illustrate complementary embodiments for equipping at least a portion of the cells 4 with at least one acoustic septum.
- the panels 10, 1 10 have cells of two different depths, the deepest cells being intended to be equipped with a septum.
- the shallow cells can also be equipped with a septum.
- a first variant shown in FIG. 19 consists, from the embodiment of partition walls 150, in depositing a complete or partial septum 170 between two stages of partitions 150.
- the septum 170 is of a type known to those skilled in the art and comprises advantageously two to three micro-perforated glass folds.
- the variants shown in Figures 20 to 24 are independent of the embodiment of the panel (partitions reported or made in the resin).
- the pellets may be made in any type of material adapted to the use of the final piece. They may in particular be metal or plastic, in a material adapted to the temperature of use of the panel. They can also be machined, stamped or molded.
- the pellets may be flat or autoraid (surface or on their edges) and may be used in a position not parallel to the acoustic skin.
- Each pellet 180 is mounted on positioning tabs 181 to maintain it at the desired distance from the support skin 3 and the acoustic skin of the panel.
- the pellets 180 are not all fixed to the same depth and are also installed in cells 4 shallower.
- FIG. 23 shows an exemplary embodiment in which the partitions 5 are made by molding resin so as to have heels. More specifically, the partitions 5 have a base slightly wider than a higher part tapered. It follows the formation of lateral heels on which a 180 septum pellet can come to bear. This allows the removal of a portion of the tabs 181 positioning.
- FIG. 24 shows an example of a finished panel comprising an acoustic skin attached to the support skin 3 so as to close the panel and cover the cells 4.
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Abstract
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un panneau sandwich composite (1,100) à âme alvéolaire (2) présentant une pluralité d'alvéoles (4) délimitées chacune par au moins une paroi formée à partir d'au moins une cloison (5,150), caractérisé en ce qu'au moins une partie desdites cloisons sont intégrées à une peau support (3) du panneau sandwich lors d'une étape de moulage de résine; ainsi qu'à un tel panneau obtenu par ce procédé.
Description
Procédé de fabrication d'un panneau sandwich composite à âme
alvéolaire
La présente invention se rapporte à un panneau d'atténuation acoustique notamment pour nacelle de moteur d'aéronef, et à des éléments de nacelle équipés d'un tel panneau.
Les moteurs d'aéronefs sont générateurs d'une pollution sonore importante et il existe une forte demande visant à réduire cette pollution, et ce d'autant plus que les turboréacteurs utilisés deviennent de plus en plus puissants.
La conception de la nacelle entourant un turboréacteur contribue pour une grande partie à la réduction de cette pollution sonore.
Afin d'améliorer encore les performances acoustiques des aéronefs, les nacelles sont dotées de panneaux acoustiques visant à atténuer les bruits générés par le moteur ainsi que les vibrations des structures.
De manière connue, un tel panneau acoustique présente une structure dite sandwich comprenant un résonateur acoustique disposé entre une première peau dite interne et une deuxième peau dite externe. Ces peaux sont généralement réalisées en matériaux composite et réalisées selon des procédés d'injection ou transfert de résine.
La peau interne est pleine et destinée à être orientée à l'arrière du panneau tandis que la peau externe, également dite peau acoustique, est perforée et destinée à être orientée vers la source de bruit.
Le résonateur acoustique constitue l'âme du panneau et est formé d'une ou plusieurs structures alvéolaires, éventuellement disposées en couches et séparées le cas échéant par des septums (peau poreuse multiperforée). Les structures alvéolaires pourront typiquement être réalisées à partir d'un matériau de type mousse ou préférentiellement à partir de structures d ites en n id d'abeille présentant un ensemble de cell ules alvéolaires, classiquement de section hexagonale.
Dans le cas particulier d'une application aéronautique, on pourra plus spécifiquement utiliser une structure alvéolaire présentant des cellules de taille relativement réduite d'environ 10 mm de section et réalisée en matériau à base d'aluminium ou de fibres de type Nomex® particulièrement résistants à des températures élevées.
La réal isation de ces panneaux d'atténuation acoustique est complexe et coûteuse.
On connaît plus particulièrement deux méthodes de réalisation de tels panneaux acoustiques à structure sandwich.
Dans une première solution, les structures alvéolaires sont disposées sur une peau composite précuite qui constituera la peau externe acoustique du panneau. Cette peau est la plupart du temps percée de multiples trous dont au moins un en correspondance avec une cellule de la structure alvéolaire.
L'ensemble est ensuite recouvert de plis composites en frais, plis qui constitueront donc la peau interne pleine, puis le tout est polymérisé à température afin de donner une cohérence structurale à l'ensemble.
Lorsque plusieurs niveaux de structures alvéolaires sont à positionner, il est pratiquement obligatoire d'ancrer ces éléments sur la première peau afin de stabiliser l'ensemble avant de draper en frais pour conserver un bon positionnement desdites structures alvéolaires et éviter les écrasements en zones chanfrein. L'ancrage consiste à effectuer une cuisson intermédiaire des structures alvéolaires sur la première peau avant de réaliser le surdrapage en frais.
Dans une deuxième solution, les structures alvéolaires sont logées à l'intérieur d'éléments composites polymérisés, un premier élément formant une cavité à l'intérieur de laquelle est installé le ou les structures alvéolaires, l'autre élément, refermant le tout par exemple par collage, sur un retour périphérique du premier élément. Le premier élément constituera généralement la peau interne pleine, tandis que le deuxième élément rapporté par collage constituera la peau externe acoustique.
Ainsi, on comprend que la réalisation d'un tel panneau acoustique nécessite quelle que soit la méthode employée de nombreuses étapes de cuisson et polymérisation de la structure sandwich.
Elle nécessite également une attention particulière en vue d'assurer la continuité de contact entre des zones de collage et de la surface du nid d'abeille avec la peau acoustique.
En outre, les diverses opérations d'usinage et d'assemblage des panneaux (entre eux ou su r la nacel le) conduisent fréquemment à la neutralisation acoustique de plusieurs alvéoles, entraînant de ce fait une diminution des performances d'absorption acoustique du panneau.
Il convient également de noter que ces panneaux peuvent être destinés à être installés dans des zones à fortes contraintes mécaniques ou thermiques (zone chaude de turboréacteur par exemple), et doivent donc être réalisés dans des matériaux adaptés.
Il existe donc un besoin pour une solution permettant la réalisation de tels panneaux acoustiques à âme alvéolaire et réduisant les inconvénients présentés précédemment.
Pour ce faire, la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un panneau sandwich composite à âme alvéolaire présentant une pluralité d'alvéoles délimitées chacune par au moins une paroi formée à partir d'au moins une cloison, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdites cloisons sont intégrées à une peau support du panneau sandwich lors d'une étape de moulage de résine.
Ainsi, en intégrant au moins partiellement les cloisons constitutives des parois alvéolaires à une peau support, l'intégrité du panneau acoustique est renforcée et la mise en place de l'âme alvéolaire est facil itée et plus précise.
Selon une première variante de réalisation, la cloison est intégrée à la peau support au niveau d'au moins une de ses extrémités. On pourra à cette fin prévoir des empreintes de positionnement, de rétention ou de centrage notamment, dans un moule de la peau support.
Un tel mode de réal isation permet d'util iser des cloisons en matériaux légers, et/ou souples, ce qui est intéressant notamment lorsque leur tenue structurale est moins problématique.
Selon une deuxième variante de réalisation, au moins une cloison est au moins partiellement réalisée par moulage de résine simultanément à l'étape de moulage de la peau support par ladite résine.
Un tel mode de réalisation permet une intégration optimale des cloisons des parois alvéolaires et elles pourront ainsi être réalisées à partir du même matériau que la peau du panneau.
Les cloisons pourront notamment être réalisées à partir de résine seule ou chargée ou le procédé pourra comprendre une étape de mise en place de pré-formes et/ou plis composites dans au moins un espace de moulage de la cloison.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins une cloison est rapportée avant intégration dans la résine.
Bien évidemment, en fonction des besoins de tenue structurale des cloisons, on pourra réal iser certaines cloisons d irectement en matériau composite, tandis que d'autres cloisons pourront être rapportées et intégrées à la résine de la peau support.
De manière complémentaire, le procédé comprend une étape d'installation d'au moins un septum à l'intérieur d'au moins une alvéole.
Préférentiellement, la peau support est une peau interne pleine du panneau sandwich.
La présente invention se rapporte également à un moule pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention et la réalisation d'un panneau sandwich composite comprenant au moins une coque principale définissant sensiblement, avec un couvercle de fermeture correspondant, le volume général externe du panneau à réaliser, caractérisé en ce que ledit moule comprend au moins un moule secondaire destinée à être placé à l'intérieur de la coque principale lors du moulage et ménageant avec la coque principale un espace de moulage d'une peau support, caractérisé en ce que ledit moule secondaire présente des empreintes d'alvéoles à réaliser, lesdites empreintes d'alvéoles étant espacées d'une distance correspondant sensiblement à l'épaisseur de cloisons définissant des parois desdites alvéoles à réaliser, de manière à ménager au moins un espace pour la réalisation desdites cloisons.
Selon une première variante de réalisation, l'espace de réalisation des cloisons est un espace de moulage desdites parois, en communication fluide avec l'espace de moulage de la peau support. Ainsi, cela permet de réaliser les cloisons avec la résine injecté lors du moulage de la peau support.
Préférentiellement, le moule secondaire est rattaché au couvercle de fermeture du moule.
Avantageusement, la coque principale définit au moins partiellement au moins une partie d'un retour périphérique du panneau. Ce retour périphérique pourra notamment servir à la fixation, par exemple par collage, de la peau externe acoustique fermant el panneau.
De manière avantageuse, au moins une partie des empreintes d'alvéoles présente au moins une empreinte de drainage destinée à recevoir chacune une barrette de drainage.
Selon un mode particulier de réalisation , le moule secondaire présente des empreintes d'alvéoles de profondeurs différentes.
Selon une variante complémentaire de réal isation , la coque présente au moins une empreinte de retenue et/ou de centrage apte à recevoir au moins une cloison rapportée le cas échéant.
La présente invention se rapporte encore à un panneau sandwich à âme alvéolaire pouvant être obtenu par le procédé selon l'invention et le cas échéant au moyen d'un moule selon l'invention, ledit panneau comprenant au moins une peau support composite et au moins une âme présentant une pluralité d'alvéoles délimitées chacune par au moins une paroi formée à partir d'au moins une cloison, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdites cloisons sont intégrées à la peau support par moulage de résine.
Selon une première variante de réalisation, au moins une partie des cloisons est au moins partiellement réalisée à partir de la résine de la peau support composite.
Selon une deuxième variante de réalisation, au moins une partie des cloisons est rapportée et intég rée à la résine de la peau su pport composite.
Avantageusement, au moins une partie des alvéoles sont de profondeurs différentes.
De manière préférentielle, la peau support est une peau composite pleine.
Préférentiellement encore, l'âme est recouverte d'au moins une peau composite acoustique percée.
Avantageusement, au moins une partie des alvéoles sont divisées par au moins un septum.
Selon une autre variante de réalisation; au moins une partie des empreintes d'alvéoles sont rapportées ou moulées à l'empreinte interne de la peau support. Le moule secondaire peut notamment être solidaire de la peau support.
La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit en regard du dessin annexé dans lequel :
- Les figures 1 à 1 1 montrent un premier mode de réalisation d'un procédé selon l'invention,
- Les figures 12 à 14 montrent différentes alternatives de mise en œuvre,
- Les figures 15 à 18 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- Les figures 19 à 24 illustrent un troisième mode de réalisation avec différentes variantes de mise en œuvre.
Com me expl iq ué précédem ment, u n pan neau 1 sandwich composite comprend une âme alvéolaire 2 disposée entre une peau interne 3 et une peau externe (non représentée).
Un tel panneau 1 , non encore recouvert de sa peau externe est représenté sur la figure 1 .
La peau interne 3 définit un volume à l'intérieur duquel se situe l'âme alvéolaire 2 présentant une pluralité d'alvéoles 4 délimitées chacune par au moins une paroi formée à partir d'au moins une cloison 5.
On notera que la peau interne 3 présente un rebord périphérique 3a, rebord destiné à la fixation, par exemple par collage, de la peau externe, notamment une peau externe acoustique percée.
Un tel panneau sandwich composite peut être réalisé par le procédé objet de la présente invention dans lequel au moins une partie desdites cloisons sont intégrées à une peau support du panneau sandwich lors d'une étape de moulage de résine.
Pour ce faire, on pourra utiliser un moule 10 tel que représenté sur les figures 2 et 3.
Un tel moule 1 0 comprend une coque principale 1 1 définissant sensiblement, avec un couvercle de fermeture 12 correspondant, le volume général externe du panneau 1 à réaliser.
On notera q ue la coq ue principale 1 1 présente une surface intérieure périphérique 1 1 b définissant le retour périphérique 3a de la peau support 3 du panneau 1 .
Le moule 10 comprend en outre un moule secondaire 13 destinée à être placé à l'intérieur de la coque principale 1 1 lors du moulage et ménageant avec la coque principale un espace de moulage 14 de la peau support 3 du panneau.
Ce moule secondaire 13 présente également des empreintes 15 des alvéoles 4 à réaliser, lesdites empreintes 15 d'alvéoles 4 étant espacées d 'u ne distance correspondant sensiblement à l'épaisseur de cloisons 5 définissant des parois desdites alvéoles à réaliser, et ménagent ainsi un espace 16 entre les empreintes 15 d'alvéoles 4 pour la réalisation desdites cloisons.
L'espace 16 de réalisation des cloisons 5 est en communication fluide avec l'espace de moulage 14 de la peau support 3 du panneau 1 . Ainsi, lors de l'injection de résine, cette dernière se propagera dans l'ensemble du moule et réalisera lesdites cloisons 5 directement avec la peau support 3.
De manière avantageusement complémentaire, au moins une partie des empreintes 15 d'alvéoles 4 présente au moins une empreinte de drainage 17 destinée à recevoir chacune une barrette de drainage 18.
Ces empreintes de drainage 1 7 peuvent être traversantes ou seulement s'étendre sur une partie de l'empreinte 15 d'alvéole 4. Elles définissent ainsi un passage de drainage à travers les alvéoles 4 destiné à l'évacuation de l'eau susceptible de s'accumuler dans lesdites alvéoles 4.
L'eau sera drainée hors du panneau par l'intermédiaire d'un orifice 17b ménagé dans une alvéole 4 à proximité d'une extrémité d'une empreinte de drainage 17. L'orifice sera obtenue en prévoyant une protubérance 17c correspondante dans la coque, traversant l'espace de moulage 14 de la peau support 3 pour venir en contact contre l'empreinte 16 de l'alvéole 4 au niveau de laquelle doit être ménagé cet orifice 17b. Cette protubérance vient ainsi occuper une place qui ne sera pas rempli par la résine, place qui formera un orifice 17b lors du démoulage.
Les figures 4 à 1 1 illustrent les différentes étapes de mise en œuvre du procédé de fabrication du panneau 1 à l'aide du moule 10.
Dans une première étape (figure 4), une pré-forme ou un ensemble de plis 30 de la peau support 3 est disposée à l'intérieur de la coque 1 1 du moule 10 au niveau de l'espace de moulage 14 de ladite peau support.
Comme visible sur la figure 5, le moule secondaire 13 est installé avec ses barrettes de drainage 18 à l'intérieur de la coque 1 1 et vient recouvrir (figure 6) l'espace de moulage 14 et les plis 30 de la peau support 3 à réaliser.
On procède ensuite (figure 7) à la mise en place des préformes ou plis 50 destinés à former les cloisons 5.
Il est bien évidemment possible de ne pas installer de plis 50 et réaliser les cloisons 5 en résine seule, éventuellement en résine chargée, ou renforcée de fibres longues dites d'UD.
On peut ensuite fermer le moule 10 par son couvercle 12 (figure 8) et procéder à l'injection de la résine (figure 9).
Une fois la résine polymérisée, le moule 10 est ouvert, et le moule secondaire 13 (donc les empreintes 14 d'alvéoles 4) est retiré. Les barettes de drainage 18 sont également extraites ou éliminées.
La forme moulée est extraite de la coque 1 1 (figure 1 1 ) et consitue la base du panneau alvéolaire 1 avant mise en place de la peau externe (non visible), acoustique dans le cas d'un panneau acoustique, par collage de ladite peau externe sur le rebord périphérique 3a de la peau support 3.
Les figures 12 à 14 montrent différentes possibilités de disposer les empreintes de drainage 17 et les barrettes de drainage 18.
La disposition de la figure 3 permettait d'obtenir une évacuation par ligne d'alvéoles 4. Il était donc nécessaire de prévoir autant d'orifices de drainage 17b que de lignes d'alvéoles.
La figure 12 montre une disposition croisée permettant d'obtenir une évacuation commune ne nécessitant plus qu'un seul orifice de drainage 17b.
Un nombre réduit d'orifices de drainage 17b est un paramètre important lorsque l'on cherche à avoir une surface de fuite la plus faible possible entre l'interne et l'externe du panneau 1 , notamment lorsqu'il existe des niveaux de pression différents de part et d'autre de la pièce en question, ce qui est fréquemment le cas dans les nacelles de turboréacteur.
La figure 13 montre des empreintes de drainage disposées en croisillon, permettant un drainage croisé dans les nœuds des alvéoles 4.
La figure 14 montre des empreintes de drainage 17 situées au n iveau de nœuds d'alvéoles 4 et destinées à recevoir des barrettes de drainage se présentant sous la forme de noyaux 18b.
En variante du mode de réalisation décrit précédemment, il est possible, pour certains panneaux nécessitant une tenue structurale moindre de réaliser le moulage avec de la résine chargée sans renforcement de plis 30 internes. L'avantage en résultant est une pièce injectée directement après mise en place du moule secondaire 13 avec les barrettes de drainage 17 sans avoir à disposer les plis de renfort 30 de la coque puis des cloisons 5. Cela permet un gain en termes de coût de production.
Selon un autre mode de réalisation, plus particulièrement représenté sur les figures 15 à 19, un panneau 100 comprend des cloisons 150 rapportées à l'intérieur de la peau support 3 et intégrées à cette dernière par ses extrémités 151 , 152.
Pour ce faire, un moule 1 10 comprend une coque 1 1 1 présentant sur une face interne périphérique un ensemble d'empreintes de rétention 1 12 destinée à recevoir chacune une extrémité 151 , 152 d'une cloison 150.
Alternativement ou de manière complémentaire, il pourra s'agir d'empreintes de centrage, présentant par exemple une section en V, n'ayant pas de fonction de rétention.
Les cloisons 150 pourront être réalisées sous la forme de parois imbricables. Les cloisons 150 pourront également comprendre directement des encoches 155 destinées à permettre le drainage des alvéoles 4.
Les hauteurs des cloisons 150 sont adaptées à la profondeur de la coque 1 1 1 . Un retrait d'une cloison 150 peut être envisagé en regard de la masse et du coincement potentiel de chaque élément. U n montage en débordement maîtrisé peut aussi être envisagé en fonction de la souplesse de tassement de l'ensemble des cloisons.
Un tel mode de réalisation peut être associé à des parois intégrées réalisées à partir de la résine de la peau support 3 selon le mode de réalisation précédemment décrit (figure 19), notamment s'il apparaît nécessaire d'avoir un renforcement de la structure par ce moyen.
En variante de réalisation, l'interne de la peau support 3 peut recevoir un ensemble compact d'empreintes d'alvéoles rapportées, centrées uniquement dans l'empreinte par les cloisons périphériques.
Les figures 19 à 24 illustrent des modes de réalisation complémentaires visant à équiper au moins une partie des alvéoles 4 avec au moins un septum acoustique.
En effet, comme visible sur les figures précédentes, les panneaux 10, 1 10 possèdent des alvéoles de deux profondeurs différentes, les alvéoles les plus profondes étant destinées à être équipées d'un septum.
Bien évidemment, les alvéoles moins profondes peuvent également être équipées d'un septum.
Une première variante représentée à la figure 19 consiste à partir du mode de réalisation par cloisons 150 rapportées, à déposer un septum 170 complet ou partiel entre deux étages de cloisons 150. Le septum 170 est de type connu par l'homme du métier et comprend avantageusement deux à trois plis de verre micro-perforés.
Les variantes représentées sur les figures 20 à 24 sont indépendantes du mode de réalisation du panneau (cloisons rapportées ou réalisées dans la résine).
Ces variantes utilisent des septums individuels se présentant sous la forme de pastilles 180 disposées à l'intérieur d'une alvéole 4.
Les pastilles peuvent être réalisées dans tout type de matériau adapté à l'utilisation de la pièce finale. Elles pourront notamment être métalliques ou plastiques, dans un matériau adapté à la température d'utilisation du panneau. Elles peuvent être également usinées, estampées ou moulées.
Les pastilles pourront être planes ou autoraidies (en surface ou sur leurs bords) et pourront être utilisées dans une position non parallèle à la peau acoustique.
Chaque pastille 180 est montée sur des pattes de positionnement 181 permettant de la maintenir à la distance souhaitée par rapport à la peau support 3 et à la peau acoustique du panneau.
Sur la figure 20, seules les alvéoles les plus profondes sont divisées par une pastille 180 septum. Les pattes de positionnement 181 sont par ailleurs définies de manière à ce que les pastilles 1 80 des différentes alvéoles soient sensiblement alignées et divisent les alvéoles selon les mêmes proportions (sensiblement à moitié).
Sur la figure 21 , le traitement est distribué. Les pastilles 180 ne sont pas toutes fixées à la même profondeur et sont également installées dans des alvéoles 4 moins profondes.
Sur la figure 22, une pastille 180 est inclinée.
La figure 23 montre un exemple de réalisation dans lequel les cloisons 5 sont réalisées par moulage de résine de manière à présenter des talons. Plus précisément, les cloisons 5 présentent une base légèrement plus large qu'une partie haute plus effilée. Il s'ensuit la formation de talons latéraux sur lesquels une pastille 180 septum peut venir en appui. Cela permet la suppression d'une partie des pattes 181 de positionnement.
La figure 24 montre un exemple de panneau 10 fini, comprenant une peau acoustique rapportée sur la peau support 3 de manière à fermer le panneau et recouvrir les alvéoles 4.
Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réal isation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle
comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Claims
1 . Procédé de fabrication d'un panneau sandwich composite (1 , 100) à âme alvéolaire (2) présentant une pluralité d'alvéoles (4) délimitées chacune par au moins une paroi formée à partir d'au moins une cloison (5, 150), caractérisé en ce qu'au moins une partie desdites cloisons sont intégrées à une peau support (3) du panneau sandwich lors d'une étape de moulage de résine.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la cloison (150) est intégrée à la peau support (3) au niveau d'au moins une de ses extrémités(151 , 152).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une cloison (5) est au moins partiellement réalisée par moulage de résine simultanément à l'étape de moulage de la peau support (3) par ladite résine.
4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en place de pré-formes et/ou plis composites (50) dans au moins un espace de moulage de la cloison (5).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une cloison (150) est rapportée avant intégration dans la résine.
6. Procédé selon l'une quelconque des revend ications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'installation d'au moins un septum (170, 180) à l'intérieur d'au moins une alvéole (4).
7. P ro céd é d e fa b r i ca t i o n s e l o n l' u n e q u el con q u e d es revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la peau support (3) est une peau interne pleine du panneau sandwich (1 , 100).
8. Moule (10, 110) pour la réalisation d'un panneau sandwich composite (1, 100) comprenant au moins une coque principale (11, 111) définissant sensiblement, avec un couvercle (12) de fermeture correspondant, le volume général externe du panneau à réaliser, caractérisé en ce que ledit moule comprend au moins un moule secondaire (13) destinée à être placé à l'intérieur de la coque principale lors du moulage et ménageant avec la coque principale un espace de moulage (14) d'une peau support (3), et en ce que ledit moule secondaire présente des empreintes (15) d'alvéoles (4) à réaliser, lesdites empreintes d'alvéoles étant espacées d'une distance correspondant sensiblement à l'épaisseur de cloisons (5, 150) définissant des parois desdites alvéoles à réaliser, de manière à ménager au moins un espace (16) pour la réalisation desdites cloisons.
9. Moule (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'espace (16) de réalisation des cloisons (5) est un espace de moulage desdites parois, en communication fluide avec l'espace de moulage (14) de la peau support (3).
10. Moule (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 8 ou
9, caractérisé en ce que le moule secondaire (13) est rattaché au couvercle (12) de fermeture du moule.
11. Moule (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 8 à
10, caractérisé en ce qu'au moins une partie des empreintes (15) d'alvéoles (4) sont rapportées ou moulées à l'empreinte interne de la peau support (3).
12. Moule (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 8 à
11 , caractérisé en ce que la coque principale (11, 111) définit au moins partiellement au moins une partie d'un retour périphérique (11b) du panneau.
13. Moule (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'au moins une partie des empreintes (15) d'alvéoles présente au moins une empreinte de drainage (17) destinée à recevoir chacune une barrette de drainage (18, 18b).
14. Moule (10, 1 10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le moule secondaire présente des empreintes (15) d'alvéoles (4) de profondeurs différentes.
15. Moule (1 10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que la coque (1 1 1 ) présente au moins une empreinte de retenue (1 12) et/ou de centrage apte à recevoir au moins une cloison (150) rapportée le cas échéant.
16. Panneau sandwich (10, 1 10) à âme alvéolaire comprenant au moins une peau support (3) composite et au moins une âme (2) présentant une pluralité d'alvéoles (4) délimitées chacune par au moins une paroi formée à partir d'au moins une cloison (5, 150), caractérisé en ce qu'au moins une partie desdites cloisons sont intégrées à la peau support par moulage de résine.
17. Panneau (10) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'au moins une partie des cloisons (5) est au moins partiellement réalisée à partir de la résine de la peau support (3) composite.
18. Panneau (1 10) selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17, au moins une partie des cloisons (150) est rapportée et intégrée à la résine de la peau support (3) composite.
19. Panneau (10, 1 10) selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que les alvéoles (4) sont de profondeurs différentes.
20. Panneau (10, 1 10) selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que la peau support (3) est une peau composite pleine.
21 . Panneau (10) selon l'une quelconque des revendications 16 à 20, caractérisé en ce que l'âme (2) est recouverte d'au moins une peau composite acoustique (20) percée.
22. Panneau (10, 1 10) selon l'une quelconque des revendications 16 à 21 , caractérisé en ce que au moins une partie des alvéoles (4) sont divisées par au moins un septum (170, 180).
23. Panneau (10) selon la revendication 21 , caractérisé en ce que le septum (180) est réal isé sous la forme d'une pastil le individuelle.
24. Panneau (10) selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs pastilles (180) de septum disposées à l'intérieur des alvéoles (4) à des niveaux différent.
25. Panneau (10) selon l'une quelconque des revendications 22 et 23, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pastille (180) septum incl inée par rapport à une surface de fond de son alvéole (4).
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