FR2710930A1 - Fire-resistant composite panel and method of manufacturing such a panel - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un panneau composite résistant au feu, destiné à l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel panneau. The invention relates to a fire-resistant composite panel, intended for interior and / or exterior arrangement of volumes intended to receive people. The invention also relates to a method of manufacturing such a panel.
Dans le cadre de la présente invention, un volume destiné à recevoir des personnes peut être soit un compartiment d'un véhicule de transport en commun, comme par exemple le compartiment d'un véhicule ferroviaire ou l'intérieur d'un bus, soit une partie d'un immeuble destinée & l'habitation ou destinée à une utilisation de lieux de travail de personnes. In the context of the present invention, a volume intended to receive people can be either a compartment of a public transport vehicle, such as for example the compartment of a rail vehicle or the interior of a bus, or a part of a building intended for habitation or intended for the use of workplaces for people.
Aussi bien dans le domaine des véhicules de transport en commun que dans celui du bâtiment, les normes de sécurité demandent l'utilisation de matériaux et de structures portantes ou autoportantes résistant au feu et ayant un bon comportement au feu. En même temps, l'industrie est fortement sollicitée à développer des éléments de constructions à poids réduit, et ceci aussi bien pour la conception de véhicules que pour la conception de bâtiments. Both in the field of public transport vehicles and in that of construction, safety standards require the use of materials and load-bearing or self-supporting structures that are fire resistant and have good fire behavior. At the same time, the industry is under great pressure to develop low-cost construction elements, both for the design of vehicles and for the design of buildings.
Pour avoir un bon comportement au feu et une bonne résistance au feu, un panneau doit répondre essentiellement aux critères suivants:
- faible inflammabilité,
- faible toxicité et opacité des fumées.To have good fire behavior and good fire resistance, a panel must essentially meet the following criteria:
- low flammability,
- low toxicity and opacity of the fumes.
En plus de ces caractéristiques, un panneau pour l'aménagement intérieur d'un volume destiné à recevoir des personnes doit être suffisamment rigide pour pouvoir être utilisé sans aucun élément de structure, c'est-à-dire par exemple sans barre de renforcement, ni cadre de support. In addition to these characteristics, a panel for the interior arrangement of a volume intended to receive people must be sufficiently rigid to be able to be used without any structural element, that is to say for example without reinforcing bar, nor support frame.
Le but de l'invention est de proposer un panneau composite pour l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes, qui résiste au feu et qui peut être utilisé en tant que structure portante ou autoportante. The object of the invention is to propose a composite panel for the interior and / or exterior arrangement of volumes intended to receive people, which resists fire and which can be used as a supporting or self-supporting structure.
Le but de l'invention est atteint par un panneau composite résistant au feu pour l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes comportant une structure stratifiée. The object of the invention is achieved by a fire-resistant composite panel for the interior and / or exterior arrangement of volumes intended to receive persons comprising a laminated structure.
Conformément à l'invention, la structure du panneau composite présente deux faces principales, dont au moins une face est couverte d'une couche métallique. According to the invention, the structure of the composite panel has two main faces, at least one face of which is covered with a metallic layer.
La structure stratifiée permet d'obtenir des panneaux composites ayant un poids relativement faible tout en garantissant une résistance mécanique suffisante. La couverture de la structure avec une couche métallique sert à réduire l'échauffement du panneau par conduction de la chaleur le long de la couche métallique. Elle empêche également la réaction de combustion entre l'air et le stratifié. The laminated structure makes it possible to obtain composite panels having a relatively low weight while guaranteeing sufficient mechanical strength. Covering the structure with a metallic layer serves to reduce the heating of the panel by conduction of heat along the metallic layer. It also prevents the combustion reaction between the air and the laminate.
L'invention concerne également les caractéristiques ct- après, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles:
- la structure du panneau composite est en résine autoextinguible;
L'utilisation d'une résine auto-extinguible améliore la résistance du panneau au feu.The invention also relates to the following features, considered in isolation or in all their technically possible combinations:
- the structure of the composite panel is made of self-extinguishing resin;
The use of a self-extinguishing resin improves the fire resistance of the panel.
- la couche métallique est obtenue par projection de métal;
L'application d'une couche métallique par projection de métal permet d'obtenir une couche métallique bien adhérente à la structure du panneau, sans devoir tenir compte des inégalités de la surface de la structure et ce, aussi bien pour des inégalités dues au profil du panneau.- the metal layer is obtained by spraying metal;
The application of a metal layer by spraying metal makes it possible to obtain a metal layer which adheres well to the structure of the panel, without having to take account of the unevenness of the surface of the structure and this, as well for inequalities due to the profile. of the panel.
- la couche métallique est constituée par une tôle mince;
La constitution de la couche métallique par une tôle mince s'applique essentiellement aux panneaux plans.- the metal layer consists of a thin sheet;
The constitution of the metal layer by a thin sheet mainly applies to flat panels.
- la tôle mince est collée sur la structure du panneau composite à l'aide d'une colle de préférence auto-extinguible;
- la couche métallique est déposée par électrolyse;
Indépendamment du type de couche métallique et du moyen d'obtention de celle-ci, l'épaisseur de la couche métallique est généralement comprise entre 0,2 et 0,4 mm.- the thin sheet is glued to the structure of the composite panel using a glue, preferably self-extinguishing;
- the metal layer is deposited by electrolysis;
Regardless of the type of metal layer and the means of obtaining it, the thickness of the metal layer is generally between 0.2 and 0.4 mm.
- la structure stratifiée comprend une âme et au moins une couche intermédiaire disposée sur au moins une des deux faces principales de la structure du panneau composite;
Cette disposition concerne aussi bien des panneaux composites dont une des deux faces principales est couverte d'une couche métallique que des panneaux composites dont les deux faces principales sont couvertes d'une couche métallique.- The laminated structure comprises a core and at least one intermediate layer disposed on at least one of the two main faces of the structure of the composite panel;
This arrangement concerns both composite panels, one of the two main faces of which is covered with a metallic layer, and composite panels, the two main faces of which are covered with a metallic layer.
- la couche intermédiaire est constituée par un tissu de fibres de verre;
La combinaison de cette disposition avec les deux dispositions précédentes permet d'obtenir des panneaux composites, dont la seule face ou celle des deux faces couverte d'une couche métallique présente des caractéristiques de résistance au feu encore améliorées pour la face du panneau qui est destinée à être orientée dans la direction de la plus grande probabilité de feu.- The intermediate layer consists of a glass fiber fabric;
The combination of this arrangement with the two preceding arrangements makes it possible to obtain composite panels, the single face of which or that of the two faces covered with a metallic layer has fire resistance characteristics which are further improved for the face of the panel which is intended to be oriented in the direction of the greatest probability of fire.
- la structure du panneau composite est préimprégnée, de façon qu'elle présente une résistance au feu correspondant aux normes françaises Ml et Fl. - The structure of the composite panel is pre-impregnated, so that it has a fire resistance corresponding to French standards Ml and Fl.
Le but de l'invention est également atteint par un procédé de fabrication d'un panneau composite résistant au feu, destiné à l'aménagement intérieur et/ou extérieur de volumes destinés à recevoir des personnes et comportant une structure stratifiée. The object of the invention is also achieved by a method of manufacturing a fire-resistant composite panel, intended for the interior and / or exterior arrangement of volumes intended to receive people and comprising a laminated structure.
Conformément à l'invention, ce procédé comprend une étape consistant à couvrir une structure stratifiée présentant deux faces principales, sur au moins une de ses faces, d'une couche métallique. According to the invention, this method comprises a step consisting in covering a laminated structure having two main faces, on at least one of its faces, with a metallic layer.
Dans une variante, ce procédé peut également comprendre une étape de préchauffage de la structure et une étape de projection de métal au pistolet. Alternatively, this method may also include a step of preheating the structure and a step of spraying metal with a gun.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de deux exemples de réalisation d'un panneau selon l'invention. La description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
La Figure 1 montre un premier panneau composite selon l'invention, dont les deux faces principales sont couvertes d'une couche métallique;
La Figure 2 montre un deuxième panneau composite selon l'invention, comprenant des couches intermédiaires disposées entre l'âme et les deux couches métalliques.Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading two embodiments of a panel according to the invention. The description is made with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 shows a first composite panel according to the invention, the two main faces of which are covered with a metallic layer;
Figure 2 shows a second composite panel according to the invention, comprising intermediate layers arranged between the core and the two metal layers.
Un premier panneau composite 1 comprend une structure monolithique plane 2 présentant deux faces principales 3 et 4, dont la Figure 1 ne montre que la face 3. A first composite panel 1 comprises a flat monolithic structure 2 having two main faces 3 and 4, of which Figure 1 shows only the face 3.
La structure monolithique 2 est obtenue par un empilement de plis de tissu en fibres de verre préimprégné avec de la résine M2 F3. The monolithic structure 2 is obtained by a stack of plies of glass fiber fabric prepreg with M2 F3 resin.
Chacune des deux faces principales 3 et 4 est couverte d'une couche métallique, respectivement 5 et 6. Les deux couches métalliques 5 et 6 sont constituées par des tôles minces en alliage d'aluminium d'une épaisseur de 0,3 mm environ. Les tôles 5 et 6 sont collées sur la structure 2 au moyen d'une colle auto-extinguible à base de polyuréthanne. Each of the two main faces 3 and 4 is covered with a metal layer, respectively 5 and 6. The two metal layers 5 and 6 are formed by thin sheets of aluminum alloy with a thickness of approximately 0.3 mm. The sheets 5 and 6 are bonded to the structure 2 by means of a self-extinguishing adhesive based on polyurethane.
Un deuxième panneau composite 11 comporte une âme 12 en mousse FRG 80 d'une épaisseur de 50 mm environ. L'âme 12 présente deux faces principales 13 et 14, dont la Figure 2 ne montre que la face principale. A second composite panel 11 comprises a core 12 of FRG 80 foam with a thickness of approximately 50 mm. The core 12 has two main faces 13 and 14, of which Figure 2 shows only the main face.
Chacune des deux faces principales 13 et 14 est couverte d'une couche intermédiaire, référencée respectivement 15 et 16. Each of the two main faces 13 and 14 is covered with an intermediate layer, referenced respectively 15 and 16.
L'âme 12 et les couches intermédiaires 15 et 16 constituent la structure du panneau référencée en 2A. The core 12 and the intermediate layers 15 and 16 constitute the structure of the panel referenced in 2A.
Les couches intermédiaires 15 et 16 sont couvertes chacune d'une couche métallique 17 ou 18 obtenues par projection de métal. Le métal utilisé le plus souvent est l'aluminium. Il est cependant également concevable d'utiliser d'autres métaux, par exemple du zinc et du cuivre. The intermediate layers 15 and 16 are each covered with a metallic layer 17 or 18 obtained by projection of metal. The most commonly used metal is aluminum. It is however also conceivable to use other metals, for example zinc and copper.
La projection du métal se fait, de préférence, au moyen d'un pistolet à projeter relié à une source d'air comprimé. The projection of the metal is preferably done by means of a spray gun connected to a source of compressed air.
Le pistolet est alimenté avec le métal à projeter soit à partir d'une bobine de fil métallique en ce métal, soit à partir d'un réservoir contenant ce métal sous forme de poudre. The gun is supplied with the metal to be sprayed either from a coil of metallic wire made of this metal, or from a reservoir containing this metal in powder form.
Dans les deux cas, le métal est chauffé à l'intérieur du pistolet, immédiatement avant sa projection, non seulement pour le fondre, comme dans le cas du métal en fil, mais aussi pour éviter que des particules trop froides du métal arrivent sur la couche intermédiaire. In both cases, the metal is heated inside the gun, immediately before it is projected, not only to melt it, as in the case of wire metal, but also to prevent too cold particles of the metal from reaching the middle layer.
Rappelons que dans le cas d'une utilisation de métal en fil, les gouttelettes de métal fondu subissent, à la sortie du pistolet, par suite de la détente de l'air, un refroidissement violent qui les solidifie. Recall that in the case of the use of wire metal, the droplets of molten metal undergo, at the outlet of the gun, as a result of the expansion of the air, a violent cooling which solidifies them.
Mais si la surface réceptrice est dure, les gouttelettes sont arrêtées brutalement au point d'impact de la surface réceptrice, et leur énergie cinétique est transformée en énergie calorifique suffisante pour les mettre en état pâteux. Elles se soudent alors les unes aux autres. But if the receiving surface is hard, the droplets are stopped suddenly at the point of impact of the receiving surface, and their kinetic energy is transformed into calorific energy sufficient to put them in a pasty state. They then weld to each other.
L'adhérence s'opère par incorporation des particules du métal dans les anfractuosités du subjectile.Adhesion takes place by incorporating metal particles into the crevices of the substrate.
Le pistolet à projeter comprend, en général, un chalumeau ou un dispositif à arc électrique pour chauffer et/ou fondre le métal à projeter. The spray gun generally comprises a torch or an electric arc device for heating and / or melting the metal to be sprayed.
Les couches intermédiaires 15 et 16 peuvent être constituées de façon identique ou de façon différente l'une de l'autre. Dans les deux cas de figure, il s'agit, en général, de couches obtenues par superposition de plusieurs plis de tissus différents. The intermediate layers 15 and 16 can be formed identically or differently from each other. In both cases, these are, in general, layers obtained by superposition of several plies of different fabrics.
Ainsi, la couche intermédiaire peut être constituée par superposition d'un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans une première direction, un pli de tissu de fibres de verre orientées à + 45 par rapport à la première direction, deux plis de tissu de carbone dont les fibres sont orientées à 90 par rapport à la première direction, un pli de tissu de fibres de verre orientées à + 45 par rapport à la première direction, et un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans la première direction. Thus, the intermediate layer can be constituted by superposition of a ply of carbon fabric whose fibers are oriented in a first direction, a ply of glass fiber fabric oriented at + 45 relative to the first direction, two plies of carbon fabric whose fibers are oriented at 90 relative to the first direction, a ply of glass fiber fabric oriented at + 45 relative to the first direction, and a ply of carbon fabric whose fibers are oriented in the first direction.
La couche intermédiaire peut également être constituée par un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans une première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, deux plis de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à 90 par rapport à la première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, et un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans la première direction. The intermediate layer may also consist of a ply of carbon fabric, the fibers of which are oriented in a first direction, a ply of glass fiber fabric, the fibers of which are oriented at + 45 relative to the first direction, two plies of glass fiber fabric whose fibers are oriented at 90 relative to the first direction, a ply of glass fiber fabric whose fibers are oriented at + 45 relative to the first direction, and a ply of carbon fabric whose the fibers are oriented in the first direction.
La couche intermédiaire peut encore être constituée par un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans une première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, sept plis de tissu de carbone dont les fibres sont orientées à 90 par rapport à la première direction, un pli de tissu de fibres de verre dont les fibres sont orientées à + 45 par rapport à la première direction, et un pli de tissu de carbone dont les fibres sont orientées dans la première direction. The intermediate layer can also be formed by a ply of carbon fabric, the fibers of which are oriented in a first direction, a ply of glass fiber fabric, the fibers of which are oriented at + 45 relative to the first direction, seven plies of carbon fabric whose fibers are oriented at 90 relative to the first direction, a ply of glass fiber fabric whose fibers are oriented at + 45 relative to the first direction, and a ply of carbon fabric whose fibers are oriented in the first direction.
On remarquera que la différence entre ces trois variantes de composition de la couche intermédiaire est donnée par la nature des plis centraux, à savoir deux plis de tissu de carbone pour le premier exemple, deux plis de tissu de fibres de verre pour le deuxième exemple, et sept plis de tissu de carbone pour le troisième exemple. It will be noted that the difference between these three variants of composition of the intermediate layer is given by the nature of the central plies, namely two plies of carbon fabric for the first example, two plies of glass fiber fabric for the second example, and seven plies of carbon fabric for the third example.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims, have the sole purpose of facilitating the understanding of the latter, and in no way limit their scope.
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Legal Events
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| ST | Notification of lapse |