FR2737437A1 - Materiau composite comprenant une pluralite de lames flexibles empilees - Google Patents
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Abstract
Matériau composite, et procédé permettant la fabrication de celui-ci, comprenant une pluralité de lames (1) flexibles d'un premier élément empilées et courbées suivant un profil au moins partiellement curviligne, au moins une couche de résine synthétique (3) disposée entre deux lames successives de ladite pluralité de lames, pour associer les deux dites lames successives, au moins une couche d'un deuxième élément (2) à structure fibreuse disposée au moins partiellement entre une première et une deuxième lames flexibles au moins, lesdites première et deuxième lames étant placées de manière successive, lesdites première et deuxième lames successives étant situées dans une partie supérieure ou inférieure de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
Description
MATERIAU COMPOSITE COMPRENANT
UNE PLURALITE DE LAMES FLEXIBLES EMPILEES
La présente invention se rapporte aux matériaux composites formés à partir d'éléments de natures différentes, présentant une résistance élevée pour un poids relativement faible, des déformations faibles lorsqu'ils sont en charge, et pouvant être utilisés principalement dans la construction de structures porteuses rigides, fixes ou démontables.
UNE PLURALITE DE LAMES FLEXIBLES EMPILEES
La présente invention se rapporte aux matériaux composites formés à partir d'éléments de natures différentes, présentant une résistance élevée pour un poids relativement faible, des déformations faibles lorsqu'ils sont en charge, et pouvant être utilisés principalement dans la construction de structures porteuses rigides, fixes ou démontables.
L'Art Antérieur enseigne plusieurs matériaux destinés à être utilisés dans de telles constructions. On connaît notamment les matériaux en bois lamellé collé, et les matériaux en alliages légers, principalement à base d'aluminium.
Les matériaux en bois lamellé collé, parfaitement adaptés dans certains cas d'utilisation, présentent toutefois l'inconvénient principal de ne pas permettre des rayons de courbures importants, en raison de l'épaisseur relativement importante des lamelles de bois devant assurer la résistance du matériau. Par ailleurs, la hauteur du matériau donnée par l'empilage des lamelles de bois est relativement importante, impliquant un encombrement relativement important des structures utilisant ce matériau, entraînant de ce fait la nécessité d'un espace libre correspondant inutilisable par ailleurs, et permettant difficilement la construction de structures emboîtables par exemple. D'autre part, la hauteur importante de l'empilage des lamelles de bois induit un coût élevé du matériau par l'utilisation d'une quantité importante de bois.
Enfin, les matériaux en bois lamellé collé requièrent un entretien régulier en raison d'une faible résistance du bois aux agents atmosphériques agressifs qui entraînent notamment une dégradation rapide de l'esthétique des structures.
Les matériaux en alliages légers, principalement à base d'aluminium, bien que permettant des structures d'un encombrement plus faible que celles utilisant le bois lamellé collé, présentent l'inconvénient de fournir des structures d'une rigidité moins grande, à résistance équivalente, impliquant la nécessité de prendre en compte des déformations élastiques importantes, voire plastiques, des structures lorsque ces dernières sont en charge. Cet inconvénient pénalisant dans la construction de structures emboîtables, nécessite la présence d'un espace libre, entre les éléments emboîtables, correspondant aux déformations potentielles. Par ailleurs, le cintrage des matériaux en alliages légers est une opération onéreuse, pouvant avoir de plus des conséquences préjudiciables aux revêtements de protection des alliages légers, notamment dans les cas de revêtement par laquage.
La présente invention se propose notamment de pallier ces inconvénients, et d'apporter d'autres avantages. Plus précisément, elle consiste en un matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de lames flexibles d'un premier élément empilées et courbées suivant un profil au moins partiellement curviligne, au moins une couche de résine synthétique disposée entre deux lames successives de ladite pluralité de lames, pour associer les deux dites lames successives, au moins une couche d'un deuxième élément à structure fi breuse disposée au moins partiellement entre une première et une deuxième lames flexibles au moins, lesdites première et deuxième lames étant placées de manière successive, lesdites première et deuxième lames successives étant situées dans une partie supérieure ou inférieure de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
L'association de lames flexibles au moyen d'un deuxième élément à structure fibreuse et d'une résine synthétique, permet avantageusement le maintien en forme, suivant un profil au moins partiellement curviligne, des lames du matériau composite selon l'invention. La résistance du matériau composite selon l'invention est donnée par la résistance des lames combinée à celle du deuxième élément à structure fibreuse et celle de la résine synthétique, conférant ainsi au matériau selon l'invention une grande résistance et une rigidité élevée pour des sections de travail relativement faibles.
Dans le cas où les lames empilées sont en matériau poreux, comme du bois par exemple, la résistance du bois dans une section transversale du matériau composite selon l'invention est avantageusement accrue par rapport à celle d'une section de bois pleine ou lamellée collée similaire de l'art antérieur, par la pénétration de la résine à l'intérieur des fibres du bois. De plus, on remarquera que la section de bois pénétrée par la résine, qui permet avantageusement de contribuer au maintien en forme des lames suivant un profil au moins partiellement curviligne, sera d'autant plus grande que la lame aura une faible épaisseur et donc qu'elle sera plus flexible, facilitant ainsi avantageusement l'opération de mise en forme suivant ledit profil.
Selon une caractéristique avantageuse, le matériau composite suivant l'invention comprend une couche au moins partielle d'un troisième élément à structure cellulaire disposée entre une troisième et une quatrième lames flexibles successives de ladite pluralité de lames, lesdites troisième et quatrième lames étant situées dans une partie médiane de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
Cette caractéristique permet avantageusement d'augmenter l'inertie d'une section transversale du matériau composite suivant l'invention, par l'intermédiaire d'une couche de matériau léger à structure cellulaire placée dans une partie médiane de l'empilage de lames, c'est à dire dans une zone comprenant la ligne neutre du profil au moins partiellement curviligne, augmentant de ce fait la distance séparant cette ligne neutre des lames flexibles résistantes.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le matériau composite selon l'invention comprend une enveloppe d'un troisième élément à structure fibreuse enveloppant ladite pluralité de lames et associée à celle-ci.
Une telle caractéristique confère au matériau composite suivant l'invention une grande résistance aux agents atmosphériques agressifs tout en évitant un entretien périodique de la surface de celui-ci, notamment dans le cas où les lames flexibles sont en bois, par un confinement du bois à l'intérieur d'une enveloppe de protection, laquelle peut additionnellement et avantageusement participer à la résistance du matériau composite.
L'invention a également pour objet un procédé permettant la fabrication d'un matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - empiler une pluralité de lames flexibles d'un premier élément apte à être associé à une résine synthétique par collage, en disposant une couche au moins de résine synthétique entre deux lames successives de l'empilage, et au moins une couche d'un deuxième élément à structure fibreuse au moins partiellement entre une première et une deuxième lames flexibles au moins, lesdites première et deuxième lames étant placées de manière successive, lesdites première et deuxième lames successives étant situées dans une partie supérieure ou inférieure de ladite pluralité de lames flexibles empilées, - former ledit empilage suivant un profil au moins partiellement curviligne par une mise sous tension dudit empilage, - polymériser sous vide ledit empilage formé suivant ledit profil.
Le procédé selon l'invention permet un cintrage facilité par la flexibilité des lames, et ainsi d'éviter ou de réduire le temps nécessaire à une opération consistant à modifier la structure du premier élément en vue de permettre l'opération de cintrage. La polymérisation sous vide permet un collage optimisé des éléments et avantageusement une pénétration de la résine dans le premier élément, les cas échéant comme cela a été expliqué plus haut.
Selon une caractéristique avantageuse, le procédé selon l'invention comprend une étape additionnelle consistant à disposer une couche au moins partielle d'un troisième élément à structure cellulaire entre une troisième et une quatrième lames flexibles successives de ladite pluralité de lames, lesdites troisième et quatrième lames étant situées dans une partie médiane de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite étape consistant à former ledit empilage suivant un profil au moins partiellement curviligne par une mise sous tension dudit empilage, est effectuée en appliquant ledit empilage sur un gabarit définissant ledit profil.
Cette caractéristique permet de contribuer à une facilité de cintrage du matériau selon l'invention, de garantir des cotes de fabrication précises, et également d'assurer une reproductibilité du profil désiré de manière à pourvoir à la fabrication de séries importantes, pour un profil donné, d'un matériau composite selon l'invention avantageusement interchangeable.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le procédé suivant l'invention comprend additionnellement une étape consistant à envelopper ledit empilage polymérisé d'une couche d'un quatrième élément à structure fibreuse imprégné d'une résine synthétique, ladite couche dudit quatrième élément étant au contact dudit empilage, et une étape consistant à polymériser sous vide ladite résine synthétique dont est imprégné ledit quatrième élément.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description des exemples qui suivent de modes de réalisation du matériau composite selon l'invention et de procédés selon l'invention permettant la fabrication du matériau composite selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemples donnés à titre d'illustration sans qu'aucune in- terprétation restrictive de l'invention ne puisse en être tirée.
La Figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un premier exemple de mode de réalisation du matériau composite selon l'invention.
La Figure 2 représente une vue en perspective d'un deuxième exemple de mode de réalisation du matériau composite selon l'invention.
La Figure 3 représente une vue de face d'un détail agrandi de la Figure 2.
La Figure 4 représente une vue de face d'un troisième exemple de mode de réalisation du matériau composite selon l'invention.
La Figure 5 représente une vue en coupe transversale d'un quatrième exemple de mode de réalisation du matériau composite selon l'invention.
Le matériau composite représenté sur la Figure 1 comprend une pluralité de lames flexibles 1 empilées d'un premier élément, au moins une couche d'un deuxième élément 2 à structure fibreuse et au moins une couche de résine synthétique 3 disposées entre deux lames 1 successives, une enveloppe 4 d'un quatrième élément à structure fibreuse enveloppant les lames flexibles 1 et associée à celles-ci.
Les lames 1, qui sont par exemple de section identique et au nombre de six dans la section représentée sur la Figure 1, sont constituées d'un matériau apte à être associé à une résine synthétique par collage, et peuvent être avantageusement choisies parmi les matériaux poreux, comme le bois par exemple. Dans le cas du bois plein, les fibres de celui-ci seront avantageusement disposées dans le sens de la longueur de la lame. De manière alternative, les lames 1 peuvent avantageusement être réalisées en bois contre-plaqué selon les besoins, celui-ci présentant des caractéristiques de flexibilité avantageuses et un coût de revient moindre que celui du bois plein. L'épaisseur d'une lame 1 sera avantageusement telle que la fraction de section de celle-ci pénétrée par la résine synthétique, à partir des surfaces supérieure 6 et inférieure 5 de la lame 1, sera apte à participer en combinaison avec la résine et les couches du deuxième élément au maintien de la forme du profil donné au matériau selon l'invention, une fois la polymérisation de la résine effectuée.
Deux lames 1 successives de la pluralité de lames sont associées au moyen d'une ou plusieurs couches d'un deuxième élément 2 à structure fibreuse et d'une ou plusieurs couches de résine synthétique 3 devant imprégner la ou les couches du deuxième élément. Le deuxième élément peut avantageusement être choisi parmi les fibres telles que la fibre de verre, la fibre de carbone ou analogue, tressée ou non, selon la résistance recherchée en fonction notamment d'un encombrement et d'un poids déterminés. Le choix du nombre de couches de fibres 2 est également fonction de la résistance recherchée relativement en particulier à un encombrement et un poids déterminés. Le choix du nombre de couches 2 de fibres peut être fonction de la flexibilité des lames 1 et de la courbure de celles-ci; le nombre de couches de fibres 2 sera avantageusement d'autant plus élevé que les lames seront moins flexibles et/ou que le rayon de courbure de celles-ci sera faible. ll est à noter que le nombre de couches de fibres 2 peut être variable sur la longueur des lames 1, comme cela sera expliqué plus loin. Le choix de la résine synthétique sera déterminé en fonction des premier et deuxième éléments de manière à assurer une adhérence correcte par collage permettant l'association des premier et deuxième éléments. On choisira par exemple une résine époxyde dans le cas du bois et de la fibre de verre, respectivement pour les premier et deuxième éléments.
Selon la Figure 1, l'empilage de lames 1 est enveloppé dans une gaine 4 à structure fibreuse avantageusement tissée ou tressée associée à l'empilage de lames au moyen d'une résine synthétique, laquelle sera déterminée comme indiqué précédemment. La gaine 4 sera de préférence constituée d'un tube souple dont les parois présentent une structure fibreuse comme décrit ci-dessus. Il est à noter que la gaine 4 sera avantageusement prise en compte dans la résistance du matériau composite, auquel cas son épaisseur et sa structure de tresse seront déterminées avantageusement en fonction de la résistance recherchée. La gaine 4 une fois en place et associée aux lames 1 doit avantageusement permettre au premier élément d'être isolé des agents extérieurs en contact avec la gaine 4, tel que l'eau, l'air ambiant, ou toute substance contenue dans ceux-ci, par exemple. Lorsque le premier élément contient du bois, la gaine 4 assure ainsi une protection durable de celui-ci tout en évitant un entretien périodique.
On notera sur la Figure 1 que la largeur L de l'empilage de lames 1 est supérieure à la hauteur h de l'empilage de lames 1 comprenant les couches de résine 3 et du deuxième 2 élément. Une telle configuration permet, grâce à la structure composite du matériau, une bonne résistance à un effort de flexion appliqué sur la largeur L de l'empilage, tout en évitant ou réduisant toute déformation importante du profil des lames 1.
Sur la Figure 2, le matériau composite selon l'invention adopte la forme d'un profil curviligne représentant un arceau. Le matériau comprend une partie centrale 7 légèrement curviligne et deux parties d'extrémités 8 fortement curvilignes, symétriques par rapport à la partie centrale 7.
La partie centrale 7 comprend une pluralité de lames flexibles empilées qui peuvent avantageusement être associées deux à deux par une couche de résine ou colle, la couche d'un deuxième élément à structure fibreuse n'étant pas présente. En effet, le profil faiblement curviligne de la partie centrale peut avantageusement être obtenu et maintenu en position par simple collage de lames flexibles superposées, l'imprégnation de celles-ci, dans le cas du bois par exemple, par une colle ou résine suffisant à assurer la rigidité et la forme du profil. n est à noter que les lames flexibles peuvent posséder chacune une section constante sur leur longueur, ou une section variable, comme cela sera expliqué ci-après.
Les parties d'extrémités 8 représentées sur les Figures 2 et 3, formant un profil dont la courbure est supérieure à celle de la partie centrale 7, comprennent une pluralité de lames flexibles empilées et associées comme expliqué plus haut avec l'aide de la Figure 1.
Toutefois, à la différence essentielle de la Figure 1, deux lames successives peuvent avantageusement être associées, dans la zone de forte courbure, par l'intermédiaire de plusieurs couches superposées d'un deuxième élément à structure fibreuse et de plusieurs couches de résine, de manière à former une épaisseur variable de la couche complète comprenant le deuxième élément à structure fibreuse et la résine synthétique. A cet effet, des morceaux d'élément à structure fibreuse de longueur différente imprégné chacun de résine synthétique peuvent être empilés, la plus forte épaisseur de l'empilage ainsi constitué étant centrée dans la zone de courbure maximale, comme représenté sur la Figure 3.
ll est à noter que, de manière alternative, l'augmentation d'épaisseur dans les parties fortement courbées due à une pluralité de couches d'un deuxième élément à structure fibreuse et de résine, peut être compensée par une diminution de l'épaisseur des lames dans ces parties, de manière à obtenir un matériau de hauteur sensiblement constante, le cas échéant. De plus, la diminution de l'épaisseur des lames dans les parties fortement courbées facilite avantageusement l'opération de cintrage des lames.
On remarquera par ailleurs que dans les parties d'extrémités 8 fortement curvilignes, la couche 13 complète comprenant plusieurs couches du deuxième élément 2 à structure fibreuse et plusieurs couches de résine synthétique 3, peut avantageusement être plus épaisse entre les deux lames 9 et 10 successives extérieures à la courbure que la couche 14 complète comprenant plusieurs couches du deuxième élément 2 à structure fibreuse et plusieurs couches de résine synthétique 3 entre les deux lames 11 et 12 successives intérieures à la courbure, comme représenté sur la Figure 3.
Il est à noter que pour un profil donné du matériau selon l'invention, une ou toutes les lames flexibles de l'empilage de lames peuvent être discontinues, c'est à dire qu'une lame peut comporter plusieurs tronçons distincts. Dans ce cas, les discontinuités de deux lames successives ne doivent pas être placées en vis à vis. On veillera à disposer les lames avantageusement en quinconce de manière à ce que ces discontinuités ne nuisent pas à la résistance globale du matériau composite. L'intérêt d'adopter des lames discontinues sur leur longueur est d'abaisser le coût de revient du matériau, et de permettre des rayons de courbure plus importants lors de la mise en forme du profil, par la diminution de la résistance d'une section du matériau avant la polymérisation. Les lames discontinues d'une même couche peuvent être aboutées par l'intermédiaire d'une couche de résine de manière à assurer la transmission des efforts tranchants et des efforts normaux dans la zone de l'aboutement.
Le matériau composite représenté sur la Figure 4 adopte la forme d'un profil curviligne représentant un arceau, et comprend une pluralité de lames flexibles 15 empilées et associées par exemple comme expliqué avec l'aide de la Figure 1. Toutefois, une ou toutes les lames flexibles 15 peuvent avantageusement posséder une épaisseur variable sur leur longueur.
Comme représenté sur la Figure 4, l'épaisseur de chaque lame flexible de l'empilage est la plus élevée dans la partie centrale 16 pour être décroissante vers les parties d'extrémités 17 et 18, auxquelles l'épaisseur des lames est minimale. L'intérêt d'une telle configuration est de permettre une répartition des masses du matériau composite selon les besoins, en fonction des sollicitations exercées sur celui-ci, ou d'offrir un choix d'esthétique différente. Par exemple, dans le cas où les extrémités 17 et 18 sont utilisées comme appuis simples du matériau composite, celles-ci sont essentiellement soumises à des efforts de compression et peuvent comporter une section plus faible celle qui sera par exemple soumise à un effort important de flexion.
Dans le cas d'un empilage de lames flexibles discontinues en bois contre-plaqué par exemple, chaque tronçon de lame formant la lame d'une même couche de lame pourra posséder une épaisseur constante mais différente de l'épaisseur d'un autre tronçon dans la même couche de lame. Ainsi une lame formant une même couche de lame possédera une épaisseur variable.
I1 est à noter que sur les Figures 2, 3, et 4, la gaine enveloppant les lames flexibles n'a pas été représentée afin de simplifier les Figures visées et d'améliorer la compréhension de celles-ci. Dans le cas d'un matériau composite selon l'invention présentant une section transversale variable, la gaine 4 le cas échéant sera avantageusement choisie extensible de manière à lui permettre de rester au contact des lames et d'assurer ainsi ses fonctions, qui ont été décrites plus haut, sur la longueur totale du matériau. De manière alternative, dans le cas d'un matériau composite selon l'invention présentant une section transversale constante ou variable, la gaine 4 pourra être constituée d'une bande enveloppant la pluralité de lames de manière hélicoïdale.
Le matériau composite représenté en section transversale sur la Figure 5 comprend dix lames 20 flexibles empilées d'un premier élément, par exemple du bois, une couche d'un troisième élément 21 insérée dans une partie médiane 22 de l'empilage entre deux lames 20 successives, une couche d'un deuxième élément 23, par exemple de fibres de verre, insérée entre deux lames 20 successives situées en partie supérieure 24 et en partie inférieure 25 de l'empilage des lames 20. Le troisième élément 21 présentera avantageusement une structure cellulaire légère, et sera avantageusement choisi parmi les mousses de PVC, de polyuréthane, de polystyrène haute densité, les structures en nid d'abeilles, ou analogue. Le troisième élément 21 pourra posséder une épaisseur variable sur la longueur du matériau composite, selon les besoins. C'est à dire que l'épaisseur du troisième élément sera d'autant plus grande qu'il sera avantageux d'augmenter l'inertie de la section du matériau composite, tout en minimisant le poids de celui-ci. Les lames 20, le troisième élément 21, et le deuxième élément 23 sont associés au moyen d'une ou plusieurs résines synthétiques 26 compatibles avec les matériaux utilisés. On notera que le deuxième élément 23 est présent seulement entre certaines lames successives comme indiqué précédemment, c'est à dire entre les lames les plus éloignées de la fibre neutre du profil du matériau composite. Le matériau composite représenté sur la
Figure 5 comprend une gaine 27 enveloppant les lames 20 empilées, comme cela a été ex pliqué plus haut.
Figure 5 comprend une gaine 27 enveloppant les lames 20 empilées, comme cela a été ex pliqué plus haut.
On comprendra que les caractéristiques du matériau composite selon l'invention décrites ci-dessus dans les quatre exemples de mode de réalisation, pourront être avantageusement combinées selon les besoins par l'homme du métier.
Un exemple de mode de réalisation d'un procédé selon l'invention permettant la fabrication d'un matériau composite selon l'invention va maintenant être décrit.
En fonction des besoins, c'est à dire essentiellement des efforts auxquels doit être soumis le matériau composite selon l'invention, de l'espace libre disponible pour l'emplacement de oelui-ci, et éventuellement de l'esthétique choisie, l'homme du métier choisira la composition et la structure du matériau composite suivant l'invention selon les enseignements décrits plus haut.
On réalisera ensuite l'étape consistant à empiler une pluralité de lames flexibles, en disposant une couche au moins de résine synthétique entre deux lames successives de l'empilage, et au moins une couche à structure fibreuse au moins partiellement entre une première et une deuxième lames flexibles au moins, lesdites première et deuxième lames étant placées de manière successive, lesdites première et deuxième lames successives étant situées dans une partie supérieure ou inférieure de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
De manière additionnelle, on disposera une couche au moins partielle d'un troisième élément à structure cellulaire entre une troisième et une quatrième lames flexibles successives si- tuées dans une partie médiane de ladite pluralité de lames flexibles empilées. A cet effet, le troisième élément sera avantageusement découpé selon tout moyen connu, par exemple avec une scie à détourer, suivant le profil désiré dans une plaque composée du troisième élément.
Le troisième élément sera ensuite inséré dans l'empilage des lames entre deux lames successives comme indiqué plus haut.
L'empilage ainsi obtenu sera avantageusement placé dans une enveloppe étanche souple, et formé suivant le profil choisi par une mise sous tension de l'empilage, cette opération pouvant avantageusement être effectuée en appliquant ledit empilage sur un gabarit (non représenté) définissant le profil. Le gabarit pourra avantageusement se présenter sous la forme d'une pluralité de butées fixées sur une structure rigide, des brides de serrage, ou serres joints par exemple, permettant de placer et de maintenir l'empilage en appui contre les butées de façon qu'une fois l'empilage en appui sur la totalité des butées, celui-ci adopte le profil désiré.
La polymérisation sera effectuée à température ambiante ou légèrement supérieure à celle-ci, après avoir effectué un vide au moins primaire, dans l'enveloppe étanche contenant l'empilage maintenu suivant le profil.
L'empilage sera ensuite avantageusement ôté de l'enveloppe étanche et usiné de manière à éliminer toute bavure due à l'opération de polymérisation. Eventuellement, toute opération d'usinage additionnelle de l'empilage sera ensuite avantageusement réalisée, comme par exemple rainurage ou surfaçage des flancs latéraux de l'empilage selon les besoins.
L'empilage sera ensuite avantageusement enveloppé d'une couche d'un quatrième élément à structure fibreuse imprégné d'une résine synthétique, la couche du quatrième élément étant au contact de l'empilage. L'empilage pourra par exemple être introduit dans une gaine extensible à structure fibreuse tressée prévue à cet effet comme expliqué plus haut.
Le matériau ainsi obtenu sera polymérisé sous vide comme expliqué ci-dessus afin d'associer la gaine à l'empilage de lames flexibles, tout en assurant un contact total de celle-ci avec la surface extérieure de l'empilage. I1 est à noter que le caractère extensible de la gaine doit avantageusement permettre le contact de celle-ci avec d'éventuels creux ou bosses usinés ou présent à la surface extérieure de l'empilage. Lorsque des alésages doivent être exécutés dans l'empilage, on veillera à ce qu'une étanchéité soit présente afin de protéger l'intérieur de l'alésage contre toute substance extérieure.
A titre d'exemple, un matériau composite selon l'invention peut adopter les dimensions suivantes: profil en arceau semblable au profil de la Figure 4, longueur totale du profil égale à 8,50 m, hauteur totale du profil égale à 2,70 m, largeur L des lames égales à 100 mm, hauteur h de l'empilage comprise entre 40 mm et 70 mm, nombre de lames égal à 6, lames discontinues en bois contre-plaqué disposées en quinconce d'épaisseur comprise entre 3 mm et 10 mm, association des lames par couches d'épaisseur variable en fibre de verre et résine époxyde, gaine extensible continue en fibre de verre tressée associée à l'empilage de lames par résine époxyde.
Claims (11)
1. Matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de lames (1, 20) flexibles d'un premier élément empilées et courbées suivant un profil au moins partiellement curviligne, au moins une couche de résine synthétique (3, 26) disposée entre deux lames successives de ladite pluralité de lames, pour associer les deux dites lames successives, au moins une couche d'un deuxième élément (2, 23) à structure fibreuse disposée au moins partiellement entre une première et une deuxième lames flexibles au moins, lesdites première et deuxième lames étant placées de manière successive, lesdites première et deuxième lames successives étant situées dans une partie supérieure (24) ou inférieure (25) de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
2. Matériau composite suivant la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une couche au moins partielle d'un troisième élément (22) à structure cellulaire disposée entre une troisième et une quatrième lames flexibles successives de ladite pluralité de lames (20), lesdites troisième et quatrième lames étant situées dans une partie médiane (21) de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
3. Matériau composite suivant la Revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe (4, 27) d'un quatrième élément à structure fibreuse enveloppant ladite pluralité de lames (1, 20) et associée à celle-ci.
4. Matériau composite suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pluralité de lames (1) comprend une largeur (L) supérieure à sa hauteur (h).
5. Matériau composite suivant l'une quelconque des Revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite couche d'un troisième élément (22) comprend une épaisseur variable.
6. Matériau composite suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite couche au moins d'un deuxième élément (2, 23) à structure fibreuse et ladite couche au moins de résine synthétique (3, 26) entre deux lames successives comprennent une épaisseur variable.
7. Matériau composite suivant la Revendication 6, caractérisé en ce que ladite épaisseur dans une première partie (8) curviligne des deux dites lames successives est supérieure à ladite épaisseur dans une deuxième partie (7) moins curviligne des deux dites lames successives que ladite première partie.
8. Matériau composite suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite pluralité de lames comprend au moins une lame d'épaisseur variable.
9. Matériau composite suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit premier élément comprend du bois.
10. Procédé permettant la fabrication d'un matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - empiler une pluralité de lames flexibles d'un premier élément apte à être associé à une résine synthétique par collage, en disposant une couche au moins de résine synthétique entre deux lames successives de l'empilage, et au moins une couche d'un deuxième élément à structure fibreuse au moins partiellement entre une première et une deuxième lames flexibles au moins, lesdites première et deuxième lames étant placées de manière successive, lesdites première et deuxième lames successives étant situées dans une partie supérieure ou inférieure de ladite pluralité de lames flexibles empilées, - former ledit empilage suivant un profil au moins partiellement curviligne par une mise sous tension dudit empilage, - polymériser sous vide ledit empilage formé suivant ledit profil.
il . Procédé suivant la Revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend une étape additionnelle consistant à disposer une couche au moins partielle d'un troisième élément à structure cellulaire entre une troisième et une quatrième lames flexibles successives de ladite pluralité de lames, lesdites troisième et quatrième lames étant situées dans une partie médiane de ladite pluralité de lames flexibles empilées.
12. Procédé suivant la Revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite étape consistant à former ledit empilage suivant un profil au moins partiellement curviligne par une mise sous tension dudit empilage, est effectuée en appliquant ledit empilage sur un gabarit définissant ledit profil.
13. Procédé suivant l'une quelconque des Revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend additionnellement une étape consistant à envelopper ledit empilage polymérisé d'une couche d'un quatrième élément à structure fibreuse imprégné d'une résine synthétique, ladite couche dudit quatrième élément étant au contact dudit empilage, et une étape consistant à polymériser sous vide ladite résine synthétique dont est imprégné ledit quatrième élément.
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|---|---|---|---|---|
| IT201800005453A1 (it) * | 2018-05-16 | 2019-11-16 | Architrave prefabbricato e relativo procedimento di produzione |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1159957A (en) * | 1965-09-16 | 1969-07-30 | William Mallinson & Sons Mfg L | Improvements in or relating to Laminated Thermosetting Resinous Materials |
| FR2192231A1 (fr) * | 1972-07-07 | 1974-02-08 | Lavigne Louis | |
| US4029838A (en) * | 1975-09-24 | 1977-06-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Hybrid composite laminate structures |
| EP0056288A1 (fr) * | 1981-01-09 | 1982-07-21 | Technische Universiteit Delft | Laminé en tôle métallique et des fils liés à ces tôles et ses procédés de fabrication |
| US4533589A (en) * | 1983-08-25 | 1985-08-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Composite materials |
| EP0322947A1 (fr) * | 1987-12-31 | 1989-07-05 | Structural Laminates Company | Laminé composé de feuilles métalliques et de couches synthétiques, renforcées de filaments continus |
| GB2238283A (en) * | 1989-11-08 | 1991-05-29 | Royal Ordnance Plc | Protecting aircraft structures from the effects of explosions |
| JPH03230903A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-14 | Kajima Corp | 集成材の製造方法 |
| US5135806A (en) * | 1991-01-18 | 1992-08-04 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of a sandwich laminate and the resultant sandwich laminate |
-
1995
- 1995-08-04 FR FR9509703A patent/FR2737437B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1159957A (en) * | 1965-09-16 | 1969-07-30 | William Mallinson & Sons Mfg L | Improvements in or relating to Laminated Thermosetting Resinous Materials |
| FR2192231A1 (fr) * | 1972-07-07 | 1974-02-08 | Lavigne Louis | |
| US4029838A (en) * | 1975-09-24 | 1977-06-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Hybrid composite laminate structures |
| EP0056288A1 (fr) * | 1981-01-09 | 1982-07-21 | Technische Universiteit Delft | Laminé en tôle métallique et des fils liés à ces tôles et ses procédés de fabrication |
| US4533589A (en) * | 1983-08-25 | 1985-08-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Composite materials |
| EP0322947A1 (fr) * | 1987-12-31 | 1989-07-05 | Structural Laminates Company | Laminé composé de feuilles métalliques et de couches synthétiques, renforcées de filaments continus |
| GB2238283A (en) * | 1989-11-08 | 1991-05-29 | Royal Ordnance Plc | Protecting aircraft structures from the effects of explosions |
| JPH03230903A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-14 | Kajima Corp | 集成材の製造方法 |
| US5135806A (en) * | 1991-01-18 | 1992-08-04 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of a sandwich laminate and the resultant sandwich laminate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Week 9147, Derwent World Patents Index; AN 91-344297, XP002003936 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201800005453A1 (it) * | 2018-05-16 | 2019-11-16 | Architrave prefabbricato e relativo procedimento di produzione |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2737437B1 (fr) | 2000-02-04 |
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