FR2764234A1 - Structures d'ecran en feuille metallique multicouche et procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

Ecran en feuille métallique multicouche tridimensionnel (1) formé par forgeage/ estampage comprenant des zones où les couches sont dans une relation espacée, des zones où les couches sont tendues ou étirées et des zones où les couches sont comprimées et verrouillées les unes avec les autres. L'écran en feuille métallique multicouche (1) est formé par forgeage/ estampage, dans un appareil de moule approprié, d'une préforme d'une pile de couches de feuille métallique entre lesquelles sont prévus des espaces. Les espaces sont réalisés par des bossages (7) dans les couches ou par des pièces d'écartement entre les couches. Les écrans en feuille métallique multicouche (1) sont utilisés en tant qu'écrans thermiques et écrans acoustiques, particulièrement sur des véhicules. Les écrans tridimensionnels (1) comprennent des structures formées en feuille de tôle multicouche. Des préformes métalliques multicouche à rabat ou à bord enroulé intermédiaires sont réalisées pour le transport vers l'opération d'estampage tridimensionnel finale.

Description

STRUCTURES D'ECRAN EN FEUILLE METALLIQUE MULTICOUCHE ET
PROCEDÉ DE FABRICATION
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne des écrans en feuille métallique multicouche utilisés comme écrans
thermiques et comme écrans acoustiques.
CONTEXTE DE L'INVENTION
L'isolation en feuille métallique multicouche a été utilisée pendant de nombreuses années, comme illustré par le Brevet U.S. N 1 934 174. Cette isolation en feuille métallique a été utilisée typiquement dans des applications à haute température pour une isolation thermique réfléchissante. Dans ces applications, les couches de feuille métallique sont bosselées afin d'assurer une séparation entre les couches et la pile de couches est protégée dans un conteneur ou par un recouvrement rigide afin d'éviter que la pile de feuilles métalliques ne soit comprimée en un endroit quelconque, ce qui diminuerait la valeur d'isolation
thermique de la pile.
Le Brevet U.S. N 5 011 743 révèle que cette isolation en feuille métallique multicouche peut fournir des performances améliorées en tant qu'écran thermique lorsqu'une partie de la feuille métallique multicouche est comprimée afin de fournir une zone de dissipation de chaleur à travers laquelle la chaleur est recueillie à partir des parties d'isolation de la pile et dissipée de l'écran thermique. Ces écrans thermiques en feuille métallique multicouche sont formés à partir d'une pile de couches de feuille métallique bosselées en comprimant des parties de la pile afin de créer les zones de dissipation de chaleur souhaitées. Les couches sont attachées les unes aux autres ou agrafées les unes aux autres afin d'éviter que les couches ne se séparent. Les écrans thermiques
et les écrans acoustiques formés selon la description
du Brevet U.S. 5 011 743 sont typiquement comprimés dans les zones de dissipation de chaleur et découpés selon un modèle souhaité. Ces écrans thermiques en feuille métallique multicouche n'ont, normalement, pas une résistance structurelle suffisante pour une utilisation indépendante dans de nombreuses applications. Pour de nombreuses applications, les écrans thermiques en feuille métallique sont typiquement attachés à un élément structurel ou un bac de support afin de fournir un assemblage final qui est ensuite mis en service en tant qu'écran thermique ou écran acoustique. Les éléments de support sont typiquement des bacs métalliques ou des pièces brutes matricées ou des coulées d'alliages non-ferreux. Les applications typiques de ces assemblages d'écrans thermiques comprennent les applications d'écrans
thermiques d'automobiles.
RESUME DE L'INVENTION
C'est un objet de la présente invention de proposer une structure d'isolation en feuille métallique multicouche qui présente une résistance structurelle suffisante pour fonctionner comme un écran thermique ou un écran acoustique unitaire indépendant sans le besoin de préassembler l'isolation en feuille métallique
multicouche sur un élément de support.
SR 15592 US/JB
Les structures en feuille métallique multicouche de la présente invention comprennent au moins trois couches de métal dont deux au moins sont des couches de feuille métallique d'une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins. Il est généralement préférable que les structures de la présente invention contiennent au moins trois couches de feuille métallique et, plus préférablement, contiennent typiquement cinq à sept couches de feuille métallique. De préférence, les couches de feuille métallique seront de 0,005 pouce (0,12 mm) ou moins, une feuille métallique de 0,002 pouce (0,05 mm) étant une épaisseur préférée pour les couches intérieures dans de nombreuses applications d'écrans. En plus des couches de feuille métallique, des couches extérieures de protection facultatives de feuille de tôle d'un côté ou des deux côtés de la structure d'écran peuvent être comprises. Les feuilles de tôle présentent une épaisseur supérieure à 0,006 pouce (0,15 mm) et jusqu'à environ 0,050 pouce (1,27 mm). L'épaisseur de la feuille de tôle extérieure de protection facultative est sélectionnée de sorte qu'elle puisse être formée et mise en forme en tant que partie de la structure d'écran en feuille métallique multicouche unitaire selon la présente invention. De préférence, les couches de feuille de tôle extérieures de protection seront comprises entre environ 0,008 pouce (0, 20 mm) et environ 0,030 pouce (0,76 mm). Dans les structures en feuille métallique multicouche de la présente invention, une ou plusieurs couches de telles feuilles de tôle peuvent être placées entre les couches de feuille métallique, si on le souhaite, pour une résistance structurelle supplémentaire de la structure d'écran en feuille métallique multicouche unitaire
SR 15592 US/JB
finale. Pour certaines applications d'écrans, la structure en feuille métallique multicouche peut être constituée entièrement de feuilles métalliques présentant une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins, sans l'utilisation d'aucune couche de feuille de tôle plus épaisse. Les structures en feuille métallique multicouche présentent une résistance structurelle et une rigidité surprenantes lorsqu'elles sont formées par
forgeage selon la présente invention.
Les structures en feuille métallique multicouche selon la présente invention sont mises en forme par un procédé de formage qui comprend la prévision d'une préforme d'au moins trois couches de feuille de tôle, dont deux couches au moins sont des couches de feuille métallique d'une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins, o les couches sont espacées de manière à réaliser des espaces entre les couches, la formation de la préforme multicouche sur un moule de mise en forme, de telle manière qu'une première partie de la préforme soit maintenue en position afin de maintenir les positions espacées pour conserver les espaces souhaités entre les couches, une seconde partie de la préforme est soumise à une contrainte de tension pour mettre la seconde partie de la préforme en forme de nervures ou d'angles afin de former la forme tridimensionnelle souhaitée et une troisième partie de la préforme est soumise à une compression afin de mettre cette troisième partie de la préforme en forme de section de paroi positionnée selon un angle par rapport au plan de la première partie et de section de bord afin de verrouiller les couches les unes avec les autres dans cette troisième partie. La seconde partie assure la transition entre la première partie comprenant des
SR 15592 US/JB
couches espacées et la troisième partie comprenant des couches comprimées et verrouillées réciproquement. La troisième partie comprend une section de paroi et une section de bord. Il est préférable que les couches soient comprimées et verrouillées les unes avec les autres à la fois dans la section de paroi et dans la section de bord. Cependant, dans certaines configurations des structures de la présente invention, les couches peuvent être comprimées et mises en forme de manière à former la section de paroi, mais les couches ne sont pas verrouillées les unes avec les autres dans une partie ou dans toute la section de paroi. Mais, dans ces configurations, les couches sont toujours comprimées et verrouillées les unes avec les autres dans la section de bord o les couches sont, de préférence, pliées, roulées ou enroulées les unes avec les autres au bord afin de former un rabat le long du bord de la structure. La partie comprimée fournit une forme tridimensionnelle à la structure et communique une résistance structurelle à l'ensemble de la structure en feuille métallique multicouche en pliant ou en repliant les feuilles de la préforme dans une relation de verrouillage réciproque dans la troisième partie afin de former une structure en feuille métallique multicouche rigide unitaire. L'opération de formage, qui, simultanément, étire la seconde partie et comprime la troisième partie de la préforme en feuille métallique multicouche en la structure en feuille métallique multicouche finale, donne une rigidité tridimensionnelle et une résistance structurelle à la structure en feuille métallique multicouche finale formée, tout en maintenant également les couches espacées et les espaces entre les couches dans la première partie de la préforme. L'opération de formage verrouille également les couches entre elles dans une partie de bord de la structure, de préférence, en pliant, en roulant ou en enroulant le bord, formant, par exemple, un rabat cylindrique le long du bord de la
structure multicouche.
La présente invention propose une structure métallique formée comprenant au moins trois couches de feuille de tôle, dont deux couches au moins sont des couches de feuille métallique d'une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins, formées en une structure unitaire tridimensionnelle, de telle manière que, dans une partie de la structure, des espaces soient réalisés entre les couches par des pièces d'écartement de manière à maintenir les couches séparées et que, dans une partie de la structure, les couches soient verrouillées et pliées les unes avec les autres afin d'éliminer sensiblement les espaces entre les couches, fournissant de ce fait la résistance structurelle tridimensionnelle de la pièce finale. La structure en feuille métallique multicouche est formée de manière tridimensionnelle à partir d'une préforme d'une pile desdites couches métalliques sur un moule, de telle manière que des parties des couches soient mises en forme sous une contrainte de tension et que des parties des couches soient mises en forme dans des conditions de compression afin de former les couches de feuille métallique en plis, replis ou rouleaux de verrouillage, tandis que des parties des couches sont maintenues dans une relation espacée avec des espaces
entre les couches.
La présente invention propose des structures en feuille métallique multicouche qui sont des structures
SR 15592 US/JB
indépendantes, tridimensionnellement stables ou rigides, qui peuvent être assemblées ou installées comme des produits indépendants pour être utilisés comme écrans thermiques ou écrans acoustiques, particulièrement dans des applications d'automobiles, sans avoir besoin d'un bac, d'une pièce brute matricée, d'un bâti ou d'un autre élément de support structurel
pour l'écran.
La présente invention propose un procédé pour former une structure métallique multicouche en prévoyant une préforme multicouche d'une pile d'au moins trois couches de feuille de tôle dont deux couches au moins sont des feuilles métalliques présentant chacune une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins, o des espaces sont prévus entre les couches, et en formant ladite préforme multicouche sur un moule rigide, de telle manière que, dans une partie de la préforme, des espaces soient maintenus entre les couches, que dans une partie de la préforme, les couches soient soumises à une contrainte de tension afin de mettre cette partie de la préforme en forme de nervures ou d'angles pour former la forme tridimensionnelle souhaitée, et que dans une partie de la préforme, les couches soient soumises à une compression pour mettre une partie de la préforme dans une forme tridimensionnelle afin de donner une résistance structurelle à la structure métallique en éliminant sensiblement les espaces entre les couches et en verrouillant les couches les unes avec les autres dans cette partie de la préforme afin de former une
structure unitaire en feuille métallique multicouche.
La présente invention propose, de plus, la structure métallique multicouche formée et mise en
SR 15592 US/JB
forme comme décrit ci-dessus, dans laquelle les couches comprennent trois feuilles de tôle présentant chacune une épaisseur supérieure à 0, 15 mm (0,006 pouce). De même, la présente invention propose le procédé tel que décrit ci-dessus pour former et mettre en forme des structures métalliques multicouche à partir d'une préforme multicouche, dans lequel les couches comprennent trois feuilles de tôle présentant chacune une épaisseur supérieure à 0,15 mm (0,006 pouce). Il est préférable, dans ces aspects de la présente invention, que la préforme et la structure résultante formée et mise en forme comprennent quatre à neuf couches ou plus, tandis que cinq à sept couches sont préférables pour de nombreuses applications comme
écrans thermiques et acoustiques.
Dans un aspect le plus préféré de la présente invention, des pièces d'écran en feuille de tôle multicouche comprenant trois, quatre, cinq couches, ou plus, sont formées à partir de préformes en feuille de tôle multicouche par une opération d'estampage unique qui forme la préforme multicouche en une structure mise en forme, rigide, tridimensionnelle, dans laquelle une partie de la pièce finale comprend les couches dans une relation espacée, une partie de la pièce comporte au moins une partie des couches étirées ou tendues autour d'angles ou de nervures mis en forme dans la pièce et une partie de la pièce comprend les couches comprimées verticalement et longitudinalement et/ou latéralement et verrouillées les unes avec les autres, de préférence, dans un rabat roulé, enroulé ou plié le long d'un ou de plusieurs bords de la pièce. La mise en forme et le verrouillage réciproque des couches dans une opération d'estampage unique fournissent un procédé
SR 15592 US/JB
très efficace pour réaliser des écrans thermiques et acoustiques métalliques multicouche convenant pour n'importe quelle application d'utilisation finale souhaitée. Dans un autre aspect plus préféré, au moins une, et de préférence deux, trois couches, ou plus, de la pièce estampée en une seule fois est une feuille de tôle d'une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins, par exemple, 0,127 mm (0,005 pouce), 0,0508 mm (0,002 pouce) et 0,02032 mm (0,0008 pouce). L'opération d'estampage unique peut également comprendre le poinçonnage, dans la pièce, de points d'attache ou de trous renforcés de boulons ou de vis pour assembler la pièce sur son emplacement
d'utilisation finale voulu, tel que sur un véhicule.
Dans une autre application de l'aspect préféré ci-
dessus de l'invention, il peut être souhaitable de former, d'abord, le rabat roulé, enroulé ou plié le long d'un ou de plusieurs bords de la préforme métallique multicouche avant de soumettre la préforme à l'opération d'estampage unique pour former l'écran métallique multicouche tridimensionnel final. Dans cette application de l'invention, le nombre sélectionné de feuilles de tôle sont empilées et découpées à la forme d'écran étudiée souhaitée, ensuite, estampées pour former le rabat roulé, enroulé ou plié le long des bords afin de former une préforme à rabat métallique multicouche unitaire. La préforme à rabat est sensiblement de forme générale plate, mais comprend des zones dans la forme o les couches sont dans la relation espacée et des zones de bord o les couches sont roulées, enroulées ou pliées en un rabat. Pour former cette préforme plate à rabat, la pile n'a pas besoin d'être découpée avant l'estampage. L'estampage initial de la pile peut effectuer le découpage dans la
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forme, la formation des nervures de renforcement de bord et le poinçonnage, la compression ou la formation d'autant de caractéristiques finales ou pratiquement finales que souhaitées dans l'écran final mis en forme, telles que des points d'attache, des ouvertures pour l'assemblage avec d'autres pièces dans l'assemblage final, par exemple sur un véhicule. Les préformes sensiblement plates (ou d'autre forme préliminaire souhaitée) métallique multicouche, à rabat, sont ensuite transportées efficacement (du fait de leur volume minimal) vers l'emplacement d'assemblage final o elles sont alors estampées dans la forme d'écran structurelle, tridimensionnelle finale souhaitée pour la pièce finale étudiée. L'opération d'estampage finale peut seulement réaliser la mise en forme tridimensionnelle en comprimant certaines zones, en étirant ou en tendant certaines zones, tout en maintenant la relation espacée des couches dans une partie de la pièce, ou peut également réaliser un poinçonnage supplémentaire, une opération de découpe ou une autre opération pour former la pièce finale étudiée souhaitée. Dans un autre aspect de la présente invention, des matériaux fibreux, du plastique, de la résine ou d'autres matériaux non-métalliques sont encapsulés entre deux couches, ou plus, de la structure en feuille de tôle multicouche. Les matériaux non-métalliques sont, de préférence, enfermés hermétiquement dans la structure par le rabat roulé, enroulé ou plié du bord entier et de tous bords internes pour enfermer hermétiquement les matériaux entre les couches. Les matériaux non- métalliques peuvent s'étendre dans la zone de bord à rabat et peuvent être roulés, enroulés ou pliés avec les couches de feuille de tôle, ou ces matériaux peuvent être découpés pour s'arrêter juste
avant le rabat.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture
de la description ci-après faite en référence aux
dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une vue en perspective d'un écran en feuille métallique multicouche formé par forgeage
selon la présente invention.
La figure 2 est une coupe partielle de l'écran de
la figure 1.
La figure 3A est une illustration d'une préforme en feuille métallique multicouche utile dans la présente invention. La figure 3B est une vue de dessus, partielle, de la préforme utilisée pour réaliser l'écran de la figure 1. La figure 4A est une illustration des moules et de la préforme utilisés dans le procédé de forgeage des produits d'écran en feuille métallique multicouche de
la présente invention.
Les figures 4B et 4C sont des vues en coupe du produit d'écran formé dans les moules illustrés sur la
figure 4A.
La figure 4D est une vue en perspective, partielle, d'un écran formé par le procédé illustré sur la figure 4A. Les figures 5A, 5B et 5C illustrent une configuration de moule et l'opération pour rouler le bord d'un produit d'écran afin de former un rouleau du bord de feuille métallique multicouche sur le produit d'écran, par exemple dans une opération d'estampage et
de formage unique.
La figure 6 illustre l'application d'un écran selon la présente invention à un véhicule. Les figures 7A, 7B et 7C illustrent l'utilisation de préformes à rabat intermédiaires selon la présente invention.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La présente invention emploie un procédé de mise en forme de métal pour fournir de nouvelles structures en feuille métallique multicouche. Les procédés classiques pour les opérations de formage ou d'estampage de métal comprennent la mise en forme par compression d'un élément métallique unique ou d'une préforme métallique solide afin de fournir un article métallique final. Selon la présente invention, la préforme consiste en plusieurs couches de feuille métallique pourvues de pièces d'écartement qui fournissent des espaces entre les couches. La mise en forme et le formage de métal classiques, par exemple le forgeage, sont habituellement effectués avec de la chaleur ou une préforme chauffée, mais le formage, le forgeage ou le matriçage à froid est également utilisé, de manière classique, sur des pièces métalliques solides. La présente invention propose des procédés semblables au forgeage ou au matricage qui ont été adaptés et modifiés pour fournir des procédés tels que décrits ici afin de produire les structures en feuille métallique multicouche formées de la présente invention. Le chauffage ou une préforme chauffée peut être utilisé, mais n'est pas nécessaire dans le procédé de la présente invention, qui est, de préférence, exécuté à température ambiante. Le procédé employé pour former les structures en feuille métallique multicouche présenté ici comprend des procédés adaptés similaires à l'estampage, l'hydroformage et similaire. Dans les procédés de la présente invention, une préforme en feuille métallique multicouche dans laquelle des espaces sont prévus entre les couches, est soumise à une opération de formage ou d'estampage quelque peu similaire au forgeage ou au matriçage à froid afin de fournir une structure métallique résultante rigide qui est une structure en feuille métallique multicouche formée en une pièce tridimensionnelle, dans laquelle la structure finale comprend trois parties distinctes. Dans une première partie de la structure, les couches de la préforme ont été placées dans des conditions de contrainte de tension pendant l'opération de mise en forme pour aplatir ou étirer cette partie des couches de feuille métallique, par exemple autour des angles, des nervures ou des saillies dans la pièce finale. Une autre seconde partie de la structure a été placée dans des conditions de compression et soumise à des forces de compression pendant l'opération de mise en forme afin de former cette partie des couches de feuille métallique en plis, en rouleaux, en replis, en enroulements, ou en une autre configuration qui verrouille les couches les unes avec les autres et donne aux couches un degré de rigidité souhaité et une résistance structurelle tridimensionnelle souhaitée. Dans cette seconde partie
de la structure, la compression est verticale, c'est-à-
dire normale au plan des couches, ainsi que longitudinale et/ou latérale, sensiblement le long du plan des couches afin de replier, de plier, ou de verrouiller autrement les couches les unes avec les autres en une structure rigide unitaire. Dans cette seconde partie de la structure, il est, de plus, préférable de rouler, de plier, d'enrouler ou de verrouiller autrement les couches métalliques les unes
avec les autres, de préférence au bord de la pièce.
Dans une autre troisième partie de la structure, les couches ne sont ni étirées, ni comprimées de manière significative, de sorte que les espaces entre les couches de feuille métallique sont sensiblement maintenus. Ainsi, un spécialiste de l'art suivant la
présente description se rendra compte que les moules
utilisés pour former et mettre en forme la préforme en feuille métallique multicouche peuvent être fabriqués de sorte que, lorsque la pièce est formée, une première partie de la préforme en feuille métallique multicouche soit tendue ou étirée, une seconde partie de la préforme en feuille métallique multicouche soit mise en forme par la compression des couches de feuille métallique les unes avec les autres, de sorte que les couches soient verrouillées les unes avec les autres par pliage, par enroulement, par repliage, par enroulement, par bobinage, par rabattement, etc., et une troisième partie de la préforme en feuille métallique multicouche reste sensiblement neutre, c'est-à-dire que la troisième partie n'est ni étirée, ni comprimée, o les espaces préexistants entre les couches dans la préforme restent entre les couches de feuille métallique dans la pièce finale formée. Dans la seconde partie, la compression comprend, de préférence, une compression longitudinale pour replier, plier ou verrouiller autrement les couches les unes avec les
autres en une structure unitaire.
Les espaces entre les couches de feuille métallique sont réalisés par des pièces d'écartement qui maintiennent les couches dans une relation espacée souhaitée afin de former les espaces et la distance souhaités entre les couches, en fonction des propriétés d'écran thermique et/ou acoustique souhaitées dans l'écran métallique multicouche final mis en forme et formé. Les pièces d'écartement peuvent avoir la forme de bossages, d'ondulations ou d'autres déformations dans au moins une des couches de feuille métallique, y compris des bossages, des replis, des plis, et similaire. Ces déformations sont préférées parce qu'elles peuvent être facilement réduites, étirées, aplaties, etc., pendant l'opération de formage et de mise en forme de la pièce de la présente invention, déformations qui facilitent le formage et la mise en forme de la préforme en feuille métallique multicouche
en structure unitaire rigide de la présente invention.
De plus, les pièces d'écartement réalisant les espaces entre les couches peuvent être des éléments ou des matériaux d'espacement métalliques ou autres, tels que des morceaux de feuille métallique ou des treillis de feuille métallique, qui peuvent être comprimés comme on le souhaite dans les zones o les couches doivent être comprimées et verrouillées les unes avec les autres, ou les pièces d'écartement peuvent être des pièces, des sphères, des barres, etc. non-compressibles dans les zones o il est souhaitable d'avoir des espaces entre
les couches.
Pendant le procédé de formage et de mise en forme de métal multicouche selon la présente invention, la préforme en feuille métallique multicouche est comprimée sur un moule ou est comprimée entre deux moules de forgeage sensiblement rigides afin de mettre la préforme en feuille métallique multicouche dans la forme de la structure finale verrouillée souhaitée et dans la forme tridimensionnelle. Les opérations de formage et de mise en forme de la présente invention sont destinées à comprendre la mise en forme et le formage à chaud ou à froid de la préforme en feuille métallique multicouche. Dans l'opération de formage, une partie de la préforme sera soumise à une contrainte de tension ou à un étirement qui peut aller d'une contrainte de tension légère à une contrainte de tension quelque peu extrême. La contrainte de tension se produit habituellement aux angles, aux coudes ou autres contours ou formes de la structure, particulièrement les formes convexes, o les couches passent d'un plan ou contour à un autre. Sous une contrainte de tension légère dans ces régions, une ou plusieurs des couches de feuille métallique, qui ont été prébosselées, ondulées, repliées ou autrement déformées ou mises en forme afin de réaliser des espaces entre les couches, peuvent être aplaties ou étirées dans un état lisse, de sorte que tout ou partie des bosses, des ondulations, des bossages ou des plis quelconques, présents à l'origine dans la préforme en feuille métallique multicouche dans cette zone, puissent être partiellement ou totalement lissés dans les conditions de contrainte de tension ou d'étirement présentes dans cette zone particulière de la préforme lorsque la préforme est soumise à l'opération de mise en forme et de moulage. Dans des conditions de contrainte de tension ou d'étirement extrêmes résultant d'une configuration particulière d'une pièce en feuille métallique multicouche formée ou moulée, une ou plusieurs des couches de feuille métallique peuvent, en réalité, être soumises à une élongation afin de faciliter le formage de la structure en feuille métallique multicouche tridimensionnelle finale souhaitée. Il convient de prendre soin de sélectionner et de concevoir les couches de la préforme et le formage/la mise en forme/le moulage pour une structure souhaitée particulière de manière à éviter une déchirure ou une rupture excessive de l'une quelconque des couches de feuille métallique dans la partie
soumise à la contrainte de tension ou à l'étirement.
Par exemple, dans le contour extrême des pièces, il peut être nécessaire que la préforme contienne des couches de feuille métallique présentant des déformations hyperlourdes, telles que des ondulations, des bossages ou desplis, afin de permettre la mise en forme de la pièce par l'allongement ou l'aplatissement de ces déformations dans le moule sans déchirer ou rompre la couche de feuille dans les parties tendues de la pièce mise en forme. Bien qu'un léger déchirement des couches internes de la pile de feuilles de tôle puisse être toléré pour certaines applications d'écrans des structures en feuille métallique de la présente invention, il est préférable de ne pas avoir de couches discontinues, particulièrement pour les couches externes. La mise en forme ou le moulage de la préforme en feuille métallique multicouche peut être réalisé en pressant la préforme entre deux moules rigides, en tirant ou en poussant la préforme sur un poinçon
unique, ou en poussant la préforme dans une demi-
coquille unique. La mise en forme ou le formage sur ou dans un moule unique peut être réalisé par serrage des bords de la préforme et par traction, ou par pression avec un élément élastique, tel qu'une forme en caoutchouc de dureté et de forme appropriées. La forme et le matériau de moule appropriés peuvent être sélectionnés par un spécialiste de l'art suivant la
description afin de permettre, de manière appropriée, à
la préforme de se conformer au moule souhaité et de former les plis ou les replis dans les parties de paroi sélectionnées de la pièce finale formée par forgeage, fournissant, de ce fait, la résistance structurelle
tridimensionnelle souhaitée de la pièce formée finale.
De même, le verrouillage réciproque des couches de feuille métallique peut se faire en pliant, en repliant, en roulant, en bobinant ou en enroulant les couches les unes avec les autres afin de réaliser la
structure tridimensionnelle unitaire souhaitée formée.
Par exemple, pour certaines pièces, il peut être souhaitable de plier, de rouler ou d'enrouler par compression les bords, ou au moins un bord, de la préforme en feuille métallique multicouche en un rouleau ou un rabat cylindrique ou autrement mis en forme pour verrouiller les couches réciproquement avant de former la pièce. Ce pliage ou enroulement des couches en une forme cylindrique ou de rabat peut être réalisé au niveau d'une zone ou d'une partie d'intervalle de la pièce pour verrouiller les couches les unes avec les autres, c'est-à-dire qu'il ne doit pas être nécessairement réalisé au niveau d'un bord de la pièce finie. Pour d'autres pièces, il sera souhaitable de former la pièce d'abord, de découper les bavures ou les déchets aux bords, de plier ou de rouler ensuite les bords de la préforme multicouche mise en forme afin de finir le verrouillage réciproque des couches pour la résistance structurelle. Lors du formage de certaines pièces en feuille métallique multicouche, il sera souhaitable de plier ou de replier une partie centrale ou intérieure de la préforme multicouche pour réaliser à la fois la forme souhaitée et le verrouillage réciproque souhaité des couches pour la résistance structurelle tridimensionnelle de la pièce. Dans une telle pièce, les bords peuvent également être pliés, bobinés ou enroulés, par exemple en un rouleau cylindrique, afin de fournir une résistance structurelle supplémentaire, ou un ou plusieurs bords peuvent être laissés non-comprimés en tant que partie de la partie de la structure o les espaces entre les couches de feuille métallique sont maintenus. Dans certaines pièces, il peut être souhaitable de prévoir un fil ou un autre élément autour duquel les couches métalliques sont pliées, bobinées ou enroulées en une forme cylindrique. Le fil ou autre élément de renforcement peut fournir une résistance ou une rigidité structurelle supplémentaire à la pièce finie ou peut être intégré avec des points d'attache afin de monter la pièce, par exemple, sur un
véhicule.
Comme cela sera évident à partir des enseignements du présent document, il sera souvent souhaitable que l'espace entre certaines zones des moules de formage rigides en deux parties, lorsqu'ils sont fermés, forme une cavité de moule comportant une ouverture à peu près égale à l'épaisseur totale initiale de la préforme en feuille métallique multicouche, de telle manière que, pendant l'opération de formage et de mise en forme, que les couches de feuille métallique dans ces zones de la préforme ne soient ni soumises à une contrainte de tension, ni comprimées. Ces zones restent simplement à l'épaisseur ou aux dimensions de la préforme d'origine et des couches espacées, maintenant, de ce fait, les espaces originaux entre les couches. On se rendra compte que ce sont les zones, conjointement avec d'autres parties ou zones de la préforme, qui ne sont pas soumises à une compression sensible ou totale, qui fournissent une grande part des propriétés d'isolation thermique et acoustique des structures en feuille métallique multicouche formées selon la présente invention. Et, les zones dans lesquelles les couches de feuille métallique sont formées, étirées, comprimées et/ou verrouillées les unes avec les autres sont les zones qui fournissent une grande part de la résistance structurelle de l'écran en feuille métallique
multicouche mis en forme et formé.
Dans la partie de la préforme qui est soumise à la compression pour former le verrouillage des multiples couches et pour former la structure en feuille métallique multicouche unitaire proposée par la présente invention, la compression dans les parties appropriées de la préforme est étudiée pour aboutir au verrouillage des multiples couches de feuille métallique les unes avec les autres par le pliage, le repliage, le roulage, le bobinage ou l'enroulement des couches pour former, par exemple, un rouleau cylindrique de préférence au niveau d'un bord de la structure. La compression des couches de feuille métallique pour former les couches verrouillées, particulièrement par repliage (qui consiste en la répétition fréquente de petits pliages des couches selon un motif régulier ou irrégulier), la compression de la préforme multicouche se fait, de préférence, dans le sens longitudinal et/ou transversal ainsi que dans le sens vertical o le sens vertical est normal (direction z) au plan des couches et le sens longitudinal ou transversal est le long du plan des couches (direction x ou y). La compression verticale des couches a tendance à réduire ou à éliminer les espaces entre les couches. La compression longitudinale ou transversale des couches assure le rassemblement ou le repli du matériau de feuille métallique excédentaire ou de recouvrement qui peut plier ou replier les couches les unes avec les autres, permettant, de ce fait, le verrouillage réciproque des couches lorsque la compression finale comprenant la compression verticale, de ces parties de la structure, est accomplie. Dans ces parties verrouillées de la structure, les pièces d'écartement réalisant les espaces entre les couches seront au moins partiellement, si pas totalement, éliminées ou comprimées, de sorte qu'il n'y aura essentiellement aucun espace entre elles dans ces parties verrouillées et comprimées de la pièce d'écran finale. Bien que ces parties de la structure puissent présenter des performances d'isolation thermique et acoustique diminuées, ce sont ces parties de la structure en feuille métallique multicouche qui donnent la résistance structurelle unitaire à la structure métallique multicouche finale mise en forme. En suivant le procédé et l'enseignement de la présente invention, ces structures en feuille métallique multicouche unitaires comprenant des couches de feuille métallique de 0,15 mm (0,006 pouce) d'épaisseur ou moins sont facilement conçues avec ou sans une ou plusieurs
SR 15592 US/JB
couches ou feuilles métalliques externes de protection qui sont d'une épaisseur supérieure à 0,18 mm (0,007 pouce) et peuvent être conçues comme une pièce d'écran entière avec du matériel de montage ou des mécanismes de fixation. Les structures en feuille métallique multicouche mises en forme et formées de la présente invention peuvent, de ce fait, être utilisées directement dans l'application souhaitée, par exemple comme écran thermique ou acoustique d'automobile, sans le besoin d'une pièce brute matricée, d'un bac ou d'un
élément de bâti de support.
Comme cela sera, de plus, évident à partir des enseignements du présent document, la préforme métallique multicouche sera, d'abord, formée en une préforme à rabat préliminaire qui est sensiblement plate ou d'une autre forme souhaitée pour un transport efficace vers une opération de forgeage ou de mise en forme pour réaliser la pièce étudiée tridimensionnelle métallique multicouche finale. Dans cette application de l'invention, le nombre sélectionné de feuilles de tôle sont empilées et découpées à la forme d'écran étudiée souhaitée, ensuite, estampées pour former le rabat roulé, enroulé ou plié le long des bords afin de former une préforme à rabat métallique multicouche unitaire. La préforme à rabat est sensiblement de forme générale plate, mais comprend des zones dans la forme o les couches sont dans la relation espacée et des zones de bord o les couches sont roulées, enroulées ou pliées en un rabat. Pour le formage de cette préforme plate à rabat, la pile n'a pas besoin d'être découpée avant l'estampage. L'estampage initial de la pile peut effectuer le découpage dans la forme, la formation des nervures de renforcement de bord et le poinçonnage, la
SR 15592 US/JB
compression ou la formation d'autant de caractéristiques finales ou pratiquement finales que souhaitées dans l'écran final mis en forme, telles que des points d'attache, des ouvertures pour l'assemblage avec d'autres pièces dans l'assemblage final, par exemple sur un véhicule. Les préformes sensiblement plates (ou d'autre forme préliminaire souhaitée) métallique multicouche, à rabat, sont ensuite transportées efficacement (du fait de leur volume minimal) vers l'emplacement d'assemblage final o elles sont alors estampées dans la forme d'écran structurelle, tridimensionnelle finale souhaitée pour la pièce finale étudiée. L'opération d'estampage finale peut seulement réaliser la mise dans la forme tridimensionnelle en comprimant certaines zones, en étirant ou en tendant certaines zones, tout en maintenant la relation espacée des couches dans une partie de la pièce, ou peut également réaliser un poinçonnage supplémentaire, une opération de découpe ou une autre opération pour former la pièce finale étudiée souhaitée. L'utilité des structures en feuille métallique multicouche formées par forgeage de la présente invention comprend les écrans thermiques et les écrans acoustiques dans diverses applications. Par exemple, la structure en feuille métallique multicouche unitaire indépendante de la présente invention est particulièrement adaptée pour former des ecrans thermiques spécialisés pour l'usage automobile, tels que les écrans thermiques montés sur les moteurs d'automobiles, les écrans thermiques pour composants électroniques sous capot, les écrans thermiques de transmission et similaire, o la protection se fait contre la chaleur du système d'échappement. En conséquence, les écrans thermiques formés selon la présente invention sont plus légers, plus facilement recyclés et, en fonction de la conception particulière et de l'application d'utilisation finale, souvent plus efficaces comme écrans thermiques que les écrans thermiques classiques, qui sont typiquement un écran à une seule couche de métal ou une construction en sandwich comprenant un matériau d'isolation classique, tel que de la laine de roche. Les structures d'écrans en feuille métallique multicouche unitaires, rigides et indépendantes de la présente invention peuvent remplacer directement ces écrans classiques. Bien que les performances thermiques ou acoustiques des écrans à structure en feuille métallique multicouche de la présente invention puissent être améliorées dans une certaine mesure en remplissant les espaces entre les couches métalliques de divers matériaux d'isolation, ceci n'est généralement pas préféré du fait des propriétés d'isolation très efficaces des écrans en feuille métallique multicouche de la présente invention sans ces matériaux de remplissage et du fait du coût accru de fabrication et de la difficulté de recycler ces pièces remplies d'isolant. Cependant, dans certaines applications d'écran, divers matériaux supplémentaires peuvent être souhaités entre certaines couches ou sur la surface de diverses couches de feuille métallique. Par exemple, dans certaines applications d'écrans acoustiques, un film ou une couche de plastique peut être utilisé entre les couches de feuille métallique, soit sur toute la zone de l'écran, soit seulement dans certaines parties, par exemple les zones o des espaces subsistent entre les couches une fois que l'écran a été mis en forme et formé. Un autre exemple est l'utilisation d'un adhésif en feuille ou en couche ou une couche d'adhésif vaporisé entre les couches de feuille métallique ou sur l'un ou les deux côtés d'une ou de plusieurs couches de feuille métallique. Dans l'application d'écran acoustique, ces couches intermédiaires présenteront l'avantage d'amortir les sons et les vibrations en évitant un point de contact métallique entre les couches de feuille métallique et en ajoutant une masse pour absorber les vibrations. Ceci sera particulièrement avantageux dans les écrans présentant de grandes zones sensiblement plates. La sélection des matériaux souhaités pour améliorer les propriétés d'écran acoustique des écrans en feuille métallique multicouche de la présente invention sera évidente pour un spécialiste de l'art, en admettant que les matériaux utiles pour améliorer les performances d'écran acoustique peuvent ne pas être appropriés pour les
applications d'écrans thermiques.
Les autres matériaux pouvant être utilisés entre les couches métalliques comprennent les matériaux en fibres sous la forme de galettes, de nattes, de fibres tissées, non-tissées, de tissus, de superposition de
couches préimprégnées, ou de fibres libres soufflées.
Les fibres peuvent être de type non organique, par exemple de la fibre de verre, de la laine de roche ou de la céramique, ou peuvent être de type organique, par exemple du polyester, de l'aramide, de la cellulose (par exemple du papier), du coton, de la laine, de la tige de grain/de soie, du lin, du DAF, du sisal et similaire. Le matériau peut être une mousse (à alvéoles ouvertes ou fermées) en couches ou en morceaux, un gel en couches ou en morceaux ou un élastomère. Tous ces matériaux peuvent être mélangés ou déposés en couches les uns avec les autres ou avec une mince feuille de métal ou de plastique, par exemple de 0,8 millième de pouce, dans une forme de texture lisse, perforée, dure ou n'importe quelle autre forme souhaitée, y compris ondulée, bosselée, à maille expansée, et similaire. Ces matériaux peuvent se trouver uniquement à l'intérieur de la structure ou peuvent être incorporés dans la partie de bord enroulée, roulée ou pliée de la structure. Une partie du matériau présent dans la partie de bord peut être fondu, décomposé, thermodurci, activé par l'application de chaleur à la partie de bord. De même, ces matériaux peuvent être traités, durcis ou conditionnés à la chaleur par l'application d'une chaleur appropriée à la partie intérieure de la
structure en plus ou à la place de la partie de bord.
Ces matériaux utilisés dans une combinaison correcte avec la feuille de tôle et les couches de feuille métallique peuvent résulter en la conception de n'importe quelles propriétés thermiques, acoustiques, structurelles, environnementales, d'arrêt et autres souhaitées. Une autre utilisation unique des structures d'écrans en feuille métallique multicouche mises en forme et formées de la présente invention est une application directe de ces écrans aux zones de dessous de caisse d'automobile comme écran thermique et acoustique, particulièrement par fixation directe sur la surface extérieure du plancher du compartiment passagers des automobiles. Par exemple, les structures en feuille métallique multicouche de la présente invention peuvent être formées et mises en forme avec précision de manière à s'ajuster exactement et uniformément sur les parties de surface souhaitées de l'extérieur du plancher du compartiment passagers d'une automobile. Ces structures d'écrans de la présente invention peuvent être fixées à la surface extérieure du plancher par des attaches classiques mais, de préférence, par une colle de contact ou un matériau mastic appliqué uniformément sur la surface ou par
points à travers la surface de l'écran et du plancher.
Les structures d'écran multicouche de la présente invention peuvent être formées de manière à s'ajuster et à correspondre exactement au plancher entier du compartiment passagers de l'automobile et peuvent être réalisées en n'importe quelle taille, de manière à recouvrir n'importe quelle partie souhaitée de la surface du plancher. Alternativement, les écrans de la présente invention peuvent être mis en forme et formés par sections, attachés ensuite, par des moyens souhaités, aux parties ou aux zones sélectionnées du plancher de l'automobile. Dans l'un ou l'autre procédé, les structures d'écrans métalliques multicouche de la présente invention fournissent des produits légers, recyclables qui peuvent être utilisés économiquement comme écran thermique ou acoustique pour tout le
plancher du compartiment passagers de l'automobile.
De même, les structures d'écrans en feuille métallique multicouche mises en forme et formées de la présente invention peuvent être fabriquées pour être placées du côté du moteur d'une paroi pare-feu d'une automobile, réalisant, de ce fait, une isolation et un écran thermique et acoustique pour le compartiment passagers de l'automobile sur une base intégrée. Les structures en feuille métallique multicouche de la présente invention réalisent des produits légers et recyclables qui peuvent réaliser, de manière économique, cet écran thermique et acoustique sur de grandes surfaces, tout en étant suffisamment résistants pour être fixés directement sur le composant d'automobile souhaité, sans avoir besoin d'un bac ou
d'un bâti séparé de support.
Les matériaux utilisés dans les structures en feuille métallique multicouche de la présente invention seront, bien entendu, fonction de l'usage particulier
et des propriétés de performance requises du produit.
Typiquement, des feuilles d'aluminium seront utilisées pour la plupart des applications d'isolation ou d'écran thermique et acoustique, particulièrement pour les applications de dessous de caisse d'automobile et d'écrans thermiques à températures modérées, tels que les écrans montés sur le moteur et les écrans thermiques d'autre compartiment de moteur ou sous le capot. En particulier, les écrans thermiques selon la présente invention sont utiles pour protéger les composants électroniques et d'ordinateur dans le compartiment moteur de la chaleur du moteur et du système d'échappement. Dans d'autres applications, telles que les applications d'écran de collecteur d'échappement ou de tuyau d'échappement en aval, un autre matériau, tel que des feuilles d'acier inoxydable, sera nécessaire afin de supporter la température ambiante et de satisfaire aux exigences de durabilité. La sélection de feuilles métalliques particulières pour une application particulière sera évidente pour un spécialiste de l'art prenant en compte le bruit ambiant et les vibrations, ainsi que les propriétés des feuilles de tôle et des feuilles métalliques nécessaires afin de mettre en forme et de former efficacement les structures d'écran en feuille
métallique multicouche selon la présente invention.
La présente invention est, de plus, illustrée par voie de référence aux dessins. La figure 1 est une illustration en perspective d'un exemple d'un écran en feuille métallique multicouche typique de la présente invention formé par le procédé de la présente invention. L'écran thermique (1) illustré sur la figure 1 est constitué de cinq couches de tôle d'aluminium o la couche supérieure est de 0,254 mm (0,010 pouce) d'épaisseur, les trois couches intérieures sont des feuilles présentant chacune une épaisseur de 0,0508 mm (0,002 pouce) et la couche inférieure est une feuille d'aluminium présentant une épaisseur de 0,127 mm (0,005 pouce). La pièce est formée à partir d'une préforme plate, telle que référencée ci-dessus et telle qu'illustrée ci-dessous sur la figure 3B, o la préforme est une pile constituée de la couche de tôle d'aluminium et des quatre couches de feuille d'aluminium qui ont été bosselées avec des bossages (7) afin de réaliser les espaces entre les couches. Pendant la formation de l'écran (1) à partir de la préforme, les feuilles d'aluminium sont étirées en étant soumises à un effort de traction dans la zone d'angle (2) ainsi que comprimées afin de former la zone d'angle (2) s'étendant autour de la zone (6). Pendant l'opération de formage, les feuilles d'aluminium sont comprimées les unes avec les autres pour former la section de paroi (4) dans laquelle les feuilles d'aluminium sont comprimées longitudinalement (x et/ou y) ainsi que verticalement (z), de telle manière que les couches de feuille d'aluminium soient rassemblées et plissées les
SR 15592 US/JB
unes avec les autres et pliées les unes sur les autres, ensuite comprimées, de telle manière que les cinq couches soient verrouillées les unes avec les autres en prise par plissage et pliage afin de former une paroi rigide (4) présentant les plis et les nervures (8) montrés sur la figure 1. Les bords des couches de feuille métallique sont ensuite roulés et enroulés pour former un rouleau de bord (5) le long du bord inférieur de la partie de paroi (4) de l'écran. Des supports de fixation (9) sont soudés par points dans la section de paroi (4), voir par exemple le Brevet U.S. 5 524 406 de Ragland, lesquels supports de fixation peuvent être utilisés pour boulonner l'écran sur un véhicule pour lequel la pièce est conçue. Des points de fixation (9) sont, de préférence, placés dans la section de paroi (4), mais ils peuvent être placés dans n'importe quelle partie de l'écran, y compris les zones (2) et (6). Une zone découpée (10) est typique d'une pièce d'automobile qui doit être conçue de manière à s'ajuster autour d'autres composants contigus à l'endroit o l'écran est
installé sur l'automobile.
Comme on peut le voir sur la figure 1, la zone (6) de l'écran n'a pas été tendue ou comprimée et reste sensiblement dans sa forme de préforme d'origine, de telle manière que les bossages (7) séparent les couches et réalisent des espaces entre celles-ci. Ceci peut être vu plus clairement sur la figure 2, qui est une
vue en coupe partielle 2-2 de l'écran de la figure 1.
Avec référence à la figure 2, la coupe partielle illustre les couches de feuille métallique (21) comportant les bossages (7) séparant les couches de feuille métallique dans la zone (6). Dans la zone (2)
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de l'écran, les couches de feuille métallique ont été tendues et étirées pendant l'opération de formage, de ce fait, lissant et éliminant sensiblement les bossages dans la zone (2) par tension et par étirage ainsi que par compression pendant l'opération de formage et de mise en forme. Dans la section de paroi (4), les feuilles métalliques sont repliées et pliées les unes avec les autres, de sorte que les replis et les plis, une fois comprimés les uns sur les autres, verrouillent au moins une partie et, de préférence, toutes les couches de feuille métallique les unes avec les autres réalisant, ainsi, une paroi verrouillée multicouche résistante qui donne une résistance structurelle étonnante à la structure d'écran. De plus, la partie de bord de la zone comprimée et verrouillée des couches de feuille métallique est ensuite roulée et formée afin de créer le rouleau de bord (5) qui verrouille davantage les couches de feuille métallique et assure davantage de résistance structurelle et d'intégrité
dimensionnelle rigide à l'écran.
Il sera évident pour un spécialiste de l'art, que l'écran (1) des figures 1 et 2 est destiné à être utilisé comme une pièce d'automobile structurelle indépendante, qui peut être montée directement sur une automobile sans la nécessité d'un bac ou d'un élément de bâti de support. Bien que la couche de couverture supérieure de l'écran (1) soit une tôle d'aluminium de 0,254 mm (0,010 pouce) et que les couches restantes soient des couches de feuille d'aluminium de 0,0508 mm (0,002 pouce) et de 0,127 mm (0,005 pouce), la structure en feuille d'aluminium formée de cinq couches est très résistante et est capable de supporter, même par montage direct, les exigences structurelles et les charges de vibration qu'elle doit
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subir dans un usage automobile. Il sera également évident pour un spécialiste de l'art que les figures illustrant la présente invention ne sont qu'un exemple d'un nombre infini de formes tridimensionnelles d'écrans en feuille de tôle et en feuille métallique multicouche qui peuvent être conçus et formés à partir d'une préforme multicouche. La zone espacée (6), la zone tendue ou étirée (2), la section de paroi (4) et la partie de bord (5) peuvent être conçues et formées en n'importe quelle forme structurelle souhaitée pour n'importe quelle application d'écran, y compris, par exemple, une pluralité de chaque partie ou zone, même en une répétition d'unités de chaque zone, avec des
points de fixation (9) positionnés selon les besoins.
Par exemple, il n'est pas nécessaire que toute la partie de bord soit comprimée et formée en un rouleau, certaines parties des parties de bord d'une structure d'écran particulière peuvent être le bord de la zone (6) o les couches de feuille métallique espacées ne sont pas comprimées, des espaces subsistant entre les
couches au bord de l'écran.
La figure 3A illustre sous forme de schéma une préforme de couches de feuille métallique bosselées positionnées dans une pile de préforme destinée à être utilisée dans le procédé de la présente invention pour former les produits mis en forme tridimensionnelle selon la présente invention. La préforme (30a) comprend des couches (31) de feuille métallique présentant des bossages (7) qui réalisent la séparation des couches et des espaces entre les couches. Telle que référencée ici, la compression dans le sens vertical (z) est appelée la compression dans la direction normale au
plan de la surface des couches de feuille métallique.
Le sens transversal ou latéral (x) et le sens longitudinal (y) font référence aux directions le long des plans des couches de feuille métallique. On comprendra que ce sens vertical, ce sens transversal et ce sens longitudinal, auxquels il est fait référence ici, varient et suivent le plan et la surface de la couche de la préforme alors qu'elle est déformée et mise en forme en formes tridimensionnelles. On comprendra également qu'au lieu de bossages dans une préforme, les couches de feuille métallique peuvent être repliées, ondulées, ou autrement traitées, déformées ou traitées en surface afin de fournir la flexibilité et le potentiel d'élongation, ainsi que la compressibilité, préférées pour une meilleure utilisation dans la mise en forme et le formage de la préforme en feuille métallique multicouche selon la présente invention. On comprend également que certaines des couches de feuille métallique peuventêtre bosselées, repliées ou ondulées et que d'autres couches peuvent être lisses, tandis que d'autres couches encore peuvent être séparées par d'autres pièces d'écartement telles que des morceaux de feuille, un treillis de feuille et similaire. La sélection du procédé particulier pour former les couches individuelles destinées à être utilisées dans la préforme et pour former les espaces entre les couches sera évidente pour un spécialiste de l'art appliquant l'invention décrite ici. Dans certains cas, les espaces entre les couches peuvent être dus aux replis qui se produisent de manière inhérente dans les couches de feuille
métallique pendant la manipulation et le traitement.
La figure 3B est une vue de dessus illustrant une partie de la préforme (30b) qui comprend la pile de feuilles d'aluminium et la couche supérieure utilisée pour former l'écran (1) montré sur la figure 1. En visualisant cette préforme, il sera évident pour un spécialiste de l'art que la zone ou la partie (6) de la préforme résulte en la zone (6) de l'écran (1) sur la figure 1, tandis que les zones (2), (4) et (5) de la préforme résultent, également, en les formes (2), (4) et (5), respectivement, et forment celles-ci, dans l'écran de la figure 1. A des fins d'illustration, ces zones sont délimitées, dans la représentation de la préforme (30b) de la figure 3B, par des traits en pointillés, lesquels traits en pointillés n'ont d'autre signification que de montrer quelles zones de la préforme sont mises en forme dans les zones correspondantes de l'écran formé (1) de la figure 1. En comparant la préforme de la figure 3B à l'écran formé (1) final de la figure 1, on peut voir que la zone (2) est soumise à un effort de traction latéral ou longitudinal et étirée et également soumise, dans une certaine mesure, à une compression verticale afin de former la zone d'angle (2) de l'écran (1). Dans un autre aspect, compte tenu de la préforme comparée à l'écran formé final, il est évident que les zones (4) et (5) de la préforme doivent être comprimées dans le sens longitudinal (y) par plissage, par pliage, ou autrement, afin de rassembler le matériau de feuille métallique en excès de la zone de grand périmètre (4) et (5) de la préforme (30b) de la figure 3B pour aboutir à la zone de plus petit ou plus court périmètre de la paroi (4) et du rouleau (5) de l'écran formé final (1) de la figure 1 aboutissant, une fois que la zone de paroi (4) est formée, à la forme tridimensionnelle. C'est cette compression longitudinale dans le sens longitudinal (y) pendant l'opération de formage et de mise en forme qui aboutit aux plissements et aux plis (8) de verrouillage montrés sur la section de paroi (4) de la figure 1. La préforme montrée sur la figure 3B illustre, également, comment la préforme peut être découpée afin de contenir les points de fixation (9) et la découpe (10) qui apparaît ensuite dans l'écran (1) du produit formé final montré
sur la figure 1.
La préforme sélectionnée pour former et mettre en forme un écran ou une pièce particulière peut être une pile plate de feuilles de tôle, qui est ensuite entièrement mise en forme et découpée à la taille dans une opération d'estampage/formage unique préférée, telle que décrite ci-dessus. Alternativement, la préforme peut être découpée ou coupée à la taille avant le formage ou l'estampage. De même, la préforme peut être assemblée à partir de feuilles formées individuellement ou partiellement qui sont emboîtées dans une préforme partiellement formée, finie ensuite afin de former les structures métalliques multicouche de la présente invention. Un autre exemple consiste en ce que la pile plate de feuilles métallique et de feuilles de tôle est découpée, ensuite partiellement formée dans une première opération de formage, par exemple de formage du bord en rouleau, ensuite finie dans une seconde opération de formage ou d'estampage afin de produire la structure en feuille métallique multicouche finale. Dans le mode de réalisation à opération d'estampage/formage unique de la présente invention, le procédé est facilement adapté à une alimentation en continu de feuilles de tôle et de feuilles métalliques prépréparées, par exemple bosselées, en couches multiples dans une opération d'estampage o les pièces structurelles tridimensionnelles de feuille métallique multicouche finies sont découpées et formées à partir de la préforme multicouche alimentée en continu. Une telle alimentation en continu de la préforme peut également être utilisée dans le formage et l'estampage de pièces o deux étapes de formage, ou plus, sont exécutées pour
produire une pièce finie.
Les figures 4A à 4D illustrent le procédé de la présente invention pour le formage et la mise en forme de préformes en feuille métallique multicouche en structures d'écran unitaires tridimensionnelles. La figure 4A illustre le poinçon et la demi-coquille (46) et (44) qui sont utilisés pour former la préforme en feuille métallique multicouche (40) qui comprend des couches de feuille métallique bosselées (41). Lorsque les moules (44) et (46) se ferment sur la préforme (40), la cavité qui subsiste entre les surfaces (6F) et (6M) lorsque le moule est fermé résulte en la zone (6) de l'écran (42) illustré sur la figure 4B. Dans la zone (6), les couches de feuille métallique bosselées restent non-comprimées et comportent des espaces entre les couches. Dans le moule de la figure 4A, lorsque les surfaces (2F) et (2M) sont appariées, elles forment par estampage la préforme en feuille métallique multicouche (40), de sorte que dans les zones (2) de l'écran (42) montré sur la figure 4B, les couches de feuille métallique sont étirées et lissées sous l'effort de traction longitudinal et comprimées verticalement afin de former la zone d'épaulement (2) de l'écran (42). De même, lorsque les zones de surface (4F) et (4M) dans le moule illustré sur la figure 4A sont appariées par la fermeture du moule, elles se compriment et forment la section de paroi (4) de l'écran (42) de la figure 4B par repliage et par verrouillage des couches de feuille métallique les unes avec les autres dans la zone de paroi (4). Les parties restantes des moules (44), (46) de la figure 4A se compriment et forment les parties de
bord (43) de l'écran (42) illustré sur la figure 4B.
Les parties de bord (43) sont ensuite pliées et comprimées pour former les rebords de bord rigides (45) illustrés sur la figure 4C. Bien que l'illustration de la figure 4C montre une partie de rebord de bord plié rigide qui peut être comprimée pour former une partie de bord repliée rigide, on admet que dans de nombreux cas, il sera préférable de former un bord cylindrique enroulé ou roulé, comme illustré sur les figures 1 et 2. D'autres formes de pliage, d'enroulement, de roulage, etc., du bord pour former la résistance structurelle appropriée le long du bord seront évidentes pour un spécialiste de l'art suivant les enseignements de la présente invention. On doit noter, également, que dans les zones (2) et (4) de l'écran formé par forgeage (42) de la figure 4B, les bossages, les ondulations ou les déformations d'origine présentent dans la préforme dans ces zones sont essentiellement étirés, lissés, détruits, aplatis ou déformés par l'opération de formage, de sorte que les espaces entre les couches de feuille métallique soient essentiellement éliminés, particulièrement dans la zone (4). Dans la zone (2), il peut subsister, dans une certaine mesure, des espaces entre les couches, en fonction de l'étirement latéral et de la compression verticale appliqués pendant l'opération de formage et de mise en forme. Les couches dans la zone (2) peuvent être des couches partiellement espacées, en grande partie lisses, o les bossages, les ondulations, etc.,
ont été pressés ou allongés de manière à être lisses.
Dans la zone (4), les espaces entre les couches seront presque complètement remplacés par de petites poches ou cavités, s'il y en a, du fait que les couches sont écrasées et pliées les unes avec les autres et, ensuite, comprimées afin de verrouiller les couches les
unes avec les autres.
La figure 4D est une vue en perspective partielle de l'écran thermique (42) illustré sur la figure 4C dans lequel la zone (6) contient les bossages restants qui séparent les couches de feuille métallique (41) dans la zone (6). La zone (2) est la zone d'angle o les couches de feuille métallique ont été tendues et étirées pour former la zone d'angle (2), et la zone de paroi (4) présente les replis et les plis o les couches de feuille métallique (4) sont comprimées et verrouillées les unes avec les autres pour former la zone de paroi structurelle (4). Le pliage, le serrage ou l'enroulement du bord afin de former le rouleau de bord (45) fournit une rigidité structurelle supplémentaire à l'écran formé. Si on le souhaite, le rouleau de bord (45) peut être soudé par points en divers endroits afin de fournir une rigidité supplémentaire à la structure et afin d'éviter toute tendance du bord à se dérouler pendant l'installation ou l'utilisation. L'écran (41) illustré sur la figure 4D est un exemple d'un type de structure d'écran en feuille métallique multicouche formée par forgeage de la présente invention qui peut être utilisée sur des systèmes d'échappement d'automobiles ou de véhicules au-dessous du véhicule pour protéger le compartiment
passagers de la chaleur du système d'échappement.
Les figures 5A, 5B et 5C sont des illustrations d'un moule et d'un procédé de formage et de mise en forme préférés pour former un bord enroulé sur la structure en feuille métallique multicouche de la présente invention en roulant le bord en utilisant une partie adaptée appropriée du moule de formage. La figure 5A est une illustration de la partie de bord du moule de formage o la partie de paroi (4) d'une structure d'écran telle qu'illustrée sur la figure 2 a été formée entre le poinçon et la demi-coquille de forgeage (54M) et (54F), respectivement. Comme illustré sur la figure 5A, le moule comprend des parties périphériques indépendamment mobiles (52) et (53) et des parties indépendamment mobiles supplémentaires (57) et (58). Lorsque les moules se ferment initialement, toutes les parties de moule (54F), (52) et (57) agissent à l'unisson, comme le font les parties de moule (54M), (53) et (58). Une fois que toutes les parties du moule sont fermées, la section de paroi (4) est formée et les sections de bord (55A) et (55B) sont formées, ensuite, les parties de moule (57) et (58) sont séparées, séparément, des parties de moule (52) et (53) pour détacher du bord de la pile de feuilles métalliques multicouche la section (55B) qui devient un déchet. Ceci découpe la partie de bord (55A) à la longueur souhaitée et permet aux parties de moule (52) et (53) de se déplacer vers le bas afin de courber la partie de bord restante (55A) vers une position vers le bas dans l'espace formé par l'espacement existant entre la partie de moule (52) et les parties de moule (54F)
et (54M), comme illustré sur la figure 5B.
L'enroulement de la partie de bord (55A) pour former le rouleau de bord (55) est ensuite effectué, comme illustré sur la figure 5C, en fermant les parties de moule (52) et (53) l'une avec l'autre, en déplaçant ensuite les parties de moule (52) et (53) dans un mouvement vers le haut. La cavité formée (59) dirige la partie de bord (55A) dans un mouvement d'enroulement ou circulaire afin de former le bord en un rouleau cylindrique (55) alors que les parties de moule (52) et (53) se déplacent vers le haut, s'arrêtant à l'endroit approprié de sorte que le rouleau de bord formé (55) soit correctement positionné au bas de la paroi (4). Le moule est ensuite séparé afin de libérer la pièce finie et le morceau de déchet. Les figures 5D, 5E et 5F illustrent le fait que le rouleau de bord (55) peut enfin être formé et positionné par rapport à la partie de paroi (4) de sorte que le rouleau de bord (55) soit au-dessus, au-dessous ou en ligne, respectivement, avec
la partie de paroi (4).
Dans le procédé de moulage et de mise en forme de la présente invention, un aspect préféré consiste à employer une couche de protection entre le moule et la préforme de feuille de tôle multicouche. La couche peut être une couche d'huile d'évaporation, un lubrifiant de moule ou une couche de polymère, tel que du polyéthylène, qui peut rester sur la pièce formée jusqu'à ce qu'elle soit installée, ou qui peut être retirée et réutilisée ou jetée immédiatement lors de l'enlèvement de la pièce hors du moule. De même, des couches intermédiaires peuvent être utilisées entre les couches de feuille de tôle et de feuille métallique pour contribuer à la formabilité pendant la mise en forme et le moulage de la préforme en feuille de tôle/feuille métallique multicouche en aidant les couches à glisser ou à se décaler les unes par rapport aux autres. Dans un mode de réalisation, un matériau adhésif vaporisé ou en couche peut être utilisé à cette fin, ensuite, une fois que la pièce est formée, la pièce est cuite à une température permettant de durcir l'adhésif et de fixer les couches les unes avec les autres au niveau de la plupart, si non tous les points de contact. Une telle pièce renforcée par adhésif peut fournir une résistance structurelle supplémentaire pour des applications indépendantes et peut fournir des
performances d'écran acoustique supplémentaires.
La figure 6 est une illustration schématique de l'application d'un écran (42) illustré sur la figure 4D, à la section de dessous de caisse d'un véhicule (60). L'écran (42) peut être appliqué à la surface de dessous du bac ou du plancher (61) du compartiment passagers par fixation mécanique ou par collage. On doit également comprendre qu'un écran, tel que l'écran (42) de la figure 4D ainsi que n'importe quelle forme souhaitée d'écran en feuille métallique multicouche, peut être conçu et formé ou mis en forme selon la présente invention de manière à convenir à n'importe quelle partie souhaitée du dessous de caisse d'un véhicule, ou de la paroi pare-feu ou d'une autre zone du compartiment moteur, etc., d'un véhicule. Les écrans réalisés selon la présente invention sont fixés, de manière avantageuse, aux parties du véhicule par collage ou par une autre fixation mécanique afin de réaliser une partie intégrale de carrosserie ou de châssis. Parce que les écrans efficaces, légers, recyclables de la présente invention peuvent être conçus de manière à convenir, précisément, à toute partie du véhicule, ces écrans fournissent une combinaison souhaitée d'écran thermique et d'écran acoustique à n'importe quel emplacement souhaité du véhicule. On doit également admettre que la fixation directe par fixation mécanique ou par collage des écrans en feuille métallique multicouche de la présente invention aux zones et aux composants souhaités d'un véhicule est permise et rendue possible par la résistance structurelle inhérente des écrans et des pièces en feuille métallique multicouche formés selon
l'enseignement de la présente invention.
La figure 7 est une illustration schématique d'un autre aspect de la présente invention telle que décrite ci-dessus, dans lequel la préforme à rabat est réalisée comme un produit intermédiaire, transportée vers une opération de formage et de mise en forme finale et formée en la pièce finale étudiée souhaitée. Dans cette application de l'invention, la figure 7A illustre une préforme multicouche (40) comprenant des couches métalliques séparées (71), laquelle préforme (40) peut être non-découpée (voir figure 3A) ou peut être découpée dans une forme souhaitée (voir figure 3B). La préforme (40) de la figure 7A est ensuite formée en une préforme à rabat (70) illustrée sur la figure 7B et comprenant des couches espacées (71) dans la zone (6) et un rabat (5) roulé, enroulé ou plié, le long des parties de bord, dans une opération identique à celle illustrée sur la figure 5 ci-dessus. La préforme à rabat (70) résultante de la figure 7B peut être
sensiblement plate ou d'une autre forme souhaitée.
L'avantage majeur de la préforme à rabat (70) de la figure 7B consiste en ce que la préforme à rabat peut être stockée et/ou transportée, en utilisant un espace ou un volume minimal, plus efficacement que la pièce finale entière tridimensionnelle étudiée. La préforme à rabat (70) de la figure 7B est ensuite formée dans une opération finale d'estampage en la pièce finale étudiée (1) illustrée sur la figure 7C et comprenant une zone espacée (6), des zones d'angle comprimées ou étirées (2), une zone repliée (4) formée de plissements, de plis ou de nervures (8) et une zone de rabat (5). Le formage de préformes intermédiaires, de préformes à rabat, ou de préformes partiellement mises en forme peut être divisé en autant d'étapes de formage qu'on le souhaite, mais le meilleur rendement de la présente invention sera réalisé avec le moins d'étapes d'opération de formage séparées que possible cohérentes avec les exigences d'une industrie de fabrication et
d'assemblage particulière.
Il sera évident à partir de la présentation ci-
dessus que de nombreuses variantes et modifications des procédés de la présente invention pour former des préformes en feuille métallique multicouche afin de former des écrans en feuille métallique multicouche structurels, ainsi que de nombreux modèles et de nombreuses configurations des écrans en feuille métallique multicouche formés résultants de la présente invention, peuvent être appliqués par un spécialiste de l'art sans s'écarter de l'esprit et du domaine de la présente invention. A cet égard, on admettra que la sélection des matériaux pour les couches de feuille métallique, la sélection des épaisseurs des diverses couches, la sélection du nombre de couches de feuilles métalliques, la sélection des procédés et des configurations pour réaliser les espaces entre les couches dans la zone souhaitée, la sélection de la mesure dans laquelle les diverses parties des écrans
sont étirées par traction ou comprimées ou verrouillées récipro-
quement, la sélection des matériaux, s'il y en a, à placer entre les couches de feuille métallique, etc., sont toutes comprises dans les compétences d'une personne suivant les enseignements de
la présente invention. Par exemple, les écrans en feuille métal-
lique multicouche selon la présente invention peuvent contenir de trois à autant de couches qu'il convient selon les nécessités
de protection thermique ou acoustique pour une application par-
ticulière, prenant en compte le côté économique du produit d'écran. Cependant, typiquement, cinq à neuf couches de feuille métallique sercnt cptiales pour de nrmirsbes applicaticns. De mrTe, les epaiszr des C diver xs e s e de feille mrétalliqe variernt de 0,02032 mm (0,0008 poaue) à 0,01524 m (0,0006 pouce), les faeilles métalliqus de 0,0508 rrm (0,002 puoe) et de 0,127 mn (0,005 pouce) étart préférables pour de nmbreuses applications. Les couches supérieures ou les couches de protection utilisées conjointement avec les feuilles métalliques peuvent présenter n'importe quelle épaisseur souhaitée qui soit adaptable au procédé de mise en forme et de
formage pour fabriquer les écrans selon la présente invention.
Il est préférable que les couches supérieures ou les couches externes de protection présentent, habituellement, une épaisseur de 0,254 mm (0,010 pouce) jusqu'à environ 1,27 mm (0,050 pouce) pour la plupart des applications d'écran normales. Quelques exemples typiques de couches utilisées dans les écrans en feuille métallique multicouche formés de la présente invention sont: en millimètre (en millième de pouce, 1 millième de pouce = 0,001 pouce) 0,254/0,0508/0,0508/0,0508/0, 127 mn (10/2/2/2/5 pce); 0,127/0,0508/0,0508/0,0508/0,0508/0,127 mm (5/2/2/2/2/5 pouoe); 0,2032/0,0508/0,0508/06508/0,1016/0,1016/0,2032 mn (8/2/2/2/4/4/8 poue); 0,762/0,1016/0,1016/0,0508/0,0508/0,127 mn (30/4/4/2/2/5 pcuce); 0,254/0,0508/0,0508/0,254 mn (10/2/2/10 pacre); 0, 127/0,0508/0,0508 mn (5/2/2 p _e); 0,254/0,0508/0,127 mn (10/2/5 poucei) et 0,254/0,0508/0,02032/q02032/0,127 mn (10/2/0,8/0,8/5 pouoe). Des exEmples de star-es en fa ll d tile E fa ie îTétalliql -2t: 0, 254/0,2032/0,232/0,2032
SR 15592 US/JB
mm (10/8/8/8 puoe); 0,762/0,254/0,254/0,254/0,762 mm (30/10/10/10/30 pcuoe); 0,2032/0,2032/0,2032 nm (8/8/8 E) et 1,27/0,2032/0,2032/0,254 mn (50/8/8/10 poue). Les matériaux utiles dans la présente invention sont plus communément 1 'aluminium et l'acier inoxydable, mais d'autres matériaux utiles seront évidents pour un spécialiste de l'art, comprenant: le cuivre, l'étain, la tôle galvanisée, le laiton, etc. Un spécialiste de l'art peut facilement sélectionner des combinaisons appropriées de matériaux et d'épaisseurs des feuilles métalliques et des feuilles de tôle pour des applications d'utilisation spécifiques, pour des procédés de formage et des configurations
de moule spécifiques et pour les métaux particuliers utilisés.
L'épaisseur totale de l'écran ou de la pièce sera fonction non seulement du nombre de couches, de l'épaisseur des couches et des espaces entre les couches, mais également de la possibilité de mise en forme et de la formabilité de la préforme ou de la préforme à rabat afin de réaliser la pièce finale formée et étudiée souhaitée. L'épaisseur variera entre 0, 254 mm (0,010
pouce) et 6,35 mm (0,25 pouce), ou plus.
Il sera également évident pour un spécialiste de l'art suivant la présentation ci-dessus, que des écrans ou des pièces peuvent être réalisés selon la présente invention sans utiliser de feuilles métalliques, c'est-à-dire en utilisant des feuilles
de tôle d'une épaisseur supérieure à 0,1524 mm (0,006 pouce).
Des exemples de ces structures comprendraient 0,254/0,1775/0,254 mm (10/7/10 pouce); 0,508/0,254/0,254/0,254 mm (20/10/10/10 pouce; 0,762/0, 2032/0,2032/0,2032 mm (30/8/8/8 pouce) et similaire, o les couches sont sélectionnées afin de réaliser un formage et une mise en forme appropriés en utilisant les procédés présentés ici pour les préformes en feuille de tôle multicouche.
SR 15592 US/JB
Bien que la présente invention ait été décrite et illustrée en termes d'écrans thermique et acoustique, il sera évident que les structures en feuille de tôle et en feuille métallique multicouche de la présente invention et les procédés de la présente invention auront de nombreuses autres utilités également, telles que des dispositifs pour préparer et pour servir des aliments.

Claims (25)

REVENDICATIONS
1. Structure en feuille métallique multicouche formée caractérisée en ce qu'elle comprend: une pile d'au moins trois couches de feuille de tôle, dans laquelle au moins deux des couches sont des feuilles métalliques d'une épaisseur de 0,006 pouce (0,15 mm) ou moins, et au moins une partie des couches sont espacées par des espaces entre les couches, et ladite pile étant formée de manière tridimensionnelle à partir d'une préforme d'une pile de couches de feuille métallique espacées, de telle manière qu'une partie des couches de feuille métallique soit étirée afin de former un angle dans la structure tridimensionnelle et qu'une partie des couches de feuille métallique soit comprimée afin de verrouiller les couches de feuille métallique les unes avec les autres afin de former une structure multicouche unitaire, de telle manière qu'il y ait, dans une partie de la structure tridimensionnelle formée, des espaces
entre les couches de feuille métallique.
2. Structure en feuille métallique multicouche formée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les couches sont verrouillées les unes avec les autres en plis, en rouleaux, en replis, en bobines, en rabats
ou en enroulements.
3. Structure en feuille métallique multicouche formée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la préforme comprend une pile de feuilles métalliques bosselées et, dans la partie étirée des couches, les
bossages (7) sont sensiblement réduits.
4. Structure en feuille métallique multicouche formée selon la revendication 2, caractérisée en ce que les couches sont verrouillées les unes avec les autres dans un rouleau cylindrique des couches au niveau d'un
bord de la structure.
5. Structure en feuille métallique multicouche formée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie comprimée pour verrouiller réciproquement les couches comprend une section de paroi (4) dans laquelle les couches sont pliées et verrouillées les unes avec les autres et une section de bord enroulée dans laquelle les couches sont verrouillées les unes avec
les autres dans un rouleau de bord cylindrique (5).
6. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche caractérisé en ce qu'il comprend: la prévision d'une préforme multicouche d'une pile de couches de feuille métallique espacées, comprenant au moins trois couches de feuille de tôle, dont deux couches au moins sont des feuilles métalliques présentant une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins; et le formage de ladite pile de préforme multicouche en une forme tridimensionnelle sur un moule, de telle manière que, dans une première partie de la préforme, les couches soient soumises à une contrainte de tension pour étirer et mettre en forme cette partie de la pile de préforme afin de former un angle dans la forme tridimensionnelle souhaitée et que, dans une seconde partie de la préforme, les couches soient soumises à une compression afin de mettre une partie de la préforme dans une forme tridimensionnelle afin de donner une résistance structurelle à la structure métallique en verrouillant les couches les unes avec les autres, pour former une structure en feuille
SR 15592 US/JB
métallique multicouche unitaire, de telle manière qu'il y ait, dans une partie de la structure tridimensionnelle formée, des espaces entre les couches
de feuille métallique.
7. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 6, caractérisé en ce que le verrouillage des couches est effectué en formant les couches en plis, en rouleaux,
en replis, en bobines, en rabats ou en enroulements.
8. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 6, caractérisé en ce que la préforme est prévue comme une pile de couches de feuille métallique qui sont bosselées, ondulées ou repliées afin de réaliser des
espaces entre les couches.
9. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 7, caractérisé en ce que les couches de feuille métallique sont verrouillées les unes avec les autres dans un rouleau cylindrique des couches au niveau d'un bord de
la structure.
10. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étirement d'une partie de la préforme pour former un angle réduit sensiblement les bossages (7), les ondulations ou les replis dans cette
partie de la structure.
11. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 6, caractérisé en ce que la préforme est partiellement mise en forme dans une étape de formage, la structure finale étant ensuite formée dans une seconde étape de formage.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la préforme partiellement mise en forme est formée avec les couches métalliques pliées, enroulées, repliées, bobinées, serties ou roulées au niveau des parties de bord afin de former une préforme à rabat.
13. Procédé pour former une structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 6, caractérisé en ce que la préforme est formée en la structure finale dans une étape de formage ou
d'estampage unique.
14. Structure en feuille métallique multicouche caractérisée en ce qu'elle comprend: au moins trois couches de feuille de tôle, dont au moins deux des couches sont des feuilles métalliques d'une épaisseur de 0,15 mm (0,006 pouce) ou moins formées en une structure unitaire, de telle manière que, dans une partie de la structure, des espaces soient réalisés entre les couches par des pièces d'écartement qui maintiennent les couches espacées afin de réaliser lesdits espaces et que, dans une partie de la structure, les couches soient comprimées et verrouillées les unes avec les autres afin d'éliminer les espaces entre les couches, dans laquelle ladite structure multicouche comprend: une partie de base dans laquelle il y a des espaces entre les couches métalliques; une partie de paroi positionnée contiguë à la partie de base et selon un angle par rapport au plan de celle-ci, dans laquelle les couches métalliques sont plissées ou pliées; une partie d'angle positionnée entre la partie de base et la partie de paroi o les couches métalliques sont tendues ou étirées afin de former ledit
SR 15592 US/JB
recouvrement entre le plan de la partie de base et le plan de la partie de paroi; et une partie de bord contiguë à la partie de base ou à la partie de paroi, dans laquelle les couches sont verrouillées les unes avec les autres.
15. Structure en feuille métallique multicouche selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle
comprend au moins quatre couches de feuille métallique.
16. Véhicule sur une partie de carrosserie ou de châssis duquel est positionné un écran thermique ou acoustique (1), caractérisé en ce que l'écran (1) comprend une structure métallique multicouche formée par forgeage, comprenant: une pile d'au moins trois couches de feuille de tôle, dans laquelle au moins deux des couches sont des feuilles métalliques d'une épaisseur de 0,006 pouce (0,15 mm) ou moins, et au moins une partie des couches sont espacées par des espaces entre les couches, et ladite pile étant formée de manière tridimensionnelle à partir d'une préforme d'une pile de couches de feuille métallique espacées, de telle manière qu'une partie des couches de feuille métallique soit étirée afin de former un angle dans la structure tridimensionnelle et qu'une partie des couches de feuille métallique soit comprimée afin de verrouiller les couches de feuille métallique les unes avec les autres afin de former une structure multicouche unitaire, de telle manière qu'il y ait, dans une partie de la structure tridimensionnelle formée, des espaces
entre les couches de feuille métallique.
17. Structure de feuille de tôle multicouche formée caractérisée en ce qu'elle comprend: une pile d'au moins trois couches de feuille de tôle, dans laquelle les couches sont des feuilles de tôle d'une épaisseur supérieure à 0,15 mm (0,006 pouce) et au moins une partie des couches sont espacées par des espaces entre les couches, et ladite pile étant formée de manière tridimensionnelle à partir d'une préforme d'une pile de couches métalliques espacées, de telle manière qu'une partie des couches métalliques soit étirée afin de former un angle dans la structure tridimensionnelle et qu'une partie des couches métalliques soit comprimée afin de verrouiller les couches métalliques les unes avec les autres afin de former une structure multicouche unitaire, de telle manière qu'il y ait, dans une partie de la structure tridimensionnelle
formée, des espaces entre les couches métalliques.
18. Structure de feuille de tôle multicouche formée selon la revendication 17, caractérisée en ce que les couches sont verrouillées les unes avec les autres dans la partie de bord en plis, en rouleaux, en replis, en
bobines, en rabats ou en enroulements.
19. Structure de préforme à rabat en feuille métallique multicouche formée caractérisée en ce qu'elle comprend: une pile d'au moins trois couches de feuille de tôle, dans laquelle au moins deux des couches sont des feuilles métalliques d'une épaisseur de 0,15 mmn (0,006 pouce) ou moins, et au moins une partie des couches sont espacées par des espaces entre les couches, et ladite pile étant formée de manière tridimensionnelle à partir d'une préforme d'une pile de couches de feuille métallique espacées, de telle manière qu'une partie des couches de feuille métallique
SR 15592 US/JB
soit comprimée et qu'un rabat soit formé au niveau de la partie de bord afin de verrouiller les couches de feuille métallique les unes avec les autres en plis, en rouleaux, en replis, en bobines, en rabats ou en enroulements afin de former une structure multicouche unitaire, de telle manière que, dans une partie de la structure de préforme à rabat (70), il y ait des
espaces entre les couches de feuille métallique.
20. Procédé pour former une structure en feuille de tôle multicouche caractérisé en ce qu'il comprend: la prévision d'une préforme multicouche d'une pile d'au moins trois couches de feuilles de tôle présentant chacune une épaisseur supérieure à 0,15 mm (0,006 pouce); et le formage de ladite pile de préforme multicouche en une forme tridimensionnelle sur un moule, de telle manière que, dans une première partie de la préforme, les couches soient soumises à une contrainte de tension pour étirer et mettre en forme cette partie de la pile de préforme afin de former un angle dans la forme tridimensionnelle souhaitée et que, dans une seconde partie de la préforme, les couches soient soumises à une compression afin de mettre une partie de la préforme dans une forme tridimensionnelle afin de donner une résistance structurelle à la structure métallique en verrouillant les couches les unes avec les autres, pour former une structure en feuille de tôle multicouche unitaire, de telle manière qu'il y ait, dans une partie de la structure tridimensionnelle
formée, des espaces entre les couches métalliques.
21. Procédé pour former une structure en feuille de tôle multicouche selon la revendication 20, caractérisé en ce que le verrouillage réciproque des couches au
SR 15592 US/JB
niveau de la partie de bord se fait en formant les couches en plis, en rouleaux, en replis, en bobines, en
rabats ou en enroulements.
22. Procédé pour former une structure en feuille de tôle multicouche selon la revendication 21, caractérisé en ce que la préforme est partiellement mise en forme dans une étape de formage et la structure finale est
ensuite formée dans une seconde étape de formage.
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la préforme partiellement mise en forme est formée avec les couches métalliques pliées, enroulées, repliées, bobinées, serties ou roulées au niveau des parties de bord afin de former une préforme à rabat (70).
24. Structure en feuille de tôle multicouche caractérisée en ce qu'elle comprend: au moins trois couches de feuille de tôle présentant chacune une épaisseur supérieure à 0,006 pouce (0,15 mm) formées en une structure unitaire, de telle manière qu'il y ait, dans une partie de la structure, des espaces entre les couches réalisés par des pièces d'écartement qui maintiennent les couches séparées afin de réaliser lesdits espaces et que, dans une partie de la structure, les couches soient comprimées et verrouillées les unes avec les autres afin d'éliminer les espaces entre les couches, dans laquelle ladite structure multicouche comprend: une partie de base dans laquelle il y a des espaces entre les couches métalliques; une partie de paroi positionnée contiguë au plan de la partie de base et selon un angle par rapport à celui-ci, dans laquelle les couches métalliques sont plissées ou pliées; une partie d'angle positionnée entre la partie de base et la partie de paroi, o les couches métalliques sont tendues ou étirées afin de former ledit recouvrement entre le plan de la partie de base et le plan de la partie de paroi; et une partie de bord contiguë à la partie de base ou à la partie de paroi, dans laquelle les couches sont
verrouillées les unes avec les autres.
25. Structure en feuille de tôle multicouche selon la revendication 24 caractérisée en ce qu'elle comprend
au moins quatre couches de feuille de tôle.
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