FR2829416A1 - Method, for fabricating light metal honeycomb structure involves laser welding of corrugated or crenellated segments formed for a light metal strip - Google Patents
Method, for fabricating light metal honeycomb structure involves laser welding of corrugated or crenellated segments formed for a light metal strip Download PDFInfo
- Publication number
- FR2829416A1 FR2829416A1 FR0111649A FR0111649A FR2829416A1 FR 2829416 A1 FR2829416 A1 FR 2829416A1 FR 0111649 A FR0111649 A FR 0111649A FR 0111649 A FR0111649 A FR 0111649A FR 2829416 A1 FR2829416 A1 FR 2829416A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- light metal
- segment
- segments
- laser welding
- strip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/02—Honeycomb structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
<Desc/Clms Page number 1> <Desc / Clms Page number 1>
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure en nid d'abeille en métal léger par soudage au laser, notamment pour la construction de panneaux sandwichs légers du type comprenant une âme à structure en nid d'abeille et deux plaques de parement fixées respectivement de chaque côté de l'âme. La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et une âme à structure en nid d'abeille en métal léger obtenue par ledit procédé. The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure of light metal by laser welding, in particular for the construction of lightweight sandwich panels of the type comprising a honeycomb structure core and two facing plates fixed respectively on each side of the soul. The present invention also relates to a device for carrying out this method and a honeycomb structural core of light metal obtained by said method.
Les panneaux sandwichs légers ou panneaux structuraux légers (PSL) et leurs applications dans de nombreux domaines de la technique sont maintenant bien connus (voir par exemple l'article"SOUDAGE LASER DE PANNEAUX SANDWICHS EN ACIER", par P. PATOU et al, pages 291 à 298 du Tome 1 des
Minutes du 6ème Colloque International sur le Soudage et la Fusion par Faisceaux d'Electrons et Laser-CISFFEL-15-19 juin 1998, Toulon, France). Cet article indique, page 297, que les panneaux sandwichs avec âme constituée par une structure en nid d'abeille sont onéreux, ne résistent pas au feu et ne sont pas soudables. Cet article décrit donc un procédé et un appareillage pour la fabrication de panneaux sandwichs en acier, dans lesquels l'âme est constituée par plusieurs bandes ajourées en acier, qui sont disposées de chant, parallèlement les unes aux autres et maintenues dans cette position avec un espacement approprié par des moyens temporaires de calage et de serrage, pendant qu'une tôle supérieure en acier et une tôle inférieure en acier sont successivement fixées par soudage au laser respectivement sur les tranches supérieure et inférieure desdites bandes ajourées en acier. Light sandwich panels or lightweight structural panels (PSL) and their applications in many areas of the art are now well known (see for example the article "LASER WELDING OF STEEL SANDWICH PANELS", by P. PATOU et al, pages 291 to 298 of Volume 1 of
Minutes of the 6th International Symposium on Welding and Fusion by Electron Beams and Laser-CISFFEL-15-19 June 1998, Toulon, France). This article states, page 297, that honeycomb-core sandwich panels are expensive, non-fireproof and non-weldable. This article therefore describes a method and an apparatus for the manufacture of steel sandwich panels, in which the core is constituted by several perforated steel strips, which are arranged in singing, parallel to each other and held in this position with a suitable spacing by temporary clamping and clamping means, while a steel upper plate and a lower steel plate are successively fixed by laser welding respectively on the upper and lower edges of said perforated steel strips.
Cependant, on connaît déjà des structures en nid d'abeille en métal léger tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium. Une première technique de fabrication de ces structures en nid d'abeille est illustrée de manière schématique sur la figure 1 des dessins annexés. Une bande d'aluminium 1 ayant une largeur W relativement grande est déroulée à partir d'un rouleau 2 et est ensuite découpée en feuilles rectangulaires, telle que la feuille 3, ayant une largeur W et une longueur L relativement grandes. Plusieurs bandes parallèles de colle 4 sont ensuite déposées longitudinalement sur la face supérieure de chaque feuille 3 et les feuilles 3 ainsi garnies de bandes de colle sont empilées en un paquet 5 jusqu'à ce que ledit paquet atteigne une épaisseur T désirée. Les bandes de colle 4 sont déposées sur les feuilles successives 3 de telle However, honeycomb structures of light metal such as aluminum or an aluminum alloy are already known. A first technique of manufacturing these honeycomb structures is illustrated schematically in Figure 1 of the accompanying drawings. An aluminum strip 1 having a relatively large width W is unwound from a roll 2 and is then cut into rectangular sheets, such as sheet 3, having a relatively large width W and length L. Several parallel bands of adhesive 4 are then deposited longitudinally on the upper face of each sheet 3 and the sheets 3 and lined with adhesive strips are stacked in a package 5 until said package reaches a desired thickness T. The adhesive strips 4 are deposited on the successive sheets 3 of such
<Desc/Clms Page number 2><Desc / Clms Page number 2>
façon que les bandes de colle d'une feuille quelconque soient décalées latéralement d'un demi pas par rapport aux bandes de colle de la feuille précédente et de la feuille suivante. Autrement dit, dans le paquet 5, les bandes de colle sont disposées en quinconce. Ensuite, chaque paquet 5 est découpé transversalement en plusieurs paquets, tel que le paquet 6, ayant une dimension l égale à l'épaisseur 1 désirée pour la structure en nid d'abeille. Ensuite, chaque paquet 6 est soumis à une opération d'étirage. A cet effet, la feuille supérieure 6a et la feuille inférieure 6b de chaque paquet 6 sont soumises à des forces de traction dirigées en sens opposés, comme indiqué par les flèches FI et F2, de manière à obtenir la structure en nid d'abeille 7 désirée. so that the adhesive strips of any sheet are offset laterally by half a step from the adhesive strips of the previous sheet and the next sheet. In other words, in the package 5, the adhesive strips are arranged in staggered rows. Then, each package 5 is cut transversely into several packages, such as the package 6, having a dimension l equal to the thickness 1 desired for the honeycomb structure. Then, each package 6 is subjected to a stretching operation. For this purpose, the upper sheet 6a and the lower sheet 6b of each package 6 are subjected to traction forces directed in opposite directions, as indicated by the arrows F1 and F2, so as to obtain the honeycomb structure 7 desired.
Les structures en nid d'abeille en métal léger fabriquées par cette première technique et les panneaux sandwichs légers incorporant de telles structures en nid d'abeille présentent un certain nombre d'inconvénients. Les joints collés de l'âme en nid d'abeille présentent une résistance relativement médiocre, car l'opération d'étirage susmentionnée a pour effet d'affaiblir leur résistance. Les deux plaques de parement ne peuvent pas être fixées à l'âme en nid d'abeille par soudage ou par brasage, car la haute température à laquelle l'âme en nid d'abeille serait soumise pendant l'opération de soudage ou de brasage aurait pour effet d'affaiblir davantage, voire de détruire les joints collés de l'âme en nid d'abeille. Les deux plaques de parement sont donc habituellement fixées à l'âme en nid d'abeille par collage. Le vieillissement dans le temps des liaisons collées est un problème majeur de ce type d'assemblage, car il dépend de la qualité des colles utilisées. Lightweight honeycomb structures made by this first technique and lightweight sandwich panels incorporating such honeycomb structures have a number of disadvantages. The bonded joints of the honeycomb core have a relatively poor strength because the drawing operation mentioned above has the effect of weakening their strength. The two facing plates can not be attached to the honeycomb core by welding or brazing because the high temperature at which the honeycomb core would be subjected during the welding or soldering operation would further weaken or even destroy the glued joints of the honeycomb core. The two facing plates are therefore usually attached to the honeycomb core by gluing. The aging over time of bonded bonds is a major problem of this type of assembly because it depends on the quality of the glues used.
En outre, l'opération d'étirage susmentionnée est difficile à réaliser et il est difficile d'obtenir une structure en nid d'abeille 7 dont les alvéoles présentent une géométrie régulière et uniforme sur toute la surface de la structure, lorsque le paquet 6 à partir duquel la structure est formée comporte un grand nombre de feuilles ou bandes de métal léger et/ou lorsque les feuilles ou bandes de métal léger constituant le paquet 6 ont une épaisseur relativement grande. Les feuilles ou bandes de métal léger, en particulier d'aluminium, utilisées pour la fabrication de structures en nid d'abeille conformément à cette première technique ont donc usuellement une épaisseur inférieure à 0,2 mm. Il en résulte que les structures en nid d'abeille fabriquées par cette première technique présentent un niveau de tenue insuffisant In addition, the aforementioned stretching operation is difficult to achieve and it is difficult to obtain a honeycomb structure 7 whose cells have a regular and uniform geometry on the entire surface of the structure, when the package 6 from which the structure is formed comprises a large number of sheets or strips of light metal and / or when the sheets or strips of light metal constituting the package 6 have a relatively large thickness. The sheets or strips of light metal, in particular aluminum, used for the manufacture of honeycomb structures according to this first technique therefore usually have a thickness of less than 0.2 mm. As a result, the honeycomb structures produced by this first technique have an insufficient level of resistance.
<Desc/Clms Page number 3><Desc / Clms Page number 3>
pour certaines applications, comme par exemple pour la construction de châssis de véhicules automobiles, ferroviaires, nautiques ou aéronautiques, pour la construction de planchers techniques dans des bâtiments ou encore pour la réalisation d'éléments absorbeurs de chocs pouvant s'intégrer dans la conception de diverses structures, et d'une manière générale pour toutes les applications qui exigent que les panneaux sandwichs légers incorporant de telles structures en nid d'abeille présentent une forte résistance à la fatigue, à la traction, à la compression, au cisaillement, à la flexion ou aux chocs. for certain applications, such as for the construction of chassis of motor vehicles, rail, nautical or aeronautical, for the construction of technical floors in buildings or for the realization of shock absorbing elements that can be integrated into the design of various structures, and in general for all applications that require lightweight sandwich panels incorporating such honeycomb structures to have a high resistance to fatigue, tensile, compressive, shear, bending or shocks.
En outre, les structures en nid d'abeille obtenues par cette première technique sont sensibles à la corrosion. En effet, les liaisons collées de la structure en nid d'abeille interdisent tout traitement contre la corrosion, comme par exemple par trempage dans des bains chimiques ou électrolytiques. In addition, the honeycomb structures obtained by this first technique are sensitive to corrosion. Indeed, the bonded bonds of the honeycomb structure prohibit any treatment against corrosion, such as for example by dipping in chemical or electrolytic baths.
Une deuxième technique a également été proposée pour la fabrication de structures en nid d'abeille en divers métaux, comme par exemple l'aluminium, l'acier inoxydable et le titane (voir les documents US 5 437 936, US 5 609 288 et EP 0 703 841). Cette seconde technique diffère de la première technique décrite plus haut en référence à la figure 1, essentiellement par le fait que les bandes de colle 4 sont remplacées par des joints soudés au laser. Là encore, après que les feuilles ou bandes de métal ont été soudées deux à deux au laser, le paquet de feuilles ou de bandes ainsi obtenu est soumis à une opération d'étirage afin d'obtenir une structure en nid d'abeille. A second technique has also been proposed for the manufacture of honeycomb structures of various metals, such as aluminum, stainless steel and titanium (see US 5,437,936, US 5,609,288 and EP). 0 703 841). This second technique differs from the first technique described above with reference to Figure 1, essentially by the fact that the adhesive strips 4 are replaced by laser welded joints. Again, after the sheets or strips of metal have been laser-welded two by two, the resulting sheet or strip package is subjected to a drawing operation to obtain a honeycomb structure.
Par rapport à la première technique de fabrication utilisant des joints collés, cette seconde technique de fabrication avec joints soudés au laser permet d'améliorer les propriétés de la structure en nid d'abeille en ce qui concerne la durabilité et la résistance à la corrosion (la structure en nid d'abeille peut en effet être traitée contre la corrosion par trempage dans des bains chimiques ou électrolytiques). Compared to the first manufacturing technique using glued joints, this second technique of manufacturing with laser welded joints makes it possible to improve the properties of the honeycomb structure with regard to durability and resistance to corrosion ( the honeycomb structure can indeed be treated against corrosion by soaking in chemical or electrolytic baths).
Toutefois, là encore, l'opération d'étirage ne permet pas d'utiliser des feuilles ou des bandes métalliques ayant une épaisseur relativement grande pour la fabrication de la structure en nid d'abeille. Ainsi, les trois documents susmentionnés indiquent que l'épaisseur des feuilles ou bandes métalliques est comprise entre 0,025 et 0,152 mm, usuellement entre 0,05 et 0,127 mm. Il en résulte que les structures en nid d'abeille fabriquées par cette seconde technique et les panneaux sandwichs However, again, the drawing operation does not make it possible to use sheets or metal strips having a relatively large thickness for the manufacture of the honeycomb structure. Thus, the three documents mentioned above indicate that the thickness of the metal sheets or strips is between 0.025 and 0.152 mm, usually between 0.05 and 0.127 mm. As a result, the honeycomb structures produced by this second technique and the sandwich panels
<Desc/Clms Page number 4><Desc / Clms Page number 4>
incorporant de telles structures en nid d'abeille présentent encore une résistance insuffisante pour les applications mentionnées plus haut, qui exige que les panneaux sandwichs aient en service une grande résistance. incorporating such honeycomb structures still have insufficient strength for the above-mentioned applications, which requires that the sandwich panels have high strength in use.
En outre, du fait de la faible épaisseur des feuilles ou bandes métalliques constituant la structure en nid d'abeille, la réalisation des joints soudés au laser est extrêmement délicate car la profondeur de pénétration du faisceau laser doit être contrôlée avec une grande précision. Si la profondeur de pénétration est insuffisante, on obtiendra des joints soudés ayant une résistance trop faible. Inversement, si la profondeur de pénétration est trop importante, on risque de former des joints soudés reliant plus de deux feuilles ou bandes métalliques à la fois et empêchant la structure de se déployer correctement lors de l'opération ultérieure d'étirage. In addition, because of the small thickness of the sheets or metal strips constituting the honeycomb structure, the realization of laser welded joints is extremely delicate because the depth of penetration of the laser beam must be controlled with great precision. If the depth of penetration is insufficient, we will obtain welded joints with a resistance too low. Conversely, if the depth of penetration is too great, it is possible to form welded joints connecting more than two sheets or metal strips at a time and preventing the structure from deploying correctly during the subsequent drawing operation.
En outre, toujours à cause de la faible épaisseur des feuilles ou bandes métalliques constituant la structure en nid d'abeille, il n'est pas possible de souder des inserts métalliques dans les alvéoles de ladite structure. En effet, les inserts métalliques usuellement utilisés pour relier les panneaux sandwichs les uns aux autres en une structure complexe ou pour relier certains des panneaux sandwichs à une structure de support appropriée, ou encore pour relier d'autres éléments aux panneaux sandwichs, ont une épaisseur de matière nettement plus importante que celle des feuilles ou bandes métalliques constituant la structure en nid d'abeille. Il en résulte que la puissance qui serait nécessaire pour le soudage de tels inserts métalliques dans les alvéoles de la structure en nid d'abeille serait trop importante pour les feuilles ou bandes métalliques constituant ladite structure et entraînerait un découpage desdites feuilles ou bandes métalliques à l'endroit des soudures désirées. In addition, still because of the small thickness of the sheets or metal strips constituting the honeycomb structure, it is not possible to weld metal inserts in the cells of said structure. Indeed, the metal inserts usually used to connect the sandwich panels to each other in a complex structure or to connect some of the sandwich panels to a suitable support structure, or to connect other elements to the sandwich panels, have a thickness much larger material than the metal sheets or strips constituting the honeycomb structure. As a result, the power that would be required to weld such metal inserts into the cells of the honeycomb structure would be too great for the metal sheets or strips constituting said structure and would result in a cutting of said metal sheets or strips to the place of the desired welds.
La présente invention a donc pour but de fournir un procédé permettant de fabriquer, par soudage au laser, une structure en nid d'abeille à partir d'une bande en métal léger, par exemple en aluminium ou en alliage d'aluminium, qui peut avoir, si on le désire, une épaisseur nettement plus importante que celle des feuilles ou bandes métalliques utilisables dans les deux procédés connus susmentionnés, et qui permet donc d'obtenir, si on le désire, une structure en nid d'abeille présentant une résistance mécanique nettement plus importante que celle des structures en nid d'abeille obtenues par les procédés connus. The object of the present invention is therefore to provide a method for manufacturing, by laser welding, a honeycomb structure from a strip of light metal, for example aluminum or aluminum alloy, which can if desired, have a much greater thickness than that of the metal sheets or strips which can be used in the two aforementioned known processes, and which makes it possible to obtain, if desired, a honeycomb structure having a resistance mechanical much larger than that of honeycomb structures obtained by known methods.
<Desc/Clms Page number 5> <Desc / Clms Page number 5>
L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'une structure en nid d'abeille en métal léger par soudage au laser, caractérisé par les étapes consistant à : a). former, par déformation plastique, plusieurs segments d'une bande de métal léger ayant une largeur prédéfinie correspondant à l'épaisseur désirée de la structure en nid d'abeille, pour donner un profil longitudinal ondulé ou crénelé à chaque segment de la bande de métal léger ; b). amener et positionner un premier segment à profil longitudinal ondulé ou crénelé de la bande de métal léger à un poste de soudage laser ; c). amener et positionner un second segment à profil longitudinal ondulé ou crénelé de la bande de métal léger au poste de soudage laser, de telle façon que les creux des ondulations ou crénaux dudit second segment soient en concordance avec les sommets des ondulations ou crénaux dudit premier segment ; d). serrer lesdits premier et second segments l'un contre l'autre de manière à mettre les creux des ondulations ou crénaux dudit second segment en contact avec les sommets des ondulations ou crénaux dudit premier segment ; e). former, par soudage laser, un joint soudé linéaire transversal dans chaque zone de contact entre les sommets et les creux des ondulations ou crénaux desdits premier et second segments, afin de fixer lesdits premier et second segments l'un à l'autre ; f). faire cesser ledit serrage ; g). répéter les étapes c) et f) avec chaque segment suivant de la bande de métal léger, autant de fois que cela est nécessaire jusqu'à ce que la structure en nid d'abeille obtenue ait une dimension désirée correspondant à un multiple entier de l'amplitude des ondulations ou crénaux des segments de la bande de métal léger, et à retirer la structure en nid d'abeille du poste de soudage. The subject of the invention is therefore a process for manufacturing a lightweight metal honeycomb structure by laser welding, characterized by the steps of: a). forming, by plastic deformation, several segments of a light metal strip having a predefined width corresponding to the desired thickness of the honeycomb structure, to provide a corrugated or crenellated longitudinal profile to each segment of the metal strip lightweight ; b). bringing and positioning a first corrugated or crenulated longitudinal profile segment of the light metal strip to a laser welding station; c). bringing and positioning a second segment with a corrugated or crenellated longitudinal profile of the light metal strip at the laser welding station, such that the recesses of the corrugations or crenals of said second segment are in agreement with the peaks of the corrugations or crenals of said first segment ; d). clamping said first and second segments against each other so as to set the valleys of the corrugations or crenals of said second segment in contact with the peaks of the corrugations or crenals of said first segment; e). forming, by laser welding, a transverse linear welded joint in each contact zone between the apices and recesses of the corrugations or crenals of said first and second segments, for fixing said first and second segments together; f). to stop said clamping; g). repeat steps c) and f) with each subsequent segment of the light metal strip, as many times as necessary until the resulting honeycomb structure has a desired size corresponding to an integer multiple of 1 amplitude of the corrugations or crenals of the segments of the light metal strip, and to remove the honeycomb structure of the welding station.
Du fait que dans le procédé selon l'invention les segments de la bande de métal sont mis sous une forme ondulée ou crénelée avant que les segments de la bande soient soudés deux à deux les uns aux autres, il n'est plus nécessaire d'effectuer une opération d'étirage ou de déploiement d'un paquet de bandes métalliques comme cela était le cas dans les procédés connus, opération d'étirage ou de déploiement qui obligeait à utiliser des bandes métalliques de faible épaisseur, Since in the process according to the invention the segments of the metal strip are waved or crenulated before the segments of the strip are welded in pairs to each other, it is no longer necessary to perform a drawing operation or deployment of a package of metal strips as was the case in known processes, drawing or deployment operation which required the use of thin metal strips,
<Desc/Clms Page number 6><Desc / Clms Page number 6>
donc facilement déformables, afin que les forces de traction mises en oeuvre au cours de l'opération d'étirage ou de déploiement n'affaiblissent pas la résistance mécanique des joints collés ou soudés précédemment formés. Avec le procédé selon l'invention, il devient donc possible d'utiliser, si on le désire, des segments de bandes métalliques ayant une épaisseur nettement plus importante que dans le cas des procédés connus. therefore easily deformable, so that the tensile forces used during the drawing or deployment operation does not weaken the strength of previously bonded joints or welded seams. With the method according to the invention, it becomes therefore possible to use, if desired, segments of metal strips having a much greater thickness than in the case of known methods.
L'épaisseur des segments de la bande de métal léger peut être aussi grande que 1 mm ou plus, et elle est seulement limitée par la puissance des moyens de formage utilisés pour donner à chaque segment de la bande sa forme ondulée ou crénelée. The thickness of the segments of the light metal strip can be as large as 1 mm or more, and it is only limited by the power of the forming means used to give each segment of the strip its wavy or crenellated shape.
Le procédé selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'étape de formage par déformation plastique consiste à faire passer une bande continue de métal léger entre deux roues dentées dont les dents ont un profil correspondant audit profil longitudinal ondulé ou crénelé ; - la bande continue de métal léger est avancée entre les deux roues dentées par pas d'une longueur correspondant à la longueur désirée pour chacun desdits segments de la bande continue de métal léger, et après chaque pas la bande continue de métal léger est sectionnée pour en détacher le segment le plus en avant ; - la bande continue de métal léger est sectionnée au moyen du laser servant à former lesdits joints soudés linéaires transversaux ;
- le sectionnement de la bande continue de métal léger est effectué pendant que le ou les segments est ou sont dans un état serré ; - le sectionnement de la bande continue de métal léger est effectué avant l'étape de formation des joints soudés linéaires transversaux pour les segments d'ordre pair, et après l'étape de formation des joints soudés linéaires transversaux pour les segments d'ordre impair. The method according to the invention may furthermore have one or more of the following features: the step of forming by plastic deformation consists in passing a continuous strip of light metal between two toothed wheels whose teeth have a profile corresponding to said longitudinal profile corrugated or crenellated; the continuous strip of light metal is advanced between the two toothed wheels in steps of a length corresponding to the desired length for each of said segments of the continuous strip of light metal, and after each step the continuous strip of light metal is cut to detach the most forward segment; the continuous strip of light metal is cut by means of the laser used to form said transverse linear welded joints;
the sectioning of the continuous strip of light metal is carried out while the segment or segments is or is in a tight state; the cutting of the light metal continuous strip is carried out before the step of forming the transverse linear welded joints for the even order segments, and after the step of forming the transverse linear welded joints for the odd order segments .
L'invention a également pour objet un dispositif pour la fabrication d'une structure en nid d'abeille en métal léger par soudage au laser, caractérisé par : a). des moyens de formage pour former, par déformation plastique, plusieurs segments d'une bande de métal léger ayant une largeur prédéfinie correspondant à l'épaisseur désirée de la structure en nid d'abeille, afin de donner un profil longitudinal ondulé ou crénelé à chaque segment de la bande de métal léger ; The invention also relates to a device for the manufacture of a honeycomb structure of light metal by laser welding, characterized by: a). forming means for forming, by plastic deformation, a plurality of segments of a light metal strip having a predefined width corresponding to the desired thickness of the honeycomb structure, to provide a corrugated or crenellated longitudinal profile at each segment of the light metal band;
<Desc/Clms Page number 7><Desc / Clms Page number 7>
b). un poste de soudage laser ; c). des moyens pour amener séquentiellement lesdits segments à profil longitudinal ondulé ou crénelé au poste de soudage laser et pour positionner lesdits segments à chaque fois de telle façon que les creux des ondulations ou crénaux du segment dernièrement amené et positionné au poste de soudage laser soient en concordance avec les sommets des ondulations ou crénaux du segment précédemment amené et positionné au poste de soudage laser ; d). des moyens de serrage pour serrer ensemble les segments amenés et positionnés au poste de soudage laser de manière à mettre chaque fois les creux des ondulations ou crénaux du segment dernièrement amené et positionné au poste de soudage laser en contact avec les sommets des ondulations ou crénaux du segment précédemment amené et positionné du poste de soudage laser ; e). ledit poste de soudage laser comportant des moyens aptes à former un joint soudé linéaire transversal dans chaque zone de contact entre les sommets et les creux des ondulations ou crénaux mis en contact par les moyens de serrage
Le dispositif selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il comprend une bobine débitrice portant, enroulée sur elle, une bande continue de métal léger de ladite largeur prédéfinie, et lesdits moyens de formage par déformation plastique comprennent deux roues dentées dont les dents ont un profil correspondant audit profil longitudinal ondulé ou crénelé, et qui sont disposées entre la bobine débitrice et le poste de soudage laser de manière à agir respectivement sur les faces opposées de la bande continue de métal léger passant les deux roues dentées au cours de son déplacement de la bobine débitrice vers le poste de soudage laser, au moins une des deux roues dentées étant reliées à des moyens d'entraînement en rotation ; - les moyens d'entraînement en rotation comprennent un moteur ; - lesdits moyens d'amenée et de positionnement comprennent lesdites roues dentées, un premier guide fixe qui s'étend depuis le côté sortie de la zone de pincement des deux roues dentées jusqu'à l'entrée du poste de soudage laser, et un second guide qui est mobile entre une première position dans laquelle il prolonge le b). a laser welding station; c). means for sequentially bringing said segments with a corrugated or crenellated longitudinal profile to the laser welding station and for positioning said segments each time in such a way that the hollows of the corrugations or crenals of the segment lastly brought and positioned at the laser welding station are in concordance with the vertices of the corrugations or crenals of the segment previously brought and positioned at the laser welding station; d). clamping means for clamping together the segments supplied and positioned at the laser welding station so as to each time the hollows of the corrugations or crenals of the segment last brought and positioned at the laser welding station in contact with the peaks of the corrugations or crenals of the previously brought and positioned segment of the laser welding station; e). said laser welding station having means capable of forming a transverse linear welded joint in each contact zone between the peaks and valleys of the corrugations or crenches brought into contact by the clamping means
The device according to the invention may furthermore have one or more of the following features: it comprises a supply reel carrying, rolled up on it, a continuous strip of light metal of said predefined width, and said deformation forming means comprise two toothed wheels whose teeth have a profile corresponding to said corrugated or castellated longitudinal profile, and which are arranged between the supply reel and the laser welding station so as to act respectively on the opposite faces of the continuous strip of light metal passing the two wheels toothed during its movement from the supply reel to the laser welding station, at least one of the two gears being connected to rotating drive means; the rotational drive means comprise a motor; said supply and positioning means comprise said toothed wheels, a first fixed guide which extends from the exit side of the nip zone of the two gears to the entrance of the laser welding station, and a second guide that is mobile between a first position in which it extends the
<Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8>
premier guide fixe et forme avec la surface d'une plaque de support un tunnel de guidage pour lesdits segments successivement amenés au poste de soudage laser, et une seconde position dans laquelle le second guide est écarté de ladite plaque de support, ladite plaque de support étant disposée de telle façon que lesdits segments soient placés de chant sur la surface de la plaque de support ; - lesdits moyens de serrage comprennent une plaque d'appui qui est portée par la plaque de support et qui s'étend le long d'un premier côté du second guide lorsque ce dernier est dans sa première position, une plaque mobile de serrage qui s'étend parallèlement à la plaque d'appui sur un second côté du second guide, et des moyens d'actionnement pour déplacer la plaque mobile de serrage vers et à l'écart de la plaque d'appui quand le second guide est dans sa seconde position ; - la plaque mobile de serrage porte, sur sa face orientée vers la plaque d'appui, plusieurs saillies de positionnement aptes à s'engager étroitement dans certaines des ondulations ou crénaux du premier segment de la bande continue de métal léger amené au poste de soudage laser lorsque la plaque mobile de serrage est déplacée pour la première fois vers la plaque d'appui par les moyens d'actionnement ; - la plaque d'appui porte, sur sa face orientée vers la plaque mobile de serrage, plusieurs éléments de positionnement qui ont chacun une forme concave complémentaire de la forme d'un sommet des ondulations ou crénaux des segments de la bande continue de métal léger et qui sont aptes à recevoir certains des sommets des ondulations ou crénaux du segment dernièrement amené au poste de soudage laser ; - la plaque d'appui est mobile dans une direction parallèle à la direction longitudinale des segments de la bande continue de métal léger entre une première position dans laquelle lesdits éléments de positionnement sont situés respectivement en vis à vis des saillies de positionnement portées par la plaque mobile de serrage chaque fois qu'un segment d'ordre impair est amené au poste de soudage laser, et une seconde position qui est décalée de la première position d'une distance correspondant à un demi pas des ondulations ou crénaux des segments de la bande continue de métal léger chaque fois qu'un segment d'ordre pair est amené au poste de soudage laser ; first fixed guide and forms with the surface of a support plate a guide tunnel for said segments successively brought to the laser welding station, and a second position in which the second guide is spaced from said support plate, said support plate being arranged such that said segments are edged on the surface of the support plate; said clamping means comprise a support plate which is carried by the support plate and which extends along a first side of the second guide when the latter is in its first position, a movable clamping plate which extends parallel to the backing plate on a second side of the second guide, and actuating means for moving the movable clamping plate towards and away from the backing plate when the second guide is in its second position; - The movable clamping plate carries, on its face facing the support plate, a plurality of positioning projections adapted to engage tightly in some of the corrugations or crenals of the first segment of the continuous strip of light metal brought to the welding station laser when the movable clamping plate is moved for the first time to the support plate by the actuating means; the bearing plate bears, on its face facing the movable clamping plate, a plurality of positioning elements which each have a concave shape complementary to the shape of a vertex of the corrugations or crenals of the segments of the continuous strip of light metal and which are able to receive some of the peaks of the corrugations or crenals of the segment recently brought to the laser welding station; the support plate is movable in a direction parallel to the longitudinal direction of the segments of the light metal continuous strip between a first position in which the said positioning elements are situated respectively opposite the positioning projections carried by the plate; mobile clamping each time an odd order segment is brought to the laser welding station, and a second position which is shifted from the first position by a distance corresponding to half a step of the corrugations or crenals of the segments of the strip continuous light metal every time an even order segment is brought to the laser welding station;
<Desc/Clms Page number 9><Desc / Clms Page number 9>
- la plaque mobile de serrage porte des moyens de saisie de retenue aptes à saisir et à retenir le premier segment de la bande continue de métal léger amené au poste de soudage laser, quand la plaque mobile de serrage est déplacée pour la première fois vers la plaque d'appui, de telle façon que ledit premier segment et tout segment suivant, qui a été ultérieurement fixé par soudage au premier segment ou à un segment intermédiaire, puissent être déplacés ensemble avec la plaque mobile de serrage à l'écart de la plaque d'appui pour permettre la mise du second guide dans sa première position et l'amenée d'un nouveau segment de la bande continue de métal léger entre la plaque d'appui et le ou les segments attachés à la plaque mobile de serrage ; - lesdits moyens pour former les joints soudés linéaires transversaux comprennent un laser ayant une tête de focalisation qui est dirigée vers la face de la plaque d'appui opposée à la face de la plaque d'appui orientée vers la plaque mobile de serrage, et ladite plaque d'appui comporte, pour le passage à travers elle du faisceau du laser, une lumière qui a une forme ondulée ou en crénaux, dont les ondulations ou crénaux ont une amplitude plus grande que la largeur de la bande de métal léger et un pas correspondant à celui des ondulations ou crénaux des segments de ladite bande de métal léger ; - le laser est porté par un support qui est mobile au moins dans une première direction perpendiculaire à la plaque d'appui et dans une seconde direction perpendiculaire à la première direction et parallèle à la direction d'amenée des segments de la bande de métal léger au poste de soudage laser ; - le support portant le laser est aussi mobile dans une troisième direction perpendiculaire auxdites première et seconde directions ; - la tête de focalisation du laser comporte des moyens de balayage agencés pour obliger le faisceau du laser à effectuer un balayage dans une troisième direction perpendiculaire auxdites première et seconde directions. the movable clamping plate carries holding gripping means capable of grasping and retaining the first segment of the continuous strip of light metal fed to the laser welding station, when the movable clamping plate is moved for the first time towards the support plate, such that said first segment and any subsequent segment, which was subsequently secured by welding to the first segment or to an intermediate segment, can be moved together with the movable clamping plate away from the plate support for enabling the second guide to be placed in its first position and bringing a new segment of the continuous light metal strip between the support plate and the segment or segments attached to the movable clamping plate; said means for forming the transverse linear welded joints comprise a laser having a focusing head which is directed towards the face of the support plate opposite to the face of the support plate facing towards the mobile clamping plate, and said support plate comprises, for the passage therethrough of the laser beam, a light which has a corrugated or crenal shape, whose corrugations or crenals have an amplitude greater than the width of the light metal strip and a pitch corresponding to that of the corrugations or crenals of the segments of said light metal strip; the laser is carried by a support which is movable at least in a first direction perpendicular to the support plate and in a second direction perpendicular to the first direction and parallel to the supply direction of the segments of the light metal strip at the laser welding station; the carrier carrying the laser is also movable in a third direction perpendicular to said first and second directions; the focusing head of the laser comprises scanning means arranged to force the laser beam to scan in a third direction perpendicular to said first and second directions.
- le laser est monté en position fixe et est relié par une fibre optique à la tête de focalisation qui peut être déplacée dans trois directions, à savoir une première direction perpendiculaire à la plaque d'appui, une seconde direction perpendiculaire à la première direction et parallèle à la direction longitudinale des segments de la the laser is mounted in a fixed position and is connected by an optical fiber to the focusing head which can be moved in three directions, namely a first direction perpendicular to the support plate, a second direction perpendicular to the first direction and parallel to the longitudinal direction of the segments of the
<Desc/Clms Page number 10><Desc / Clms Page number 10>
bande de métal léger au poste de soudage laser, et une troisième direction perpendiculaire aux première et seconde directions. light metal strip at the laser welding station, and a third direction perpendicular to the first and second directions.
L'invention a encore pour objet une structure en nid d'abeille en métal léger obtenue par le procédé selon l'invention tel que défini plus haut, ainsi qu'un panneau sandwich léger comprenant une âme à structure en nid d'abeille en métal léger et deux plaques de parement en métal léger, qui sont fixées respectivement de chaque côté de l'âme, cette dernière ayant une structure en nid d'abeille fabriquée par le procédé selon l'invention. The subject of the invention is also a honeycomb structure made of light metal obtained by the process according to the invention as defined above, as well as a light sandwich panel comprising a core with a honeycomb structure made of metal. light and two light metal facing plates, which are respectively fixed on each side of the core, the latter having a honeycomb structure manufactured by the method according to the invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective illustrant de manière schématique, les étapes successives d'un procédé connu de fabrication d'une structure en nid d'abeille ; - la figure 2 montre, de manière schématique, un dispositif selon l'invention pour la fabrication d'une structure en nid d'abeille ; - la figure 3 est une vue de face d'un plaque d'appui faisant partie du dispositif de la figure 2 ; - les figures 4A à 4H sont des vues partielles du dispositif de la figure 2, illustrant des étapes successives du procédé selon l'invention pour la fabrication d'une structure en nid d'abeille ;
- la figure 5 est une vue à échelle agrandie du détail V de la figure 4H ; - la figure 6 est une vue en perspective éclatée d'un panneau sandwich léger incorporant une structure en nid d'abeille selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description of an embodiment of the invention given by way of example with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a view in perspective illustrating schematically the successive steps of a known method of manufacturing a honeycomb structure; - Figure 2 shows schematically a device according to the invention for the manufacture of a honeycomb structure; FIG. 3 is a front view of a support plate forming part of the device of FIG. 2; - Figures 4A to 4H are partial views of the device of Figure 2, illustrating successive steps of the method according to the invention for the manufacture of a honeycomb structure;
FIG. 5 is an enlarged view of the detail V of FIG. 4H; - Figure 6 is an exploded perspective view of a lightweight sandwich panel incorporating a honeycomb structure according to the invention.
En se reportant à la figure 2, on peut voir un mode de réalisation d'un dispositif 10 selon l'invention pour la fabrication d'une structure en nid d'abeille en métal léger. Le dispositif 10 comporte essentiellement des moyens de formage Il pour donner un profil longitudinal ondulé ou crénelé à une bande 12 en métal léger, par exemple en aluminium ou en alliage d'aluminium, des moyens d'avance et de guidage 13 pour amener séquentiellement et positionner des segments successifs de la bande 12 mise en forme par les moyens de formage 11 à un poste de soudage à Referring to FIG. 2, an embodiment of a device 10 according to the invention can be seen for the manufacture of a lightweight metal honeycomb structure. The device 10 essentially comprises shaping means 11 for giving a corrugated or castellated longitudinal profile to a strip 12 made of light metal, for example aluminum or aluminum alloy, advancing and guiding means 13 for bringing sequentially and positioning successive segments of the strip 12 shaped by the forming means 11 at a welding station at
<Desc/Clms Page number 11><Desc / Clms Page number 11>
laser 14, et des moyens de serrage 15 aptes à serrer les segments de la bande 12 qui ont été amenés et positionnés au poste de soudage 14, chaque fois qu'un nouveau segment est amené et positionné audit poste de soudage. laser 14, and clamping means 15 capable of clamping the segments of the strip 12 which have been brought and positioned at the welding station 14, each time a new segment is brought and positioned at said welding station.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le dispositif 10 comporte une bobine débitrice 16 qui porte une réserve de bande de métal léger 17 sous la forme d'un rouleau. Les moyens de formage 11 comprennent une paire de roues dentées 18 et 19 qui sont disposées entre la bobine débitrice 16 et le poste de soudage 14, respectivement de part et d'autre du trajet de la bande 12 de métal léger déroulée à partir de la bobine débitrice 16. Dans ce cas, les deux roues dentées 18 et 19 constituant les moyens de formage 11 ont avantageusement à la fois une fonction de formage pour donner à la bande 12 le profil longitudinal ondulé ou crénelé désiré et une fonction d'entraînement pour dérouler la bande 12 à partir de la bobine débitrice 16 et amener ladite bande, sous forme ondulée ou crénelée, jusque dans le poste de soudage 14. In the embodiment shown in Figure 2, the device 10 includes a supply reel 16 which carries a reserve of light metal strip 17 in the form of a roll. The forming means 11 comprise a pair of gears 18 and 19 which are arranged between the supply reel 16 and the welding station 14, respectively on either side of the path of the strip 12 of light metal unwound from the In this case, the two toothed wheels 18 and 19 constituting the forming means 11 advantageously have both a forming function to give the strip 12 the desired corrugated or corrugated longitudinal profile and a driving function for unwind the strip 12 from the supply reel 16 and bring said strip, in corrugated or crenated form, into the welding station 14.
La bande 12 a une largeur qui est par exemple comprise entre 4 mm et 50 mm et qui est égale à l'épaisseur désirée de la structure en nid d'abeille à fabriquer. The band 12 has a width which is for example between 4 mm and 50 mm and which is equal to the desired thickness of the honeycomb structure to be manufactured.
Les moyens de formage 11, les moyens d'avance et de guidage 13, les moyens de serrage 15 et la bobine débitrice 16 sont montés sur une plaque commune de support 21 qui fait partie d'un châssis du dispositif 10. Dans les figures 2 et 3, on a représenté un système d'axes de référence XYZ, dont l'axe horizontal X est parallèle à la direction d'avance de la bande 12 et l'axe vertical Z est perpendiculaire au plan de la figure 2. Dans ce cas, la figure 2 est une vue en plan du dispositif 10 et la plaque 21 est horizontale. Toutefois, la plaque 21 pourrait tout aussi bien être disposée verticalement. The forming means 11, the advancing and guiding means 13, the clamping means 15 and the supply spool 16 are mounted on a common support plate 21 which is part of a frame of the device 10. In FIGS. and 3, there is shown a system of reference axes XYZ, whose horizontal axis X is parallel to the direction of advance of the strip 12 and the vertical axis Z is perpendicular to the plane of FIG. case, Figure 2 is a plan view of the device 10 and the plate 21 is horizontal. However, the plate 21 could just as easily be arranged vertically.
La plaque de support 21 porte des moyens d'entraînement, tel que par exemple un groupe motoréducteur 22, apte à entraîner en rotation au moins une des deux roues dentées 18 et 19. Par exemple, la roue dentée 18 est fixée à l'arbre de sortie 23 du groupe motoréducteur 22, tandis que la roue dentée 19 est montée folle sur un axe 24. Toutefois, si nécessaire, la roue dentée 19 pourrait également être entraînée en rotation par le groupe motoréducteur 22 par l'intermédiaire d'une transmission appropriée. The support plate 21 carries drive means, such as, for example, a geared motor unit 22, able to rotate at least one of the two toothed wheels 18 and 19. For example, the toothed wheel 18 is fixed to the shaft output 23 of the geared motor unit 22, while the toothed wheel 19 is mounted idle on an axis 24. However, if necessary, the toothed wheel 19 could also be rotated by the geared motor unit 22 via a transmission appropriate.
<Desc/Clms Page number 12> <Desc / Clms Page number 12>
De préférence, l'écartement des deux roues dentées 18 et 19 peut être ajusté en fonction de l'épaisseur de la bande 12. Par exemple, l'axe 24 de la roue dentée 19 peut être porté par un chariot (non montré) qui peut être déplacé par rapport à la plaque de support 21 dans une direction parallèle à l'axe Y, comme indiqué par la double flèche F3, sous l'action d'un système de serrage (non montré), par exemple un système de serrage à vis, à commande manuelle ou motorisée. Preferably, the spacing of the two toothed wheels 18 and 19 can be adjusted according to the thickness of the strip 12. For example, the axis 24 of the toothed wheel 19 can be carried by a carriage (not shown) which can be moved relative to the support plate 21 in a direction parallel to the Y axis, as indicated by the double arrow F3, under the action of a clamping system (not shown), for example a clamping system screw, with manual or motorized control.
Les dents des deux roues dentées 18 et 19 ont un profil correspondant au profil désiré pour les ondulations ou les crénaux devant être formés sur la bande 12. Si les sommets des dents et les creux interdentaires des deux roues dentées ont un profil arrondi, à la sortie des moyens de formage 11 la bande 12 aura un profil longitudinal ondulé ayant sensiblement la forme d'une sinusoïde. Toutefois, il peut être préféré que les dents des deux roues dentées 18 et 19 aient un profil trapézoïdal ou sensiblement trapézoïdal, afin de donner à la bande 12 un profil longitudinal crénelé, qui permet d'obtenir un bon contact surface contre surface (au lieu d'un contact tangentiel linéaire dans le cas d'un profil longitudinal ondulé sinusinoïdal) entre les sommets et les creux des segments de la bande 12 qui sont amenés et positionnés comme on le verra plus loin dans le poste de soudage 14. De préférence, les deux roues entées 18 et 19 sont montées de façon détachable sur les axes 23 et 24 de telle façon qu'elles puissent être échangées avec d'autres paires de roues dentées ayant des profils de dents et/ou des nombres de dents différents de ceux des roues dentées 18 et 19, selon la forme et/ou les dimensions du profil ondulé ou crénelé désiré pour la bande 12 de métal léger. The teeth of the two toothed wheels 18 and 19 have a profile corresponding to the desired profile for the corrugations or crenals to be formed on the strip 12. If the tops of the teeth and the interdental hollows of the two toothed wheels have a rounded profile, at the output of the forming means 11 the strip 12 will have a corrugated longitudinal profile having substantially the shape of a sinusoid. However, it may be preferred that the teeth of the two toothed wheels 18 and 19 have a trapezoidal or substantially trapezoidal profile, in order to give the band 12 a crenellated longitudinal profile, which makes it possible to obtain a good contact surface against surface (instead linear tangential contact in the case of a sinusoidal longitudinal corrugated profile) between the peaks and troughs of the segments of the strip 12 which are brought and positioned as will be seen later in the welding station 14. Preferably, the two inserted wheels 18 and 19 are detachably mounted on the pins 23 and 24 so that they can be exchanged with other pairs of toothed wheels having tooth profiles and / or numbers of teeth different from those gears 18 and 19, depending on the shape and / or dimensions of the corrugated or crenellated profile desired for the strip 12 of light metal.
En plus des deux roues dentées 18 et 19, les moyens d'avance et de guidage 13 comprennent une paire de guides fixes 25 et 26 et un guide mobile 27, qui s'étendent parallèlement à l'axe X. Les deux guides 25 et 26 s'étendent depuis le côté sortie de la zone de pincement des deux roues dentées 18 et 19 jusqu'à l'entrée du poste de soudage 14. De préférence, les deux guides 25 et 26 sont montés sur la plaque de support 21 de telle manière que leur écartement soit réglable pour pouvoir être ajusté en fonction de l'amplitude des ondulations ou crénaux du profil ondulé ou crénelé de la bande 12. Le guide 27 est constitué par un profilé à section en U, qui peut être déplacé par des moyens d'actionnement non montrés dans une direction parallèle à l'axe Z entre une première position dans laquelle le guide 27 prolonge le In addition to the two gears 18 and 19, the advancing and guiding means 13 comprise a pair of fixed guides 25 and 26 and a movable guide 27, which extend parallel to the axis X. The two guides 25 and 26 extend from the exit side of the nip zone of the two gears 18 and 19 to the inlet of the welding station 14. Preferably, the two guides 25 and 26 are mounted on the support plate 21 of such that their spacing is adjustable so as to be adjustable as a function of the amplitude of the corrugations or crenals of the corrugated or crenellated profile of the strip 12. The guide 27 is constituted by a U-section section, which can be moved by actuating means not shown in a direction parallel to the Z axis between a first position in which the guide 27 extends the
<Desc/Clms Page number 13><Desc / Clms Page number 13>
canal formé entre les deux guides 25 et 26 et forme avec la surface de la plaque de support 21 un tunnel de guidage pour les segments de la bande 12 successivement amenés au poste de soudage 14, et une seconde position dans laquelle le guide 27 est écarté de ladite plaque de support 21. channel formed between the two guides 25 and 26 and forms with the surface of the support plate 21 a guide tunnel for the segments of the strip 12 successively brought to the welding station 14, and a second position in which the guide 27 is spaced apart of said support plate 21.
Les moyens de serrage 15 comprennent une plaque d'appui 28 qui est portée par la plaque de support 21 et qui s'étend le long d'un premier côté du guide 27 lorsque ce dernier est dans sa première position, une plaque mobile de serrage 29 qui s'étend parallèlement à la plaque d'appui 28 sur un second côté du guide 27, et des moyens d'actionnement 31, partiellement montrés dans la figure 2, pour déplacer la plaque mobile de serrage 29 dans une direction parallèle à l'axe Y, vers et à l'écart de la plaque d'appui 28 comme indiqué par la double flèche F4, quand le guide 27 est dans sa seconde position. Les moyens d'actionnement 31 peuvent comprendre par exemple au moins un actionneur linéaire tel qu'un vérin hydraulique ou pneumatique ou un vérin à vis entraîné par un moteur électrique pas à pas. La plaque mobile de serrage 29 est guidée sur la plaque de support 21 entre deux guides 32 et 33 qui s'étendent parallèlement à l'axe Y. Le guide 32, situé du côté entrée du poste de soudage 14, est un guide fixe tandis que le guide 33 est de préférence réglable dans une direction parallèle à l'axe X, de façon à être ajustable en écartement par rapport au guide 32 en fonction de la longueur des segments de la bande 12 successivement amenés au poste de soudage 14, donc en fonction de l'une des deux dimensions de la surface de la structure en nid d'abeille à fabriquer. The clamping means 15 comprise a support plate 28 which is carried by the support plate 21 and which extends along a first side of the guide 27 when the latter is in its first position, a movable clamping plate 29 which extends parallel to the support plate 28 on a second side of the guide 27, and actuating means 31, partially shown in Figure 2, to move the movable clamping plate 29 in a direction parallel to the Y axis, towards and away from the support plate 28 as indicated by the double arrow F4, when the guide 27 is in its second position. The actuating means 31 may comprise for example at least one linear actuator such as a hydraulic or pneumatic cylinder or a screw jack driven by an electric motor step. The movable clamping plate 29 is guided on the support plate 21 between two guides 32 and 33 which extend parallel to the axis Y. The guide 32, located on the inlet side of the welding station 14, is a fixed guide while that the guide 33 is preferably adjustable in a direction parallel to the axis X, so as to be adjustable in spacing relative to the guide 32 as a function of the length of the segments of the strip 12 successively brought to the welding station 14, therefore according to one of the two dimensions of the surface of the honeycomb structure to be manufactured.
La plaque mobile de serrage 29 porte, sur sa face orientée vers la plaque d'appui 28, plusieurs saillies de positionnement 34 aptes à s'engager étroitement dans certaines des ondulations ou crénaux du premier segment SI de la bande 12 amené au poste de soudage 14, lorsque la plaque mobile de serrage 29 est déplacée pour la première fois vers la plaque d'appui 28 par les moyens d'actionnement 31. La plaque mobile de serrage 29 porte en outre des moyens de saisie et de retenue 35 aptes à saisir le premier segment SI de la bande 12 quand la plaque mobile de serrage 29 est déplacée pour la première fois vers la plaque d'appui 28, et à retenir ledit premier segment SI contre ladite plaque mobile de serrage 29 pendant toute la durée du processus de fabrication de la structure en nid d'abeille. Par exemple, les moyens de saisie et de retenue 35 peuvent être constitués par des cliquets qui sont montés The movable clamping plate 29 carries, on its face facing the support plate 28, a plurality of positioning projections 34 adapted to engage tightly in some of the corrugations or crenals of the first segment SI of the strip 12 fed to the welding station 14, when the movable clamping plate 29 is moved for the first time to the support plate 28 by the actuating means 31. The movable clamping plate 29 further carries gripping and retaining means 35 capable of gripping the first segment SI of the strip 12 when the movable clamping plate 29 is moved for the first time to the support plate 28, and to retain said first segment SI against said movable clamping plate 29 for the duration of the process of manufacture of the honeycomb structure. For example, the gripping and retaining means 35 may consist of ratchets that are mounted
<Desc/Clms Page number 14><Desc / Clms Page number 14>
pivotants sur la plaque mobile de serrage 29 autour d'un axe parallèle à l'axe X, chaque cliquet étant apte à s'encliqueter derrière le premier segment SI de la bande 12 dans l'un des creux des ondulations ou crénaux dudit premier segment SI, comme montré dans la figure 5. De préférence, chaque cliquet 35 est sollicité par un ressort (non montré) vers sa position d'encliquetage. Ainsi, chaque fois que la plaque mobile de serrage 29 sera déplacée dans l'un ou l'autre sens de la double flèche F4 par les moyens d'actionnement 31, le premier segment SI et tout segment suivant ultérieurement fixé par soudage à ce premier segment SI ou à un segment intermédiaire pourront être déplacés ensemble avec la plaque mobile de serrage 29 soit à l'écart de la plaque d'appui 28 pour permettre la mise en place du guide 27 dans sa première position et l'amenée d'un nouveau segment de la bande entre la plaque d'appui 28 et le ou les segments attachés à la plaque mobile de serrage 29, soit vers la plaque d'appui 28, pour permettre le serrage, entre les deux plaques 28 et 29, des segments attachés à la plaque 29. pivoting on the movable clamping plate 29 about an axis parallel to the axis X, each pawl being adapted to snap behind the first segment SI of the band 12 in one of the recesses of the corrugations or crenals of said first segment SI, as shown in Figure 5. Preferably, each pawl 35 is biased by a spring (not shown) to its latching position. Thus, each time that the movable clamping plate 29 is moved in one or the other direction of the double arrow F4 by the actuating means 31, the first segment S1 and any subsequent segment subsequently fixed by welding to this first segment SI or an intermediate segment can be moved together with the movable clamping plate 29 is away from the support plate 28 to allow the introduction of the guide 27 in its first position and the supply of a new segment of the strip between the support plate 28 and the segment or segments attached to the movable clamping plate 29, or to the support plate 28, to allow clamping, between the two plates 28 and 29, segments attached to the plate 29.
La plaque d'appui 28 porte, sur sa face orientée vers la plaque mobile de serrage 29, plusieurs éléments de positionnement 36 qui ont chacun une forme concave complémentaire de la forme d'un sommet des ondulations ou crénaux des segments de la bande 12. La plaque d'appui 28 est montée mobile sur la plaque de support 21 dans une direction parallèle à l'axe X entre une première position dans laquelle les éléments de positionnement 36 sont situés respectivement en vis à vis des saillies de positionnement 34 portées par la plaque mobile de serrage 29 chaque fois qu'un segment d'ordre impair est amené au poste de soudage 14, et une seconde position est décalée de la première position d'une distance correspondant à un demi pas des ondulations ou crénaux des segments de la bande 12 chaque fois qu'un segment d'ordre pair est amené au poste de soudage 14. Un actionneur linéaire (non montré) peut être prévu pour déplacer la plaque d'appui 28 de sa première à sa seconde position et vice versa. The bearing plate 28 carries, on its face facing the movable clamping plate 29, a plurality of positioning elements 36 which each have a concave shape complementary to the shape of a vertex of the corrugations or crenals of the segments of the strip 12. The support plate 28 is movably mounted on the support plate 21 in a direction parallel to the X axis between a first position in which the positioning elements 36 are located respectively opposite the positioning projections 34 carried by the movable clamping plate 29 whenever an odd order segment is fed to the welding station 14, and a second position is shifted from the first position by a distance corresponding to half a step of the corrugations or crenals of the segments of the strip 12 each time an even order segment is brought to the welding station 14. A linear actuator (not shown) can be provided to move the support plate 28 from its first to its second position and vice versa.
De préférence, les deux plaques 28 et 29 des moyens de serrage 15 peuvent être interchangées avec d'autres plaques similaires dont le nombre et/ou la forme des saillies de positionnement 34 et des éléments de positionnement 36 sont adaptés à la longueur des segments de la bande 12 et/ou à la forme et au pas des ondulations ou crénaux des segments de ladite bande. Preferably, the two plates 28 and 29 of the clamping means 15 can be interchanged with other similar plates whose number and / or shape of the positioning protrusions 34 and positioning elements 36 are adapted to the length of the segments. the strip 12 and / or the shape and pitch of the corrugations or crenals of the segments of said strip.
<Desc/Clms Page number 15> <Desc / Clms Page number 15>
Au poste de soudage 14 se trouve un laser 37 ayant une tête de focalisation 38 qui est dirigée vers la face de la plaque d'appui 28 opposée à celle qui est orientée vers la plaque mobile de serrage 29. La plaque d'appui 28 comporte une lumière 39 pour le passage à travers elle du faisceau du laser 37. Comme montré dans la figure 3, la lumière 39 a une forme ondulée ou crénelée, dont les ondulations ou crénaux ont une amplitude plus grande que la largeur de la bande 12 et un pas correspondant à celui des ondulations ou crénaux des segments de ladite bande 12. At the welding station 14 is a laser 37 having a focusing head 38 which is directed towards the face of the support plate 28 opposite to that which faces the movable clamping plate 29. The support plate 28 comprises a light 39 for passing therethrough of the beam of the laser 37. As shown in FIG. 3, the light 39 has a wavy or crenellated shape, whose corrugations or crenals have an amplitude greater than the width of the strip 12 and a pitch corresponding to that of the corrugations or crenals of the segments of said strip 12.
Différents types de laser peuvent être utilisés pour le laser 37, comme par exemple des lasers solides (laser YAG), à diodes, ou à gaz (laser à C02). Une tuyère (non montrée) reliée à une source de gaz inerte peut être adjointe ou disposée autour de la tête de focalisation 38 du laser 37 pour envoyer un gaz inerte de protection dans la zone de soudage. Different types of laser can be used for the laser 37, such as solid lasers (YAG laser), diode lasers, or gas lasers (CO2 laser). A nozzle (not shown) connected to an inert gas source may be attached or disposed around the focusing head 38 of the laser 37 to supply an inert protective gas to the welding zone.
Le laser 37 est porté par un support (non montré), tel que par exemple un portique, qui peut effectuer au moins deux mouvements, à savoir un premier mouvement dans une direction parallèle à l'axe Y, comme indiqué par la double flèche F5 dans la figure 2, et un deuxième mouvement dans une direction parallèle à l'axe X, comme indiqué par la double flèche F6 dans la figure 2. Dans un premier mode de réalisation, le support du laser 37 peut en outre effectuer un troisième mouvement dans une direction parallèle à l'axe Z. Les trois mouvements du support du laser 37 sont commandés respectivement par des moteurs (non montrés) tels que des moteurs électriques pas à pas, qui sont reliés à une unité centrale de commande (non montrée) qui commande les divers moteurs et actionneurs du dispositif 10 selon l'invention. En particulier, les deux moteurs qui commandent les déplacements du support du laser 37 selon les deux axes X et Z sont commandés par l'unité centrale de commande de telle façon que le faisceau laser émis par le laser 37 décrive une trajectoire 41 (figure 3) qui a une forme d'onde rectangulaire correspondant à la ligne moyenne de la lumière 39 de la plaque d'appui 28. On notera que les deux moteurs commandant les déplacements du support du laser 37 selon les deux axes X et Z pourraient être commandés par l'unité centrale de commande de telle façon que la trajectoire décrite par le faisceau laser ait une forme d'onde sinusoïdale ou sensiblement sinusoïdale ayant la même période que la forme d'onde rectangulaire de la trajectoire 41. The laser 37 is carried by a support (not shown), such as for example a gantry, which can perform at least two movements, namely a first movement in a direction parallel to the Y axis, as indicated by the double arrow F5 in FIG. 2, and a second movement in a direction parallel to the X axis, as indicated by the double arrow F6 in FIG. 2. In a first embodiment, the support of the laser 37 may furthermore perform a third movement in a direction parallel to the Z axis. The three movements of the laser support 37 are respectively controlled by motors (not shown) such as electric stepper motors, which are connected to a central control unit (not shown) which controls the various motors and actuators of the device 10 according to the invention. In particular, the two motors that control the movements of the laser support 37 along the two axes X and Z are controlled by the central control unit so that the laser beam emitted by the laser 37 describes a trajectory 41 (FIG. ) which has a rectangular waveform corresponding to the mean line of the light 39 of the support plate 28. It will be noted that the two motors controlling the movements of the laser support 37 along the two axes X and Z could be controlled by the central control unit such that the trajectory described by the laser beam has a sinusoidal or substantially sinusoidal waveform having the same period as the rectangular waveform of the trajectory 41.
<Desc/Clms Page number 16> <Desc / Clms Page number 16>
Dans un autre mode de réalisation, le support du laser 37 peut être mobile uniquement dans directions parallèles aux axes X et Y, et la tête de focalisation 38 du laser peut comporter des moyens de balayage (non montrés) agencés pour obliger le faisceau du laser à effectuer un balayage dans une direction parallèle à l'axe Z sous l'action d'un moteur approprié. Là encore, le moteur commandant le déplacement du support du laser 37 selon l'axe X et le moteur commandant le balayage selon l'axe Z sont commandés par l'unité centrale de commande de telle façon que le faisceau émis par le laser 37 décrive une trajectoire ayant une forme d'onde rectangulaire comme la trajectoire 41 de la figure 3, ou une trajectoire ayant une forme d'onde sinusoïdale ou sensiblement sinusoïdale. In another embodiment, the laser support 37 may be movable only in directions parallel to the X and Y axes, and the laser focusing head 38 may include scanning means (not shown) arranged to force the laser beam. to scan in a direction parallel to the Z axis under the action of a suitable engine. Again, the motor controlling the displacement of the support of the laser 37 along the axis X and the motor controlling the scanning along the axis Z are controlled by the central control unit so that the beam emitted by the laser 37 describes a trajectory having a rectangular waveform such as the trajectory 41 of FIG. 3, or a trajectory having a sinusoidal or substantially sinusoidal waveform.
Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante. Tout d'abord, le guide 27 est placé dans sa première position entre la plaque d'appui 28 et la plaque mobile de serrage 29, la plaque d'appui 28 est placée dans sa première position dans laquelle ses éléments de positionnement 36 sont situés en vis à vis des saillies de positionnement 34 de la plaque mobile de serrage 29, le laser 37 est amené dans la position montrée en traits pleins dans la figure 2 et une bobine 16 garnie d'un rouleau 17 d'une bande en métal léger, par exemple en aluminium, est placée sur la plaque de support 21. Ensuite, l'extrémité frontale de la bande 12 est engagée entre les deux roues dentées 18 et 19 et le groupe motoréducteur 22 est mis en marche de façon à faire tourner les deux roues dentées 18 et 19 respectivement dans les sens indiqués par les flèches F7 et F8 dans les figures 2 et 4A. Il en résulte que les deux roues dentées 18 et 19 font avancer la bande 12 dans la direction de l'axe X et, simultanément, donnent à ladite bande 12, par déformation plastique, un profil ondulé ou crénelé. La bande 12 ainsi mise en forme passe ensuite entre les deux guides 25 et 26, puis dans le guide 27. Lorsque l'extrémité frontale de la bande 12 arrive dans une position correspondant à une longueur désirée pour le premier segment de la bande 12, par exemple dans une position voisine de l'extrémité de la plaque mobile de serrage 29 du côté du guide 33, un capteur ou un détecteur de proximité approprié (non montré) placé dans cette position, telle qu'une cellule photoélectrique ou un microcontact, envoie un signal d'arrêt à l'unité centrale de commande, laquelle provoque alors l'arrêt du groupe motoréducteur 22 et, immédiatement après, l'escamotage du guide 27 vers sa seconde position dans The device according to the invention operates in the following manner. First, the guide 27 is placed in its first position between the support plate 28 and the movable clamping plate 29, the support plate 28 is placed in its first position in which its positioning elements 36 are located opposite the positioning protrusions 34 of the movable clamping plate 29, the laser 37 is brought into the position shown in solid lines in FIG. 2 and a coil 16 provided with a roll 17 of a light metal band , for example aluminum, is placed on the support plate 21. Then, the front end of the strip 12 is engaged between the two toothed wheels 18 and 19 and the geared motor unit 22 is turned on so as to rotate the two toothed wheels 18 and 19 respectively in the directions indicated by the arrows F7 and F8 in FIGS. 2 and 4A. As a result, the two toothed wheels 18 and 19 advance the strip 12 in the direction of the X axis and, simultaneously, give to said strip 12, by plastic deformation, a corrugated or crenellated profile. The band 12 thus shaped then passes between the two guides 25 and 26, then in the guide 27. When the front end of the band 12 reaches a position corresponding to a desired length for the first segment of the band 12, for example in a position close to the end of the movable clamping plate 29 on the side of the guide 33, a suitable sensor or proximity sensor (not shown) placed in this position, such as a photocell or a microcontact, sends a stop signal to the central control unit, which then causes the gearmotor unit 22 to stop and, immediately after, the retraction of the guide 27 to its second position in
<Desc/Clms Page number 17><Desc / Clms Page number 17>
laquelle il ne se trouve plus entre la plaque d'appui 28 et la plaque mobile de serrage 29, comme montré dans la figure 4B. which it is no longer between the support plate 28 and the movable clamping plate 29, as shown in Figure 4B.
Ensuite, l'unité centrale de commande active les moyens d'actionnement 31 associés à la plaque mobile de serrage 29 de façon à déplacer cette dernière dans le sens de la flèche F9 (figure 4C) afin de serrer le premier segment SI de la bande 12 entre la plaque d'appui 28 et la plaque mobile de serrage 29. Au cours de ce déplacement de la plaque 29, les saillies de positionnement 34 de cette plaque 29 et les éléments de positionnement 36 de la plaque d'appui 28 viennent en prise avec certaines des ondulations du premier segment SI de la bande 12 afin de positionner de façon précise ledit segment SI et de le serrer fermement entre les deux plaques 28 et 29. En même temps, les cliquets 35 viennent saisir le segment SI pour le maintenir contre la plaque mobile de serrage 29. Then, the central control unit activates the actuating means 31 associated with the movable clamping plate 29 so as to move the latter in the direction of the arrow F9 (FIG. 4C) so as to clamp the first segment SI of the strip 12 during the displacement of the plate 29, the positioning protrusions 34 of this plate 29 and the positioning elements 36 of the support plate 28 come into contact with each other. taken with some of the corrugations of the first segment SI of the band 12 in order to precisely position said segment SI and tighten it firmly between the two plates 28 and 29. At the same time, the catches 35 come to grip the segment SI to maintain it against the movable clamping plate 29.
Ensuite, l'unité centrale de commande provoque le déplacement du laser 37 dans le sens de la flèche F 10 (figure 4C) afin d'engager l'extrémité frontale de la tête de focalisation 38 du laser dans la première partie verticale 39a (figure 3) de la lumière 39 de la plaque d'appui 28, et d'amener ladite extrémité frontale à proximité immédiate de la bande 12. Ensuite, l'unité centrale de commande active momentanément le laser 37 et déplace ce dernier dans une direction parallèle à l'axe Z sur une distance au moins égale à la largeur de la bande 12, comme indiqué en 4 la dans la figure 3, afin de sectionner la bande 12 pour en détacher le segment SI. Then, the central control unit causes the laser 37 to move in the direction of the arrow F 10 (FIG. 4C) in order to engage the front end of the focusing head 38 of the laser in the first vertical part 39a (FIG. 3) of the light 39 of the support plate 28, and to bring said front end in the immediate vicinity of the strip 12. Then, the central control unit momentarily activates the laser 37 and moves the latter in a parallel direction to the Z axis for a distance at least equal to the width of the strip 12, as indicated in 4 la in Figure 3, to cut the strip 12 to detach the SI segment.
Ensuite, l'unité centrale de commande active les moyens d'actionnement 31 associés à la plaque mobile de serrage 29 de manière à déplacer cette dernière et le segment SI dans le sens de la flèche Fil (figure 4D) d'une quantité suffisante pour que le guide 27 puisse être amené à nouveau dans sa première position entre les plaques 28 et 29. En même temps, l'unité centrale de commande provoque le déplacement du laser 37 dans le sens opposé à la flèche FIO de la figure 4C, d'une quantité juste suffisante pour faire sortir l'extrémité frontale de la tête de focalisation 38 du laser 37 hors de la première partie verticale 39a de la lumière 39 de la plaque d'appui 28. Then, the central control unit activates the actuating means 31 associated with the movable clamping plate 29 so as to move the latter and the segment SI in the direction of the wire arrow (FIG. 4D) by an amount sufficient to that the guide 27 can be brought back to its first position between the plates 28 and 29. At the same time, the central control unit causes the laser 37 to move in the direction opposite to the arrow FIO of FIG. 4C, FIG. an amount just sufficient to pull the front end of the focusing head 38 of the laser 37 out of the first vertical portion 39a of the lumen 39 of the backing plate 28.
Ensuite, l'unité centrale de commande active l'actionneur associé au guide 27 afin d'amener ce dernier à nouveau dans sa première position entre les deux plaques 28 et 29 comme montré dans la figure 4E, et elle active en même temps l'actionneur Then, the central control unit activates the actuator associated with the guide 27 in order to bring the latter back to its first position between the two plates 28 and 29 as shown in FIG. 4E, and it activates at the same time the actuator
<Desc/Clms Page number 18><Desc / Clms Page number 18>
associé à la plaque d'appui 28 de manière à déplacer cette dernière dans le sens de la flèche F12 d'une quantité correspondant à un demi pas des ondulations ou crénaux du segment SI. Le laser 37 est aussi déplacé de la même quantité dans le sens de la flèche F12. Ensuite, l'unité centrale de commande met à nouveau en marche le groupe motoréducteur 22 afin de faire avancer la bande 12 entre les deux guides 25 et 26 et dans le guide 27, dans une direction parallèle à l'axe X, tout en mettant en forme ladite bande 12 sous l'action des deux roues dentées 18 et 19, jusqu'à ce que le détecteur ou capteur susmentionné détecte que l'extrémité avant du second segment S2 de la bande 12 a atteint une position dans laquelle cette extrémité est sensiblement alignée avec l'extrémité correspondante du segment SI. A ce moment, les creux des ondulations ou crénaux du segment S2 se trouvent respectivement en concordance avec les sommets des ondulations ou crénaux du segment SI, et l'unité centrale de commande provoque l'arrêt du groupe motoréducteur 22. associated with the support plate 28 so as to move the latter in the direction of the arrow F12 by an amount corresponding to half a pitch of the corrugations or crenals of the segment SI. The laser 37 is also displaced by the same amount in the direction of the arrow F12. Then, the central control unit turns on again the geared motor unit 22 to advance the band 12 between the two guides 25 and 26 and in the guide 27, in a direction parallel to the axis X, while putting in the form of said strip 12 under the action of the two toothed wheels 18 and 19, until the aforementioned detector or sensor detects that the front end of the second segment S2 of the strip 12 has reached a position in which this end is substantially aligned with the corresponding end of the SI segment. At this moment, the hollows of the corrugations or crenals of the segment S2 are respectively in agreement with the peaks of the corrugations or crenals of the segment SI, and the central control unit causes the gearmotor group 22 to stop.
Ensuite, l'unité centrale de commande active l'actionneur associé au guide 27, de façon à escamoter ce dernier comme montré dans la figure 4F, puis elle active les moyens d'actionnement 31 associés à la plaque mobile de serrage 29, de façon à serrer ensemble les deux segments SI et S2 entre les deux plaques 28 et 29 comme indiqué par la flèche F13 dans la figure 4G. Ensuite, l'unité centrale de commande provoque le déplacement du laser 37 dans le sens de la flèche F14 afin d'engager la tête de focalisation 38 du laser dans la première partie verticale 39a de la lumière 39 de la plaque d'appui 28. Ensuite, l'unité centrale de commande provoque le déplacement du laser 37 selon les axes Z et X, depuis la position montrée en trait plein jusqu'à la position montrée en trait mixte sur la figure 4G de façon que le faisceau du laser décrive la trajectoire 41 montrée dans la figure 3. Au début de la trajectoire 41, c'est-à-dire dans sa première partie verticale qui est en concordance avec la première partie verticale 39a de la lumière 39, la puissance du laser 37 est réglée à une valeur relativement grande afin de sectionner la bande 12 comme indiqué en 41a, afin d'en détacher le second segment S2. Ensuite, la puissance du laser peut être réglée à une valeur relativement plus faible, suffisante pour le soudage, afin de former, en concordance avec chacune des parties verticales suivantes de la lumière 39, un joint soudé linéaire transversal dans chaque zone de contact entre les sommets et les creux des ondulations ou crénaux des premier et second segments SI et S2, comme indiqué en 41b à 411 dans la figure 3 (voir aussi la Then, the central control unit activates the actuator associated with the guide 27, so as to retract the latter as shown in FIG. 4F, then it activates the actuating means 31 associated with the movable clamping plate 29, so that to clamp together the two segments S1 and S2 between the two plates 28 and 29 as indicated by the arrow F13 in Figure 4G. Then, the central control unit causes the laser 37 to move in the direction of the arrow F14 in order to engage the focusing head 38 of the laser in the first vertical portion 39a of the light 39 of the support plate 28. Then, the central control unit causes the laser 37 to move along the Z and X axes, from the position shown in solid lines to the position shown in dashed lines in FIG. 4G so that the laser beam describes the trajectory 41 shown in Figure 3. At the beginning of the path 41, that is to say in its first vertical portion which is in agreement with the first vertical portion 39a of the light 39, the power of the laser 37 is set to a relatively large value for severing the band 12 as indicated at 41a, in order to detach the second segment S2. Then, the power of the laser can be adjusted to a relatively lower value, sufficient for welding, to form, in agreement with each of the following vertical portions of the lumen 39, a transverse linear welded seam in each contact zone between them. vertices and valleys of the first and second segments SI and S2, as indicated at 41b to 411 in
<Desc/Clms Page number 19><Desc / Clms Page number 19>
figure 5). Pour le soudage, la puissance du laser 37 peut être réglée de telle façon que le soudage s'effectue en pénétration partielle c'est-à-dire sur la totalité de l'épaisseur du segment S2 et sur une partie de l'épaisseur du segment SI. Toutefois, la puissance du laser peut être avantageusement ajustée de telle façon que le soudage s'effectue en pénétration totale, c'est-à-dire sur une profondeur correspondant à la somme des épaisseurs des deux segments SI et S2, comme montré dans la figure 5. Dans ce dernier cas, grâce à la forme ondulée des segments SI et S2, on ne risque pas que le segment SI soit aussi soudé à la plaque mobile de serrage 29 au droit de chaque joint soudé, y compris au droit des saillies de positionnement 34 de la plaque 29. A cet égard, on observera sur la figure 5 que chaque saillie de positionnement 34 a une hauteur h plus petite que la profondeur des ondulations ou crénaux du segment SI. Figure 5). For welding, the power of the laser 37 can be adjusted so that the welding is carried out in partial penetration, that is to say on the entire thickness of the segment S2 and on a part of the thickness of the SI segment. However, the power of the laser can be advantageously adjusted so that the welding is carried out in total penetration, that is to say on a depth corresponding to the sum of the thicknesses of the two segments S1 and S2, as shown in FIG. In the latter case, thanks to the wavy shape of the segments S1 and S2, there is no risk that the segment SI is also welded to the movable clamping plate 29 to the right of each welded joint, including the right projections In this regard, it will be observed in FIG. 5 that each positioning protrusion 34 has a height h smaller than the depth of the corrugations or crenals of the segment SI.
De même, lorsque les creux des ondulations du segment suivant S3 de la bande 12 seront soudés sur les sommets des ondulations du segment S2, il n'y a pas de risque que les joints soudés entre les segments S2 et S3 interfèrent avec le segment SI. Similarly, when the hollows of the corrugations of the next segment S3 of the strip 12 are welded to the vertices of the corrugations of the segment S2, there is no risk that the joints welded between the segments S2 and S3 interfere with the segment SI .
Après que les joints soudés 41 a à 411 ont été formés, l'unité centrale de commande active les moyens d'actionnement 31 associés à la plaque mobile de serrage 29 de façon à déplacer cette dernière dans le sens indiqué par la flèche F15 sur la figure 4H, d'une quantité suffisante pour que le guide 27 puisse être amené à nouveau dans sa première position entre les deux plaques 28 et 29. After the welded joints 41a to 411 have been formed, the central control unit activates the actuating means 31 associated with the movable clamping plate 29 so as to move the latter in the direction indicated by the arrow F15 on the FIG. 4H, in an amount sufficient for the guide 27 to be brought back to its first position between the two plates 28 and 29.
Ensuite, les opérations décrites en référence aux figures 4E à 4H sont répétées pour effectuer le soudage du troisième segment 83 de la bande 12 sur le second segment S2, excepté que dans ce cas la plaque d'appui 28 est déplacée dans le sens opposé à celui de la flèche F12 de la figure 4E d'un demi pas des ondulations ou crénaux du segment S2, et que le laser 37 est déplacé de la position montrée en trait mixte à la position montrée en trait plein dans la figure 4G, pour former successivement les joints soudés 441 à 41a, le sectionnement de la bande 12 en 41a pour en détacher le segment S3 étant ici effectué à la fin de l'opération de soudage. Then, the operations described with reference to FIGS. 4E to 4H are repeated to effect the welding of the third segment 83 of the strip 12 on the second segment S2, except that in this case the support plate 28 is moved in the opposite direction to that of the arrow F12 of FIG. 4E of a half-pitch of the corrugations or crenals of the segment S2, and that the laser 37 is moved from the position shown in dotted lines to the position shown in solid lines in FIG. 4G, to form successively the welded joints 441 to 41a, the sectioning of the band 12 at 41a to detach the segment S3 is here performed at the end of the welding operation.
Pour le segment suivant de la bande 12, c'est-à-dire le quatrième segment S4, les opérations sont répétées exactement de la même manière que celles décrites en référence aux figures 4E à 4H à propos du segment S2, et ainsi de suite pour les segments suivants de la bande 12. Les opérations décrites ci-dessus sont poursuivies jusqu'à ce que la structure en nid d'abeille ainsi réalisée ait, dans le sens de l'axe Y, For the next segment of the band 12, ie the fourth segment S4, the operations are repeated in exactly the same manner as those described with reference to FIGS. 4E to 4H with respect to the segment S2, and so on. for the following segments of the strip 12. The operations described above are continued until the honeycomb structure thus formed has, in the direction of the Y axis,
<Desc/Clms Page number 20><Desc / Clms Page number 20>
une dimension désirée correspondant à un multiple entier de l'amplitude des ondulations ou crénaux des segments SI, S2, S3, S4... de la bande 12. a desired dimension corresponding to an integer multiple of the amplitude of the corrugations or crenals of the segments S1, S2, S3, S4 ... of the band 12.
Ensuite, la structure en nid d'abeille ainsi obtenue est enlevée du poste de soudage 14. Pour cela, après avoir déplacé la plaque mobile de serrage 29 dans le sens de la flèche F15, il faut libérer le segment SI qui est attaché à la plaque 29 par les cliquets 35. La libération du segment SI peut être effectuée par exemple à l'aide d'un poussoir (non montré) actionné manuellement ou automatiquement l'aide d'un actionneur commandé par l'unité centrale de commande, ledit poussoir étant apte à agir simultanément sur tous les cliquets 35 pour les amener dans une position effacée dans laquelle ils libèrent le segment SI. Then, the honeycomb structure thus obtained is removed from the welding station 14. For this, after moving the movable clamping plate 29 in the direction of the arrow F15, it is necessary to release the segment SI which is attached to the plate 29 by the pawls 35. The release of the segment SI can be performed for example by means of a pusher (not shown) operated manually or automatically using an actuator controlled by the central control unit, said pusher being able to act simultaneously on all pawls 35 to bring them to an erased position in which they release the SI segment.
On se reportera maintenant à la figure 6 qui est une vue partielle, en perspective éclatée, d'un panneau sandwich léger 50 comprenant une âme 51 à structure en nid d'abeille en métal léger, par exemple en aluminium ou en alliage d'aluminium, et deux plaques de parement 52 et 53, également en métal léger, par exemple en aluminium ou en alliage d'aluminium. Comme montré, l'âme 51 est composée de plusieurs segments SI, S2, S3.... SIC... d'une bande de métal léger, qui ont été mis sous une forme ondulée ou crénelée et soudés deux à deux au moyen du dispositif 10 de la figure 2. Les deux plaques de parement 52 et 53 peuvent être fixées respectivement de chaque côté de l'âme 51 par des procédés conventionnels, comme par exemple par collage ou par brasage. Reference is now made to FIG. 6, which is a fragmentary exploded perspective view of a lightweight sandwich panel 50 comprising a core 51 of honeycomb structure made of light metal, for example aluminum or aluminum alloy. and two facing plates 52 and 53, also of light metal, for example aluminum or aluminum alloy. As shown, the core 51 is composed of several segments S1, S2, S3 ... SIC ... of a strip of light metal, which have been put into a corrugated or crenellated form and welded in pairs by means of of the device 10 of Figure 2. The two facing plates 52 and 53 can be fixed respectively on each side of the core 51 by conventional methods, such as by gluing or brazing.
Exemple 1
Plusieurs échantillons de panneaux sandwichs avec âme en nid d'abeille ont été réalisés dans un alliage d'aluminium et de magnésium, état Oit111, laminé à chaud, fourni par la société ALMET-PECHINEY sous la référence AG3 5754, dont la composition chimique est de 96 % en poids d'Al, 3 % en poids de Mg et 1 % en poids de Si, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn et Ti. Example 1
Several samples of sandwich panels with honeycomb core were made of an alloy of aluminum and magnesium, state Oit111, hot rolled, supplied by the company ALMET-PECHINEY under the reference AG3 5754, whose chemical composition is of 96% by weight of Al, 3% by weight of Mg and 1% by weight of Si, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn and Ti.
L'âme 7 en nid d'abeille des échantillons a été fabriquée conformément au procédé connu décrit plus haut en référence à la figure 1, à partir de feuillards dudit alliage d'aluminium et de magnésium ayant une épaisseur de 60 um. La colle utilisée était une colle commercialisée par la société STRUCTIL sous la référence ST 1035. The honeycomb core 7 of the samples was made in accordance with the known method described above with reference to FIG. 1, from strips of said aluminum and magnesium alloy having a thickness of 60 μm. The glue used was a glue marketed by STRUCTIL under the reference ST 1035.
Les bandes 4 de colle avaient une largeur d'environ 3mm et un pas d'espacement d'environ 6,7 mm du milieu au milieu de deux bandes adjacentes de colle. La The glue strips 4 had a width of about 3mm and a spacing pitch of about 6.7mm from the middle in the middle of two adjacent strips of glue. The
<Desc/Clms Page number 21><Desc / Clms Page number 21>
structure 7 en nid d'abeille obtenue après étirage avait une épaisseur t de 13 mm, et chacune de ses alvéoles avaient sensiblement la forme d'un hexagone dont deux côtés opposés avaient chacun une longueur d'environ 3 mm et dont les quatre côtés restants avaient chacun une longueur d'environ 3,7 mm. The honeycomb structure 7 obtained after drawing had a thickness t of 13 mm, and each of its cells had substantially the shape of a hexagon of which two opposite sides each had a length of about 3 mm and whose remaining four sides each had a length of about 3.7 mm.
Les deux plaques de parement de chaque échantillon ont été découpées dans une tôle dudit alliage d'aluminium et de magnésium ayant une épaisseur de 1,5 mm et ont été collées à l'âme 7 en nid d'abeille au moyen de la colle susmentionnée, référence ST 1035. Les échantillons ainsi obtenus avaient une épaisseur totale de 16 mm et une masse volumique apparente de 0,60 glcm3 (mesurée sur un échantillon de forme parallélépipédique de 60 x 60 x 16 mm3). The two facing plates of each sample were cut from a sheet of said aluminum and magnesium alloy having a thickness of 1.5 mm and were bonded to the honeycomb core 7 by means of the adhesive mentioned above. , reference ST 1035. The samples thus obtained had a total thickness of 16 mm and a bulk density of 0.60 g / cm 3 (measured on a parallelepiped-shaped sample of 60 × 60 × 16 mm 3).
Exemple 2
Plusieurs échantillons de panneaux sandwichs avec âme en nid d'abeille ont été réalisés dans le même alliage d'aluminium et de magnésium que pour l'exemple 1. Example 2
Several samples of sandwich panels with honeycomb core were made of the same alloy of aluminum and magnesium as for example 1.
L'âme 51 en nid d'abeille a été fabriquée conformément au procédé selon l'invention à partir d'une bande 12 dudit alliage ayant une épaisseur de 0,5 mm et une largeur de 13,6 mm. Les ondulations des segments SI, S2, S3... de la bande 12 avaient une amplitude de 10 mm, un pas d'environ 34,6 mm, et une forme sensiblement trapézoïdale avec des paliers horizontaux haut et bas ayant une longueur de 5 mm et se raccordant à des flancs obliques d'environ 4,13 mm de long, inclinés à 60 par rapport aux paliers haut et bas, par des parties arrondies ayant un rayon d'environ 5,7 mm. The honeycomb core 51 was manufactured in accordance with the method according to the invention from a strip 12 of said alloy having a thickness of 0.5 mm and a width of 13.6 mm. The corrugations of the segments S1, S2, S3 ... of the strip 12 had an amplitude of 10 mm, a pitch of about 34.6 mm, and a substantially trapezoidal shape with horizontal high and low bearings having a length of 5 mm. mm and connecting to oblique flanks approximately 4.13 mm long, inclined at 60 with respect to the top and bottom bearings, by rounded portions having a radius of about 5.7 mm.
Le laser utilisé pour le soudage des segments SI, S2, S3... et pour le découpage de la bande 12 était un laser continu TRUMPF HI 4006D ayant une puissance nominale de 4 kW et relié par une fibre optique de diamètre 600 um et de longueur 50 m à une tête de focalisation et de soudage ayant une distance focale de 150 mm et donnant une tache focale de 450 um de diamètre. Pour le soudage, la puissance du laser a été réglée à 3,2 kW et la vitesse de déplacement du faisceau laser à 18 m/min. Toutefois, en réglant la puissance du laser à une valeur plus élevée, il est possible d'augmenter la vitesse de déplacement du faisceau laser, donc de réduire le temps d'utilisation du laser qui constitue un facteur important en ce qui concerne le coût de fabrication de l'âme 51. Pour le découpage de la bande 12, la The laser used for the welding of the segments SI, S2, S3 ... and for the cutting of the strip 12 was a continuous laser TRUMPF HI 4006D having a rated power of 4 kW and connected by an optical fiber of diameter 600 μm and length 50 m to a focusing and welding head having a focal length of 150 mm and giving a focal spot of 450 μm in diameter. For welding, the power of the laser was set at 3.2 kW and the laser beam moving speed at 18 m / min. However, by adjusting the power of the laser to a higher value, it is possible to increase the speed of displacement of the laser beam, thus reducing the time of use of the laser, which is an important factor with regard to the cost of the laser. manufacture of the core 51. For the cutting of the strip 12, the
<Desc/Clms Page number 22><Desc / Clms Page number 22>
puissance du laser était réglée à environ 3 kW et un gaz inerte était projeté sous une pression relativement élevée (environ 106 Pa) sur la zone de soudage. Laser power was set at about 3 kW and an inert gas was projected under relatively high pressure (about 106 Pa) over the welding area.
Les deux plaques de parement 52 et 53 de chaque échantillon ont été découpées dans une tôle dudit alliage d'aluminium et de magnésium ayant une épaisseur de 1,2 mm et ont été collées à l'âme 51 en nid d'abeille au moyen de la colle susmentionnée, référence ST 1035. Les échantillons ainsi obtenus avaient une épaisseur totale de 16 mm et une masse volumique apparente de 0,57 g/cm3 (mesurée sur un échantillon de forme parallélépipédique de 70 x 70 x 16 mm3). The two facing plates 52 and 53 of each sample were cut from a sheet of said aluminum and magnesium alloy having a thickness of 1.2 mm and were bonded to the honeycomb core 51 by means of the above-mentioned adhesive, reference ST 1035. The samples thus obtained had a total thickness of 16 mm and a bulk density of 0.57 g / cm 3 (measured on a parallelepiped-shaped sample of 70 × 70 × 16 mm 3).
Les échantillons des exemples 1 et 2 ont été soumis d'une part à des essais statiques sous différents modes de sollicitation et d'autre part à des essais d'endurance. Les essais statiques ont été effectués d'abord à température ambiante (25 C) et avec un taux d'humidité relative de 50 % RH, puis à une température de 70 C avec un taux d'humidité de 100 % RH. Les essais d'endurance ont été effectués à température ambiante (25 C) avec un taux d'humidité de 50 % RH. The samples of Examples 1 and 2 were submitted on the one hand to static tests under different modes of stress and on the other hand to endurance tests. The static tests were carried out first at room temperature (25 C) and with a relative humidity of 50% RH, then at a temperature of 70 C with a humidity of 100% RH. The endurance tests were performed at room temperature (25 C) with a moisture content of 50% RH.
Les essais statiques ont consisté en :
a). des essais de cisaillement, selon la norme ASTM C273-94, sur des échantillons de forme générale parallélépipédique ayant un volume initial V 0 égal à 3 200 x 50 x 16 mm3, les efforts de cisaillement étant appliqués aux plaques de parement des échantillons dans des directions opposées parallèles aux côtés les plus longs (200 mm) desdites plaques de parement ; b). des essais de compression à plat, selon la norme ASTM C365-94, sur des échantillons de forme générale parallélépipédique ayant un volume initial Vo égal à 60 x 60 x 16 mm3 pour les échantillons de l'exemple 1 et égal à 70 x 70 x 16 mm3 pour les échantillons de l'exemple 2, les efforts de compression étant appliqués perpendiculairement aux plaques de parement desdits échantillons ; et c). des essais de flexion 4 points, selon la norme ASTM C393-94, sur des échantillons de forme générale parallélépipédique ayant un volume initial Vo égal à
3 300 x 60 x 16 mm3, l'une des deux plaques de parement des échantillons reposant sur deux points d'appui espacés d'une distance d de 260 mm et une charge étant appliquée à l'autre plaque de parement en deux points situés entre les deux points d'appui précités et espacés de ceux-ci d'une distance d/4 égale à 65 mm. The static tests consisted of:
at). shear tests, according to ASTM C273-94, on parallelepiped-shaped general samples having an initial volume V 0 equal to 3200 x 50 x 16 mm3, the shear stresses being applied to the facing plates of the samples in opposite directions parallel to the longer sides (200 mm) of said facing plates; b). flat compression tests, according to the ASTM C365-94 standard, on parallelepiped-shaped general samples having an initial volume Vo equal to 60 × 60 × 16 mm 3 for the samples of example 1 and equal to 70 × 70 × 16 mm 3 for the samples of Example 2, the compression forces being applied perpendicular to the facing plates of said samples; and c). 4-point bending tests, according to ASTM C393-94, on parallelepiped-shaped general samples having an initial volume Vo equal to
3,300 x 60 x 16 mm3, one of two sample facing plates resting on two support points spaced a distance d of 260 mm and one load applied to the other facing plate at two points located between the two abutting points and spaced therefrom by a distance d / 4 equal to 65 mm.
<Desc/Clms Page number 23> <Desc / Clms Page number 23>
Les essais d'endurance ont consisté en des essais de flexion 4 points, selon la même norme ASTM C393-94 et sur des échantillons ayant la même forme et le même volume initial 25 C-50%RH 70 C-100%RH que pour les essais statiques de flexion 4 points. Les efforts de flexion étaient appliqués aux plaques de parement des échantillons en deux points d'appui et deux points d'application de charge présentant les mêmes espacements d et d/4 que pour les essais statiques de flexion, et on a fait varier la charge appliquée de façon sinusoïdale avec un rapport de charge Rp égal à 0,1 et une fréquence f égale à 5 Hz. The endurance tests consisted of 4-point bending tests, according to the same ASTM C393-94 standard and samples having the same shape and initial volume 25 C-50% RH 70 C-100% RH as for static 4-point bending tests. Bending forces were applied to the two-point sample facing plates and two load application points having the same d and d / 4 spacings as for static bending tests, and the load was varied. sinusoidally applied with a load ratio Rp equal to 0.1 and a frequency f equal to 5 Hz.
Les résultats des essais statiques et des essais d'endurance sont indiqués respectivement dans les tableaux 1 et 2 ci-après. The results of the static tests and endurance tests are shown respectively in Tables 1 and 2 below.
TABLEAU 1
TABLE 1
<tb>
<tb> Essais <SEP> V0
<tb> statiques <SEP> C0 <SEP> C1 <SEP> #/C0 <SEP> #(C1) <SEP> C0 <SEP> C1 <SEP> #/C0 <SEP> #(C1)
<tb> Essais <SEP> de <SEP> #M=1,52MPa <SEP> #M=2, <SEP> 60MPa <SEP> +71% <SEP> 4% <SEP> TM=1, <SEP> 34MPa <SEP> TM=1, <SEP> 27MPa-5%
<tb> Cisaillement <SEP> G=134MPa <SEP> G=738MPa <SEP> +450% <SEP> 11% <SEP> G=41MPa <SEP> G=90MPa <SEP> +120%
<tb> Essai <SEP> de <SEP> #M=3, <SEP> 07MPa <SEP> #M=12, <SEP> 7MPa <SEP> +314% <SEP> 0, <SEP> 6% <SEP> cM=2, <SEP> 85MPa <SEP> aN4= <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 4MPa <SEP> +335% <SEP> 1%
<tb> Compression
<tb> à <SEP> plat <SEP> E=837MPa <SEP> E=I, <SEP> 48GPa <SEP> +77% <SEP> 13% <SEP> E=1, <SEP> 032GPa <SEP> E=1, <SEP> 55GPa <SEP> +50% <SEP> 28%
<tb> Essai <SEP> de <SEP> F=2, <SEP> 5mm <SEP> F=8, <SEP> Omm <SEP> +220% <SEP> 38% <SEP> F=2, <SEP> 07mm <SEP> F=2,20mm <SEP> +6%
<tb> Flexion <SEP> 4
<tb> points <SEP> -c=1, <SEP> 63MPa't=3, <SEP> 0IMPa <SEP> +85% <SEP> 10%-r=1, <SEP> 49MPa <SEP> T=0, <SEP> 84MPa-44%
<tb>
TABLEAU 2
<Tb>
<tb> Tests <SEP> V0
<tb> static <SEP> C0 <SEP> C1 <SEP># / C0 <SEP># (C1) <SEP> C0 <SEP> C1 <SEP># / C0 <SEP># (C1)
<tb> Tests <SEP> of <SEP># M = 1,52MPa <SEP># M = 2, <SEP> 60MPa <SEP> + 71% <SEP> 4% <SEP> TM = 1, <SEP> 34MPa <SEP> TM = 1, <SEP> 27MPa-5%
<tb> Shear <SEP> G = 134MPa <SEP> G = 738MPa <SEP> + 450% <SEP> 11% <SEP> G = 41MPa <SEP> G = 90MPa <SEP> + 120%
<tb><SEP> assay of <SEP># M = 3, <SEP> 07MPa <SEP># M = 12, <SEP> 7MPa <SEP> + 314% <SEP> 0, <SEP> 6% <SEP > cM = 2, <SEP> 85MPa <SEP> aN4 = <SEP> 1 <SEP> 2, <SEP> 4MPa <SEP> + 335% <SEP> 1%
<tb> Compression
<tb> to <SEP> flat <SEP> E = 837MPa <SEP> E = I, <SEP> 48GPa <SEP> + 77% <SEP> 13% <SEP> E = 1, <SEP> 032GPa <SEP> E = 1, <SEP> 55GPa <SEP> + 50% <SEP> 28%
<tb> Assay <SEP> of <SEP> F = 2, <SEP> 5mm <SEP> F = 8, <SEP> Omm <SEP> + 220% <SEP> 38% <SEP> F = 2, <SEP > 07mm <SEP> F = 2.20mm <SEP> + 6%
<tb> Bending <SEP> 4
<tb> points <SEP> -c = 1, <SEP>63MPa't = 3, <SEP> 0IMPa <SEP> + 85% <SEP> 10% -r = 1, <SEP> 49MPa <SEP> T = 0, <SEP> 84MPa-44%
<Tb>
TABLE 2
<tb>
<tb> Essais <SEP> d'endurance <SEP> C0 <SEP> C1
<tb> ChargeMAX <SEP> ChargeMAX
<tb> Conditions <SEP> d'essai <SEP> N <SEP> N
<tb> (Newton) <SEP> (Newton)
<tb> (Newton) <SEP> (Newton)
<tb> 1 <SEP> 400 <SEP> 4 <SEP> 700 <SEP> 000
<tb> 1500 <SEP> 1 <SEP> 000 <SEP> 000
<tb> 25 C-50% <SEP> RH <SEP> 1 <SEP> 750 <SEP> 246 <SEP> 000
<tb> Flexion <SEP> 4 <SEP> points <SEP> 2 <SEP> 000 <SEP> 80 <SEP> 000 <SEP> 2 <SEP> 000 <SEP> > 1 <SEP> 000 <SEP> 000
<tb> V0=300x60x16mm3 <SEP> 2 <SEP> 400 <SEP> 17 <SEP> 000 <SEP> 2 <SEP> 400 <SEP> 1 <SEP> 000 <SEP> 000
<tb> d/4=65mm <SEP> 3000 <SEP> 900 <SEP> 000
<tb> Rapport <SEP> de <SEP> charge <SEP> : <SEP> Rp=0, <SEP> ! <SEP> 4000 <SEP> 280 <SEP> 000
<tb> Cycle <SEP> sinusoïdal <SEP> f=5Hz <SEP> 4500 <SEP> Il <SEP> 000
<tb> 5000 <SEP> 500
<tb> <Tb>
<tb> Endurance tests <SEP><SEP> C0 <SEP> C1
<tb> ChargeMAX <SEP> ChargeMAX
<tb><SEP> Test Conditions <SEP> N <SEP> N
<tb> (Newton) <SEP> (Newton)
<tb> (Newton) <SEP> (Newton)
<tb> 1 <SEP> 400 <SEP> 4 <SEP> 700 <SEP> 000
<tb> 1500 <SEP> 1 <SEP> 000 <SEP> 000
<tb> 25 C-50% <SEP> RH <SEP> 1 <SEP> 750 <SEP> 246 <SEP> 000
<tb> Bending <SEP> 4 <SEP> points <SEP> 2 <SEP> 000 <SEP> 80 <SEP> 000 <SEP> 2 <SEP> 000 <SEP>> 1 <SEP> 000 <SEP> 000
<tb> V0 = 300x60x16mm3 <SEP> 2 <SEP> 400 <SEP> 17 <SEP> 000 <SEP> 2 <SEP> 400 <SEP> 1 <SEP> 000 <SEP> 000
<tb> d / 4 = 65mm <SEP> 3000 <SEP> 900 <SEP> 000
<tb> Report <SEP> of <SEP> load <SEP>: <SEP> Rp = 0, <SEP>! <SEP> 4000 <SEP> 280 <SEP> 000
<tb> Sinusoidal <SEP> cycle <SEP> f = 5Hz <SEQ> 4500 <SEP> It <SEP> 000
<tb> 5000 <SEP> 500
<Tb>
<Desc/Clms Page number 24> <Desc / Clms Page number 24>
Dans les tableaux 1 et 2, les entrées CO concernent les échantillons de panneau sandwich fabriqués conformément à l'exemple 1, tandis que les entrées CI concernent les échantillons de panneau sandwich fabriqués conformément à l'exemple 2 ; les entrées /CO représentent la différence (en %) entre les résultats d'essai concernant les échantillons de l'exemple 2 (entrées Cl) et les résultats d'essai concernant les échantillons de l'exemple 1 (entrées CO) ; les entrées A (CI) représentent les écarts-types des résultats d'essai concernant les échantillons de l'exemple 2 ; le symbole tu représente la contrainte maximale de cisaillement ayant provoqué un décollement des plaques de parement par rapport à l'âme en nid d'abeille des échantillons ou une rupture des joints collés ou soudés de ladite âme au cours des essais de cisaillement ; le symbole G représente le module apparent de cisaillement ; le symbole CM représente la contrainte maximale de compression ; le symbole E représente le module de compression de l'âme en nid d'abeille ; le symbole F représente la longueur de la flèche au milieu de longueur des échantillons déformés par flexion ; le symbole T représente la contrainte de cisaillement dans l'âme des échantillons, qui a provoqué un décollement des plaques de parement par rapport à l'âme ou une rupture des joints collés ou soudés de ladite âme des échantillons au cours des essais de flexion ; chargeMAX et N représentent respectivement la charge maximale et le nombre de cycles qui ont provoqué un décollement des plaques de parement par rapport à l'âme des échantillons ou une rupture des joints collés ou soudés de ladite âme au cours des essais d'endurance. In Tables 1 and 2, the CO entries are for the sandwich panel samples made according to Example 1, while the CI entries are for the sandwich panel samples made according to Example 2; the inputs / CO represent the difference (in%) between the test results concerning the samples of Example 2 (entries C1) and the test results concerning the samples of Example 1 (CO entries); the A (CI) inputs represent the standard deviations of the test results for the samples of Example 2; the symbol T represents the maximum shear stress causing a separation of the facing plates from the honeycomb core of the samples or rupture of the glued or welded joints of said core during the shear tests; the symbol G represents the apparent shear modulus; the symbol CM represents the maximum compressive stress; the symbol E represents the compression module of the honeycomb core; the symbol F represents the length of the arrow in the middle of the length of the samples deformed by bending; the symbol T represents the shear stress in the core of the samples, which caused the facing plates to peel away from the core or rupture of the bonded or welded joints of said core of the samples during the bending tests; loadMAX and N represent respectively the maximum load and the number of cycles which caused a separation of the facing plates from the core of the samples or a rupture of the glued or welded joints of said core during the endurance tests.
En conclusion, d'un point de vue mécanique, les essais statiques démontrent le fort potentiel des panneaux sandwichs (CI) selon l'invention par rapport aux panneaux sandwichs connus (CO) : a). + 300 % pour la contrainte maximale en compression ; b). + 220 % pour la flèche maximale admise par la structure en flexion ; c). + 450 % pour le module apparent de cisaillement ; d). pour ces trois modes de sollicitation, un gain substantiel dans l'énergie absorbée par la déformation. In conclusion, from a mechanical point of view, the static tests demonstrate the high potential of sandwich panels (CI) according to the invention compared with known sandwich panels (CO): a). + 300% for the maximum stress in compression; b). + 220% for the maximum deflection allowed by the flexural structure; c). + 450% for the apparent shear modulus; d). for these three modes of loading, a substantial gain in the energy absorbed by the deformation.
Ces résultats laissent présager une amélioration dans la résistance à la collision, encore appelée résistance au"crash". These results suggest an improvement in collision resistance, also called crash resistance.
<Desc/Clms Page number 25> <Desc / Clms Page number 25>
Le comportement général en endurance des panneaux sandwichs (Cl) selon l'invention est meilleur que celui des panneaux sandwichs connus (CO), car, à nombre égal de cycles, ils sont capables de supporter des charges plus élevées. En outre, l'échelle des charges est plus étendue pour les panneaux (Cl) selon l'invention que pour les panneaux (CO) connus. The general endurance behavior of the sandwich panels (C1) according to the invention is better than that of the known sandwich panels (CO), because, at equal number of cycles, they are able to withstand higher loads. In addition, the scale of the charges is greater for the panels (C1) according to the invention than for known panels (CO).
On notera également que l'amélioration des propriétés mécaniques des panneaux sandwichs (CI) selon l'invention s'accompagne d'une diminution (environ 5 %) de la masse volumique apparente desdits panneaux (CI) par rapport aux panneaux connus (CO), malgré une augmentation substantielle de l'épaisseur des feuillards d'aluminium à partir desquels l'âme en nid d'abeille des panneaux est fabriquée (0,5 mm pour les panneaux CI au lieu de 60 u. m pour les panneaux CO) et malgré une diminution relativement faible de l'épaisseur des plaques de parement (1,2 mm pour les panneaux CI au lieu de 1,5 mm pour les panneaux C0). La réduction de poids, à volume égal, et l'amélioration importante des propriétés mécaniques de résistance et d'endurance, qui sont permises par l'invention, est particulièrement intéressante dans les industries telles que par exemple les industries automobiles, aéronautiques ou spatiales, où l'on recherche à la fois une réduction de poids et une amélioration de la résistance et de l'endurance des matériaux de construction. Note also that the improvement of the mechanical properties of the sandwich panels (CI) according to the invention is accompanied by a decrease (about 5%) of the apparent density of said panels (CI) relative to the known panels (CO) , despite a substantial increase in the thickness of the aluminum strips from which the honeycomb core of the panels is made (0.5 mm for IC panels instead of 60 u. m for CO panels) and despite a relatively small decrease in the thickness of the facing plates (1.2 mm for IC panels instead of 1.5 mm for C0 panels). The reduction in weight, of equal volume, and the significant improvement in the mechanical properties of resistance and endurance, which are allowed by the invention, are particularly advantageous in industries such as, for example, the automotive, aeronautical or space industries, where both weight reduction and improved resistance and endurance of building materials are sought.
Il va de soi que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi, par exemple, que le formage de la bande 12 pourrait être effectué, notamment dans le cas où la bande 12 présente une forte épaisseur, au moyen de deux paires de roues dentées disposées successivement entre la bobine 16 et la paire de guides 25 et 26, à savoir une première paire de roues dentées pour effectuer un préformage et une deuxième paire de roues dentées pour un formage de finition. A titre de variante, le formage de la bande 12 pourrait être effectué au moyen d'une presse interposée entre la bobine 16 et la paire de roues dentées 18,19, ces dernières servant alors uniquement à faire avancer la bande 12 mise en forme vers le poste de soudage 14. It goes without saying that the embodiment of the invention which has been described above has been given by way of purely illustrative and non-limiting example, and that many modifications can be made by those skilled in the art. without departing from the scope of the invention. Thus, for example, the forming of the strip 12 could be performed, particularly in the case where the strip 12 has a large thickness, by means of two pairs of toothed wheels arranged successively between the coil 16 and the pair of guides 25 and 26, namely a first pair of gears for preforming and a second pair of gears for finishing forming. Alternatively, the forming of the band 12 could be effected by means of a press interposed between the coil 16 and the pair of gears 18, 19, the latter then serving only to advance the band 12 shaped toward the welding machine 14.
<Desc/Clms Page number 26> <Desc / Clms Page number 26>
Au lieu d'être effectué au moyen du laser 37, le sectionnement de la bande 12 en plusieurs segments peut être effectué par des moyens mécaniques de cisaillage. Instead of being performed by means of the laser 37, the severing of the band 12 in several segments can be performed by mechanical shearing means.
Dans une autre variante, la bande 12 peut être mise en forme et sectionnée en plusieurs segments SI, S2, S3... dans une première machine, et les segments peuvent être ensuite soudés successivement deux à deux dans une seconde machine, des moyens de transfert étant prévus pour saisir un par un les segments à la sortie de la première machine et pour les amener et les positionner dans la seconde machine. In another variant, the strip 12 can be shaped and cut into several segments S1, S2, S3... In a first machine, and the segments can then be successively welded two by two in a second machine. transfer being provided to seize one by one the segments at the output of the first machine and to bring them and position them in the second machine.
Dans un autre mode de réalisation, à la place des cliquets 35, on peut utiliser par exemple un système à dépression pour saisir et retenir le premier segment SI contre la plaque mobile de serrage 29. In another embodiment, instead of the pawls 35, it is possible to use, for example, a vacuum system for grasping and holding the first segment S1 against the movable clamping plate 29.
Dans un autre mode de réalisation, au lieu de déplacer le laser 37 selon les trois axes X, Y, Z, il est possible d'utiliser un laser monté en position fixe et relié par une fibre optique à une tête de focalisation et de soudage qui peut être déplacée selon les trois axes X, Y, Z. In another embodiment, instead of moving the laser 37 along the three axes X, Y, Z, it is possible to use a laser mounted in a fixed position and connected by an optical fiber to a focusing and welding head. which can be moved along the three axes X, Y, Z.
Claims (22)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0111649A FR2829416A1 (en) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Method, for fabricating light metal honeycomb structure involves laser welding of corrugated or crenellated segments formed for a light metal strip |
PCT/FR2002/003072 WO2003024659A1 (en) | 2001-09-10 | 2002-09-10 | Method for making a light metal honeycomb structure by laser welding, device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0111649A FR2829416A1 (en) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Method, for fabricating light metal honeycomb structure involves laser welding of corrugated or crenellated segments formed for a light metal strip |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2829416A1 true FR2829416A1 (en) | 2003-03-14 |
Family
ID=8867103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0111649A Pending FR2829416A1 (en) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Method, for fabricating light metal honeycomb structure involves laser welding of corrugated or crenellated segments formed for a light metal strip |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2829416A1 (en) |
WO (1) | WO2003024659A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009078052A2 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Pasquale Impero | Metal panel with cellular structure, related manufacturing process, and use in an impact energy absorber |
WO2009130419A2 (en) | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Marc Le Monnier | Cell-like structure manufacturing method, cell-like structure, and corresponding equipment |
ITRM20090075A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-08-20 | Pasquale Impero | ESAGONAL CELL ARMOR FOR REINFORCED CONCRETE. |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115055914B (en) * | 2022-05-31 | 2023-10-27 | 江苏丽岛新材料股份有限公司 | Automatic welding production equipment and production method for honeycomb cores |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6356323A (en) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Aichi Steel Works Ltd | Manufacture of honeycomb structure |
US5224249A (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-06 | Grumman Aerospace Corporation | Corrosion prevention of honeycomb core panel construction using ion implantation |
WO1994006580A1 (en) * | 1992-09-14 | 1994-03-31 | Jeffrey Don Johnson | Honeycomb core structure and method and apparatus relating thereto |
US5628925A (en) * | 1994-03-31 | 1997-05-13 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for manufacturing a coated, monolithic metal support |
JPH11226764A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-24 | Yutaka Giken Co Ltd | Method and device for producing honeycomb cylindrical body |
FR2810911A1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-04 | Cie Financiere Australe S A | Honeycomb structural panel for vehicle has corrugated aluminum sheets laser welded together along lines of contact |
-
2001
- 2001-09-10 FR FR0111649A patent/FR2829416A1/en active Pending
-
2002
- 2002-09-10 WO PCT/FR2002/003072 patent/WO2003024659A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6356323A (en) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Aichi Steel Works Ltd | Manufacture of honeycomb structure |
US5437936A (en) * | 1991-05-13 | 1995-08-01 | Johnson; Jeffrey D. | Honeycomb core structure and method and apparatus relating thereto |
US5609288A (en) * | 1991-05-13 | 1997-03-11 | Johnson; Jeffrey D. | Honeycomb core structure and method and apparatus relating thereto |
US5224249A (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-06 | Grumman Aerospace Corporation | Corrosion prevention of honeycomb core panel construction using ion implantation |
WO1994006580A1 (en) * | 1992-09-14 | 1994-03-31 | Jeffrey Don Johnson | Honeycomb core structure and method and apparatus relating thereto |
US5628925A (en) * | 1994-03-31 | 1997-05-13 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for manufacturing a coated, monolithic metal support |
JPH11226764A (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-24 | Yutaka Giken Co Ltd | Method and device for producing honeycomb cylindrical body |
FR2810911A1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-04 | Cie Financiere Australe S A | Honeycomb structural panel for vehicle has corrugated aluminum sheets laser welded together along lines of contact |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 272 (M - 724) 28 July 1988 (1988-07-28) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 13 30 November 1999 (1999-11-30) * |
PATOU P ET AL: "SOUDAGE LASER DE PANNEAUX SANDWICHS EN ACIER", COLLOQUE INTERNATIONAL SUR LE SOUDAGE ET LA FUSION PAR FAISCEAUX D'ILECTRONS ET LASER-CISFEL, XX, XX, VOL. 1, PAGE(S) 291-298, XP001051356 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009078052A2 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Pasquale Impero | Metal panel with cellular structure, related manufacturing process, and use in an impact energy absorber |
WO2009078052A3 (en) * | 2007-12-14 | 2009-10-08 | Pasquale Impero | Metal panel with cellular structure, related manufacturing process, and use in an impact energy absorber |
US8354175B2 (en) | 2007-12-14 | 2013-01-15 | Pasquale Impero | Metal panel with cellular structure, related manufacturing process, and use in an impact energy absorber |
WO2009130419A2 (en) | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Marc Le Monnier | Cell-like structure manufacturing method, cell-like structure, and corresponding equipment |
WO2009130419A3 (en) * | 2008-04-08 | 2010-02-25 | Marc Le Monnier | Cell-like structure manufacturing method, cell-like structure, and corresponding equipment |
US9586378B2 (en) | 2008-04-08 | 2017-03-07 | Marc Le Monnier | Cell-like structure manufacturing method, cell-like structure and corresponding equipment |
ITRM20090075A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-08-20 | Pasquale Impero | ESAGONAL CELL ARMOR FOR REINFORCED CONCRETE. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003024659A1 (en) | 2003-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2548607C (en) | Manufacturing process for a part with an insert made of a composite material with a metal matrix and ceramic fibres | |
CA2548624C (en) | Manufacturing process for a tubular part with an insert made of a composite material with a metal matrix | |
FR2806347A1 (en) | Manufacture of bath, shower tray, etc. from thermoplastic material with cellular core in single stamping operation without stretching or tearing of material | |
FR2829416A1 (en) | Method, for fabricating light metal honeycomb structure involves laser welding of corrugated or crenellated segments formed for a light metal strip | |
EP2513350B1 (en) | Method for manufacturing a straight insert made of metal matrix composite material | |
WO2017121746A1 (en) | Method and facility for manufacturing a three-dimensional object | |
FR2938782A1 (en) | DOUBLE-SHOULDER WELDING DEVICE | |
EP1100185A1 (en) | Method of manufacture of annular shaped lamination stack | |
WO2001060588A1 (en) | Method for making tubes by laser welding | |
WO2000027576A1 (en) | Laser treatment of materials, in particular cutting and welding | |
EP0490789A1 (en) | Process and apparatus for manufacturing bundles of hollow semipermeable fibres for membrane apparatus | |
EP1581978B1 (en) | System for bonding the tail end of a sheet of a wound lithium-polymer battery element | |
EP0416964B1 (en) | Reinforcing elements for armoured concrete, method and device for their fabrication | |
EP1590850B1 (en) | Device for cutting the end of a winding of a wound lithium polymer battery element | |
EP0773900B1 (en) | Separator, in particular for paper or cardboard webs | |
FR2810911A1 (en) | Honeycomb structural panel for vehicle has corrugated aluminum sheets laser welded together along lines of contact | |
EP0781621B1 (en) | Process for splicing of metallic bands and machine therefor | |
BE1010460A3 (en) | Manufacturing method of metal plate variable thickness. | |
FR2480652A1 (en) | Ultrasonic lap butt welding of two metal strips - using sonotrode imparting vibrations to roller driven transversely across lap butt joint formed by two strip ends | |
FR2930463A1 (en) | Metal tube manufacturing device for exhaust line of motor vehicle, has forming units winding metallic strip with helical angle with respect to central axis, where helical angle is between specific ranges of values in degrees | |
BE522458A (en) | ||
WO2011121232A2 (en) | Method of manufacturing an elongate insert made of a metal matrix composite | |
BE561311A (en) | ||
BE536306A (en) | ||
FR2498579A1 (en) | Machine for making bodies of multilayer high-pressure vessels - has main and secondary strip coil and tensioner systems on gantry and crossbar |