FR2948586A1 - Bi-material sheet for motor vehicle i.e. car, has reinforcing wires extending along length of sheet, and space delimited transversely by two lateral sides face-to-face with two adjacent reinforcement wires filled by material - Google Patents

Bi-material sheet for motor vehicle i.e. car, has reinforcing wires extending along length of sheet, and space delimited transversely by two lateral sides face-to-face with two adjacent reinforcement wires filled by material Download PDF

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Abstract

The sheet (10) has a bi-material matrix (M) made of a material and series of parallel longitudinal reinforcing wires (R) that extend along the length of the sheet, which are transversely spaced from each other and made of another material. Each reinforcing wire is transversely bound on each side by vertical edge (16) of a concave profile, where section of wire is transverse by a plane orthogonal to the longitudinal direction of the sheet. A space (22) is delimited transversely by two lateral sides face-to-face with adjacent reinforcement wires filled by the former material. An independent claim is also included for a method for manufacturing a bi-material sheet.

Description

1 Feuille de matériau bi-matières et procédé de fabrication d'une telle feuille 1 sheet of bi-material material and method of manufacturing such a sheet

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne une feuille de matériau bi-matières, aussi appelée feuille composite bi-matières. L'invention concerne notamment une feuille composite en deux matières métalliques, telles que par exemple de l'acier et de 10 l'aluminium. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une feuille composite. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a sheet of bi-material material, also called bi-material composite sheet. The invention particularly relates to a composite sheet made of two metallic materials, such as, for example, steel and aluminum. The invention also relates to a method of manufacturing a composite sheet.

ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION 15 Le choix d'un matériau en feuille, par exemple le choix d'une tôle dans le domaine de la production en série d'automobiles, résulte toujours d'un compromis entre la résistance du matériau choisi, son poids, son épaisseur qui peut 20 aussi avoir une influence sur les moyens industriels pour sa mise en oeuvre, ainsi bien entendu que du prix du matériau. S'agissant d'un véhicule automobile de grande série, la réduction du poids total du véhicule a immédiatement pour effet de provoquer une réduction de la consommation d'énergie 25 nécessaire à sa propulsion, quel que soit son mode de propulsion et la nature de la source d'énergie utilisée pour sa propulsion. La réduction du poids permet encore un gain en accélération, une réduction de la distance de freinage et encore une économie d'achat de matériau, ainsi qu'un gain en énergie 30 pour la transformation du matériau utilisé. C'est donc un but constant que de pouvoir diminuer la quantité de matière utilisée, et notamment la quantité de tôle en réduisant par exemple l'épaisseur de la feuille de tôle utilisée. 2 Toutefois, une telle réduction de l'épaisseur ne doit pas affecter la résistance mécanique du matériau en feuille utilisé. Par ailleurs, s'agissant de la caisse formant structure rigide d'un véhicule, la nature et la résistance des tôles utilisées devraient pouvoir varier en fonction de leurs utilisations, et notamment des parties ou zones du véhicule dans lesquelles elles sont utilisées, par exemple entre l'avant et l'arrière du véhicule, les côtés, le pavillon, etc. Pour obtenir chacune des résistances désirées, il est io nécessaire de faire varier la résistance du matériau utilisé, par exemple par le choix d'un matériau ou alliage métallique spécifique et/ou, pour un alliage déterminé, de faire varier l'épaisseur. Toutes ces techniques sont connues, mais elles 15 aboutissent à des problèmes importants inhérents à l'achat, au stockage, à la manipulation et à la mise en oeuvre de nombreux matériaux différents, ce qui a un impact financier important. Par exemple, pour un véhicule déterminé, il faut disposer de cinq types d'acier différents dans des épaisseurs différentes, 20 l'approvisionnement de tels matériaux multiples nécessitant des délais de l'ordre de douze à dix-huit mois, avec stockage correspondant des différents matériaux pendant une durée d'environ quatre mois. L'invention a pour but de proposer un nouveau matériau en 25 feuille qui, dans le cas d'une tôle métallique, pourrait être élaborée à partir d'un type d'acier unique standard, approvisionnée dans une épaisseur standard, tout en permettant de disposer de feuilles de matériaux présentant des caractéristiques techniques de résistance différentes, notamment 30 en fonction de la pièce à fabriquer, tout en diminuant les stocks. 3 BREF RESUME DE L'INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION The choice of a sheet material, for example the choice of a sheet in the field of mass production of automobiles, always results from a compromise between the strength of the material chosen, its weight, its thickness which can also have an influence on the industrial means for its implementation, and of course the price of the material. In the case of a mass-produced motor vehicle, the reduction in the total weight of the vehicle immediately has the effect of causing a reduction in the energy consumption necessary for its propulsion, whatever its mode of propulsion and the nature of the vehicle. the source of energy used for its propulsion. The reduction in weight still allows a gain in acceleration, a reduction in the braking distance and a saving in material purchase, as well as a gain in energy for the transformation of the material used. It is therefore a constant goal to be able to reduce the amount of material used, and in particular the amount of sheet by reducing for example the thickness of the sheet metal used. However, such a reduction in thickness should not affect the strength of the sheet material used. Moreover, as regards the body forming a rigid structure of a vehicle, the nature and strength of the sheets used should be able to vary according to their uses, and in particular the parts or areas of the vehicle in which they are used, for example between the front and the back of the vehicle, the sides, the flag, etc. To obtain each of the desired resistances, it is necessary to vary the strength of the material used, for example by the choice of a specific metal material or alloy and / or, for a given alloy, to vary the thickness. All of these techniques are known, but they lead to significant problems inherent in the purchase, storage, handling and implementation of many different materials, which has a significant financial impact. For example, for a given vehicle, it is necessary to have five different types of steel in different thicknesses, the supply of such multiple materials requiring delays of the order of twelve to eighteen months, with corresponding storage of different materials for a period of about four months. It is an object of the invention to provide a new sheet material which, in the case of a metal sheet, could be made from a single standard steel type, supplied in a standard thickness, while allowing have sheets of materials with different strength characteristics, especially depending on the part to be manufactured, while reducing inventory. 3 BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Dans ce but, l'invention propose une feuille de matériau bi-matières comportant une matrice en une première matière et une série d'éléments longitudinaux parallèles de renfort qui s'étendent selon la longueur de la feuille, qui sont espacés transversalement les uns des autres et qui sont réalisés en une seconde matière, feuille dans laquelle : - chaque élément de renfort est un fil dont la section, par io un plan transversal orthogonal à la direction longitudinale de la feuille, est délimitée transversalement de chaque côté par un bord vertical de profil concave ; - l'espace délimité transversalement par deux faces latérales en vis-à-vis de deux fils de renfort adjacents est rempli 15 par de ladite première matière. Selon d'autres caractéristiques de la feuille : - le profil de la section par un plan transversal d'un fil de renfort est, par exemple, symétrique par rapport à un plan vertical médian ; 20 - le profil de la section par un plan transversal d'un fil de renfort est, par exemple, symétrique par rapport à un plan horizontal médian ; - la section par un plan transversal de chaque fil de renfort est délimitée transversalement par un bord vertical en forme 25 de"V"; - la feuille comporte au moins une peau externe qui est réalisée dans ladite première matière et qui délimite la face externe correspondante de la feuille ; - la feuille comporte deux peaux externes opposées, dont 30 chacune est réalisée dans ladite première matière et dont chacune délimite une des deux faces externes opposées de la feuille ; 4 - ladite première matière est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, et ladite seconde matière est un acier. L'invention propose aussi un procédé de fabrication d'une feuille selon l'invention, caractérisé en ce qu'il consiste à : - A) réaliser un réseau d'une série de fils longitudinaux parallèles de renfort qui sont espacés transversalement les uns des autres ; - B) amener au moins une couche réalisée dans ladite première matière en contact avec les faces supérieures desdits io fils de renforts ; - C) faire pénétrer la matière constitutive de ladite couche dans les espaces délimités transversalement par les faces latérales en vis-à-vis des fils de renfort adjacents, de manière à les remplir de ladite première matière et à solidariser la matrice et 15 les fils de renfort par un effet de sertissage. Selon d'autres caractéristiques du procédé : - il consiste à : B) amener une couche réalisée dans ladite première matière en contact avec les faces supérieures desdits fils de 20 renfort et à amener simultanément au moins une autre couche, réalisée dans ladite première matière, en contact avec les faces inférieures desdits fils de renfort ; C) faire pénétrer simultanément la matière constitutive desdites une et autre couches dans lesdits espaces; 25 - on fait pénétrer ladite première matière dans lesdits espaces par laminage de la couche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture détaillée de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, pour la compréhension de 30 laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en section transversale d'un exemple de réalisation d'une feuille de matériau bi-matières selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma à plus grande échelle illustrant, en section par un plan transversal, le principe mis en oeuvre pour la réalisation de la feuille illustrée à la figure 1 ; et - la figure 3 est une schématique partielle en perspective 5 illustrant de manière plus complète le procédé selon l'invention et sa mise en oeuvre. Dans la description qui va suivre, on utilisera à titre non limitatif, et sans référence à la gravité terrestre, les expressions Vertical, horizontal, Longitudinal, Transversal, notamment en io référence au trièdre V, L, T indiqué sur les figures. On a représenté à la figure 1, un tronçon d'une feuille de matériau 10 qui est délimitée verticalement par une face supérieure horizontale 12 et par une face inférieure horizontale parallèle 14. 15 Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, la feuille 10 présente une symétrie générale de conception par rapport à un plan horizontal médian PHM. On appelle épaisseur "E" de la feuille, la distance qui, en section transversale selon le plan de la figure 1, sépare les deux 20 faces opposées 12 et 14. La feuille 10 est pour l'essentiel constituée par une matrice "M" en une première matière et par une série d'éléments longitudinaux parallèles de renfort "R" dont chacun est un fil de renfort qui s'étend selon la longueur de la feuille, qui sont 25 espacés transversalement les uns des autres et qui sont réalisés en une seconde matière. Dans l'exemple illustré aux figures, la première matière est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium et les fils de renfort R sont réalisés en acier. 30 Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures, tous les fils de renfort R sont identiques, et sont répartis transversalement de manière régulière selon un pas "P". En 6 variante, le pas entre différents fils peut varier en fonction des résultats désirés. En section par le plan transversal de la figure 1 (plan V, T), et uniquement à titre d'exemple, chaque fil de renfort R présente une double symétrie de conception, d'une part, par rapport au plan horizontal médian PHM et, d'autre part, par rapport à un plan vertical médian PVM. Dans l'exemple, tous les fils sont identiques. Bien entendu, le profil peut varier en dimensions d'un fil à l'autre, notamment le io rapport hauteur/largeur. Comme on peut notamment le voir illustré de manière schématique à la figure 3, chaque élément de renfort R se présente sous la forme d'un fil de renfort R qui s'étend selon la direction longitudinale L et dont la section est celle illustrée en 15 détail notamment à la figure 1. Le profil de la section transversale d'un fil de renfort R est délimité par deux faces latérales verticales parallèles 16, et il est délimité verticalement par deux faces globalement horizontales opposées supérieure 18 et inférieure 20 respectivement. 20 En section, et comme représenté à la figure 1, chaque face latérale 16 correspond à un bord vertical 16 qui est un bord de profil concave qui est ici en forme de V ouvert avec sa pointe située au niveau du plan PHM. Chaque face latérale 16 est ainsi une surface courbe ou en 25 creux, concave. En section transversale, chacune des faces horizontales supérieure 18 et inférieure 20 présentent ici, à titre d'exemple, un profil légèrement bombé convexe. Exprimé autrement, la section transversale de chaque fil 30 de renfort R présente une forme en diabolo constituée par deux troncs de cône opposés par leurs sommets étroits. 7 Deux faces latérales en vis-à-vis 16 de deux fils adjacents de renfort R délimitent entre elles un espace 22 qui est rempli par la première matière constitutive de la matrice M de la feuille 10. Les fils de renfort parallèles R sont ici encore répartis symétriquement dans l'épaisseur E de la feuille 10 qui comporte, en haut et en bas, c'est à dire de part et d'autre des faces supérieure 18 et inférieure 20 des fils de renfort R, une peau externe supérieure 22 et une peau externe inférieure 24 dont chacune est réalisée dans la matière constitutive de la matrice M io et dont chacune délimite la face externe supérieure 12 et la face inférieure 14 de la feuille 10, respectivement. Les peaux externes opposées 22 et 24 s'étendent transversalement sur toute la largeur de la feuille et longitudinalement sur toute la longueur de la feuille 10. 15 La présence des peaux externes permet bien entendu tous types de revêtements ultérieurs de protection et/ou de peinture. Du fait des profils concaves en vis-à-vis des faces latérales 16 des fils de renfort R, la matière constitutive de la matrice M est "piégée" entre les fils de renfort R et l'ensemble est 20 ainsi solidarisé par un effet de sertissage qui est obtenu lors de la fabrication de la feuille 10 selon un procédé dont un exemple va maintenant être décrit. Pour la réalisation d'une feuille 10 selon, par exemple d'une feuille bi-matières aluminium - acier, on doit tout d'abord 25 réaliser un réseau d'une série de fils de renfort R dont chacun présente par exemple, en section transversale, le contour de profil illustré aux figures 1 et 2. Le fil de renfort R peut être réalisé préalablement par des moyens connus par exemple au moyen d'une filière ou par 30 roulage d'un fil d'acier de section initiale ronde. Le réseau de fils R parallèles et transversalement espacés selon un pas déterminé (régulier ou non) - par exemple selon le pas "P" - peut être réalisé par alimentation d'une série de fils à 8 partir d'une série de bobines de fil R, ou les fils peuvent être produits in situ au fur et à mesure de la production de la feuille 10, en amont des moyens d'assemblage des deux matières par sertissage. For this purpose, the invention proposes a sheet of bi-material material comprising a matrix of a first material and a series of parallel longitudinal reinforcing elements which extend along the length of the sheet, which are spaced transversely from each other. others and which are made of a second material, sheet in which: - each reinforcing element is a wire whose section, by a transverse plane orthogonal to the longitudinal direction of the sheet, is delimited transversely on each side by a vertical edge concave profile; the space delimited transversely by two lateral faces facing two adjacent reinforcing threads is filled with said first material. According to other characteristics of the sheet: the profile of the section by a transverse plane of a reinforcing thread is, for example, symmetrical with respect to a median vertical plane; The profile of the section by a transverse plane of a reinforcing thread is, for example, symmetrical with respect to a median horizontal plane; the transverse plane section of each reinforcing wire is delimited transversely by a vertical "V" shaped edge; - The sheet comprises at least one outer skin which is made in said first material and which delimits the corresponding outer face of the sheet; the sheet comprises two opposite outer skins, each of which is made in said first material and each of which delimits one of the two opposite outer faces of the sheet; Said first material is aluminum or an aluminum alloy, and said second material is a steel. The invention also proposes a method for manufacturing a sheet according to the invention, characterized in that it consists in: - A) producing a network of a series of parallel longitudinal reinforcing threads which are transversely spaced apart from each other; others; B) bringing at least one layer made in said first material into contact with the upper faces of said reinforcing son; - C) penetrate the material constituting said layer in the spaces delimited transversely by the lateral faces vis-à-vis the adjacent reinforcing son, so as to fill said first material and to secure the matrix and the son reinforcement by a crimping effect. According to other characteristics of the process: - it consists in: B) bringing a layer made in said first material in contact with the upper faces of said reinforcing threads and simultaneously bringing at least one other layer, made in said first material, in contact with the lower faces of said reinforcing threads; C) simultaneously penetrating the constituent material of said one and other layers into said spaces; Said first material is penetrated into said spaces by rolling of the layer. Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description, given by way of non-limiting example, for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of a sheet of bi-material material according to the invention; FIG. 2 is a diagram on a larger scale illustrating, in cross sectional section, the principle used for producing the sheet illustrated in FIG. 1; and FIG. 3 is a partial schematic perspective view illustrating more completely the method according to the invention and its implementation. In the following description, the terms Vertical, Horizontal, Longitudinal, and Transversal will be used in a nonlimiting manner, and without reference to Earth's gravity, in particular by reference to the triad V, L, T indicated in the figures. FIG. 1 shows a section of a sheet of material 10 which is delimited vertically by a horizontal upper face 12 and a horizontal parallel bottom face 14. In the embodiment shown in FIG. sheet 10 has a general design symmetry with respect to a median horizontal plane PHM. The thickness "E" of the sheet is referred to as the distance which, in cross-section along the plane of FIG. 1, separates the two opposite faces 12 and 14. The sheet 10 is essentially constituted by an "M" matrix. in a first material and by a series of parallel longitudinal reinforcing elements "R" each of which is a reinforcing thread which extends along the length of the sheet, which are spaced transversely from each other and which are made of a second matter. In the example illustrated in the figures, the first material is aluminum or an aluminum alloy and the reinforcing son R are made of steel. In the exemplary embodiment shown in the figures, all the reinforcing threads R are identical, and are distributed transversely in a regular manner according to a pitch "P". Alternatively, the pitch between different wires may vary depending on the desired results. In section through the transverse plane of FIG. 1 (plane V, T), and solely by way of example, each reinforcement thread R has a double symmetry of design, on the one hand, with respect to the median horizontal plane PHM and on the other hand, with respect to a median vertical plane PVM. In the example, all the threads are identical. Of course, the profile can vary in dimensions from one wire to another, especially the io height / width ratio. As can be seen in particular schematically in Figure 3, each reinforcing element R is in the form of a reinforcing wire R which extends in the longitudinal direction L and whose section is that illustrated in 15 detail in particular in Figure 1. The profile of the cross section of a reinforcing wire R is delimited by two parallel vertical side faces 16, and is defined vertically by two opposite generally upper horizontal faces 18 and lower 20 respectively. In section, and as shown in FIG. 1, each lateral face 16 corresponds to a vertical edge 16 which is a concave profile edge which here is open V-shaped with its tip located at the plane PHM. Each side face 16 is thus a curved or hollow, concave surface. In cross section, each of the upper 18 and lower 20 horizontal faces present here, by way of example, a slightly curved convex profile. Expressed otherwise, the cross section of each reinforcing wire R has a diabolo shape consisting of two cone frustums opposite by their narrow apices. 7 two side faces vis-à-vis 16 of two adjacent reinforcement son R delimit between them a space 22 which is filled by the first material constituting the matrix M of the sheet 10. The parallel reinforcing son R are here again symmetrically distributed in the thickness E of the sheet 10 which comprises, at the top and at the bottom, ie on either side of the upper and lower faces 18 of the reinforcing threads R, an upper outer skin 22 and a lower outer skin 24, each of which is made of the constituent material of the matrix M 10 and each of which delimits the upper outer face 12 and the lower face 14 of the sheet 10, respectively. The opposite outer skins 22 and 24 extend transversely over the entire width of the sheet and longitudinally along the entire length of the sheet 10. The presence of the outer skins of course allows all types of subsequent protective coatings and / or paint . Due to the concave profiles vis-à-vis the side faces 16 of the reinforcing son R, the material constituting the matrix M is "trapped" between the reinforcing son R and the assembly is thus secured by an effect of crimping which is obtained during the manufacture of the sheet 10 according to a method an example of which will now be described. For the production of a sheet 10 according to, for example, a bi-aluminum-steel sheet, a network of a series of reinforcing wires R, each of which, for example, in section transverse, the profile contour illustrated in Figures 1 and 2. The reinforcing wire R can be made beforehand by known means for example by means of a die or by rolling a steel wire of round initial section. The network of parallel and transversely spaced R wires in a determined pitch (regular or otherwise) - for example according to the pitch "P" - can be achieved by feeding a series of wires from a series of coils of wire R, or the son can be produced in situ as the production of the sheet 10, upstream of the assembly means of the two materials by crimping.

Avant l'assemblage par sertissage, les fils de renfort R doivent être maintenus les uns par rapport aux autres, dans la position finale souhaitée, par des moyens de positionnement et de guidage, moyens qui ne sont pas représentés sur les figures. La matrice M, par exemple en aluminium, est réalisée à io partir ici de deux couches, chacune en feuille, supérieure CS et inférieure Cl d'épaisseur "e" déterminée. A titre d'exemple, les deux couches Cl et CS sont ici identiques et de même épaisseur "e". En variante, les épaisseurs des deux couches peuvent être différentes l'une de l'autre 15 L'opération d'assemblage par sertissage consiste à faire pénétrer la matière constitutive des deux couches CS et Cl dans les espaces 22 délimités transversalement par les faces latérales en vis-à-vis 16 des fils de renfort adjacents R de manière à remplir ces espaces 22 avec la première matière (ici de 20 l'aluminium) constitutive des couches CS et Cl qui va ainsi devenir la matière de la matrice M de la feuille 10 après assemblage. Comme on peut le voir en se reportant à la figure 3, sur laquelle, pour faciliter la compréhension, on a représenté 25 seulement la couche inférieure C et un seul rouleau ou cylindre 26 de laminage û sertissage, les faces internes opposées en vis-à-vis des deux couches opposées C sont amenées en contact avec les faces supérieure 18 et inférieure 20 en vis-à-vis des fils de renfort R, puis les deux cylindres opposés supérieur 26-S (non 30 représenté) et inférieur 26-I provoque par effet de serrage et de roulage la pénétration progressive de la matière constitutive des couches supérieure CS (non représentée) et inférieure Cl dans les espaces 22. Prior to the crimping assembly, the reinforcing threads R must be held relative to one another in the desired final position by means of positioning and guiding means which are not shown in the figures. The matrix M, for example made of aluminum, is produced here from two layers, each in sheet, upper CS and lower Cl of thickness "e" determined. By way of example, the two layers C1 and CS are here identical and of the same thickness "e". As a variant, the thicknesses of the two layers may be different from one another. The crimping assembly operation consists in causing the constituent material of the two layers CS and Cl to penetrate into the spaces 22 delimited transversely by the lateral faces. 16 adjacent reinforcing threads R to fill these spaces 22 with the first material (in this case aluminum) constituting the layers CS and Cl which will thus become the material of the matrix M of the sheet 10 after assembly. As can be seen with reference to FIG. 3, in which, for the sake of clarity, only the lower layer C and a single rolling roll or roll 26 are shown, the opposing inner faces facing one another. two opposing layers C are brought into contact with the upper and lower faces 20 opposite the reinforcing threads R, then the two opposed upper rollers 26-S (not shown) and lower 26-I causes by clamping effect and rolling progressive penetration of the constituent material of the upper layers CS (not shown) and lower Cl in the spaces 22.

L'axe des cylindres est ici d'orientation transversale perpendiculaire à la direction longitudinale d'avance de la feuille mais, en variante, l'axe des cylindres pourrait être parallèle à la direction L. The axis of the rolls is here of transverse orientation perpendicular to the longitudinal direction of advance of the sheet but, alternatively, the axis of the rolls could be parallel to the direction L.

L'épaisseur finale E de la feuille 10 à obtenir dépend bien entendu de la hauteur verticale d'entrefer entre les faces cylindriques opposées des deux cylindres. Ainsi, par effet de laminage, la matière des deux couches opposées CS et Cl pénètre simultanément dans les espaces 22 et io une partie de cette manière subsiste vers le haut et vers le bas de part et d'autre des fils pour constituer les peaux 22 et 24. Le profil bombé des faces horizontales supérieure 18 et inférieure 20 des fils de renfort facilite la pénétration et l'avance de la matière de la matrice entre les fils de renfort.The final thickness E of the sheet 10 to be obtained depends, of course, on the vertical gap height between the opposite cylindrical faces of the two cylinders. Thus, by rolling effect, the material of the two opposite layers CS and Cl penetrates simultaneously into the spaces 22 and a portion of this manner remains up and down on either side of the threads to form the skins 22. and 24. The domed profile of the upper 18 and lower 20 horizontal faces of the reinforcing yarns facilitates penetration and advancement of the matrix material between the reinforcing yarns.

15 Une fois l'assemblage réalisé, l'ensemble est solidaire du fait de l'effet de sertissage de la matière de la matrice M dans les espaces 22 entre les faces latérales 16 des fils de renfort R. La conception de la feuille de matériau bi-matières ou feuille composite permet une grande modularité quant aux 20 caractéristiques de la feuille que l'on peut obtenir. Il est notamment possible de faire varier le nombre et l'espacement des fils de renfort R, la section de chaque fil de renfort, les épaisseurs des peaux externes, celles-ci pouvant être extrêmement réduites. De plus, les épaisseurs des deux peaux 25 peuvent être différentes l'une de l'autre. Il est bien entendu aussi possible de faire varier la nature de chacune des matières, et notamment de l'acier constitutif des fils de renfort R lorsqu'un tel matériau est utilisé en association avec une matrice M en aluminium ou en alliage d'aluminium.Once the assembly is completed, the assembly is secured because of the crimping effect of the material of the matrix M in the spaces 22 between the side faces 16 of the reinforcement thread R. The design of the sheet of material bi-materials or composite sheet allows a great modularity as to the characteristics of the sheet that can be obtained. It is in particular possible to vary the number and the spacing of the reinforcement threads R, the section of each reinforcing thread, the thicknesses of the outer skins, these being extremely reduced. In addition, the thicknesses of the two skins 25 may be different from each other. It is of course also possible to vary the nature of each of the materials, and in particular the constituent steel reinforcement son R when such a material is used in combination with a matrix M aluminum or aluminum alloy.

30 A titre d'exemple, pour une pièce d'origine aluminium, par exemple en aluminium 2024, dont la résistance est égale à 40 kilogrammes par millimètre carré, on peut souhaiter réduire l'épaisseur et augmenter la résistance. 2948586 i0 On peut par exemple réduire l'épaisseur d'environ 40% tout en augmentant la résistance d'environ 30% et en réalisant de plus un gain en poids. A cet effet, il est nécessaire de prévoir l'insertion de 5 fils de renfort R qui seront sertis dans la matrice M qui est à l'origine réalisée à partir de deux couches d'aluminium en feuilles comme cela vient d'être décrit et expliqué. Par exemple, pour une éprouvette de test dont la largeur est égale à 25mm, on peut augmenter la résistance pour un même io poids, en diminuant l'épaisseur. Si l'épaisseur de l'éprouvette est égale à deux fois 0,7mm - soit 1,4mm, sa section est égale 35mm2, soit une résistance à la traction de l'éprouvette égale à 1400kg (40kg/mm2 X 35mm2 = 1.400,00 kg).By way of example, for a piece of aluminum origin, for example aluminum 2024, whose strength is equal to 40 kilograms per square millimeter, it may be desired to reduce the thickness and increase the resistance. For example, the thickness can be reduced by about 40% while increasing the strength by about 30% and further achieving a weight gain. For this purpose, it is necessary to provide the insertion of 5 reinforcing son R which will be crimped into the matrix M which is originally made from two layers of foil aluminum as just described and Explain. For example, for a test specimen whose width is equal to 25 mm, the strength can be increased for the same weight, by decreasing the thickness. If the thickness of the specimen is equal to twice 0.7mm - ie 1.4mm, its section is equal to 35mm2, ie a tensile strength of the specimen equal to 1400kg (40kg / mm2 X 35mm2 = 1.400, 00 kg).

15 Pour une densité de 2,77, le poids d'une éprouvette d'environ 100 mm de longueur est égal à environ 9,7g. Si on choisit une nouvelle épaisseur de 1 mm, soit une section de 25mm2, que l'on choisit de renforcer cette feuille de l mm d'épaisseur par dix-huit fils de renfort ayant chacun une 20 section moyenne d'environ 0,32mm2 (0,4mm x 0,8mm), les dix-huit fils de renfort ont une section efficace de 5,76mm2. La nouvelle résistance à la traction de l'éprouvette est égale à 1036kg du fait de la présence des fils de renfort (pour une résistance moyenne à la traction de l'acier égale à 180kg/mm2, à 25 laquelle il faut ajouter 769kg du fait de la présence de l'aluminium dont la section efficace est égale à 25mm2 moins 5,76mm2, soit 19,24mm2 (19,24mm2 x 40kg/mm2 = 769,00kg). La nouvelle résistance à la traction de l'éprouvette est ainsi alors égale à 1805kg au lieu de 1400kg et la nouvelle 30 épaisseur est de l mm au lieu de 1,4mm. Le poids de la nouvelle feuille bi-matières est quasiment inchangé et sensiblement égal à 9,7 grammes.For a density of 2.77, the weight of a test piece about 100 mm in length is about 9.7 grams. If a new thickness of 1 mm, ie a section of 25 mm 2, is chosen, it is decided to reinforce this 1 mm thick sheet by eighteen reinforcement wires each having an average cross section of approximately 0.32 mm 2. (0.4mm x 0.8mm), the eighteen reinforcement wires have a cross section of 5.76mm2. The new tensile strength of the specimen is equal to 1036 kg because of the presence of the reinforcing threads (for an average tensile strength of steel equal to 180 kg / mm 2, to which must be added 769 kg of the presence of aluminum whose effective cross-sectional area is 25mm2 minus 5.76mm2, or 19.24mm2 (19.24mm2 x 40kg / mm2 = 769.00kg) .The new tensile strength of the specimen is thus then equal to 1805kg instead of 1400kg and the new thickness is 1mm instead of 1.4mm.The weight of the new bi-material sheet is almost unchanged and substantially equal to 9.7 grams.

2948586 Il Il est aussi possible, à résistance identique, de choisir de gagner du poids. La mise en oeuvre du sertissage par laminage peut être réalisée à froid , ou elle peut être précédée par un 5 préchauffage des deux couches externes d'aluminium. La conception selon l'invention facile grandement la mise en oeuvre ultérieure de la feuille ainsi réalisée en fonction des applications. Ainsi, il est possible de répartir les fils de renfort et de io choisir leur matière constitutive en fonction de la forme et des dimensions d'une pièce à emboutir dans un tel matériau. La deuxième matière constitutive des fils de renfort R peut aussi varier d'un fil à l'autre. Il est aussi possible ultérieurement de chauffer la feuille 15 selon l'invention pour sa mise en oeuvre selon des formes complexes, par exemple pour réaliser des pièces en forme de coque. La conception du matériau à matrice d'aluminium permet par fonderie une mise en forme complexe avec les fils de renfort qui demeurent noyés et sertis dans la matrice.2948586 It is also possible, with identical resistance, to choose to gain weight. The implementation of rolling crimping can be carried out cold, or it can be preceded by a preheating of the two outer layers of aluminum. The design according to the invention greatly facilitates the subsequent implementation of the sheet thus produced according to the applications. Thus, it is possible to distribute the reinforcing threads and to choose their constituent material according to the shape and dimensions of a coin to be stamped in such a material. The second constituent material reinforcement son R may also vary from one wire to another. It is also possible later to heat the sheet 15 according to the invention for its implementation in complex shapes, for example to make parts in the form of shell. The design of the aluminum matrix material allows a foundry complex shaping with reinforcement son that remain embedded and crimped in the matrix.

20 L'invention n'est bien entendu pas limitée au choix de deux matières métalliques telles que de l'aluminium et de l'acier. The invention is of course not limited to the choice of two metallic materials such as aluminum and steel.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Feuille (10) de matériau bi-matières comportant une matrice (M) en une première matière et une série d'éléments longitudinaux parallèles de renfort (R) qui s'étendent selon la longueur de la feuille, qui sont espacés transversalement les uns des autres (P) et qui sont réalisés en une seconde matière, feuille dans laquelle : - chaque élément de renfort est un fil (R) dont la section, par un plan transversal orthogonal à la direction longitudinale de la feuille, est délimitée transversalement de chaque côté par un bord vertical (16) de profil concave ; - l'espace (22) délimité transversalement par deux faces latérales en vis-à-vis (16) de deux fils de renfort adjacents (R) est rempli par de ladite première matière. REVENDICATIONS1. Sheet (10) of bi-material material comprising a matrix (M) of a first material and a series of parallel longitudinal reinforcing elements (R) which extend along the length of the sheet, which are spaced transversely from each other other (P) and which are made of a second material, sheet in which: - each reinforcing element is a wire (R) whose section, by a transverse plane orthogonal to the longitudinal direction of the sheet, is delimited transversely of each side by a vertical edge (16) of concave profile; - The space (22) defined transversely by two side faces vis-à-vis (16) of two adjacent reinforcing son (R) is filled with said first material. 2. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le profil de la section par un plan transversal d'un fil de renfort (R) est symétrique par rapport à un plan vertical médian (PVM). 2. Sheet according to claim 1, characterized in that the profile of the section by a transverse plane of a reinforcing wire (R) is symmetrical with respect to a median vertical plane (PVM). 3. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le profil de la section par un plan transversal d'un fil de renfort (R) est symétrique par rapport à un plan horizontal médian (PHM). 3. Sheet according to claim 1, characterized in that the profile of the section by a transverse plane of a reinforcing wire (R) is symmetrical with respect to a median horizontal plane (PHM). 4. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section par un plan transversal de chaque fil de renfort (R) est délimitée transversalement par un bord vertical (16) en forme de "V" 4. Sheet according to claim 1, characterized in that the section by a transverse plane of each reinforcing wire (R) is delimited transversely by a vertical edge (16) shaped "V" 5. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une peau externe (22, 24) réalisée dans ladite première matière qui délimite la face externe (12, 14) correspondante de la feuille. 5. Sheet according to claim 1, characterized in that it comprises at least one outer skin (22, 24) made in said first material which defines the outer face (12, 14) corresponding to the sheet. 6. Feuille selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte deux peaux externes opposées (22, 24), dont chacune est réalisée dans ladite première matière et dont chacune délimite une des deux faces externes opposées (12, 14) de la feuille (10). 13 6. Sheet according to claim 5, characterized in that it comprises two opposite outer skins (22, 24), each of which is made in said first material and each of which delimits one of the two opposite outer faces (12, 14) of the sheet (10). 13 7. Feuille selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première matière est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, et en ce que ladite seconde matière est un acier. 7. Sheet according to claim 1, characterized in that said first material is aluminum or an aluminum alloy, and in that said second material is a steel. 8. Procédé de fabrication d'une feuille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à : - A) réaliser un réseau d'une série de fils longitudinaux parallèles de renfort (R) qui sont espacés transversalement les uns des autres ; - B) amener au moins une couche (CS) réalisée dans ladite première matière en contact avec les faces supérieures (18) desdits fils de renforts (R); - C) faire pénétrer la matière constitutive de ladite couche (CS) dans les espaces (22) délimités transversalement par les faces latérales en vis-à-vis (16) des fils de renfort adjacents (R), de manière à les remplir de ladite première matière et à solidariser la matrice et les fils de renfort par un effet de sertissage. 8. A method of manufacturing a sheet according to any one of the preceding claims, characterized in that it consists in: - A) making a network of a series of parallel longitudinal reinforcing son (R) which are spaced transversely one another ; - B) bringing at least one layer (CS) made in said first material in contact with the upper faces (18) of said reinforcing son (R); - C) penetrate the constituent material of said layer (CS) in the spaces (22) transversely delimited by the side faces vis-à-vis (16) of the adjacent reinforcement son (R), so as to fill them with said first material and to secure the matrix and the reinforcing son by a crimping effect. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à : - B) amener une couche (CS) réalisée dans ladite première matière en contact avec les faces supérieures (18) desdits fils de renfort et à amener simultanément une autre couche (Cl), réalisée dans ladite première matière, en contact avec les faces inférieures (20) desdits fils de renfort ; - C) faire pénétrer simultanément la matière constitutive desdites une (CS) et autre (Cl) couches dans lesdits espaces (22). 9. A method according to claim 8, characterized in that it consists in: - B) bringing a layer (CS) made in said first material in contact with the upper faces (18) of said reinforcement son and simultaneously bring another layer (C1), made in said first material, in contact with the lower faces (20) of said reinforcing wires; - C) simultaneously penetrate the constituent material of said one (CS) and other (Cl) layers in said spaces (22). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'on fait pénétrer ladite première matière dans lesdits espaces par laminage de la couche. 10. Method according to any one of claims 8 or 9, characterized in that said first material is penetrated into said spaces by rolling of the layer.
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