FR2963273A1 - Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite - Google Patents
Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite Download PDFInfo
- Publication number
- FR2963273A1 FR2963273A1 FR1056264A FR1056264A FR2963273A1 FR 2963273 A1 FR2963273 A1 FR 2963273A1 FR 1056264 A FR1056264 A FR 1056264A FR 1056264 A FR1056264 A FR 1056264A FR 2963273 A1 FR2963273 A1 FR 2963273A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- stiffener
- panel
- rigid
- bladder
- mold
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims abstract description 134
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
- B29C33/48—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling
- B29C33/50—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling elastic or flexible
- B29C33/505—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling elastic or flexible cores or mandrels, e.g. inflatable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/462—Moulding structures having an axis of symmetry or at least one channel, e.g. tubular structures, frames
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
- B29D99/0014—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with ridges or ribs, e.g. joined ribs
- B29D99/0017—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with ridges or ribs, e.g. joined ribs with filled hollow ridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3076—Aircrafts
- B29L2031/3082—Fuselages
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
L'objet de l'invention est un procédé de réalisation d'un panneau raidi en matériau composite, comprenant les étapes consistant à déposer les fibres constituant le panneau sur un outillage rigide (50), à déposer au moins un raidisseur (14), à recouvrir l'ensemble d'une paroi étanche reliée à l'outillage rigide (50) en périphérie du panneau, puis à polymériser, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir pour chaque raidisseur (14) un contre-moule rigide en contact avec la surface convexe du raidisseur (14) et à utiliser pour chaque raidisseur (14) un noyau (66) sous forme d'une vessie souple et étanche.
Description
PROCEDE DE FABRICATION D'UN PANNEAU RAIDI EN MATERIAU COMPOSITE
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un panneau raidi en matériau composite. Comme illustré sur la figure 1, un panneau raidi 10 comprend d'une part un panneau 12 formant une peau et constitué de fibres noyées dans une matrice de résine, et d'autre part, des renforts 14 longilignes. L'invention se rapporte plus précisément aux renforts longilignes comportant une partie centrale non plate avec de part et d'autre des semelles en contact avec le panneau une fois assemblé, ladite partie centrale étant écartée dudit panneau à renforcer. A titre d'exemple, ce renfort peut avoir un profil en Oméga.
Dans le cas d'un aéronef, le fuselage comprend d'une part une peau, et d'autre part, une première série de raidisseurs avec des sections en Oméga, plaqués contre la surface intérieure de la peau et disposés selon une direction longitudinale appelés également lisses et une seconde série de raidisseurs disposés selon des plans perpendiculaires à la direction longitudinale appelés également cadres. Ainsi, le fuselage peut se présenter sous la forme d'un panneau raidi ou d'un ensemble de panneaux raidis juxtaposés rapporté(s) sur une structure constituée notamment de cadres. Selon un premier mode opératoire illustré sur la figure 2, le panneau raidi est réalisé à l'aide d'un outillage de moulage 16 rigide en contact avec la surface du 20 panneau comportant les raidisseurs. Dans ce cas, cet outillage de moulage 16 rigide comprend des gorges 18 dont les profils sont adaptés à ceux des raidisseurs 20. Chaque gorge 18 a une partie centrale correspondant à la partie centrale du raidisseur avec de part et d'autre des logements latéraux creux 22 adaptés aux semelles du raidisseur. La profondeur des logements latéraux 22 est adaptée à l'épaisseur des semelles du raidisseur de manière à ce que la surface des semelles qui sera plaquée contre la peau soit sensiblement au même niveau que la surface de l'outillage 16 qui sera en contact avec la peau. Concernant la largeur des logements latéraux, il peut exister un jeu J entre l'extrémité de chaque semelle du raidisseur et le bord du logement latéral 22 correspondant. Après la mise en place des raidisseurs, un noyau 24 est rapporté au niveau de la 10 forme en creux de chaque raidisseur 20. Après la mise en place des noyaux 24, on procède à la dépose des fibres de la peau 26. Cette opération peut être réalisée à l'aide d'une machine de drapage ou plus généralement, d'une machine de placement de fibres. Le noyau 24 doit être suffisamment rigide pour résister aux efforts de 15 compression générés par la machine lors de la dépose des fibres. Préalablement à la polymérisation, on rapporte sur l'ensemble une vessie souple et étanche 28 qui vient en contact avec l'outillage 16 en périphérie du panneau. Des moyens de drainage sont intercalés entre la peau 26 et la vessie étanche 28 pour assurer l'évacuation des gaz lors de la polymérisation. Avantageusement, 20 une plaque de conformage 30 semi-rigide est intercalée entre la peau 26 et la vessie 28. Par semi-rigide, on entend que la plaque de conformage 30 est suffisamment rigide pour transmettre des efforts de compression à la peau et suffisamment souple pour s'adapter aux rayons de courbure de la peau. En suivant, l'ensemble est soumis à un cycle de polymérisation lors duquel les 25 parois des raidisseurs et de la peau sont compactées afin de réduire la porosité desdites parois. Avantageusement, chaque noyau 24 est placé dans une vessie dans laquelle on injecte un gaz sous pression de manière à compacter les parois des raidisseurs et les parois de la peau en regard du noyau 24.
Après la polymérisation, les noyaux 24 sont retirés. Ce mode opératoire n'est pas satisfaisant sur les points suivants : Lorsque le jeu J est trop important, supérieur à 0,2 mm, un gradient de pression apparaît lors de la polymérisation au droit de ce jeu J, ce qui provoque des défauts de surface localisés tels que des déviations de fibres. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 2, au droit du jeu J, la pression exercée sur la peau n'est pas suffisante si bien que la pièce peut présenter une porosité trop élevée. Selon un autre inconvénient, ce gradient de pression génère un défaut de surface au niveau de la surface extérieure du panneau qu'il convient de corriger par masticage. Selon un autre inconvénient, ce mode opératoire nécessite l'utilisation de noyaux rigides, avec des dimensions calibrées à celles de l'évidement de chaque raidisseur, difficiles à concevoir et à mettre en oeuvre. Ainsi, les raidisseurs ayant des formes différentes, il est nécessaire de prévoir autant de noyaux que de formes de raidisseurs. Selon un autre point, ces noyaux sont difficiles à extraire, en raison notamment de la longueur des raidisseurs, des courbures générales des raidisseurs ou des accidents de forme locaux. Généralement, ces noyaux sont à usage unique et sont dissous pour les extraire. Selon un autre inconvénient, un léger dés-affleurement entre la surface de la 20 semelle du raidisseur et la surface de l'outillage adjacente peut apparaître et engendrer des défauts de surface localisés au niveau de la peau. Enfin, selon un autre inconvénient, lors de la polymérisation, la peau est compactée entre un élément rigide à savoir l'outillage 16 et un élément semi-rigide 30 ce qui est difficilement compatible avec un compactage homogène. 25 Selon un autre mode opératoire illustré sur la figure 3, le panneau raidi est réalisé à l'aide d'un outillage de moulage rigide 32 en contact avec la surface du panneau ne comportant pas les raidisseurs.
Dans un premier temps les fibres formant la peau 34 sont déposées sur l'outillage 32 dont la surface en contact avec ladite peau est conforme à la surface extérieure du fuselage. Cette opération peut être réalisée à l'aide d'une machine de drapage ou plus généralement, à l'aide d'une machine de placement de fibres. En suivant, les raidisseurs 36 sont disposés sur la peau 34 en ayant pris soin d'intercaler un noyau rigide 38 entre chaque raidisseur et la peau. Préalablement à la polymérisation, on rapporte sur l'ensemble une vessie souple et étanche 40 qui vient en contact avec l'outillage 32 en périphérie du panneau.
Des moyens de drainage sont intercalés sous la vessie souple et étanche 40 pour assurer l'évacuation des gaz lors de la polymérisation. En suivant, on rapporte un second outillage de type « peigne » permettant de maintenir les positions relatives des raidisseurs lors de la polymérisation. Ce second outillage de maintien comprend pour chaque raidisseur deux éléments qui viennent en appui de part et d'autre du raidisseur sur la vessie. On procède alors à la polymérisation. Les noyaux 38 doivent être suffisamment rigides pour maintenir la forme des raidisseurs lors de la polymérisation. Ils sont retirés après cette phase. Comme précédemment, ce mode opératoire n'est pas satisfaisant pour les raisons 20 suivantes Sous l'effet de la pression et malgré la souplesse, la vessie ne peut pas compacter d'une manière homogène la zone correspondant à l'extrémité des semelles du raidisseur compte tenu de la discontinuité locale. Comme illustré sur la figure 3, cette zone est soumise à des gradients de 25 pression importants qui provoquent des défauts de surface au niveau de la face intérieure du panneau, voire l'enfoncement de l'extrémité de la semelle dans la peau.
Par ailleurs, ce mode opératoire nécessite l'utilisation d'un noyau rigide avec les mêmes inconvénients que ceux mentionnés pour le premier mode opératoire. Comme précédemment, les gradients de pression génèrent également des défauts de surface au niveau de la face extérieure du panneau.
Selon un autre inconvénient, il est très difficile voire impossible de placer la vessie souple de manière à ce qu'elle suive exactement le profil d'une surface non développable qui comprend en plus des raidisseurs sur une superficie importante pouvant atteindre plus de 70 m'. Enfin, selon un autre inconvénient, la vessie ne peut être utilisée que pour la fabrication d'un panneau unique et constitue après son utilisation un déchet à détruire. La présente invention vise à pallier aux inconvénients des modes opératoires de l'art antérieur. Selon un premier objectif, elle vise à proposer un procédé de fabrication d'un panneau raidi en matériau composite qui permet de simplifier l'extraction des noyaux après la polymérisation. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un panneau raidi en matériau composite comportant un panneau constitué de fibres noyées dans une matrice de résine et sur l'une des faces duquel est rapporté au moins un raidisseur en matériau composite sous la forme d'un profilé dont la section comprend une partie centrale non plate avec de part et d'autre des semelles en contact avec le panneau une fois assemblé, ladite partie centrale étant écartée dudit panneau à renforcer, ledit procédé comprenant les étapes consistant à déposer les fibres constituant le panneau sur un outillage rigide, à déposer ledit au moins un raidisseur en intercalant entre chaque raidisseur et le panneau un noyau, à recouvrir l'ensemble d'une paroi souple et étanche reliée à l'outillage rigide en périphérie du panneau, puis à polymériser l'ensemble en le soumettant à une pression, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir pour chaque raidisseur un contre-moule rigide en contact avec la surface convexe du raidisseur et à utiliser pour chaque raidisseur un noyau sous forme d'une vessie souple et étanche. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va 5 suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un panneau raidi illustrant la face comportant les raidisseurs, - La figure 2 est une coupe illustrant un dispositif permettant de mettre en 10 oeuvre un premier mode opératoire selon l'art antérieur, accompagnée d'un diagramme de pression en surface de la peau, - La figure 3 est une coupe illustrant un dispositif permettant de mettre en oeuvre un second mode opératoire selon l'art antérieur, accompagnée d'un diagramme de pression en surface de la peau, 15 - La figure 4 est une coupe illustrant un panneau raidi équipé d'une partie de l'outillage, - La figure 5 est une coupe illustrant une première variante d'un dispositif permettant de mettre en oeuvre un mode opératoire selon l'invention, accompagnée d'un diagramme de pression en surface de la peau, 20 - La figure 6 est une vue en perspective illustrant le dispositif de la figure 5 à l'extrémité d'un raidisseur, - La figure 7 est une coupe illustrant en détails le bord latéral d'un raidisseur sur le panneau lors de la mise en oeuvre du procédé de l'invention, 25 - La figure 8 est une coupe illustrant une autre variante d'un dispositif permettant de mettre en oeuvre un mode opératoire selon l'invention, et - La figure 9 est une représentation schématique en perspective du dispositif de la figure 8.
Un panneau raidi en matériau composite 10 comprend d'une part un panneau 12 formant une peau et constitué de fibres noyées dans une matrice de résine, et d'autre part, des renforts 14 longilignes. A titre d'exemple, ce panneau raidi 10 peut être utilisé en tant que partie d'un fuselage d'un aéronef. Dans ce cas, les raidisseurs sont appelés lisses. Le panneau 12 peut être plan ou avoir un profil courbe ou non développable. Pour la suite de la description, la face du panneau sur laquelle sont rapportés les raidisseurs est appelée face intérieure, l'autre face étant appelée face extérieure. La face intérieure est constituée de zones recouvertes par les raidisseurs et de zones non recouvertes. Selon une variante minimaliste, le panneau peut comprendre un seul raidisseur, comme illustré sur les figures 8 et 9. Chaque raidisseur se présente sous la forme d'un profilé dont la section comprend une partie centrale non plate avec de part et d'autre des semelles en contact avec le panneau une fois assemblé, ladite partie centrale étant écartée dudit panneau à renforcer. A titre d'exemple, ce renfort peut avoir une forme en Oméga. Selon les cas, le raidisseur peut avoir une section constante ou variable sur toute sa longueur. De même, le raidisseur peut être rectiligne ou non.
Les formes du panneau et des raidisseurs ne sont pas plus détaillées car elles peuvent varier en fonction des contraintes appliquées au panneau. Dans un premier temps, on réalise le ou les raidisseurs de manière indépendante. Plusieurs techniques peuvent être envisagées, notamment celle décrite dans le document FR-10.54218.
Avantageusement, les raidisseurs sont partiellement polymérisés de manière à être stables sur le plan dimensionnel tout en autorisant une polymérisation finale avec le panneau afin d'obtenir une liaison simple et solide entre le raidisseur et le panneau.
De préférence, le raidisseur est réalisé en utilisant un moule rigide en contact avec la face convexe du raidisseur. Ce moule rigide peut être utilisé non seulement pour la polymérisation partielle mais également pour manipuler le raidisseur ce dernier étant conservé dans son moule rigide. Avantageusement, le moule rigide constituera une partie du dispositif permettant de mettre en oeuvre le mode opératoire de l'invention comme cela sera détaillé ultérieurement. Selon le mode opératoire de l'invention, la première étape consiste à déposer les fibres constituant le panneau 12 sur un outillage rigide 50 comportant une surface supérieure dont les formes sont conformes à celles de la face extérieure du panneau. Cette opération peut être automatisée en utilisant une machine de dépose de nappes de fibres par exemple. Le mode de dépose des fibres n'est pas plus détaillé car il est à la portée de 15 l'homme du métier. De même, les types de fibres et de résine sont déterminés par l'homme du métier en fonction des contraintes appliquées au panneau. Dans une seconde étape, on rapporte le ou les raidisseurs 14 sur la face intérieure du panneau 12 en ayant pris soin de placer un noyau 52 entre chaque 20 raidisseur et le panneau. En suivant, on dispose un outillage de maintien des raidisseurs. Cet outillage de maintien comprend pour chaque raidisseur un contre-moule rigide 54 qui recouvre le raidisseur 14. Selon une variante illustrée sur la figure 5, l'outillage comprend, en plus des 25 contre-moules 54, au moins un élément de liaison 56 entre deux contre-moules rigides 54 de manière à les coupler entre eux. De préférence, au moins un des éléments de liaison 56 est relié à l'outillage rigide 50.
Selon une autre variante illustrée sur la figure 8, l'outillage comprend, en plus des contre-moules 54, des moyens pour les maintenir en place qui peuvent être identiques à ceux décrits dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3. Avantageusement, le moule rigide ayant servi de moule lors de la fabrication du raidisseur est utilisé comme contre-moule rigide 54. Ainsi, le raidisseur 14 est toujours maintenu dans son moule depuis la mise en place des fibres le constituant jusqu'à sa polymérisation totale avec le panneau. De la sorte, le raidisseur est protégé lors des phases de manipulation alors qu'il est encore fragile car non totalement polymérisé.
Selon une première variante du dispositif de l'invention illustrée sur les figures 4 à 7, le contre-moule rigide 54 recouvre la totalité de la surface convexe du raidisseur, les bords latéraux 58, 58' du contre-moule rigide 54 n'allant pas au-delà des bords latéraux 60, 60' du raidisseur. Avantageusement, chaque bord latéral 58, 58' du contre-moule rigide 54 est décalé vers la partie centrale du raidisseur par rapport au bord latéral 60, 60' correspondant du raidisseur. Les avantages procurés par cet agencement seront développés ultérieurement. Après la mise en place des raidisseurs 14, on applique sur la ou les zones de la face intérieure non recouverte(s) par les raidisseurs au moins une plaque ou bande 62 d'élastomère comme illustré sur la figure 4.
De préférence, la face intérieure est recouverte de plusieurs lames ou plaques 62 juxtaposées entre elles. Ces bandes ou plaques peuvent avoir différentes formes géométriques. Pour la suite de la description, on entend par bande aussi bien une bande qu'une plaque. Ces bandes 62 sont suffisamment rigides pour exercer une pression sensiblement homogène sur toutes leurs surfaces. Toutefois, elles peuvent éventuellement se déformer par compression de manière à s'adapter aux aspérités de la face intérieure. A titre d'exemple, les bandes 62 sont réalisées en Mosite.
Les bandes 62 ont des formes adaptées de manière à ce qu'il subsiste un jeu positif entre les bandes et les raidisseurs. Selon cette variante de l'invention, on applique un joint 64 de manière à assurer l'étanchéité entre les contre-moules rigides et les bandes.
Ce joint 64 est susceptible d'avoir deux états, un premier état malléable lors de son application de manière à ce qu'il s'adapte au profil des bords latéraux des raidisseurs de manière à ne pas laisser de vide entre le panneau, le raidisseur, le contre-moule rigide et la bande, comme illustré sur la figure 5, et un état durci après l'application, notamment lors de la polymérisation, pour assurer la transmission des efforts de compression de manière sensiblement identique aux contre-moules rigides 54 ou aux bandes 62 disposés de part et d'autre du joint afin de ne pas générer de gradient de pression, comme illustré sur le diagramme figurant sous la figure 5. Le ou les contre-moules rigides 54, la ou les bandes 62 et le joint 64 forment 15 une paroi reliée par tous moyens appropriés à l'outillage rigide 50 en périphérie du panneau de manière à former une enceinte étanche. Selon un mode de réalisation, l'étanchéité entre d'une part l'outillage rigide 50 et d'autre part, le ou les contre-moules rigides 54 et/ou la ou les bandes 62 est assurée en utilisant le joint 64. 20 Le joint 64 doit adhérer de manière suffisante au(x) contre-moule(s) rigide(s) 54, à la ou aux bande(s) 62 et à l'outillage rigide 50 pour former avec les contre-moules rigides 54, les bandes 62 et l'outillage rigide 50 une enceinte étanche dans laquelle sont disposés le panneau et les raidisseurs. Le joint 64 se présente sous la forme d'un cordon de mastic, par exemple de 25 silicone. Les contre-moules rigides 54, les bandes 62 et le joint 64 peuvent être déposés manuellement ou de manière automatisée.
En présence de plusieurs bandes 62 juxtaposées, le joint 64 peut être utilisé pour assurer l'étanchéité entre deux bandes 62 adjacentes. Avantageusement, préalablement à la dépose du joint 64, on peut prévoir entre les bords latéraux 60, 60' des raidisseurs et le panneau une étanchéité 68 afin d'éviter que le joint 64 ne s'introduise dans l'interstice semelle-peau, comme illustré sur la figure 7. Selon un mode de réalisation, on peut faire adhérer les bords latéraux 60, 60' des raidisseurs au panneau 12, par chauffage au moyen par exemple d'une molette thermique. Selon un avantage procuré par cette variante de l'invention, les bandes et les contre-moules rigides sont réutilisables. Seul le cordon 64 est perdu et constitue un déchet à détruire pour chaque panneau raidi réalisé. Selon une autre variante du dispositif de l'invention illustrée sur les figures 8 et 9, le contre-moule rigide 54 recouvre la totalité de la surface convexe du raidisseur 14. Pour former avec l'outillage rigide 50 une enceinte étanche, on dépose sur l'ensemble une paroi souple et étanche 55 qui recouvre le panneau dans les zones non recouvertes par les raidisseurs et le ou les contre-moule(s) 54. Cette paroi souple et étanche 55 est reliée de manière étanche à l'outillage rigide 50 tout autour du panneau. Des cales peuvent être prévues en périphérie du panneau pour limiter la compression de ses bords.
Dans les deux variantes, on prévoit des moyens pour générer une dépression dans l'enceinte et favoriser l'extraction des gaz lors de la polymérisation. Avantageusement, des moyens de drainage peuvent être intercalés entre le panneau 12 et l'outillage rigide 50 pour évacuer les gaz lors de la polymérisation. Les raidisseurs ayant été formés et compactés jusqu'à défoisonnement lors d'une polymérisation partielle préalable, il n'existe pas de gaz à retirer au niveau du raidisseur si bien que les moyens de drainage n'ont pas besoin d'être en contact avec les raidisseurs.
Selon une caractéristique importante de l'invention, on dispose entre chaque raidisseur 14 et le panneau 12 un noyau 66 sous forme d'une vessie souple et étanche compte tenu de la présence du contre-moule 54 qui limite l'écrasement du raidisseur lors de la polymérisation. Ainsi lors de la polymérisation, l'intérieur de la vessie est soumis à une pression pour compacter le raidisseur et le panneau. Après la polymérisation, la vessie n'étant plus soumise à une pression sa souplesse lui permet d'être retirée aisément du raidisseur. Selon une autre caractéristique, la vessie 66 peut être réalisée en un matériau légèrement expansible pour s'adapter aux différentes formes de raidisseurs.
Ainsi, il est possible de la réutiliser pour la fabrication d'un autre panneau. Selon un autre avantage, même si les raidisseurs d'un même panneau ont des formes différentes, il est possible d'utiliser un nombre restreint de formes de vessies dans la mesure où les vessies d'une forme donnée peuvent convenir à des raidisseurs de différentes formes mais proches de celles de la vessie.
La paroi souple et étanche 55 permet de compacter contre l'outillage rigide 50 le panneau dans les zones en dehors des raidisseurs. Au droit des raidisseurs, la paroi 55 souple et étanche permet de compacter, via le contre-moule 54, le panneau et le raidisseur contre l'outillage rigide 50 au niveau des semelles du raidisseur et le raidisseur contre la vessie 66 au niveau de la partie centrale du raidisseur. La vessie 66 permet de compacter le raidisseur contre le contre-moule et le panneau contre l'outillage rigide 50 sous le raidisseur. Généralement les raidisseurs sont débouchants à au moins une de leurs extrémités. Dans ce cas, la vessie souple et étanche 66 se présente sous la forme d'un boudin avec au moins une extrémité débouchante au niveau de l'extrémité débouchante du raidisseur, comme illustré sur les figures 6 et 9. Cet agencement permet d'obtenir une pression identique dans la vessie 66 et l'environnement extérieur à l'enceinte formée par le dispositif, notamment lors de la polymérisation. De ce fait, la pression à l'intérieur de la vessie est identique à celle présente dans l'autoclave lors de la polymérisation. Ainsi, on obtient une compression satisfaisante du panneau sous les raidisseurs. Selon un agencement particulier décrit sur la figure 6, la vessie 66 a une longueur supérieure à celle du raidisseur de manière à ce que l'extrémité de la vessie dépasse du raidisseur. De la même manière, le raidisseur 14 a une longueur supérieure à celle du contre-moule de manière à ce que l'extrémité du raidisseur dépasse du contre-moule. Comme illustré sur la figure 6, on peut utiliser un joint 64 pour assurer l'étanchéité entre le contre-moule rigide 54 et la vessie 66, entre le moule rigide 54 et l'outillage rigide 50 et entre l'outillage rigide 50 et la vessie 66. Pour la mise en place de ce joint, il est nécessaire que la vessie 66 soit plaquée contre les parois du raidisseur, soit en gonflant ladite la vessie 66 à une basse pression ou soit en générant une dépression entre la vessie et le raidisseur.
N'étant pas rigide, la vessie 66 peut être retirée aisément après la consolidation du panneau raidi. De plus, elle peut être réutilisée et n'est pas à usage unique ce qui tend à réduire la quantité de déchets. Selon un agencement particulier décrit sur la figure 9, le contre-moule 54 a une longueur sensiblement identique à celle du raidisseur 14 et la vessie 66 a une longueur supérieure au contre-moule 54 et s'étend au-delà des extrémités du contre-moule à chaque extrémité du raidisseur de manière à être reliée de manière étanche à la paroi souple et étanche 55 et éventuellement à l'outillage rigide 50. Selon un mode de réalisation, on peut prévoir des armatures 70 pour maintenir la 25 vessie 66 à chaque extrémité du raidisseur, chaque armature ayant un profil proche de celui du raidisseur. Selon la variante illustrée sur la figure 9, la vessie 66 est débouchante à chaque extrémité du raidisseur.
Avantageusement, on peut prévoir une cale 72 intercalée entre la vessie 66, le raidisseur 14 et le panneau 12 au niveau de chaque angle aigu formé par le raidisseur et le panneau. Selon un mode de réalisation, les cales 72 sont en Mosite et se présentent chacune sous la forme d'un profilé avec une section en triangle. Lorsque la vessie est gonflée, elle pousse les cales 72 qui assurent ainsi une pression de compactage satisfaisante au niveau des angles.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un panneau raidi en matériau composite comportant un panneau constitué de fibres noyées dans une matrice de résine et sur l'une des faces duquel est rapporté au moins un raidisseur (14) en matériau composite sous la forme d'un profilé dont la section comprend une partie centrale non plate avec de part et d'autre des semelles en contact avec le panneau une fois assemblé, ladite partie centrale étant écartée dudit panneau à renforcer, ledit procédé comprenant les étapes consistant à déposer les fibres constituant le panneau sur un outillage rigide (50), à déposer ledit au moins un raidisseur (14) en intercalant entre chaque raidisseur et le panneau un noyau (52), à recouvrir l'ensemble d'une paroi étanche reliée à l'outillage rigide (50) en périphérie du panneau, puis à polymériser l'ensemble en le soumettant à une pression, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir pour chaque raidisseur (14) un contre-moule rigide en contact avec la surface convexe du raidisseur (14) et à utiliser pour chaque raidisseur (14) un noyau (66) sous forme d'une vessie souple et étanche.
- 2. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque raidisseur, la vessie (66) souple et étanche se présente sous la forme d'un boudin avec au moins une extrémité débouchante au niveau d'une extrémité débouchante du raidisseur.
- 3. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour chaque raidisseur, la vessie (66) s'étend au-delà de l'extrémité du raidisseur.
- 4. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à intercaler une cale (72)entre la vessie (66), le raidisseur (14) et le panneau (12) au niveau de chaque angle aigu formé par ledit raidisseur et ledit panneau.
- 5. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir pour chaque raidisseur (14) un contre-moule rigide en contact avec la surface convexe du raidisseur (14), les bords latéraux (58, 58') du contre-moule rigide (54) n'allant pas au-delà des bords latéraux (60, 60') du raidisseur (14), à recouvrir la ou les zone(s) du panneau non recouverte(s) par ledit au moins un raidisseur (14) avec au moins une bande (62) suffisamment rigide pour transmettre des efforts de compression en laissant un jeu entre ladite au moins une bande (62) et ledit au moins un raidisseur puis à déposer un joint (64) de manière à ce que ledit joint (64), ladite au moins une bande (62), ledit au moins un contre-moule rigide (54) forment ladite paroi étanche, ledit joint (64) étant susceptible d'avoir deux états, un premier état malléable lors de son application de manière à ce qu'il s'adapte au profil des bords latéraux des raidisseurs et un état durci après l'application, notamment lors de la polymérisation, pour assurer la transmission des efforts de compression de manière sensiblement identique aux contre-moules rigides (54) ou aux bandes (62) disposés de part et d'autre dudit joint (64) afin de ne pas générer de gradient de pression.
- 6. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour chaque raidisseur, on utilise un joint (64) pour assurer l'étanchéité entre le contre-moule rigide (54) et la vessie (66), entre la vessie (66) et l'outillage rigide (50), entre le contre-moule (54) rigide et l'outillage rigide (50).
- 7. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une paroi souple et étanche (55) pour recouvrir le panneau et en ce que pour chaque raidisseur, la vessie (66) est reliée de manière étanche à ladite paroi souple et étanche (55).
- 8. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vessie (66) est réalisée en un matériau expansible.
- 9. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser pour chaque raidisseur le moule ayant servi à sa polymérisation partielle comme contre-moule rigide (54).
- 10. Procédé de réalisation d'un panneau raidi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que préalablement à sa mise en place, chaque raidisseur est partiellement polymérisé de manière à être stable sur le plan dimensionnel tout en autorisant une polymérisation finale avec le panneau.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1056264A FR2963273B1 (fr) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite |
US13/186,801 US9114574B2 (en) | 2010-07-29 | 2011-07-20 | Method for manufacturing a stiffened panel of composite material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1056264A FR2963273B1 (fr) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2963273A1 true FR2963273A1 (fr) | 2012-02-03 |
FR2963273B1 FR2963273B1 (fr) | 2014-01-03 |
Family
ID=43805703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1056264A Active FR2963273B1 (fr) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9114574B2 (fr) |
FR (1) | FR2963273B1 (fr) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008062477B3 (de) * | 2008-12-16 | 2010-03-25 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren, System und Formwerkzeug zum Herstellen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen |
FR2963272B1 (fr) * | 2010-07-29 | 2012-08-17 | Airbus Operations Sas | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite |
US9399510B2 (en) * | 2014-08-20 | 2016-07-26 | The Boeing Company | Hat stringer closeout fitting and method of making same |
US10899103B2 (en) | 2016-11-03 | 2021-01-26 | Anthony A. DUPont | Isogrid stiffening elements |
JP6774571B2 (ja) * | 2017-07-25 | 2020-10-28 | 株式会社Subaru | 複合材成形治具及び複合材成形方法 |
CN110001084A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-12 | 陕西理工大学 | 飞机尾鳍的内高压成形模具及成形方法 |
GB2609030B (en) * | 2021-07-19 | 2023-11-22 | Safran Nacelles | Assembly structure and process for manufacturing a composite part with controlled geometry |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1281504A1 (fr) * | 2001-08-01 | 2003-02-05 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Procédé pour fabriquer une structure |
DE102006031334A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für die Luft- und Raumfahrt |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1054218A (fr) | 1950-12-15 | 1954-02-09 | Ciba Geigy | Procédé pour la préparation de solutions de 2-aminonaphtalène dans des solvants organiques |
US5484277A (en) * | 1989-12-26 | 1996-01-16 | Mcdonnell Douglas Corporation | Mandreless molding system |
FR2899837B1 (fr) * | 2006-04-18 | 2010-09-17 | Latecoere | Panneau en materiau composite et procede de realisation de ce panneau |
FR2963272B1 (fr) * | 2010-07-29 | 2012-08-17 | Airbus Operations Sas | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite |
-
2010
- 2010-07-29 FR FR1056264A patent/FR2963273B1/fr active Active
-
2011
- 2011-07-20 US US13/186,801 patent/US9114574B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1281504A1 (fr) * | 2001-08-01 | 2003-02-05 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Procédé pour fabriquer une structure |
DE102006031334A1 (de) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für die Luft- und Raumfahrt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2963273B1 (fr) | 2014-01-03 |
US9114574B2 (en) | 2015-08-25 |
US20120024468A1 (en) | 2012-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2963273A1 (fr) | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite | |
EP0368734B1 (fr) | Outillage pour le moulage de panneaux auto-raidis en matériau composite | |
CA2835270C (fr) | Moule de compactage et d'injection pour preforme fibreuse destinee a la fabrication d'une aube de redresseur de turbomachine en materiau composite | |
EP2639034B1 (fr) | Procédé de réalisation d'une pièce en matériau composite et outillage pour sa mise en oeuvre | |
EP1151856B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un panneau en matériau composite a bandes raidisseurs et panneau ainsi obtenu | |
EP2083980A1 (fr) | Outil composite pour le moulage de pièces cylindriques | |
EP2197670B1 (fr) | Cale en materiau composite renforcee et procede de renforcement d'une cale en materiau composite | |
FR2912680A1 (fr) | Procede et dispositif de fabrication de pieces en materiau composite, en particulier de troncons de fuselage d'avion | |
FR2960470A1 (fr) | Procede de fabrication d'un raidisseur en materiau composite avec une section en omega | |
EP2225099B1 (fr) | Procede de fabrication d'un panneau comprenant au moins un corps en nid-d'abeilles et une premiere peau realisee en materiau composite | |
WO1985002365A1 (fr) | Procede de fabrication de structures rigides creuses en fibres impregnees de resine, dispositif pour sa mise en oeuvre et structure obtenue | |
FR2995244A1 (fr) | Procede de realisation d'un profile en materiau composite presentant un angle rentrant a partir d'un empilage de couches de fibres | |
EP0722816B1 (fr) | Procédé et dispositif pour la réalisation d'une partie au moins d'un moule de pneumatique comportant au moins un élément moulant un motif non démoulable | |
FR2928577A1 (fr) | Procede de realisation d'un raidisseur evide en forme de omega et noyau pour la realisation d'un raidisseur evide en forme de omega | |
EP2670571A1 (fr) | Outillage de moulage pour la realisation d'une piece en materiau composite au moyen d'une preforme souple composee d'une peau et de preformes profilees solidarisees sur la dite peau | |
FR2963272A1 (fr) | Procede de fabrication d'un panneau raidi en materiau composite | |
FR3039452A1 (fr) | Procede de reparation d'un panneau en materiau composite d'un aeronef et outillage pour sa mise en oeuvre | |
CN109789650A (zh) | 用复合修复帽修复复合桁条的方法 | |
FR2936442A1 (fr) | Dispositif pour la fabrication d'une piece en materiau composite de forme complexe. | |
FR2929166A1 (fr) | Procede de realisation d'un raidisseur evide en forme de omega et noyau pour la realisation d'un raidisseur evide en forme de omega | |
WO2010089464A1 (fr) | Noyau pour realiser un raidisseur dans un panneau composite | |
FR3010652A1 (fr) | Procede de reparation d'un panneau composite | |
FR2868060A1 (fr) | Dispositif de mise sous pression de panneaux isolants | |
WO2009095619A2 (fr) | Dispositif pour la fabrication d'une piece en materiau composite comprenant des toles de lissage a jonctions glissantes et procede de fabrication de toles de lissage a jonctions glissantes | |
FR3009997A1 (fr) | Procede de fabrication d'un raidisseur en materiau composite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |