FR3043358A1 - Outillage de formage d'une ebauche en materiau composite et procede de fabrication d'une piece en materiau composite utilisant ledit outillage - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un outillage de formage d'une ébauche en matériau composite, ledit outillage étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément flexible (34) et au moins une première et une deuxième plaques rigides (36.1, 36.2) reliées à l'élément flexible (34) et disposées de part et d'autre de l'élément flexible (34), les première et deuxième plaques rigides (36.1, 36.2) et l'élément flexible (34) comprenant respectivement des première, deuxième et troisième surfaces de référence. L'élément flexible (34) est configuré pour permettre à l'outillage (32) d'occuper : - un état de dépose dans lequel les première, deuxième et troisième surfaces de référence sont coplanaires, et - un état de formage dans lequel la troisième surface de référence est courbe et les première et deuxième surfaces de référence ont un angle (A) souhaité entre elles. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une pièce en matériau utilisant ledit outillage.

Description

OUTILLAGE DE FORMAGE D'UNE EBAUCHE EN MATERIAU COMPOSITE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE EN MATERIAU COMPOSITE UTILISANT LEDIT OUTILLAGE
La présente invention se rapporte à un outillage de formage d'une ébauche en matériau composite ainsi qu'à un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite utilisant ledit outillage.
Pour la suite de la description, on entend par ébauche un volume de fibres pré-imprégnées qui n'est pas totalement polymérisé. Ainsi, le volume de fibres pré-imprégnées peut être non polymérisé ou partiellement polymérisé.
Sur les figures IA à 1D, on a illustré différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite selon une première variante de l'art antérieur.
Lors d'une première étape illustrée sur la figure IA, une ébauche 10 est réalisée sur un premier outillage 12 plan et rigide. Un film non adhérent est intercalé entre l'ébauche 10 et le premier outillage 12 pour permettre à un opérateur de retirer l'ébauche.
Lors d'une deuxième étape de formage illustrée sur les figure IB et IC, l'ébauche 10 est retournée, positionnée sur un deuxième outillage 14 et recouverte par un premier habillage 16. Pour la suite de la description, un habillage comprend au moins une membrane étanche, de préférence associée à différents films et/ou couches, comme par exemple un film de démoulage, une couche pour favoriser l'extraction des gaz contenus dans l'ébauche lors d'une mise sous vide.
Le premier habillage 16 est relié de manière étanche au deuxième outillage 14 de sorte à délimiter un volume étanche. En suivant, l'ébauche 10 est chauffée et une mise sous vide est réalisée dans le volume délimité par le deuxième outillage 14 et le premier habillage 16. Comme illustré sur la figure IC, le premier habillage 16 plaque une partie de l'ébauche 10 contre le deuxième outillage 14 afin d'obtenir une ébauche en forme de L.
Après déformation, le premier habillage 16 est retiré et l'ébauche 10 est positionnée dans un troisième outillage 18 puis recouverte par un deuxième habillage 20, comme illustré sur la figure 1D, pour polymériser la pièce en matériau composite.
Ce procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite qui comprend une étape de formage présente plusieurs inconvénients :
Le transfert de l'ébauche 10 d'un outillage à l'autre engendre une perte de référence qui se traduit par des imprécisions dimensionnelles concernant la pièce ainsi réalisée ; L'installation du premier habillage 16 lors de l'étape de formage est relativement longue et complexe ;
Le paramétrage de certaines caractéristiques du procédé de formage est complexe. Selon une deuxième variante de l'art antérieur, l'étape de formage est réalisée avec une plieuse mécanique pour simplifier le paramétrage et supprimer l'installation du premier habillage 16. Toutefois, cette deuxième variante ne peut être mise en oeuvre que pour des ébauches ayant une épaisseur constante.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un outillage de formage d'une ébauche en matériau composite, ledit outillage étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément flexible et au moins une première et une deuxième plaques rigides reliées à l'élément flexible et disposées de part et d'autre de l'élément flexible, les première et deuxième plaques rigides et l'élément flexible comprenant respectivement des première, deuxième et troisième surfaces de référence, l'outillage étant adapté à recevoir l'ébauche en matériau composite sur les première, deuxième et troisième surfaces de référence, l'élément flexible étant en outre configurée pour permettre à l'outillage d'occuper : un premier état, dit état de dépose, dans lequel les première, deuxième et troisième surfaces de référence sont coplanaires, un deuxième état, dit état de formage, dans lequel la troisième surface de référence est courbe et les première et deuxième surfaces de référence ont un angle souhaité entre elles. L'outillage selon l'invention permet : de conserver une étape de réalisation de l'ébauche simple dans la mesure où l'ébauche est réalisée sur une surface de référence plane, de supprimer certains transferts de l'ébauche et de simplifier la mise en place d'un habillage lors de l'étape de formage et donc in fine d'obtenir un gain de temps important et de réduire les coûts de production, d'assurer une meilleure maîtrise des paramètres (cinématique et cinétique) du procédé de formage, de conserver, tout au long du procédé de fabrication de la pièce en matériau composite, la même surface comme surface de référence ce qui permet d'améliorer la précision dimensionnelle et géométrique de la pièce obtenue.
De préférence, l'élément flexible a des propriétés mécaniques et géométriques lui permettant de se déformer, dans un plan transversal, selon un arc de cercle qui s'étend de la première plaque rigide jusqu'à la deuxième plaque rigide.
Avantageusement, l'élément flexible a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,7 mm. Selon un mode de réalisation, les première et deuxième plaques rigides comprennent chacune une structure alvéolaire intercalée entre une première paroi et une seconde paroi, l'élément flexible comprenant une troisième paroi et les premières parois des deux plaques rigides et la troisième paroi de l'élément flexible étant une unique et même paroi.
Selon une autre caractéristique, l'outillage comprend un système de pivotement configuré pour faire pivoter les première et deuxième plaques rigides l'une par rapport à l'autre de sorte à obtenir l'angle souhaité.
De préférence, le système de pivotement comprend une première extension reliée à la première plaque rigide et une deuxième extension reliée à la deuxième plaque rigide, les première et deuxième extensions étant écartées de l'élément flexible et comprenant respectivement des première et deuxième extrémités libres positionnées au-dessus des première, deuxième et troisième surfaces de référence, le système de pivotement comprenant un actionneur configuré pour provoquer au moins un rapprochement des première et deuxième extrémités libres.
Selon un mode de réalisation, le système de pivotement comprend un câble relié à la première extrémité libre, un passe-câble relié à la deuxième extrémité libre et configuré pour guider le câble, l'actionneur étant configuré pour exercer un effort de traction sur le câble. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite à partir d'une ébauche, ledit procédé comprenant une étape de réalisation de l'ébauche, une étape de formage de l'ébauche et une étape de polymérisation visant à durcir l'ébauche pour obtenir la pièce en matériau composite, au moins les étapes de réalisation et de formage de l'ébauche étant réalisées en utilisant un outillage selon l'invention.
De préférence, l'outillage est utilisé pour l'étape de polymérisation et l'outillage comprend un système de pivotement pour modifier par itération l'angle formé par les première et deuxième plaques rigides. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels :
Les figures IA à 1D sont des schémas des différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite qui illustrent l'art antérieur,
Les figures 2A et 2B sont des coupes d'un outillage de formage à l'état de dépose et à l'état de formage qui illustrent l'invention,
Les figures 3A et 3B sont des coupes d'un outillage de formage à l'état de dépose et à l'état de formage qui illustrent un mode de réalisation de l'invention,
Les figures 4A à 4C sont des schémas des différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite qui illustrent l'invention.
Comme illustré sur les figures 4A à 4C, un procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite à partir d'une ébauche 22 de fibres pré-imprégnées comprend une étape de réalisation de l'ébauche 22 (figure 4A), une étape de formage de l'ébauche 22 (figure 4B) et une étape de polymérisation (figure 4C) visant à durcir l'ébauche 22 pour obtenir la pièce en matériau composite.
Lors d'une première étape visible sur la figure 4A, l'ébauche 22 est réalisée sur une surface de dépose 24. A titre d'exemple, l'ébauche 22 est obtenue par drapage de plis de fibres orientées selon un agencement déterminé. Cette première étape de réalisation de l'ébauche 22 n'est pas plus détaillée car elle est connue de l'homme du métier.
Comme illustré sur la figure 4A, l'ébauche 22 n'a pas une épaisseur constante (l'épaisseur correspondant à la dimension de l'ébauche 22 prise selon la direction perpendiculaire à la surface de dépose 24). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette forme pour l'ébauche qui peut avoir une épaisseur constante.
De préférence, la surface de dépose 24 est plane.
Lors d'une deuxième étape visible sur la figure 4B, l'ébauche 22 est soumise à une étape de formage ayant pour but de former au moins une ligne de pliage 26 dans l'ébauche 22.
Pour une ligne de pliage 26 donnée, l'ébauche 22 comprend une première surface 28 en contact avec la surface de dépose 24 et une deuxième surface 30 en contact avec la surface de dépose 24 qui sont disposées de part et d'autre de la ligne de pliage 26, les première et deuxième surfaces 28 et 30 étant coplanaires avant l'étape de formage et formant un angle A souhaité après l'étape de formage.
Pour la suite de la description, une ligne dë pliage 26 est une ligne qui correspond à l'intersection des première et deuxième surfaces 28 et 30. Une direction longitudinale est parallèle avec la ligne de pliage 26. Un plan transversal est un plan perpendiculaire à la ligne de pliage 26. La largeur d'un élément correspond à la dimension de l'élément prise dans un plan transversal.
Selon une caractéristique de l'invention, un même outillage 32 est utilisé pour les étapes de réalisation et de formage de l'ébauche.
Cet outillage 32 comprend au moins un élément flexible 34 qui s'étend selon la ligne de pliage 26 et au moins deux plaques rigides 36.1 et 36.2 reliées à l'élément flexible 34 et disposées de part et d'autre de l'élément flexible 34. Comme illustré sur la figure 26, les première et deuxième plaques rigides 36.1 et 36.2 comprennent respectivement des première et deuxieme surfaces de référence 38.1 et 38.2 et l'élément flexible 34 comprend une troisième surface de référence 40. L'élément flexible 34 est configuré pour permettre à l'outillage 32 d'occuper : - un premier état, dit état de dépose, comme illustré sur les figures 2A, 3A et 4A, dans lequel les première, deuxième et troisième surfaces de référence 38.1,38.2 et 40 sont coplanaires et forment la surface de dépose 24 sur laquelle est réalisée l'ébauche 22 ; - un deuxième état, dit état de formage, comme illustré sur les figures 2B, 3B, 4B, dans lequel la troisième surface de référence 40 est courbe et les première et deuxième surfaces de référence 38.1 et 38.2 planes ont un angle A souhaité entre elles.
Chaque plaque rigide 36.1,36.2 comprend un premier bord 42.1,42-2 relié à l'élément flexible 34 et un second bord extérieur 44.1, 44.2 distant de l'élément flexible 34, généralement parallèle au premier bord 42.1,42.2. L'élément flexible 34 a des propriétés mécaniques et géométriques lui permettant dé Se déformer, dans un plan transversal, selon un arc de cercle qui s'étend de la première plaque rigide 36.1 jusqu'à la deuxième, plaque rigide 36.2, ledit arc de cercle ayant un rayon égal au rayon externe souhaité pour l'ébauche 22.
De préférence, l'élément flexible 34 a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,7 mm, pour une largeur La de l'ordre de 50 mm et pour un module de rigidité donné qui est fonction de la valeur du rayon et de l'angle A de formage.
Avantageusement, l'élément flexible 34 est étanche pour permettre une mise sous vide.
Les plaques rigides 36.1 et 36.2 ont une rigidité adaptée pour garantir les tolérances de forme de l'ébauche 22.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 2A et 2B, les plaques rigides 36.1 et 36.2 comprennent chacune une structure alvéolaire 46 intercalée entre une première paroi 48 et une seconde paroi 50 et l'élément flexible 34 comprend une troisième paroi. Les premières parois 48 des deux plaques rigides 36.1 et 36.2 et la troisième paroi de l'élément flexible 34 sont une unique et même paroi, dont l'épaisseur est de préférence constante, et dont une face constitue la surface de dépose 24. Ainsi, chaque plaque rigide 36.1 et 36.2 a une épaisseur qui est égale à la somme des épaisseurs des première et seconde parois 48 et 50 et de la structure alvéolaire 46 et l'élément flexible 34 a une épaisseur qui est égale à l'épaisseur de la troisième paroi qui est égale à l'épaisseur de la première pâroi 48 des plaques rigides 36.1 et 36.2.
Selon un mode de réalisation, l'élément flexible 34 est en acier, en matériau composite à base de fibres de carbone ou de verre. A titre d'exemple, l'élément flexible 34 est un stratifié constitué de plis fin avec une densité de l'ordre de 25 gr/m2, orientés judicieusement.
Selon un mode de réalisation, les plaques rigides 36.1 et 36.2 sont en acier, en matériau composite à base de fibres de carbone ou de verre.
Selon une autre caractéristique, l'outillage 32 comprend un système de pivotement 52 configuré pour faire pivoter les plaques rigides 36.1 et 36.2 l'une par rapport à l'autre, selon la ligne de pliage 26, de manière à obtenir l'angle A souhaité.
Selon un premier mode de réalisation, le système de pivotement 52 comprend un châssis fixe solidaire d'une des plaques rigides et un bras robotisé dont une extrémité est reliée à l'autre plaque rigide.
Selon un deuxième mode de réalisation visible sur les figures 3A et 3B, le système de pivotement 52 comprend deux extensions 54.1, 54.2, une première extension 54.1 reliée au bord extérieur 44.1 de la première plaque rigide 36.1 et une deuxième extension 54.2 reliée au bord extérieur 44.2 de la deuxième plaque rigide 36.2. Les première et deuxième extensions 54.1 et 54.2 sont écartées de l'élément flexible 34 et comprennent respectivement des première et deuxième extrémités libres 56.1 et 56.2 positionnées au-dessus des première, deuxième et troisième surfaces de référence 38.1,38.2 et 40.
Le système de pivotement 52 comprend un actionneur 62 configuré pour provoquer au moins le rapprochement et éventuellement l'écartement des première et deuxième extrémités libres 56.1 et 56.2.
Selon un mode de réalisation, l'actionneur 62 est un vérin intercalé entre les deux extrémités libres 56.1, 56.2, le corps du vérin étant relié à la première extrémité libre 56.1 et la tige du Vérin à la deuxième extrémité libre 56.2.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 3A et 3B, le système de pivotement 52 comprend un câble 58 relié à la première extrémité libre 56.1, un passe-câble 60 relié à la deuxième extrémité libre 56.2 et configuré pour guider le câble 58. L'actionneur 62 est une motorisation configurée pour exercer un effort de traction sur le câble 58 de sorte à provoquer le rapprochement des première et deuxième extrémités libres 56.1 et 56.2, comme illustré sur la figure 3B.
Avantageusement, l'outillage 32 comprend un système de chauffage pour chauffer l'ébauche 22. Selon un mode de réalisation, le système de chauffage comprend des éléments chauffants, comme par exemple des résistances électriques, intégrés dans les plaques rigides 36.1 et 36.2 et dé l'élément flexible 34,
Avantageusement, l'outillage 32 est utilisé pour réaliser l'étape de polymérisation. A cet effet, l'outillage 32 est configuré pour résister aux températures de polymérisation, de l'ordre de 200eC.
Selon une première variante, le système de pivotement 52 permet de modifier par itération la fermeture angulaire de l'outillage 32 qui correspond à l'angle formé par les deux plaques rigides 36.1 et 36.2 lors de l'étape de polymérisation.
Selon une deuxième variante, pour l'étape de polymérisation, l'outillage 32 est positionné dans un gabarit qui comprend deux parties reliées par une articulation, chaque partie étant solidarisée à une plaque rigide 36.1 et 36.2 de l'outillage 32, l'articulation étant réglable pour permettre de modifier par itération la fermeture angulaire de l'outillage 32.
Selon une troisième variante visible sur la figure 4C, pour l'étape de polymérisation, l'ébauche 22 est retirée de l'outillage 32 pour être positionnée dans un outillage dédié à la polymérisation identique aux outillages de polymérisation de l'art antérieur.
De préférence, l'outillage 32 comprend un système de bridage pour maintenir l'ébauche 22 immobile par rapport aux deux plaques rigides 36.1 et 36.2. Avantageusement, le système de bridage comprend une première bride 64.1 solidaire de la première plaque rigide 36.1, CÔnfigurée pour maintenir un premier bord de l'ébauche 22 et une deuxième bride 64.2 solidaire de la deuxième plaque rigide 36.2, configurée pour maintenir un deuxième bord de l'ébauche 22. L'outillage 32 procure les avantages suivants :
Il permet d'assurer une meilleure maîtrise des paramètres (cinématique et cinétique) du procédé de formage. Ainsi, la vitesse de formage (qui correspond à la vitesse du mouvement angulaire de l'une des plaques rigides par rapport à l'autre) peut être réduite. Cela permet de pouvoir réaliser l'étape de formage à une température inférieure et donc moins contraignante à celles des procédés de l'art antérieur. L'outillage 32 permet de pouvoir réaliser l'ébauche à plat ce qui simplifie l'étape de réalisation de l'ébauche 22. L'outillage 32 permet de simplifier la mise en place d'un habillage lors de l'étape de formage, le formage se faisant sous vidé contrôlé de manière à garantir un niveau de consolidation constant dans l'ébauche 22 et le contact intime entre l'ébauche et l'outillage. L'outillage 32 permet de supprimer certains transferts de l'ébauche 22, voire tous les transferts, lorsque l'outillage 32 est configuré pour réaliser l'étape de polymérisation. Ainsi, l'outillage 32 permet d'obtenir un gain de temps important et de réduire les coûts de production.
Enfin, l'outillage 32 permet de conserver, tout au long du procédé de fabrication de la pièce en matériau composite, la même surface comme surface de référence ce qui permet d'améliorer la précision dimensionnelle et géométrique de la pièce obtenue.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Outillage de formage d'une ébauche.(22) en matériau composite, ledit outillage étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément flexible (34) et au moins une première et une deuxième plaques rigides (36.1, 36.2) reliées à l'élément flexible (34) et disposées de part et d'autre de l'élément flexible (34), les première et deuxième plaques rigides (36.1,36.2) et l'élément flexible (34) comprenant respectivement des première, deuxième et troisième surfaces de référence (38.1, 38.2, 40), l'outillage étant adapté à recevoir l'ébauche (22) en matériau composite sur les première, deuxième et troisième surfaces de référence (38.1,38.2, 40), l'élément flexible (34) étant en outre configuré pour permettre à l'outillage (32) d'occuper : un premier état, dit état de dépose, dans lequel les première, deuxième ettroisième surfaces de référence (38.1, 38.2, 40) sont coplanaires, - un deuxième état, dit état de formage, dans lequel la troisième surface deréférence (40) est courbe et les première et deuxième surfaces de référence (38.1, 38.2) ont un angle (A) souhaité entre elles.
  2. 2. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément flexible (34) a des propriétés mécaniques et géométriques lui permettant de se déformer, dans un plan transversal, selon un arc de cercle qui s'étend de la première plaque rigide (36.1) jusqu'à la deuxième plaque rigide (36.2).
  3. 3. Outillage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément flexible (34) a une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,7 mm.
  4. 4. Outillage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et deuxième plaques rigides (36.1, 36.2) comprennent chacune une structure alvéolaire (46) intercalée entre une première paroi (48) et une seconde paroi (50), en ce que l'élément flexible (34) comprend une troisième paroi et en ce que les premières parois (48) des deux plaques rigides (36.1, 36.2) et la troisième paroi de l'élément flexible (34) sont une unique et même paroi.
  5. 5. Outillage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de pivotement (52) configuré pour faire pivoter les première et deuxième plaques rigides (36.1, 36.2) l'une par rapport à l'autre de sorte à obtenir l'angle (A) souhaité.
  6. 6. Outillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de pivotement (52) comprend une première extension (54.1) reliée à la première plaque rigide (36.1) et une deuxième extension (54.2) reliée à la deuxième plaque rigide (36.2), les première et deuxième extensions (54.1, 54.2) étant écartées de l'élément flexible (34) et comprenant respectivement des première et deuxième extrémités libres (56.1, 56.2) positionnées au-dessus des première, deuxième et troisième surfaces de référence (38.1, 38.2,40), le système de pivotement (52) comprenant un actionneur (62) configuré pour provoquer au moins un rapprochement des première et deuxième extrémités libres (56.1, 56.2).
  7. 7. Outillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de pivotement (52) comprend un câble (58) relié à la première extrémité libre (56.1), un passe-câble (60) relié à la deuxième extrémité libre (56.2) et configuré pour guider le câble (58) et en ce que l'actionneur (62) est configuré pour exercer un effort de traction sur le câble (58).
  8. 8. Outillage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de chauffage comportant des éléments chauffants intégrés dans les première et deuxième plaques rigides (36.1, 36.2).
  9. 9. Procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite à partir d'une ébauche (22), ledit procédé comprenant une étape de réalisation de l'ébauche (22), une étape de formage de l'ébauche (22) et une étape de polymérisation visant à durcir l'ébauche (22) pour obtenir la pièce en matériau composite, au moins les étapes de réalisation et de formage de l'ébauche (22) étant réalisées en utilisant un outillage (32) selon l'une des revendications précédentes.
  10. 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'outillage (32) est utilisé pour l'étape de polymérisation et en ce que l'outillage (32) comprend un système de pivotement pour modifier par itération l'angle formé par les première et deuxième plaques rigides (36.1, 36.2).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3092908A1 (fr) 2019-02-20 2020-08-21 Institut De Recherche Technologique Jules Verne Procédé de contrôle d’une pièce en matériau composite

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB768485A (en) * 1954-07-16 1957-02-20 Libbey Owens Ford Glass Co Bending apparatus for glass sheets
US5139604A (en) * 1990-05-09 1992-08-18 Mitchell Charles P Controlled bladder wrap tool system
JPH1016100A (ja) * 1996-06-28 1998-01-20 Matsushita Electric Works Ltd 積層板の製造方法
JP2002292663A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Matsushita Electric Works Ltd 多層積層板の製造方法
US20120255669A1 (en) * 2011-04-11 2012-10-11 Philip Catsman Method for manufacturing large molded monolithic products
EP2682245A2 (fr) * 2012-07-05 2014-01-08 General Electric Company Appareil de fabrication d'un composant composite de bride et procédé de fabrication de celui-ci

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0456121B1 (fr) * 1990-05-10 1995-03-22 Wegener GmbH Procédé pour le pliage d'objets plats ainsi que la machine de pliage pour la mise en oeuvre du procédé
US5780074A (en) * 1995-10-16 1998-07-14 The Boeing Company Apparatus for shaping honeycomb core
JP5087372B2 (ja) * 2007-11-19 2012-12-05 日東電工株式会社 樹脂積層体、粘着シート、該粘着シートを用いた被着体の加工方法、及びその剥離装置
WO2014103711A1 (fr) * 2012-12-26 2014-07-03 東レ株式会社 Corps moulé possédant une structure creuse, et procédé de fabrication de celui-ci

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB768485A (en) * 1954-07-16 1957-02-20 Libbey Owens Ford Glass Co Bending apparatus for glass sheets
US5139604A (en) * 1990-05-09 1992-08-18 Mitchell Charles P Controlled bladder wrap tool system
JPH1016100A (ja) * 1996-06-28 1998-01-20 Matsushita Electric Works Ltd 積層板の製造方法
JP2002292663A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Matsushita Electric Works Ltd 多層積層板の製造方法
US20120255669A1 (en) * 2011-04-11 2012-10-11 Philip Catsman Method for manufacturing large molded monolithic products
EP2682245A2 (fr) * 2012-07-05 2014-01-08 General Electric Company Appareil de fabrication d'un composant composite de bride et procédé de fabrication de celui-ci

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3092908A1 (fr) 2019-02-20 2020-08-21 Institut De Recherche Technologique Jules Verne Procédé de contrôle d’une pièce en matériau composite
WO2020169480A1 (fr) 2019-02-20 2020-08-27 Institut De Recherche Technologique Jules Verne Procede de contrôle d'une piece en materiau composite

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