FR3063095A1 - Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse - Google Patents
Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse Download PDFInfo
- Publication number
- FR3063095A1 FR3063095A1 FR1751341A FR1751341A FR3063095A1 FR 3063095 A1 FR3063095 A1 FR 3063095A1 FR 1751341 A FR1751341 A FR 1751341A FR 1751341 A FR1751341 A FR 1751341A FR 3063095 A1 FR3063095 A1 FR 3063095A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fibers
- thermoplastic
- matrix
- parts
- tent
- 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
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 56
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 17
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 10
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 10
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 17
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 2
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 2
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 2
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920006070 Nilamid® Polymers 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 238000001175 rotational moulding Methods 0.000 description 1
- 229920006012 semi-aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H15/00—Tents or canopies, in general
- E04H15/32—Parts, components, construction details, accessories, interior equipment, specially adapted for tents, e.g. guy-line equipment, skirts, thresholds
- E04H15/34—Supporting means, e.g. frames
- E04H15/44—Supporting means, e.g. frames collapsible, e.g. breakdown type
- E04H15/48—Supporting means, e.g. frames collapsible, e.g. breakdown type foldable, i.e. having pivoted or hinged means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Tents Or Canopies (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet des pièces en matrice thermoplastique nervurée permettant de relier au moins deux profilés en vis-à-vis pour une structure modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, et destinée à supporter une toile, caractérisée en ce que la matrice est chargée entre 15 et 50 % en fibres organiques. Les pièces thermoplastiques selon l'invention peuvent être toutes les pièces nécessaires afin de créer une structure modulaire pliable et notamment toutes les pièces les plus lourdes et les plus contraignantes à transporter, à savoir, de manière non limitative, les pannes faitières, les contreventements, les manchons de jonctions, les pieds de la tente et même l'ensemble du profilé.
Description
(57) La présente invention a pour objet des pièces en matrice thermoplastique nervurée permettant de relier au moins deux profilés en vis-à-vis pour une structure modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, et destinée à supporter une toile, caractérisée en ce que la matrice est chargée entre 15 et 50 % en fibres organiques.
Les pièces thermoplastiques selon l'invention peuvent être toutes les pièces nécessaires afin de créer une structure modulaire pliable et notamment toutes les pièces les plus lourdes et les plus contraignantes à transporter, à savoir, de manière non limitative, les pannes faîtières, les contreventements, les manchons de jonctions, les pieds de la tente et même l'ensemble du profilé.
-S.i
Pièce thermoplastique renforcée pour une structure porteuse
La présente invention a pour objet une pièce thermoplastique renforcée pour une structure modulaire pliable pour tente ou analogue à montage rapide améliorée.
L'invention concerne particulièrement les tentes adaptées aux situations d'urgence, et à un usage militaire, c'est-à-dire de relativement faible volume une fois démontées, qui peuvent être montées et déployées rapidement tout en offrant un abri d'une grande résistance aux conditions météorologiques.
De manière générale une tente comprend une structure ayant une toile, ladite structure étant démontable, et constituée à cet effet de l'assemblage par emboîtement de profilés de type tubulaire.
La structure modulaire pliable pour tente ou analogue à montage rapide est généralement constitué de l'assemblage de profilés de type tubulaire, et destinée à porter une toile, lesdits profilés permettant notamment de former au moins deux arches en vis-à-vis reliées par au moins deux pannes dont une faîtière, et elle se caractérisent essentiellement en ce que ladite panne faîtière est constituée de l'aboutement d’un ou deux profilés solidarisés chacun par leur autre extrémité à une pièce faîtière que comporte chacune desdites arches. Un exemple de ce type de structure est cité dans le document EP 1 493 886.
Une faîtière ou panne faîtière selon l’invention est une pièce supérieure d'une charpente de toit, assurant l'appui des chevrons ou des profilés constituant la tente.
Dans le domaine des tentes militaires les conditions du cahier des charges militaires posent des contraintes spécifiques notamment sur la structure du profilé et des éléments qui le composent. Lorsqu'il est établi qu'un article de ravitaillement est unique, son identité est fixée par l'attribution d'un numéro de nomenclature OTAN (NNO) qui lui est propre. Les NNO sont attribués par les bureaux nationaux de codification (BNC).
L’utilisation des pièces en plastique pour relier les éléments d’une structure modulaire pliable de type tente ou analogue est déjà connue, le document US4265261 est cité en référence, cependant tous les types de plastiques ne sont pas utilisables car ils présentent de nombreux problèmes et par conséquent ne sont jamais utilisé dans le domaine de l’invention.
Parmi ceux-ci, les tentes militaires sont généralement utilisées dans des conditions extrêmes de températures, et l’utilisation de n’importe quel plastique n’est pas souhaitable du fait de comportement cassant ou résilient à basses températures. De même, tous les plastiques ne vieillissent pas de la même façon face aux UV, la colorimétrie est changeante et se pose le problème du camouflage alors que des contraintes strictes sont à respecter, il faut dans ce cas un produit d’accrochage pour pouvoir repeindre et changer de couleurs selon les besoins de camouflage. Une autre contrainte sur les plastiques est son comportement aux produits chimiques utilisés par dans le domaine militaire comme les produits de décontamination dans les tentes, ou encore la réaction au feu qui est différente de l’aluminium. En effet, en cas d’incendie, il faut que la nature des matériaux utilisés ait une grande tenue car les abris hébergent des personnes et il faut pouvoir tenir la chaleur du feu avec des contraintes élevées sans brûlures ou des risques de chute de l’abri.
Un autre inconvénient est également sa capacité de déformation et de dilatation quand on le perce pour mettre des goupilles dans les cas de températures extrêmes, cela fait gonfler la matière et cette petite déformation localisée pose des problèmes pour le montage et le démontage rapide des tentes militaires. Des contraintes de poids, de capacité anti radar, de furtivité et de comportement aux infrarouges sont également imposées. Enfin sa tenue mécanique n’est pas la même que celle du métal.
Il serait souhaitable de trouver une composition plastique qui s’affranchirait de tous les problèmes cités plus haut et qui permettrait son utilisation dans le domaine des abris et tentes militaires.
De manière surprenante, la demanderesse a trouvé que certains types de composition plastique permettaient la résolution de ces contraintes et notamment une résistance identique voir meilleure que les pièces métalliques.
De plus, les pièces de liaison selon l’invention sont plus légères et donc plus facile à transporter à résistance équivalente pour une pièce identique.
Un autre élément surprenant est que les pièces selon l’invention ont une meilleure compatibilité électromagnétique (CEM) que l’aluminium et qu’elles ne s’usent pas avec le passage répété des cordes ou des toiles, car ils ont une propriété supplémentaire d’anti friction pour les éléments mobiles des pièces mécaniques, ce qui peut éviter l’utilisation de pièces supplémentaires et simplifier le design final.
Enfin, les pièces selon l’invention sont préférentiellement injectées et non moulées, ce qui simplifie leur procédé de fabrication, avec moins de perte et sont par conséquent beaucoup moins chères que leurs équivalents métalliques.
La présente invention a pour objet des pièces en matrice thermoplastique nervurée permettant de relier au moins deux profilés en vis-à-vis pour une structure modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, et destinée à supporter une toile, caractérisée en ce que la matrice est chargée entre 15 et 50 % en fibres organiques.
Les pièces thermoplastiques selon l’invention peuvent être toutes les pièces nécessaires afin de créer une structure modulaire pliable et notamment toutes les pièces les plus lourdes et les plus contraignantes à transporter, à savoir, de manière non limitative, les pannes faîtières, les contreventements, les manchons de jonctions, les pieds de la tente et même l’ensemble du profilé.
Selon une caractéristique additionnelle de la structure selon l'invention les fibres organiques sont sélectionnées parmi le verre et le carbone, ou un mélange de ceux-ci.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention la 10 matrice est chargée entre 15 à 50 % de fibres, de préférence 30 à 40% de fibres.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, la matrice est chargée à 40% de fibres.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, la matrice est du polypropylène.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, la matrice est du polyamide.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les fibres peuvent être des fibres recyclées.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne une matière plastique 25 comportant du polypropylène chargé en fibres de verre, caractérisée en ce qu’elle comprend entre 15 à 50% de fibres, de préférence 30 à 40% de fibres recyclées.
Dans un mode préféré la matrice est chargée à 40% de fibres recyclées.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne une matière plastique comportant du polyamide chargé en fibres de verre, caractérisée en ce qu’elle comprend entre 15 à 50% de fibres, de préférence 30 à 40% de fibres recyclées. Dans un mode préféré la matrice est chargée à 40% de fibres recyclées.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne une matière plastique comportant du polypropylène chargé en fibres de carbone, caractérisée en ce qu’elle comprend entre 15 à 50% de fibres, de préférence 30 à 40% de fibres recyclées. Dans un mode préféré la matrice est chargée à 40% de fibres recyclées.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne une matière plastique comportant du polyamide chargé en fibres de carbone, caractérisée en ce qu’elle comprend entre 15 à 50% de fibres, de préférence 30 à 40% de fibres recyclées. Dans un mode préféré la matrice est chargée à 40% de fibres recyclées.
Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les fibres de verre sont sous forme micronisées.
Le fait de recourir à des fibres micronisées, c'est-à-dire encore plus courtes que des fibres neuves, fournit des résultats tout aussi satisfaisant, puisqu'elle permet le maintien des propriétés mécaniques recherchées de la pièce.
Les fibres de verres sous forme micronisées peuvent être recyclées ou non, c’està-dire broyées sous la forme de fine poudre, ce qui sont leur manipulation plus aisée.
L’invention se rapporte également à l’utilisation d’une matrice thermoplastique nervurée chargée entre 15 et 50 % de fibres organiques pour la fabrication d’une pièce, pour relier en vis-à-vis au moins deux profilés d’une structure modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, et destinée à supporter une toile.
L’invention concerne également une structure modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, la structure étant destinée à supporter une toile et comprenant au moins deux profilés et une pièce selon l’invention, ladite pièce étant destinée à relier les deux profilés en vis-à-vis.
Enfin, l'invention concerne l'utilisation d'une pièce thermoplastique selon l'invention ou d'un ensemble de pièces thermoplastiques selon l'invention pour constituer au moins partiellement un profilé de structure modulaire pliable de type tente ou analogue à montage rapide amélioré.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent :
Figure 1 : représentation schématique d’un exemple de structure modulaire pliable selon l’invention ;
Figure 2 : représentation schématique d’un exemple de pièce selon l’invention.
Selon un mode de réalisation, l'invention propose une structure comprenant des pièces thermoplastiques comprenant un corps et éventuellement au moins un élément de renfort.
Le corps est constitué d'un matériau comprenant une première matrice thermoplastique et peut présenter les caractéristiques esthétiques et géométriques souhaitées pour la pièce.
La matrice thermoplastique peut de manière avantageuse comprendre des fibres continues et sensiblement parallèles les unes aux autres.
La figure 1 est une représentation schématique d’une structure modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide.
Sont représentés sur cette figure 1 différents profilés 10 à 23 assemblés deux à deux au moyen de différentes pièces 1 à 9 de connexion.
Un exemple d’une telle pièce 5, 6 de connexion est représenté plus en détail sur la figure 2.
Qu’il s’agisse de l’une des pièces 5, 6 de connexion représentées schématiquement sur la figure 1, ou plus en détail sur la figure 2, ou l’une des autres pièces 1 à 4, 8 à 9, représentées schématiquement sur la figure 1, voire des profilés 10 à 23 eux-mêmes, la pièce thermoplastique comprend un corps constitué d'un matériau comprenant une matrice thermoplastique, par exemple du polyamide, du polypropylène, le polyester, les polyoléfines, l'ABS, ou tout autre polymère thermoplastique.
Le corps de la pièce présente la forme d'un profilé allongé, c'est-à-dire avec une longueur plus grande que la largeur et la hauteur, par exemple avec une longueur égale à au moins deux fois la largeur et la hauteur.
Des additifs, tels que des pigments de coloration, des charges anti-UV, des agents de texture ou tous additifs usuellement utilisés pour la fabrication de matrice thermoplastique. Ainsi, on peut citer les lubrifiants, les agents ignifugeants, les plastifiants, les nucléants, les catalyseurs, les agents d'amélioration de la résilience comme des élastomères éventuellement greffés, les stabilisants lumière et/ou thermique, les antioxydants, les antistatiques les colorants, les pigments, les matifiants, les additifs d'aide au moulage ou autres additifs conventionnels.
Pour améliorer les propriétés mécaniques d'une pièce thermoplastique selon l’invention, il peut être avantageux d’adjoindre à la matrice thermoplastique au moins une charge de renfort et/ou de remplissage, telles que des charges fibreuses ou non, préférentiellement choisie dans le groupe comprenant les fibres de verre, les fibres de carbone, les fibres aramides, les argiles, le kaolin, le mica, la wollastonite, la silice, le talc, le graphite, le carbure de silicium ou des nanoparticules. Le taux d'incorporation en charge de renfort et/ou de remplissage est, selon un mode préféré de l’invention, entre 15 à 50 %, de préférence de 30 à 40 %, notamment 40 %.
Pour la réalisation d'une composition polyamide, ces charges et additifs peuvent être ajoutés au polyamide par des moyens usuels adaptés à chaque charge ou additif, tels que par exemple lors de la polymérisation ou en mélange en fondu
Les fibres incorporées dans la matrice des éléments de renfort sont dites continues, c'est-à-dire qu'elles s'étendent globalement sur toute la longueur du profilé de renfort ; elles ne sont pas incorporées en paillettes ou en morceaux dans la matrice thermoplastique. Les fibres sont aussi dites sensiblement parallèles les unes ou autres, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas enchevêtrées.
On peut également envisager d'utiliser d'autres types de fibres, telles que des fibres d'origine végétale comme le lin, le jute, le chanvre, le sisal.
Le choix des fibres dépend des performances mécaniques attendues pour la pièce. La proportion en masse de fibres de verre dans chaque élément de renfort est comprise entre 15% et 50% en poids.
La matrice thermoplastique dans laquelle sont noyées les fibres peut être du polypropylène ou tout autre polyoléfine, du polyester, du polyamide, l'ABS ou tout autre polymère thermoplastique.
Les pièces en thermoplastique selon l’invention, présentent, de par la présence des fibres, un module de Young compris d’au minimum 70 000 MPa entre soit un module de Young au moins équivalent à celui du profilé en aluminium qui présente un module de Young de 70000 MPa et une contrainte admissible, c'est-à-dire la force de rupture de l'élément de renfort, qui se situe entre 90 à 440 Mpa.
Les pièces plastiques selon l’invention doivent pourvoir supporter les efforts minimum suivants :
- N = effort Normal axial 5100 daN
VY = Effort perpendiculaire suivant axe Y de 60 daN VZ = Effort Perpendiculaire suivant axe Z de 275 daN
Et la pièce doit pouvoir supporter des moments minimums de
- MX= 27 daN.m
MY= 500 daN.m MZ=150daN
Ces efforts correspondent aux efforts dus à un vent de 140 km/h et à une chute de neige exerçant une pression de 110Kg/m2.
A titre de comparaison, on peut citer les valeurs de l'aluminium qui présente un module de Young de 70000 MPa et une contrainte admissible de 90 à 440 MPa.
La combinaison de ces deux caractéristiques, à savoir tenue à la contrainte et élasticité, permet de conférer à la pièce renforcée un rôle de limiteur d’élasticité et de résistance équivalente aux pièces aluminium qui trouve des applications particulièrement avantageuses pour les structures modulaires dans le domaine militaire.
De telles pièces renforcées permettent donc d'améliorer les caractéristiques des structures modulaires et par conséquent la protection des personnes et des biens et permet de réduire le dimensionnement des pièces adjacentes en limitant les efforts transmis. Le ratio module de Young / contrainte admissible des éléments de renfort selon l’invention est plus favorable qu'un renfort métallique pour la maîtrise des efforts sur ces mêmes pièces.
ίο
Selon un autre mode de réalisation, les éléments du corps peuvent être gainés. Les éléments du corps peuvent être enrobés au moins partiellement par un gainage constitué d'une matière thermoplastique. Le matériau de gainage comprend une matrice thermoplastique compatible avec la matrice thermoplastique du corps de la pièce, c'est-à-dire de la même famille organique. Le matériau de gainage peut comprendre des additifs, et peut optionnellement, être dénué de fibres. Le gainage peut améliorer les propriétés mécaniques de la pièce thermoplastique, notamment en augmentant la contrainte admissible, selon une direction perpendiculaire au sens des fibres, ce qui améliore la cohésion du renfort.
Selon un mode de réalisation, le corps de la pièce thermoplastique présente des nervures. Les nervures des pièces thermoplastiques permettent d’éviter leur rupture du fait des contraintes importantes qu’elles subissent. Ces nervures permettent de faire des économies de matières en ayant des pièces plus fines et par conséquent également d’abaisser le coût de production des pièces selon l’invention.
La géométrie du corps des pièces thermoplastiques selon l’invention et les géométries d'association qui en découlent, sont laissées à l'appréciation de l'homme du métier, selon les valeurs de résistance à la flexion à obtenir. La géométrie des renforts est donc choisie en fonction des contraintes mécaniques à respecter, et en particulier la résistance à la flexion à obtenir pour la pièce. Le nombre de pièces thermoplastiques, leurs emplacements sur le corps du profilé de la structure dépendent également de la valeur à respecter en flexion sous charge.
II est à noter que la pièce thermoplastique selon l'invention, peut être recouverte, totalement ou partiellement, d'un habillage. Un tel habillage peut être un caisson en matériau thermoplastique ou en matériau fibreux ou en tout autre matériau isolant ; l'habillage peut aussi être un tissu enveloppant la pièce renforcée, tel qu'un feutre par exemple.
La pièce thermoplastique renforcée selon l'invention peut être fabriquée de la manière suivante.
On réalise un corps de pièce comprenant une matière thermoplastique par injection thermoplastique, soufflage, thermoformage, rotomoulage, thermocompression, ou toute autre technologie courante de formage de pièces en matériaux thermoplastiques. Les dimensions et formes du corps de la pièce peuvent être très variables selon les applications envisagées et les pièces à modifier.
La matière du corps de la pièce peut contenir des charges minérales, comme du talc ou du verre, ou végétales. Les charges peuvent être des fibres naturelles cellulosiques, comme le lin, le jute, le sisal, dans des proportions variant entre 15% et 50%, et préférentiellement 30 à 40%.
Dans une variante, le corps comprend au moins une couche de matière thermoplastique, de type polyamide renforcé par 40% de fibre de carbone.
Un matériau préféré de l’invention est AKROLOY® de la société AKRO-Plastic GmbH. L'emploi de l’AKROLOY® est particulièrement avantageux dans le domaine militaire du fait de sa bonne résistance chimique aux agents actifs et produits chimiques.
Dans une autre variante préférée de l’invention, le corps des pièces thermoplastique de l’invention est constitué d’un polyamide semi-aromatique renforcé à 50% de fibre de verre.
Un matériau préféré de l’invention de ce type est le NILAMID XS3 GF50 NC 1102/J de la société Nilit® Plastics.
Dans un autre mode de réalisation des corps des pièces thermoplastiques de l’invention, ceux-ci sont constitué de polypropylène renforcé à 40% de fibre de verre.
Un matériau préféré de l’invention répondant à ces caractéristiques est l’ISOGLASS de grade XT 800H de la société Sirmax S.P.A.
Le corps des pièces thermoplastiques peut être obtenu par pultrusion. Plusieurs brins de fibres continus sont réunis parallèlement et introduit dans une filière. Une matière thermoplastique peut être introduite dans la filière pendant que les fibres sont étirées pour former le corps de la pièce.
On peut également utiliser un fil composite réunissant des brins de fibre et de matière thermoplastique comme décrit dans la demande de brevet FFt-A-2 638 467 et chauffer la ligne en amont de la filière pour ramollir la matière thermoplastique afin d'incorporer les fibres dans le plastique. On peut aussi utiliser des brins de fibres et un fil de matière thermoplastique introduit dans la filière en même temps que les brins de fibres. La matière thermoplastique est chauffée avant introduction dans la filière et les fibres sont incorporées dans le plastique en sortie de la filière.
Dans le cas d'un élément de connexion gainé, on forme d'abord un profilé dans lequel les fibres et la matière thermoplastique sont rassemblées parallèlement et on introduit ce profilé dans une filière calibrée dans laquelle on introduit simultanément au moins une deuxième matière thermoplastique fondue au contact du profilé pour constituer le gainage.
On associe alors les éléments de renfort au corps pour constituer la pièce renforcée. Une association directe et irréversible peut être obtenue par un soudage, de préférence sans contact tel qu'un soudage par rayonnement infrarouge.
Dans un soudage sans contact, la soudure se fait par rayonnement. De l'énergie sous forme de chaleur est apportée au niveau de la surface de contact pour provoquer une fusion superficielle de la matière. La source d'énergie peut être un laser, un fil émissif infrarouge, un émetteur ultrasons ou haute fréquence, ou autre. Lors de la mise en contact des pièces à souder, il y a interpénétration des surfaces de contact, ce qui se traduit au niveau moléculaire par un enchevêtrement des chaînes de polymères. Au moment du refroidissement, les chaînes de polymères adoptent une nouvelle structure tridimensionnelle assurant ainsi une association directe et irréversible des pièces soudées. Le soudage se fait uniquement par fusion des deux pièces à assembler, sans apport de matières supplémentaire.
Dans un mode de réalisation particulier, lorsque le corps de la pièce thermoplastique est réalisé par thermoformage ou thermocompression, le matériau constituant le corps est chauffé au-dessus de sa température de fusion et déposé dans le moule froid. Le matériau du corps est alors thermocomprimé dans le moule afin de former le corps.
La pièce thermoplastique renforcée selon l'invention peut être utilisée pour de nombreuses applications. La pièce peut constituer au moins partiellement une pièce d’une structure modulaire pliable pour tente ou analogue à montage rapide amélioré, toutes pièces du profilé de ces structures modulaires et tous les éléments la comprenant comme les pieds de la tente, une tablette, un plancher, une porte, une poignée de porte, des barres anti-intrusion, ou toute autre pièce ayant à répondre au cahier des charges militaire de tenue mécanique ou de résistance aux chocs.
La présente invention concerne des pièces thermoplastiques renforcées pour des structures modulaires pliables adaptées à supporter de fortes charges localisées. Une telle pièce peut être destinée à tous dispositifs modulaires nécessitant un renforcement localisé pour supporter de fortes charges.
Selon un autre mode de réalisation, l'invention propose une pièce thermoplastique pour structure modulaire pliable comprenant un corps constitué d'un matériau comprenant une première matrice thermoplastique; une deuxième matrice thermoplastique et des fibres continues et sensiblement parallèles les unes aux autres; les première et deuxième matrices thermoplastiques étant des matériaux de la même famille et ledit au moins un élément de renfort étant associé de façon irréversible au corps de la pièce.
Selon les modes de réalisation, la pièce thermoplastique de l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : La famille des première et deuxième matrices est choisie parmi les polypropylènes ou les polyamides, les première et deuxième matrices thermoplastiques sont constituées du même matériau, les fibres constituent entre 15% et 50% en poids du poids de la pièce thermoplastique, les fibres de l'élément de renfort sont choisies parmi les fibres de verre, les fibres minérales, les fibres d'origine végétale et les fibres synthétique, le corps de la pièce présente un module Young à 23 degrés C d’au minimum 70 000 MPa.
L'invention concerne aussi un ensemble comprenant une pièce thermoplastique selon l'invention et un habillage entourant la pièce. Selon les modes de réalisation, l'habillage est un caisson ou un tissu.
L'invention propose aussi un procédé de fabrication d'une pièce thermoplastique renforcée, comprenant les étapes consistant à réaliser un corps de pièce comprenant une première matrice thermoplastique, réaliser au moins un élément de la pièce, dit élément de renfort, comprenant des fibres continues sensiblement parallèles incorporées dans une deuxième matrice thermoplastique, les première et deuxième matrices thermoplastiques étant des matériaux de la même famille et associer de façon irréversible ledit au moins un élément de renfort au corps pour constituer une pièce renforcée.
Selon les modes de réalisation, le procédé de l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : l'étape de réalisation du corps consiste à injecter une matière thermoplastique dans un moule, l'étape de réalisation de l'élément de renfort comprend des étapes consistant à réunir plusieurs brins de fibres à étirer à travers une filière et à introduire une matière thermoplastique dans la filière, l'étape de réalisation de l'élément de renfort comprend des étapes consistant à réunir plusieurs brins de fibres imprégnés de matière thermoplastique et à étirer lesdits brins de fibre à travers une filière, l'étape de réalisation de l'élément de renfort comprend des étapes consistant à réunir plusieurs brins de fibres et un fil de matière thermoplastique et à étirer lesdits brins et ledit fil simultanément à travers une filière, l'étape d'association de l'élément de renfort au corps comprend une étape de soudage, l'étape d'association de l'élément de renfort au corps comprend une étape de thermocollage, l'étape d'association de l'élément de renfort au corps est conduite simultanément à l'étape de réalisation du corps de la pièce et comprend les étapes consistant à disposer ledit au moins un élément de renfort dans un moule correspondant au corps de la pièce et à thermocomprimer une matière thermoplastique déposée dans le moule.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Pièce (1 à 9) en matrice thermoplastique nervurée permettant de relier au moins deux profilés (10 à 23) en vis-à-vis pour une structure (30) modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, et destinée à supporter une toile, caractérisée en ce que la matrice est chargée entre 15 et 50 % en fibres organiques.
- 2. Pièce (1 à 9) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres organiques sont sélectionnées parmi le verre et le carbone, ou un mélange de ceux-ci.
- 3. Pièce (1 à 9) selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la matrice est chargée entre 30 à 40% de fibres.
- 4. Pièce (1 à 9) selon l’une des revendications que la matrice est chargée à 40% de fibres.
- 5. Pièce (1 à 9) selon l’une des revendications que la matrice est en polypropylène.
- 6. Pièce (1 à 9) selon l’une des revendications que la matrice est en polyamide.à 3, caractérisée en ce à 4, caractérisée en ce à 4, caractérisée en ce
- 7. Pièce (1 à 9) selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les fibres sont des fibres recyclées.
- 8. Pièce (1 à 9) en matière plastique selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les fibres de verre sont sous forme micronisées.
- 9. Utilisation d’une matrice thermoplastique nervurée chargée entre 15 et 50 % de fibres organiques pour la fabrication d’une pièce (1 à 9), pour relier en vis-à-vis au moins deux profilés (10 à 23) d’une structure (30) modulaire pliable de tente ou analogue à montage rapide, et destinée à supporter une toile.
- 10. Structure (30) modulaire pliable de tente ou analogue à montage 5 rapide, la structure étant destinée à supporter une toile et comprenant au moins deux profilés (10 à 23) et une pièce (1 à 9) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, ladite pièce (1 à 9) étant destinée à relier les deux profilés (10 à 23) en vis-à-vis.1/1
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1751341A FR3063095B1 (fr) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse |
PCT/EP2018/054193 WO2018150059A1 (fr) | 2017-02-20 | 2018-02-20 | Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1751341 | 2017-02-20 | ||
FR1751341A FR3063095B1 (fr) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3063095A1 true FR3063095A1 (fr) | 2018-08-24 |
FR3063095B1 FR3063095B1 (fr) | 2019-03-15 |
Family
ID=59325355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1751341A Active FR3063095B1 (fr) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3063095B1 (fr) |
WO (1) | WO2018150059A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113927923A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-14 | 江诣 | 一种玻璃纤维帐篷插桩的制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4945936A (en) * | 1989-08-16 | 1990-08-07 | Surrendi Dennis C | Collapsible tent and frame therefor |
WO1997008411A1 (fr) * | 1995-08-25 | 1997-03-06 | Weft Ltd. | Armature porteuse, par exemple pour la structure d'un abri |
KR20030011491A (ko) * | 2001-08-03 | 2003-02-11 | 김국진 | 텐트지지용 폴의 연결조인트 |
US20120042920A1 (en) * | 2009-12-17 | 2012-02-23 | Swimways Corporation | Collapsible shade device |
CN103113675A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-05-22 | 东莞市悠派户外用品制造有限公司 | 一种支架内塞件及支架结构 |
US20150189994A1 (en) * | 2013-09-28 | 2015-07-09 | FIMAX International Co., Ltd | Compact, Collapsible, Camping Chair with a Unitary Central Tube Connector |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4265261A (en) | 1979-12-07 | 1981-05-05 | Barker Joseph K | Tent |
ES2258705T3 (es) | 2003-07-01 | 2006-09-01 | Utilis S.A. | Estructura modular plegable para tienda o similar de montaje rapido. |
US8737417B2 (en) | 2010-11-12 | 2014-05-27 | Alcatel Lucent | Lock-less and zero copy messaging scheme for telecommunication network applications |
-
2017
- 2017-02-20 FR FR1751341A patent/FR3063095B1/fr active Active
-
2018
- 2018-02-20 WO PCT/EP2018/054193 patent/WO2018150059A1/fr active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4945936A (en) * | 1989-08-16 | 1990-08-07 | Surrendi Dennis C | Collapsible tent and frame therefor |
WO1997008411A1 (fr) * | 1995-08-25 | 1997-03-06 | Weft Ltd. | Armature porteuse, par exemple pour la structure d'un abri |
KR20030011491A (ko) * | 2001-08-03 | 2003-02-11 | 김국진 | 텐트지지용 폴의 연결조인트 |
US20120042920A1 (en) * | 2009-12-17 | 2012-02-23 | Swimways Corporation | Collapsible shade device |
CN103113675A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-05-22 | 东莞市悠派户外用品制造有限公司 | 一种支架内塞件及支架结构 |
US20150189994A1 (en) * | 2013-09-28 | 2015-07-09 | FIMAX International Co., Ltd | Compact, Collapsible, Camping Chair with a Unitary Central Tube Connector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3063095B1 (fr) | 2019-03-15 |
WO2018150059A1 (fr) | 2018-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2160275A2 (fr) | Procédé d'imprégnation de fibres continues par une matrice polymérique composite renfermant un polymère fluoré greffé | |
EP0406067A1 (fr) | Matériau composite à caractéristiques modulables par préimprégnation d'une fibre continue | |
WO2018172656A1 (fr) | Pale d'eolienne en composite polymere thermoplastique, piece de ladite pale et methode de fabrication | |
EP2964452B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un matériau composite multicouche, matériau composite multicouche obtenu par le procédé et pièces ou structures mécaniques réalisées avec ledit matériau | |
FR3099409A1 (fr) | Structure multicouche pour le transport ou le stockage de l’hydrogene | |
FR2940659A1 (fr) | Fibre composite a base de pekk, son procede de fabrication et ses utilisations | |
CA3163649C (fr) | Structure multicouche pour le transport ou le stockage de l'hydrogene | |
EP4251413A1 (fr) | Structure multicouche pour le transport ou le stockage de l'hydrogene | |
EP3999326A1 (fr) | Produit composite à paroi mince renforcé par des fils hybrides et procédé de fabrication d'un tel produit | |
FR3063095A1 (fr) | Piece thermoplastique renforcee pour une structure porteuse | |
FR2932511A1 (fr) | Panneau d'isolation thermique a base de fibres naturelles et son procede de fabrication. | |
CA3057733A1 (fr) | Procede de realisation d'une preforme seche realisee par tricotage, procede de fabrication d'un produit en materiaux composites a partir de ladite preforme | |
EP2304089A1 (fr) | Nappe et grille de renfort avec introduction de fibres minerales pour les ouvrages de genie civil | |
EP4058623A1 (fr) | Fil imprégné, produit composite à paroi mince nervuré comportant un tel fil imprégné, et procédé de fabrication de ce fil et de ce produit composite | |
CA3163639A1 (fr) | Structure multicouche pour le transport ou le stockage de l'hydrogene | |
EP1808285B1 (fr) | Pièce thermoplastique renforcée | |
FR2837844A1 (fr) | Nouveau produit de renfort | |
EP1365055B1 (fr) | Renfort fibreux à fonction de barrière pour la réalisation de pièces composites et pièces composites en faisant application | |
FR2919630A1 (fr) | Support textile revetu et utilisations | |
EP2726660A1 (fr) | Nappe thermoformable a fibres de renfort | |
WO2008017769A1 (fr) | Produit plan pour moulage et sa fabrication | |
FR3125742A1 (fr) | Tube comportant un élément cylindrique pultrudé | |
EP2736966B1 (fr) | Formulation expansible à base de résine de polypropylène | |
FR2844538A1 (fr) | Panneau de coffrage, sa fabrication et son utilisation | |
FR3114768A1 (fr) | Structure multicouche pour le transport ou le stockage de l’hydrogene |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20180824 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |