LU87191A1

LU87191A1 - Procede de fabrication d'un noyau en nid d'abeilles pour plaque composite pour construction legeres ou toute autre construction-sandwich

Info

Publication number: LU87191A1
Application number: LU87191A
Authority: LU
Inventors: Huber Dietrich
Original assignee: Euro Composites
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1988-12-13
Also published as: BE1003784A4; NL8801055A

Description

S 7 Λ—Û, \ . BL-4099/ETF/vdw I $ - - GRAND-DUCHE DE LUXEMBOURG _ __

Brevet jn°________________________’ ~ *

Monsieur le-Ministre « du 6 avril 1988 de l’Économie et des Classes Moyennes 'Service de la Propriété Intellectuelle

Titre délivre___________ - · ..... .-¾¾

. _ LUXEMBOURG

G.jo.U j)eman<je <|e Brevet d’invention

Otj < £"____________^ I. Requête EURO-COMPOSITES S.A. , Zone Industriellef____________________ ( 2) L - 6401 Echternach_____________________________1__________________________________________- ygp-réfiP,nl-éP- par MM. FREYLINGER Ernest T. & MEYERS Ernest, înq.

nons.en propr.ind.. 46 rue du Cimetière, b.p. 1153,_____ (3) embonrg ,agissant en qualité de mandataires_____ déposent) ce ......six......avrilmil neuf cent quatre-vingt-huit________________________ ( 4) à heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: ----------------------------------------------------------------------------------------------(5) ...............iBrocêdê......de.......fabrication......dl.un...no.Yau......en...Jiid.„.d.!._ab.e.il.lds._p.Q_ur____ -----pTatjue Gomposifee—pouE—Gonstr-uctions légères—ou,......toute—autre— --------eeô.s.feJ?^0%i0^s.andwi<3li--------------------------------------------------------------------------—------- 2. la description en langue_________.. ._f r^ançaise___________________________de l’invention en trois exemplaires; 3. ________3L____________________________________planches de dessin, en trois exemplaires;· 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le .6 avril—15 .8.8._____; 5. la délégation de pouvoir, datée de_____Echternach_______________________________ le__________3.1.....inar.s._.15..8.8__________; 6. le document d’ayant cause (autorisation); déclarent) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : ( 6) HUBER ...Dietrich, Speersort 126, D - 2161 Hnl lern / R F A__ revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de ( 7) ____________________LL__________________-______________________________________________ déposée(s) en (8)___/./.....................................

le (9).........:.............................................................................................................:....................................................................:--- sous le N° (10)_______________________L L______________________________________________________________________________________________________________________________________________________;---------- au nom de (11)................................................................................................................................................................................................J__________________________________ élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg ________________ ...4..6......xue....du._C.ime.t.i.è.re___________________________________________________________________________________________________________________:_ (12) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avecd^nement de cette délivrance à ............................s i.x...mois____________________________„_______________________________________________________________Imois. (13) !/λ/[ff IMa/saSI Π. Procès-verbal de Dépôt

La sus^ite/demand/de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes-, Service dejfa Propriété Inteüëc^igjl^J&ujcembourg, en date du: 6 avril 1988 χβ* e ' v\ - // ......% \ / ί ''1 ”, Pr. le Ministre de l’Économie et des Classes Moyennes, ». ./fM V Cu : X, \ Lj Le chef du sera^oek^ropriété intellectuelle, ' A 68097_ '_'l/X ~ _~ _~

f f)û [ EXPLICATIONS RELATIVES AU FORMULAIRÎËÏ3E DÉPÔT. y 1 : H

— V- v Q / (1) s'il y a lieu "Demande de certificat d'addition au brevet principal, à la demande de brevet principal No........ f... du............”-(2) inscrire les nom, prénom, profession, ! adresse du demandeur, lorsque celui-ci est un particulier ou les dénomination sociale, forme juridique, adresse du siège social, lorsque le demandeur est une personne morale - (3) inscrire- / les nom, prénom, adresse du mandataire agréé, conseil en propriété industrielle, muni d'un pouvoir spécial, s’il y a lieu; "représenté par............ agissant-enqualitéde mandataire" — J - (4) date 'de dépôt en toutes lettres - (5) ritride l’invention - (ô)mscrire les noms, prénoms, adresses des inventeurs ou l’indication "(voir) désignation séparée (suivra)", lorsque 1s dési^“ Ô gnation se fait ou se fera dans un document séparé, ou encore l’indication "ne pas mentionner", lorsque l'inventeur signe ou signera un document de non-mention àjoindre à une désignation * Çl· / /2 séparée présente ou future-(7) brevet, certificat d’addition, modèle d’utilité, brevet européen (CBE), protection internationale (PCT) - (8) Etat dans lequel le premier dépôt a été effectué I BL-4099/vdw * <

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION DEPOSEE AU LUXEMBOURG

au nom de EURO-COMPOSITES S.A.

Zone Industrielle L - 6401 Echternach pour

PROCEDE DE FABRICATION D'UN NOYAU EN NID D'ABEILLES POUR PLAQUE COMPOSITE POUR CONSTRUCTIONS LEGERES OU TOUTE AUTRE CONSTRUCTION-SANDWICH

BL-4099 PROCEDE DE FABRICATION D'ÜN NOYAU EN NID D'ABEILLES POUR PLAQUE COMPOSITE POUR CONSTRUCTIONS LEGERES OU TOUTE AUTRE CONSTRUCTION-SANDWICH La présente invention se rapporte à un procédé 5 de fabrication d'un noyau en forme de nid d'abeilles en matériau fibreux pré-imprégné de résines thermoplastique et/ou thermodurcissable pour une plaque composite de construction légère.

Les nids d'abeilles pour réaliser des plaques 10 composites pour constructions légères (plaques-sandwich) sont fabriqués en assemblant une pile de feuilles de papier non imprégné, par collage à des endroits prédéterminés dans des zones en forme de bandes, en les déployant ensuite pour former un bloc en nid d'abeilles et en 15 imprégnant enfin ce bloc d'une résine synthétique thermodurcissable. Après durcissement de la résine synthétique, un bloc de ce genre peut être ensuite découpé perpendiculairement à l'orientation des nids d'abeilles, pour obtenir des plaques d'épaisseur quelconque qui sont ensuite 20 utilisées comme noyaux pour les plaques -sandwich. Dans une plaque de ce genre, le noyau en nid d'abeilles se trouve entre deux couches de recouvrement à haute résistance à la traction , disposées généralement suivant des plans parallèles , tandis que le sens d'orientation des nids d'abeil-25 les est perpendiculaire à ces couches de recouvrement.

Cette disposition d'une plaque-sandwich permet d'obtenir des caractéristiques de légèreté optimales.

Quand on fabrique le nid d'abeilles en question, certaines opérations essentielles, telles que le déploie-30 ment et l'imprégnation, sont effectuées à la main, ce qui a un effet défavorable sur les frais de production des plaques légères, par suite de la proportion relativement élevée des frais salariaux. Comme moyen d'imprégnation on utilise une résine phénolique, qui présente des dangers 35 en cas d'incendie à cause de sa toxicité. Cet aspect revêt i -2- une importance particulière si l'on utilise les plaques en question pour construire des avions pour passagers.

Par conséquent, la présente invention a pour objet de proposer un procédé de ce genre, dans lequel les 5 opérations de fabrication essentielles peuvent être exécutées de manière totalement automatique, tandis que le matériau utilisé ne produit pas, ou du moins peu, de gaz toxiques en cas d'incendie, tandis que la structure des plaques-sandwich décrite ci-dessus reste inchangée.

10 L'objet de l'invention est atteint par un procé dé de fabrication d'un noyau en forme de nid d'abeilles en matériau fibreux pré-imprégné en résines thermoplastique et/ou thermodurcissable pour une plaque composite de construction légère qui est caractérisé par les opérations 15 suivantes : a) empilement alterné d'une couche pré-imprégnëe Prepeg et d'un grillage, d'une couche Prepeg et d'un grillage, etc., jusqu'à ce que l'épaisseur prédéterminée de la pile ait été atteinte, tandis que les grillages sont constitués 20 de barreaux parallèles situés à des intervalles prédéterminés et que les barreaux d'un grillage sont décalés par rapport aux barreaux d'un grillage voisin, de façon à tomber dans 1'intervalle ; b) compression de la pile perpendiculairement à 25 l'axe des barreaux ; c) durcissement et/ou traitement thermique de la pile avec pression et chaleur, ainsi que d) extraction des barreaux de la pile.

L'invention est représentée par les figures et 30 sera décrite plus en détail ci-après. Les figures représentent respectivement : la figure 1, le principe du dispositif pour fabriquer un noyau en nid d'abeilles pour une plaque-sandwich et 35 la figure 2, un dispositif avec une disposition verticale des couches.

ri -Βία figure 1 représente un dispositif pour fabriquer un noyau en nid. d'abeilles pour plaque-sandwich, constitué d'une plaque de base 2 avec un profilage 3 et un grand nombre de grillages de compression 4. Chaque grillage 5 4 est constitué d'un certain nombre de barres prismatiques 5, réalisées en alliage d'aluminium, qui présentent de préférence une section hexagonale. La face supérieure de la plaque de base 2, ainsi que les barres 5, sont enduites d'un agent de démoulage. Les différentes barres 5 d'un 10 grillage 4 sont disposées à des intervalles prédéterminés les unes des autres et sont placées dans un grillage 4 , de façon à ce que les barres 5 d'un grillage déterminé 4 soient décalées par rapport aux barres 5 du grillage 4 voisin au-dessus et en dessous, pour tomber dans l'inter-15 valle.

Pour fabriquer un noyau en nid d'abeilles, on applique tout d'abord sur la plaque de base 2 une couche de matériau fibreux (Prepeg) imprégné de matière plastique thermodurcissable. Ensuite, on applique un grillage de 20 compression 4 sur la couche Prepeg, de façon à ce que ces barreaux 5 soient parallèles au profilage de la plaque de base. On superpose ensuite successivement une couche Prepeg 6, un grillage 4, une couche Prepeg 6, un grillage 4, etc., jusqu'à ce que la pile ait atteint la hauteur 25 souhaitée. La pile est alors comprimée transversalement par rapport aux barreaux 5. Après durcissement dans une étuve appropriée, les différentes couches Prepeg 6 présentent une structure cohérente en nid d'abeilles, tandis que chaque couche Prepeg 6 a une forme ondulée et que les 30 couches superposées dans la pile sont collées l'une à l'autre suivant des zones en forme de bandes. Après le refroidissement de la pile, les barreaux 5 sont retirés et le bloc en nid d'abeilles est, en principe, terminé. On utilise comme agent de démoulage un enduit à base de poly-35 tétrafluoréthylène (PTFE). Si l'on utilise, en particulier, des Prepeg dont les fibres sont à base de graphite, on a constaté avec surprise que le retrait des barreaux 5 n'offre absolument aucune difficulté.

-4- * * 0

La figure 2 représente schématiquement un dispositif pour fabriquer un noyau en nid d'abeilles, avec couches disposées verticalement. Dans ce cas, les grillages 4 sont disposés avec les barreaux 5 verticalement, si bien 5 que les couches Prepeg 6 peuvent être introduites par le dessus, entre les grillages 4. Les barreaux 5 d'un grillage 4 sont assemblés les uns aux autres par un côté, au moyen d'un support 7 qui se termine par un élément de traction 8. Les différents éléments de traction 8 vus dans la direction 10 "x" se continuent alternativement vers +y et vers -y. Cette disposition du grillage 4 permet de fabriquer de manière quasi totalement automatique des noyaux en nid d'abeilles en opérant, par exemple, de la manière suivante : dans un poste de préparation, les grillages 4 15 se trouvent dans les positions indiquées. Des couches

Prepeg 6 provenant d'un rouleau, sont introduites par le dessus, entre les grillages 4, ce qui peut éventuellement être facilité par des grappins venant du bas, qui guident chaque extrémité de couche Prepeg vers le bas et la fixent, 20 tandis que l'extrémité supérieure est également fixée, après qu'elle a été séparée du rouleau. Lorsque toutes les couches Prepeg 6 sont introduites, les grillages 4 sont rapprochés les uns des autres en direction "x" de façon à ce que les couches Prepeg 6 prennent une forme ondulée et se 25 touchent mutuellement, suivant des zones en forme de bandes. La pile ainsi formée est introduite dans un dispositif de compression, qui sert également de palette de transport.

La pile peut ainsi être comprimée comme prévu et être ensuite amenée dans une étuve appropriée pour permettre le durcisse-30 ment. Pendant le durcissement, une nouvelle pile peut être assemblée au poste de préparation. Lorsque la pile a subi le durcissement, elle est amenée à un poste de démoulage.

Les grillages 4 y sont extraits de la pile au moyen des éléments de traction 8. On prévoit, à cet effet, des dispo-35 sitifs d'extraction qui viennent agir sur les éléments de traction 8.

Toutes les opérations qui se déroulent ainsi peuvent être exécutées au moyen de dispositifs automatiques, en recourant aux méthodes classiques de l'automatisation.

Μ; ! ,· i 0 -5- Οη peut utiliser à cet effet soit des commandes électriques, soit des commandes hydrauliques, ou encore des commandes pneumatiques.

Pour ce qui concerne le contrôle des différentes 5 opérations, on peut appliquer tous les principes utilisables, ce qui ouvre, en cas d'utilisation de signaux de commande numériques, la possibilité de commander le déroulement du procédé décrit suivant des programmes mis en mémoire.

Le choix des matériaux à utiliser se base sur 10 les considérations techniques usuelles et concerne tant les noyaux en nid d'abeilles que les dispositifs pour leur fabrication.

Claims

1. Procédé pour fabriquer un noyau en nid d'abeilles en matériau fibreux pré-imprégné de résines 5 thermoplastique et/ou thermodurcissable pour une plaque composite de construction légère, caractérisé par les opérations suivantes : a. Empilement alterné d'une couche pré-imprégnée Prepreg (6) et d'un grillage (4), d'une couche Prepreg(6) 10 et d'un grillage (4), etc., jusqu'à ce que l'épaisseur prédéterminée de la pile ait été atteinte, tandis que les grillages (4) sont constitués de barreaux parallèles (5) situés à des intervalles prédéterminés et que les barreaux (5) d'un grillage (4) sont décalés par rapport aux barreaux 15 (5) d'un grillage voisin (4), de façon à tomber dans 1*.in tervalle? b. Compression de la pile perpendiculairement à l'axe des barreaux (5) ; c. Durcissement et/ou traitement thermique de 20 la pile avec pression et chaleur, ainsi que d. Extraction des barreaux (5) de la pile.

2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé par une disposition horizontale des couches (fig. 1).

3. Procédé selon la revendication 1,caractérisé 25 par une disposition verticale des couches (fig. 2).

4. Procédé selon la revendication 1,caractérisé par les matériaux composites fibreux Prepreg suivants:tandis que les résines thermodurcissables sont des polyesters,des résines époxy, des résines phénoliques, des polyuréthanes, 30 des résines mélamines, des polyimides (telle que la Bis-maléimide), les matériaux thermoplastiques sont des poly-sulfones, des polyéthersulfones, des polyétherimides, des polyimides, des polyamides, des polyétherimines, des poly-(éther-éther)cétones, des polyarylsulfures, du têrephta-35 late de polybutylène,des polycarbonates, des alcools poly- » « «C t - « 7 vinyliques, du polyéthylène et des résines phénoxy et les matériaux fibreux sont des fibres métalliques et non métalliques comme, par exemple, des fibres de verre, des fibres d'aramide, des fibres de carbone (PAN 5 et Pitch), des fibres SIC, des fibres de cellulose, des fibres de bore et des fibres de verre recouvertes d'aluminium.