Titre de l'invention : PROCEDE DE REALISATION D'UNE AME CONFORMABLE POUR LA FABRICATION DE PRODUITS EN MATERIAUX COMPOSITES, AME

CONFORMABLE OBTENUE

[0001] L'invention concerne un procédé de réalisation d'une âme conformable pour la réalisation de produits en matériaux composites. L'invention couvre aussi l'âme conformable obtenue.

[0002] De nos jours et de manière croissante, un très grand nombre d'applications nécessite l'usage de matériaux composites. Initialement réservé au domaine aéronautique, nautique et automobile, l'usage des matériaux composites est de plus en plus fréquent et se trouve présent dans la quasi-totalité de l'industrie en plus des industries nautique, automobile et aéronautique.

[0003] Les techniques de fabrication utilisant les matériaux composites ont fait apparaître des assemblages très variés qui associent majoritairement un élément de renfort et une matrice. Le renfort est principalement un élément fibreux comme une toile en fibres minérales ou organiques, par exemple en fibres de verre ou de carbone ou en fibres thermoplastiques. La matrice est principalement à base d'au moins une résine, époxy ou polyester, par exemple. Le renfort peut être appelé mat et forme postérieurement à l'application de la résine et polymérisation, un matériau composite. Pour augmenter la résistance d'un produit réalisé en matériaux composites, il est connu d'ajouter une âme qui, positionnée entre au moins deux peaux à base de fibres tissées ou non tissées, permet une forte amélioration de la résistance mécanique par augmentation de l'inertie du produit composite ainsi obtenu, après polymérisation de la matrice. L'épaisseur est fortement augmentée mais la quantité de matière et le poids du produit augmentent, eux, de manière très modérée.

[0004] Ce procédé de fabrication et le produit ainsi obtenu, communément appelé sandwich, peuvent être mis en oeuvre avec des fibres, des résines et des âmes de matières très diverses conférant des propriétés mécaniques très variées. Par exemple, il est couramment utilisé comme âme des mousses de polyuréthane, ou des mousses de polytéréphtalate d'éthylène ou toute autre mousse synthétique. Il est aussi utilisé des matériaux plus naturels comme le balsa ou le liège, présentant des caractéristiques techniques différentes, mais qui sont souvent plus onéreux que les matériaux synthétiques. [0005] Il existe un procédé de réalisation d'une âme, particulièrement attractif du point de vue de la résistance mécanique, des coûts et de la facilité de mise en oeuvre ayant fait l'objet d'un dépôt de brevet français FR 2 948 693, au nom du même demandeur que celui de la présente invention. Ce procédé de réalisation d'une âme avec fibres de pontage intégrées pour panneaux en matériaux composites, consiste à déposer des fibres en surplus sur au moins une des deux faces de l'âme puis à aiguilleter une partie ces fibres pour leur faire traverser l'âme puis à éliminer les fibres non aiguilletées. Ces fibres de pontage, en saillie des faces, sont destinées à créer ultérieurement un lien mécanique entre les peaux des deux faces de l'âme. Les deux faces d'une âme reçoivent au moins une peau, généralement deux peaux à base de fibres non tissées, de tissus. Les fibres de pontage et les fibres des peaux/tissus pouvant être de natures et de caractéristiques différentes, ce qui augmente à l'infini les combinaisons. Dans le cas de réalisation de pièces de structures en matériaux composites, les formes à obtenir sont rarement intégralement planes. Avant d'adjoindre la résine et la faire polymériser, par quelque procédé que ce soit, ces panneaux doivent pouvoir être conformés pour épouser des profils donnés avant la polymérisation et l'acquisition des performances de résistance mécanique. Un autre objectif est de pouvoir conformer ces panneaux sans rupture dudit panneau car avant de recevoir les peaux et la résine, l'âme reste fragile, surtout en grandes dimensions. Encore un autre objectif est de pouvoir obtenir une pièce finie avec un état de surface continu, sans aucun rebord en saillie, sans marche, sans aspérité, sans vague, c'est-à-dire le plus parfait possible avant même le traitement de surface final de sorte à limiter le travail de reprise, c'est-à-dire ponçage, enduits etc.

[0006] Le procédé de réalisation d'une âme conformable pour panneaux de façon générale selon la présente invention doit permettre la mise en oeuvre de ce procédé de réalisation d'une âme avec fibres de pontage, et donc de permettre la conformation de panneaux comportant un aiguilletage des fibres à travers le matériau d'âme.

[0007] Quel que soit le matériau choisi pour l'âme, et indépendamment de la résistance obtenue après la polymérisation de la matrice du sandwich, il existe un certain nombre de contraintes pour la mise en place de l'ensemble des éléments constituant le matériau composite avant l'application et la polymérisation de la résine.

[0008] En effet, pour la réalisation de grandes surfaces, par exemple un pont de bateau, la nature des matériaux du panneau rigide utilisé pour l'âme et précédemment spécifié, n'offre souvent que des paramètres mécaniques limités avant l'application et la polymérisation de la résine. Cette limite de résistance concerne plus précisément la limite de résistance à la compression, plus exactement la limite de résistance à la pression d'appui. En effet, tant que la résine du matériau composite n'est pas appliquée et polymérisée, la résistance de l'âme conformable à la pression d'appui reste souvent assez faible.

[0009] Cette résistance limitée à la pression d'appui pose des problèmes lors de l'utilisation et de la mise en place de l'âme et des peaux, surtout sur une forme non plane. En pratique et pour la réalisation de grandes surfaces, il est nécessaire que l'opérateur se déplace directement sur lesdites surfaces en cours d'assemblage. Lors de tels déplacements, il est impératif de pouvoir bénéficier d'une résistance à la pression d'appui suffisamment élevée pour permettre à l'opérateur de marcher mais aussi de s'agenouiller ou de prendre appui sur les surfaces en cours d'assemblage car l'opérateur est souvent amené à prendre appui sur la surface du sandwich en matériaux composites avec ses genoux ou ses coudes. Or cette pression poinçonnante des appuis sur les coudes et/ou genoux est plus impactante si bien que les déplacements et le travail des opérateurs peuvent ainsi endommager l'âme et créer des enfoncements en surface de la matière constituant ladite âme et ce, de manière définitive. Les mousses sont peu résistantes mécaniquement mais aussi souvent peu résilientes, ne reprenant donc pas leurs formes initiales après déformations. On pourrait imaginer, pour augmenter la surface d'appui et diminuer la pression d'appui, fournir des plaques pour l'appui des opérateurs, diminuant l'effet de poinçonnement, répartissant le poids sur une surface plus importante, à l'image des raquettes sur la neige, mais l'aspect pratique et la gestuelle des opérateurs sont bien sûr dégradés.

[0010] Par conséquent, ces enfoncements provoqués lors de la mise en place des panneaux créent ainsi des déformations en creux à la surface desdits panneaux. Lesdites déformations engendrent alors une déformation à la surface du matériau composite sandwich qui subsiste après polymérisation de la résine, et un surplus de résine consommée si ledit volume de résine, lié à cette déformation, est compensé pour conserver le même plan, ce qui est naturellement le cas.

[0011] Or, de tels surplus de résine, localisés, ne sont pas satisfaisants car une épaisseur de résine trop importante et non munie de renfort offre une résistance limitée, et cela engendre une surconsommation de résine due au remplissage naturel des enfoncements et donc une augmentation des coûts, même le poids est pénalisé, sans pouvoir en tirer un quelconque avantage. Généralement les retraits en fonction des épaisseurs sont différents et il subsiste des déformations visibles avant finition, et même plutôt après finition notamment après peinture, qui fait ressortir lesdits défauts.

[0012] Afin d'éviter les enfoncements sur l'âme lors de la fabrication, une solution simple est l'augmentation de la densité du matériau constituant l'âme pour ainsi augmenter la résistance à la compression de ladite âme. Or, l'augmentation de la densité induit une augmentation de la rigidité et de fait une diminution de la conformabilité.

[0013] Dans le cas de la réalisation de surfaces courbes et/ou arrondies, voire gauche, il est nécessaire de pouvoir plier ou plus exactement de pouvoir courber les panneaux. A partir d'un certain angle de courbure, pour éviter la rupture, une solution consiste à découper l'âme en unités de plus petites dimensions pour permettre une conformabilité et donc un écartement des unités de matière ainsi découpés. On connaît la technique de découpe consistant à découper des cubes de mêmes dimensions, dans l'âme. L'âme découpée sous forme de cubes de mêmes dimensions a ainsi la possibilité d'être courbée et de s'adapter à une surface courbe. L'inconvénient majeur est lié au fait qu'une telle découpe en cubes ne peut pas se maintenir en forme avant son application car les cubes sont dissociés. Il est alors difficile de réaliser de grandes surfaces aisément.

[0014] Une solution consiste à coller une feuille souple, par exemple maillée, sur l'ensemble de la face supérieure ou inférieure de l'ensemble des cubes afin de les lier entre eux et de conserver un ensemble unitaire, manipulable et facilement transportable. Mais cet élément maillé nécessite l'apport d'un matériau supplémentaire qu'il faut, en plus, coller et choisir parmi les matériaux compatibles avec la résine de la matrice.

[0015] Il est aussi parfois indispensable de lier ces éléments d'âme découpés lorsque la méthode de fabrication du matériau composite utilise un aiguilletage destiné à faire passer des fibres de pontage positionnées sur une face d'une âme jusqu'à la face opposée de ladite âme. En effet lors de la phase d'aiguilletage, il est indispensable de maintenir la matière constituant l'âme comme si elle était unitaire, afin qu'elle puisse être aiguilletée sans que l'aiguille risque de déplacer ou d'emporter un morceau de matière constituant l'âme, dans le cas précédemment évoqué d'une découpe en cubes. Bien souvent l'âme doit être maintenue mécaniquement entre deux plaques.

[0016] Une solution connue, pour obtenir une âme conformable consiste à créer des découpes partielles sous forme d'entailles dans le sens de la hauteur de l'âme mais sur une hauteur inférieure à la hauteur totale de ladite âme. [0017] La demande de brevet américaine US 2011081514 propose de nombreuses solutions pour conformer des âmes découpées en cubes. Des variantes prévoient un usinage des panneaux suivant la courbure, notamment les figures 5 et 6 mais ceci n'est valable que lorsque les pièces sont à courbure donnée, uniforme, ce qui n'est absolument pas le cas lors de réalisation d'un pont de bateau ou d'un cockpit de bateau pour donner un exemple.

[0018] Ces entailles augmentent alors la souplesse et les possibilités de courbure de l'âme.

Néanmoins, l'utilisation de cette méthode rend malgré tout difficile voire impossible la mise en forme lorsque la densité de l'âme est importante, toute courbure prononcée pouvant conduire à des ruptures au droit des entailles. En effet, pour éviter les enfoncements lors des déplacements des ouvriers sur l'élément d'âme, la densité de l'âme doit être suffisamment importante mais le corolaire est une augmentation de la rigidité. Or, du fait de la raideur augmentée, les contraintes se concentrent dans les zones plus fines notamment, pouvant ainsi engendrer des ruptures lors de sollicitations de flexion trop importantes, risquant de briser l'âme lors de la mise en forme et de rendre les entailles rectilignes encore plus aisément sensibles à la rupture.

[0019] On connaît aussi un produit commercialisé sous la dénomination ROHACELL ^® qui peut se découper, s'usiner, de façon aisée mais d'une part il s'agit de panneaux uniquement, sans aucun renfort donc inapte à la réalisation de pièces composites à haute résistance mécanique, aucune fibre de pontage donc traversante n'étant prévue. Ces panneaux peuvent être usinés pour être liés par exemple par tenon/mortaise mais de tels panneaux sont inaptes pour l'application pièces en matériaux composites selon la présente invention.

[0020] Un autre problème est également de limiter les zones de rupture de résistance mécanique et les découpes en ligne comme celle des cubes, évoquées ci-avant, qui provoquent des lignes de fragilisation mécanique. Ceci est d'autant plus marquants lorsque les découpes sont rectilignes et que les panneaux sont exempts de fibres de pontage.

[0021] Un problème à résoudre est celui de la conformabilité. Lorsqu'une âme doit être positionnée sur une forme donnée, par exemple un moule d'une partie de bateau, pont, roof, on constate que les âmes conformables de l'art antérieur, réalisées à partir d'un découpage en cubes, présentent une résilience certaine et ont encore tendance à revenir vers une forme plane. Cet effet élastique perturbe la conformation ajustée.

[0022] La présente invention vise à pallier ces problèmes pour proposer des panneaux mécaniquement très résistants, solutionnant les problèmes de poinçonnement, assurant la conformabilité, tout en restant manipulables et en offrant toutes les combinaisons de matériaux d'âmes/peaux/fibres de pontage. La présente invention propose un procédé de fabrication d'une âme conformable pour la fabrication d'un produit en matériaux composites offrant des possibilités de mise en forme sur des surfaces courbes.

[0023] A cet effet, le procédé de réalisation d'une âme conformable à partir d'un panneau rigide, le plan du panneau étant défini par les axes X et Y et la hauteur H étant orientée suivant la direction Z d'un repère orthonormé, pour la réalisation de produits en matériaux composites, consiste à découper ledit panneau pour former des éléments d'âme, les découpes étant réalisées suivant l'axe Z, en générant des moyens d'accroche sur chacun des éléments d'âme ainsi découpés, de façon à permettre de lier lesdits éléments d'âme les uns aux autres et de réaliser une liaison charnière avec retenue entre lesdits éléments d'âmes dans le plan XY. Chaque élément d'âme comprend des moyens d'accroche sous forme d'excroissances et de logements, de profils conjugués. Ces moyens d'accroche sont sous forme de deux excroissances et de deux logements, de profils conjugués, placés sur deux côtés opposés de chaque élément d'âme. De façon particulière, on réalise les excroissances et les logements, avec une forme conjuguée de raquette ou de champignon, comprenant une tête et une liaison mince.

[0024] Le procédé consiste, selon une variante à réaliser des découpes partiellement suivant l'axe Z, sur une hauteur h inférieure à la hauteur H du panneau, en créant une base support entre les éléments d'âme. Les différentes découpes sont réalisées avec une lame oscillante, par fraisage, par laser, ou avec un découpoir.

[0025] Selon une autre caractéristique, on introduit dans ladite âme conformable, des fibres de pontage FP, postérieurement à la découpe des éléments d'âme.

[0026] Selon encore une autre caractéristique, le procédé inclut une étape de traitement de surface d'apposition d'une colle repositionnable sur au moins une face de ladite âme conformable.

[0027] L'invention couvre aussi l'âme conformable obtenue par la mise en oeuvre du procédé.

[0028] L'âme conformable comprend des fibres de pontage FP, orientées perpendiculairement au plan XY et/ou inclinées. Cette âme est constituée d'une mousse, notamment choisie parmi les mousses de polyuréthane. Cette âme comporte de façon avantageuse, sur au moins une face, de la colle repositionnable. [0029] La présente invention est maintenant décrite suivant un mode de réalisation principal et de ses variantes, ceci en regard des dessins associés sur lesquels les différentes figures représentent :

[0030] [Fig. 1] représente une vue en perspective d'un panneau rigide destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention pour la réalisation d'une âme conformable en vue de la fabrication d'un produit en matériaux composites.

[0031] [Fig. 2A] représente une vue en perspective d'une âme conformable réalisée à partir du panneau de la figure 1, après mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.

[0032] [Fig. 2B] représente une vue en perspective d'une âme conformable de la figure 2A, après introduction de fibres de pontage.

[0033] [Fig. 3] représente une vue schématique en élévation de deux éléments d'âmes emboîtés, éléments identiques pour les âmes conformables exempte ou incluant des fibres de pontage.

[0034] [Fig. 4] représente une vue schématique en coupe d'éléments d'âmes de la figure 3, obtenus par le procédé selon la présente invention à partir du panneau rigide.

[0035] [Fig. 5] représente une vue schématique, en coupe perpendiculaire au plan du panneau, d'éléments d'âme de la figure 4, conformés selon un sens de courbure.

[0036] [Fig. 6] représente une vue en perspective d'éléments d'âme de la figure 4, conformés selon un sens de courbure.

[0037] [Fig. 7] représente une vue en coupe d'un produit, en forme, en matériaux composites, constitué d'une âme courbe constituée d'éléments d'âmes, obtenue selon le procédé de la présente invention avec des fibres de pontage et deux peaux, l'ensemble étant noyé dans une résine.

[0038] [Fig. 8] représente une vue en coupe schématique, suivant le plan X/Z ou Y/Z, d'éléments d'âme, exempts ou incluant des fibres de pontage, obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, munis de découpes partielles en épaisseur.

[0039] [Fig. 9] représente une vue en coupe des éléments d'âmes de la figure 8, conformés selon un sens de courbure, concave sur la face non entaillée.

[0040] [Fig. 10] représente une vue en coupe d'éléments d'âme obtenus par le procédé selon la présente invention, exempts ou incluant des fibres de pontage, ayant subi un traitement de surface. [0041] [Fig. 11A] représente une vue en coupe d'éléments d'âme obtenus par le procédé selon la présente invention, munis de découpes partielles en épaisseur, exempts ou incluant des fibres de pontage, obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, conformés sur une forme gauche.

[0042] [Fig. 11B] représente une vue en coupe d'éléments d'âme, comme représentés sur la figure 11A, conformés sur une forme gauche, ayant subi un traitement de surface.

[0043] La figure 1 représente, en vue de réaliser une âme conformable 10, un panneau rigide 12, unitaire, en l'occurrence un panneau rigide en mousse polyuréthane pour exemplifier, sans que cela soit limitatif.

[0044] Sur la figure 2A, le panneau rigide 12 est représenté après avoir subi des découpes 14 régulières dudit panneau rigide 12, selon le procédé de la présente invention, sur l'ensemble de sa surface plane, dans le plan orthonormé X, Y, Z pour réaliser l'âme conformable 10. Le plan de l'âme est défini par les axes XY et la hauteur est orientée suivant l'axe Z. Les découpes 14 sont effectuées de manière précise et génèrent des éléments d'âme 16 identiques, mieux visibles sur les figures 2 et 3. La largeur des découpes 14, considérée dans le plan XY, correspond à la largeur de l'outil de découpe et à la quantité de matière enlevée pour créer des éléments d'âme 16, visibles sur la figure 3. La découpe et l'enlèvement de matière par l'outil, génèrent un espace de conformabilité, non visible sur la figure 2A du fait de l'échelle, mais représenté par le trait épais de découpe. Cet espace de conformabilité peut être ajusté en fonction du degré de conformabilité recherché en modifiant l'épaisseur de la coupe.

[0045] Sur la figure 2B, le procédé est mis en oeuvre de la même façon mais ladite âme subit, postérieurement à la découpe, l'introduction de fibres de pontage FP, notamment introduites selon l'enseignement du brevet français FR 2 948 693, au nom du même demandeur que celui de la présente demande. Ces fibres de pontage FP traversent l'âme conformable 10 sur sa hauteur et font saillie, au moins partiellement sur au moins une face de ladite âme. Les fibres de pontage FP peuvent être perpendiculaires au plan XY mais aussi, de façon avantageuse, inclinées. Ces fibres traversent les éléments d'âmes, assurant la liaison desdits éléments d'âmes entre eux, dans toutes les directions.

[0046] Les éléments d'âme 16, constituant l'âme conformable 10, selon un agencement particulièrement avantageux de l'invention, ont une forme identique qui s'inscrit dans un parallélépipède et sont positionnés dans un même plan XY. Ces éléments d'âme 16 sont munis de moyens d'accroche 17, les uns aux autres, constitués d'excroissances 18, en l'occurrence deux excroissances 18 et de logements 20, en l'occurrence deux logements 20, de profils conjugués des excroissances 18 et développés dans le plan XY. Les deux excroissances 18 et les deux logements 20 de chaque élément d'âme 16 sont respectivement placés sur deux côtés opposés de l'élément d'âme 16, les logements 20 étant géométriquement de profils conjugués, aptes à recevoir les excroissances 18.

[0047] Dans le mode de réalisation représenté et retenu, les excroissances 18 et les logements 20 ont une forme conjuguée de raquette ou de champignon avec une tête 18t, 20t et une liaison mince 18m, 20m. Respectivement, et comme visible sur la vue en élévation des deux éléments d'âme 16 de la figure 3, les excroissances 18 ont une tête 18t convexe, en saillie et une liaison mince 18m et les logements 20 ont un évidement en forme de tête 20t concave, en creux, et une liaison mince 20m. Lesdites têtes 18t des excroissances 18 ont une largeur L18t et lesdites liaisons minces 18m des excroissances 18 ont une largeur L18m. De manière analogue, lesdites têtes 20t des logements 20 ont une largeur L20t et lesdites liaisons minces 20m des excroissances 20 ont une largeur L20m.

[0048] La géométrie des logements 20 est quasiment identique à celle des excroissances 18, à la largeur de découpe 14 près, donc à l'espace de conformabilité près. De plus, la largeur L18t est inférieure à la largeur L20t et la largeur de L18m est inférieure à la largeur L20m, comme spécifié sur la figure 3. Les excroissances 18 sont donc aptes à être positionnées dans les logements 20, créant ainsi une charnière mécanique 22 autour du plan XY, avec retenue dans ce même plan XY, voir figures 5 et 6. L'introduction ou le désengagement sont obtenus uniquement par translation dans le sens Z, jusqu'au dégagement complet.

[0049] Les éléments d'âme 16 sont également pourvus, du fait de leur géométrie et de leur hauteur H, d'une surface verticale 24, reportée et visible sur les figures 4 et 6. Lesdites surfaces verticales 24 des éléments d'âme 16 sont parallèles lorsque l'âme conformable 10 est mise à plat et contenue dans un même plan XY.

[0050] Les figures 5 et 6 montrent respectivement une vue en coupe et une vue en perspective d'une âme conformable 10 conformée, formant ainsi un élément courbe. On note que, dans ce mode de réalisation, les découpes 14 sont réalisées sur toute la hauteur, suivant l'axe Z. Les éléments d'âme 16 restent assemblés les uns aux autres par l'intermédiaire des excroissances 18 et des logements 20. Comme visible sur les figures 5 et 6, les surfaces verticales 24 des éléments d'âme 16 ne sont donc plus parallèles entre elles, créant ainsi un très léger écartement au niveau de la charnière mécanique 22, sur la face convexe et un resserrement sur la face concave, écartement exagéré pour la clarté des dessins. En effet, comme représenté sur la figure 5, les parties supérieures 24s des éléments d'âme 16 juxtaposés, sont en contact pressé et à l'inverse, les parties inférieures 24i desdits éléments d'âme 16 sont espacées entre elles, permettant la conformabilité de l'âme 10. Le très faible décalage ainsi généré au niveau des charnières mécaniques 22 est visible sur l'ensemble des jonctions entre les têtes 18 et les logements 20 des éléments d'âme 16.

[0051] La figure 7, représente un produit en matériaux composites, obtenu à partir d'une âme 10 selon la présente invention, avec des fibres de pontage FP. L'âme conformable 10, conformée, est constituée d'un ensemble d'éléments d'âme 16, identiques à l'âme représentée sur la figure 5. Dans cette réalisation exemplifiant les possibilités de la présente invention, l'âme conformable 10 a reçu des fibres de pontage traversantes FP. Ces fibres de pontage traversantes FP ont été introduites postérieurement à la découpe de l'âme 10 en éléments d'âme 16.

[0052] Cette âme 10 avec des fibres de pontage FP est destinée à recevoir au moins une peau composite 28, en l'occurrence deux peaux composites, placées au-dessus et au-dessous de l'âme 10 et physiquement reliées entre-elles par lesdites fibres de pontage traversantes FP. Lesdites peaux composites 28 peuvent être constituées de manière tout à fait connue, d'un tissu de fils ou d'un non tissé de fibres 30 et d'une résine 32. Les fibres de pontage FP sont ainsi noyées dans la résine 32 comme les fibres ou fils des deux peaux composites 28, la résine fluant également le long des fibres de pontage FP, à travers l'âme conformable.

[0053] Les fibres de pontage FP contribuent à lier les éléments d'âmes les uns aux autres sans pour autant interdire la conformabilité avant la mise en place de la résine car les fibres traversantes de pontage FP peuvent glisser à travers le matériau constituant l'âme conformable 10 lorsque les éléments d'âmes sont écartés, surtout sur d'aussi petites distances. Ainsi comme on le constate, le produit fini comprend une âme, des fibres de pontage FP qui relient les deux peaux dans toutes les directions conférant au produit fini avec résine, des propriétés mécaniques très élevées. La nature et les caractéristiques des fibres des peaux et de pontage pouvant être choisies différentes ou identiques, la variété des combinaisons est très importante.

[0054] La figure 8 représente une autre variante de l'âme conformable 10 selon l'invention, ladite âme ayant subi des découpes 34 différentes des découpes 14. En effet, la géométrie dans le plan XY est identique mais les découpes 34 sont réalisées partiellement suivant l'axe Z, sur une hauteur h inférieure à la hauteur H du panneau rigide 12 devenu l'âme conformable 10. La réalisation des découpes 34, crée ainsi une base support 36, qui relie tous les éléments d'âme 16. Lors d'une sollicitation à la courbure, et comme représenté sur la figure 9, représentant une âme 10 courbée, la base support 36 se courbe et se conforme en provoquant l'écartement des parties supérieures 24s des surfaces 24 des éléments d'âme 16. La base support 36 offre un meilleur aspect de surface à la pièce finie, aussi elle est le plus souvent positionnée du côté visible de la pièce finie. Les fentes sont alors comprimées dans les zones concaves et ouvertes dans les zones convexes. Une telle âme conformable peut aussi être conformée dans l'autre sens de courbure. Pour les courbures plus prononcées, les fentes ayant une capacité de compaction limitée, il est préférable de garder la base support 36 du côté concave de la courbure.

[0055] La réalisation de l'âme conformable 10 découpée selon le procédé de la présente invention est maintenant décrite. Le panneau rigide 12, peut être constitué en un autre matériau qu'une mousse. Hormis l'aspect économique, le matériau choisi doit avoir une certaine capacité de résistance à la compression pour autoriser des déplacements de personnes sans être déformé par les prises d'appui des opérateurs. Pour une mousse polyuréthane, et pour donner un ordre de grandeur, cela correspond à une densité d'environ 60 kg/m ³ (soit environ 0,5 à 0,6MPa de résistance en compression).

[0056] Le panneau rigide 12 est présenté brut, à plat comme représenté sur la figure IA puis après avoir subi des découpes 14, se présente comme montré sur les figures 2A et 2B. Suivant un premier mode de réalisation, ces découpes 14 sont effectuées de manière verticale, traversante, suivant l'axe Z, c'est-à-dire suivant toute la hauteur H du panneau rigide 12 pour obtenir l'âme conformable 10. Les découpes 14 peuvent être réalisées à l'aide de tout dispositif de découpe, entre autres par lame oscillante, fraisage, laser, jet d'eau, l'important étant de permettre une découpe suffisamment nette et précise. Ces découpes 14 peuvent également être effectuées par un découpoir ayant la forme des découpes souhaitées et permettant la réalisation de l'ensemble des découpes 14 sur tout le panneau rigide 12, en une seule action, et en générant ainsi les éléments d'âme 16 très rapidement.

[0057] Les motifs des découpes 14 créent ainsi des éléments d'âme 16 de forme et de géométrie identiques, orientés différemment dans le plan XY. Après la réalisation des découpes 14, les excroissances 18 sont directement positionnées dans les logements 20 de forme conjuguée, conférant une liaison mécanique des éléments d'âme 16 dans le plan XY.

[0058] En effet, les formes conjuguées des excroissances 18 et des creux 20 évitent tout déplacement important et donc toute séparation des éléments d'âme 16 dans le plan XY de l'âme conformable 10. Aussi, les découpes 14 étant de très faible épaisseur, mesurée dans le plan XY de l'âme, de l'ordre de quelques dixièmes de mm, les éléments d'âme 16 peuvent donc être séparés uniquement en effectuant une translation verticale suivant l'axe Z d'un élément d'âme 16 par rapport à un autre élément d'âme 16, ce qui permet de faire translater verticalement les excroissances 18 par rapport aux creux 20 ou inversement afin de constituer un emboîtement et une charnière avec retenue.

[0059] Si, pour des raisons pratiques ou des raisons de mise en oeuvre, il est nécessaire de maintenir parfaitement les éléments d'âme 16 l'un par rapport à l'autre, à plat ou de manière courbe afin d'éviter le décalage vertical relatif des éléments d'âme 16, il peut être effectué une découpe non traversante 34. Cette découpe non traversante 34, est réalisée sur une hauteur h, partiellement, inférieure à la hauteur H de l'âme conformable 10. La réalisation de découpes non traversantes 34 crée ainsi une base support 36, développée suivant le plan XY et qui maintient ensemble dans un même plan tous les éléments d'âme 16. La base support 36 permet de faciliter la mise en oeuvre de l'âme conformable 10 et évite tout décalage des éléments d'âme 16 l'un par rapport à l'autre et la faible hauteur apporte une conformabilité. La base support présente un autre avantage lors de la réalisation de l'âme conformable 10 : lorsque les éléments d'âme 16 subissent l'apport des fibres de pontage FP par aiguilletage, postérieurement à la réalisation des découpes 14, il est nécessaire de maintenir les éléments d'âme 16 entre eux. En effet, l'aiguilletage de fibres à travers l'âme 10 se fait avec des aiguilles qui, du fait de leur pouvoir d'accroche, peuvent éventuellement entraîner un élément d'âme 16 lors du retrait de l'aiguille et après avoir fait passer les fibres de pontage FP dans la matière composant les éléments d'âme 16. Evidemment, il n'est pas souhaitable que les éléments d'âme 16 soient emportés ou entraînés par l'aiguille et il convient alors de maintenir les éléments d'âme 16 par bridage et ainsi éviter tout déplacement desdits éléments d'âme 16 suivant l'axe Z. La base support 36 contribue aussi à éviter de façon simple le déplacement des éléments d'âme 16 suivant l'axe Z et permet le maintien en position initiale des éléments d'âme 16 lors de l'aiguilletage de fibres de pontage FP.

[0060] De même, lorsque chaque âme déformable 10 est découpée afin de suivre les contours d'une forme géométrique, les morceaux d'éléments d'âmes ainsi découpés en périphérie, sont retenus par les charnières mécanique 22 et par la continuité de la base support 36.

[0061] Les efforts et les déplacements dans le plan XY de l'âme conformable 10 sont repris par les charnières mécaniques 22. Du fait de leur géométrie, les charnières mécaniques 22, réalisées par les excroissances 18 et les creux 20 ont la capacité de reprendre les efforts dans le plan XY. En effet, la largeur L18t de chacune des têtes 18t des excroissances 18 est plus large que la largeur L20m de chacune des parties minces des creux 20. La séparation des excroissances 18 et des creux 20 suivant le plan XY est donc impossible, ce qui empêche alors toute séparation des éléments d'âme 16 suivant le plan XY, dans toutes les directions du dit plan, et permet ainsi la reprise des efforts dans le plan XY tout en autorisant un effet charnière à angulation limitée mais suffisante pour une conformabilité.

[0062] Exceptés les éléments d'âme 16 positionnés en périphérie d'une âme conformable 10, chaque élément d'âme 16 est emboîté à quatre autres éléments d'âme 16-1, 16-2, 16-3 et 16-4 qui l'entourent, visibles sur les figures 2A et 2B.

[0063] Comme visible sur ces mêmes figures, les charnières mécaniques 22 créées par les excroissances 18 et les logements 20 permettent également de maintenir les éléments d'âme 16, découpés pour la réalisation d'une coupe transversale de l'âme conformée 10. La présente invention autorise alors toute forme de découpe sans risque de voir les éléments d'âme 16 se séparer les uns des autres.

[0064] Dans le cas d'une utilisation de fibres de pontage FP, le maintien des éléments d'âme 16 est également obtenu par les fibres de pontage FP, elles-mêmes, favorisant ainsi la manutention et la mise en place de l'âme conformable 10 avant l'application des peaux composites ou de tout autre élément de stratification.

[0065] Selon une variante du procédé selon la présente invention, il est également possible de faire subir à l'âme conformable selon la présente invention un traitement de surface. Ce traitement de surface consiste à apposer sur au moins une des faces de ladite âme conformable 10 de la colle repositionnable 38. Cette colle repositionnable peut être déposée par pulvérisation en phase solvant, à chaud si la colle est du type hot melt, pour ne citer que ces exemples. On trouvera dans la demande de brevet FR 2.865.431, au nom du même demandeur, un procédé détaillé d'une telle réalisation. Ce procédé trouve ici une application du point de vue pose de l'âme conformable 10 selon la présente invention, dans un moule vertical par exemple ou en dévers comme un moule de coque de bateau ou de pont. Cette colle repositionnable 18 présente un autre avantage important, jamais évoqué puisque la question ne se posait pas avant l'existence de la présente invention.

[0066] Cet avantage est traduit en dessin sur les figures 11A et 11b. Quand on pose une âme conformable 10 sur une forme présentant une surface gauche, il est difficile de plaquer parfaitement ladite âme conformable 10 sur ladite surface du fait des changements de courbure. Cette âme conformable 10 est unitaire certes, même après découpe, du fait des moyens d'accroche 17, des fibres de pontage FP lorsqu'elles sont prévues, mais cette âme conserve un certain effet ressort. Le plaquage imparfait n'étant pas satisfaisant, on constate que le traitement de surface avec de la colle repositionnable assure un placage parfait, amovible en cas d'erreur ou de besoin d'ajustement, ceci jusqu'à la mise en résine et à la polymérisation. Un tel placage est représenté sur la figure 11B. Une feuille de propreté amovible permet de conserver propre la surface portant ladite colle repositionnable 38 jusqu'à la mise en place, après retrait de ladite feuille.

[0067] On note aussi que le procédé selon la présente invention permet de réaliser des âmes en matériau rigide qui sont conformables, pour réaliser des rouleaux, ce qui est un avantage certain quant aux manipulations lors du transport ou sur site, ou encore pour la mise en oeuvre de grandes surfaces.