matériaux composites

26
'·. UN des go•s .. . . \ ---.r 7. •••• •••• \ . •:;

Upload: zorste7

Post on 13-Dec-2015

73 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

Descriptif édité par Sicomin dans les années 90 sur les diffèrents matériaux composites, leurs caractéristiques et leurs mises en oeuvre.

TRANSCRIPT

'·.

UN des go•s

.. . . \ ---.r 7. •••• ~\ •••• \ . •:; ~

-

Siège social :

· SICOMIN

TECHNOLOGIE FUN DES 90 's

SURF CLEAR

GLASS ONE

SR 1620

SR1700

SPHERETEX-LG 170

Siège Commercial : Rhône-Alpes : Bretagne :

HEREX® C 70 Mousse rigide HEREX'ID C 70 caractérise les mousses de PVC réticulées. Ce sont des mousses de grande rirj<frté à alvéoles fermées. donc leur capilarité est nulle. Les mousses C 70 ont été développées en tant que matériaux d'âme pour structures sandwich soumises à des charges statiques.

Utilisation

• Béments de structure pour véhicules (rail. route) • Equipement militaire • Panneaux d'intérieur pour l'aéronautique • Systèmes de transmission et communication • Panneaux sandwich à usage divers • Panneaux d'intérieur, ponts et superstructures de bateaux

<:aractéristiques

• Matériau très rigide • Bonne résistance aux vibrations • Auto extinguible • Isolant thermique • Etanche à l'eau, imputrescible

Mise en oeuvre

Les mousses HERfX® C 70 pa.<Vent être facilement travaillées avec des outils et machines à bois. Bles peuvent-être: • coupées. poncées et sciées • estampées • stratifiées • ro8ées

l ( Valeurs typiques pour HEREX@ C 70 c 70 .40 c 70 .55

Densité nominale 1 SO 8115 l<g/m 3 4 0 GO

_______ ASTM D 1622 __ ._J~~( ________ __ ___ ~~----- · ····-- · ... ]J~

Contrainte de compr.ISO B44 N/mm 2 0 45 o EE1

ASTM D ·t621 __ f?~~-------------Q~---------------- -- .l?_J __ Contrainte de tract. DIN 53455 N/mm2 0 7 1 J

_____ E?.! _______ LQ~--------------- · · _______ l_ ~l_9 Contrainte de cisaiii.ISO C 1922 N/rnm2 0.5 0.8

ASTM C 273 si 72 --------'-·- .f?. ·-·-----------·----····-----.. --- · .. ·------Module de compr. DIN 53457 N/rnm2 311

________ 8SI~-QJ~.?__1 ___ .f?.?.i _____________________ ~~~Q _________ . ....

Module de traction DIN 53457 N/nm1 2 28

11(3

!i6

fl 123

4,­,)

____________________ p~ ~ ------ ·---------- ·--- ---~OGQ__ .. . . _ G!.i/.!ï

Module de cisaill. N/rnm 2 13 22

_ ______ Ac...;_;:,_ST.:.;M~C 393 J~-----------.J.~~§ _____________ __ _____ ?_l~Q ---·-·-Cisai!. à la ru J?.!.9~J SO .!.~~?_ _ __ ___ ,. ~(~ ____ , __ ___________ , __ l_Q ___________ _ 15

Résistance au choc DIN 53453 kJ/m2 0 2 O.!i

___ [U~!.!~~--- ______ _Q~lQ ____________ _________ .9. 2 4

Conduct. thermique Dl N 52612 W/m K 0.029 0 O~l 1

ASTM C 177 BTUinlfl2 h oF 01 9 0.21 --· ·-···------·-· --·-- --···- .. ······ -·····-----.. ·-·- ··-··-··--- ----·-·-··--

Température ma x. DIN 53445 "C 65 70

d'utilisation "F IIJ D 1 !i il

c 70. 75

!Hl

5 ()

1 :l

1139

1 ~)

~lJO

1. 1

(

( c 70 .90

IC\0

6 .25

1.8

261

2, 5

3G2

1.5

160 218

81 110

11 750 15950

()J

\)t11J O

:28

4061

2!)

0 9

04 :1

0 033

0.23

75

IG/

81

11 750

:'lB

5450

25

Ll

0.62

0.038

0.25

80

1lG .. -----------· --·---··-·----·--·-·- ··-·---·-·ï .. ,;; ~;.ï;~-~;;~ c:,· lii).~!>LI~. ~.nL L\ · :;l-'1;·~;~ 11 11;·. ,,~~-~ 1 ;L·;;~ LI;:.; l lliLIL-·11;111: ·,'j;; L j ,·! ;~ ~~LÏI~ ;,~;· .;,:;;; ·;;·~~- .. - - ·-·

r.r!_c, '.'(LI•'Lil.•; Il(! j '•.'ll'/l'IL\ (•ltn Uli L'II'LL ! I• .:S . f!tl ;\111:1111 o'.ol !; _ 1 111111111! Lins I IIII 1UIIi) ! l ; l di,'LII \ LI''ô

Spécifications

Couleur ____________ .. ______________ ~!~~~-c~~~L ..... . _. ____ lêl_~1:: _____ · ··· ·----·----~~ ~~~---·-·--·------·---------b r un

c 70.130

130

8.13

2.6

377

3.6

522

2.0

290

150

2'1760

109

15810

50

7250

30

2.1

1.00

0.04

0.27

80

176

bleu foncé

l (

( c 70 .200 --

200

12.5

5.0

725

6.3

914

3.5

508

255

36980

178

25820

81

11750

35

4.6

2.19

0.042

0.27

80

176

brun clair

Dimensions largeur rnrn, ± 10 1330 13JO 1150 11 50 1020 1020 950 950 850 750

longueur 111111 , ± 10 1t1 25 2t350 121.5 :?ti~ïO IODO 7. WO 1025 2050 1900 1600

épaisseur rnm . ±0.5 538 10àllti !!<'18 10878 ~'ià8 10 à72 5 à8 10à68 5à58 5à48

Présentation ~.ê_gues lisses~~..!Jin~o ti!Jel~~l~~ê.J?J~~-E~~!~~L ________________ , __________ .. ___________ _ _ . ·-,.---,--;:--,,----,.--:-:------------- f\ nnt• e r.onnc:uss;uv:o . tl)s u1frutn.:• t•rH l !> çi dessus sont ·~·qrtc!~. f ltJ u ~ no pot•vons tnult lo1 s lournir aucune ~puanl io quant à leur exactitude, nJ quont aux résultats que pourrait untralner

I011t t l ltlis;tl lon Cf!S>U•IPrL n :\1101•~~ ne v t ~e,, t ;·n ,ctJiternt'·n t ;\ lt'!•·,f:r t1t'~s •ltt)I\S tin t;uovn t Hlfit. I <UitS l't t n 'unpliq tiOnt éHlc une al\einle i c.:es droits

®=Marque déposée, 6/94 remplr1ce la liche clnl ée 1 /. lfl/

' · !' \

__;j

_,.,.-...,

AIREX® R 63 Mousses à haute ténacité AIRfX® R 63 est une mousse de PVC pur à haute ténacité pour stn.Jctures sand-Mch performantes. R 63 est lX\e mousse à alvéoles fermées, c'est-à-dire capillarité nulle. R 63 a été développé spécialement c<pmme matériau d'âme de stn.Jctures san<twich pour l~ndustrie nautique ainsi que pour toutes les structures soumises à des chocs ou chargements dynamiques.

Utilisation

• Coques et superstructures de bateaux • Panneaux de structure dar.s fe domaine des transports • Bements de carosserie pour les chemins de fer • Planchers de wagons de chemin de fer • Equipements militaires • Panneaux sandwich exposés à l'impact

Caractéristiques

• Matériau à très haute ténacité • Non cassant • Grande résistance aux impacts • Amortit les vibrations • Se prête au thermo-formage • Bonnes propriétés de formage • Auto extinguible • Offre une bonne isolation thermique

Etanche à l'eau. imputrescible

Mise en oeuvre

Les mousses AIRf><® R 63 pewent être facilement travaillées avec des outils et mac.'"lines à bois. Bles peuvent être: • coupées. poncées. sciées • estampées • thermo-formées • collées. stratifiées • pliées à température ambiante

Valeu~s typiques pour les mousses AJREX® R 63 R 63.50 R63 .80

Densité nominale ISO 845 kglm3 50 80 ,.---........._

ASTM D 1612 pcf 3.1 SD

Module de compression Nfmm2 28 56

ASTM D 1621 p9 4000 8122

Contrainte de compression ISO 844 Nlmm2 030 0.95 ~

ASTM D 1621 p9 43 138

Module de traction Nfmm2 29 64

ASTM D 1623 p9 126 9282

Contrainte de traction ISO 1936 Nlmm2 0.87 1.80

ASTM D 1623 ~ 126 261

Allon~ement à la rupture ISO 1936 % 25 25

Module de cisaillement DIN 53294 Nfmm2 12 21

ASTM C273 p9 1700 3046

Contrainte de cisaillement DIN 53294 Nfmm2 036 !.17

ASTM C273 p9 60 170

Energie absorbée DIN 53453 kj/m2 3.2 4.4

ft lb/in2 1.7 21

Conductivité thermique ISO 2581 W/m K 0.032 O.ü35

ASTM C 177 BTU infft2 h °F o.m 0.243

T empér.l.rure maximale oc 50 60

d'utilisation OF 122 140

L« ~ cHl=us S0<1t ~pou-de< mubi&Jx de d~ ~

/"'--

Spécifications

Couleur ocre

Dime-1sic:ns I.Jrgeur mm.± 10 1050 1050/1150

longueur mm.± 10 2900 2400/2600

épaisseLr mm. ±0.5 5/8/10/12115 3/5/8

largeur mm, ± 10 1400 1150/1200

longueur mm,±IO 3100 2600f2700

épaisseLr mm.±O.S 20f25/30/35 1 0/ 12/15f20f25

largeur mm,± 10 1450 •1150/1200

longueur mm.± 10 3250 •soot52o

épaisseu- mm,±O.S 40/50 1 0/ 12/15f20f25

Prl-..sentation ~aques ~sses et .. contourecr ('..,

TISSUS DE RENFORCEMENT

Tissus de verre E

Style Poids Epaisseur Compte fils Contrainte de Fils Armure Type traction Chaine Trame Européen

g/m2 mm lem DaN lem

108 48 0.05 24 x 19 12 7 EC5 11Z EC511Z TOILE 0511 2125 90 0.09 16 x 15 16 23 EC722Z EC934Z TOILE 0706 3160 160 0.1 4 12 x 12 32.5 32.5 EC968Z EC968Z SERGE 2/2 7630 165 0.14 12 x 12 40 35 EC968Z EC968Z TOILE 0909 n1 210 0.25 9x6 50 36 EC9136Z EC9136Z TOILE

9700 300 0.30 21 x 21 52.5 52.5 EC9 68Z EC968Z SERGE 212

Tissus Aramide HM: Kevlar 49, Twaron HM 1055 ou Twaron 1056

Style

1

Poids Epaisseur Compte fils Titre du fil Armure Chaine Trame

1 g 1m2 mm lem Tex

K 120

1

61 0.12 13.5 x 13.5 22 22 TOILE K 145 115 0.20 13.4 x 13.4 42 42 TOILE K 281

1 170 0.29 6.5 x 6.5 . 128 128 TOILE

K285 1 170 0.32 6.5 x 6.5 128 128 SATIN DE 4/4 1

K332 1 195 0.33 6.0 x 6.0 158 158 SERGE 212

1

KSOO 1 160 0.26 5.0 x 5.0 158 158 TOILE 1 1

Tissus Carbone HR: Celion G30- 500, Filkar T 300, Tenax HTA

Style Poids Epaisseur Compte fils Titre du fil Armure Chaine Trame

g 1m2 mm lem Tex

C430 305 0.48 3.7 x 3.7 400 400 TOILE C450 204 0.30 5.0 x 5.0 200 200 TOILE C475 285 0.40 7.0 x 7.0 200 200 SATIN 1/4

Tissus Carbone 1 Aramide

Style Poids Epaisseur Rapport Nature des Compte fils Titre du fil Armure fibres

Carbone%/ Chaine Trame glm' mm Aramide% Chaine Trame lem Tex

KC 6341256 0.38 C72/A28 Aramide HM/ Aramide HM/ 6.7 6.7 1581200 1581200 SERGE 212 Carbone HA Carbone HR 112 112

KC635 210 0.32 C61/A39 Aramide HM/ Aramide HM/ 6.5 6.0 1281200 1281200 SERGE 311 Carbone HR Carbone HA 1/1 1/1

KC636 188 0.30 C56/A44 Aramide HM/ Aramide HM/ 5.0 5.0 158/200 1581200 TOILE Carbone HA Carbone HR 112 2/1

KC638 115 0.18 CSS/A 15 Aramide HM/ Aramide HM/ 9.0 9.0 42/67 42/67 TOILE Carbone HA Carbone HA 217 217

Tissus de Polyester: Enka Oiolen 164S

Style Poids Narure Epaisseur Compte fils Titre du fil Armure

.. du fil chaine trame chaine trame .. 9 Jm• chaine et trame mm lem 1 tex

14 K 158 Oiolen 1645 0.25 7.0 7.0 112 112 TOILE

26K 272 Diolen 164S 0.35 3.9 3.9 339 339 TOILE

Unidirectionnel tissé Carbone 1 Verre

Style

1

Poids Epaisseur Rapport Nature des Compte fils Titre du fil Armure fibres Chaine Trame

Carbone%/ Chaine Trame g!m• mm Verre% Chaine Trame lem Tex

UOC168 168 0.15 C82/V 18 Carbone HR Verre E 6.8 4.0 300 EC9 68Z TOILE ['"',

Nappes unidirectionnelles: Carbone HR Celion G30-500, Toray T300

Verre Silenka rovin9

Type Poids Epaisseur Nature du Titre du fil Liant Armure fil projeté

91 mz mm Tex

CX125 125 0.15 Carbone HR 200 Thermoplastique Nappe CX250 250 0.25 Carbone HR 200 Thermoplastique Nappe CX300 300 0.35 Carbone HR 200 Thermoplastique Nappe

VEX300 300 0.28 Verre E 6CO Thermoplastique Nappe

r"'... SPHERETEX: Taffetas de verre E imprégnés de microsphères creuses de PVC

Type Poids Epaisseur Volume de Taux de fibre Armure Verre E 1 microsphères ( +1- 0.2 mm) microsphères Chaine 1 trame

9 Jm• mm % %

170.2 170 20 2.0 50 55/45 Taffetas

300.2,2 280 20 2,2 50 55/45 Taffetas

300.3 295 30 3,0 50 57 /43 Taffetas

- Nomenclature des tissus en fibre de verre

Composition du verre: E - Electrique R ou S - Haute résistance mécanique

Type de fil : C- Filament continu

Diamètre du filament unitaire en •

Poids du fil unitaire en Tex ( g /1000m)

/34J Œ] x 12 sj t~~~~-~•m•~ Nombre de fils unitaires retordus

Torsion

Principales propriétés physiques des fibres de renforcement

Unités Verre R Verre E Kevlar 49 CarboneHR

Diamètre du filament microns 3.8 à 13 3.8 à 13 12 7

Masse volumique Kg 1 m-l 2480 2540 @) 1780

Module d'élasticité longitudinal E Mpa 86000 74C00 130 (XX) 230 (XX)

Module de cisaillement G Mpa 1 € (XX)) 12 (XX) 50 (XX)

Coefficient de Poisson 0.20 0.25 ~ 0.30

Contrainte de rupture

(§) en traction sur méctle Mpa 3200 2500 2900

Allongement à la rupture % 5.4 @ é @ Coefficient de dilatation

@D à20'C ·c·• . 1o·s 0 .3 0.5 0.2

Conductivité thermique W/m . ·c 1 1 0.03 100-200

Capacité thermique massique Jlg. ·c 0.8 0.8 1.4 0.8

Carbone HM Oiolen 164S

6.5-8 12

1800 1380

~ooCXXJ) 13400

20 (XX)

0.35

2500 1150

@) 14.0

0.08

100-200

0.8

FT révisée: 11.93 CHARGES Microsphères creuses-Microfibres-Silice-Spécifiques

Micros,phères creuses allégeantes Whitece/1: Microsphères de copolymère thermoplastique blanc frès basse densité apparente. Très basse densité des enduits de finitions. Faible granulométrie Facilité d'application (onctuosité, homogénéité, lissabilité), aisément ponçable. Idéal pour les constructions hyper-légères, joints-congé à stratifier, enduit de finition avant peinture

Microbal/ons Phénoliques: Microsphères phénoliques de couleur brune Mélange à la résine plus aisé que le Whitecell, ne vole pas. Applications structurelles: Mousses syntactiques, collages, joint-congés de couleur brune se confondant avec le bois, mastic et enduit de finition avant peinture. Facilité d'application (onctuosité, homogénéité, lissabilité) et de ponçabilité. Hygroscopique: maintenir les emballages hermétiquement clos.

Glasscel/25: Microsphères de verre blanche Facilité de mélange, d'application, meilleure résistance à l'abrasion que les microballons phénoliques. ,r---.

Enduits et finition avant mise en peinture, densification des mousses alvéolaires, collage des bois tendres, mousse syntactique ayant d'excellentes valeurs en compression. Performances mécaniques et inertie chimique , bon rapport densité 1 résistance en compression.

Fi/lite: Microsphères de silicate d 'aluminium Facilité de dispersion, bonne dureté et rigidité des moulages. Utilisée pour mastics grossiers, réagréage de surface, isolation thermique et pho:1ique, volumes de rempl issage. Excellente résistance en compression, chimiquement inerte, économique.

Agent de thixotropie Silice//: Silice colloidale pyrogénée Agent épaississant et de thixotropie (améliore la tenue en parois verticales). Incorporé dans les systèmes époxydes, il augmente la viscosité, l'adhérence initiale ( tack ), la vitesse de collage et maintient les charges en suspension pendant la gélification. Hygroscopique: maintenir les emballages hermétiquement clos.

Charges formulées prêtes à l'emploi 0 Mixfi/1 30: Charge pour enduits à poncer Charge formulée à base de microsphères pour fabrication d'enduits époxy de moyenne granulométrie très facile à poncer. S'utilise en général avec le système SR 16101 SD 2613 . Permet de gagner du temps lors des enduits de finition: une seule charge à incorporer, consistance reproductible. Economiquement très intéressant par rapport aux enduits époxydes chargés et prêts à l'emploi. Permet de rattrapper des défauts de 3 cm de creux (spatules, longues règles). Pour des grandes surfaces, utiliser des spatules crantées jusqu'à 3-4 mm: ponçage aisé des crêtes puis combler les rainures (larges spatules) avec le même type de mélange. L'enduit de finition se fera avec une charge plus tendre telles que le Whitecell ou les Microballons phénoliques.

Wood Fil/ 250: Charge pour joint-congés et Je collage du bois Poudre beige devenant "couleur bois" après mélange avec la résine. S'utilise pour la réalisation de joint-congé "haute densité" et le collage du bois.

Wood Fi/1130: Charge pour joint-congés Poudre blanche pour joint-congé de faible densité.

Fiii'T oo/: charge dure pour gel-coat d'outillage Charge formulée grise pour fabrication sur site de gel-coat d'outillage. Augmente la dureté de surface et la résistance à la rayure des matrices époxydes. Sa couleur foncée permet de mieux contrôler le débullage des stratifiés. Thixotropie modulée par la quantité de Fiii'T ool incomorP.P.

Fili'Tool Alu: pour moule en grenaille d'aluminium Charge formulée à base de poudre d'aluminium pour fabrication sur site de gel-coat d'outillage. S'utilise avec des coulées de grenaille d'aluminium lorsque te paramètre conduction thennique doit être optimal

Chacges diverses: ~ Treece/1: Microfibre de bois (cellulose de bois pulvérisée)

Poudre blanche pelucheuse. Utilisée en général avec les systèmes SR 5000 ou SR 5200 en tant qu'adjuvant structurel. Excellentes propriétés épaississantes et de remplissage des plans de cottage du bois et pour les joint-congés haute densité, à combiner avec du Silicett pour améliorer le lissage et la thixotropie.

. Poudre de graphite

.· Charge lamellaire noire. Domaines d'applications: résistance chimique, modificateur de friction, · propriétés lubrifiantes, réduction de l'usure, résistance aux chocs thermiques, propriétés amortissant es,

conductibilité électrique et thermique.

Grenaille aluminium 200-1000 microns Permet la réalisation d'outillage volumineux ayant une excellente conductivité thermique: thermofonnage sous vide ou sous pression. A volume égal et avec un système époxy identique, les masses coulées réalisées avec de la grenaille d'aluminium seront moins exothermiques et plus résistantes en compression que celles réalisées en microsphères creuses.

Dans la réalité du chantier, les charges sont souvent combinées entres elles. Nous donnons tes quantités mini-maxi à incorporer, ainsi que les densités obtenabtes.

Proportions des charges dans la résine

Densité Poids Volume Densité maximum apparente min.-max. pour min .-max. pour des mélanges

Charges 100 g de R+D* 100 ml de R+D* chargés (g/1) (g) (ml) (g/1)

Whitecetl 36 2-7 120- 190 370

Glasscetl25 140 5-25 30-200 600

104 7 - 35 60-320 500

350 30- 110 85-320 730

310 40 - 100 130-320 600

250 20-80 80-320 1080

Wood Fill 130 130 20-50 150-380 770

Treecetl 80 5-17 40- 210 1150

Silice li 50 3-9 60 - 180 1170

Fill' tool 930 80-200 90-210 1800

Fill' tool Alu 60 ~ 180 1630

Poudre de graphite 415 20-70 50- 170 1360

Grenaille alu 200-1000 1160 100-250 90-220 1720

Taux de charge mini-maxi incorporable dans un système de résine ayant une viscosité de 800 Cps à 20°C. " : R+D Mélange Résine et Durcisseur

Les charges SICOMIN ne constituent pas une base inftiatrice aux maladies professionnelles. Cependant, les mêmes précautions que celles concernant la manipulation des poudres et poussières doivent être prises afin d'en éviter l'inhalation et l'accumulation de charges électrostatiques.

2.00

1.80

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0.00

Densité de ré si ne époxy <1> chargée

Densité (g/cm3)

/ / v

/v ./

-_....,._.k-1 _v__....X-X - """', sR 17001 SD 2703 = 1.11 glcm3

~ / --+-......- ... r-.

l-' 1 1

1

~ -.....

1--+ ' +

..____ t"--i

Î"' Îl._ ...

~ ID ~ ""'-Ir:!

~ ~ ~ ~ ~ ~, ~

~ ~ ~ ...,,

10 100

Quantité de charge en grammes pour 100 g de SR 17001 SD 2703

E+-Glass Cell2~----tr- Microballons Phénoliques -<>-- Héliumcell -x-Fill Cast -a- Mix Fill 30 -+--Wood Fill 130

--RIJite50 ~Wbiteceu) ---Ir- Silicell -RIITool -x-Treecell ·

-+-Wood Fill250

<1> Résine époxy SICOMIN SR 17001 SD 2703, polymérisée 16 heures à 60° C. Densité: 1.11 gr 1 cm3•

1 000

140

120

100

80

60

40

20

0

Résistance en compression de résine époxy <1) chargée

(Selon norme NF T 51-101)

Résistance de compression (MPA}

1 1 1 l 1 Il 1 SR 1700/$02703 = 133 MPa

.~ v v ~ ~ '""'-, v v v

Î\

-~ - )

~ ~ ~ --"-<; .. tl''

l...,..ooo ...-~ " -)\ +,

'+ ~ ~

• ~

r,

f\ A.___ rn_ r\

~ \ '\ p

il~

.~ ~ ~ ~ 1+ "'\ ~ ~

~

)~ ~ >""'-~

1 10 100

1

Quantité de charge en grammes pour 100 g de SR 1700 1 SD 2703

( --+--Glass Cell 25 ) -tr- Microballons Phénoliques ~Héliumcell

-x-RU Cast -o-MixFill30 -+-Wood Fill 130

--- Fillite 50 ~Whiteceii J -A- Silicell -RIITool -x- Treecell --+--Wood RH 250

<1> Résine époxy SICOMIN SR 1700 1 SD 2703, polymérisée 16 heures à 60° C. Résistance en compression: 133 MPA.

1 000

EXEMPLES D'ECHANTILLONNAGE COMPOSITE POUR PLANCHES

- STRATIFIES MONOL YTHIQUES

771 DIOLEN 26K CONTACT 0.692 1.24 44.2 0.95 1013 64

771

- 771 DIOLEN 14K CONTACT 0.578 0.99 41 .6 0.67 438 48

771

771 DIOLEN 26K DE -0.4 BAR 0.692 1.07 35.3 0.82 471 55

771 ,----..._

7533 DIOLEN 26K CONTACT 0.662 1.36 51 .3 1.20 1080 70

7533

7533 DIOLEN 14K CONTACT 0.548 1.07 48.8 0.93 558 53

7533

7630 DIOLEN 26K CONTACT 0.602 1.18 49.0 0.94 895 57

7630

7630 DIOLEN 14K CONTACT 0.488 0.87 43.9 0.66 301 34

7630

ex 125 DIOLEN 14K CONTACT 0.408 0.78 48 .0 0.62 969 67

ex 125

ex 12s DIOLEN 26K CONTACT 0.522 0.98 47.0 0.83 1591 65

ex 12s ~

-1

r

,--

/'

,...-.,.

771 DIOLEN 14K

K 145

K 145 DIOLEN 14K

771

771 DIOLEN 26K

K 145

771 DIOLEN 26K

ex 125

e x 125 DIOLEN 26K

771

7533 OIOLEN 26K

e x 125

ex 125 26K

7533

7630 OIOLEN 26K

e x 125

ex 125 DIOLEN 26K

7630

C450 DIOLEN 26 K

K120

C450 DIOLEN 14K

K 145

K 145 DIOLEN 14K

C450

C450 DIOLEN 26K

K 145

K 145 DIOLEN 26K

C450

STRATIFIES MICRO-SANDWICHS DIOLEN ASYMETRIQUES

CONTACT 0.483 0.90 46.4 0.75 311 62

CONTACT 0.483 0.90 46.4 0.75 348 53

CONTACT 0.597 1.14 47.5 0.91 554 79

CONTACT 0 .607 1.13 46.1 0.90 1131 74

CONTACT 0.607 1.13 46.1 0.90 1131 75

CONTACT ·o.592 1.14 48.2 0.97 1053 54

CONTACT 0.592 1.14 48.2 0.97 967 68

CONTACT 0.562 1.06 47.2 0.85 1074 65

CONTACT 0.562 1.06 47.2 0.85 968 62

CONTACT 0.532 1.04 48.7 0.87 890 42

CONTACT 0.477 0.92 47.9 0.80 369 58

CONTACT 0.477 0.92 47.9 0.80 521 50

CONTACT 0.591 1.09 46.1 0.92 502 73

CONTACT 0.591 1.09 46.1 0.92 603 70

STATIFIES MICRO-SANDWICHS SPHERETEX SYMETRIQUES

771 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.590 1.14 48.4 2.06 4645 73

- 771

771 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.590 1.17 50.5 2.08 5080 83 771

771 170.2 VIDE 0.4 BAR 0.590 1.19 49.8 2.11 4843 79

771

7533 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.560 1.22 54.1 1.86 3904 59

7533

7630 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.500 1.08 53.7 2.00 4477 63 7630 ('--

STRATIFIES MICRO-SANDWICHS SPHERETEX ASYMETRIQUES

771 170.2 VIDE -0 .4 BAR 0.570 1.22 53.3 2.12 5861 82

Ke636

Ke636 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.570 1.22 53.3 2.12 6129 94 771

771 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.505 1.17 56.7 2.07 7318 95

ex 125

ex 125 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.505 1.17 56.7 2.07 7737 88 771

7630 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.460 1.03 55.3 1.92 5452 76

ex 125

r--. ex 125 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.460 1.03 55.3 1.92 5143 63 7630

DIOLEN 14 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.453 1.03 56.1 1.95 3583 76

ex 125

ex 125 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.453 1.03 56.1 1.95 3318 67

e450 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.434 1.06 59.0 2.08 5632 46 K 120

K 120 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.434 1.06 59.0 2.08 4691 36 e450

ex 125 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.410 1.08 62.1 2.10 6571 89 K 145 r--.

ex 125 170.2 VIDE -0.4 BAR 0.355 1.02 65.2 1.97 5197 73 K 120

Ke638 \Z .....,_ -.....

170.2 VIDE -0.4 BAR 0.345 0.93 62.9 2.06 4367 52 K 120

r

STRUCTURES SANDWICHS AIREX

C450 AIREX3mm VIDE -0.4 BAR 0.595 1.29 46.0 3.50 14 413 61

K120

KC638 AIREX3mm VIDE -0.4 BAR 0.505 1.08 46.6 3.20 10626 71

-.K120

771 AIREX3mm CONTACT 0.750 1.66 56.6 3.50 14492 79

771

COMPARAISON DES AMES SPHERETEX ET AIREX DANS LES PANNEAUX SANDWICHS

·•· ...... .. .......

. . • . POIDS . • POIDS PbiDS ECHANTILL. APPLICATION RENFÔfHS STRATIFIE .RESINE

> Kg < Kg/'.Tl 2 . . . .% ·•

UD 300 170.2 Vide -0.4 BAR 770 1.430 46.1

UD300 ·~'-i~ --= :;;;;;..., r ~ -

UD300 170.2 Vide -0.4 BAR 940 2.042 54.0 170.2

UD300

UD300 310.3 Vide -0.4 BAR 910 1.785 49.0

UD300 ~

UD300 AIREX3mm Vide -0.4 BAR 930 1.636 43.2

UD300 = -~

UD300 AIREX5mm Vide -0.4 BAR 1000 1.750 42.9

UD300

UD300 310.3 Vide -0.4 BAR 1220 2574 52.6 310.3

UD

EPAISSEUR STRATIFIE

mm

1.88

=-

2.93

2.95

3.62

5.99

5.46

RIGIDITE •. FLEXION

N.;,:,m' /mm La;ge

8 717

= ==

22325

20567

-

16850

64900

90542

CHOC

KJ tm• lm

89

261

139

~

--i

194

386

457

CONDITIONS D'ESSAIS

MATRICE Les éprouvettes testées, sont imprégnées avec la résine époxy SURF CLEAR

Dans le cas où les planches sont peintes en peinture polyuréthanne PUR 3350, nous recommandons l'emploi des systèmes SR 16201 SD 2625 ou 170012705 pour des applications au contact et SR 17001 SD 2703 etSR 1620 1 SD 2624 pour des applications sous vide.

REALISATION DES EPROUVETTES EN AIREX SOUS VIDE (ex: K 1201 AIREX 1 C 450 ): - Perforation de I'Airex : espacement des trous à 5 cm, diamètre < 1 mm -Masticage des cellules de l'Al REX avec la résine SURF CLEAR chargée en GLASSCELL, essorage de la surface à la spatule - Stratification du K 120 sur une vitre - Placage de I'Airex - PEEL TEX et drainage sur la face supérieure, mise sous vide à - 0.4 bar r - Le complexe de vide est arraché aprés 12 heures à 25·c - Masticage SURF CLEAR + GLASSCELL, essorage de l'Al REX - Stratification du C 450 - Installation du complexe de vide: PEEL TEX, 2 PERFOREX, BIDIM ou BLEEDEX, dépression de - 0.4 bar -Après 12 heures à 2s·c. post-cuisson à 4o·c

REALISATION DES EPROUVETTES EN SPHERETEX -Stratification au contact en une seule opération -Mise sous vide à- 0,4 bar avec un PEEL TEX, un PERFOREX, un BIDIM -Après 12 heures à 25·c. post-cuisson à 4o·c

REALISATION DES EPROUVETTES DU COMPARATIF AIREX 1 SPHERETEX -Stratification au contact de I'UD 300 le système SR 1700 1 SD 2703 -Mise sous vide à - 0,4 bar avec un Peeltex, un Perforex, un Bidim -Imprégnation du SPHERETEX ou collage de l'Al REX avec enduit résine 1 Glasscell -Mise sous vide à -0.4 bar avec un Peeltex, un Perforex, un Bleedex -Stratification au contact de I'UD 300 -Mise sous vide à -0.4 bar avec un Peeltex, un Perforex, un Bidim -Après 12 heures à 25·c. post-cuisson à ?o·c pendant 6 heures

METHODES ET APPAREILLAGES Conditions d'essais: Normes Européenne ES 62

Flexion: -Taille des éprouvettes: 80 x 15 mm -Vitesse du poinçon: 1.5 mm 1 mn - Distance entres appuis : 16 fois l'épaisseur

Choc CHARPY : - Taille des éprouvettes: 80 x 1 0 mm - Pendule : 7.5 Joules -Distance entres appuis: 40 mm

APPAREILLAGE FLEXION: ZWICK 1488 MOUTON CHOC CHARPY: ZWICK

TESTS MECANIQUES

F NOMENCLATURE: SENS DES TESTS EN FLEXION 3 POINTS

ex 12s 170.2 K 120

<== > CX125-------F======~ 170.2 ----+-­K12o------~======~~-

;----- SIGNIFICATIONS DES VALEURS MECANIQUES

1-Rigidité de flexion La rigidité de flexion (El) caractérise la raideur de la poutre en flexion . Elle est donnée par la relation (1) pour des sections rectangulaires :

(El)= E . .tllJ? (1) 12 h

Avec:- E: Module de Young - b : Largeur de l'éprouvette - h : Hauteur ou épaisseur de l'éprouvette

La relation (1) montre que pour rigidifier un stratifié deux solutions sont possibles: -Augmenter Epar l'emploi de composites hautes performances (Carbone, Kevlar, ... ) -Soit augmenter l'épaisseur h, qui est au cube dans la relation (1 ). Les impératifs de poids impliquent l'utilisation de matériaux d'âmes de faibles densités: Diolen, Spheretex,Airex .. ..

Rigidité de flexion El

STRUCTURE MONOUTHIOUE

1

STRUCTURE SANDWICH

7 37

Dans l'étude d'échantillonnage, nous donnons la rigidité de flexion (El)' pour une éprouvette d'un mm de large afin de pouvoir comparer directement l'influence : de l'empilage, de la nature des matériaux, de l'épaisseur, de la densité, des conditions de mise en oeuvre.

( El )' = ( El ) 1 b (2)

D'autre part, dans les structures sandwichs, les contraintes normales dans les peaux diminuent en fonc­tion du carré de l'épaisseur de l'âme. Cela augmente trés rapidement la rigidité en flexion de la structure.

Les contraintes normales dues à la flexion se concentrent dans les peaux. L'âme a un rôle primordial dans la cohésion de l'ensemble: elle empêche en particulier le flambage des peaux. La flexion induit des contraintes de traction dans la peau inférieure, de compression dans la peau supé­rieure, et respectivement celles-ci ont tendance à se rapprocher de la fibre neutre: compression de l'âme et à s'éloigner: traction de l'âme. Le rôle du "coeur" d'une structure sandwich est donc de résister aux contraintes importantes d'arrache­mer)t, de compression et de cisaillement.

2- Résistance aux chocs Le choc Charpy donne une énergie absorbée par mètre carré et par largeur d'éprouvette.

3- Calcul simplifié de la flêche d'un panneau sandwich D = LJ3 = LJ3 (3)

48 (El) 48 ( El )' . b D: Flêche en mm f: Effort appliqué 1: Distance entres appuis b: Largeur d'éprouvette ( El ): Rigidité de flexion ( El )' : Rigidité de flexion par mm de large

Ce calcul néglige la part de flêche due au cisaillement.

ï

-

r

CONSEIL DE MISE EN OEUVRE POUR LA CONSTRUCTION D'UNE PLANCHE "AIREX"

La réalisation d'une planche complète en AIREX ( pont + carène ) comporte 3 phases:

1-Stratification du pont et de la carène sur une mousse shapée de très basse densité (1 0 à 18 Kg/m3). .. Stratifier au contact. Laisser durcir pour avoir une résistance suffissante à la dépression ( 24

heures à 25·c par exemple) CONSEILS:

- Le lattage des pains de mousses ( latte de Samba ) permet d'obtenir des repères de très haute qualité au moment du shape. Il rigidifie la mousse au moment de la stratification et permet la repro duction exacte du scoop. Inconvénient: une latte et le système de collage pèse environ 400G. La suprimer, implique de stratifier sur un conformateur. Un raidisseur composé d'un stratifié de 160 g verre permet de gagner un peu de poids - Le pain de mousse sera renforcé avant stratification: Sur le pont: densification sous les pieds à l'aide de mousse polyuréthane haute densité (200-400 kg/m3) Sur la carène, entre le pied de mât et le strap avant: cadrillage de la mousse ( lame de cutter, environ 1 cm de côté sur 5 mm de profondeur} et imprégnation de résine non chargée - Les mousses de basses densités sont très poreuses et consomment donc beaucoup de résine. Le pain sera mouillé à l'aide d'une résine chargéee en SILICELL. La performance du collage sera suffisante vue la nature de la mousse.

2-Collage sous vide de L'Al REX CONSEILS:

-Commencer par coller la carène -Les arêtes des concaves peuvent être restitués en entaillant la face extérieure de l'Al REX sur 1 mm. Ce défaut sera mastiqué avec une résine chargée en SILICELL et GLASSCELL -Perforer I'AIREX -La surface intérieure est enduite avec une résine chargée en GLASSCELL et SILICELL. Essorer l'excédent à l'aide d'une spatule rigide -Poncer légèrement la surface du stratifié - Stratifier au contact les renforts unidirectionnel de carbone: CX 125, UDC 168 -Appliquer sur le stratifié sec environ 1 00 g de résine de collage -Positionner I'AIREX à l'aide d'épingles à têtes rondes -Le système de drainage utilisé est du Bullpack, bulles contre la mousse. Introduire le complexe dans la bâche à vide -Collage sous -0.3 bar

-Pour le pont, la chronologie des opérations est identique. Sur l'avant, la mousse doit être thermo formée ou entaillée sur les zones en compression. Les renforts seront localisés sous les pieds et en "V" du box jusqu'au pied de mât ( CX 125, UDC 168, VEX 300). Les défauts seront mastiqués avec une résine chargée en GLASSCELL puis poncés avant strati fication

3-Stratification des peaux extérieures et finitions CONSEILS:

-Commencer par la carène. Mastiquer les cellules de l'Al REX avec une résine chargée en Glasscell et Silicell. -Stratifier le ou les renforts au contact, au contact sous film de polyane ou sous faible dépression (1 PEEL TEX , 2 PERFOREX, 1 BIDIM, dépression de -0,2 bar)

-Rnition avec un apprêt pistolable puis peinture polyuréthanne de type PUR 3350

CONSEILS DE MISE EN OEUVRE DU SPHERETEX

L'utilisation du Spheretex 170.2 est vivement conseillé sur le pont. Sur la carène les mousses type Al REX 63.80 ou Rohacell RCH 51- 5 mm donnent de meilleurs résultats: précision des shapes, planéïté, décoration ...

- Blocage du pain par stratification des premières peaux L'étanchéïté permet le drainage éfficace de l'excés de résine vers le complexe de vide

- Collage sous vide du Spheretex Positionnement éfficace du Spheretex: Masquer la face opposée à l'aide d'un polyane, tendre le Spheretex à l'aide d' un adhésif double face. Le renfort SPHERETEX 170.2 doit être saturer de résine. Nous conseillons l'emploi des références de résines époxydes SR 1620 1 SD 2624 ou SR 1700 1 SD 2703 dont le temps de gélification permet un bon drainage. L'adjonction de poudre de graphite, de pigment noir époxy SICOMIN ou pigment colorés GL dans la résine d'imprégnation, permet le contrôle visuel de la répartition du liant. Le tissage déséquilibré du SPHERETEX favorise les contraintes à o·c (sens du rouleau) La valeur de la dépression influe directement sur la densité des panneaux. La valeur du vide ,......._ applicable est fonction du support ( -0,25 min. à -0,35 bar max.). -Les renforts unidirectionnels seront stratifiés au contact sur la planche juste avant le collage du Spheretex sous vide.

-Poncage des défauts de surface -Masticage de la surface avec un système époxy chargé en Whitecell et Silicell -Stratification au contact, au contact sous film de polyane ou sous vide de la peau extérieure.

NB : Les informations mentionnées ci-dessus sont données à titre indicatif et ne peuvent être prises comme spécifications ou process de fabrication.

KEVLAR: Marque déposée par DUPONT DE NEMOURS BIDIM :Marque déposée par RHÔNE POULENC

Opérations

Shape brut Ratissage carène ~ Ra1issage pont -1· peau carène Renfort PU pont 1" peau pont Airex carène

Renforts pont Airex pont

Fiche de fabrication* Planche Slalom médium (1 00 litres)

274 x 55 x 13

Poids Poids Matériaux cumulé~

( g) (g)

1430 1430 Surflite 15 kg 1m3, latte 7630

100 1530 Surf Clear 1 Whitecell/ Silicell -95 1625 Surf Clear 1 Whitecell/ Silicell -220 1845 Aramide K 120 - SR 1620 1 SD2625 50 1895 Mousse polyuréthane ( 200-400 kg 1 m3 )

255 2150 Aramide K 120- SR1620 1 SD2625 310 2460 Airex 63-80 3 mm, SR1620 1 SD2625,

Glasscell 1 Silicell 40 2500 CX 125, 2125, SR1700 1 SD 2703

490 2990 Airex 63-80 3 mm, SR1620 1 SD2625 Glasscell 1 Silicell

Première cuisson 12 heures 50"C

Mastic carène 102 3092 Surf Clear 1 Whitecell 1 Silicell Mastic pont 163 3255 Surf Clear 1 Whitecell 1 Silicell Stratification carène 290 3545 KC 638, SR1700 1 SD2705 sous bâche Hard coat carène 105 3650 Surf Clear Renfort box ar. 40 3690 170.2, SR1700 1 SD2703 Renfort insert pont + pose insert box 310 4000 SR1300 1 SD2303- Glasscell/ Silicell Stratification pont 500 4500 Cx 125, K120 ponctuel, UDC 168

SR1700 1 SD 2703

Deuxième post-cuisson 12 heures 55"C

Renfort box arrière 40 4540 Mousse PU Montage box CarbonE 110 4650 Talon (type HOT) C Bx 800 hd

SR1300 1 SD23031 Glasscell/ Silicell Apprêt 450 5100 Poncage apprêt -320 4780 Peinture PU 180 4960 PUR 3350 ou SPRIACRYL PA 505 Antidérapant 50 5010 Surf clear 1 Pigment blanc GL 1 Peeltex

*Fiche de fabrication de l'atelier "Kangooroo" 1 Bernard Bachelier

( A

Pression

(Bar)

-0.2

-0.2

-0.35

-0.35

'9 5? A eDO

i o D

2 zo

?lr J

4o .J

~00

L.j ti) 0

sz 3'5

RENFORTS LOCALISES

~

Cafène: Quadrillage du polystyrène au cutter de la zone de flambage, imprégnation résine pure

Pont: Densification du polystyrène par moussage polyuréthane haute densité ( 200-400 kg 1m3)

_ MoussePU

Pont: Renforts stratifiés sur le pain bloqué avant collage du matériau d'âme

- UD Carbone (CX 125, UDC 168), UD Verre ( Vex 300)

QI§) Verre 160 g ( 7630)

Carène: Renforts UD carbone stratifiés sur le pain bloqué avant collage du matériau d'âme

- UD Carbone ( Cx 125, UDC 168)