Les âmes pour composites sont utilisées dans la fabrication de panneaux sandwich et de structures composites légères. Placée entre deux peaux constituées de renforts et de résine, l'âme permet notamment d'augmenter l'épaisseur et la rigidité d'une structure tout en limitant son poids.
Quai West Composites propose plusieurs familles de matériaux d'âme destinées à différentes applications : plaques en nid d'abeille polypropylène, plaques de mousse PU et plaques de mousse PVC.
Le choix de l'âme dépend de la structure à fabriquer, de la densité du matériau, de son épaisseur, des propriétés mécaniques recherchées, de la géométrie de la pièce et du procédé de fabrication utilisé.
Dans une structure sandwich composite, l'âme est le matériau situé entre deux peaux extérieures. Ces peaux peuvent notamment être réalisées à partir de fibre de verre, fibre de carbone ou autres renforts compatibles associés à une résine adaptée.
En éloignant les deux peaux l'une de l'autre, l'âme permet de construire une structure plus épaisse sans utiliser une masse équivalente de stratifié plein. Cette architecture est particulièrement intéressante lorsque l'on recherche un bon rapport rigidité/poids.
Les matériaux d'âme sont ainsi utilisés dans de nombreuses réalisations composites : nautisme, panneaux techniques, cloisons, capots, planchers, aménagements, véhicules, prototypes et pièces composites légères.
Une construction sandwich associe généralement :
Les propriétés finales ne dépendent pas uniquement de l'âme. Elles résultent de l'ensemble constitué par les peaux, le matériau d'âme, leur liaison et le procédé de fabrication.
Le choix d'une âme ne doit donc pas être effectué uniquement en fonction de son poids ou de son épaisseur : il faut également prendre en compte les contraintes mécaniques de la pièce et la compatibilité avec le système composite utilisé.
Le nid d'abeille en polypropylène est une âme alvéolaire particulièrement intéressante pour la réalisation de panneaux sandwich légers et rigides.
Sa structure en cellules permet de limiter la quantité de matière utilisée tout en apportant de l'épaisseur au panneau. Il est notamment utilisé dans différentes applications nécessitant une structure légère : nautisme, aménagement, transport, panneaux composites et fabrication de pièces techniques.
Le nid d'abeille est particulièrement intéressant lorsque la réduction de masse constitue un critère important de conception.
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Les plaques de mousse polyuréthane (PU) constituent une solution légère et facilement usinable pour différentes réalisations.
La mousse PU peut être découpée, poncée et façonnée afin d'obtenir différentes géométries. Elle peut ainsi être intéressante pour la fabrication de formes, modèles, prototypes et certaines structures composites, selon les caractéristiques de la mousse utilisée.
La densité et l'épaisseur de la mousse doivent être choisies en fonction de l'application et des performances recherchées.
→ Découvrir nos plaques de mousse PU
Les plaques de mousse PVC sont utilisées comme matériau d'âme dans de nombreuses structures sandwich composites.
La mousse PVC constitue une solution particulièrement intéressante pour différentes applications techniques nécessitant une âme légère pouvant être intégrée entre deux peaux composites.
Elle est notamment utilisée dans le nautisme et la fabrication de panneaux et pièces composites. Le choix de la densité et de l'épaisseur dépend des contraintes mécaniques, du procédé de fabrication et des caractéristiques recherchées pour la structure finale.
→ Découvrir nos plaques de mousse PVC
Ces trois matériaux ne répondent pas exactement aux mêmes besoins. Le choix doit être effectué en fonction du projet plutôt que sur un seul critère.
Pour une application structurelle, il convient également de tenir compte de la densité, de l'épaisseur, de la résistance en compression et au cisaillement, de la température de mise en œuvre et de la compatibilité avec la résine et le procédé de fabrication.
L'épaisseur de l'âme influence directement la géométrie et le comportement d'une structure sandwich. Une augmentation de l'épaisseur permet notamment d'éloigner les deux peaux du panneau, mais le dimensionnement ne peut pas être déterminé uniquement à partir de ce paramètre.
Il faut également prendre en compte :
Pour une pièce structurelle, le choix de l'épaisseur et du matériau d'âme doit donc être intégré au dimensionnement global du panneau sandwich.
La densité d'une mousse, généralement exprimée en kg/m³, est un critère important mais ne suffit pas à déterminer à elle seule ses performances.
Deux mousses de familles différentes présentant des densités proches peuvent avoir des caractéristiques mécaniques et des domaines d'utilisation très différents.
Il est donc recommandé de consulter les caractéristiques techniques de chaque référence et de sélectionner la mousse en fonction de son usage réel dans la structure composite.
Le choix de la résine dépend du matériau d'âme, des renforts utilisés et du procédé de fabrication.
Selon les applications, une structure sandwich peut notamment être réalisée avec des résines polyester, des résines époxy ou des résines vinylester.
Attention : toutes les mousses et tous les matériaux d'âme ne sont pas nécessairement compatibles avec toutes les résines, solvants ou procédés. Il convient de vérifier la compatibilité du système avant stratification.
Les peaux d'un panneau sandwich peuvent être réalisées avec différents tissus et renforts composites.
La fibre de verre constitue une solution polyvalente pour de nombreuses applications. La fibre de carbone peut être utilisée lorsque la réduction de masse et une rigidité élevée sont recherchées, tandis que d'autres architectures de renfort peuvent répondre à des contraintes spécifiques.
Le nombre de couches, leur grammage et l'orientation des fibres doivent être adaptés aux efforts auxquels la structure sera soumise.
La qualité de la liaison entre l'âme et les peaux est essentielle au fonctionnement d'une structure sandwich. Selon le matériau, la résine et le procédé retenus, la liaison peut être réalisée pendant la stratification ou à l'aide d'un système de collage compatible.
Les surfaces doivent être correctement préparées et les produits utilisés doivent être adaptés aux matériaux à assembler.
Pour les opérations nécessitant un collage spécifique, consultez notre gamme de colles et produits d'assemblage pour composites et vérifiez les recommandations techniques du produit sélectionné.
Les matériaux d'âme permettent de répondre à de nombreuses problématiques de fabrication : alléger une structure, augmenter son épaisseur, réaliser un panneau sandwich, fabriquer une forme ou créer une pièce composite technique.
Ils sont notamment utilisés dans le nautisme, l'aménagement, le transport, le prototypage et différentes applications industrielles.
Le choix entre nid d'abeille polypropylène, mousse PU et mousse PVC doit toujours être effectué en fonction de la pièce à fabriquer et des propriétés réellement recherchées.
Quai West Composites propose une sélection d'âmes pour panneaux sandwich et structures composites destinée aux professionnels et aux particuliers : nid d'abeille polypropylène, plaques de mousse polyuréthane et plaques de mousse PVC.
Retrouvez également dans notre boutique les tissus et renforts composites, les résines époxy, les résines polyester et les produits nécessaires à la fabrication de vos pièces composites.
Pour sélectionner votre matériau d'âme, choisissez la famille correspondant à votre projet : nid d'abeille, mousse PU ou mousse PVC.
Il existe 5 produits.
