Qu'est-ce que le HONEYCOMB

PANNEAU SANDWICH
Un panneau sandwich (ou structure sandwich) est un élément constitué de deux couches résistantes, appelées peaux ou faces, séparées par un matériau conjonctif appelé âme.
L'âme est typiquement en matériau léger et résistant, dont la seule fonction est d'éloigner les peaux, en matériau noble et d'épaisseur réduite.
La raideur axiale de l'âme est absolument négligeable par rapport à celle des peaux, qui sont responsables des efforts en surface.
La présence de l'âme est au contraire utile pour augmenter la valeur de la rigidité en flexion du panneau, qui dépend de la distance des tôles à la surface médiane.
L'utilisation de cette structure est donc comparable au concept de "poutre en double T", où l'âme sert à augmenter la raideur en flexion dans sa direction.
En écartant les peaux, on obtient un gain de rigidité remarquable par rapport à un panneau constitué uniquement d'une épaisseur de matière égale à celle des deux faces avec une augmentation de poids fortement réduite.
Pour ces raisons, les panneaux sandwich sont devenus de plus en plus populaires dans l'industrie aérospatiale au cours des quarante dernières années.
Un exemple plus courant de panneau sandwich est celui en carton dans lequel les couches extérieures plates sont séparées par une couche de carton ondulé.

SODALITE - Granit léger - Fabriqué par FFPANELS® — SODALITE
Granit léger - Fabriqué par FFPANELS®

SKINS
Les peaux sont généralement constituées d'un matériau à haute résistance mécanique, qui peut être un matériau composite en fibre de verre, en carbone ou en kevlar, voire en aluminium ou en acier fin.

NOYAU
Le noyau implique l'utilisation de structures à cellules en nid d'abeille, simplement appelées nid d'abeille, (ou mousses alternatives).
Les cellules en nid d'abeilles sont obtenues de différentes manières :

À partir de fines feuilles d'aluminium traitées par dilatation ou déformation. Dans le premier cas, les feuilles se chevauchent, avec un adhésif structurel entre elles pré-positionné sur des bandes à intervalles équidistants, décalant la couche inférieure par rapport à la supérieure. L'adhésif structurel est polymérisé pour obtenir un ancrage sur ces bandes et le bloc est déformé avec une traction appropriée dans la direction perpendiculaire aux feuilles pour le déformer plastiquement.
Dans le second cas, les dalles sont d'abord travaillées en les déformant plastiquement par le passage entre des rouleaux dentés de géométries appropriées et le produit fini est obtenu par collage.
|*Structures en nid d'abeille constituées de cellules en fibres d'aramide dans une matrice en résine thermodurcissable.

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Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS®

On vous rappelle certains problèmes d'instabilité locale ou globale qui ont des panneaux sandwichs à âme en nid d'abeille :

Le sertissage est un phénomène de désalignement des surfaces cutanées suite à une contrainte de cisaillement qui provoque une contrainte cellulaire locale excessive ; pour pallier ce problème, il est nécessaire de dimensionner l'épaisseur de la cellule pour supporter les charges attendues.

Le plissement est une sorte de phénomène de flambage localisé des parois d'un ensemble de cellules qui ressemble à un creux dans l'une des peaux ; dans ce cas le problème est lié au module de compression des faces et de l'âme.

Le capitonnage est présenté comme une flexion excessive de la peau dans l'espace vide entre les parois des cellules créant une surface ondulée ; En dimensionnant la surface des cellules, on peut surveiller cette forme d'instabilité globale de la peau.

SIVEC - Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS® — SIVEC
Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS®

Les mousses sont définies comme les matériaux cellulaires obtenus en dispersant un gaz dans une matière plastique solide.
La mousse peut être :

cellule ouverte, si la phase gazeuse est continue ;

cellule fermée, si la phase gazeuse n'est pas interconnectée ;

souple, semi-rigide ou rigide ;

en matériau thermoplastique ou thermodurcissable.

La mousse peut être à l'état liquide, si elle est pressée dans le moule avec le gaz, ou en blocs solides semi-finis qui sont convenablement coupés et traités.
La mousse est facile à traiter et peu coûteuse, c'est pourquoi elle est généralement utilisée pour construire des panneaux sandwich, malgré ses caractéristiques mécaniques inférieures à celles du nid d'abeilles.
Il offre une excellente isolation thermique et acoustique, un excellent amortissement des vibrations et une excellente résistance aux chocs.

TRAVERTINO - Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS® — TRAVERTINO
Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS®

ADHÉSIF STRUCTUREL
L'adhésif est nécessaire pour joindre les peaux à l'âme. Les adhésifs en film sont utilisés avec des caractéristiques très similaires à celles des résines qui composent les matrices dans les matériaux composites, donc le durcissement est nécessaire en autoclave. Il existe différentes formulations chimiques selon la nature des matériaux à assembler (métal-métal, métal-composite, composite-composite).

TRAVERTINO GRIGIO - Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS® — TRAVERTINO GRIGIO
Marbre léger - Fabriqué par FFPANELS®

FAIT INTÉRESSANT
Le nouvel Airbus A380 utilise un nouveau type de nid d'abeille en Kevlar, qui est utilisé pour des applications telles que les panneaux intérieurs et les volets d'aile.
A poids égal, le Kevlar est cinq fois plus résistant que l'acier et son utilisation permet un gain de poids substantiel.

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