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Concept
Composite à structure sandwich
Résumé
vignette|Panneau composite à structure sandwich utilisé pour des tests à la NASA
vignette|Schéma d'un sandwich composite assemblé (A) et de ses peaux (B) et de son âme en nid d'abeilles (C)
Un matériau composite à structure sandwich ou plus simplement un matériau sandwich ou structure sandwich est une classe spéciale de matériaux composites qui est fabriquée en assemblant deux peaux externes minces mais rigides à une âme interne légère mais épaisse. Le matériau constituant l'âme est normalement un matériau à faible résistance mécanique, mais son épaisseur plus élevée confère au matériau sandwich une rigidité à la flexion élevée et une masse volumique globale faible.
L'âme transmet par cisaillement les actions mécaniques d'une peau à l'autre. L'âme peut être en :
mousse à cellules ouvertes ou fermées composée de polyéthersulfone, de polychlorure de vinyle, de polyuréthane, de polyéthylène, de polystyrène, de bois de balsa, de métal ou de mousses syntactiques ;
structure de nids d'abeilles en alliage d'aluminium, en papier kraft imprégné, en tissu de verre imprégné de résines en polyester insaturé, en tissu d'aramide imprégné de résines phénoliques ou en polypropylène. Parfois, la structure en nid d'abeilles est remplie d'autres mousses pour plus de résistance.
structure ondulée, c'est le cas par exemple du carton ondulé.
Les peaux peuvent être en bois, en tôle métallique (aluminium, titane ou acier) ou en matériaux composites stratifiés.
Les matériaux composites stratifiés peuvent être des thermoplastiques ou principalement des thermodurcissables renforcés de fibres.
Les matrices les plus utilisées sont indiquées dans le tableau suivant :
Les renforts peuvent être des fibres de verre, de carbone ou d'aramide. Ces fibres peuvent être utilisées sous forme de :
nappes unidirectionnelles ou broyée :
textiles filés, tissés, non tissés, tricotés ou en rubans.
L'âme est liée aux deux peaux par collage grâce à la capacité adhésive intrinsèque des peaux ou grâce à un adhésif ou plus rarement par soudage.
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