Une fabrication en continue de panneaux légers - Le vide utilisé dans des procédés de fabrication continue

Une fabrication en continue de panneaux légers - Le vide utilisé dans des procédés de fabrication continue

Un processus continu pour la fabrication de panneaux légers ouvre de nouvelles perspectives, et pas uniquement pour le canotage urbain. Le vide joue un rôle important pour le formage des éléments.
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Les rues sont congestionnées, le métro et les trains de banlieue bondés. Aux heures de pointe, dans des villes comme Amsterdam, Austin et Macao, certaines personnes regardent les voies navigables peu fréquentées en se disant : si seulement j'avais un bateau ! Depuis peu, il leur est possible de réaliser ce rêve relativement facilement, et à un prix raisonnable. La société belge Onak a développé un canoë essentiellement constitué d'un seul panneau en plastique. Ce dernier peut être plié pour former un chariot de la taille d'une valise de taille moyenne, et être ainsi transporté. Une fois déplié, il se transforme en une embarcation fonctionnelle, en à peine quelques minutes.

Une structure en nid-d'abeilles pour une meilleure tenue

Le secret de ce bateau innovant est le matériau utilisé : un panneau sandwich en polypropylène (PP) avec âme en nid-d'abeilles. Comme son nom le suggère, l'intérieur du panneau rappelle celui d'une ruche. La solidité de la structure du canoë est assurée par les parois des hexagones, tandis que les nombreuses cavités séparant les cellules des couches externes, confèrent au panneau son exceptionnelle légèreté.

C'est précisément pour ces propriétés, que des panneaux similaires ont été utilisés pendant des années dans les secteurs des sports mécaniques et de l'aérospatiale. Toutefois, le procédé de fabrication conventionnel est plutôt complexe, étant donné que les couches extérieures et la structure intérieure sont fabriquées séparément, avant d'être assemblées panneau par panneau.

Il y a quelque temps, le Dr. Jochen Pflug de l'université de Louvain a mis au point une technique pour produire ces panneaux en nid-d'abeilles en une seule étape, selon un procédé continu. Il a ensuite fondé les sociétés EconCore et ThermHex pour breveter cette technologie et l'utiliser pour la fabrication en continu de panneaux.

Formes et pliages

Lors de la fabrication thermoplastique de l'âme en nid-d'abeilles, une feuille de plastique malléable est amenée directement de l'extrudeuse vers un tambour rotatif de formage profond sous vide. Le nom est assez explicite : la surface du tambour est conçue pour préformer la moitié des parois des cellules en forme de nid-d'abeilles. Le vide à l'intérieur du tambour aspire le matériau chaud à travers un grand nombre d'orifices à la surface, et à l'intérieur du moule correspondant. Le mécanisme rotatif permet une fabrication continue.

Dans le cadre d'un procédé complexe, les deux moitiés de la structure en nid-d'abeilles sont ensuite pliées et assemblées pour créer une cellule en nid-d'abeilles complète. Lors de cette même étape, différentes couches extérieures peuvent être ajoutées par laminage. Ces couches peuvent être en plastique, en feuilles de métal ou en feuilles organiques renforcées de fibres de verre. Ces dernières peuvent être déformées lors d'une étape ultérieure, et transformées en unités fonctionnelles comme des œillets, poignées ou éléments de fixation, à l'aide d'une technologie de moulage par injection. Les panneaux avec âme en nid-d'abeilles sont utilisés partout où des éléments plats, légers et stables sont requis : comme pour les canoës, utilisés pour le canotage urbain, qui pourrait bien devenir la prochaine tendance à la mode, ou encore pour les coques de grands yachts, les remorques de camions, les éléments de carrosserie, les constructions résidentielles ou encore pour les nacelles d'éoliennes.

La nature a tendance à se montrer économe. C'est la raison pour laquelle les surfaces sont souvent des cercles, et les corps, souvent des sphères. En effet, celles-ci offrent une contenance maximale pour une surface extérieure minimale. Lorsque de nombreux cercles sont disposés les uns à côté des autres, les inévitables interstices sont supprimés : le cercle devient alors un hexagone, et la sphère devient un nid-d'abeilles. Comment les abeilles savent-elles que cette structure est la plus économique du point de vue mathématique, et comment, lors de la construction de leurs ruches, parviennent-elles à former des angles d'exactement 120 degrés ? Cela reste un mystère. Une chose est sûre, ces insectes créent la structure tridimensionnelle la plus stable possible que permette leur « technologie », tout en utilisant aussi peu de cire d'abeille que possible. Les hommes ont adopté ce modèle en bionique structurelle et l'utilisent pour de nombreux éléments statiques.


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