Qu’est-ce qu’une structure en nid d’abeille ?
Une structure en nid d’abeille est une structure composée de colonnes hexagonales sans espace entre elles.
Nid d’abeille signifie ruche et a la forme d’une ruche percée de trous. Il s’agit d’un matériau léger car plus de 90 % de sa structure est constituée d’air. Il est également solide et absorbe les chocs. Il est utilisé dans des applications où la légèreté et la solidité sont requises.
En raison du grand nombre de vides, il a également un effet rectificateur, qui régule le flux dans une certaine direction. Cette action rectificatrice le rend utile comme plaque rectificatrice dans les vitrines et les souffleries.
Utilisations des structures en nid d’abeille
Les structures en nid d’abeille sont utilisées dans des domaines où la légèreté et une grande rigidité sont requises, ce qui en fait un matériau idéal pour.
1. Industrie aérospatiale et automobile
Les noyaux en nid d’abeille sont utilisés comme matériaux structurels dans les avions et les engins spatiaux, ainsi que dans les pièces de carrosserie des automobiles et les cadres de bicyclettes. Les structures en nid d’abeille sont légères tout en étant très rigides, ce qui permet d’améliorer le rendement énergétique des avions et d’atteindre un niveau de sécurité élevé.
2. Industrie du bâtiment
Le nid d’abeille peut être utilisé pour les panneaux extérieurs des bâtiments, les cloisons intérieures et les matériaux de plafond. Sa légèreté réduit le poids total du bâtiment et améliore sa durabilité face aux catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre.
3. Équipement sportif
Peut être utilisé dans des produits tels que les planches de ski et les snowboards.
Propriétés des structures en nid d’abeille
Les structures en nid d’abeille sont très rigides. La rigidité est la capacité d’un objet à résister aux forces extérieures sans se déformer. En raison de sa rigidité, la structure en nid d’abeille ne se déforme pas facilement en cas d’impact et présente donc des performances stables.
Comme la majeure partie de l’intérieur est constituée d’air, le nid d’abeille possède également des propriétés d’isolation thermique élevées. En particulier, les nids d’abeilles en papier, dont la conductivité thermique du matériau lui-même est faible, présentent d’excellentes propriétés d’isolation thermique.
Types de structures en nid d’abeille
Les structures en nid d’abeille comprennent le nid d’abeille en aluminium, le nid d’abeille en aramide et le nid d’abeille en papier.
1. Noyau en nid d’abeille en aluminium
Il existe une grande variété de structures en nid d’abeille métalliques, mais l’aluminium est le plus léger des métaux et présente également une excellente résistance à la compression. La feuille d’aluminium est transformée en une structure en nid d’abeille, et sa légèreté et sa résistance sont utilisées dans divers domaines, notamment les automobiles, les trains et les avions.
2. Noyau alvéolaire en aramide
Les structures en nid d’abeille en plastique sont fabriquées à partir d’aramide, qui possède une excellente solidité et une grande résistance à la chaleur. L’aramide possède une grande résistance à la traction, une résistance aux chocs, un poids léger et une grande flexibilité. Il résiste également au feu et est chimiquement et thermiquement stable.
Ils sont de plus en plus utilisés dans les avions, remplaçant les nids d’abeille en aluminium. Cependant, il présente également des inconvénients, tels que des changements dimensionnels dus aux propriétés hygroscopiques de la résine et un coût élevé.
3. Noyau en nid d’abeille en papier
Le papier est transformé en une structure en nid d’abeille. Le papier utilisé est le papier kraft. Il est plus léger que l’aluminium et l’aramide. C’est également un matériau respectueux de l’environnement car il est recyclable. Il est utilisé dans les matériaux de construction, les produits d’emballage et comme cloisons dans les espaces d’exposition.
En tant que papier, il présente des faiblesses en matière de résistance à l’eau et de stabilité à la chaleur. Actuellement, pour compenser ces faiblesses, un revêtement de silice poreuse est appliqué à la surface.
Autres informations sur les structures en nid d’abeille
Fabrication des structures en nid d’abeille
Les structures en nid d’abeilles sont produites en collant des feuilles ensemble. Il existe deux méthodes de fabrication : la méthode par tension et la méthode par ondulation, la méthode par tension étant la plus courante. Le principe de la méthode de tension est expliqué ici.
- Découpe et prétraitement du matériau
Tout d’abord, la quantité de matériau nécessaire est découpée dans un rouleau de matière première et formée en feuilles. Les feuilles découpées sont dégraissées au cours d’un processus de prétraitement. Dans le cas des matériaux métalliques, une gravure est effectuée. - Laminage
Après le prétraitement, la colle est appliquée sur la feuille. L’adhésif n’est pas appliqué sur la totalité de la feuille, mais plutôt à intervalles réguliers selon un schéma linéaire, certaines zones étant enduites et d’autres non. La feuille enduite de colle est ensuite empilée en couches. - Étalement
En étirant les feuilles superposées, les zones non collées sont soulevées et les structures en nid d’abeille sont formées. Selon l’utilisation, les structures en nid d’abeille peuvent être laminées des deux côtés pour former une structure de panneau sandwich. Dans ce cas, les surfaces à stratifier sont traitées.