Article de référence | Réf : AM5630 v1

Procédés de mise en œuvre et produits réalisés
Les composites dans les sports et les loisirs

Auteur(s) : Maurice REYNE

Date de publication : 10 juil. 1998

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  • Maurice REYNE : Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg (ENSAIS) - Ingénieur-conseil

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INTRODUCTION

Les composites se sont imposés dans les sports et les loisirs en se substituant principalement au bois (en particulier dans le nautisme et la glisse) et quelquefois aux métaux (notamment dans le cyclisme). Plusieurs critères ont favorisé cette utilisation :

  • leur légèreté (portage et manipulations aisés) ;

  • leur stabilité dimensionnelle (ni gonflage, ni voilage parasite) ;

  • leur bon comportement à l’humidité et à la corrosion (produits pouvant rester dehors, voire dans l’eau ou sous la neige) ;

  • leur bonne tenue à la fatigue répétée ;

  • leur grande rigidité (ou flexibilité, modulable en fonction du type de renforcement) d’où une amélioration des performances par rapport aux plastiques ;

  • leur souplesse de mise en œuvre (une dizaine de procédés de fabrication utilisables en fonction du cahier des charges et des séries à produire) ;

  • une grande liberté de formes réalisables.

Ce domaine est pratiquement le seul où l’on emploie des composites de hautes performances (HP) pour des articles de très grande consommation (cannes à pêche, raquettes, skis...) ce qui représente de l’ordre de 20 % de leurs utilisations.

La ventilation par domaines d’utilisation des composites HP est la suivante :

  • aéronautique 50 % ;

  • sports et loisirs 20 % ;

  • divers 30 %.

  • (produits unitaires)

Toutefois, de nombreux articles de sports utilisent des composites de grande diffusion (GD) ou simplement des plastiques : planches à voile (PP), chaussures de ski (PUR), balles de golf (IO), ballons de football (PP + PUR)... et, plus encore, pour les loisirs : compact discs (PC), bandes magnétiques ou vidéo (PET), magasins et films photographiques (PET), cartouches de chasse (PE), la plupart des jouets, des articles de bricolage et des valises (ABS, PP). Si l’on compte, dans les loisirs, la télévision, la micro-informatique et les jeux électroniques, ce sont tous les carters des appareils (ABS) qu’il faut aussi considérer.

On trouvera dans cet article une étude des produits réalisés en composites à la fois d’un point de vue technologique (par procédé de fabrication) et d’un point de vue fonctionnel (sur terrain, glisse, matériels roulants, nautiques, aériens et de loisirs). La partie « documentation » donnera les grandes caractéristiques du marché et les principaux intervenants.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am5630


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2. Procédés de mise en œuvre et produits réalisés

La plupart des méthodes de mise en œuvre des composites sont utilisées pour produire des articles destinés aux sports et aux loisirs : on trouvera dans la référence [1] une présentation générale de ces procédés, qui sont examinés plus en détail dans les références [2] [3] [4] [5] [6] [7] parues dans ce traité. Ces méthodes ne seront pas reprises ici, sauf spécificité, mais, dans une optique technique et pour la commodité de classement, il est souhaitable d’analyser les produits à partir de leurs procédés de fabrication respectifs.

2.1 Moulage au contact, par projection ou sous vide

Ces procédés concernent des produits de grande diffusion (GD).

On réalise ainsi des produits moulés (3 D), de moyennes et de grandes dimensions, essentiellement en verre-polyester, par des procédés manuels (donc pour de faibles séries) avec des cadences de dépôts allant de 5 à 10 kg/h et par opérateur.

La plus grande application concerne le nautisme où l’on recherche à la fois une grande rigidité, un bon comportement à l’eau et la possibilité de pouvoir réaliser des formes gauches.

  • Coques et ponts de voiliers, yachts, catamarans ou barques

    95 % de ces produits sont fabriqués par ces procédés.

La France, qui compte environ 400 chantiers, occupe la première place en Europe pour la construction des bateaux de loisirs (il existe pratiquement des petits chantiers dans tous les ports de plaisance).

On distingue généralement les types de bateaux en fonction de leurs dimensions :

  • dériveurs : < 6 m ;

  • bateaux de plaisance : 7 à 12 m ;

  • bateaux de compétition, ou vedettes et cabin-cruisers : > 15 m.

Spécificité de moulage

Pour les coques moulées au contact, le moule est en creux (de façon à obtenir les faces polies au contact de l’eau) et conçu en 2 parties (de façon à faciliter le démoulage). Certaines parties du bateau, moins sollicitées, peuvent être produites par projection ou, au contraire, réalisées à base de sandwich nida PP si l’on désire leur donner plus de rigidité (figure 1).

Exemple

la structure d’une coque de 5 m de long et de...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BERBAIN (F.), CHEVALIER (A.), CHOUDIN (C.) -   Mise en œuvre des composites. Méthodes et matériels.  -  [A 3 720] Traité Plastiques et Composites (1997).

  • (2) - CHOUDIN (C.) -   Mise en œuvre des composites. Coûts d'investissement.  -  [AM 3 721] Traité Plastiques et Composites (2003).

  • (3) - JACQUINET (P.) -   Préparation et moulage par compression des SMC polyesters et phénoliques.  -  [A 3 727] Archives matériaux (1990).

  • (4) - BOINOT (F.), GURLIAT (A.) -   Moulage par injection de résine à basse pression ou procédé RTM.  -  [A 3 728] Archives matériaux (1991).

  • (5) - BRENCKMANN (C.) -   Préparation et moulage par compression des thermoplastiques renforcés estampables (TRE).  -  [A 3 729] Traité Plastiques et Composites. Archives matériaux (1992).

  • (6)...

1 Événements

Journée Européenne des Composites (Paris. Tous les ans) – JEC Group http://www.jeccomposites.com

Journées Nationales sur les Composites (France. Tous les deux ans) – AMAC (Association pour les matériaux composites) http://www.amac-composites.asso.fr

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