Matériaux et techniques de frabrication industrielle des KM composite

[Ivan06480]

Bonjour à  tous,

Comme d'autres nouveaux venus du forum dans le monde fascinant du kayak, j'aimerais mieux comprendre le jargon des constructeurs quand je lit des fiches techniques et je pense que cette période ou personne peut trop naviguer est peut etre le bon moment pour lancer cette discussion.

Je pense que récapituller le peu que j'ai compris ou cru comprendre est le plus simple pour poser mes questions, c'est donc plus pour que les plus expérimentés puissent compléter, rectifier, répondre, que pour faire bénéficier qui que ce soit de mes pauvres connaissances

Technique de fabrication: J'imagine la technique de fabrication traditionelle (ou sandwich) un peu comme la confections de lasagnes, les pates étant la fibre et la sauce la résine, un peu simpliste je suppose?

Certains fabricant semblent trés fier de proposer des technique plus "modernes" , par infusion, sous vide, les 2... qu'est-ce que c'est? Concrétement qu'est-ce que ça change sur le bateau fini? :confused:

Résines : si j'ai bien compris celle de base est la polyseter, les plus haut de gamme étant les époxy et vinylester. Cette fois les différences chimiques on s'en fout un peu mais j'aimerais comprendre en quoi un kayak fabriqué avec une haut de gamme est mieux. :confused: :confused:

Fibres : plus compliqué il me semble, la fibre de verre il y en a toujours non? mais seule ou mélangé avec d'autres qui apportent un plus. (bon, pas sur de moi là )
Pour le carbone c'est assez clair, ça apporte rigidité et légèreté (cf industrie du cycle) mais sensible au chocs. (bon, OK, c'était pas dur...)
Mélangé à  du kévlar ou de l'aramide: il me semble que ça apporte la résistance qui manque au carbone seul mais moins de légèreté.
Ensuite il y a tout un tas de nom barbares dont on ne sait pas trés bien si il correspondent à  des matériaux différents ou sont justes d'autres appélations des meme par certaines marque: par exemple Diolen, Loric, Spheretex, etc....là  encore, qu'est-ce que c'est? à  quoi ça sert? :confused: :confused: :confused:
Bref tout ça n'est pas trés clair pour moi! (help...)

Voilà , n'hésitez surtout pas à  proposer une autre approche du sujet si vous pensez que la mienne n'est pas correcte (je me vexerais pas vu mon inexpérience), et surtout à  faire partager vos connaissances si vous en savez plus et avez en plus de la bonne volonté!

On peut pas naviguer en ce moment , mais on peut toujours chercher à  comprendre!
Merci d'apporter vos connaissances donc, selon la formule en vigueur...

[philippe69]

Bonjour,

La résine Epoxy est plus "étanche" que la polyester, moins dense et plus résistante mécaniquement, meilleure à  presque tout point de vue sauf pour la mise en oeuvre qui est plus contraignante au niveau humidité et chaleur. Le carbone est cassant mais rigide alors que le kevlar (à  vérifier, plus léger que le carbone) est souple, peu rigide mais extrêmement résistant à  la déchirure et au cisaillement. Le carbone est la pour apporter de la rigidité. Certains bateaux n'ont pas de fibre de verre seulement du kevlar carbone et gel coat ou peinture et vernis pour certains constructeurs ! Kevlar et aramide c'est la même chose, c'est un dérivé du Nylon il me semble (pas sûr), je ne suis pas chimiste ou physique des matériaux de formation. Le Diolen c'est une fibre polyester il me semble. Loric je ne connais pas. Le Spheretex c'est une mousse qui sert à  faire l'âme d'un sandwich composite ( bateaux haut de gamme et pagaie) améliore la rigidité. Les techniques sous vide et par infusion permettent pour le sous vide une meilleure intimité des tissus avec la résine et par infusion une utilisation moindre de résine, tout cela concours à  faire des kayaks très légers.

A+ Philippe69

[jerome53]

Je me permet de corriger quelques petites erreurs et ajoute ma touche.
Technique de fabrication :
Au contact : le grand standard, on peut faire à  la fois du haut de gamme et de la grande série (fonction des matériaux utilisés et des qualités du stratifieur), le taux de résine est plus élevé et surtout aléatoire en fonction de la main d'oeuvre.
Sous vide : pour le haut de gamme époxy carbone => on optimise à  mort le taux de renfort. défaut d'imprégnation possible.
Infusion sous vide : tout d'abord fait pour éviter le contact de la résine avec les opérateurs. Une fois mise au point le renfort très bien nourrit et le taux de fibre est régulier et un peu optimisé par rapport au contact.
Résine : la densité est équivalente sur les résines voir un peu inférieur en polyester !!! Mais c'est quif quif.
Coté résistance, il faudrait avoir les fiches techniques par constructeur pour affirmer les choses.
Il existe de très bonne polyester, mais elles sont en générales moins adhérentes, moins dur, moins de résistance à  l'allongement (3% polyester ; 4 à  5 % pour l'époxy) . Les résines vinylesters sont une moyenne des deux (les avantages sans les inconvénients si on veut résumé)
Renfort :

Fibre de verre : il en existe plusieurs le verre E est le plus stantdard et diffusé. Le verre R est améliorer en résistance et élasticité. allongement à  la rupture 3% à  plus de 5%. Donc très efficace en résistance aux chocs avec des époxys et vinylesters.
Fibre de carbone : là  aussi il y en a plusieurs, mais je pense que ce sont les Hautes Résistances (HR) qui sont utilisés 3 fois plus rigide que les fibres de verres mais rupture allongement à  2 %. (moindre absorption des chocs).
Fibre aramide (kevlar est une marque) : fabriquer à  partir de polyamide (nylon), mais assez différent. Sensible UV et humidité.
La cohésion des fibres avec la résine n'est pas idéale et la résistance en compression est mauvaise. Par contre la fibre est tenace et légère. En combinaison avec le carbone celà  diminue le poids et la rigidité est apporte ces performances lorsqu'il est sollicité en traction. Le comportement aux chocs est amélioré. La perforation est limité.
Utilisé seul ils n'est pas adaptés et est rencontré dans les applications de casque (ONU) et gilet par balle pour ces qualités à  se délaminé et la résistance de la fibre aux cisaillements (mais on est dans une utilisation fibre presque sèche)
Le Diolen : apporte de la résistance aux chocs aux verres et une baisse du poids comme le kevlar le fait avec le carbone. Très élastique est nettement moins rigide que ses copines.
Voilà  un peu de technique pour ceux qui en voulait. C'est un résumé donc avec les défauts que celà  implique.
La mise en oeuvre et la conception est très importante dans le résultat et il y a plein de petits détails qui font aussi qu'un composite est bon par rapport à  un autre.
Nos vendeurs y rajoute une pincé de marqueting et le poisson est noyé.
C'est en jugeant sur pièce que l'on se rend le mieu compte au final. (faîtes ce que je dis pas ce que je fais)
Lien à  voir : http://yachtcare.de/uploads/tx_voss/TI_ ... fe_frz.pdf

[Ivan06480]

Merci à  tous les 2 pour vos réponses aussi techniques que documentées. j'ai pris un peu de temps pour répondre car je voullais relire les fiches de certains KM à  la lumiére de ces explications.
Donc si on se met dans le peau d'un acheteur et qu'on regarde le marché (de ce point de vue, bien sur il y a plein d'autre critéres de choix), il me semble qu'on peut diviser l'offre en kayak d'entrée, milieu et haut de gamme.

Pour les entrés de gamme, la c'est simple, on n'a accés qu'au fab standard (au contact, polyester, fibre de verre), si quelq'un connait des marques qui font les meme prix sur des fabrications plus évoluée prévenez moi!

Pour les milieu de gamme: je crois comprendre qu'il vaut mieux se diriger sur des fabrication sous vide puor des raisons de reproductibilié de la fab et éviter l'aspect aléatoire de la construction à  la main (encore que "défaut d'imprégnations possible") et accés à  des constructions optimisée plus légères et aussi résistantes.
Aprés niveau matériaux on a souvent possibilité d'avoir soit des renfort carbone kevrad, soit du diolen mélangé au verre et des résines vinyl ou époxy, pour à  peu prés le meme résultat recherché (plus de rigidité et légereté avec toujour la résistance au chocs). Aprés avantages et oncovénient des 2 approches ??? je suppose que chacune doit avoir ses partisants

Pour les haut de gammes ça se complique encore: les artisants du sur mesure qui arrivent à  vendre des bateaux au contact à  ces prix on certainement éliminé l'aspect main d'oeuvre aléatoire non? mais avec un grand savoir faire peut-on quand meme égaler les technique par infusion sous vide? surtout au niveau poid ...(par exemple est-ce un élément en faveur d'un tiderace par rapport à  un p&h?)
Le carbone semble presque incontournable ici, mais il me semble que certains l'utilisent quasi seul ou en renfort de verre/diolen, voire pas du tout puisque rockpool met plutot du spheretex dans ses KM à  4000E. (quand on parle d'ame d'un sandwich c'est en lieu et place du verre, leur doc présente ça comme un renfort plutot). j'imagine que là  aussi il y a plusierus écoles..;
ça va donner quoi sur l'eau tout ça? un tout carbone serait-il pas trop rigide et dur à  manier pour un pagayeur moyen alors qu'il sera exploité à  fond par un trés bon. (analogie au monde du vélo que je connais mieux ou bien des cyclo essayent de pédaler sur les velo des pro bien trop rigide pour eux et se ferais plus plaisir sur des vélo plus adaptés)

Mais imaginer ce que tout ça peut donner sur l'eau reste encore difficile pour moi, ça viendra j'espére, j'y suis à  peu prés arrivé pour la neige et la route...
Pour le moment je vais aller prendre une aspirine, mais ça vaut le coup, tout ça est un peu rébarbatif mais fort intéressant!! (en tout cas pour moi!)