Les divers types de procédés de fabrication des surfs.

mardi 30 janvier 2007
par  goodluck
popularité : 72%

LES DIVERS TYPES DE PROCEDES DE FABRICATION DES SURFS

1- Construction de type monolythique : La construction de type monolythique est la plus utilisée car elle nécessite que très peu d’équipement et de matériel. En effet, le principe de base consiste à partir d’un matériau d’âme tel que la mousse polyuréthane ou le polystyrène expansé, de donner forme ou "shaper" un pain puis le stratifier grâce à de la fibre de verre et de la résine. Cette stratification a plusieurs rôles essentiels :

- Garantir la solidité de la planche
- Garantir l’étanchéïté de la planche
- garantir la rigidité de la planche
- Garantir une protection contre les ultras violets solaires qui altèrent la mousse et la jaunit.

Dans une construction de type monolythique, les étapes de fabrication sont les suivantes :
- Shape ou mise en forme d’un pain de mousse.(Polyuréthane ou polystyrène expansé).
- Stratification de la planche par imprégnation de couches de fibres de verre à l’aide de résine polyester ou époxy selon le pain utilisé.
- pose des boitiers, plugs et autres dérives fixes
- Application de couches épaisses de polyester sur le stratifié durci pour permettre un ponçage et une finition aisée (hot coat).
- Ponçages à sec
- Application d’une ultime couche de finition polyester plus fine que la précédente.(gloss coat)
- Ponçage à sec, à l’eau puis polishage de la planche.

Voyons en détail maintenant les deux grands types de construction monolythiques :

A : noyau mousse polyuréthane/ résine polyester.

C’est sans aucun doute la technique la plus utilisée par les pros ainsi que les amateurs.

LE PAIN POLYURETHANE

Le pain qui constitue le noyau de base et qui sera shapé est préformé et la plupart du temps latté en bois. La latte peut être de différentes essences de bois (Samba, Balsa, Cèdre rouge, ou contreplaqué) et de différentes épaisseurs (de 3 mm à 2 voire 3 cm)

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pain polyuréthane brut latté

Le travail du shape est largement facilité car ces pains préformés se présentent déjà à des tailles et à des formes proches de ce que l’on veut obtenir.

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tracé avant découpe de l’outline
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outline tracé pret à être découpé

C’est ainsi que les fournisseurs de pains polyuréthanes offrent une gamme étendue de pains allant du plus court et plus fin pour les shorts boards au plus long et plus dodu pour les longboards. Il n’est pas rare d’avoir le choix entre une vingtaine de pains différents chez un même fournisseur. Au shaper de faire le bon choix fonction de ce qu’il veut obtenir.

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Malibu 8’ outline découpé à la scie égoïne

A noter aussi que le pont est bien souvent déjà domé (domedeck) ce qui simplifie d’autant plus la tâche.

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pain polyuréthane
exemple de pain polyuréthane Clark Foam

Le polyuréthane présente des caractéristiques intéressantes :

- C’est une mousse qui de part sa structure est très peu poreuse. Détail qui prend toute son importance pour l’usage qui en est fait dans notre cas. Un trou, une fellure sur une stratification nécessite d’être bien sûr colmaté mais nous n’avons pas à faire à une mousse qui se gorge d’eau aussitôt.

- C’est une mousse qui présente lorsqu’on lui donne forme, un bel état de surface et cela très rapidement. C’est une matière très agréable à travailler.

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shape d’un longboard 9’

Cette mousse ne nécessite pas des heures de ponçage de finition. Donc la décoration est elle aussi facilitée.

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déco au pistolet à gravité

- C’est une mousse qui est compatible avec l’application de la résine polyester. Nous verrons tout à l’heure en quoi cela représente un avantage non négligeable.

Le polyuréthane présente malgré tout certains inconvénients :
- C’est une mousse de densité élevée. Environ 50 kg/m3. Un critère à prendre en compte lors de la stratification au risque de se retrouver avec une planche trop lourde.

- C’est une mousse qui a une faible mémoire de forme. Très fragile, de grandes précautions sont à prendre lors du maniement du pain durant le shape. De plus, sa faible mémoire de forme confère au surf fini une grande fragilité aux chocs qui se traduisent par des enfoncements non réversibles.

- C’est une mousse qui lors de sa mise en oeuvre, dégage une poussière de shape qui peut se révéler irritante. Le port d’un masque respiratoire est fortement conseillé.

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port du masque respiratoire

LE STRATIFIE FIBRE + POLYESTER

Le pain shapé et décoré, celui ci va être recouvert d’une stratification composée d’un drapage en fibre de verre allié avec une résine de type polyester.

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découpe et préparation du tissus avant stratif
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pose des stickers sous la stratification

Avantages du polyester

- C’est une résine facile à mettre en oeuvre :

L’ajout du catalyser dans la quantité de résine nécessaire et la préparation est faite. C’est une qualité d’autant plu appréciable pour les réparations à apporter par la suite.

- C’est une résine qui est tolérente : elle ne nécessite pas des températures de travail élevées (10...25°c) et supporte des degrés d’hygrométrie proches de celles de nos locaux domestiques. A noter tout de même une plus grande fluidité à des températures supérieures à 18 °c ce qui facilite l’imprégnation de la fibre. Pas de cuisson nécessaire après catalyse.

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stratification au polyester

- C’est une résine facile à poncer et qui peut se lustrer. Propriété interessante car facilitant la finition.

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Planche polishée

C’est aussi et surtout une résine très peu chère ce qui permet de compenser le prix du pain polyuréthane quant à lui assez élevé.

Le polyester a cependant quelques inconvénients :

- Son temps de mise en oeuvre est très court ce qui nécessite de travailler rapidement. (temps de catalyse : environ 15 minutes) Malgré tout cette durée peut être allongée en sous dosant le catalyseur. De plus, certaines marques de polyester proposent un additif permettant aux UV de catalyser la réaction. Il suffit donc de travailler la résine à l’abri des UV solaires puis en dernier lieu exposer l’ensemble à l’extérieur. Le temps de mise en oeuvre est alors quasi illimité.

- C’est une résine qui produit un stratifié relativement souple, et facilement enfonçable. La souplesse est cependant considérée comme un critère avantageux car permettant de produire une planche flex ayant de la relance dans les courbes...

B : noyau mousse polystyrène expansé / résine époxy de stratification.

C’est un mode de fabrication beaucoup moins adopté que le procédé précédant. La construction par ce procédé necessite en effet beaucoup plus de temps et de précautions de mise en oeuvre.

LE PAIN POLYSTYRENE OU P.S.E

Deux possibilités pour se procurer un pain polystyrène : le commander sur mesure ou le découper soit même dans un bloc brut :

En effet, et depuis peu en France, il est possible d’acheter des pains pré shapés. commandé sur mesure et découpé selon le rocker et l’outline de votre choix, cela permet maintenant d’obtenir un pain déjà bien pré formé et d’encourager à ce type de fabrication.

La technique "artisanale" reste cependant très intéressante : Il sagit en l’occurence de découper grâce à un fil chaud, dans un bloc de polystyrene, le rocker désiré et cela en utilisant des guides latéraux ou "templates" permettant une découpe régulière. les templates ainsi que la latte centrale lorsqu’il y en a une devant avoir exactement la même forme et taille bien entendu.

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découpe au fil chaud à l’aide de templates guides latérales
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deux pains de 9’2" avec leurs templates.
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shape d’un 9’2" en PSE latté
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10’ PSE avec tail block

Les avantages du polystyrene expansé :
- C’est un pain qui a une densité faible : de 24 kg/ m3 à 30 kg/m3. Cela permet d’obtenir des planches légères et offre la possibilité de renforcer la stratification sans atteindre un poids pénalisant.

- C’est un pain qui possède une mémoire de forme correcte. les enfoncements sont rares, moins fréquents que sur un pain polyuréthane. Le résultat est une planche plus solide aux chocs ponctuels.

- C’est un pain qui a une tenue dans le temps plus que correct.

- Présente une excellente accroche à la résine du fait de son aspérité.

Cependant il présente bien sûr aussi quelques inconvénients :

- C’est un pain qui se travaille beaucoup moins facilement que le polyuréthane.

- C’est un pain qui demande un temps de finition important et une éventuellement passe de bouche pore à la résine chargée et cela juste avant la stratification de la fibre. (pré-imprégnation)

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Pré-imprégnation
La pré-imprégnation du pain de polystyrene à l’aide de résine chargée au micro ballon permet de combler les micro trous.
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Shape dégrossissage au rabot électrique.
On peut observer l’état de surface du pain qui fait apparaitre de nombreuses aspéritées

- C’est un pain qui de part sa structure (micro billes agglomérées) présente plus de porosité que le polyuréthane.Cela demande toujours une vigilance accrue face aux éventuels fissures ou autres cassures de la stratification sous peine de voir sa planche se gorger rapidement d’eau à cet endroit.

- C’est enfin et surtout une matière qui est formellement incompatible avec le polyester ou autre dérivé à base de styrène. La résine utilisée doit donc être impérativement de l’époxy sous peine de voir son ouvrage disparaitre comme neige au soleil. L’époxy étant beaucoup plus couteuse que le polyester, l’économie faite sur le pain PSE se voit nettement amoindrie après l’achat de la dite résine. Le coût global de ce type de construction est au final plus élevé qu’une construction polyuréthane/polyester.

La mise sur le marché d’une résine polyester compatible avec la mousse PSE ces derniers temps n’a pas changé la logique établie du fait entre autre de caractéristiques mécaniques incompatibles entre le PSE et le polyester. En effet, le PSE étant un matériau souple, allié avec un polyester lui même donnant un stratifié souple, ces deux matériaux couplés donnent évidemment une planche beaucoup trop flex, voire molle pour être suffisament solide.

La tentation de travailler le polystyrene extrudé et non expansé est grande car cette matière semble de part sa structure plus agréable, plus facile à travailler et moins fragile car plus dense. Il est bon de savoir cependant que l’adhérence de l’époxy sur cette matière est moindre et que des problèmes de délamination de la stratification peuvent apparaitre prématurément. Ce phénomène étant en plus accentué par une réaction chimique touchant en particulier les propriétés d’adhérence de ces deux composés.

LA RESINE EPOXY.

C’est un bi composant formé de la résine elle même et de son durcisseur (qui n’est pas un catalyseur). Le mélange doit être précis, de l’ordre de 40 % selon les marques, et extrêmement bien mélangé.

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Stratification à la résine teintée sur pain polystyrène 24 kg/m3

Les avantages sont :
- Une résine donnant une stratification résistante aux chocs et autres pressions d’enfoncement.

- Une durée de réaction étendue ce qui permet une mise en oeuvre moins précipitée. (temps de travail : environ 2 h)

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Stratification à la résine époxy

- Une fluidité importante favorisant l’imprégnation du tissus.

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Hot coat polyester sur stratification époxy

- Une excellente adhérence au support PSE.

quelques inconvénients sont à noter

- Une résine donnant un stratifié beaucoup plus rigide que le polyester : Résultat, une planche qui a tendance à rebondir, taper sur une mer clapoteuse. Et une tendance à la rupture lors de chocs et contraintes extrêmes. Cassure nette de la planche dans certaines conditions ...Là où une planche en polyester en ressortirait pliée... Cela restant objectivement à prouver.

- C’est une résine particulièrement onéreuse.

- C’est une résine dont la mise en oeuvre nécessite un certain nombre de précautions :

Une température de 20 ° C s’avère préférable pour obtenir un stratifié aux qualités physiques et visuelles optimales. L’idéal étant d’ailleurs une cuisson après le durcissement.

Un taux d’humidité constant et bas.

- C’est une résine très dure et qui de ce fait est difficile à poncer et à polisher.

Articles à venir :

2-Construction de type sandwich :

A : noyau polystyrene / résine époxy de stratification / mousse PVC réticulée

B : noyau polystyrene / résine époxy de stratification / plaquage bois

3-Construction de type structure creuse ou "aile d’avion" :

A : En bois. (hollow)

B : En mousse polystyrène haute densité + carbone. (Technologie S. Core)

4-Construction en bois massif.

A : poutrelles pleines

B : Poutrelles évidées


Portfolio

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Commentaires

Logo de Alex
jeudi 17 septembre 2009 à 10h47 - par  Alex

Merci pour ces précisions fortes utiles. A quand une petite vidéo ?

Logo de goodluck
dimanche 4 février 2007 à 09h37 - par  goodluck

pourtant il y en a eu...

Pas facile d’être rédacteur !

merci

Logo de sylvain
samedi 3 février 2007 à 20h45 - par  sylvain

meme pas la trace d’un coup de gomme exellent

Logo de dieppeglisse
mardi 30 janvier 2007 à 23h00 - par  dieppeglisse

Très beau boulot pour cet article, on appréciera la performance...