01 avril 2009
La team LW Project est fière de vous présenter la Vortex 90
Dans le cadre de notre projet de fin d’études en Licence Professionnelle Plastique et Composite en contrat de professionnalisation, nous avons reçu le cahier des charges suivant : réaliser un proto de windsurf Light Wind avec le programme suivant :
- Rider 70kg
- Vent : 8 à 18 nœuds
- Surf Sailing
- Vagues toutes tailles
- Grande manœuvrabilité
Les solutions retenues :
- planche compact (moins de 2m30 * 0,60m, 90 Litres)
- Shape radical orienté surf : V très prononcé pour retendre le scoop dans l’axe (planche planante et très radicale en courbe), Carres acérées, Twin fins,
- Echantillonnage ultra light et utilisation de produit haut de gamme : Epoxy, Aramide, Carbone et Dyneema©
- Pain EPS ultra light + Sandwich PVC HD (Airex®) sur le pont et la carène
Si un tel projet vous intéresse, restez en ligne nous vous dévoilerons tous nos secrets de fabrication !
Les partenaires :
- IUT de saint brieuc (www.iutsb.univ-rennes1.fr)
- Rob'surfboard (www.robsurfboard.com) : Design et shape
- Nautix (www.nautix.fr) : Enduits et pads
- Swelladdiction (www.swelladdiction.com) : Ailerons
- U-ride (www.u-ride.net) : Communication
- Labbé Gruau (www.gruau.com) : Peinture
Les acteurs :
- Olivier Kerdoncuff, alias « Kerdonf à donf’ », 20 ans, Breton & windsurfer, Technicien supérieur Recherche et Développement Composite
- Morgan Barroux, alias « The MoX », 22 ans, Normand et kitesurfer, Technicien supérieur Calcul de structure Composite
RDV dans quelques jours pour suivre l’avancement du projet sur notre blog (vortex90.canalblog.com) et sur U-ride.net bien sur !!!
14 avril 2009
Petit tutorial sur les composites pour les novices.
Pour que tout le monde puisse comprendre de quoi nous allons parler par la suite, voici une explication rapide sur les matériaux composites.
Matériau composite (définition Wikipédia): assemblage d'au moins deux matériaux non miscible (mais ayant une forte capacité d'adhésion). Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés que les éléments seuls ne possèdent pas.
Ce phénomène, qui permet d'améliorer la qualité de la matière face à une certaine utilisation (légèreté, rigidité à un effort, etc.), explique l'utilisation croissante des matériaux composites, dans différents secteurs industriels. Néanmoins, la description fine des composites reste complexe du point de vue mécanique.
Et maintenant plus en détail:
Les résines:
Voici les résines pouvant être utilisées lors de la mise en œuvre des composites :
-
Résine polyester : La moins chère mais aussi la moins bonne au niveau
résistance mécanique. Son adhérence n'est bonne que sur la fibre de verre.
- Résine vinylester : Un très
bon rapport qualité prix ! pas beaucoup plus cher que la polyester mais
bien meilleure au niveau mécanique.
- Résine époxy : les meilleures propriétés
mécaniques --> très forte adhérence sur tous les types de fibres.
Les fibres:
Au niveau des fibres on trouve plusieurs types de verre :
- Le verre E (le plus courant)
- Le verre R (verre haute résistance) : il est dur à trouver
- et des variétés exotiques qui ne servent que pour des applications très précises.
Sinon il existe aussi deux types de carbone :
- le carbone HR : Haute Résistance (tenace)
- le carbone HM : Haut module (rigide)
le
HM donne plus de raideur à la pièce mais attention cela peut
rendre celle-ci très cassante si elle subit une déformation.
Il
existe aussi l'Aramide (nom commercial : Kevlar (r) ). Cette fibre est
utilisée pour plusieures de ses propriétés : la résistance à l'abrasion,
son indéchirabilité et son effet absorbant pour les vibrations.
Le PBO (utilisé pour les haubans
de bateau de course)
Le Dyneema(r) qui à le meilleur rapport résistance/poids... (c'est pas donné même si c'est moins cher que le
carbone... mais ce n'est pas facile à mettre en œuvre non plus... (on en reparlera dans la suite de nos aventures)
Il existe une multitude d'autres fibres dont certaines naturelles comme
le chanvre, le lin, l'ortie...
Attention!!
La chose la plus importante à penser quand on veut faire ou réparer une pièce c'est que le composite aura les propriétés de son composant le plus faible : du carbone aramide avec de la résine polyester ne sera donc pas beaucoup plus tenace ou plus rigide que du verre polyester... "Il n'y a pas de mauvais matériaux, il n'y a que de mauvaises utilisations"
Conclusion :
La chose importante à retenir est que le composite est intéressant pour ses indices de performance:
raideur/poids et ténacité/poids, d'où son application de plus en plus répandue dans les domaines tels que l'automobile, l'aéronautique...
On pourrait encore passer des journées entières à parler des composites (normal pour des passionnés...), donc pour ceux que ça intéresse voici un .pdf à télécharger qui explique très simplement mais de manière approfondie les matériaux composites!
(N'hésitez pas à utiliser la fonction commentaire ou le forum u-ride si vous avez des questions!)
Première partie : le shape
Acteur: Robin Goffinet
-shaper professionel (en collaboration
avec des grandes marques du windsurf)
-surfeur et windsurfeur talentueux
-diplômé de la Licence
Pro plastiques et composites de Saint Brieuc
-basé
à Audierne, Finistère
Après consultation du cahier des charges et entretien détaillé avec le client, Robin nous à créé le shape suivant:
longueur : 2270 mm
largeur : 600 mm
volume : 90 litres
Tout cela avec un concave très marqué (6mm).
Échantillonnage:
-pain de mousse EPS de 16kg/m3
-sergé 86g/m² de fibre de verre, sur toute la surface de la carène
-unidirectionnel 190g/m² de carbone, en renfort central pour rigidifier la structure
-mousse PVC haute densité (100kg/m3) de 5mm sur toute la carène
Voici l'évolution du shape par étapes.
La découpe des grandes lignes au fil chaud :
La stratification puis collage (sous vide) des renforts de carbone, du nominal de verre et du PVC haute densité (en rose):
Le shape final :
06 mai 2009
Quelques explication sur l'échantillonage
Pour les passionnés du shape voici
l’interview du shaper de la VORTEX 90. Il s’agit de Robin de l’Atelier
ROBsurfboard à PLOZEVET (29)
Mox & Kerdonf : Quel était le cahier des charges pour la planche ?
Robin GOFFINET : Loïc voulais
une board pour les conditions side off avec du vent entre 10 et 20 nœuds pour
surfer sans forcer et flotter pour passer la barre !!
M&K : Tu peux nous
expliquer les choix radicaux sur le shape ?
Robin : Je suis parti
sur un scoop de surf modifié pour le windsurf :
Une entrée d'eau progressive associée
à un kick tail pour serrer la courbe en fin de bottom sans pénaliser de trop la
glisse de la planche.
Pour ce qui est du travail de
carenne, je suis parti sur une recette simple, c'est à dire un monoconcave
progressif avec une valeur max au niveau du pied avant qui viens mourrir sur
l'arrière pour retendre la courbe arrière de la planche.
M&K : Quel est
l’intérêt d’un tel concave, 6 mm tout de même !
Robin : Le concave a
deux fonction, retendre "virtuellement" la courbe pour favoriser la
glisse de la planche à plat et donner de l'accroche et de la précision dans les
courbes sur le rail.
M&K : Et les choix
pour l’outline et les rails ?
Robin : Pour l'outline, je suis parti d'un avant de "rocket fish" moderne, qui permet d'avoir un avant compact et pointu quand même donc une bonnes entrée d'eau sur le rail, avec un outline assez courbe ensuite (pour la maniabilité dans les conditions moyennes) qui fini en round pin tail (polyvalent et précis).
Du fait de la largeur importante de
la planche, j'ai pu garder des rails assez fins en essayant de ne
pas trop enlever de volume à l'arrière qui est nécessaire quand les
conditions ne sont pas bonnes.
M&K : A part la
technique pure qu’est que tu retiens de l’expérience ?
Robin : Pour finir je précise
que c'est mon premier shape de windsurf mais que ça fait un bout de temps que
ça bouillonne dans ma tête donc j'ai pris plaisir à shaper cette planche ...
Il semble que cette planche soit le début d’une série de réalisation prometteuse ! Un grand merci à Robin pour sa disponibilité et sa participation au projet !
Quelques
explications sur l’utilisation du sandwich :
Un matériau sandwich est l’association d’une âme ayant des caractéristiques mécaniques faibles et de deux peaux à fortes caractéristiques mécaniques. L’épaisseur élevée de l’âme permet d’augmenter l’écartement des peaux ayant pour but d'accroître la rigidité.
L’avantage est un meilleur travail en flexion tout en possédant un faible poids. Toutefois une bonne adhésion entre les peaux et le cœur est indispensable.
Les principales qualités de l’âme recherchées sont :
Une bonne résistance en cisaillement (G, module Coulomb).
Résistance en compression.
Une faible densité en gardant toujours une bonne accroche sur les peaux.
Une mise en œuvre aisée.
Une bonne imprégnation au cours de la mise sous vide.
Le but d’un matériau sandwich est d’obtenir le meilleur rapport rigidité- résistance/poids.
On fabrique un sandwich PVC
recouvrant la totalité pour garantir une rigidité suffisante en surface, ce qui
nous permet d’utiliser une mousse avec de faibles propriétés mécaniques et donc
une masse faible pour le shape.
Le sandwich par sa rigidité permet une meilleure longévité de la structure dans le temps en limitant les enfoncements dus à des pressions locales sur la planche.
Quelques
explications sur les renforts et leur position :
- Les
UD (unidirectionnels) entre le pain de polystyrènes et le PVC de la
carène :
o Leur disposition décalée par rapport à l’axe longitudinal de la planche permet de reprendre la flexion de la planche à voile ainsi que la torsion qui s’exerce dessus en courbe.
- Les
inserts PVC autour des boitiers :
o Ils permettent de répartir sur plus de surface dans le polystyrène la pression qui s’exerce sur les boitiers.
- Les
patchs de carbone sous les boitiers :
o Ils
ont plusieurs fonctions :
isoler
les inserts de la mousse afin de garantir l’étanchéité de la stratification
assurer
la qualité du collage des boitiers en contrôlant la quantité de résine tout
autour de ceux-ci
reprendre les efforts afin de les retransmettre en priorité dans les plis de tissus plutôt que dans la
mousse.
- Les
patchs de carbone-kevlar disposés sous les pieds, autour du pied de mat et
autour des boitiers d’ailerons :
o Disposé sur
le PVC, ils permettent de répartir l’effort de compression sur le PVC afin
d’éviter les tassements du polystyrène. De plus le Kevlar permet l’absorption des
vibrations et ainsi éviter la propagation des contraintes dans la mousse.
- Le patch carbone sur la moitié arrière du
pont :
o Il
permet de garantir la cohésion structurelle entre le pied de mât, les inserts
de footstraps, et les inserts d’ailerons. En effet, ce patch recouvre tous les
renforts du pont, les rails et se termine en superposition sur les patchs
carbone et carbone-kevlar des ailerons.
13 mai 2009
Les secrets de fabrication
Et voici le récapitulatif étape par étape pour la fabrication complète de la planche :
Shape Polystyrène 16kg/m3 90 litres
Verre sur carène
Unidirectionnels de carbone sur la carène
PVC 5 mm 90 kg/m3 sur la carène
########## VIDE -0,3 bar ##########
Verre sur pont
PVC 3 mm 90 kg/m3
########## VIDE -0,3 bar ##########
défonce inserts PVC Haute Densité Pied de mat 240*60*60 sur pont
défonce inserts Polyamide Straps sur pont
défonce inserts PVC Haute densité Ailerons 240*60*60 sur carène
LT insert PVC Haute densité Pied de mat sur pont
insert PVC Haute densité Pied de mat 240*60*45 sur pont
LT inserts PVC Haute densité Ailerons sur carène
inserts PVC Haute densité Ailerons 240*60*45 sur carène
########## VIDE -0,5 bar ##########
ponçage PVC Haute densité Pied de mat sur pont
ponçage PVC Haute densité ailerons sur carène
défonce insert Polyamide Pied de mat sur pont
défonce insert Polyamide ailerons sur carène
inserts Polyamide Straps sur pont
inserts Polyamide PDM sur pont
inserts Polyamide Ailerons
########## VIDE -0,5 bar ##########
patch straps Avant
patch strap Arrière
patch Pied de mat
patch global carbone Pont
Dyneema
ponçage inserts straps
Ponçage inserts Polyamide Pied de mat
Ponçage inserts Polyamide Ailerons sur carène
########## VIDE -0,5 bar ##########
patch aileron sur carène
Dyneema sur carène
########## VIDE -0,5 bar ##########
verre sur carène
########## VIDE -0,5 bar ##########
verre
########## VIDE -0,5 bar ##########
Enduit + Ponçage
Peinture & déco
Pose des pads
Antidérapant
Pose des straps
A noter : La dépression sur le pain de mousse ne doit pas pas excéder -0,5 bar afin de ne pas écraser le pain de mousse ! De plus, tant qu'il n'y a pas de stratification sur le pont et la carène sous risque de déformer le scoop ! Lors des deux vide à 0,3 l'utilisation d'une cale à scoop permet d'assurer le coup !!
Pour des photos plus précises des étapes, nous avons fait des galeries de photos
Bientôt les photos de la planche finie et en action!!
Ps: Si vous avez envie de précision n'hésitez pas à utiliser la fonction commentaires du blof ou sur le sujet ouvert sur Uride!
18 mai 2009
Petit lexique pour mieux comprendre
Pads: Plaques de mousses collées sur le flotteur sous les talons pour amortir les chocs avec le clapot
Footstraps: Ce sont les cale-pied sur le dessus de la planche
Résine: (matrice) Substance utilisée par les shapers pour
imprégner les tissus de fibre de verre, ou d'autres matériaux, et leur
donner force et rigidité.
Shape: Forme de la planche
Pont: Dessus de la planche
Carène: Dessous du flotteur.
Le dessin de la carène détermine le type du flotteur et son programme.
La carène peut être plate, en V (c'est à dire avec une arête centrale
dans l'axe longitudinal) en V creusé, concave ou bombé, etc...
Scoop: Courbure totale de la carène vue en coupe
Concaves: Rainures qui se trouvent sous certains flotteurs pour créer un matelas d'air dans le but de faciliter le planning.
Maître bau: Partie la plus large du flotteur. La largeur au maître bau renseigne sur la silhouette d'ensemble de la planche.
Outline: Contour du flotteur vu de dessus.
Pain: Bloc de mousse
Rail: Arrête, flanc, côté de la planche au bord plus ou moins aigu qui sépare la carène et le pont
Rocker: Hauteur au dessus du sol de l'arrière du flotteur.
Le rocker des flotteurs de slalom est plus tendu que celui des flotteurs de vague.
Par symétrie, la hauteur au dessus du sol de l'avant du flotteur est la spatule.
Twin fin: Deux ailerons
Bottom turn: Virage de surf effectué en bas de la vague.
Cutback: Demi-tour en haut de vague pour retourner en bas.
Off the lip: Virage en haut de vague en prenant appui sur sa crête.
10 juin 2009
Voilà la bête
Les photos tant entendue de la board terminée!!!
Plus de photos dans les albums à droite.
Loïc nous donne le résultat de sont premier test:
A l'arrêt la planche est stable, et son volume sur l'arrière lui permet de passer les mousses sans planer. Son départ au planning n'est pas franc, mais avec de l'air et en abattant bien ça part. Ensuite, c'est assez léger sous le pied arrière, alors sur les plans d'eau "clapoteux" il ne faut pas trop forcer. Néanmoins, on s'habitue assez bien. Le kick prononcé à l'arrière, ainsi que les twins, n'en font vraiment pas une freewave! On a à faire à une bombe de surfsailing, et ça se sent tout de suite. J'aime bien l'outline, le plan de pont, et la position straps/pieds de mat. Concernant ce dernier, je l'ai mis à fond en arrière 127cm environ. le virement de bord reste technique pour une board de se volume.
Au surf, c'est là que la bête libère toute son agressivité ... plus ça pousse, plus elle prend de la vitesse et s'avère radicale. On peut carver sur et sous la vague, et faire des virages ultras courts sans déraper: les rails accrochent forts, et l'avant typé surf donne envie de se lâcher grave. En haut de la vague, le cutback est digne des meilleures twins (cf Mistral twinser).
En conclusion, je pense que c'est une excellente board dans sa plage haute de vent (15 à 20 noeuds) et dans des conditions de plan d'eau "clean" en side ou side-off. Elle parait un peu plus petite qu'une 7h wave, une Mistral, une Fanatic du même volume ... j'ai hâte de ré-essayer dans sa plage basse, en no-planning, car je trouve qu'elle manque un peu de jus dans le petit "air" du fait de son kick un peu trop prononcé.
Et voila c'est déjà la fin de l'aventure ! Un grand merci à tous ceux qui nous ont aidé et soutenu, ma mère sans qui je ne serais pas la, mon voisin, mon canaris.... bon j'arrête la séquence émotions, nous ne sommes pas à Cannes ou aux Oscars... encore que quand on voit le shape radical de notre Vortex c’est vrai qu’on pourrait penser à une compression de César ! J'espère que vous aurez suivit avec intérêt cette grande aventure.
Allez tous a vos rabots / ponceuses / raclettes et autres accessoires, et venez à votre tour nous montrer vos réalisations ! En attendant, on va aiguiser les ailerons, faire chauffer à blanc les straps et allez titiller du bon gros swell !!! Nous restons bien sur à votre disposition (entre deux nav’) si quelques questions vous empêchent toujours de dormir ! Allez finit le bricolage, on a des appartements de luxe à faire flotter …
PS : si Sean Ordonez ou Keith Teboul cherchent des assistants on est dispo à partir du 1er septembre … les bateaux, même luxueux, ça rapporte plus comme avant …
PS 2 : Big Up à Mark Nelson (Nelson Factory) qui nous a beaucoup inspiré grâce à ses vidéo de shape… (toi aussi si tu cherche du monde…)
