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La chimie et le sport
qui composent un ski (voir
Figure 15).
1.3. Efforts et déformations
appliqués aux skis
L’intérêt de la qualité des
collages et des matériaux mis
en œuvre dans la fabrication
des skis est lié aux contraintes
mécaniques extrêmes qui
leur sont imposées. Quelques
photos permettent d’imaginer
l’amplitude des déformations
que subissent les skis dans
leurs conditions habituelles,
normales, d’utilisation en
compétition (Figure 13) ; ils ne
s’agit pas ici de cas de chutes
pour lesquels les skis auraient
à résister à des déformations
et des efforts mécaniques
bien plus importants encore.
La sévérité des conditions aux
limites imposées au matériel impliquent une parfaite
maîtrise des paramètres de
conception (dimensionnement
du ski) et des contrôles réguliers des composants pour
maîtriser la qualité. En effet,
les performances mécaniques
des matériaux utilisés sont
contrôlées sur éprouvettes en
laboratoire, et également à
l’aide de tests destructifs sur
ski. Citons les tests de casse en
fl exion trois points qui permettent de vérifi er les valeurs de
rupture et de délaminage.
Sur la Figure 13A, le skieur
réceptionne un saut légèrement sur les talons des skis :
ces conditions aux limites
sont reproduites dans le test
de la Figure 14. Le ski doit
être capable de supporter
une déformation importante
sans casser. Pour des skis de
compétition, on a pu atteindre
une fl èche maximale de
120 mm sous un effort d’une
tonne sans que le ski ne casse.
Figure 12
L’opération de sablage apporte une
rugosité importante aux carres en
acier.
acier sont sablés
61 : on voit
sur la Figure 12 l’importance
de la rugosité apportée à ce
composant en acier par cette
opération de sablage. Sans ce
traitement, il serait diffi cile d’y
coller un morceau de polyéthylène. Notons que les traces
de ce sablage assez prononcé
seront ensuite complètement
éliminées par polissage des
deux facettes extérieures des
carres pendant la phase de
fi nition des skis.
On doit aussi mettre en œuvre
une opération de ponçage
et de fl ammage
62 du polyéthylène haute densité de
la semelle
pour nettoyer
la surface et lui permettre
d’acquérir des points d’ancrage pour les adhésifs qui
lui seront présentés ultérieurement. C’est une opération
industrielle assez élémentaire, mais sans laquelle nous
ne pourrions pas coller solidement tous les morceaux
61. Le sablage est une technique
industrielle de nettoyage des
surfaces, utilisant un abrasif
projeté à grande vitesse à l’aide
d’air comprimé au travers d’une
buse sur le matériau à décaper.
62. Le fl ammage est une
exposition à une fl amme oxydante
générée par la combustion d’un
hydrocarbure, afi n d’introduire
des fonctions polaires dans les
molécules à la surface du matériau
et interagir avec les fonctions
présentes dans les adhésifs.
B
A
Figure 13
L’utilisation des skis (skis alpins,
skis nordiques, ou snowboard)
implique des conditions aux limites
sévères – grands déplacements,
contraintes élevées (températures
comprises entre 0 °C et -30 °C)…
– qui ne doivent pas mener
l’assemblage à la rupture.
La chimie et le sport
qui composent un ski (voir
Figure 15).
1.3. Efforts et déformations
appliqués aux skis
L’intérêt de la qualité des
collages et des matériaux mis
en œuvre dans la fabrication
des skis est lié aux contraintes
mécaniques extrêmes qui
leur sont imposées. Quelques
photos permettent d’imaginer
l’amplitude des déformations
que subissent les skis dans
leurs conditions habituelles,
normales, d’utilisation en
compétition (Figure 13) ; ils ne
s’agit pas ici de cas de chutes
pour lesquels les skis auraient
à résister à des déformations
et des efforts mécaniques
bien plus importants encore.
La sévérité des conditions aux
limites imposées au matériel impliquent une parfaite
maîtrise des paramètres de
conception (dimensionnement
du ski) et des contrôles réguliers des composants pour
maîtriser la qualité. En effet,
les performances mécaniques
des matériaux utilisés sont
contrôlées sur éprouvettes en
laboratoire, et également à
l’aide de tests destructifs sur
ski. Citons les tests de casse en
fl exion trois points qui permettent de vérifi er les valeurs de
rupture et de délaminage.
Sur la Figure 13A, le skieur
réceptionne un saut légèrement sur les talons des skis :
ces conditions aux limites
sont reproduites dans le test
de la Figure 14. Le ski doit
être capable de supporter
une déformation importante
sans casser. Pour des skis de
compétition, on a pu atteindre
une fl èche maximale de
120 mm sous un effort d’une
tonne sans que le ski ne casse.
Figure 12
L’opération de sablage apporte une
rugosité importante aux carres en
acier.
acier sont sablés
61 : on voit
sur la Figure 12 l’importance
de la rugosité apportée à ce
composant en acier par cette
opération de sablage. Sans ce
traitement, il serait diffi cile d’y
coller un morceau de polyéthylène. Notons que les traces
de ce sablage assez prononcé
seront ensuite complètement
éliminées par polissage des
deux facettes extérieures des
carres pendant la phase de
fi nition des skis.
On doit aussi mettre en œuvre
une opération de ponçage
et de fl ammage
62 du polyéthylène haute densité de
la semelle
pour nettoyer
la surface et lui permettre
d’acquérir des points d’ancrage pour les adhésifs qui
lui seront présentés ultérieurement. C’est une opération
industrielle assez élémentaire, mais sans laquelle nous
ne pourrions pas coller solidement tous les morceaux
61. Le sablage est une technique
industrielle de nettoyage des
surfaces, utilisant un abrasif
projeté à grande vitesse à l’aide
d’air comprimé au travers d’une
buse sur le matériau à décaper.
62. Le fl ammage est une
exposition à une fl amme oxydante
générée par la combustion d’un
hydrocarbure, afi n d’introduire
des fonctions polaires dans les
molécules à la surface du matériau
et interagir avec les fonctions
présentes dans les adhésifs.
B
A
Figure 13
L’utilisation des skis (skis alpins,
skis nordiques, ou snowboard)
implique des conditions aux limites
sévères – grands déplacements,
contraintes élevées (températures
comprises entre 0 °C et -30 °C)…
– qui ne doivent pas mener
l’assemblage à la rupture.