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Performance d’un ski de course : structure composite et glisse sur neige
ainsi que les paramètres de
rotation et de profondeur de
ces motifs, font l’objet de plans
d’expériences afi n d’optimiser
la performance en glisse des
microrugosités obtenues.
2.3. Le traitement
de la surface de glisse
Le matériau polyéthylène est
déjà un matériau hydrophobe
à faible tension interfaciale (au
sujet de la tension interfaciale,
voir le Chapitre de P. Letellier)
et les microrugosités augmentent elles aussi la capillarité
(effet « lotus ») de la semelle.
Les farts ont pour objectif
d’entretenir et d’augmenter
le caractère hydrophobe de la
semelle dans toutes les conditions de neige. Ces produits
d’entretien et de traitement de
surface de la semelle sont des
bases de paraffi ne : on trouve
principalement des hydrocarbures et quelques fl uorocarbures, car le fl uor améliore
le caractère hydrophobe. Ces
caractéristiques peuvent être
mises en évidence grâce à
un test de mouillabilité dynamique. La Figure 18 représente
une goutte d’eau qui glisse sur
un plan incliné. Cette goutte
est déposée sur la semelle,
dans un premier temps à plat,
on attend l’établissement de
l’équilibre puis la semelle
est progressivement inclinée
afi n d’observer et de mesurer
l’angle critique de décrochage,
l’angle au retrait et l’angle à
l’avancée. La différence entre
l’angle à l’avancée et l’angle
au retrait constitue l’« hystérésis de mouillabilité
68 », qui
68.
Un
exemple
typique
d’hystérésis de mouillabilité est
donné par le fonctionnement
des essuie-glaces qui laissent
un fi lm d’eau très fi n sur les
θr
θa
α
caractérise
l’hydrophobie
des semelles. Malheureusement, pour l’ensemble des
raisons évoquées plus haut,
le phénomène de glisse reste
extrêmement complexe, et les
performances de glisse d’un
ski mesurées sur neige ne sont
pas directement corrélées aux
résultats obtenus dans les
travaux précédemment cités.
C’est la raison pour laquelle
aucun fabricant aujourd’hui
ne dispose d’une machine
ou simulateur permettant de
reproduire la glisse d’un ski
en laboratoire, et que nous ne
pouvons pas nous passer de
l’expérience sur le terrain.
Ces tests de glisse suivent
un protocole très précis. Tous
les skieurs (anciens compétiteurs) sont munis d’une
combinaison de compétition
normalisée et doivent adopter
et reproduire la même
position sur l’ensemble des
prototypes testés afi n de
bloquer l’infl uence des paramètres tels que la perméabilité à l’air du textile,
l’aérodynamisme du skieur,
etc. Des plans d’expérience de
semelles sont alors réalisés
dans divers lieux (différents
paramètres matériaux, structurations, farts) afi n d’identifi er les meilleures paires de
skis, et établir par la suite, les
plans de production des skis à
fournir aux athlètes.
pare-brises des automobiles.
Une fois que l’eau a mouillé le
verre, il est diffi cile de l’essuyer.
En revanche, si le pare-brise a
reçu un traitement spécifi que,
l’eau de pluie sera essuyée avec
succès. Les angles à l’avancée et
au retrait sont les deux valeurs
caractérisant l’hystérésis de
mouillage d’une surface.
Figure 18
Au cours du test de mouillabilité
dynamique, on mesure trois
angles : l’angle d’avancée θa,
l’angle au retrait θr et l’angle
critique de décrochement α.
Performance d’un ski de course : structure composite et glisse sur neige
ainsi que les paramètres de
rotation et de profondeur de
ces motifs, font l’objet de plans
d’expériences afi n d’optimiser
la performance en glisse des
microrugosités obtenues.
2.3. Le traitement
de la surface de glisse
Le matériau polyéthylène est
déjà un matériau hydrophobe
à faible tension interfaciale (au
sujet de la tension interfaciale,
voir le Chapitre de P. Letellier)
et les microrugosités augmentent elles aussi la capillarité
(effet « lotus ») de la semelle.
Les farts ont pour objectif
d’entretenir et d’augmenter
le caractère hydrophobe de la
semelle dans toutes les conditions de neige. Ces produits
d’entretien et de traitement de
surface de la semelle sont des
bases de paraffi ne : on trouve
principalement des hydrocarbures et quelques fl uorocarbures, car le fl uor améliore
le caractère hydrophobe. Ces
caractéristiques peuvent être
mises en évidence grâce à
un test de mouillabilité dynamique. La Figure 18 représente
une goutte d’eau qui glisse sur
un plan incliné. Cette goutte
est déposée sur la semelle,
dans un premier temps à plat,
on attend l’établissement de
l’équilibre puis la semelle
est progressivement inclinée
afi n d’observer et de mesurer
l’angle critique de décrochage,
l’angle au retrait et l’angle à
l’avancée. La différence entre
l’angle à l’avancée et l’angle
au retrait constitue l’« hystérésis de mouillabilité
68 », qui
68.
Un
exemple
typique
d’hystérésis de mouillabilité est
donné par le fonctionnement
des essuie-glaces qui laissent
un fi lm d’eau très fi n sur les
θr
θa
α
caractérise
l’hydrophobie
des semelles. Malheureusement, pour l’ensemble des
raisons évoquées plus haut,
le phénomène de glisse reste
extrêmement complexe, et les
performances de glisse d’un
ski mesurées sur neige ne sont
pas directement corrélées aux
résultats obtenus dans les
travaux précédemment cités.
C’est la raison pour laquelle
aucun fabricant aujourd’hui
ne dispose d’une machine
ou simulateur permettant de
reproduire la glisse d’un ski
en laboratoire, et que nous ne
pouvons pas nous passer de
l’expérience sur le terrain.
Ces tests de glisse suivent
un protocole très précis. Tous
les skieurs (anciens compétiteurs) sont munis d’une
combinaison de compétition
normalisée et doivent adopter
et reproduire la même
position sur l’ensemble des
prototypes testés afi n de
bloquer l’infl uence des paramètres tels que la perméabilité à l’air du textile,
l’aérodynamisme du skieur,
etc. Des plans d’expérience de
semelles sont alors réalisés
dans divers lieux (différents
paramètres matériaux, structurations, farts) afi n d’identifi er les meilleures paires de
skis, et établir par la suite, les
plans de production des skis à
fournir aux athlètes.
pare-brises des automobiles.
Une fois que l’eau a mouillé le
verre, il est diffi cile de l’essuyer.
En revanche, si le pare-brise a
reçu un traitement spécifi que,
l’eau de pluie sera essuyée avec
succès. Les angles à l’avancée et
au retrait sont les deux valeurs
caractérisant l’hystérésis de
mouillage d’une surface.
Figure 18
Au cours du test de mouillabilité
dynamique, on mesure trois
angles : l’angle d’avancée θa,
l’angle au retrait θr et l’angle
critique de décrochement α.