Les procédés de fabrication

 

 

La mise en œuvre des fibres et de la résine pour réaliser le tube d'un mât en carbone peut se faire de trois façons :
  • Par enroulement filamentaire
  • Par moulage sur un mandrin
  • Par moulage dans un moule femelle

A.Enroulement filamentaire

Description du procédé

Un fil de carbone, préalablement enduit de résine  est enroulé sur un mandrin en aluminium d'une section égale à l’intérieur du mât, avec un angle qui varie entre 90° et 7° par rapport au mandrin.  Une fois l'enroulement terminé, le mât est mis sous vide pour compacter les différentes couches de carbone et évacuer les porosités.  Une méthode plus sophistiquée consiste à utiliser du fil pré imprégné en usine et à cuire le tube sous pression en autoclave. Des patches sont placés à l'extérieur du tube pour le renforcer localement. Ce procédé est surtout utilisé pour des productions en série: mâts de planche à voile ou mâts de petite taille.

Avantages

  • Ce procédé nécessite moins de main d'œuvre ; il est donc économique.

Inconvénients

  • Les principales forces qui s'exercent  en compression sont dans l'axe du mât alors que l'angle minimum d'enroulement  des fibres est de 7° par rapport à l'axe du mât.  C'est à dire qu'il faut plus de fibres pour obtenir la même résistance puisque celles-ci ne sont pas dans l'axe (0°), le poids du tube sera plus élevé.
  • En compactant les strates de carbone vers le mandrin, la circonférence des couches extérieures diminue, les fibres ne sont plus tendues et parfaitement droites, l’efficacité des fibres diminue.
  • L'aspect extérieur en fin d'enroulement ressemble à une bobine de fil à coudre.  Si on veut une finition impeccable, il faut enduire le mât ce qui augmente de poids.  Les patches sont visibles.

B.Moulage sur mandrin

Description du procédé
Des tissus carbone pré-imprégnés sont positionnés sur un mandrin en aluminium d'une section égale à celle de l’intérieur du mât.  Le tube est mis sous vide plusieurs fois pour compacter les différentes strates de carbone et évacuer les porosités.  Une fois ces opérations terminées le mât est cuit sous pression en autoclave. Des patchs sont placés à l'extérieur du tube pour le renforcer localement.

Avantages

  • Ce procédé demande moins de main d'œuvre que le procédé ci-dessous dans la phase de drapage.

Inconvénients

  • En compactant les couches de carbone vers le mandrin, la circonférence des couches extérieures diminue, les fibres ne sont plus tendues et parfaitement droites, l’efficacité des fibres diminue.
  • L'aspect extérieur n'est pas parfait.  Si on veut une finition impeccable, il faut enduire le mât,  ce qui augmente de poids.  Les patchs seront visibles.

C.Moulage dans un moule femelle - Procédé AXXON

Description du procédé

Des tissus carbone pré-imprégnés sont positionnés dans deux moules femelles en aluminium (face avant et face arrière du mât).  Le deux moules sont  mis sous vide plusieurs fois pour compacter les différentes strates de carbone et évacuer les bulles d'air.  Des patchs sont placés à l'intérieur du tube pour le renforcer localement. Une fois ces opérations terminées, le moule de la face avant et le moule de la  face arrière sont rassemblés puis introduits sous vide dans l'autoclave pour y être cuit sous pression.

Avantages

  • En compactant les couches de carbone vers le moule (vers l'extérieur), la circonférence des couches  augmente, les fibres se retendent et ont une efficacité maximum.
  • Ce procédé permet d'obtenir un état de surface impeccable au démoulage, il n'y a pas de renforts visibles, seul une légère préparation avant peinture suffit.

Inconvénients

  • Ce procédé demande plus de main d'œuvre lors du drapage.