L'industrie au quotidien : comment sont fabriqués les vélos et les toboggans ?
Vélos, toboggans, cannes à pêche, prothèses médicales, habillage pour les voitures et les transports en commun, aménagement pour les cabines d’avion, peinture, parfums, DVD, écrans plasma… tous ces objets de notre quotidien sont pensés et conçus par les professionnels de l’industrie. Aujourd’hui, Etienne Defforges, ingénieur de formation « plasturgie et composites », nous explique étape par étape la fabrication d’un vélo de course et d’un toboggan.
Les matériaux composites, kesako ?
Matériaux composites, un terme un peu barbare pour désigner un assemblage de deux matériaux, à chaque fois une résine et un renfort généralement de verre ou de carbone. En fonction des matières de base utilisées pour sa fabrication, le composite peut être de résistance « standard » ou qualifié de « haute performance » Spécificité des matériaux composites, la matière se fabrique en même temps que la pièce, ce qui permet une grande souplesse de fabrication. « On peut adapter de façon la plus optimum la matière et la forme de la pièce et mettre le renfort pile à l’endroit voulu pour rendre cette partie solide », explique Etienne Defforges.Qui utilisent les matériaux composites ?
Les transports sont les leaders de l’utilisation des matériaux composites avec 32 % de la production. Viennent ensuite le BTP (21%), l’énergie (15%), les biens de consommation (10%), les tuyaux et réservoirs (7%), l’éolien (7%), l’aéronautique (4%), le nautisme (4%) Le secteur des sports et loisirs en utilisent de plus en plus. « Depuis 2 à 3 ans, les composites s’imposent dans la fabrication des vélos performants. En particulier, tous les vélos de course sont dorénavant en composites. »Un marché à gros potentiel : l’automobile. « A part le haut de gamme, le secteur n’a pas encore pris le virage des composites. Le blocage : le cycle de fabrication trop long pour l’automobile de masse. »
Comment sont fabriqués les vélos de course ?
Les vélos de course sont fabriqués en matériaux composites haute performance. « Dans ce cas, le critère « prix » ne compte pratiquement pas par rapport au critère de performance », indique Etienne Defforges.Conception de la pièce
Le bureau d’étude et un designer travaillent ensemble pour définir la gamme de fabrication. « Dans le cas d’un vélo de course, l’esthétique est aussi importante que la résistance et la performance car son prix de vente sera élevé. »Préparation de la matière
Un spécialiste du secteur de la chimie mélange la résine et la fibre de manière à obtenir un film d’une qualité toujours identique, appelé pré-imprégné.Mise en forme
Cette matière de base est ensuite utilisée par un drapeur . Il va tapisser son moule 5 à 6 fois de suite formant des couches de 2 à 3 / 10eme mm à chaque fois. « C’est une opération complexe qui demande beaucoup d’attention. Toutes les consignes doivent être respectées et il ne doit y avoir aucun pli ».Ce drapage peut prendre quelques dizaines de minutes ; c’est l’étape la plus importante pour la réussite de la pièce. Puis le drapeur ferme et raccorde le moule avant de le mettre au four.
Cuisson
La pièce cuit pendant deux heures en moyenne. La montée en température se fait par paliers. C’est également le drapeur qui a la responsabilité de gérer le cycle de cuisson et la descente de la température ou stabilisation. La pièce est ensuite démoulée.Finitions
Un opérateur ôte les bavures éventuelles et contrôle la pièce. Le cas échéant, il meule, polit et peint. La pièce sortie est quasiment finie, tout est déjà intégré.Comment sont fabriqués les toboggans ?
Pièces grand public, les toboggans sont fabriqués avec des matériaux composites standards. Les étapes de fabrication ressemblent à celles d’une pièce « haute performance », mais elles sont simplifiées.Mise en forme
Le stratifieur met le tissu en fibre de verre dans un moule. Il verse la résine, l’étale avec un pinceau pour imprégner le tissu ; il recouvre éventuellement l’ensemble d’une bâche. La couche constituée fait entre 1 et 5 mm. Cette étape dure de 30 minutes à plusieurs heures selon la taille des pièces.Grâce à un catalyseur, la pièce se durcit tout seul, ce qui ne nécessite pas d’étape de cuisson. Il faut attendre en moyenne 2 heures pour que la pièce durcisse. Pendant ce temps, aucune intervention n’est nécessaire.
« La fabrication est plus simple, la performance moindre, mais suffisante ! », précise Etienne Defforges.