CA1329313C - Procede ski - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ski dont le corps comprend un noyau recouvert d'une coque ou caisson, constitue par un sous-ensemble composite, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser le noyau pour déformer le sous-ensemble composite à l'intérieur d'un moule. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moule comprend au moins un creux.

Description

~329313 La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un ski.
Pendant longtemps les skis ont été réalisés en bois par des artisans, mais le marché moderne a profondement évolué
et des nouveaux matériaux sont nés. Aussi, l'artisanat a fait place à 1'industrie qui, pour réaliser ses skis, a modernisé
ses équipements et utilise des nouveaux matériaux mis à sa disposition, tels que, par exemple, matériaux composites, aluminium et mousse synthétique.
Les constructeurs ont donc effectivement réalisé des skis de structure différente mais n'ont pas fait l'effort ou n'ont pas su adapter leur méthode de fabrication qui est restée somme toute très traditionnelle et coûteuse.
La présente inven~ion veut donc résoudre ces problemes en proposant un nouveau procédé de fabrication adapté
réellement aux matériaux modernes, particulièrement simple et peu coûteux. L'invention propose aussi des skis réalisés selon le procédé.
Selon la présente invention, il est prévu un procédé
de fabrication d'un ski, ayant un corps qui comprend un noyau recouvert d'une coque ou caisson, constitué par un sous-ensemble composite; ladite coque comprenant au moins deux couches:
- une couche intermédiaire constituant un renfort, - une couche d'aspect externe, caractérisé en ce que ledit procédé consiste ~
a) préparer le sous-ensemble composite en prévoyant d'interposer, au moins une pièce rapportée entre la couche intermédiaire et la couche d'aspect;
b) préparer le noyau, c) déformer le sous-ensemble à l'aide du noyau à
l'intérieur d'un moule en obtenant une saillie, en partie au B

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r~ ,

- 2 - 1329313 moins par ladite pièce rapportée, en prévoyant un creux dans ledit moule.
De préférence, le sous-ensemble comprend un matériau de remplissage, par exemple une matière thermoplastique destinée à fluer dans des espaces vides lors de la fermeture du moule. L'opération de déformation se fait à une température suffisante pour ramollir la matière thermoplastique permettant ainsi son fluage.
La présente invention concerne aussi un ski ayant un corps qui comprend un noyau recouvert d'une coque ou caisson, et un élément intérieur; ladite coque comprenant au moins deux couches;
une première couche en matière thermoplastique constituant une couche d'aspect externe; et une seconde couche intermediaire constituant un renfort, caractérisé en ce que la couche d'aspect comprend au moins une saillie obtenue en partie au moins par une pièce rapportée, disposée entre la premiere couche et la seconde couche intermédiaire.
Ainsi, la présente invention permet d'obtenir sur le ski et, en particulier, sur sa surface supérieure des reliefs ou des creux.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se d~gageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatif.
- La figure 1 représente, en coupe transversale, un ski selon l'invention et obtenu avec le procede selon 1'invention;
- Les figures 2 à 10 représentent schematiquement les différentes phases du procédé selon l'invention;
- Les figures 11 et 12 représentent des va-` ~
1 - 3 - 132q313 riantes d'un sous-ensemble;
- La figure lla représente, encore dans le moule et en coupe, un corps de ski réalisé avec le sous-ensemble de la figure 11;
- La figure 13 représente, en coupe transversale, une variante d'un noyau et la figure 14 est une vue similaire à la figure lla.
La figure 15 représente une autre variante d'un corps de ski représenté en coupe transversale;
- La figure 16 montre une autre section d'un noyau;
- La figure 17 est une vue similaire à la figure 2 représentant un autre sous-ensemble;
- La figure 18 est une vue partielle montrant une variante de forme du moule et de son couvercle;
- La figure 19 est une vue similaire a la figure 5 représentant une variante;
- La figure 20 représente une variante d'un ski en coupe transversale;
- La figure 21 represente une variante en coupe transversale;
- Les figures 22 à 25 représentent des variantes de réalisation;
- Les figures 22 et 23 représentent l'une des ces variantes tandis que les figures 24 et 25 représentent une autre variante;
- Les figures 22 et 24 sont des vues -: . ~ ' ' :

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similaires à la figure 12;
- Les figures 23 et 25 sont des vues representant partiellement un corps de ski;
- La figure 26 represente, en coupe transversale, un ski obtenu selon un autre mode de realisation de la presente invention;
- La figure 26a montre une partie de la face superieure de ce ski;
- Les figures 27 à 35 representent schematiquement les differentes phases de cet autre mode de realisation de l'invention;
- La figure 36 montre, en coupe transversale, un ski obtenu selon un autre mode de realisation de l'invention;
- La figure 37 montre le moule utilise pour cet autre mode de realisation;
- La figure 38 montre, en coupe transversale, un ski obtenu selon un autre mode de realisation de la presente invention; et - La figure 39 montre schematiquement la réalisation du ski illustré à la figure 38.
La figure 1 represente en coupe transversale un ski 1 selon l'invention et realise avec le procedé
selon l'invention. Ce ski est constitue des trois parties principales suivantes: d'un noyau 2, d'une coque 3 et d'un element inferieur 4. Le noyau 2 peut être en differents materiaux tels que bois ou mousse ~ 5 ~ 1 329313 synthétique ou autre structure et par exemple du nid d'abeille en aluminium, voire même du tube métallique ou plastique comme cela est représenté à la figure 15.
L'un des modes de réalisation du procédé
selon l'invention va être décrit ci-après et comprend les différentes phases suivantes.
a) Figure 2. On prépare un sous-ensemble 30 qui est constitué, à titre d'exemple, de trois couches 31, 32, 33 de longueur, de largeur et d'épaisseur prédéterminées. Ce sous-ensemble, comme nous le verrons plus loin, est destiné à constituer la coque ou le caisson du ski.
La première couche 31 est en matière thermoplastique telle que de l'acrylonitrile butadiène styrène communement designe par ABS ou du polyamide ou autre tel que du polycarbonate. La couche 31 peut être constituee d'une seule ou de plusieurs feuilles.
La ou les couches intermediaires 32 sont constituees d'une ou plusieurs feuilles de tissu de verre, de carbone, de kevla ~ ou autre. Ces couches etant avantageusement preimpregnees avec des résines thermoplastiques telles que des polyetherimides ou des resines thermodurcissables telles que epoxydes ou polymethanes. Le tissu de verre ou similaire est du type plutot unidirectionnel et comprend par exemple 90%
de fibres dans la chaine et 10% dans la trame.
Avantageusement, le sous-ensemble 30 comprend ,,. ' ' "'` `. ~, ~ ' ~ - 6 - 1329313 une troisième couche 33 constituee par une ou plusieurs feuilles en matière thermoplastique. Cette couche peut être soit de même nature que la première 31, soit de nature differente et par exemple de nature telle que le point de ramolissement soit moins eleve.
Comme nous le verrons plus loin, la couche 33 constitue le materiau de remplissage tandis que la couche intermediaire 32 constitue le renfort de la coque et que la couche 31 constitue la couche d'aspect.
Mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention si la couche 31 constituait à la fois la couche d'aspect et la couche de remplissage comme cela est represente à la figure lla.
b) Figure 3. On prepare le noyau 2 qui peut être par exemple en bois ou en mousse synthetique renforcee ou non par de la fibre de verre.
La figure 3 est une vue en perspective du noyau 2 qui presente une section transversale sensiblement rectangulaire de largeur (L) et de hauteur (I) et telle que cette hauteur va en diminuant vers les extremités, la largeur (L) et la hauteur (I) étant déterminées en fonction du remplissage de la forme du ski et du remplissage à réaliser.
c) Figures 4 et 4a. On préchauffe le sous-ensemble 30 à une température suffisante permettant la réalisation des phases suivantes du procédé.

. ~

~ 7 ~ ~329313 En effet, il faut ramollir le sous-ensemble pour qu'il puisse être ensuite deforme. Cette mise en temperature peut être faite de differentes fa~cons. On peut, par exemple, chauffer separement le sous-ensemble 30 par des panneaux infrarouges 5 comme sur la figure 4. Mais on peut aussi, après prechauffage du moule 6, placer ledit sous-ensemble 30 sur le moule comme cela est represente figure 4a et c'est la chaleur 60 du moule 6 transmise par conduction ou rayonnement qui préchauffera ledit sous-ensemble.
d) Ce moule 6 etant prealablement chauffe à
environ 120 à 145C et le sous-ensemble 30 etant dispose dans le moule comme selon les figures 4a et 5, on enfonce, à l'aide du noyau, le sous-ensemble 30 dans le moule (figure 6 et 7) jusqu'à sa fermeture complète (figure 8). L'ensemble est maintenu dans la positon representee à la figure 8 pendant un temps suffisant permettant la polymerisation des différents matériaux.
A cet effet, le noyau 2 est solidaire du couvercle 7 comme cela est represente à la figure 5.
Par exemple, le noyau 2 peut être colle sous le couvercle 7 ou encore y être associe grâce à des pointes 70 maintenant celui-ci en position sous ledit couvercle 7. On pourrait aussi tout aussi bien poser tout simplement le noyau sur le sous-ensemble comme selon la figure 19 en le maintenant en position, par exemple, par collage.

La figure 7 représente une position intermédiaire de fermeture du moule. Dans cette position, les différentes couches et notamment la couche 33 de matériau de remplissage n'est pas comprimée. C'est en passant de la position représentée à la figure 7 à la position représentée à la figure 8 qu'il y aura fluage du matériau de remplissage dans les zones ou espaces libres (e). Le fluage se fera par compression des couches de remplissage par le noyau.
Ce type de procédé est donc particulièrement bien adapté à un ski dont la section transversale n'est pas rectangulaire, mais peut être utilisé pour tout type de ski et par exemple pour un ski comme celui représenté à
la figure 20.
e) Figure 9. Après refroidissement et ouverture du moule, on obtient le corps du ski 8 constitué du noyau 2 et de son caisson 3.
f) Figure 10. On assemble au corps du ski 8 l'élément inférieur 4 par exemple par collage ou tout autre procédé, l'élément inférieur du ski étant, par exemple, constitué par une semelle 40 en polyéthylène, des carres latérales en acier 41, une couche 42 de fibre de verre et, par exemple, une couche 43 en aluminium ou en stratifié.
Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention si le sous-ensemble 30 n'était constitué
que des deux ou plusieurs couches 31 et 32 (figure 11), , . -.

.

.

9 132q313 à savoir une feuille 31 en mati~re thermoplastique et une ou plusieurs feuilles 32 de tissu de verre, ou autre, pr~impr~gnés avec des r~sines thermodurcissable6 ou thermoplastiques. Dans ce cas, c'est la feuille 31 ~ui, par fluage, pre~dra place au niveau des chants du ski et assurera aussi bien la couche d'aspect que la couche de remplissage.
Avantageusement, la feuille 31 peut atre rainur~e 310 pour en faciliter son pliage.
On peut aussi avantageusement et par exemple pr~parer un noyau 2 comprenant aux angles sup~rieurs 21 des feuillures 22, figure 13, de telle sorte que, par thermo~luage de la couche 31, figure 14, on obtienne un angle 210 de protection renforcée du ski.
Bien entendu, le noyau 2 peut être un tube creux 20 ayant, par exemple, une section rectangulaire comme selon la figure 15 ou tout autre section adéquate.
Comme nous l'avons vu précédemment, le proc~dé selon l'invention est particulièrement avantageux pour obtenir un ski dont les chants sont inclinés, du type par exemple de ceux décrits dans les demandes françaises N 2,598,929 publiée le 27 novembre 1987, N 2,598,930 publiée le 27 novembre 1987, N 2,598,931 publiée le 27 novembre 1987, et N
2,598,932 publiée le 27 novembre 1987.
En effet, bien que le noyau 2 soit de section rectangulaire, le mat~riau de remplissage 31 et/ou 33 assurera, par thermofluage, le remplissage du moule 6 L~

- :, ., ~ . ~ --f~

~ 3293 ~ 3 qui, lui, a une section évolutive trapézoïdale et les zones triangulaires latéxales 300 seront remplies et formées. Pour realiser un bon remplissage, il faut donner aux épaisseurs des couches de remplissage une epaisseur suffisante pour avoir la quantite de matière nécessaire au remplissage.
La liaison mécanique entre le noyau 2 et la coque 3 est assurée par fluage dans les pores dudit noyau du matériau en contact constituant la coque.
Dans le cas d'un noyau réalisé dans un matériau non poreux ou pas suffisamment poreux, il peut être avantageux de réaliser des rainures ou des trous 220 comme cela est représenté à la figure 16.
Il est à noter que la décoration de la surface supérieure du ski 320, voire même des chants latéraux 321 peut être réalisée en même temps que la réalisation du corps du ski 8. En effet, cette décoration peut être réalisée par sublimation. A cet effet, on prépare un sous-ensemble 30' (figure 17) avec une couche 31 constituée par du matériau approprié à la sublimation tel que par exemple du Rilsan~ ou du P Bax~
et en ajoutant un papier 40 comprenant la décoration 41 appropriée en encre sublimable. Bien entendu, le papier 40 est disposé de telle sorte que l'encre 41 se trouve du côté de la couche 31. Il suffira ensuite de placer le sous-ensemble 30' et de faire les opérations de thermofluage comme selon les figures 4 et suivantes.

Lors de la phase 4 représentée à la figure 7, l'encre sublimable, par effet thermique, pénètrera dans la matière constituant la couche 31 et le décor du ski sera ainsi réalisé.
La figure 18 montre une réalisation avantageuse du moule 6 et de son couvercle 7 selon laquelle, quand ledit moule se ferme, les quantités superflues des produits constituant les différentes couches ont possibilité de fluer dans l'espace (E) pour constituer une bavure 330 qu'il faudra retirer après démoulage.
La figure 21 représente une variante de réalisation d'un corps de ski en coupe transversale.
Selon cette variante, le corps du ski ne comprend pas de couche de renfort comme dans la réalisation précédente, mais seulement une plaque supérieure 322 constituée par un prépolymérisé de verre (ou hybride), résine thermodurcissable ou thermoplastique ou encore par un alliage métallique.
La protection du ski au niveau des carres supérieures peut etre réalisée comme cela est déjà
représenté aux figures 13 et 14, mais il peut en etre autrement et notamment comme cela est représenté aux figures 22 à 25.
Les figures 22 et 23 représentent une de ces autres solutions selon laquelle la couche d'aspect 31 comprend deux profils longitudinaux en saillie 311 :, ~,, . : . . ...

~ - 12 - 1329313 destinés à former une surépaisseur au niveau des arètes supérieures 210 du ski.
Les figures 24 et 25 représentent une variante selon laquelle des éléments 312 supplémentaires sont rajoutés, ces dits éléments pouvant être, par exemple, du fil d'acier ou tout autre matériau.
La figure 26 représente en coupe transversale un ski 1 selon l'invention et réalisé selon un perfectionnement. Cette structure est décrite précédemment. Cependant, selon ce perfectionnement, la surface supérieure du ski comprend une saillie 601 qui peut être un profil ou une simple saillie localisée comme cela est représenté figure 26a.
Cet autre mode de réalisation du procédé
selon l'invention va être décrit ci-après et comprend les différentes phases suivantes.
a) Figure 27. On prépare un sous-ensemble 30 qui est constitué, à titre d'exemple, de trois couches 31, 32, 33 de longueur, de largeur et d'épaisseur predéterminées. Ce sous-ensemble 30, comme nous le verrons plus loin, est destiné à constituer la coque ou le caisson 3 du ski.
La première couche 31 est en matière thermoplastique telle que de l'acrylonitrile butadiène styrène communément désigné par ABS ou du polyamide ou autre tel que du polycarbonate. La couche 31 peut être , ..... - -,; ~ . . , , , ., . ", . .,, . , ".~: ... .. . .

~ - 13 - 132~313 constituée d'une seule ou de plusieurs feuilles.
La ou les couches intermédiaires 32 sont constituées d'une ou plusieurs feuilles de tissu de verre, de carbone, de kevlar~ ou autre. Ces couches étant avantageusement préimprégnées avec des résines thermoplastiques telles que des polyétherimides, polyéther sulfone, polyamide etc., ou des résines thermodurcissables telles que époxydes ou polyuréthanes. Le tissu de verre ou similaire est du type plutôt unidirectionnel et comprend par exemple 90%
de fibres dans la chaine et 10% dans la trame, une des couches peut être constituée avec des fibres en oblique.
Avantageusement, le sous-ensemble 30 comprend une troisième couche 33 constituée par une ou plusieurs feuilles en matière thermoplastique. Cette couche peut être soit de même nature que la première 31, soit de nature différente et par exemple de nature telle que le point de ramollissement soit moins élevé.
Comme nous le verrons plus loin, la couche 33 constitue le matériau de remplissage tandis que la couche intermédiaire 32 constitue le renfort de la coque et que la couche 31 constitue la couche d'aspect.
Mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention si la couche 31 constituait à la fois la couche d'aspect et la couche de remplissage comme cela est représenté à la figure lla.

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- 14 - ~ 32q 31 3 b) Figure 28. On prépare le noyau 2 qui peut être par exemple en bois ou en mousse synthétique renforcée ou non par de la fibre de verre.
La figure 28 est une vue en perspective du noyau 2 qui presente une section transversale sensiblement rectangulaire de largeur (L) et de hauteur (I) et telle que cette hauteur va en diminuant vers les extremites, la largeur (L) et la hauteur (I) etant determinees en fonction du remplissage de la forme du ski et du remplissage à realiser.
c) Figures 29 et 29a. On prechauffe le sous-ensemble 30 à une temperature suffisante permettant la realisation des phases suivantes du procedé.
En effet, il faut ramollir le sous-ensemble pour qu'il puisse être ensuite deforme. Cette mise en temperature peut être faite de differentes façons. On peut, par exemple, chauffer separément le sous-ensemble 30 par des panneaux infrarouges 5 comme sur la figure 29. Mais on peut aussi, après préchauffage du moule 6, placer ledit sous-ensemble 30 sur le moule comme cela est représente figure 29a et c'est la chaleur 60 du moule 6 transmise par conduction ou rayonnement qui prechauffera ledit sous-ensemble.
d) Ce moule 6 etant préalablement chauffe à
environ 120 à 160C et le sous-ensemble 30 etant dispose dans le moule comme selon les figures 29a et :: : . . : ,. . : : . .: - : . : .: . , , ~ - 15 -~32q313 30, on enfonce, à l'aide du noyau, le sous-ensemble 30 dans le moule (figures 31 et 32) jusqu'à sa fermeture complète (figure 33). L'ensemble est maintenu dans la position representee à la figure 33 pendant un temps suffisant permettant la pol~merisation des differents matérlaux.
A cet effet, le noyau 2 est solidaire du couvercle 7 comme cela est represente à la figure 30.
Par exemple, le noyau 2 peut être colle sous le couvercle 7 ou encore y etre associe grace à des pointes 70 maintenant celui-ci en position sous ledit couvercle 7. On pourrait tout aussi bien poser tout simplement le noyau sur le sous-ensemble comme selon la figure 34 en le maintenant en position, par exemple, par collage.
La figure 32 represente une position intermediaire de fermeture du moule. Dans cette position, les differentes couches et notamment la couche 33 de materiau de remplissage n'est pas comprimee. C'est en passant de la position representée à la figure 32 à la position representee à la figure 33 qu'il y aura fluage du materiau de remplissage dans les zones ou espaces libres (e). Le fluage se fera par compression des couches de remplissage par le noyau.
e) Figure 34. Après refroidissement et ouverture du moule, on obtient le corps du ski 8 constitué du noyau 2 et de son caisson 3.

f) Figure 35. On assemble au corps du ski 8 l'element inferieur 4 par exemple par collage ou tout autre procedé, l'élément inferieur du ski etant, par exemple, constitue par une semelle 40 en polyethylène, des carres laterales en acier 41, une couche 42 de fibre de verre et, par exemple, une couche 43 en aluminium ou en stratifie.
Pour realiser le ski represente à la figure 26 en coupe transversale, on constate que l'interieur du moule 6 et plus particulièrement la partie centrale inferieure comprend un creux 600 qui sera rempli par fluage lors du procede par le materiau thermoplastique pendant la phase intermédiaire entre celle representee *
figure 32 et celle representee figure 33.
Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention si la surface superieure du ski comprenait un creux 651 comme cela est represente à la figure 36.
Dans ce cas, le moule comprend une saillie complementaire 650 comme cela est represente à la figure 37. -On peut aussi obtenir la saillie 601 en partie par une pièce rapportee 602, comme cela est represente à la figure 38. Ladite pièce rapportee 602 peut etre thermoplastique, metallique ou en stratifié
fibre de verre ou en kevlar~, ou carbone, etc. Cette pièce peut avoir les formes du relief à realiser ou non. Avantageusement, la pièce rapportee 602 peut etre : . , ,, , . : , .

:. . .:.:, ... :. : ~.: : , realisee dans un materiau absorbant les chocs, comme par exemple du materiau viscoelastique.
La figure 39 montre comment realiser la fabrication du ski avec la pièce rapportee 602.
Bien entendu, l'invention n'es~ pas limitee aux modes de realisation decrits et representes à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les equivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. ~

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Claims (15)

1. Ski ayant un corps qui comprend un noyau recouvert d'une coque ou caisson, et un élément intérieur; ladite coque comprenant au moins deux couches;
une première couche en matière thermoplastique constituant une couche d'aspect externe; et une seconde couche intermédiaire constituant un renfort, caractérisé en ce que la couche d'aspect comprend au moins une saillie obtenue en partie au moins par une pièce rapportée, disposée entre la première couche et la seconde couche intermédiaire.

2. Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est une pièce stratifiée en fibre de verre.

3. Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est une pièce stratifiée en kevlar.

4. Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est une pièce stratifiée en carbone.

5. Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est une pièce thermoplastique.

6. Ski selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est une pièce métallique.

7. Procédé de fabrication d'un ski, ayant un corps qui comprend un noyau recouvert d'une coque ou caisson, constitué par un sous-ensemble composite;
ladite coque comprenant au moins deux couches:
- une couche intermédiaire constituant un renfort, - une couche d'aspect externe, caractérisé en ce que ledit procédé consiste à
a) préparer le sous-ensemble composite en prévoyant d'interposer, au moins une pièce rapportée entre la couche intermédiaire et la couche d'aspect;
b) préparer le noyau;
c) déformer le sous-ensemble à l'aide du noyau à l'intérieur d'un moule en obtenant une saillie, en partie au moins par ladite pièce rapportée, en prévoyant un creux dans ledit moule.

8. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 7, caractérisé en ce que le sous-ensemble comprend un matériau de remplissage.

9. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau de remplissage est une matière thermoplastique destinée à fluer dans des espaces vides lors de la fermeture du moule.

10. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche de renfort est en tissu préimprégné avec des résines thermoplastiques ou des résines thermodurcissables.

11. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 10, caractérisé en ce que le tissu est un tissu de verre.

12. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 11, caractérisé en ce que le tissu est un tissu de carbone.

13. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que les résines thermoplastiques comportent des polyéthérimides.

14. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que les résines thermodurcissables comportent des époxydes ou polyuréthane.

15. Procédé de fabrication d'un ski selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que l'on associe au corps du ski un sous-ensemble ou élément inférieur constitué par au moins une semelle de glissement et des carres pour constituer le ski.