WO2005065912A1 - Procede de fabrication d’une planche de glisse et planche obtenue par un tel procede - Google Patents

Procede de fabrication d’une planche de glisse et planche obtenue par un tel procede Download PDF

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WO2005065912A1
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Bertrand Krafft
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Definitions

  • the invention relates to the field of methods of manufacturing gliding boards comprising a foam core. It will find an application in particular in the fields of skis, snowboards (snowboards), water skis, “wakeboards", kitesurf boards, surfboards, and sailboards.
  • the invention will here firstly be described on the one hand in the context of its application to a kitesurf board, that is to say a board intended to carry the user on the water when he is tow by a kite, and, on the other hand, in the ski area.
  • Kitesurf boards have for example dimensions of the order of 120 to 170 cm in length, for widths of the order of 30 to 60 cm, but they are only a few centimeters thick.
  • a common method for manufacturing such a type of board is derived from the traditional construction of surfboards.
  • a foam bar, produced by molding, is machined (by hand or with a numerically controlled machine) to obtain the shapes of the final core, which core is then covered with a skin.
  • This skin is generally made up of layers of reinforcements (such as fiber fabrics) embedded in a resin.
  • reinforcements such as fiber fabrics
  • a relatively light and rigid composite structure is thus obtained.
  • boards of very different characteristics will be obtained depending on the nature of the materials constituting the skins, which can range from a simple sheet of thermoformed ABS resin to a composite sandwich complex passing through the glass fiber / carbon composites. / kevlar embedded in polyester or epoxy resins.
  • the core therefore requires long and complex shaping operations, since it often involves producing a final shape in three dimensions essentially comprising curved surfaces.
  • this manufacturing requires a long manual operation of finishing the core by planing and sanding.
  • these cores are directly molded to the desired shape, either by injection into a mold, or by expansion in the mold.
  • the final core is obtained in a simpler and often faster manner.
  • the speed of the molding operation is relative insofar as it is necessary to allow the foam time to distribute itself inside the mold and to crosslink. Such a cycle generally requires at least ten minutes.
  • Document FR-2,622,810 describes a method of manufacturing ski cores in which a block of polyurethane foam is cut into a parallelepiped shape, then thermoformed so as to obtain the desired thickness at each point of the ski.
  • the final density of the core is therefore variable along the ski, and, at each point of the core, it is necessarily inversely proportional to the final thickness of the core at this point.
  • the object of the invention is therefore to propose a new method for manufacturing a board which makes it possible to produce foam cores with variable densities in a simple and economical manner.
  • the invention provides a method of manufacturing a gliding board, characterized in that it comprises the distinct steps consisting in: - manufacturing a blank of foam core by at least one shaping step by machining; - Carry out a step of shaping the core by thermoforming with compression of the foam blank material; - cover the core with an external skin.
  • the invention also relates to a gliding board comprising at least one foam core covered with an outer skin, characterized in that the foam core has at least a first zone and a second zone, the second zone being both more thicker and denser than the first, with no discontinuity of material between said zones.
  • FIGS. 1, 2 and 3 are schematic views from above, from the side and end of a kitesurf board;
  • - Figure 4 is a side view of a rectangular foam bar;
  • - Figure 5 is a side view of the foam bar of Figure 4 after having undergone a first roughing operation consisting of removal of material in the thickness direction.
  • - Figures 6, 7 and 8 are schematic views respectively from the side, from above, and from the end of the core of a kitesurf board after having undergone a step of shaping by thermoforming with compression of material;
  • - Figure 9 is an enlarged, partial and sectional view of the kitesurf board obtained by the method of the invention.
  • - Figures 10 and 11 are top and side views of a second embodiment of a core blank for a board according to the invention
  • - Figure 12 is a sectional view of the core obtained according to the method of the invention from the foam blank illustrated in Figures 9 and 10
  • - Figure 13 illustrates a ski core on which are illustrated densified areas according to the invention
  • - Figure 15 is a schematic and partial view, in perspective with cutaway, of a ski core with complex shapes
  • Figure 14 is a similar view of a core blank for obtaining the core of the figure 15 by a method according to the invention
  • - Figures 16 and 17 are sectional views along lines XVI-XVI and XNri-XVII of Figure 15
  • - Figures 18 and 20 are views respectively from above and in cross section of a snowboard core obtained according to the invention
  • Figure 19 is a cross-sectional view of a machined core blank making it possible to obtaining said core
  • - Figures 21 to 23 are schematic sectional views illustrating an embodiment
  • FIG. 1 Illustrated in Figures 1 to 3 is an example of a kitesurf board 10, whose external shapes correspond substantially to what can be found on the market.
  • the board is essentially flat and thin. However, as can be seen in the side view of FIG. 2, it has a non-negligible longitudinal curvature.
  • the lateral edges 12 of the board are arched and the board also has transverse end edges 14 which are arched.
  • the board is slightly thicker in its center than near its edges 12, 14.
  • the underside 16 of the board, which forms the hull has for example a slight concave which extends longitudinally in its center , the longitudinal edges of the hull being however substantially planar.
  • the board is equipped with accessories such as, on its upper face, fasteners for clamping the feet of the user, and, on its lower face, four fins 18 arranged near the four corners of the board.
  • the board On the upper face 20, also called bridge, the board has fasteners 22 in which the user can slide his feet in order to drive the board.
  • this example of a gliding board is not limiting, and it could have another geometry or be equipped with other accessories, etc.
  • the board includes a foam core 24 which is covered with an outer skin 26 and which has zones of different densities without discontinuity of material.
  • the principle of the invention is based on the manufacture, from a blank 23, of a core
  • thermoformable foam for example a PNC foam such as those sold under the trade name "AIREX”.
  • Other materials can be used, and in particular extruded polystyrene foams, and more generally all cellular materials based on synthetic resins.
  • a simple shaping operation has been provided by machining the bread 21 in the direction of its thickness. This leads to the blank 23 of the core illustrated schematically in Figure 5 in which we can distinguish for example that the blank has a reduced thickness Hl at its longitudinal ends. This machining operation remains particularly quick and simple because, over a given width, the thickness of the blank is constant.
  • This machining operation can be carried out in various ways, and in particular by cutting with a hot wire or by planing.
  • This blank 23 can possibly undergo other shaping operations before the thermoforming step with material compression.
  • This thermoforming step according to the invention consists in introducing the core blank 23 into the mold of a press (not shown), preferably a heating press.
  • the core blank 23 will have been previously heated and brought to a temperature close to the thermoforming temperature of the foam.
  • the mold will have preferences for rigid faces.
  • the blank is subjected to a compressive force which causes, at least in certain areas, a deformation of the foam by crushing, and the fact that this pressure is applied at a temperature at least close to the thermoforming temperature, this deformation becomes permanent.
  • the foam will have definitively taken the shape of the core 24.
  • the initial foam bar 21 had longitudinal and transverse dimensions much greater than those of the core 24 so that, after the thermoforming operation, it is necessary to carry out an operation of cutting the core 24 along its contour line C.
  • the press mold is provided with sharp edges along this contour line, the cutting operation then being carried out simultaneously with that of thermoforming.
  • the blank 23 has a contour sufficiently close to that of the core so that no cutting is necessary.
  • the core was produced in a press which can move only in one direction, in this case along the direction of the thickness of the blank 23 and of the core 24.
  • thermoforming step with compression of material to be carried out in several progressive substeps, these different substeps using for example molds different.
  • the different zones of the foam core will thus each have undergone a force and a compression amplitude which depends essentially on the initial thickness of the blank in this zone and on the final thickness imposed by the corresponding faces of the mold in closed position.
  • a force and a compression amplitude which depends essentially on the initial thickness of the blank in this zone and on the final thickness imposed by the corresponding faces of the mold in closed position.
  • tests have shown that, under the above conditions, it was possible to locally reduce the thickness of the foam to less than a quarter of its initial thickness, that is to say by multiplying its density by at least a factor of 4, without the foam being damaged.
  • the foam thus densified is more resistant, both in flexion and in compression.
  • thermoforming step according to the invention may very well leave certain areas of the blank of the core perfectly intact, without any deformation. Similarly, it may also impose, in certain areas, geometric deformations which do not cause significant compression of the material. Certain zones can thus be bent only by thermoforming, which, especially for thin parts, hardly involves any compression of the material. As illustrated in FIGS. 10 to 12, the invention will also be particularly useful for locally reinforcing other zones of the board than the peripheral zone, in particular the zones which are intended to receive accessories such as the fixings 22 or the fins. 18.
  • the core blank can include extra thicknesses (in the direction of compression provided for the shaping step) corresponding to the zones of the core in which the foam is to be densified.
  • extra thicknesses in the direction of compression provided for the shaping step
  • it is chosen to densify the areas of the boards intended to receive the fasteners 20.
  • these core areas of boards should firstly allow solid anchoring of the fasteners, and secondly they should directly support the pressure forces due to user support. It is therefore particularly interesting to strengthen them. Thanks to the invention, this is achieved in a particularly simple manner.
  • extra thicknesses 28 are provided in the blank, in the areas to be densified.
  • the core illustrated in FIG. 12 is effectively reinforced in the predefined areas. This local reinforcement will allow the insertion of inserts in the core, which allow the anchoring of the fasteners.
  • the same technique of local densification of the core could for example be used to create in the core “stiffening beams”, directly integrated into the core, without discontinuity of material.
  • the core For example, if one wishes to increase the rigidity of the torsional board, provision could be made for the core to have diagonal beams, each joining two opposite corners of the board. We can also create in the core a central longitudinal beam, well known in the field of manufacturing surfboards. Finally, the thermoforming technique with material compression can also be used to create simple hollow and / or raised decorative patterns, for example on the upper face of the board. Thanks to the invention, it is therefore possible to densify and locally strengthen the core, exactly where it is necessary. Unlike certain cores of the prior art in which local reinforcements are integrated in the form of inserts made of a material different from the base material of the core, the technology according to the invention makes it possible to maintain continuity of the material of the core between the sparse areas and denser areas.
  • the shape of the core 24 can also be corrected after the thermoforming step by a complementary operation, for example by shaping by machining, therefore by removing material.
  • the initial density of the core foam will of course be chosen as a function of the final characteristics desired for the gliding board, in particular the desired stiffness and solidity.
  • the weight / volume ratio targeted for the board will also be taken into account, especially if precise characteristics in terms of buoyancy are desired.
  • the possibility of densifying the foam selectively will make it possible to maintain a low density of foam in the least stressed areas.
  • the gliding board has only one core. However, for various reasons, it can be envisaged to use several cores, for example two superimposed cores.
  • these two cores can be separated for example by a reinforcing layer such as a sheet of fiber fabrics impregnated with resin, a metal strip, etc.
  • a reinforcing layer such as a sheet of fiber fabrics impregnated with resin, a metal strip, etc.
  • the manufacture of the board can be continued according to the usual techniques. All the usual materials can be used to make the skin intended to cover the core. This skin to contain, for example, a simple sheet of thermoformed ABS resin, a composite sandwich complex, glass / carbon / kevlar fiber composites embedded in polyester or epoxy resins.
  • the skin may also include localized reinforcements such as very high density foams, cellular materials of the honeycomb type, etc.
  • the board may also be provided, along its edges, with a peripheral reinforcement 30 made of plastic, for example ABS.
  • a metal reinforcement is for example produced in the form of an aluminum alloy sheet that is a few tenths of a millimeter thick.
  • This metal sheet covering for example the upper surface of the board, is embedded in a resin (preferably thermosetting). To reduce its weight, provision may be made for it to have recesses, for example holes regularly distributed over its entire surface.
  • FIG. 13 an embodiment has been illustrated in the invention has been used to create a reinforcement of the density of a ski core 24 in its central part 32 (or platform, that which is intended to receive the system binding), and in zones forming “stiffening beams” 34 in X which, starting from the center of the core of the ski, extend in the direction of the front and rear lateral ends.
  • kitesurfing one could choose to strengthen the periphery of the core.
  • the core of FIG. 13 is easily obtained thanks to the invention by machining a core blank so that it has extra thicknesses of the shape corresponding to said zones.
  • the final core may, as desired, have extra thicknesses in the areas thus densified, or on the contrary have a “smooth” upper face.
  • a ski core 24 having a raised and densified central platform 32, as well as, in front and behind this platform 32, two beads 36 semi cylindrical which extend parallel to each other in a substantially longitudinal direction on the upper surface of the core.
  • a core illustrated schematically and partially in FIG. 15, can be obtained by starting from a machined blank 23 as shown in FIG. 14.
  • This blank 23 has a very thick central portion 38, and, longitudinally from the side and d 'other, front 40 and rear 42 portions having a substantially rectangular section whose height corresponds for example substantially to the height of the beads 36 of the core final.
  • the central platform 32 is very dense (FIG.
  • the front 40 and rear 42 portions of the core are not very dense at the level of the beads 36, and more dense between the beads 36 and, on either side of these, on the side edges ( Figure 16).
  • Figure 18 there is illustrated a core 24 of snowboard having a lateral side 44 where the density of the foam is greater than at the opposite lateral side 46. Thanks to the invention, this can be easily obtained by machining a core blank 23 having the profile illustrated in cross section in Figure 19, where one side is thicker than the other.
  • a core is obtained, for example of constant thickness (cf. FIG. 20), which has a density gradient in the direction of its width.
  • a core is obtained, for example of constant thickness (cf. FIG. 20), which has a density gradient in the direction of its width.
  • a snowboard core it is of course also possible to densify the core at the areas intended to receive the bindings, as seen more in the case of the kite-surfboard.
  • the lateral asymmetry described here can of course be declined in longitudinal asymmetry, or others.
  • the various variants which have just been mentioned can of course be declined and used whatever the gliding board envisaged, and they can generally be combined with one another.
  • a core produced according to the invention can be used with most of the known methods and constructions, in particular in the field of skiing and snowboarding (sandwich construction, “cap” construction, “hull” construction, etc.).
  • the method according to the invention could moreover be very advantageously used for the production of foam cores provided with inserts.
  • the principle is schematically described in FIGS. 21 to 23. For example, one wishes to integrate, completely or partially, an insert 48 (made of wood, or plastic, composite material, metal, etc.) in a foam core 24.
  • This insert 48 may for example be intended to form an anchoring reinforcement intended to receive screws for anchoring a fixing system, and it is intended to be received (at least partially) in a housing 50 of corresponding shape arranged in the foam core 24 (see Figure 22).
  • the housing 50 is produced according to the invention by thermoforming with compression of material.
  • Housing can be achieved in two ways. First of all, it can be produced by means of an adapted form of the thermoforming mold. In this case, from a blank 23 as illustrated in FIG. 21, the core of FIG. 22 is obtained. Here, the blank the insert and the core have very simple geometric shapes, but the realization housing by thermoforming will be all the more interesting as the shapes of the insert (and therefore of the housing 50) will be complex.
  • the insert is placed inside the thermoforming mold (for example by being pressed against the mold cover), and that the insert itself forms the housing in which it should fit.
  • This embodiment guarantees a perfect adaptation of the shape of the housing to that of the insert.
  • the insert is used as a thermoforming tool to form the housing.
  • the insert is itself heated to the thermoforming temperature or to a close temperature (provided that it withstands such a temperature without losing its mechanical characteristics, since it must, in this embodiment, withstand the effort necessary to compress the foam of the core).
  • the face or faces of the insert which are in contact with the core is provided with an adhesive, or even with a fiber reinforcement impregnated with resin.
  • thermoforming of the foam core with material compression makes it possible to best exploit the great flexibility of use of the foams and to reinforce by the same operation the mechanical characteristics of the core. in the desired location, starting with a foam bar of uniform density.
  • the fact of providing a machining step by removing material from the core blank will make it possible to distribute, with great precision and with total freedom of design, the quantity of material of the core. This makes it possible in particular to obtain, in the same core, zones which are both thick and dense or both thin and not very dense, without discontinuity of material.
  • skis For example, for the manufacture of skis, it is possible to have a thick and dense central zone, favorable to reliable anchoring of the binding system, and thin and not very dense ends, therefore particularly light, making it possible to reduce the inertia of the skis. rotational movements.

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Abstract

L'invention propose un procédé de fabrication d'une planche de glisse (10), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes distinctes consistant à - fabriquer une ébauche (23) de noyau (24) en mousse par au moins une étape de mise en forme par usinage ; - procéder à une étape de mise en forme du noyau (24) par thermoformage avec compression de matière de l'ébauche (23) en mousse ; - recouvrir le noyau (24) d'une peau externe (26).

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PLANCHE DE GLISSE ET PLANCHE OBTENUE PAR UN TEL PROCEDE
L'invention se rapporte au domaine des procédés de fabrication des planches de glisse comportant un noyau en mousse. Elle trouvera une application notamment dans les domaines des skis, des planches de surf des neiges (snowboards), des skis nautiques, des « wake- boards », des planches de kitesurf, de surf, et des planches à voiles. L'invention sera ici tout d'abord décrite d'une part dans le cadre de son application à une planche de kitesurf, c'est-à-dire une planche destinée à porter l'utilisateur sur l'eau lorsqu'il se fait tracter par un cerf-volant, et, d'autre part, dans le domaine des skis. Les planches de kitesurf ont par exemple des dimensions de l'ordre de 120 à 170 cm en longueur, pour des largeurs de l'ordre de 30 à 60 cm, mais elles ne mesurent que quelques centimètres d'épaisseur. Un procédé courant pour la fabrication d'un tel type de planche est dérivé de la construction traditionnelle des planches de surf. Un pain de mousse, fabriqué par moulage, est usiné (à la main ou avec une machine à commande numérique) pour obtenir les formes du noyau définitif, lequel noyau est ensuite recouvert d'une peau. Cette peau est en général constituée de couches de renforts (tels que des tissus de fibres) noyés dans une résine. On obtient ainsi une structure composite relativement légère et rigide. Bien entendu, des planches de caractéristiques très différentes seront obtenues en fonction de la nature des matériaux constituant les peaux, qui peuvent aller d'une simple feuille de résine ABS thermoformée à un complexe sandwich composite en passant par les composites des fibres de verre/carbone/kevlar noyées dans des résines polyester ou époxy. Avec une telle méthode de fabrication, le noyau nécessite donc des opérations de mise en forme longues et complexes, car il s'agit souvent de produire une forme finale en trois dimensions comportant essentiellement des surfaces courbes. Bien souvent, cette fabrication nécessite une longue opération manuelle de finition du noyau par rabotage et par ponçage. Il a déjà été proposé que ces les noyaux soient directement moulés à la forme voulue, soit par injection dans un moule, soit par expansion dans le moule. Dans ce cas, on obtient le noyau final de manière de manière plus simple et souvent plus rapide. Cependant, la rapidité de l'opération de moulage est relative dans la mesure où il faut laisser le temps à la mousse de se répartir à l'intérieur du moule et de réticuler. Un tel cycle nécessite généralement au moins une dizaine de minutes. Pendant ce temps, là, le moule est rendu indisponible, de sorte que, si l'on veut fabriquer un grand nombre de noyaux, il faudra investir dans de nombreux moules identiques, ce qui nécessite par ailleurs une grande surface pour l'unité de production. De plus, dans les deux procédés de fabrication qui viennent d'être décrits, on tend à obtenir un noyau dans lequel la mousse présente une densité sensiblement uniforme dans tout le noyau. Or, ceci n'est pas forcément une solution optimale. En effet, une planche de glisse voit ses caractéristiques et ses performances déterminées en fonction de sa géométrie extérieure d'une part, et en fonction de ses diverses caractéristiques de raideurs en flexion et en torsion. Or avec une construction traditionnelle, ces deux éléments ne sont pas indépendants. En effet, les extrémités des planches sont généralement fines, et il est alors difficile d'obtenir que ces extrémités soient aussi rigides et solides qu'il serait souhaitable. Par ailleurs, il est connu que certains endroits de la planche, tels que ceux situés sous les pieds de l'utilisateur seront mécaniquement plus sollicités que d'autres. Or, avec un noyau de densité homogène, on risque de devoir choisir un matériau dense en fonction des sollicitations dans les zones les plus sollicitées, alors qu'on pourrait se contenter de matériaux moins denses, dans d'autres zones. On est donc conduit à augmenter le poids de la planche. Bien entendu, pour éviter cela, on prévoit généralement des renforts localisés dans les zones les plus sollicités. Mais la mise en place de ces renforts nécessite des opérations supplémentaires, et l'apport de matière supplémentaire. Dans les domaines du ski et du surf des neiges, on trouve aussi des planches comportant des noyaux en mousse. Le document FR-2.622.810 décrit un procédé de fabrication de noyaux de skis dans lequel un bloc de mousse de polyuréthane est découpé selon une forme parallélépipédique, puis thermoformé de manière à obtenir l'épaisseur souhaitée en chaque point du ski. Avec le procédé ainsi décrit, la densité finale du noyau est donc variable le long du ski, et, en chaque point du noyau, elle est obligatoirement inversement proportionnelle à l'épaisseur finale du noyau en ce point. L'invention a donc pour but de proposer un nouveau procédé de fabrication d'une planche qui permette de produire des noyaux de mousse à densités variables de manière simple et économique. Dans ce but, l'invention propose un procédé de fabrication d'une planche de glisse, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes distinctes consistant à : - fabriquer une ébauche de noyau en mousse par au moins une étape de mise en forme par usinage ; - procéder à une étape de mise en forme du noyau par thermoformage avec compression de matière de l'ébauche en mousse ; - recouvrir le noyau d'une peau externe. L'invention concerne aussi une planche de glisse comportant au moins un noyau de mousse recouvert d'une peau externe, caractérisée en ce que le noyau de mousse présente au moins une première zone et une seconde zone, la seconde zone étant à la fois plus épaisse et plus dense que la première, sans discontinuité de matière entre les dites zones. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit ainsi qu'au vu des dessins annexés dans lesquels : - les figures 1, 2 et 3 sont des vues schématiques respectivement de dessus, de côté et de bout d'une planche de kitesurf ; - la figure 4 est une vue de côté d'un pain de mousse rectangulaire ; - la figure 5 est une vue de côté du pain de mousse de la figure 4 après avoir subi une première opération d'ébauche consistant en enlèvement de matière dans le sens de l'épaisseur. - les figures 6, 7 et 8 sont des vues schématiques respectivement de côté, de dessus, et de bout du noyau d'une planche de kitesurf après avoir subi une étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière ; - la figure 9 est une vue agrandie, partielle et en coupe de la planche de kitesurf obtenue par le procédé de l'invention. - les figures 10 et 11 sont des vues de dessus et de côté d'un second exemple de réalisation d'une ébauche de noyau pour une planche selon l'invention ; - la figure 12 est une vue en coupe du noyau obtenu selon le procédé de l'invention à partir de l'ébauche de mousse illustré aux figures 9 et 10 ; - la figure 13 illustre un noyau de ski sur lequel sont illustrées des zones densifiées selon l'invention ; - la figure 15 est une vue schématique et partielle, en perspective avec arrachement, d'un noyau de ski avec des formes complexes, et la figure 14 est une vue similaire d'une ébauche de noyau permettant d'obtenir le noyau de la figure 15 grâce à un procédé selon l'invention ; - les figures 16 et 17 sont des vues en coupe selon les lignes XVI-XVI et XNri-XVII de la figure 15 ; - les figures 18 et 20 sont des vues respectivement de dessus et en coupe transversale d'un noyau de surf de neiges obtenu selon l'invention, et la figure 19 est une vue en coupe transversale d'une ébauche de noyau usinée permettant d'obtenir ledit noyau ; - les figures 21 à 23 sont des vues schématiques en coupe illustrant un mode réalisation de l'invention dans lequel le procédé permet de l'intégration d'un insert dans un noyau en mousse. On a illustré sur les figures 1 à 3 un exemple d'une planche de kitesurf 10, dont les formes extérieures correspondent sensiblement à ce que l'on peut trouver sur le marché. La planche est essentiellement plane et de faible épaisseur. Elle présente toutefois, comme on peut le voir sur la vue de côté de la figure 2 une courbure longitudinale non négligeable. Les bords latéraux 12 de la planche sont arqués et la planche comporte aussi des bords transversaux d'extrémité 14 arqués. De préférence, la planche est légèrement plus épaisse en son centre qu'à proximité de ses bords 12, 14. La face inférieure 16 de la planche, qui forme la carène, présente par exemple un léger concave qui s'étend longitudinalement en son centre, les bords longitudinaux de la carène étant en revanche sensiblement plans. Bien entendu, la planche est équipée d'accessoires tels que, sur sa face supérieure, des fixations pour serrer les pieds de l'utilisateur, et, sur sa face inférieure, de quatre ailerons 18 disposés à proximité des quatre coins de la planche. Sur la face supérieure 20, également appelée pont, la planche comporte des fixations 22 dans lesquelles l'utilisateur peut glisser ses pieds afin de conduire la planche. Bien entendu, cet exemple d'une planche de glisse n'est pas limitatif, et elle pourrait présenter une autre géométrie ou être équipée d'autres accessoires, etc... Conformément aux enseignements de l'invention, et tel que cela apparaît à la figure 9, la planche comporte un noyau 24 en mousse qui est recouvert d'une peau externe 26 et qui présente des zones de densités différentes sans discontinuité de matière. Le principe de l'invention repose sur la fabrication, à partir d'une ébauche 23, d'un noyau
24 en mousse qui présente de préférence une forme proche de celle de la planche finale, cette forme étant acquise avant que le noyau 24 soit recouvert de la peau extérieure 26, et cette forme étant obtenue par un procédé comportant au moins une étape de thermoformage avec compression de matière. Ainsi, on pourra par exemple partir d'un pain de mousse initial 21 parallélépipédique tel qu'illustré à la figure 4. Ce pain présente alors une longueur initiale L0, une largeur 10 et une hauteur HO. Dans la plupart des cas, en fonction toutefois du mode de production de ce pain initial, il présentera une densité relativement homogène. Eventuellement, par exemple si le pain 21 est directement obtenu par moulage, il pourra présenter une croûte de surface de densité supérieure, mais cette croûte sera sensiblement homogène sur toute la surface du pain. De préférence, on utilisera une mousse thermoformable, par exemple une mousse de PNC telle que celles commercialisées sous la marque commerciale « AIREX ». D'autres matières sont utilisables, et notamment des mousses de polystyrène extradé, et plus généralement toutes les matières alvéolaires à base de résines synthétiques. A partir de cette forme brute 21, on va chercher à obtenir une forme ébauchée 23 du noyau. Ainsi, dans le cas illustré, on a prévu une opération simple de mise en forme par usinage du pain 21 dans le sens de son épaisseur. On aboutit ainsi à l'ébauche 23 du noyau illustrée schématiquement sur la figure 5 sur laquelle on peut distinguer par exemple que l'ébauche présente une épaisseur réduite Hl au niveau de ses extrémités longitudinales. Cette opération d'usinage reste particulièrement rapide et simple car, sur une largeur donnée, l'épaisseur de l'ébauche est constante. Cette opération d'usinage peut être réalisée de diverses manières, et notamment par découpe au fil chaud ou par rabotage. Cette ébauche 23 peut subir éventuellement d'autres opérations de mises en forme avant l'étape de thermoformage avec compression de matière. Cette étape de thermoformage selon l'invention consiste à introduire l'ébauche 23 de noyau dans le moule d'une presse (non représentés), de préférence une presse chauffante. De préférence, l'ébauche 23 de noyau aura au préalable été chauffée et portée à une température proche de la température de thermoformage de la mousse. Le moule aura des préférences des faces rigides. Une fois dans le moule, l'ébauche est soumise à une force de compression qui provoque, au moins dans certaines zones, une déformation de la mousse par écrasement, et du fait que cette pression est appliquée sous une température au moins voisine de la température de thermoformage, cette déformation devient permanente. Ainsi, après le refroidissement et l'ouverture du moule, la mousse aura pris de manière définitive la forme du noyau 24. Dans l'exemple de réalisation illustrée aux figures 6, 7 et 8, on peut voir que le pain de mousse initial 21 présentait des dimensions longitudinale et transversale largement supérieures à celles du noyau 24 de sorte que, après l'opération de thermoformage, il est nécessaire de procéder à une opération de découpe du noyau 24 le long de sa ligne de contour C. En variante, on peut prévoir que le moule de la presse soit muni de bords tranchants suivant cette ligne de contour, l'opération de découpe s'effectuant alors simultanément avec celle de thermoformage. On peut aussi prévoir que l'ébauche 23 présente un contour suffisamment proche de celui du noyau pour qu'aucune découpe ne soit nécessaire. Dans l'exemple illustré, le noyau a été réalisé dans une presse mobile uniquement selon une direction, en l'occurrence selon la direction de l'épaisseur de l'ébauche 23 et du noyau 24.
Cependant, on peut envisager d'utiliser un moule dont les flancs latéraux, correspondant par exemple aux bords longitudinaux de l'ébauche, seraient eux aussi mobile selon une direction transversale, de manière à faire subir à l'ébauche une compression selon deux directions. En utilisant une mousse de PNC ayant une densité initiale de 80 kg/m3, cette opération de thermoformage peut se faire à une température de 80°C, sous une pression de 8 bars, et avec une durée de 220 secondes. Dans certains cas, notamment lorsque certaines zones sont destinées à subir un rapport de densification important, on pourra prévoir que l'étape de thermoformage avec compression de matière soit conduite en plusieurs sous-étapes progressives, ces différentes sous-étapes utilisant par exemple des moules différents. Comme on le comprend, les différentes zones du noyau de mousse auront ainsi chacune subi une force et une amplitude de compression qui dépend essentiellement de l'épaisseur initiale de l'ébauche dans cette zone et de l'épaisseur finale imposée par les faces correspondantes du moule en positon fermée. Toutefois, les essais ont montré que, dans les conditions ci-dessus, il était possible de réduire localement l'épaisseur de la mousse à moins d'un quart de son épaisseur initiale, c'est-à-dire en multipliant sa densité par au moins un facteur 4, sans que la mousse ne soit détériorée. Bien au contraire, la mousse ainsi densifiée se montre plus résistante, à la fois en flexion et en compression. Des tels bénéfices seront nettement perceptibles dès que l'on aura atteint un taux de densification d'environ 10 à 20%, selon les mousses, et seront flagrants avec un taux de densification de 100%, correspondant à un doublement de la densité initiale de la mousse. Comme cela est illustré à la figure 9, on peut ainsi obtenir, au niveau des bords 12, 14 de la planche 10, un renforcement local du matériau du noyau, ce qui se traduira par une plus grande résistance des bords de la planches, lesquels sont justement particulièrement exposés aux chocs. Dans l'exemple illustré, dans lequel l'ébauche de noyau a subi une étape préliminaire d'usinage visant à réduire l'épaisseur des ses extrémités à l'épaisseur Hl inférieure à HO, le rapport de densification du noyau au niveau des extrémités longitudinales de la planche sera donc inférieur au rapport de densification observé près des bords longitudinaux. On peut ainsi aisément jouer sur des flexibilités différentes dans différentes zones de la planche. Cependant, l'ensemble de la zone périphérique du noyau présente une densité supérieure à celle d'une zone centrale. Il faut toutefois noter que l'étape de thermoformage selon l'invention pourra fort bien laisser certaines zones de l'ébauche du noyau parfaitement intactes, sans aucune déformation. De même, elle pourra aussi imposer, dans certaines zones, des déformations géométriques n'entraînant pas de compression notable de la matière. Certaines zones pourront ainsi être uniquement courbées par le thermoformage, ce qui, surtout pour les pièces de faible épaisseur, n'implique quasiment pas de compression de la matière. Comme cela est illustré aux figures 10 à 12, l'invention sera aussi particulièrement utile pour renforcer localement d'autres zones de la planche que la zone périphérique, notamment les zones qui sont destinées à recevoir des accessoires tels que les fixations 22 ou les ailerons 18. Ainsi, on peut prévoir que l'ébauche de noyau comporte des surépaisseurs (dans la direction de compression prévue pour l'étape de mise en forme) correspondant aux zones du noyau dans lesquels on veut densifîer la mousse. Dans l'exemple illustré, il est choisi de densifîer les zones de la planches destinées à recevoir les fixations 20. En effet, ces zones noyau de planches devront d'une part permettre un ancrage solide des fixations, et d'autre part elles devront supporter directement les efforts de pression dus aux appuis de l'utilisateur. Il est donc particulièrement intéressant de les renforcer. Grâce à l'invention, cela est réalisé de manière particulièrement simple. Comme on le voit, des surépaisseurs 28 sont prévues dans l'ébauche, dans les zones à densifîer. Ces surépaisseurs sont obtenues directement par moulage, si le pain de mousse initial est obtenu de cette manière, ou elles sont obtenues par usinage, à la main (rabotage, ponçage, etc..) ou à la machine (fraiseuse à commande numérique, etc.). Après l'étape thermoformage avec compression de matière selon l'invention, le noyau illustré à la figure 12 se trouve effectivement renforcé dans les zones prédéfinies. Ce renforcement local permettra la mise en place d'inserts dans le noyau, lesquels permettent l'ancrage des fixations. La même technique de densification locale du noyau pourra par exemple être utilisée pour créer dans le noyau des « poutres de rigidification », directement intégrées dans le noyau, sans discontinuité de matière. Par exemple, si l'on veut augmenter la rigidité de la planche en torsion, on pourra prévoir que le noyau comporte des poutres en diagonales, rejoignant chacune deux coins opposés de la planche. On pourra aussi créer dans le noyau une poutre longitudinale centrale, bien connue dans le domaine de la fabrication des planches de surf. Enfin, la technique de thermoformage avec compression de matière pourra aussi être utilisée pour créer des simples motifs décoratifs en creux et/ou en relief, par exemple sur la face supérieure de la planche. Grâce à l'invention, il est donc possible de densifier et de renforcer localement le noyau, là exactement où cela est nécessaire. Contrairement à certains noyaux de l'art antérieur dans lesquels des renforts locaux sont intégrés sous la forme d'inserts en matériau différent du matériau de base du noyau, la technologie selon l'invention permet de conserver une continuité de la matière du noyau entre les zones peu denses et les zones plus denses. De plus, il est très facile de créer un gradient progressif de densité, pour éviter d'avoir une discontinuité brutale de la densité entre les zones peu denses et plus denses. Pour cela, il suffît que la variation de hauteur sur le bord de la surépaisseur prévue sur l'ébauche soit progressive (ainsi que cela est illustré sur la figure 11 pour les surépaisseurs 28). On évite ainsi des zones de variation brutale de caractéristiques mécaniques du noyau, zones qui sont toujours le lieu de concentrations de contraintes sous efforts et donc toujours fragilisées. Bien entendu, la mise en forme du noyau par thermoformage permet d'obtenir du même coup les formes géométriques externes que l'on veut donner à la planche, notamment son profil d'épaisseur, les éventuels formes de carène, et/ou des relevés avant ou arrière en forme de spatule. Cependant, on peut aussi prévoir que la forme du noyau 24 soit corrigée après l'étape de thermoformage par une opération complémentaire, par exemple par une mise en forme par usinage, donc par enlèvement de matière. La densité initiale de la mousse du noyau sera bien entendu choisie en fonction des caractéristiques finales souhaitées pour la planche de glisse, notamment la raideur et la solidité souhaitées. On tiendra bien entendu compte aussi du rapport poids/volume visé pour la planche, surtout si l'on souhaite des caractéristiques précises en termes de flottabilité. Dans ce contexte, la possibilité de densifier la mousse sélectivement permettra de conserver une densité de mousse faible dans les zones les moins sollicitées. Dans les exemples illustrés, la planche de glisse ne comporte qu'un noyau. Cependant, pour diverses raisons, il peut être envisagé d'utiliser plusieurs noyaux, par exemple deux noyaux superposés. Au sein de la planche finie, ces deux noyaux peuvent être séparés par exemple par une couche de renfort telle qu'une feuille de tissus de fibres imprégnée de résine, un feuillard métallique, etc... Dans tous les cas, on pourra alors prévoir qu'un seul des noyaux sera mis en forme selon la technique de l'invention. Bien entendu, une fois le noyau réalisé conformément aux enseignements de l'invention, la fabrication de la planche pourra être poursuivie selon les techniques habituelles. Tous les matériaux habituels pourront être utilisés pour réaliser la peau destinée à recouvrir le noyau. Cette peau pour contenir par exemple une simple feuille de résine ABS thermoformée, un complexe sandwich composite, des composites de fibres de verre/carbone/kevlar noyées dans des résines polyester ou époxy. La peau pourra aussi comprendre des renforts localisés tels que des mousses à très haute densité, des matériaux alvéolaires de type nid d'abeille, etc.... Comme cela est illustré sur la figure 9, la planche pourra aussi être munie, le long de ses bords, d'un renfort 30 périphérique en matière plastique, par exemple en ABS. Pour la réalisation d'une planche de kitesurf on s'est aperçu qu'il pouvait être intéressant d'utiliser dans la peau de la planche un renfort métallique. Ce renfort métallique est par exemple réalisé sous la forme d'une feuille d'alliage d'aluminium que quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur. Cette feuille métallique, couvrant par exemple la surface supérieure de la planche, est noyée dans une résine (de préférence thermodurcissable). Pour en réduire le poids, on pourra prévoir qu'elle comporte des évidements, par exemple des trous régulièrement répartis sur toute sa surface. La mise en œuvre de ces divers matériaux destinés à forme la peau externe peut nécessiter de soumettre l'ensemble à des températures et à des pressions non négligeables. Des essais ont montré qu'un noyau réalisé selon l'invention pouvait supporter sans problème une étape de fabrication de la peau nécessitant des températures de l'ordre de 120°C pendant des durées de l'ordre de 10 minutes. Ces conditions permettent donc la mise en œuvre de tous les matériaux usuels. L'invention pourra aussi être appliquée aux planches de surf des neiges, aux skis en général (skis alpins, skis de randonnée, skis de fond, ...), aux skis nautiques et aux planches de « wake-board ». Sur les figures suivantes, on a illustré divers modes de réalisation de l'invention dans le cadre d'autres types de planche de glisse. Sur la figure 13, on a illustré un mode de réalisation dans l'invention a été utilisée pour créer un renforcement de la densité d'un noyau 24 de ski dans sa partie centrale 32 (ou plateforme, celle qui est destinée à recevoir le système de fixation), et dans des zones formant des « poutres de rigidification » 34 en X qui, partant du centre du noyau du ski, s'étendent en direction des extrémités latérales avant et arrière. En variante, comme dans l'exemple du kitesurf, on pourrait choisir de renforcer la périphérie du noyau. Le noyau de la figure 13 est aisément obtenu grâce à l'invention en usinant une ébauche de noyau de telle sorte qu'elle présente des surépaisseurs de la forme correspondant aux dites zones. Le noyau final pourra, au choix, présenter des surépaisseurs au niveau des zones ainsi densifiées, ou au contraire présenter une face supérieure « lisse ». Sur les figures 14 à 17, on a illustré la mise en œuvre de l'invention pour obtenir un noyau de ski 24 présentant une plateforme centrale 32 surélevée et densifiée, ainsi que, en avant et en arrière de cette plateforme 32, deux bourrelets 36 semi cylindriques qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre selon une direction sensiblement longitudinale sur la surface supérieure du noyau. Un tel noyau, illustré schématiquement et partiellement à la figure 15, peut être obtenu en partant d'une ébauche usinée 23 telle que représentée à la figure 14. Cette ébauche 23 présente une portion centrale 38 très épaisse, et, longitudinalement de part et d'autre, des portions avant 40 et arrière 42 présentant une section sensiblement rectangulaire dont la hauteur correspond par exemple sensiblement à la hauteur des bourrelets 36 du noyau final. De la sorte, après l'étape de thermoformage, la plateforme centrale 32 est très dense (Figure 17) et les portions avant 40 et arrière 42 du noyau sont peu denses au niveau des bourrelets 36, et plus denses entre les bourrelets 36 et, de part et d'autre de ceux-ci, sur les bords latéraux (Figure 16). Bien entendu, on aurait aussi pu prévoir, avec une autre géométrie de l'ébauche usinée, que le noyau soit au contraire plus dense au niveau des bourrelets 36 que dans les zones adjacentes. L'invention peut aussi être mise œuvre pour la réalisation d'un noyau présentant des propriétés dissymétriques. Sur la figure 18, on a illustré un noyau 24 de planche de surf des neiges présentant un coté latéral 44 où la densité de la mousse est plus importante qu'au niveau du côté latéral opposé 46. Grâce à l'invention, cela peut être facilement obtenu en usinant une ébauche 23 de noyau présentant le profil illustré en section transversale à la figure 19, où l'un des côtés est plus épais que l'autre. Après l'opération de thermoformage, on obtient un noyau, par exemple d'épaisseur constante (cf. figure 20), qui présente un gradient de densité dans le sens de sa largeur. Dans le cas d'un noyau de planche de surf des neiges, on pourra bien entendu prévoir aussi de densifier le noyau au niveau des zones destinées à recevoir les fixation, comme vu plus dans le cas de la planche de kite-surf. La dissymétrie latérale ici décrite peut bien entendu être déclinée en dissymétrie longitudinale, ou autres. De manière générale, les diverses variantes qui viennent d'être évoquées pourront bien entendu être déclinées et utilisées quelle que soit la planche de glisse envisagée, et elles pourront généralement être combinées entre elles. Les modes de réalisations de l'enveloppe de ces différentes planches ne seront pas décrits plus avant, étant entendu qu'un noyau réalisé selon l'invention pourra être utilisé avec la plupart de procédés et constructions connues, notamment dans le domaine du ski et du surf des neiges (construction sandwich, construction « cap », construction « coque », etc...). Le procédé selon l'invention pourra par ailleurs être très avantageusement utilisé pour la réalisation de noyaux en mousse munis d'inserts. Le principe est schématiquement décrit aux figures 21 à 23. On souhaite par exemple intégrer, complètement ou partiellement, un insert 48 (en bois, ou en matière plastique, en matériau composite, en métal, etc...) dans un noyau en mousse 24. Cet insert 48 peut par exemple être destiné à former un renfort d'ancrage destiné à recevoir des vis pour l'ancrage d'un système de fixation, et il est destiné à être reçu (au moins partiellement) dans un logement 50 de forme correspondante aménagé dans le noyau en mousse 24 (cf. figure 22). Plutôt que le logement 50 soit réalisé par usinage par enlèvement de matière, il est réalisé selon l'invention par thermoformage avec compression de matière. Le logement peut être réalisé de deux manières. Tout d'abord, il peut être réalisé grâce une forme adaptée du moule de thermoformage. Dans ce cas, à partie d'une ébauche 23 telle qu'illustrée à la figure 21, on obtient le noyau de la figure 22. Ici, l'ébauche l'insert et le noyau ont des formes géométriques très simples, mais la réalisation du logement par thermoformage sera d'autant plus intéressante que les formes de l'insert (et donc du logement 50) seront complexes. Cependant, il pourra être encore plus avantageux de prévoir que l'insert soit mis en place l'intérieur du moule de thermoformage (par exemple en étant plaqué contre le couvercle du moule), et que l'insert forme lui-même le logement dans lequel il doit s'insérer. Ce mode de réalisation garantit bien entendu une parfaite adaptation de la forme du logement à celle de l'insert. Ainsi, l'insert est utilisé comme outil de thermoformage permettant de former le logement. Pour cela, il sera avantageux que l'insert soit lui-même chauffé à la température de thermoformage ou à une température proche (à condition qu'il supporte une telle température sans perdre ses caractéristiques mécaniques, étant donné qu'il doit, dans ce mode de réalisation, supporter l'effort nécessaire à la compression de la mousse du noyau). De même, il pourra être envisagé que la ou les faces de l'insert qui sont au contact du noyau soit munies d'un adhésif, voire d'un renfort en fibres imprégnées de résine. Dans les deux cas, comme illustré à la figure 23, on obtient ainsi un assemblage rigoureux de l'insert dans le noyau et, dans le même temps, on procède à une densification du noyau sous l'insert. Dans tous les exemples de réalisation de l'invention, on comprend que le thermoformage du noyau de mousse avec compression de matière permet d'exploiter au mieux la grande souplesse d'utilisation des mousses et de renforcer par la même opération les caractéristiques mécaniques du noyau à l'endroit souhaité, ceci en partant d'un pain de mousse de densité homogène. Le fait de prévoir une étape d'usinage par enlèvement de matière de l'ébauche de noyau va permettre de répartir, avec une grande précision et avec une totale liberté de conception, la quantité de matière du noyau. Cela permet notamment d'obtenir, dans un même noyau, des zones à la fois épaisses et denses ou à la fois fines et peu denses, sans discontinuité de matière. Par exemple, pour la fabrication de skis, on pourra avoir une zone centrale épaisse et dense, favorable à un ancrage fiable du système de fixation, et des extrémités peu épaisses et peu denses, donc particulièrement légères, permettant de réduire l'inertie du skis aux mouvements de rotation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une planche de glisse (10), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes distinctes consistant à : - fabriquer une ébauche (23) de noyau (24) en mousse ; - procéder à une étape de mise en forme du noyau (24) par thermoformage avec compression de matière de l'ébauche (23) en mousse ; - recouvrir le noyau (24) d'une peau externe (26).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mousse du noyau (24) est une mousse rigide.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la mousse du noyau (24) est une mousse thermoplastique.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière du noyau induit dans le noyau (24) des zones de densités différentes.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière du noyau induit dans le noyau des zones dont la densité diffère d'au moins 20% de la densité initiale de la mousse.
6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière induit dans le noyau (24) une zone périphérique de densité supérieure.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière induit dans le noyau une zone de densité supérieure dans une zone correspondant à une surface d'appui pour les pieds d'un utilisateur.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière préserve des zones dans lesquelles la mousse ne subit pas de compression.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière induit dans le noyau une première zone et une seconde zone, la seconde zone étant à la fois plus épaisse et plus dense que la première.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que caractérisé en ce que l'étape de mise en forme par thermoformage avec compression de matière permet de former dans le noyau (24) un logement (50) pour un insert (48).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'insert est utilisé comme outil de thermoformage permettant de former le logement.
12. Planche de glisse comportant au moins un noyau de mousse (24) recouvert d'une peau externe (26), caractérisée en ce que le noyau de mousse (24) présente au moins une première zone et une seconde zone, la seconde zone étant à la fois plus épaisse et plus dense que la première, sans discontinuité de matière entre les dites zones.
13. Planche de glisse comportant au moins un noyau de mousse (24), caractérisée en ce que le noyau est obtenu par un procédé comportant une étape de thermoformage avec compression de matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
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