Grâce à la technologie de ZwickRoell  Contrôle des matériaux dans le cadre du développement des skis chez Stöckli

Dans le cadre du développement de ses skis, Stöckli réalise des essais mécaniques sur les matériaux dans son propre laboratoire. L'objectif est d'évaluer quantitativement les propriétés des matériaux, les assemblages collés et la résistance structurelle des systèmes composites et des skis finis. Une machine d'essai universelle de ZwickRoell est utilisée à cet effet. 

Lors de son utilisation, un ski est plié, soumis à des contraintes et tordu des milliers de fois. Chaque descente exerce une contrainte sur le composite, chaque virage sur les couches de colle, les matériaux du noyau et les couches de revêtement. Afin de pouvoir évaluer de manière fiable les nouveaux matériaux et les nouvelles structures composites et de les comparer entre eux, leurs propriétés mécaniques et leurs assemblages doivent faire l'objet de tests quantitatifs. 

C'est précisément là qu'interviennent les essais de matériaux dans le cadre du développement des skis chez Stöckli Swiss Sports AG. Les essais mécaniques réalisés dans son propre laboratoire fournissent la base de données nécessaire à la conception, au perfectionnement et à l'assurance qualité.

Quand les matériaux composites font la différence dans la fabrication des skis

Les skis sont constitués de systèmes composites complexes associant du bois, des matériaux composites renforcés de fibres, des métaux et des adhésifs. La fiabilité de l'assemblage de ces matériaux est un facteur essentiel pour la performance, la sécurité et la durée de vie. Les nouveaux matériaux, les structures stratifiées modifiées et les différents systèmes de collage nécessitent des essais permettant d'évaluer quantitativement non seulement les matériaux individuels, mais aussi les systèmes composites dans leur ensemble.

Pour Stöckli, le défi consistait à réaliser ces essais de manière reproductible et dans des conditions constantes au sein même de l'entreprise. L'objectif était de fonder les décisions de développement sur des données de mesure fiables et de réduire les coûts liés aux essais externes.

Analyses quantitatives de l'adhérence et de la résistance

Au laboratoire, on utilise à cet effet une machine d'essai universelle de type Z020 AllroundLine de ZwickRoell. Elle permet de réaliser des essais de pelage au tambour afin d'évaluer l'adhérence entre les couches de matériau. En complément, des essais de traction et de compression sont effectués sur des composants et des structures composites.

Des essais d'arrachement sont également réalisés afin d'évaluer la stabilité des points de jonction critiques ainsi que la résistance des liaisons au sein de l'ensemble du système. Ces méthodes d'essai fournissent des paramètres quantitatifs permettant de comparer directement différentes combinaisons de matériaux, différents types de non-tissés adhésifs et différentes structures.

De la composition des matériaux au ski fini

Outre les essais sur les matériaux et les composites, Stöckli étudie également le comportement mécanique des skis finis. Pour ce faire, l'entreprise recourt à des essais de flexion en trois points, qui permettent d'évaluer la résistance à la flexion et l'interaction entre toutes les couches du produit fini.

Le laboratoire Stöckli utilise plusieurs méthodes d'essai :

• Essais d'épluchage au tambour pour l'évaluation quantitative de l'adhérence entre les couches de matériau

• Essais de traction et de compression sur des composants et des structures composites

• Essais d'arrachement destinés à évaluer les points de jonction critiques et la stabilité des liaisons

• Essais de flexion en 3 points pour évaluer la résistance à la flexion de skis complets

Les essais sont réalisés de manière reproductible dans des conditions définies et fournissent des paramètres comparables pour différentes combinaisons de matériaux et différents types de non-tissés adhésifs.

Les résultats obtenus sont directement pris en compte dans le développement des skis. On étudie notamment la durabilité de différents types de non-tissés adhésifs à température ambiante et on analyse systématiquement leur comportement en cas de défaillance. Les essais de matériaux font ainsi partie intégrante du processus de développement et ne constituent pas seulement un outil d'assurance qualité.

Développement accéléré

Les essais internes structurés permettent de détecter à un stade précoce les écarts en matière d'adhérence, de résistance ou de stabilité, et de les évaluer avant la production en série. Parallèlement, les délais de développement sont raccourcis, car les essais pertinents sont disponibles à tout moment et les séries d'essais peuvent être réalisées et évaluées de manière efficace.