Composition d’un ski : (structure, noyau, construction)
La composition d’un ski alpin peut sembler mystérieuse ou même magique, mais ennuyeuse à comprendre…
Et pourtant, c’est la clé qui explique comment se comporte un ski, quel est son énergie, ses forces et faiblesse et surtout si c’est le ski qui est adapté à votre pratique et votre personnalité.
Pour bien comprendre comment un ski est construit et de quoi il se compose, je vais aborder différents points, notamment :
- les matériaux utilisés
- les différents types de noyaux
- la semelle
- les carres
- la top-sheet
Un petit plus également concernant le cambre et le rocker qui sont devenus des spécificités importantes et parti intégrante de la conception d’un ski : que ce soit pour un ski de piste, un ski de freestyle, freeride, rando ou un ski all mountain.
Matériaux utilisés
Tous les skis n’utilisent pas les mêmes matériaux, et pourtant ils glissent tous, mais pas tous de la même façon !
Ça veut bien dire que les matériaux ont des propriétés différentes et impactent le caractère du ski.
Les matériaux ont aussi un impact sur la durabilité des skis, en terme de résistance et de comportement.
Le bois
Le bois est le matériau traditionnel pour les noyaux de skis, apprécié pour sa combinaison de légèreté, de durabilité et de capacité à absorber les vibrations.
Des bois comme l’érable, le peuplier, le hêtre, le frêne et l’aspen (aussi appelé peuplier tremble) sont couramment utilisés, seuls ou en combinaison, pour équilibrer la flexibilité et la rigidité, affectant ainsi le comportement du ski en termes de puissance et de réactivité.
Les fibres de verre ou carbone
Les fibres de verre sont largement utilisées dans la construction des skis pour leur apporter rigidité et résistance tout en restant légères.
Elles constituent souvent une grande partie de la rigidité globale du ski, dans une fourchette de 50 à 80 %.
Les fibres de carbone, quant à elles, offrent une alternative plus légère, mais plus coûteuse, utilisée pour réduire le poids total sans sacrifier la rigidité. Elles sont particulièrement appréciées dans les skis de randonnée où le poids est un facteur crucial.
Le métal
Le métal, souvent sous forme de feuilles d’aluminium ou d’alliages comme le titanal, est intégré dans certains skis pour augmenter la puissance, la stabilité et la capacité d’amortissement.
Il est généralement utilisé dans les skis destinés aux skieurs plus agressifs ou dans des conditions de neige dure pour améliorer l’accroche sur la neige.
Plastiques haute densité
Les plastiques haute performance sont utilisés pour diverses parties du ski, y compris la semelle, le topsheet et les parois latérales.
Les semelles sont généralement faites d’UHMW-PE (polyéthylène à très haut poids moléculaire) en raison de sa capacité à bien glisser sur la neige et de sa durabilité contre l’abrasion et les impacts.
Les topsheets (ou couches extérieures du ski) protègent les couches internes du ski et offrent un espace pour les graphismes, tandis que les parois latérales améliorent la durabilité et contribuent à la transmission de la force entre le skieur et les carres du ski.
En combinant ces matériaux de manière stratégique, les fabricants de skis peuvent créer des équipements adaptés à une large gamme de styles de ski et de conditions de neige, en optimisant la performance, la durabilité et le « fun » skis aux pieds.
Structure du noyau
Injection
Ce procédé permet d’obtenir des skis avec un noyau injecté, souvent en polyuréthane ou en mousse, qui se distingue par sa capacité à amortir les vibrations et sa légèreté comparée aux noyaux en bois traditionnels.
Concrètement les couches extérieures du ski sont utilisées comme un moule dans lequel on vient injecter de la mousse qui se dilate est rempli l’espace, le coeur du ski est donc fait de mousse ! On peut facilement imaginer en quoi le ski sera différent d’un ski en coeur bois.
Bien que cette méthode soit efficace pour produire des skis moins exigeants et plus accessibles, elle présente des limites en termes de réactivité et de durabilité à long terme par rapport aux noyaux en bois laminé, qui sont la norme pour les skis haute performance.
Construction sandwich
La construction sandwich d’un ski est la méthode traditionnelle de fabrication où différents matériaux sont superposés et assemblés ensemble pour former le ski.
Ce type de construction est reconnu pour améliorer la performance du ski en offrant une meilleure transmission de la force et une plus grande précision dans les virages.
Voici les éléments clés de la construction sandwich :
- Superposition des matériaux :
Les matériaux comme le bois, le métal, les fibres de verre ou de carbone sont empilés en couches pour former le cœur du ski. Chaque couche a une fonction spécifique, comme la rigidité, la flexibilité, ou l’amortissement des vibrations. - Les parois latérales ou chants du ski :
Dans la construction sandwich, les chants sont souvent fabriqués à partir de matériaux durs comme l’ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) pour protéger le noyau et contribuer à la rigidité du ski sur les bords. - Pressage et chauffage :
Une fois toutes les couches empilées, le ski est pressé dans un moule sous chaleur et pression. Ce processus permet aux différents composants de se lier fermement, formant ainsi une structure solide et cohérente.
Les skis construits avec cette méthode sont réputés pour leur précision et leur capacité à bien accrocher dans la neige, ce qui les rend parfaits pour les skieurs avancés et les conditions de neige dure.
La construction sandwich permet également une certaine personnalisation dans la sélection des matériaux, offrant aux concepteurs la possibilité d’ajuster la performance du ski selon les besoins spécifiques.
La construction sandwich est considérée comme la norme pour les skis haute performance en raison de sa durabilité et de sa capacité à offrir une expérience de ski précise et réactive.
Couches de renforcement
Les couches de renforcement dans la construction des skis jouent un rôle secondaire mais important en améliorant la rigidité, la durabilité et la réactivité du ski.
Voici les principaux points concernant ces couches :
- Composition :
Les couches de renforcement sont composées de matériaux composites, tels que la fibre de verre ou la fibre de carbone, combinés à une résine époxy. La fibre de verre est la plus couramment utilisée en raison de son rapport coût/efficacité et de sa capacité à offrir une bonne rigidité. La fibre de carbone est quant à elle privilégiée pour sa légèreté et sa grande rigidité, bien qu’elle soit plus onéreuse. - Fonctionnement :
Ces matériaux composites apportent une grande partie de la rigidité au ski. Lorsqu’ils sont combinés avec le noyau (souvent en bois), ils contribuent à la rigidité longitudinale et torsionnelle du ski, ce qui influence directement la manière dont le ski réagit dans les virages et à grande vitesse. - Processus de fabrication :
Pendant la fabrication, la fibre (sous forme de tissu) est imprégnée de résine époxy, puis le tout est appliqué autour du noyau du ski. L’ensemble est ensuite chauffé et pressé, ce qui permet à la résine de durcir et de lier solidement toutes les couches ensemble, créant ainsi une structure cohésive et résistante. - Variabilité : Les concepteurs peuvent ajuster la quantité et le type de matériaux de renforcement pour modifier les caractéristiques de performance du ski. Par exemple, l’ajout de couches supplémentaires de fibre de verre ou l’utilisation de fibre de carbone peut augmenter la rigidité pour un ski destiné à des skieurs avancés ou à des conditions de neige dure.
Avantages et inconvénients
Si les fibres de verre et de carbone offrent des avantages significatifs en termes de performance, elles peuvent également affecter le poids et le coût du ski. La fibre de verre, bien qu’un peu plus lourde, est plus abordable et offre une excellente durabilité. La fibre de carbone, plus légère, peut augmenter le coût du ski, mais offre une meilleure réactivité et réduit la fatigue du skieur en diminuant le poids global du ski.
En résumé, les couches de renforcement sont essentielles pour définir le comportement du ski sur la neige, permettant aux fabricants de skis de concevoir des produits adaptés à une large gamme de skieurs et de conditions de ski.
La semelle
La semelle d’un ski est un élément clé qui influence directement la performance sur la neige.
Elle est généralement fabriquée à partir de polyéthylène à très haut poids moléculaire (UHMW-PE4), un plastique haute densité reconnu pour sa durabilité et sa capacité à bien glisser sur la neige.
C’est donc sur la semelle qu’on applique le fart pour favoriser la glisse.
Les carres
Les carres des skis sont les arêtes métalliques qui courent le long des côtés des skis.
Elles jouent un rôle crucial dans la capacité du ski à accrocher la neige, surtout dans les conditions de neige dure ou glacée.
Les carres sont généralement fabriquées en acier trempé pour résister à l’abrasion contre la neige, la glace et occasionnellement des surfaces plus dures comme des cailloux.
Les carres représentent un élément technique clé de la construction des skis, influençant directement la performance et la sécurité du skieur sur divers types de terrain.
Un entretien régulier et adapté des carres assure non seulement de meilleures performances, une sécurité accrue, mais prolonge également la durée de vie des skis.
Protection, top-sheet et sérigraphie
La protection du top-sheet, ou la couche supérieure du ski, est essentielle pour préserver l’intégrité et l’esthétique des skis.
Les top-sheets sont non seulement le visage visible du ski, affichant graphismes et marques, mais ils protègent également les couches internes contre les éléments et les dommages.
Pour assurer cette protection, les fabricants utilisent souvent des films protecteurs durant le processus de fabrication.
Ces films sont appliqués après l’impression et la découpe des top-sheets, puis laminés pour encapsuler graphiques et matériaux.
Ce procédé aide à maintenir la qualité visuelle jusqu’à la livraison en magasin, protégeant contre les rayures, les impacts et l’humidité. Une fois le ski assemblé et pressé sous haute température, le film protecteur est retiré, révélant un top-sheet intact et prêt à briller sur les pistes.
Cambre et rocker
Le cambre et le rocker sont des éléments clés dans la conception, la composition et la structure des skis, ce qui influence leur comportement sur la neige.
Le cambre
Le cambre, une courbure vers le haut au milieu du ski (sous le patin), favorise la stabilité, une meilleure accroche des carres et une précision accrue, surtout sur neige dure, en distribuant la pression de manière uniforme sur toute la longueur du ski.
Il est idéal pour les skieurs recherchant une expérience dynamique et réactive sur des pistes damées ou dans des conditions de neige ferme.
Le rocker
En revanche, le rocker, caractérisé par une élévation des extrémités du ski, améliore la maniabilité, facilite l’initiation des virages et offre une meilleure portance dans la neige profonde, rendant le ski plus indulgent et adaptable à une variété de terrains, notamment en poudreuse.
Les skis modernes combinent souvent ces deux caractéristiques pour offrir une polyvalence sur une large gamme de conditions.
Un cambre sous le pied assure une bonne tenue sur les pistes damées, tandis que le rocker aux extrémités réduit le risque d’accrochage des carres et améliore la flottaison dans la poudreuse. Cette hybridation permet aux skieurs de profiter d’une expérience équilibrée, avec la capacité de carver efficacement sur neige dure tout en naviguant aisément dans la neige molle et profonde.
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