Innovation

Des voiles révolutionnaires

Les records de vitesse sont aujourd’hui établis par des bateaux portant sur leurs mâts des voiles en fibre de carbone composite.

Les voiles en fibre de carbone composite sont développées en Suisse romande par la société North Thin Ply Technology. Entretien avec Gilles Rocher, Sales & Marketing Manager de l’entreprise.

Quand et comment est née cette nouvelle technologie?

Le développement de la technologie a démarré au tout début des années 2000, quand trois «voileux», dont Gérard Gautier et François Mordasini, créent la société Createx et commencent à expérimenter leurs idées pour fabriquer des voiles plus performantes et plus légères que les meilleures de l’époque.

Le projet a ensuite été soutenu par le team Alinghi pour participer à l’America’s Cup, tandis que North Sails a acheté une licence de la technologie en 2007. Cette technologie de fabrication de voile légère et performante (très stable et sans déformation) est désormais utilisée par North Sails et connue sous le nom de marque 3Di.

Les voiles 3Di sont aujourd’hui une référence sur le marché en termes de légèreté, de performance et de durabilité. 

Les mêmes principes de technologie sont utilisés par North Thin Ply Technology (NTPT), mais cette fois pour les applications composites hautes performances. NTPT est un joint-venture de Createx et du groupe North, et est 100% focalisé sur l’utilisation de la technologie des plis minces pour les applications composites rigides (les voiles étant l’affaire de North Sails). La technologie est totalement industrielle et mature chez North Sails. Elle l’est aussi chez North Thin Ply Technology pour les composites.

Dans quels autres domaines que la voile est-elle utilisée?

La Thin Ply Technology® est aujourd’hui utilisée dans la F1 et le sport automobile, dans les sports et loisirs (cannes à pêche, shafts de golf, cadres de vélo, etc.), dans des applications de luxe comme pour les montres Richard Mille, dans l’industrie, dans les drones, pour Solar Impulse, très bientôt dans le spatial (plusieurs projets sont actuellement en cours) et, d’une manière générale, dans tous les domaines où les performances et/ou le gain de poids sont primordiaux.

Quels sont les avantages par rapport aux autres procédés/matériaux?

On observe de meilleures performances mécaniques que pour les matériaux composites traditionnels.

Quelles sont les perspectives/applications d’avenir? 

En plus des domaines déjà cités, et à long terme, l’aéronautique. Mais c’est un secteur très conservateur, qui a besoin de beaucoup de temps pour évaluer les nouvelles technologies.   

Secrets de fabrication

Pour le composite rigide des voiles 3Di, le processus de fabrication se déroule en deux étapes.

Etape 1: transformation de bobines de fibres de carbone (ou autres fibres, comme aramide, quartz, etc.) en un ruban ultramince où les filaments sont arrangés de manière à ce qu’ils soient parallèles, bien droits et tendus. Ces derniers sont également imprégnés d’une résine époxy, gardée à ce stade dans un état intermédiaire, c’est-à-dire ni liquide ni durcie mais pâteuse, pour rester entre les filaments de carbone.

Ce type de ruban est connu dans le monde des composites sous le nom de «nappe unidirectionnelle prepreg» (pré-imprégnée de résine). La particularité de NTPT est de faire des nappes prepreg ultrafines qui donnent au composite final une bien meilleure homogénéité, et donc des performance mécaniques optimales (de +20% à +230% selon les propriétés particulières prises en considération).

Etape 2: cette nappe unidirectionnelle prepreg est transformée par un robot en un empilement de couches où l’orientation des fibres est choisie précisément pour chaque couche, de manière à ce qu’elles travaillent efficacement dans la structure composite finale. L’empilement ainsi obtenu est une préforme prepreg. C’est ce que NTPT vend à ses clients, qui sont des mouleurs de pièces composites.