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Au commencement était le tube

Les tubes ont en général une section circulaire. Mais en particulier et surtout dans le cas du cadre de l’impec, on ne peut pas concevoir les tubes aussi facilement..

La machine de course parfaite, d’après un principe très ancien, se distingue par le fait qu’elle transforme en propulsion directe le plus d’énergie possible que le coureur investit, sans constituer elle-même un obstacle. Le cadre doit être à la fois léger et rigide, stable et nerveux.

C’est justement pour harmoniser parfaitement ces attributs que nous nous sommes tout d’abord concentrés pour l’impec sur le design des tubes de cadre. nous voulions former chaque tube de façon à ce qu’il absorbe et répartisse parfaitement sur toute sa longueur toutes les charges appliquées.

Cette idée n’était pas vraiment nouvelle pour nos ingénieurs et designers. ils travaillent depuis déjà quelques années sur des technologies qui nous permettent d’optimiser des tubes de cadre faits de matériau composite en fonction de la charge. « Tuned Compliance Concept » et « Force Specific Tubing » sont deux exemples d’innovations propres à BMC garantissant plus de stabilité, une maniabilité hors pair et plus de confort. Elles ont été essentiewlles dans le développement de l’impec.

Nous savions très précisément à quel endroit un cadre doit être renforcé pour optimiser son rendement. Nous savions comment le tube de cadre parfait doit être formé, et il n’est circulaire que très rarement. Et nous savions que sans avoir le processus de fabrication parfait, cette perfection resterait une utopie. il était temps de concevoir Load Specific Weave.

Le procédé Load Specific Weave

 

La technique de l’impec n°1 est le procédé Load Specific Weave – LSW. Les tubes de cadre de l’impec sont réalisés lors de ce processus robotisé. Chaque tube est coupé sur mesure de façon précise selon sa destination et est produit avec une précision vérifiable..

LSW est synonyme d’un processus complexe en trois étapes dont le résultat est le tube de cadre parfait. En bref, les trois étapes sont : le tressage, la résinification, la coupe. Le résultat est un tube en carbone simple, impeccable, qu’il ne reste plus qu’à peindre, tampographier et à assembler à d’autres tubes également parfaits pour obtenir un cadre harmonieux.

La performance absolue du procédé Load Specific Weave est due à l’utilisation stricte de la technologie numérique. Pour garantir cette performance, chaque support de pièce à usiner est doté d’une matrice de données contenant tous les programmes des différentes étapes du processus par lesquelles les tubes de cadre de l’impec doivent passer. Le système donne aux différents robots les ordres de commande et documente en même temps toutes les données importantes de chaque pièce à usiner.

Load Specific Weave signifie

  • Orientation des fibres définies et contrôlée
  • Angles constants dans les sections variables
  • Angles variables dans les sections constantes

 

 

Tressage

Dans le détail, la production de l’impec se déroule d’abord ainsi : un robot industriel saisit un support du tube à fabriquer avec le noyau positif. il amène ensuite ce noyau vers la machine à tresser, comme cela se faisait à présent principalement pour la fabrication de câbles en acier. La matrice de données est lue, le processus de tressage commence. Plus de cent bobines dotées de fils très fins tournent sur des trajectoires en forme de sinusoïdes à travers la machine et tressent ainsi un tube en fibres de carbone autour du noyau positif au centre de la machine. La densité du matériau et l’orientation des fibres dépendent de la vitesse d’avance et de la forme du noyau positif. L’avance varie selon la charge spécifique pour laquelle le tube est conçu à cet endroit. Lorsque le tressage de la structure en carbone est terminé, le tube est coupé. Le support du tube sort de la machine à tresser et un autre noyau prend sa place.

Résinification

Lors de l’étape de fabrication suivante, la chaussette coupée sur mesure devient un tube. afin d’obtenir la qualité de fabrication voulue, nous avons développé le premier processus de résinification entièrement automatisé au monde pour les matériaux composites. il s’agit certes en grande partie d’un secret d’entrepri- se très bien gardé. il n’est presque pas possible de raconter l’histoire de la naissance du cadre parfait sans dévoiler quelques informations clés. Au centre de la deuxième étape du processus se trouvent les moules négatifs de tous les tubes à partir desquels le cadre de l’impec est formé. dans ces moules, les structures en carbone sont résinifiées dans des conditions de contrôle absolu. Pour cela, le noyau positif est d’abord introduit dans le moule corres- pondant avec la chaussette en carbone tressée préala- blement défini par rapport aux contraintes auxquelles le tube sera soumis. Une résine spéciale à deux compo- sants est injectée ensuite dans le moule par un conduit situé à l’extrémité inférieure du moule. La pièce est laissée ensuite dans le moule jusqu’à ce que le pro- cessus de durcissement soit terminé.
dans ces moules, les tubes de cadre de l’impec sont résinifiés.

Coupe

On passe maintenant à la troisième et dernière étape de production du procédé Load Specific Weave, la mise à longueur des tubes. ce processus est également complètement automatisé. il est préparé puis réalisé de façon extrêmement précise par des robots industriels. étape 1 : Le tube, avec le noyau positif, est séparé du moule. étape 2 : Le support de la pièce à usiner, avec le noyau positif, est retiré du tube. étape 3 : Une scie de précision dotée de lames en diamant coupe le tube à sa longueur définitive. étape 4 : Le tube fabriqué est amené au contrôle final et ensuite au poste de peinture.

Le noeud gordienen

Nous savions où nous voulions aller. Nous savions comment fabriquer des tubes parfaits. Mais la réponse à la question de savoir quel serait au final l’aspect du parfait raccord parfait des tubes était bien différente..

Lorsque l’objectif est la performance à 100 %, le moyen d’y parvenir est la qualité à 100 %. Et lorsque l’objectif est la qualité à 100 %, le moyen d’y parvenir est le contrôle des processus à 100 %. Lorsqu’il s’est agit de définir les points de jonction du cadre de l’impec, c’est avec tous ces défis que nous avons dû jongler.

Nous recherchions une solution qui satisferait toutes les exigences que nous avions définies pour l’impec en termes de poids, de rigidité et de qualité. Pour les raccords de cadre, nos ingénieurs se sont donc trouvés face à des défis de taille, car la solution sur laquelle notre choix est finalement tombé était encore très nébuleuse lorsque nous nous sommes mis à la tâche.

Conception, matériau et processus de fabrication. Sur ces trois aspects des raccords de cadre constituaient le nœud gordien de l’impec que nous ne pouvions pas démêler avec des idées conventionnelles. Tout semblait lié de manière indissociable. jusqu’à ce que nous ayons finalement l’idée, toute simple, de réaliser les raccords de cadre de l’impec en deux parties.

Une coupe nette nous conduisit alors à la technologie n° 2, le Shell node concept, qui remplace les manchons monoblocs par des raccords constitués de deux demi-coques aux points de jonction du cadre. ces demi-coques, appelées shells, sont faites d’un matériau composite révolutionnaire, sont à la fois très résistantes et légères, présentent d’excellentes caractéristiques d’amortissement et peuvent, lors du montage final, être reliées aux tubes du cadre sous contrôle absolu et avec précision.

SNC - Le procédé Shell Node Concept

La technique de l’impec n°2 est celle du Shell Node Concept – SNC. Grâce à cette technologie de demi-coques très résistantes et extrêmement précises, nous sommes en mesure de réaliser les raccords du cadre de manière à ce qu’ils puissent eux aussi être couverts par une garantie à vie..

Le SNC est la vraie révolution pour la construction de l’impec. car grâce au SNC, nous sommes à même de concevoir les points de jonction du cadre de manière à rendre possible un contrôle absolu du processus. Trois aspects du Shell Node Concept revêtent ici une importance particulière : le design, le matériau et le procédé.

Design
SNC est plus qu’une simple technologie. SNC est également une philosophie du design. Grâce à cette technologie de demi-coques, nous avons réussi à utiliser systématiquement le concept Skeleton de BMc pour l’ensemble du cadre. L’impec montre fièrement son intérieur, il ne voile rien. ce sont cependant les valeurs intrinsèques de chaque demi-coque qui sont essentielles pour la qualité parfaite de l’impec. Les nervures des demi-coques déterminent très précisément les points de liaison avec les tubes du cadre, la géométrie intérieure et extérieure des « shells » est conçue en fonction des contraintes appliquées au cadre.

Matériau
Le SNC a été rendu possible uniquement grâce à un nouveau matériau composite qui peut être moulé par injection et permet d’utiliser toutes les qualités du carbone. Les granulés que nous utilisons se composent d’un fort taux de fibres de carbone et d’une résine spéciale bicomposants.

Analyse de la fluidité dans le moule
L’orientation des fibres de carbone dans les différentes « shells » peut être déterminée précisément dans le cadre d’un processus de simulation, appelé analyse de la fluidité dans le moule, avant que les données finales CAO soient communiquées au poste de fabrication. Grâce à cette analyse de la fluidité dans le moule, nos ingénieurs ont été en mesure de rendre l’intérieur des « shells » visible. Il nous a donc été possible de définir correctement tous les paramètres du processus essentiels au moulage par injection, tels que la température, la durée de remplissage, la vitesse d’écoulement et la viscoélasticité, pour obtenir un résultat optimum.

Tests et TDM
Afin de corroborer les résultats de l’analyse de la fluidité dans le moule, nous avons ensuite construit les outils de moulage par injection et produit des « shells » en petites séries que nous avons par la suite soumis à une série de tests. ces tests incluent également le passage des demi-coques au scanner. Car la thermo-densitométrie permet de contrôler précisément l’épaisseur des parois ainsi que de détecter la présence d’éventuels défauts dans l’ensemble de la structure. Une fois que ces tests ont été effectués avec succès, plus rien ne faisait obstacle à la production en série.

L’assemblage
Afin d’assembler solidement les tubes et les « shells » pour former le cadre de l’impec, les « shells » sont d’abord placés dans un système de support. Ce support de cadre est ensuite amené dans une station de travail robotisée. Le robot utilisé ici est équipé d’un système de contrôle optique. Il détecte chaque composant et détermine la quantité exacte de colle composite à appliquer ainsi que l’endroit précis où l’appliquer. Afin de remplir également ici les normes de qualité, chaque collage est encore une fois contrôlé avant que les tubes et les « shells » ne soient définitivement assemblé. Le cadre fabriqué, enserré solidement dans le système de support, est ensuite placé dans un four. Puis il est enfin prêt pour le contrôle de qualité final réalisé au moyen de tests statiques.

Cette conception ouverte des « shells » a mis les conditions en place pour que même la dernière étape de production du cadre impec, qui consiste à coller les « shells » aux tubes du cadre, se déroule selon un processus contrôlé et absolument irréprochable.

la finition parfaite

Rien que par son aspect général, l’impec se distingue déjà du reste du lot. Afin de garantir la perfection, son cadre est assemblé à partir de pièces garanties sans défaut et ne nécessite aucune retouche. La finition et le contrôle de tous les composants s’effectuent pièce par pièce. Ce n’est qu’ensuite qu’ils sont déclarés bons pour l’assemblage final.

La cabine de peinture à commande numérique, dans lequel les « shells » et les tubes du cadre de l’impec obtiennent leur aspect très brillant, correspond en tous point au « State Of The art ». La peinture de l’impec y respecte parfaitement les dispositions en matière de protection de l’environnement et les normes de qualité. Le système fermé dispose d’un dispositif de filtration humide très efficace, crée peu de brouillard de peinture et travaille avec des peintures modernes, contenant peu de solvant. Le « Hollow Wrist », un robot à bras creux particulièrement mobile qui peint les composants du cadre de l’impec sur plusieurs couches par une application mouillé sur mouillé, assure une finition parfaite. Ce type d’application garantit une adhérence optimale entre les différentes couches de peinture et donc la meilleure qualité.

Après le passage à l’atelier de peinture, les demi-coques et les tubes du cadre prennent une nouvelle fois un chemin différent. Pendant que les « shells » sont seulement peints (leur rôle est de mettre en valeur les caractéristiques structurelles du cadre), les tubes du cadre transférés au poste de tampographie. Ils sont ici peaufinés. L’impec reçoit ici sa marque.

Concernant la finition graphique de l’impec, la tampographie était notre choix par excellence dès le début. Cette technique est le seul procédé d’impression de surfaces complexes, comme par exemple les tubes du cadre de l’impec, pouvant être industrialisé et entièrement automatisé. Le résultat est, du point de vue qualitatif, comparable à une peinture. La tampographie s’intègre ainsi parfaitement à la philosophie de fabrication de l’impec. Le procédé se distingue surtout par le fait que les tampons restituent la couleur appliquée à 100 % à la surface à imprimer. Ce procédé de tampographie est extrêmement résistante aux influences de l’environnement et aux rayures.

qualité de a à z

La qualité obtenue avec l’impec est sans pareil. Elle résulte d’un contrôle total des étapes de production, de la première à la dernière. Seulement lors de la production des tubes du cadre avec le procédé Load Specific Weave, plus de 60 paramètres de contrôle différents sont documentés et analysés. Des tubes en carbone qui ne nécessitent aucune retouche et dont la structure en carbone ne présente aucune inclusion d’air et aucun défaut en sont le résultat.

Ceci est également valable pour la production des raccords du cadre de l’impec selon le concept Shell Node Concept, pour la peinture des tubes et des « shells », pour l’impression et surtout pour le montage final du cadre. Des pièces défectueuses ? aucune. C’est garanti.

Lorsque la dernière étape de production est terminée, chaque cadre impec, avec la fourche, est soumis à un test statique de charge, lors duquel il doit se montrer rigide et solide. Le compte rendu des mesures réalisées ensuite nous démontre définitivement si le cadre respecte les normes très strictes de qualité appliquées à l’impec.

En outre, des échantillons sont sans cesse retirés de la production pour être soumis à des tests de fonctionnalité qui ont tous une chose en commun : ils mettent K.O. même le cadre le plus robuste. L’objectif de cette destruction sous contrôle est d’obtenir des données sur la limite de charge maximale de l’impec. Elles nous informent aussi en même temps si l’ensemble du processus garde le cap sur une production zéro défaut. Absolument rigoureux, absolument impec.