Une planche de kitesurf en sandwich contreplaqué-mousse, fibre de verre et époxy

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Après avoir construit 3 planches en contreplaqué, je me suis lancé dans les matériaux composite. Il s'agit de refaire la PDP 50 qui marchait si bien par petit temps.

Phase un, le shape

Outline

Une étude approfondie des photos des planches 2002 m'a convaincu que l'outline de toutes ces planches pouvait s'approximer facilement à une portion d'ellipse.
Il  suffit alors de trouver le grand axe,  le petit axe et la longueur de la planche et l'outline est complètement défini.
J'ai même fait une feuille Excel qui vous calcule les cotes de la planche tous les 5cm et c'est comme ça que j'ai tracé l'outline.
Voici les valeurs de a et b pour une planche de 152x38 cm, mais la PDP 50 fait 160x50, vous trouverez les bonnes cotes dans la feuille Excel.

Rocker

C'est la courbure de la planche dans le sens de la longueur. Je l'ai obtenu très simplement avec des tasseaux de 2,6cm aux extrémités et du poids au milieu. Elle est plate entre les straps.

La vraie technique des planches composite nécessite une table à rocker, où on créée la forme du rocker par une planche fine vissée sur des cadres soigneusement taillés. Toutes explications sont disponibles sur l'excellent site de Mardo. L'idéal étant de combiner la table à rocker avec une pompe à vide pour presser les différentes couches de matériaux composite.

Etant très satisfait des rocker obtenus par la technique "agricole" de charger avec des poids, j'ai utilisé la même technique pour le noyau sandwich de ma planche. Seulement avant encollage, la mousse et les 2 planches de contreplaqué de 3mm n'ont pas assez de rigidité pour prendre une forme correcte sous charge. Il faut donc les prendre eux aussi en sandwich entre deux planches de contreplaqué de 5mm. Créer un noyau avec un sandwich présente deux intérêts:

Pas besoin de table à rocker: je pense qu'un rocker obtenu par flexion d'une planche en bois est une forme naturelle qui marche déjà bien.

Une fois collé le noyau en sandwich va donner sa forme à la planche, on peut le stratifier à son rythme couche par couche sans compromettre le rocker.

Phase deux, les matériaux

Pour éviter la table à rocker et la pompe à vide il fallait un noyau qui prenne la forme de la planche au collage. C'était donc soit uniquement du contreplaqué et dans ce cas il faudrait 2 x 5mm ou bien mettre de la mousse pvc entre deux planches plus fines.
Pour avoir une planche qui flotte mieux j'ai pris la deuxième solution: 2x3mm de contreplaqué et au milieu une plaque d'Airex de 12mm densité 75.
Pour les fanatiques de résistance des matériaux, 2 planches de 3 mm distantes de 12mm ont un moment d'inertie équivalent une planche de 10mm. Donc on devrait avoir le même flex qu'avec un noyau de 2x5mm.

Ensuite ce noyau est recouvert de fibre de verre. j'utilise du tissus sergé de 200g/m2, 2 couches sur le dessus (le pont) plus un renfort sous les pad et 1 couche dessous ( la carène).

Pour faire le noyau en sandwich on a donc un mille-feuille composé de bas en haut:

une planche d'aggloméré de 15mm pour une base bien plane et horizontale une planche de CP de 5mm une feuille de polyane pour protéger de la résine une planche de CP de 3mm résine + microballon une plaque de mousse Herex de 12mm résine + microballon une planche de CP de 3mm une feuille de polyane pour protéger de la résine une planche de CP de 5mm une feuille de polyane pour protéger de l'eau du lest: J'utilise une glacière, des bidons et des bouteilles d'eau, c'est moins lourd à manipuler quand c'est vide.

Le rocker ainsi obtenu est plus constant que celui des planches de série qui sont plus plates au milieu et  plus relevées aux extrémités.

Résine epoxy:

J'utilise la résine 1050 Resoltech vendue chez Gazochem à Vallauris. Elle est disponible avec plusieurs durcisseurs plus ou moins lent.
Je préfère le 1056 qui a une durée de vie en pot de 1h30, mais ils n'en ont plus et donc j'ai du prendre du 1058 à 45mn. En s'organisant bien c'est encore suffisant.
J'ai essayé une autre marque de résine dont le durcisseur le plus lent était a 20-30mn. Beaucoup trop rapide pour moi.

Composition de la planche et quantité de résine

le sandwich

Utiliser la résine le durcisseur le plus lent possible. Un premier essai avec un durcisseur trop rapide, s'est arrêté pendant l'étalement de la résine sur la mousse. Il a fallu reponcer les 2 faces et recommencer. Heureusement il me restait du durcisseur 1056 avec un durée de vie en pot de 1h 30.
Après consultation des experts en planche voici les trucs pour faire de la résine pour 4 faces et arriver à tout étaler avant que ça durcisse dans le pot:

Préparer 4 pots séparé avec la dose de résine et de micro ballon mélangés: 70ml de résine, 50ml de microballon
ajouter 30ml de durcisseur juste avant d'utiliser chaque pot.
Donc un pot, une face de CP
Durcisseur mélangé dans le 2eme pot, une face de mousse.
Poser la mousse sur le CP, presser un peu à plat.
Durcisseur mélangé dans le 3eme pot, l'autre face de la mousse
Durcisseur mélangé dans le 4eme pot, une face de l'autre planche de contreplaqué.
Poser le contreplaqué, une feuille de plastique, la planche de 5mm.

Mettre les tasseaux aux extrémités et charger avec les bidons et bouteilles d'eau.

Laisser durcir au moins 24H. Pour être sur j'ai laissé 2 jours.
Découper à la scie sauteuse, avec une marge et poncer. J'ai utilisé une ponceuse à bande et une ponceuse vibrante.

J'ai d'abord fait des chants droits et j'ai marqué une hauteur de 10mm sur tout le tour de la planche, puis poncé en biais pour arriver à cette épaisseur sur les bords. Les 3 plis du contreplaqué sur le dessus font des courbes de niveau qui permettent de se repérer; Une fois poncé le noyau faisait 3,2 Kg. Je savais déjà que la planche serait lourde.

Les inserts

J'ai utilisé des vis d'assemblage en laiton en vente à Castorama ou Leroy-Merlin. Je les ai positionnés par le dessus dans un trou de 12mm et rempli d'un mélange de résine et microballon: 2 pots de 14ml de résine, 6ml de durcisseur et 20ml de microballon. Pour des petites quantités, il vaut mieux mélanger la résine et le durcisseur d'abord pour avoir un mélange bien homogène et une bonne polymérisation. Là on peut s'y reprendre en autant de fois que de d'insert si on veut. J'ai fait 2 fois 6 inserts: 2x 4 pour les straps, 2 pour la poignée, 2 pour l'attache du leash.

Plus de détails sur la technique des inserts

le pont première couche

70 ml de résine + 30ml de durcisseur tissus de verre 70 ml de résine + 30ml de durcisseur

la carène

70 ml de résine + 30ml de durcisseur tissus de verre 105 ml de résine + 45ml de durcisseur. En fait j'ai pas tout utilisé, ça a durcit trop vite dans le pot. Couvert avec un film de polyane, fixé avec du scotch, technique de la momie de Blacksail.

Le pont 2eme et 3eme couche

70 ml de résine + 30ml de durcisseur
tissus de verre
70 ml de résine + 30ml de durcisseur
tissus de verre
70 ml de résine + 30ml de durcisseur

couvert avec un film de polyane fixé avec du scotch

Je voulais protéger la carène avec du polyane et du scotch et j'ai oublié, résultat il a fallu poncer les coulures sur la carène.

La carène 2eme couche

Comme le polyane avait laissé des traces et des trous à cause des bulles, j'ai refait une couche de résine seule, de toute façon ça s'use sur le sable donc pas de regret.

70 ml de résine + 30ml de durcisseur, pas de film polyane, la résine se tend très bien si le support est pratiquement lisse.

Le pont dernière couche.

De la même façon pour reprendre les petites bulles laissées par le polyane, j'ai fait quelques retouches:
35ml de résine + 15 ml de durcisseur.

Accessoires

Pad Da Kine à 19 Euros la paire, strap 3D, une poignée intérieure de Renault Super 5 et un petit pontet inox pour attacher le leash.

Poids tout équipée: 5,3Kg. C'est le plus décevant de l'histoire, c'est pas plus léger que simplement en contreplaqué de 2x8mm.
J'espère que ce sera plus solide

Erreurs de débutant à éviter

Faire de la résine en été. Au delà de 24 degrés, la résine prend nettement plus vite. Il faut travailler tard la nuit ou tôt le matin.

Attaquer tard le soir (23 H) la première couche du pont et ne pas bloquer les cotés de la planche avec du polyane. Je suis resté jusqu' à 2h du matin pour appliquer la fibre sur les cotés.

Trimballer son beau noyau tout juste poncé dans la maison pour le peser. Je l'ai cogné contre une porte, résultat, une entaille dans la mousse, que j'ai bouché avec du mastic epoxy à deux composants.

Poncer la retouche epoxy sans faire attention et entamer la mousse herex à coté, d'où deuxième retouche. Conclusion, amener la balance dans l'atelier c'est beaucoup plus sur.

Faire des repères au feutre marqueur sur la fibre de verre. L'encre diffuse dans le tissus de verre et ça fait une grosse tache pas belle.

Essais

Je l'ai essayé une semaine à Beauduc avec 18 et 12m2. Le planning vient aussi tôt qu'avec la première PDP 50 en bois. Il y a moins de flex et elle me parait un peu moins stable en direction. C'est peut-être le plan d'eau qui est différent de la Corse. Ou bien le plat central qui est vraiment plat sur cette planche alors qu'il s'était un peu arrondi sur la planche en contreplaqué.

J'ai réussi à remonter au vent par à peine 8noeuds de vent avec la 18M2 et 60m de lignes (Deux jeux de lignes bout à bout)

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