Renfort mat alu par carbone

Je dois renforcer (apparement ca tient depuis longtemps, mais je me méfie) mon mât autour d'une pièce qui recoit le hauban et qui a 2 microfissures de 2cm. J'avais envisagé la soudure, et puis je pense plutôt à une stratification d'un tissu de carbone directement sur l'alu après poncage pour enlever l'anodisation avec une résine epoxy (j'en chercherais une compatible avec les deux). La strat étant de petite taille (environ 12 cm sur 10 cm), j'utiliserais le "vide du pauvre" avec du tissu genre micro-onde pour serrer autour du mat comme un bandage. Quelqu'un aurait-il des connaissances là dessus ? Merci

L'équipage
14 juin 2004
14 juin 2004
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Pas facile ...
On peut imaginer pas mal de contre-indications: la plus importante à mes yeux c'est la différence de module d'élasticité entre le carbone et l'alu. Le carbone est plus rigide. Cette différence va produire des concentrations de contraintes au niveau du bandage. Si elles ne sont pas gérées comme il faut par la forme et l'épaisseur du bandage (et là il faut un spécialiste) ça va se décoller à tous les coups, et ça risque d'induire d'autres fissures dans le mat à la lisière du bandage.

Perso je mettrais une plaque en alu rivée sur le mat aux endroits stratégiques. On conserve en gros la rigidité initiale, et la fixation par rivets permets des petits mouvements de compensation entre les pièces.

Pour la petite histoire, pendant la première guerre mondiale, les "liberty ships" américains fabriqués en acier par milliers pour transporter les troupes ont été soudés au lieu de rivés pour gagner du temps de fabrication: hé bien, ils ont coulé en série par rupture des soudures: les rivets permettaient une certaine flexion absorbant les efforts de la mer, alors que les soudures trop rigides se rompaient à gogo ... C'est de là qu'est parti un énorme effort de recherche théorique qu'un appelle la "mécanique de la rupture" qui décrit la propagation des fissures , une histoire de matheux qui dure toujours un siècle plus tard , notamment pour les centrales nucléaires :-)

Robert.

15 juin 2004
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la soudure des liberty
Bonjour
Un rectificatif les ruptures fragiles (car c'est de ca qu'il est question) ne sont pas dues à la présence de soudure mais à des pb métallurgiques dues à l'affinage des aciers qui n'étaient pas ce qu'ils sont aujourd'hui. En effet la présence d'oxygéne dans la matiére donc dans le bain de fusion, était responsable de tensions et fisuures qui amenées à la rupture en sollicitation( les molécules d'oxygenes plus grosses que la maille de la structure cristalline crées des tensions supérieures à la Rr de la matiére.) C'était juste un petit rectificatif qui ne remet pas en question l'analyse du départ. juste pour le fun. Eric

14 juin 2004
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comme le dit Robert
carbone/alu, je le sens pas très bien, surtout sur de l'alu ancien et hors d'un atelier spécialisé

par contre un manchonnage alu.... peut etre

amicalement

14 juin 2004
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Sans oublier les pbs d'électrolyse.
Ben oui, le carbone n'est pas neutre et nombre de mâts se sont retrouvés par terre à cause de montage inox-carbone.
Vérifie donc l'écart entre alu et carbone... et un bon manchonnage ou renforts, avec des rivets de bonne qualités et de bonne nuances....
J'ai renforcé le mat de mon deuxième bateau (au pied de mât : une fissure (et pas micro) de 5 cms) avec un bout d'alu formé et riveté. Mort de trouille au départ (j'y connais pas grand chose), mais garantie du pro de San-Diego. Le bon choix : jamais eu de problème.

14 juin 2004
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Le renfort riveté est la bonne solution...
Je te conseille en + de percer un trou bien propre ( diam 2,5 ou 3 mm )à l'extrémité de tes fissures. Cela evitera qu'elle s'allongent avec le temps...
A+
bili

14 juin 2004
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Merci et suite
Lu avec beaucoup d'intérêt vos réponses :
1 : Pour les fissures, elles ont été effecivement arrétées par un trou de 2mm. Mais il n'empeche qu'elles sont restées, donc que la faiblesse persiste.
2 : sachant que c'est un étai de 8 mm, sans penser que ca puisse tirer à sa limite de rupture, ca me semble fort par rapport à ce que des rivets peuvent absorber. Et comme le mat est courbe, il faudrait former l'alu ce qui est difficile. D'autres parts des rivets un peu partout c'est un peu comme des trous de découpe.
Par contre limiter les rivets et coller à l'epoxy est peut être plus adaptée ?
3 : J'ai bien sûr penser au problème de la différence d'elasticité, voire de variation en température : est ce sensible sur 10 cm (bien sûr, oui, mais la limite est plus acceptable que sur 1 m).
4 : Bref, j'hésite..

14 juin 2004
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Un collage ...
a très peu de chance de tenir et surtout est impossible à surveiller... sensible à la flotte, aux UV ...

Rouler une tôle de dural est facile. Les trous des rivets ne doivent pas être aligné évidemment, surtout pas sur une ligne horizontale.

Ton problème est que ces plaques devraient avoir une forme bien adaptée au cas particulier, et que ce choix nécessite un peu d'expérience en résistance des matériaux.

Si tes fissures sont verticales, tu peux faire "a minima" en cerclant le mat avec plusieurs colliers inox de gros calibre, surveiller ...

Si tes fissures sont horizontales, là c'est inquiétant !

15 juin 2004
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Précisions
L'étai est fixé par un embout en T sur une platine circulaire de diam 40 en inox (que je dois remplacer par une coquille ACMO). De cette platine partent horizontalement d'un coté et légérement vers le bas de l'autre deux micro fissures de 2 cm arrétées par un trou de diam 2. Probablement depuis pas mal de temps. Ayant dématé, je veux en profiter.
Sur le collage, les epoxy, si c'est bien fait, tiennent durablement sur l'alu (j'en ai depuis pas mal d'années) et la flotte ne leur fait rien du tout. Bien sûr des rivets en plus, mais que tient au cisaillement un rivet de 5 ? J'envisage plutot une barre verticale de 5 mm d'épaisseur et de 10 cm sur 2 cm, avec un boulon de 6 en haut et en bas (c'est accessible par le trou da la platine que je dois remplacer par une coquille ACMO), collé et rivetée à 2 cm de la fissure en haut et en bas.
A propos de la strat de carbone, ca tient fort bien sur du bois, sur de la fibre de verre existante, etc.. avec des modules bien différents pourtant.
Je vais essayer d'interroger un fabricant de mat pour avoir leur avis.

15 juin 2004
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Suite et fin
J'ai eu la position d'un technicien de fabricant de mat :
- Soudure à éviter (diminution de 60% de la resistance locale)
- Collage carbone totalement deconseillé
- Renfort par plaque alu, riveté et collé est la meilleure solution, après avoir enlevé l'anodisation et dérocher la surface.
Donc en accord avec les propositions évoquées. Merci pour tous ceux qui m'ont donné leur avis.

15 juin 2004
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Hummm ...
Un rivet alu de 5 mm sur un mat ne tient pas grand chose, bien entendu, mais ce qu'il tient est homogène avec la tenue de son environnement constitué par la tôle du mat. Mettre des rivets plus gros ou plus résistants n'arrange rien, car c'est la tôle du mat qui déchirerait autour du rivet trop solide. C'est bien ce qui t'est arrivé avec ta platine en inox !!!

A mon avis, une réparation de ce genre de ce genre doit avoir pour objectif de répartir sur une surface plus grande l'ensemble des efforts, qui , au départ, se concentraient sur une surface trop petite , ce qui a créé les fissures probablement à parti des concentrations de contrainte autour des trous fixant la platine.

Vu sous cet angle, (et si j'ai bien compris, ce qui n'est pas sûr) la barre que tu proposes n'a peut-être pas la géométrie idéale, entre autre elle va faire travailler les rivets (et la colle que tu envisages) en traction, ce qui est moins favorable qu'en cisaillement.

Pour être conservatif, je pense qu'il faut "enrober" la portion de mat fissurée sur une hauteur égale à 1.5 à 2 fois le diamètre du mat, en "roulant" sur les 2/3 de son pourtour une tôle ayant environ l'épaisseur de la tôle du mat, fixé avec un grand nombre de petits rivets (non alignés), essentiellement sur la partie arrière qui travaille en compression et cisaillement.

Mais bon, à distance et sans dessin, c'est difficile :-)

Bonne chance, Robert.

15 juin 2004
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D'accord robert
C'est en gros ce que je compte faire, sauf que je compte en plus des rivets (de 4 ?), coller. Je crois que l'amorce des micro fissures est dûe à une violente surcharge de travail pour des raisons que je n'explique pas. La fixation en T prévue d'origine pour un génois endraillé a été adaptée à un génois à enrouleur en fabriquant une pièce intermédiaire T vers chape d'une quinzaine de cm. Je l'ai trouvé tordue de près de 15° (de l'inox de 16 mm de diam !). La base d'appui du T de cette pièce traduit d'ailleurs bien des mouvements alternés droite gauche. Il parait même selon Vega que ce type de liaison peut casser. J'ai du mal à voir quel type d'effort a provoqué celà, peut être un dématage mal fait ?
En tout cas, Vega m'a conseillé de remplacer celà par un embout à boule avec pièce intermédiaire vers une chape.
Je pense que les liaisons haute de l'étai en cas de génois sur enrouleur travaille dans des conditions bien délicates.

15 juin 2004
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Un classique ...
c'est bien la rupture de l'embout haut ou bas à cause des efforts latéraux dus au balourd du génois qui ballote si le pataras n'est pas assez bien raidi. C'est peut-être ce qui est arrivé en naviguant dans un fort coup de vent avec un gréement mou. C'est pour ça qu'il faudrait toujours une articulation libre en latéral aux deux extrémités.

T'as peut-être eu du bol de le voir avant qu'il ne soit trop tard !

Si tu peux profiter de l'occasion pour fixer tout qques cm plus bas (pour dégager les fissures) c'est pas mal !

Robert.

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