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Vélassi
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Pourquoi un cadre de vélo en bois?Je considère que la soudure de tubes aciers à l’électrode ou au fil fourré sans gaz n’est pas d’une qualité suffisante pour réaliser un cadre de vélo, et on voit d’ailleurs sur le net beaucoup de soudures vraiment horribles et la durabilité et la sécurité des cadres ainsi réalisés est sans doute assez limitée.
Une structure en chêne ?L’usage du chêne en construction de structure légère est rare car ce n’est pas le bois qui a le meilleur rapport poids/résistance et par ailleurs c’est un bois qui travaille beaucoup lors des changements hygrométriques et il y a risque de décollage. Pour cette raison, les nœuds sont sécurisés par des tiges filetées en inox. Il faut absolument bloquer toute modification hygrométrique en imprégnant le bois avec de l’époxy (3 couches) et le protéger avec de la peinture ou deux couches de vernis polyuréthane anti-UV. Il est hors de question pour une structure collée de laisser le bois ‘respirer’ et on ne doit pas utiliser de produits microporeux (et notamment pas d’époxy solubles à l’eau). Par ailleurs le chêne contient des tanins et il faut le ‘rincer’ à l’acétone avant collage (masque impératif et travail dehors car l’acétone sature assez vite les cartouches).
Le collage a l’époxyOn ne colle pas à l’époxy comme avec les autres colles à bois et il faut serrer de manière très modérée car un joint trop serré peut manquer d’époxy car celle-ci va pénétrer dans le bois et du coup le joint risque de manquer. Pour l’imprégnation, si on utilise un solvant, c’est celui du fournisseur et surtout pas de l’acétone. Une bonne solution est de chauffer l’époxy pour la rendre plus fluide mais ça va dramatiquement diminuer le ‘temps ouvert’. Pour le choix de l’époxy, il faut utiliser une époxy la plus souple possible, mais les époxy les plus appropriées sont complexes a mettre en œuvre (post cuisson) et ont une température de transition vitreuse trop basse. Certaines colles ‘souples’ ne sont pas en réalités plus flexibles, en fait elles contiennent une charge (par exemple la G/flex 655 de west system). Aussi on prend ce qu’on peut utiliser. D’après un papier (lien ?) l’élasticité idéale pour une colle souple pour éviter la délamination à la jonction du collage doit être aux alentours de 500 Mpa
Une colle idéale en terme d’élasticité serait par exemple la Sicomin SR8160 (élasticité de 150 à 380 MPa) mais sa température de transition vitreuse est de 33 à 37°C, facilement atteinte si on laisse le vélo dehors et il faut faire une post-cuisson de 60 à 100°C. Un papier en anglais sur le collage du chêne (Le chêne américain recouvre en fait plusieurs types de bois qui sont différents des chênes européens). C’est intéressant mais n’oubliez pas que l’auteur est un vendeur de résine et qu’il cherche a vendre sa marchandise. Coller les bois dursA noter, pour un bon collage, le chêne doit subit un ‘brettage’, qui constitue a strier le bois dans le sens du fil avec une scie à métaux par exemple. Le chêne nécessite aussi un nettoyage à l’acétone pour enlever les tanins (avant le brettage). Malheureusement, je n’ai pas fait ce brettage sauf sur le châssis arrière. J’avais lu des articles indiquant que cette opération était indispensable pour du chêne, mais je l’avais oublié…
Tous les bois durs et denses posent les mêmes problèmes de collage, qui sont liés au fait que la colle n’arrive pas à pénétrer correctement. La résine utiliséeJ’ai utilisé de la Sicomin SR5500 avec du catalyseur ‘lent’ et c’est bien assez rapide comme ça (J’ai fabriqué le vélassi V1 en avril et le temps était assez chaud). Typiquement, mes sessions de travail durent 3/4 heures et a la fin la résine devient très visqueuse et délicate a utiliser.
D’un point de vue pratique, je fais des mélanges de 31g (24 g de résine et 7 g de catalyseur). En dessous, c’est difficile de faire des mélanges précis et au dessus, ça fait trop de résine et on risque d’avoir le mélange qui part en exothermie (la réaction de réticulation de la résine est exothermique et plus la résine est chaude, plus elle réagit vite et le système s’emballe, il arrive donc assez souvent que les quantités trop grandes durcissent très rapidement en chauffant a haute température, ce qui est dangereux). Même pour d’aussi petites quantités il faut faire attention, j’ai eu un pot qui est parti en exothermie parce que je l’avais laissé exposé au soleil.
Bilan sur l’utilisation du chêneA l’usage, la construction en chêne du Vélassi V1 était une erreur. Les difficultés particulière de collage des bois durs (Chêne, Frêne, Hêtre) liées a leur faible porosité, ajouté au fait que le chêne contient des tanins, rendent ce choix peu pertinent. Certes, on peut insérer directement les paliers dans le chêne, mais des plaques en aluminium vissées dans un bois blanc rendraient le même service pour un poids globalement moindre. La résine durcit superficiellement le bois de manière importante et il est peut être possible d’insérer directement les paliers de direction et de pédalier dans le bois comme je l’ai fait avec la structure en chêne.
Pré-imprégnation à la résineSur le Vélassi V1, javait réalisé une pré-imprégnation avec de la résine diluée au maximum de mes pièces avant collage. C’était une erreur car la résine s’est avérée ne pas très bien coller sur elle-même. J’ai bien sur gratté mécaniquement la couche de résine (avec un cutter) avant collage mais ça rajoute une étape et le résultat global est probablement moins robuste que si je n’avait pas fait cette pré-imprégnation.
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