Contrôle qualité de pièces de vélo en composite carbone (OTvis)

 LA PROBLéMATIQUE

Les contrôles de sécurité ne sont pas obligatoires pour la production de vélos, contrairement aux industries aéronautique ou automobile. Mais en cas d’accident, ils peuvent permettre d’éviter des blessures graves, voire mortelles ! Certains fabricants de vélos ne se sentent pas concernés par la sécurité de leurs produits jusqu’à ce que des clients ou des employés aient un accident à cause de la rupture d’un composant défectueux. Malheureusement, il est déjà trop tard. Afin d’assurer la sécurité routière des vélos, il existe des réglementations allemandes (UVV, DGVU ou StVZO) ainsi que des équivalences françaises pour les propriétaires et les exploitants de vélos. Pour les fabricants, l’autoréglementation volontaire est surtout intéressante dans leur propre intérêt : elle permet d’éviter les rappels coûteux et nuisibles à leur image de marque. Les fabricants de vélos ont donc tout intérêt à faire appel à des sociétés comme Edevis ou Thermoconcept pour mettre en place le contrôle qualité de pièces en composite carbone de leurs vélos.

 L’OBJECTIF 

Cette problématique est directement liée au domaine du contrôle qualité. Dans la production de vélos, la qualité commence là où le contrôle visuel atteint ses limites : « voir à l’intérieur des pièces ». Il s’agit d’inspecter l’intégralité des composants constituant un vélo pour détecter des défauts directement issus de contraintes (mécaniques, thermiques,…) liés au matériau ou au process de fabrication. Cela s’applique en particulier aux composants en carbone fabriqués manuellement (cadres, guidons ou jantes) qui sont contrôlés pour détecter les défauts tels que :

• délaminations,
• impacts,
• porosités,
• tâches sèches,
• ondulation de fibres.

Nous utilisons des équipements de contrôle par thermographie modulée pour pénétrer de manière non destructive les pièces afin d’identifier les défauts et les irrégularités en profondeur. Ces systèmes contribuent à garantir que le développement, les procédés et la production en série sont exempts de défauts.

La production dans l’industrie du vélo est sensible à de nombreux facteurs comme les variations du procédé de fabrication qui peuvent apparaitre et se reproduire occasionnellement. C’est par exemple le cas dans la production de jantes en carbone. En effet, un outil de moulage est utilisé pour réaliser le contour extérieur et la partie intérieure gonflable de la jante. Ce dernier peut facilement se replier sur lui-même et les pré-pregs CFRP ne sont alors pas correctement comprimés pendant le procédé de cuisson. Cela entraîne alors des délaminations dans la structure stratifiée. Edevis peut identifier ces défauts invisibles à partir de contrastes thermiques et trier ainsi les pièces critiques avant qu’elles n’atteignent l’assemblage final et donc votre garage.

 LA SOLUTION 

Pour l’inspection des composants de vélos, Edevis s’appuie sur l’inspection par thermographie dite « lockin » ou modulée (OTvis) avec des caméras infrarouges et une excitation par lampe halogène. La surface du composant est chauffée brièvement tandis que la caméra enregistre le comportement du flux thermique. Le logiciel évalue les résultats et identifie la « conformité » ou « non-conformité » des pièces. La construction des pièces de vélo avec des éléments creux permet d’obtenir des composants à fine paroi qui peuvent très facilement être examinés par excitation thermique. Les défauts des matériaux peuvent être nettement détectés à partir des changements de contraste thermique, en particulier aux jonctions où plusieurs pièces sont assemblées.

LE Déroulé DU PROJET

Les projets commencent généralement par la demande et l’envoi de pièces défectueuses (guidons, cadres, jantes, selles, …), accompagnées d’au moins une pièce de référence sans défaut. Ensuite, la spécification de la procédure d’essais débute avec la définition des défauts recherchés : délaminations, porosités, fissures, dommages après impact, positions des inserts, … L’étude de faisabilité et la budgétisation concluent cette étape. Après cela, vient le moment de la réalisation, soit directement par le client, s’il dispose d’une fabrication d’équipements en interne, soit en collaboration avec un intégrateur. En outre, Edevis fournit également des systèmes clés en main pour les essais en laboratoire ou en production.