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 PROBLéMATIQUE : sécurité des vélos en fibre de carbone 

Contrairement aux industries aéronautique et automobile, les contrôles de sécurité ne sont pas obligatoires dans la production de vélos. Pourtant, en cas d’accident, ces contrôles peuvent éviter des blessures graves, voire mortelles. De nombreux fabricants ne se préoccupent pas suffisamment de la sécurité de leurs produits jusqu’à ce qu’un accident se produise à cause d’un composant défectueux. Malheureusement, à ce stade, il est souvent trop tard pour éviter des conséquences désastreuses. Pour garantir la sécurité des cyclistes, il existe des réglementations allemandes (UVV, DGVU, StVZO) et leurs équivalents français. Cependant, l’autorégulation volontaire présente un intérêt majeur pour les fabricants de vélos, car elle permet de prévenir les rappels coûteux qui nuisent à leur image de marque. Ainsi, il est dans leur intérêt de faire appel à des entreprises comme EDEVIS ou THERMONCONCEPT pour effectuer des contrôles qualité des pièces en fibre de carbone.

 

 L’OBJECTIF : Améliorer le contrôle qualité des vélos 

Le contrôle qualité est crucial dans la production de vélos, surtout lorsque le contrôle visuel atteint ses limites. L’objectif est de « voir à l’intérieur des pièces » et d’inspecter tous les composants pour détecter les défauts dus à des contraintes mécaniques, thermiques, ou liées au processus de fabrication. Cela s’applique particulièrement aux composants en fibre de carbone, tels que les cadres, guidons, et jantes, fabriqués manuellement. Les défauts courants incluent :

• Délaminations : Séparation des couches de matériaux composites.
• Impacts : Dommages causés par des chocs externes.
• Porosités : Présence de trous ou de bulles d’air dans le matériau.
• Tâches sèches : Zones où la résine est insuffisante.
• Ondulations de fibres : Irrégularités dans l’alignement des fibres de carbone.

Grâce à la thermographie modulée, nous pénétrons de manière non destructive les pièces pour identifier les défauts et irrégularités en profondeur. Cette méthode assure que le développement, les procédés, et la production en série soient exempts de défauts.

 

 VARIATIONS DANS LA PRODUCTION : Défis et solutions 

La production de vélos est sujette à des variations procédurales, notamment dans la fabrication de jantes en carbone. Lors de cette étape, un outil de moulage est utilisé pour former le contour extérieur et la partie intérieure gonflable de la jante. Cet outil peut se replier sur lui-même, empêchant la compression correcte des pré-imprégnés CFRP pendant le processus de cuisson, entraînant ainsi des délaminations dans la structure stratifiée. EDEVIS utilise la thermographie pour détecter ces défauts invisibles, permettant ainsi de trier les pièces critiques avant leur assemblage final, évitant ainsi que des composants défectueux n’atteignent le consommateur.