Développement d'une nouvelle structure de ski

Grace à la garantie étendue 10 ans sur nos skis, nous avons une connaissance très fine de leur comportement y compris sur le long terme.
En analysant les BILANS FIABILITE que nous publions depuis 2009, nous avons eu l'idée de développer une structure spécialement optimisée pour les skis COURTS - LARGES.
L'objectif est de gagner en skiabilité et de réduire le poids de 300 g / paire, sans rien perdre ni en solidité ni en durée de vie !

CHOIX DES CARRES

Pour les carres nous restons fidèles à un acier proche de la nuance XC70 (de type opinel en acier au carbone), qui peut légèrement rouiller si elle n'est pas bien séchée après usage, mais qui garde mieux l'affûtage, donc plus durable.
La nouvelle carre a des ailettes plus petites 3.5 x 0.4 mm compensées par une forme plus échancrée qui s'ancre mieux dans les fibres de carbone.
La zone affûtable est à peine plus petite 1.5 x 1.3 mm compensée par un traitement thermique plus dur qui s'usera plus lentement.
La nouvelle carre fait 26 g/m contre 36 g/m pour un poids total de 175 g contre 240 g / paire.
Nous optimisons aussi les caoutchoucs de dilatation en spatule et en talon à l'interface carbone / acier .
Au total le gain de poids est de 75 g / paire sans aucune perte ni en solidité ni en durée de vie d'affûtage.

Vue dans le moule et dimensions en mm
des anciennes et nouvelles carres des skis BlackPowder

CINTRAGE ET MISE EN PLACE DES CARRES

Il y a des domaines où l'artisanat est supérieur à l'industrie, comme par exemple le temps consacré à vérifier qu'il y a juste ce qu'il faut de résine entre la semelle et chaque ailette de chaque carre, sans excédent pour ne pas alourdir inutilement le ski.
Par contre pour avoir toujours exactement le même comportement sur neige dure, le cintrage des carres est fait en usine à la machine, directement par le fabricant des carres situé en Autriche.
Notre but est d'offrir le meilleur des deux mondes entre artisanat et process industriel.

CHOIX DE LA SEMELLE

Un ski de rando peut croiser beaucoup de cailloux dans sa vie, nous avons donc écarté les semelles basse densité légères mais fragiles. Nous avons aussi écarté les semelles de compétition trop pointues à entretenir, pour rester sur une semelle de ski alpin classique mais performante, robuste et facile à entretenir : la PTEX 4504.
A elle toute seule la semelle fait 22% du poids d'un ski BlackPowder, car nous avons gardé une semelle haute densité.
Nous gagnons quand même 32 g / paire après finition grâce à la nouvelle forme des carres.

Semelle PTEX 4504 en rouleau de 30 Kg

ESSENCES DE BOIS

Le noyau bois est constitué à 80% (vol) de balsa en bois de bout (fibres verticales).
Le bois de bout est cher et impossible à usiner en grande cadence (ponçage par petites passes), c'est pourquoi il est peu utilisé dans l'industrie. Mais il resiste à une compression verticale de 26 N/mm² contre 3 N/mm² pour les meilleures mousses de qualité aéronautique, la durabilité est incomparable.
Le gain de 90 g / paire est reperdu par un excès de 60 g / paire de résine absorbée par le bois de bout, mais l'enjeu du bois de bout n'est seulement le gain de poids, c'est aussi le comportement sur neige, la résistance au délaminage et une parfaite cohésion fibres / noyau.
Pour la partie visible sur les chants, nous avons remplacé le hêtre par un robinier de très grande qualité qui est le seul bois européen de classe 4 (imputrescible).

Outillage à pente réglable qui sert au profilage des noyaux prototypes,
et à la création des outillages de série.
Sur la photo les 8 chants en robinier finissent à 1 mm d'épaisseur.

CHOIX DES FIBRES

Faire un ski "en fibre de carbone" celà ne veut pas dire grand chose.
Déjà parcequ'il y a des centaines de fibres de carbone aux caractéristiques très différentes et à des prix allant d'un facteur 1 à 10.
Ensuite il y a leur mise en oeuvre, nous utilisons beaucoup de tissus triaxiaux qui évitent le délaminage entre les couches.
Au total AlpControl travaille 5 fibres différentes dont 3 fibres de carbone (70% vol) mais aussi deux autres fibres pour gagner en souplesse dans certaines zones nous n'en dirons pas plus pour des questions de confidentialité.
La nouvelle structure SW-UL permet un gain de poids d'environ 120 g / paire (fibre et résine).

RESINE EPOXY

Plus nous utilisons des fibres de carbone performantes, plus la résine époxy doit être irréprochable.
Or les résines époxy - notamment les ducisseurs - n'aiment pas le contact avec l'humidité, l'oxygène et surtout le CO2 contenus dans l'air. Comme un artisant n'a pas forcément une utilisation très intensive, nos bidons sont gonflés à l'Argon de sorte que la résine n'aura jamais été en contact avec de l'air jusqu'au jour de son utilisation finale.
Le mélange résine/durcisseur doit être parfait, il est prolongé au moins 30 secondes après un aspect visuel homogène.
Pour valider les cycles de polymérisation et ensuite pour suivre la qualité de la résine, nous faisons régulièrement des test de résistance sur des éprouvettes de contrôle.

suivi qualité de la résine époxy
tirage à l'Argon / mélange soigné / éprouvettes de contrôle

MOULE

Un moule en aluminium, bon conducteur thermique, permet d'obtenir une bonne homégénéité de la température.
La fabrication en moule fermé par un couvercle, est ce qu'il y a de plus efficace pour obtenir une bonne mise en pression du ski (gain de poids) et aussi, c'est très important pour la solidité, un dessus du ski le plus rectiligne possible qui permettra au fibres en compression de mieux résister au flambage.

PRESSE

Même si la cadence de fabrication des BlackPowder est artisanale, avec du tissu triaxial, il est important d'avoir une presse de qualité industrielle.
Surtout pour fabriquer des skis légers, le moulage sous vide ne suffit pas : il faut atteindre entre 3 et 5 bars pour baisser le taux de résine en dessous de 40 % vol (gain de poids).
Le fond plat de la presse a été obtenu par du balsa en bois-de-bout (pour l'isolation thermique) sur lequel nous avons coulé de la résine époxy résistante aux hautes températures.

Presse pour les skis BlackPowder
400 Kg d'acier pour encaisser jusqu'à 6 bars / 38 tonnes

FOND DE FORME SPATULE et CAMBRE

Sous 5 bars, malgré ses 400 kg d'acier, la presse se déforme de 3 mm au centre.
Le fond de forme doit en tenir compte : par exemple pour obtenir un cambre final de 8 mm, il doit être fabriqué pour 11 mm.
Chaque cambre est constitué de 14 pièces profilées en chêne.
Chaque profil de spatule est constitué de 15 pièces en chêne.

Fond de forme spatule et cambre des skis BlackPowder

MISE EN PRESSION

Idéale pour répartir uniformément la pression, la baudruche gonflable est un grand classique de la fabrication de skis, elle est le plus souvent contituée d'un bout de tuyau d'incendie ou d'irrigation.

Baudruche gonblable pour la mise en pression des skis

CHAUFFAGE

Par rapport au chauffage hydraulique utilisé dans l'industrie :
- où on envoie de l'eau chaude ou de l'huile à 100°C pendant 15 minutes
- puis on envoie de l'eau ou de l'huile froide à 20°C pendant 5 minutes
la nappe chauffante électrique ne permet pas les mêmes cadences, surtout en vitesse de refroidissement !

Par contre elle permet une régulation très fine de la température, avec la possibilité de programmer une montée en température progressive par palliers, afin d'augmenter la "Tg" de la résine sans jamais la dépasser.
La qualité est au rendez-vous avec un cycle polymérisation optimal, un cambre très constant et beaucoup moins de contraintes internes que chauffer directement à 100 °C puis refroidir brutalement.
Actuellement nous sommes sur un cycle de 8 heures, y compris palliers intermédiaires, post-cuisson et refroidissement lent sous presse, soit 3 skis par jour en alternant les tailles, ou bien 2 skis par jour avec un seul moule.

Nappe chauffante en silicone et régulation en température

FINITION CHANTS, TALON, SPATULE, SEMELLE ET CARRES

Lorsque la paire sort enfin du moule, il reste encore 2 heures de travail pour séparer et détourer les skis puis faire toutes les finitons.
Même si en rando nous conseillons un affutage très classique à 90°, nous pouvons faire 89° sur demande et nos chants droits inclinés à 86° autorisent, sans modification, un affutage ultérieur à 88° ou 87°.

Ski brut en sortie de moule avant finitions
spatule 100% carbone sans noyau bois

CLIN D'OEIL A MON POTE DE CORDEE

Une poulie ne sert pas uniquement à sortir d'une crevasse, le 'gros' qui a traversé un pont de neige, elle peut aussi aider à sortir une machine à bois de sa caisse ;-)

Mouflage d'une machine à bois hors de sa caisse

Au salon JEC COMPOSITE

AlpControl a été primée par le JEC COMPOSITES INNOVATION PROGRAM
dans la catégorie Sports and Leisure Industry.

Développement du BLACK POWDER, un ski carbone révolutionnaire

AlpControl a déposé un brevet de ski carbone dit " à noyau partiel " qui permet d'obtenir à la fois une légèreté et une solidité exceptionnelles : le GRAAL du ski-alpinisme a enfin été trouvé !

Nous utilisons la meilleure fibre de carbone haute résistance et nous avons développé spécialement pour le BlackPowder un tissu de carbone triaxial de 1000 g/m², qui n'est pas une superposition de 3 couches unidirectionnelles, mais un véritable " tricot " de fibres de carbone intimement liées sans aucun risque de délaminage entre les couches.

Vous pouvez télécharger le dossier technique complet ou regarder la vidéo excplicative des essais de résistance :

Mais la certitude de pouvoir faire le ski large le plus léger et le plus solide jamais produit, ne suffit pas à donner le meilleur ski de rando du monde : le " toucher de neige " est un art qui ne peut pas se mettre en équations.

Le BlackPowder est le fruit d'un partenariat entre AlpControl et AZ Atelier, qui apporte son expertise au plus haut niveau de la compétition de ski alpin pour répondre aux besoins spécifiques du ski de randonnée.

lancement du MOUNTAIN SPRING

L'année 2008 est une année de frustrations avec de la neige, un produit qui marche bien, des Clients intéressés... mais une industrialisation qui prends du retard.

Une présérie permet de fournir partiellement la demande en octobre 2008, mais l'industrialisation de notre appui tibia AlpControl, rebaptisé depuis MOUNTAIN SPRING pour le différencier de la marque, ne sera réellement opérationnelle qu'en avril 2009.

MOUNTAIN SPRING versions avec et sans leash sur le ski
sur chaussures ASOLO Makalu GV et ASOLO AFS Evoluzione
skis carbone BLACK POWDER 163
fixations Silvretta 500

Prototypes de ressort carbone et création de l'entreprise AlpControl

Sous la pression amicale des copains qui veulent que je leur fasse des protos, l'idée d'une fabrication en série fait petit à petit son chemin et les protos suivants adoptent naturellement le principe du ressort à lame, un design choisi pour optimiser le flex, le poids et le futur procédé de fabrication.

Prototypes n°13 et 14 full carbon sur chaussures Salomon Super Montain
Déclinaisons avec et sans leash sur le ski
Fixations Nic Impex Evolution Light - Skis de randonnée Dynastar Altitrail Plume

Le concept fait un énorme bond en avant : ça marche bien, c'est léger, solide... mais le projet reste risqué et le timing de la création d'entreprise est loin d'être décidé.

Car entre une fabrication artisanale et une fabrication industrielle rapide et reproductible avec un bon niveau de qualité, il y a un monde.

Et il y a aussi le risque commercial sur un produit aussi radicalement innovant. Car si les guides savent qu'une chaussure d'alpinisme peut être plus chaude et plus étanche qu'une chaussure de ski, je me rends rapidement compte que les skieurs de rando qui viennent du ski de piste, ont un a priori très négatif sur mon produit...

Heureusement ils deviennent vite enthousiastes après petit un essai :-)

Et puis Jean-Sébastien KNOERTZER est le premier grand pro à s'intéresser à mon produit, Anselme BAUD envisage de l'utiliser au Cho-Oyu, Charles HEDRICH, qui a eu connaissance de AlpControl via l'himalayiste Bernard MULLER, décide de l'utiliser pour sa tentative de record au pôle sud... l'aventure est trop belle pour ne pas être tentée.

Aide ultime à la décision : mon employeur fait pression pour me faire travailler 15% en plus pour un même salaire et se comporte comme un #@$%... finalement la décision sera plus rapide que prévu et AlpControl est lancé !

Prototypes de languette

Pour gagner en souplesse, je décide de fabriquer deux prototypes n°5 et 6 en stratifié de fibre de verre. Ils fonctionnent très bien vers l'avant, mais il ne retiennent pas assez en arrière.

J'ajoute un tube en fibre de carbone au proto n°6 pour arriver au prototype n°7, il retient bien en arrière, mais cette fois il est trop rigide vers avant.

J'essaye alors de jouer sur l'orientation des fibres de Carbone (très rigides) et de Kevlar (plus souples), sans succès. Le prototype n°8 est trop rigide vers l'avant, et le prototype n°9 se casse dans une chute en arrière car le Kevlar travaille mal en compression.

Prototypes n°7 : Fibre de verre et tube de carbone et n°8 : Carbone/Kevlar

Après la casse du prototype n°9, je reste inactif un moment. Je n'arrive pas à trouver de solution légère pour avoir une bonne flexibilité vers l'avant, tout en ayant un comportement rigide vers l'arrière.

Le déclic arrive fin 2005, avec les premières neiges : je cherche à remplacer le tube de carbone du proto n°7 par un rail qui coulisse vers l'avant et qui se bloque en arrière, quand j'ai l'idée toute bête scier le tube et de le remplacer par une cordelette bien tendue.

Prototype n°10 précontraint par une cordelette
sur chaussures Salomon, fixations Silvretta Easy Go, skis Fisher Tour Extreme

En flexion vers l'avant, la cordelette se détend et je retrouve la souplesse du prototype n°6 sans tube de carbone.
En arrière, la cordelette se tend et je garde les qualités de rigidité du prototype n°7 avec tube de carbone.

Dès le premier essai sur neige, la sensation de contrôle des skis est parfaite. Pour la première fois j'ai l'impression de skier avec de véritables chaussures de ski !

Il ne me reste plus qu'à avoir l'idée d'attacher la cordelette directement sur le ski, pour aboutir au Prototype n°11

Prototype n°11 à coque Carbon/kevlar
sur chaussures Trezeta, fixations Silvretta Easy Go, skis de piste Dynamic

La cordelette sur le ski fait office de leash et apporte plus de confort pour skier en arrière avec des chaussures souples, avec en prime un léger cambrement du ski que je n'avais pas prévu, mais qui est très utile pour sortir les skis d'une poudreuse très profonde.

Naissance d'une idée

Nous venons de faire 250 km de voiture, il est 6 heures du matin, le temps est splendide, la neige promet d'être bonne, nous commençons à nous équiper : ARVA, polaire, blouson, je colle chaque peau de phoque sous les skis… et horreur !!!   Au moment d'enfiler les chaussures de ski de randonnée, je me rends compte que je les ai oubliées sur le parking.

Je me résigne à l'idée de regarder mes copains partir sans moi, quand me vient l'idée d'essayer de bloquer mes chaussures de marche - des Trezeta cramponnables en cuir - dans une paire de fixations Diamir Fritschi. La chaussure tient surtout par le serrage et c'est parti !

Au moment de partir, je pense seulement à sauver une sortie.

Mais très vite je découvre de nouvelles sensations : la légèreté, et mieux encore, la souplesse des chevilles qui permet d'utiliser les muscles des mollets. J'ai l'impression de marcher sans effort, comme on marche sur un chemin. J'ai même envie de courir, de sauter. Je me prends pour un chamois ! Je dois m'arrêter pour attendre les copains. Mais que leur arrive-t-il ?

Par contre à la descente, c'est à mon tour d'être à la traîne : je n'arrive pas à bien skier dans la poudreuse avec des chaussures souples, je tombe en arrière et je déchausse souvent. Mais malgré la galère de la descente, je ne retiens de cette journée que le plaisir d'avoir pu monter à une allure qui m'était inconnue jusqu'à ce jour, dans un confort total : le cuir et le GoreTex ont parfaitement régulé la transpiration et je n'ai pas le moindre début d'ampoule aux pieds.

A l'arrivée, je sais que je ne ferai plus jamais de la "peau de phoque" comme avant.

Je commence par trouver un moyen d'utiliser des chaussures cramponnables sur mes fixations de ski-alpinisme. En 2004, le modèle Silvretta Easy Go, avec sa tige d'acier à l'avant, me semble le meilleur pour ça.

Seul problème : le talon de la Trezeta est trop haut pour entrer dans la butée arrière. Alors je règle le problème en sciant la partie basse de la butée, qui de toute manière ne sert que pour le chaussage automatique (le "Easy Go").

En haut : Chaussure Trezeta sur fixation Sivretta Easy Go modifiée
L'ergot de chaussage automatique a été scié
En bas : Chaussure Raichle sur fixation Sivretta Easy Go non modifiée

Il ne me reste plus qu'à trouver un moyen de rigidifier la position du skieur pour la descente.

Mais entre la naissance de l'idée, le premier brevet pour pouvoir faire des essais, jusqu'à un brevet assez solide pour pouvoir en parler sur Internet, il a fallu 3 ans de mise au point et 12 prototypes, pour faire évoluer nos bonnes vieilles chaussures de ski de printemps !

J'ai construit les 4 premiers prototypes à partir de tubes en fibre de carbone / époxy. J'ai skié toute la saison avec, et il m'arrive encore de les reprendre avec plaisir. La rigidité était incroyable, parfaite pour une conduite coupée sur piste. Mais c'était trop rigide pour skier en bosses et en toutes neiges. Et surtout le pas de patineur et les virages sautés étaient problématiques.

J'ai bien eu l'idée d'ajouter des amortisseurs de VTT à chaque pied, mais le prix et le poids auraient explosé. A ce moment je croyais être dans une impasse.