LA SOLIDITÉ D’UN MÂT

Taux de carbone et solidité

La solidité des mâts est un sujet épineux car mal maîtrisé, et difficile à caractériser tant il y a de paramètres. Je vais donner ici des grandes règles, sachant qu’il y a plein d’exceptions.

Casse spécifique et taux de retour

En terme de solidité, il faut être très prudent dans les propos car la fabrication d’un mât introduit un aléa qui est la dispersion de production. Aucun mât n’est parfaitement identique au suivant dans la même série et on peut facilement avoir des brebis galeuses. Les pratiquants se fient logiquement à leur expérience personnelle et on entend assez souvent des : ” J’ai cassé mon mat à la 3e sortie : cette marque c’est de le ma M…… ” ou encore ” c’est la 10 ème fois que je vois un mât de cette marque casser sur la plage”. Malheureusement, la seule donnée pertinente est le taux de retour. S’il se vend 20 fois plus de mats de marque X que de marque Y, et qu’il y a 2 mâts X cassés pour 1 Y, alors la marque X est 10 fois plus fiable ! … même si vous avez vu 2 X cassés et 1 seul Y.

Chronologie de la casse

Un mât peut casser de 3 façons

  • on dépasse brutalement la limite élastique lors d’une flexion extrême (cas du mât planté au fond de l’eau, avec la vague qui pousse dans la voile.
  • des chocs répétés font casser petit à petit des fibres ou la résine au sein du composite, et le mât finit par casser lors d’une sollicitation faible (cas du mât qui semble casser tout seul).
  • exposition à la chaleur d’un mât sous forte tension (cas de la voile de slalom au soleil).
  • vieillissement de la résine, qui ne joue plus son rôle au sein du composite (ce vieillissement étant favorisé par des cycles mécaniques et de température).

Le cas n°2 est le plus frustrant et le moins facile à comprendre et à accepter bien évidemment.

Méthode de fabrication

La solidité spécifique d’un composite est grossièrement dépendante de :

  • la solidité de la fibre utilisée (carbone, verre, kevlar etc…).
  • la solidité de la résine.
  • le dosage résine / fibre.

Ce dernier point est capital car à poids et rigidité équivalents, un composite avec trop de fibre ou avec trop de résine sera moins solide.

La technologie prepreg (imprégnation des tissus robotisée et contrôlée) permet de se situer sur l’optimum, alors qu’une imprégnation manuelle traditionnelle nous situe au gré de l’opérateur quelque part dans la “zone de travail”.

Pour des questions évidentes de fiabilité du process et de répétibilité, la technologie prepreg se généralise dans la construction des mâts milieu et haut de gamme, mais elle est beaucoup plus onéreuse car elle nécessite des moyens industriels lourds (étuves, robots etc…)

En dehors des performances du composite neuf, le prepreg diminue également le vieillissement du composite.

Cas des mâts utilisés sur les voiles de courses

Depuis quelques années, l’évolution des voiles de slalom est allée vers un rond de guidant très prononcé. Ceci avait pour objectif de mettre des tensions extrêmement fortes dans le mast-panel, et ainsi de limiter le déplacement du creux de la voile dans les rafales.

La conséquence directe a été de s’approcher dangereusement et en permanence des limites de rupture des mâts. Chaque accident (aléa de fabrication, surchauffe au soleil, choc etc…) avait alors des chances de faire franchir la marge de sécurité et de conduire à la casse. Suivant les marques / millésimes, on a ainsi observé des avalanches de casse. Sur ces voiles de course, les casses étaient fréquentes quel que soit le taux de carbone. Ceci dit, 95% des utilisateurs possédant des mâts 100% carbone, on a associé intellectuellement le défaut au fait que les mats étaient des 100%.

La tendance actuelle (2016 et surtout 2017) est de revenir à des ronds de guidant moins prononcés. Ceci conduit à des voiles plus souples et des contraintes moins importantes dans les mâts … souhaitons que ça dure.

Cas des mâts en utilisation standard

Dans une utilisation sur des voiles standard, il y a peu d’évolution du taux de retour en fonction de la teneur en carbone (hormis cas de surchauffe).

Les mâts 100% carbone sont un peu plus fragiles, mais c’est largement compensé par des propriétaires un peu plus consciencieux (protection dans une housse)

Les principaux cas de casse proviennent du vieillissement (d’où l’intérêt de ne pas garder un mât 10 ans), ou de flexion brutale (très grosse chute, ou vague).

Les mâts et la chaleur

Venons-en à un point capital : les mâts sont fragiles à la chaleur ! En fait, c’est dû à la résine dont les caractéristiques techniques sont fortement dégradées lorsque l’on dépasse les 50°. Le problème, c’est qu’un mat 100% carbone noir mat en plein soleil monte à 60° en quelques minutes ! Même dans le fourreau, on atteint facilement 45 à 50% si la voile est au soleil sans vent.

Nos conseils :

  • pour les mâts noirs, ils restent dans la housse avant de gréer, et s’il est chaud, on le trempe dans l’eau avant de gréer.
  • une fois la voile gréé, si on ne va pas à l’eau, on mouille le fourreau, ou on la laisse dans un endroit venté.

En suivant ces recommandations, on préserve son matos !

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