Installer des renforts carbone dans le manche

Les renforts en fibre de carbone sont généralement installés dans deux rainures longitudinales, de part et d'autre du truss rod. Ils augmentent la rigidité du manche et contribuent à limiter certaines déformations, notamment la torsion, sans ajouter beaucoup de poids.

Leur installation intervient après la préparation des faces de référence et l'usinage du canal du truss rod, mais avant le collage de la touche. L'opération consiste à réaliser des logements précis, à ajuster les profilés et à les solidariser au bois.

Contrairement au truss rod, ces renforts sont passifs : ils ne permettent aucun réglage après assemblage.

Préparer les renforts et tracer les rainures

Les renforts destinés aux manches sont généralement constitués de profilés pultrudés, dans lesquels les fibres de carbone sont principalement orientées dans le sens de la longueur.

Ils existent sous différentes sections : rectangulaires, carrées, rondes ou tubulaires. Les profilés rectangulaires sont particulièrement pratiques, car ils peuvent être installés dans des rainures réalisées à la défonceuse ou à la CNC.

Avant l'usinage, leurs dimensions réelles doivent être relevées au pied à coulisse.

Pour une section rectangulaire, l'orientation du profilé est importante : sa dimension verticale influence fortement sa contribution à la rigidité en flexion du manche.

Positionner les renforts

Sur un manche équipé d'un truss rod central, deux renforts sont généralement disposés symétriquement de part et d'autre de celui-ci.

Les positions sont reportées sur la face supérieure de l'ébauche à partir de l'axe longitudinal.

Il faut vérifier que les futures rainures ne rencontrent ni le canal du truss rod, ni les contours définitifs du manche, ni les perçages et les logements prévus aux extrémités.

La largeur du manche diminuant vers le sillet, les renforts doivent conserver suffisamment de bois autour d'eux sur toute leur longueur.

Leur position longitudinale dépend du modèle de manche. Ils peuvent se prolonger dans le talon, mais leur extrémité ne doit pas interférer avec les fixations ou les usinages de l'assemblage manche-corps.

Le choix de leur section et de leur emplacement doit avoir été validé lors de la conception. Il ne faut pas agrandir les rainures au détriment de l'épaisseur résiduelle simplement pour installer des profilés plus importants.

Fraiser les rainures à la défonceuse

Les logements sont réalisés de préférence sur une ébauche encore rectangulaire, dont les faces permettent un guidage stable.

Une fraise droite adaptée à la largeur des profilés permet d'obtenir des rainures régulières.

Le manche est immobilisé sur une surface plane et le guide de défonçage est réglé par rapport à l'axe central, plutôt qu'à un bord brut qui pourrait être irrégulier.

La profondeur est atteinte progressivement, en plusieurs passes.

Il faut veiller à conserver la même référence pour les deux rainures afin d'obtenir une installation symétrique.

Lorsque le diamètre de la fraise correspond à la largeur souhaitée, une seule trajectoire longitudinale peut suffire. Dans le cas contraire, un gabarit ou un guidage permettant plusieurs passes parallèles est nécessaire.

Vérifier les dimensions

Après fraisage, les rainures sont nettoyées et les profilés sont présentés à blanc.

Ils doivent pouvoir être introduits sans forcer, tout en conservant un jeu suffisamment faible pour permettre un collage régulier.

Un ajustement trop serré risque de provoquer des contraintes lors de l'insertion. Un logement excessivement large laisse, au contraire, une épaisseur de colle inutilement importante et rend le positionnement moins précis.

Les renforts ne doivent pas dépasser de la surface destinée au collage de la touche.

Usiner les logements à la CNC

La CNC permet de réaliser les deux rainures à partir du même système de coordonnées que le canal du truss rod.

Les trajectoires sont définies symétriquement par rapport à l'axe du manche.

Le choix de la fraise dépend de la largeur des profilés et de la précision recherchée. Si l'outil est plus étroit que la rainure, plusieurs passes latérales permettent d'obtenir sa largeur définitive.

La profondeur doit être déterminée depuis la face supérieure de référence, en tenant compte de l'épaisseur réelle des renforts.

La précision de la CNC ne dispense pas d'un contrôle au pied à coulisse : les profilés peuvent présenter de légères variations dimensionnelles.

Avant de retirer l'ébauche de son montage, il est utile de vérifier les profondeurs et l'alignement des rainures par rapport au canal central.

Préparer les profilés en carbone

Les profilés peuvent nécessiter une mise à longueur avant leur installation.

La fibre de carbone est abrasive pour les outils et peut produire des échardes particulièrement fines et coupantes.

Une scie à métaux à denture fine ou un outil de coupe adapté permet de raccourcir les profilés. Il faut éviter de les casser par flexion, au risque de provoquer un délaminage ou un éclatement des fibres.

Les extrémités sont ensuite régularisées avec précaution.

La poussière de carbone nécessite des protections spécifiques. Le travail doit être effectué avec une aspiration adaptée, des lunettes de protection et une protection respiratoire appropriée. Les fibres étant électriquement conductrices, il faut également éviter leur dispersion dans les appareils électriques et électroniques.

Il est préférable de limiter les opérations d'abrasion au strict nécessaire.

Préparer les surfaces de collage

Les renforts doivent être propres et exempts de contaminants susceptibles de compromettre l'adhérence.

Selon la nature du profilé et les recommandations de son fabricant, un léger dépolissage peut être nécessaire.

Cette opération doit rester superficielle : il ne s'agit pas d'entamer les fibres structurelles du renfort.

Les rainures sont débarrassées de leurs poussières et contrôlées une dernière fois avant l'encollage.

Coller les renforts dans le manche

Une résine époxy adaptée au collage des composites sur le bois constitue une solution courante pour fixer les renforts.

Elle permet de solidariser les profilés aux parois des rainures, à condition que les surfaces aient été correctement préparées et que la résine soit utilisée conformément aux indications de son fabricant.

D'autres adhésifs peuvent convenir selon les matériaux, mais leur compatibilité avec le profilé doit être vérifiée.

Mettre les renforts en place

Après un dernier montage à blanc, une quantité contrôlée de résine est appliquée dans les rainures et sur les surfaces nécessaires à l'assemblage.

Les profilés sont introduits progressivement, en évitant d'emprisonner de l'air ou de déplacer la totalité de la colle vers leurs extrémités.

Il faut vérifier leur position sur toute la longueur.

Si le système de collage nécessite un maintien, des cales protégées par un matériau antiadhérent permettent de garder les renforts en place pendant la polymérisation.

Le serrage ne doit pas provoquer de déformation de l'ébauche ni endommager les profilés.

Les excédents de colle sont retirés avant durcissement, particulièrement sur la face destinée à recevoir la touche.

Le canal du truss rod doit rester parfaitement dégagé. Une infiltration de résine dans ce logement pourrait compromettre le fonctionnement du mécanisme.

L'ensemble est ensuite laissé au repos pendant le temps nécessaire à la polymérisation complète de l'adhésif.

Contrôler l'installation avant le collage de la touche

Une fois la colle durcie, il faut vérifier que les renforts sont correctement immobilisés et que la face supérieure du manche reste régulière.

Aucun profilé ni excédent de résine ne doit empêcher le contact entre la touche et sa surface de collage.

La rectitude générale de l'ébauche doit également être contrôlée. Si une déformation apparaît après collage, il faut en déterminer l'origine avant de poursuivre les opérations.

Les renforts carbone ne dispensent pas d'un bois correctement préparé ni d'un truss rod fonctionnel. Leur efficacité dépend de leur section, de leur position et de la qualité de leur liaison avec le manche.

Une fois ces contrôles réalisés, l'ébauche peut recevoir sa touche sans qu'il soit nécessaire de revenir sur les logements internes.