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Assemblage de monocoques chez JEANNEAU : une somme d’expertises industrialisée

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L’atelier de montage JEANNEAU de Cholet, visité ici, se charge surtout des voiliers de 30/40 pieds dont les coques et les ponts ont été obtenus par moulage/injection. Cette gamme est très demandée actuellement et constitue le fer de lance de l’offre du premier constructeur mondial de voiliers de plaisance. Il est rare de voir des bateaux de cette taille assemblés et construits de façon industrielle à cadence de quatre par jour.

Fig. 1 - Les moules et les contre-moules sont fixés de façon très rigide sur des treillis métalliques supportés par des colonnes capables de se déplacer deux à deux, de lever et de retourner ces moules. On distingue aussi le lacis de tuyaux pour le soufflage d’air comprimé ou l’injection de résine. Cette salle est aussi dépoussiérée que possible, surtout à cause du gel-coat, pour un fini de surface maximal.


Sauf exception, tous ces bateaux de haut de gamme sont construits sur commande et le jeu des options permet de nombreuses combinaisons. La fabrication de produits en fibre de verre + résine époxy demande un savoir-faire considérable car cette matière est loin d’être facile à maîtriser. Ce composite est le plus répandu dans tous les secteurs d’activité mais des progrès importants concernant sa mise en œuvre et son parachèvement sont toujours en développement. Sa réputation, longtemps moyenne auprès du grand public, tient au fait que dans bien des applications passées, sa mise en œuvre a été bâclée et sur certains plans inadaptés. Bien conçue et construite suivant les règles actuelles avec des composants haut de gamme, une coque en fibre de verre a des qualités de résistance et de vieillissement de très haut niveau permettant toutes les audaces et une durée de vie de plusieurs décennies. Le groupe Jeanneau maîtrise aussi bien la construction aluminium, sandwich aluminium/fibre de verre que la fibre de carbone dans d’autres chantiers, mais rien n’égale le stratifié de verre dans ce genre d’application.


Fig. 2 - Stock de coques et de ponts venant d’être livrés par l’atelier de moulage. Les peintures et finitions intérieures ne craignent pas les intempéries. Les ouvertures standard sont percées et les plans de joint finis et ébavurés.



La fabrication des coques et des ponts
Les moules proviennent de l’atelier de modelage du groupe situé aux Herbiers, visité précédemment. Si on veut obtenir un élément par injection, il est nécessaire de réaliser pour chaque pièce une forme et une contre forme. Sachant que l’opération de moulage peut atteindre dix jours et qu’il faut compter 70 jours pour un durcissement à cœur de la résine, il faudra plusieurs moules d’un même modèle si l’on veut faire face à une demande importante. Quand on manipule de grosses unités, le problème du stockage des moules et des en-cours devient vite un casse-tête. Une fabrication classique par stratification directement sur une forme, présente à peu près les mêmes inconvénients de délais et de stockage. Rappelons que si le moulage par injection demande un investissement supplémentaire au départ, il permet une qualité constante et le respect des formes comme des épaisseurs calculées, sans parler des devis de poids qui reste autant l’ennemi en mer que dans les airs. L’exposition du personnel aux vapeurs de styrène est aussi bien moindre.

Fig. 3 - Le moule ou plutôt le demi-moule de pont est bien visible avec son treillis squelette et les deux colonnes support. La couleur est verte afin de bien voir les manques au moment de l’application du gel-coat. Stocké à l’envers, le moule ne prend pas la poussière. Le moule reste fermé plusieurs heures pour polymérisation. L’élévation de température reste faible.

Béneteau travaille donc avec une maquette numérique sous Catia et grâce à l’intégration complète de Powershape sous Smart Team, il est possible de modifier sur site les surfaces et les formes qui posent problème après mesure des prototypes sous Powerinspect. En effet, comme en outillage de presse sur métaux, il faut faire des moules faux pour obtenir des formes conformes au fichier CAO.

Pour dialoguer avec les architectes et le bureau d’études, les fonctions avancées de Powershape qui permettent de corriger facilement une partie d’un modèle 3D ou de jouer sur des déformations par morphing direct du modèle solide par exemple, sont des plus appreciées. La puissante fonction “magnétoscope” ou d’historique permet de revenir très vite à une version précédente. De même, Powermill permet un ébarbage précis et adapté avec des outils en PCD comme ceux d’AOB. La liaison coque-pont doit être particulièrement soignée. Pour corser le tout, le polyester rétreint au séchage, ce qui est plutôt favorable pour démouler une coque mais plus gênant pour le moule du pont, qui doit d’ailleurs être posé assez souple encore, sous peine de difficultés d’ajustage. Les coques et les ponts n’ont donc pas le même âge au montage final.


Fig. 4 - Chez Jeanneau-Bénéteau, il n’y a pas que du plastique mais, aussi, beaucoup de bois avec une imposante menuiserie/ébénisterie intégrée qui possède son propre bureau d’études. Celle-ci va confectionner les bers, les cloisons et meubles et toutes les boiseries internes ou de pont. Les décors en bois nobles sont superbes.


La stratification
Tout d’abord la forme réceptrice du moule est parfaitement polie et cirée avec de l’agent démoulant, ensuite intervient la personne qui va pistoler le gel coat, travail essentiel qui assurera à la fois l’étanchéité de la coque ou du pont, son aspect final et permettra un bon vieillissement. Pas assez, signifie des défauts visuels, des problèmes d’étanchéité, trop signifie des craquelures et des fissures à terme. Sur une forme de 15 mètres ou plus, son épaisseur doit être comprise entre 0,7 et 0,9 mm. De plus, il faut faire assez vite car il ne doit y avoir aucune humidité entre le gel coat et la première couche d’unifilo de verre multibrin qui doit être projetée quand le gel coat est encore poisseux - amoureux -. L’avantage de ces fibres coupées d’une bobine, projetées avec de la résine par un pistolet multi-buse, réside dans l’automatisation possible et aussi le côté homogène du résultat, le styrène n’ayant pas à dissoudre le liant présent dans les rouleaux de tissus. Ensuite il pourra y avoir trois ou quatre couches de mat, du rowing - tissu de verre - des feutres de polyester et des renforts en carton ou dominos de balsa. Sous les zones à fortes contraintes, un empiècement de contreplaqué sera noyé dans la résine. Les cloisons et varangues ne sont pas indispensables pour rigidifier l’ensemble mais permettent d’avoir des points d’appui pour les éléments lourds ou de créer des cloisons étanches et des volumes de flottabilité. S’il s’agit d’une stratification manuelle, il y aura debullage entre chaque couche. La méthode d’injection par de multiples points permet d’éviter toutes ces couches de résine et le gros du débullage. En outre, il y a des délais mini/maxi stricts entre chaque couche. Si le délai est trop long, plus de quelques heures, il faut prévoir du tissu d’arrachage pour éviter de nettoyer toute la surface à l’acétone. L’injection permet de gagner plusieurs jours de travaux pénibles et malsains en étant bien plus compatible avec des horaires de travail humains.

Le démoulage se fait à l’air comprimé, injecté par des orifices prévus à l’avance, des coins vont décoller le pourtour et des palans vont soulever l’ensemble, des passages de sangle ayant aussi été astucieusement stratifiés... Une gamme de fabrication précise, demandant beaucoup de main d’œuvre specialisée et délicate à industrialiser avec des modes opératoires standards. A noter que le décollement d’un grand composant produit une décharge d’électricité statique dont il vaut mieux se méfier avec ces grands chariots métalliques. D’ailleurs, Béneteau qui les fabrique en interne, les modifie progressivement pour avoir un support non hyperstatique et qui permette des protocoles de mesure plus rigoureux avec des mises en appui 3 points.

Fig. 5 (A gauche) - Une fois démoulées, les coques sont placées avec beaucoup de soin dans ces berceaux entourés par un faux plancher. Ceci permet un accès facile aux équipes de montage qui vont intégrer une quantité assez incroyable d’équipements à bord.

Fig. 6 (A droite)- La coque de ce 40 pieds a commencé à recevoir ses aménagements avec, en premier lieu, son moteur et sa pieuvre électrique puis les équipements lourds et les différents réservoirs. La méthode de construction n’impose pas de cloisons ou des couples de renfort qui gêneraient l’implantation des équipements ou la circulation à bord.



L’assemblage
Dans la mesure du possible, les aménagements sont réalisés en parallèle et stockés de façon modulaire. Plusieurs ponts peuvent se poser sur une même coque et il n’y a donc pas de conformateurs dédiés à chaque moule mais des chariots standards, costauds et réglables qui se déplacent dans les ateliers.

Un poste de travail délicat et désagréable en manuel est celui de l’ébarbage/détourage avant collage pont/coque. De plus en plus celui-ci sera automatisé avec l’aide du Service Professionnel de DELCAM. Les fraises PKD de chez AOB sont très appréciées chez Jeanneau, du fait de leur durée de vie remarquable, de leur précision et de leur capacité à “faire du copeau” sans amorce de délaminage.

A tout instant les monteurs et aménageurs peuvent se référer à la maquette numérique sous Smart Team et consulter un détail ou faire remonter un éventuel souci technique qui aurait échappé aux nombreuses simulations. Bien entendu, le pont n’est posé que lorsque les aménagements intérieurs sont quasi terminés. Ce pont est bien sûr équipé à part avec toute son électricité, son accastillage et ses conduites hydrauliques. Sur des bateaux de ce prix, aucune approximation n’est possible quant aux finitions et des contrôles draconiens suivent chaque étape de montage.


Fig. 7 - Ce bassin reçoit les unités terminées (hors mâture) et permet les essais d’étanchéité, de moteur, etc. Des tests d’arrosage sont aussi pratiqués pour débusquer la moindre fuite. L’eau de mer est un agent chimique et biologique des plus hostiles surtout allié à la brutalité aveugle des vagues. Le meilleur est donc juste suffisant dans un tel milieu. Ces SUN ODYSSEY 45 DS ne sont pas les plus grands voiliers assemblés sur ce site puisque des 54 pieds y voisinent. Néanmoins, la taille et le coût de ces unités en font des bateaux de haut de gamme pouvant recevoir une foule d’options et d’aménagements spéciaux.
 

© Trametal - Clé article : DMT92
Paru dans la revue N° 119 - Juin-Juillet 2008


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Sociétés citées

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DASSAULT SYSTEMES

JEANNEAU