Les
élastomères thermoplastiques, de par leurs
propriétés physiques exceptionnelles alliées
à leur facilité de mise en forme, sont des
matériaux incontournables dans la conception de nombreux
équipements de sport et de loisirs. Ils offrent aux styliciens
et aux fabricants d’équipements sportifs une large palette
de possibilités d’applications au service de nombreuses
disciplines sportives. On peut citer leur emploi comme semelles
ou composants de nombreuses chaussures de sport : football, rugby,
tennis, basket-ball, course à pied, ski alpin ou nordique, mais
aussi dans les balles de golf, et dans bien d'autres articles de sport.
Au sein de la famille des élastomères
thermoplastiques, les PEBA ou Polyether-Bloc-Amide sont des
matériaux techniques à haute valeur ajoutée
combinant performance et faible densité ; ils permettent
l’élaboration des composants les plus légers. Nous
présenterons au travers d'exemples "vécus" les
défis que doit relever le fabricant de matériaux
pour introduire ses polymères techniques dans le marché
du Sport.
Connaissance des relations Structure - Propriétés :
La connaissance approfondie des relations qui
existent entre la structure des chaînes macromoléculaires,
la morphologie du matériau polymère et ses
propriétés physiques est fondamentale.
Un ensemble de propriétés est bien
souvent recherché : bonne résistance mécanique
alliée à une faible densité, rigidité et
flexibilité (cas des élastomères
thermoplastiques), résistance à la fatigue
(résistance aux flexions répétées dans le
cas de semelles), résistance à l’usure et à
l’abrasion, résistance aux chocs. Des
propriétés dynamiques spécifiques sont souvent
nécessaires : faible hystérésis pour mieux
restituer l’énergie et disposer d’un matériau
qualifié de « nerveux », ou au contraire un
hystérésis important pour mieux dissiper
l’énergie et absorber les vibrations.
La constance des propriétés est
également un élément clef : le matériau
doit conserver sa rigidité, quels que soient les écarts
de température observés lors de la pratique sportive.
Enfin il convient de ne pas négliger les aspects purement
esthétiques, la mode, et la pression positive d’une
démarche de développement durable : mise au point
d’élastomères thermoplastiques "transparents" et ou
utilisant des matières premières issues de
l’agriculture.
Des exemples de relations « structure -
propriétés - applications » seront
présentés.
Connaissance de la "chaîne de fabrication" : du granulé à l’article de sport
Le fabricant de matières plastiques se doit
de proposer à son client final, propriétaire d’une
marque d’article de sports, non seulement une gamme de
matériaux performants mais aussi un service et un support
technique de qualité. Il ne suffit pas de disposer d’un
matériau polymère aux propriétés physiques
en adéquation avec l’application ; faut-il encore que ce
matériau puisse facilement se mettre en forme et
s’assembler avec les autres composants de l’article
considéré, par exemple une chaussure de sport. Le
fabricant de matière plastique est donc conduit à
intervenir aux différentes étapes de fabrication afin
d’aider le mouleur à résoudre ses problèmes
de mise en forme, mais également à résoudre des
problèmes d'assemblage par exemple de collage et/ou de
surmoulage sur d’autres matériaux.
Connaissance des applications :
Le fabricant de matières plastiques, dans le
cadre de partenariats, doit aider son client final en participant
activement à la conception de l’objet fini. Nous
présenterons des calculs de modélisation servant de
support à la conception de nouvelles semelles de chaussures de
sport plus légères, en combinant le choix des
matériaux les plus performants, l’optimisation du design
et la recherche de la réduction des épaisseurs au niveau
de la semelle.