Graisse diélectrique sur les mamelons ?

juillet 05, 2023

Nombre d'entre vous, monteurs de vélos, êtes à pied d'œuvre cet été pour fabriquer des roues en carbone. Les jantes en carbone occupent une place de choix sur le marché, alliant fonctionnalité, style et prix, ce qui explique leur succès. Le Tour de France 2023 a commencé et il semble que toutes les roues soient équipées de jantes en carbone.

Comme pour les roues d'antan, les jantes en carbone présentent des problèmes de frottement des écrous de rayons et de longévité. Parmi les plus préoccupants figure la corrosion galvanique : le contact entre la fibre de carbone et l'aluminium crée un courant électrique qui accélère l'oxydation. Le pire des cas est le grippage ou la rupture prématurée des écrous, un résultat regrettable pour une roue qui peut coûter plus de 1 000 $.

Pour lutter contre le frottement et la corrosion, les constructeurs utilisent de l'huile et de la graisse au niveau du contact avec la jante. La graisse diélectrique ne serait-elle pas un meilleur choix ? Nous cherchons à réduire le flux d'électrons et la graisse diélectrique, largement utilisée dans l'automobile, est non conductrice.

Ce sujet n'est que la partie émergée d'un vaste ensemble de considérations. Si vous souhaitez des conclusions rapides, vous pouvez passer directement à la fin de cet article.

Friction du bord du mamelon
La difficulté à serrer les écrous de rayon rend le montage des roues plus difficile et plus long. Le couple supplémentaire nécessaire est dû au frottement. Un frottement excessif peut entraîner l'abrasion et l'endommagement des surfaces, ainsi qu'une plus grande vulnérabilité à la corrosion galvanique. Avant d'aborder les solutions, examinons la source de ce frottement.

La résistance au serrage d'un écrou de rayon provient principalement du frottement avec la jante, et non du filetage. Bien que le filetage des rayons puisse se gripper, il n'est pas la principale source de frottement. Par exemple, un écrou de rayon complètement grippé se serre facilement : le rayon s'enroule simplement sur lui-même jusqu'à casser.

Le principal facteur de frottement au niveau des écrous de roue est le contact avec la jante. Les interfaces entre matériaux similaires (aluminium-aluminium, laiton-laiton, acier-acier) présentent généralement le frottement le plus important. Les jantes de performance standard (écrous et jantes en aluminium) constituent le cas le plus défavorable.

• La géométrie du point de contact entre l'écrou et la jante est primordiale. Les jantes peuvent présenter des alésages aux bords tranchants qui endommagent les écrous. Il arrive aussi que les écrous soient inadaptés à l'alésage de la jante ; par exemple, s'ils sont trop grands, ils peuvent créer un contact excessif sur les bords de l'alésage. Si votre jante est irrégulière, envisagez d'utiliser un outil d'ébavurage ou une petite meuleuse.
• La lubrification est essentielle et doit être durable bien après le montage. De nombreuses graisses et huiles sont parfaitement adaptées à cet usage. L'idéal est qu'elles ne se dispersent pas, évitant ainsi de tacher la surface de la jante, de décoller les autocollants ou de nécessiter un nettoyage après le montage.
• Dans les assemblages mécaniques, les rondelles réduisent le frottement et répartissent les charges. Toutefois, n'utilisez pas de rondelles dans vos montages sans avoir testé les différentes combinaisons ou sans avoir consulté un expert. Les roues sont des structures d'apparence simple, mais les critères de fiabilité ne sont pas toujours évidents.

Friction du fil
Pour réduire le frottement du filetage, utilisez des lubrifiants. N'oubliez pas que la moitié du bénéfice provient de la protection contre la corrosion à l'intérieur du raccord. L'eau s'infiltre dans les raccords, ce qui favorise la corrosion. Je recommande FIX , qui réduit à la fois le frottement et la corrosion. D'autres matériaux et solutions sont également efficaces.

Des clés à rayons adaptées sont essentielles pour éviter d'endommager les écrous en cas de forte friction. Munissez-vous de plusieurs clés spéciales : chaque application peut nécessiter une taille ou un type d'entraînement particulier. Même si tous les rayons n'utilisent pas d'écrous cannelés, sachez qu'ils ne peuvent pas être endommagés. Le rayon casse au niveau du filetage ou à son talon avant que l'écrou ne soit abîmé.

Si un rayon est grippé, essayez un dégrippant en laissant agir le produit pendant 24 heures. Les lubrifiants à faible viscosité comme le WD40 ou le Kroil (aux États-Unis) sont efficaces. Pour le desserrer, maintenez-le fermement avec une pince ou un outil de serrage afin d'éviter qu'il ne se bloque.

Le remontage des rayons est MAUVAIS
Même légèrement vrillés, les rayons se détendent à l'usage. Cela peut engendrer des cliquetis et des craquements étranges pendant la période de rodage, et provoquer un voile. Des rayons aérodynamiques vrillés, c'est tout simplement absurde. Le monteur de roues se doit de repérer les rayons aérodynamiques vrillés et de ridiculiser sans pitié le responsable !

Corrosion
L'ennemi inarrêtable. L'objectif est de ralentir sa progression à un niveau permettant la survie. Facteurs à prendre en compte :

• Les raccords en aluminium se corrodent davantage que ceux en laiton, mais, pour la plupart des applications, ce problème peut être efficacement maîtrisé grâce à certaines des stratégies mentionnées ci-dessus.
• Les raccords en laiton peuvent se rompre dans des conditions telles que l'exposition aux océans tropicaux. Voir « Cruiser Bob » à la fin.
• Les jantes en carbone provoquent une corrosion galvanique, notamment au niveau des écrous en aluminium. Ce phénomène se produit lorsque deux matériaux échangent fortement des électrons, créant ainsi une pile qui dégrade le matériau oxydant qui perd des électrons. Les solutions incluent celles mentionnées précédemment. Réduire le frottement limite l'abrasion susceptible d'endommager les revêtements protecteurs.

Graisse diélectrique ?
L'utilisation d'une graisse non conductrice pour lutter contre la corrosion galvanique semble logique. En théorie, cela pourrait fonctionner. Points à considérer :

• La graisse non conductrice ne doit pas amplifier la corrosion galvanique. Elle est utilisée sur les appareils électriques exposés à l'humidité, tels que les bornes de batterie, les interrupteurs et les connecteurs comme les capuchons de bougies d'allumage.
• L'échange d'électrons se produit principalement aux points de contact direct entre les matériaux. La graisse diélectrique ayant une faible capacité de charge, elle n'isole pas contre le transfert d'électrons. La conductivité est de 100 % en présence de graisse diélectrique.

Cela peut paraître contradictoire, mais la graisse non conductrice n'empêche pas la corrosion galvanique car elle ne bloque pas le contact électrique. Elle protège uniquement de l'humidité extérieure.

Diélectrique à emporter
La meilleure façon de minimiser la corrosion galvanique des jantes en carbone est de procéder de la même manière que pour limiter la corrosion des jantes en aluminium :

• La conception (géométrie optimisée du siège du raccord, anodisation haute intégrité) contribue largement à prévenir l'abrasion et la corrosion.
• Les graisses et les composés pour fils appliqués lors de la construction ajoutent une couche de sécurité importante.
• La graisse diélectrique présente trop peu d'avantages pour les roues. Elle est surtout adaptée aux connexions électriques, pas aux raccords !

Bob Kiger, alias Cruiser Bob
En 1983, un jeune vidéaste a lancé un service de location de vélos sur le Haleakalā à Maui. Bien qu'il ait depuis quitté l'entreprise, son expérience initiale en matière d'entretien des vélos a permis à Wheelsmith de concevoir des écrous de valve ! Aujourd'hui, les descentes du Haleakalā au lever du soleil sont extrêmement populaires et des entreprises comme Bike Maui perpétuent la tradition. Les excursions débutent au sommet spectaculaire de Pu'u'ula'ula (Red Hill), à 3 048 mètres d'altitude. La descente commence juste à l'extérieur du parc national, à 1 981 mètres d'altitude, et serpente sur 45 kilomètres avec 32 virages en épingle à cheveux et des dénivelés très abrupts. Des panoramas à couper le souffle, une grande variété de zones écologiques, un revêtement impeccable : un rêve !

Qu'en est-il des raccords Bob et Wheelsmith ? Climat tropical et brises marines : une corrosion extrême. Ses raccords en laiton, avec leur nickelage standard, s'oxydaient souvent, noircissaient et s'effritaient. Le nickel est un revêtement protecteur de qualité inférieure. Pour remédier à ce problème, Wheelsmith a commencé à utiliser un placage en étain-nickel sous le nom commercial de « Duristan ». Deuxième matériau le plus résistant à la corrosion après l'or, il est largement utilisé en océanographie et en médecine.

Après 30 ans de succès, Wheelsmith a fermé ses portes sous la direction de ses propriétaires actuels, Hayes. Bonne nouvelle : les vélos peuvent être équipés d'écrous de rayon en laiton nickelé à condition d'appliquer généreusement un lubrifiant protecteur avant et après le nettoyage !

Pour une immersion totale dans l'histoire de Maui, découvrez la magnifique rétrospective de Bob, Tour da' Maui.

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