Étude de cas

Dégradation et optimisation du revêtement de raquettes de pingpong

Notre client a mandaté le laboratoire FILAB, pour étudier ces phénomènes et proposer des solutions.
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Dégradation et optimisation de la durabilité des revêtements de raquettes de tennis de table

Tout d’abord, il convient de vous présenter le contexte de l’étude. En effet, l’utilisation intensive des raquettes de tennis de table a révélé des problèmes liés à la durabilité de ces équipements. Nombreux sont les joueurs qui ont constaté plusieurs phénomènes : un craquellement de la surface de leurs plaques, un changement des propriétés tribologiques et d’adhérence, et l’apparition de traces noires sur leur surface. Ces altérations nuisent à la performance des raquettes, éléments cruciaux dans le tennis de table à haut niveau.

Notre client a mandaté le laboratoire FILAB, spécialisé en caractérisation de matériaux et analyses chimiques, pour étudier ces phénomènes et proposer des solutions.

Sommaire

01
Analyses et Constatations
02
Synthèse des résultats
03
Recommandations
04
Conclusion
01

Analyses et Constatations

Deuxièmement, que disent les analyses ? Les analyses réalisées par le laboratoire de caractérisation de matériaux ont révélé plusieurs aspects clés de la dégradation des revêtements de raquettes. Voici un aperçu détaillé des constatations issues des diverses techniques d’analyse utilisées :

Microscope Électronique à Balayage (MEB) :

Le MEB a permis d’obtenir des images à haute résolution des plaques en élastomère. Les images ont révélé une topographie inégale avec des microfissures et des craquelures qui semblent suivre des lignes de stress mécanique ou de faiblesse dans le matériau.

Des analyses par dispersion d’énergie X (EDX) associées au MEB ont mis en évidence une augmentation de la concentration en oxygène au niveau des zones craquelées, ce qui confirme l’oxydation du matériau.

 

 

Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF) :

L’IRTF a été utilisée pour identifier les groupes fonctionnels chimiques présents à la surface des raquettes. Les spectres ont montré l’apparition de nouveaux pics d’absorption correspondant à des groupes carbonyl, indicatifs de l’oxydation du polymère.

L’analyse a également révélé des changements dans la structure chimique du silicone indiquant une dégradation de cette couche protectrice.

 

Pyrolyse couplée à la Chromatographie en Phase Gazeuse et Spectrométrie de Masse (Py-GCMS) :

Cette technique a permis d’identifier les produits de décomposition thermique des matériaux constitutifs des revêtements. La présence de petits fragments moléculaires a indiqué une rupture des chaînes polymères due à l’oxydation et au vieillissement thermique.

Des résidus de polluants organiques ont été détectés, suggérant que les traces noires sont en partie composées de contaminants environnementaux qui s’incrustent dans les fissures.

Profilométrie :

La mesure de la rugosité a montré une augmentation significative de la rugosité de surface dans les zones craquelées, affectant ainsi les propriétés tribologiques (comme le frottement et l’adhérence) qui sont cruciales pour le jeu en top-spin ou autres effets de la petite balle ronde.

Des cartographies de surface ont permis de corréler l’étendue des dégradations physiques avec les zones d’usage intensif, confirmant que le stress mécanique répété joue un rôle dans le processus de dégradation.

Ces analyses ont permis d’établir un lien clair entre l’oxydation du matériau, la dégradation de la couche de silicone, et les conditions d’utilisation et de maintien de performance des revêtements. L’accumulation de silicone due à un entretien inadéquat ainsi que l’exposition à des conditions environnementales défavorables ont accéléré le processus d’oxydation et exacerbé la détérioration des matériaux.

02

Synthèse des résultats

 C’est ainsi que la combinaison des différentes techniques d’analyse a fourni une compréhension détaillée des mécanismes de dégradation.

Il a été conclu que pour prolonger la durée de vie des revêtements des raquettes de tennis de table, il est impératif de contrôler et d’optimiser le processus de fabrication et le matériau utilisé, mais aussi les pratiques de maintenance après utilisation. La mise en œuvre de ces connaissances sera essentielle pour l’amélioration de la qualité et de la performance de celles-ci.

03

Recommandations

Pour prolonger la durée de vie des revêtements et améliorer les performances des joueurs, le laboratoire FILAB recommande les pratiques suivantes :

  • Nettoyage amélioré : utilisation d’une méthode de nettoyage qui, non seulement, élimine les salissures mais aussi prépare la surface, évitant ainsi l’accumulation de couches oxydées.
  • Siliconage régulier : application régulière d’une couche de silicone homogène pour protéger contre l’oxydation. Le processus doit être réalisé de manière uniforme pour créer une barrière efficace contre l’interaction avec l’oxygène.
  • Surveillance et adaptation : surveillance de l’évolution de la couche de silicone à travers un programme d’évaluation régulière, afin d’ajuster les pratiques de nettoyage et de siliconage en fonction des besoins spécifiques.
04

Conclusion de l'étude

Finalement, grâce à ces préconisations (et d’autres non divulgables à ce stade de la compétition 😊), FILAB a contribué à l’amélioration de la durée de vie des revêtements des raquettes de tennis de table…

Nous en profitons pour souhaiter le meilleur à nos joueurs français (dont Félix et Alexis Lebrun) pour les Jeux Olympiques de Paris 2024 !!

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Prestations associées à l'étude de cas

Prestation

Laboratoire d'analyse par couplage ATG-IRTF (FTIR)

Prestation

Laboratoire d'analyse par Microscopie IRTF (µ-FTIR)

Prestation

Laboratoire d’analyses chimiques par IRTF (FTIR)

Prestation

Laboratoire d'analyses MEB-EDX

Prestation

Laboratoire d’analyses par Pyrolyse GC-MS (Py-GC-MS)

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