La fibre de carbone a été largement utilisée dans le domaine du sport en raison de ses excellentes propriétés telles que sa légèreté, sa haute résistance et sa résistance à la corrosion.
Le badminton a fait ses débuts olympiques comme sport de démonstration aux Jeux olympiques de Munich en 1972 ; il est réapparu comme sport de démonstration aux Jeux olympiques de Séoul en 1988, puis est devenu officiellement une épreuve olympique aux Jeux olympiques de Barcelone en 1992, lorsque des compétitions de simple et de double hommes et femmes ont été organisées pour la première fois. Le double mixte a été ajouté aux Jeux olympiques d'Atlanta en 1996. Le badminton paralympique a fait ses débuts aux Jeux olympiques de Tokyo en 2021.
Histoire du développement des composites en fibre de carbone dans le badminton
Les premières raquettes de badminton étaient en bois massif. Plus tard, avec le développement de la technologie des raquettes de tennis, elles ont été fabriquées en bois lamellé-collé. À partir des années 1960, les raquettes de badminton ont commencé à utiliser de l'aluminium ou de l'acier, l'aluminium étant principalement utilisé pour la tête de raquette et l'acier pour le manche.
L'articulation entre la tête et le manche étant soumise à de fortes contraintes pendant le jeu, des fractures surviennent fréquemment à cet endroit. En 1968, Yonex a introduit le concept de joint en T, reliant la tête au manche par l'insertion d'un troisième élément en T en acier haute résistance. En 1978, Yonex a produit la première raquette de badminton en composite de fibre de carbone au Japon : la Carbonex 8 B-8500B1, qui pesait moins de 100 grammes. Depuis, la plupart des raquettes de badminton de compétition utilisent des composites de fibre de carbone, tandis que les raquettes de loisir moins chères utilisent encore l'aluminium et l'acier.
La première raquette de badminton en fibre de carbone est née en 1978
La méthode de fabrication des raquettes de badminton en composite de fibres de carbone (PRFC) est similaire à celle des raquettes de tennis, mais aussi très différente. Le manche est creux et réalisé de manière similaire à un cadre de raquette de tennis, mais il est droit et présente une section transversale beaucoup plus petite (ronde). La tête n'est pas creuse, mais pleine, car elle est constituée d'un préimprégné de fibre de carbone plié et comprimé, qui est ensuite moulé. La tête et le manche (prépolymérisé) sont ensuite reliés par un joint en T en PRFC, les deux pointes horizontales étant glissées dans les extrémités du préimprégné plié et la pointe verticale dans le manche creux, puis polymérisées après la fermeture du moule.
Dernières avancées en matière de composites en fibre de carbone pour raquettes de badminton
Les raquettes de badminton se distinguent par leurs caractéristiques : flexibilité, poids et point d'équilibre, de la tête lourde à la tête légère. Les composites en fibre de carbone permettent d'optimiser ces caractéristiques en modifiant le type de fibre utilisé (de la fibre haute résistance à la fibre ultra-haut module), l'orientation des fibres et la composition. La modification du moule permet également d'optimiser la section de la tête afin d'améliorer la résistance aux fortes tensions et de réduire la traînée aérodynamique. Les fabricants les plus connus sont Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop et Li Ning.
Les performances des raquettes de badminton peuvent être optimisées grâce à un mélange de plusieurs types de fibres, comme la Yonex « Nanoflare 800 Pro », composée de fibres de carbone Toray M40X haute rigidité et de fibres de polyéthylène à très haut poids moléculaire (pour une meilleure absorption des chocs). La tête Yonex Carbonex8000 utilise des composites de fibres de carbone mélangés à des mailles en titane ou à des nanotubes de carbone pour des frappes plus stables.
Les performances globales de la raquette peuvent être améliorées en mélangeant le CFRP avec d'autres matériaux
De plus, en plus du badminton, le CFRP est également utilisé dans le badminton, comme le badminton CarbonSonic produit par Victor, qui utilise des plumes en mousse renforcées avec du CFRP pour réduire le poids et améliorer la durabilité.
Les plumes de badminton sont renforcées avec du CFRP
Depuis l'apparition de la compétition de badminton aux Jeux paralympiques de Tokyo en 2021, certains athlètes en fauteuil roulant et en position debout (figure 5) utilisent des raquettes en fibre de carbone. La structure du fauteuil, notamment pour les athlètes en fauteuil roulant, est relativement complexe : des tubes soudés en aluminium ou en magnésium constituent la structure de base de la roue. Cependant, la roue et le siège sont parfois fabriqués en composites de fibre de carbone pour réduire le poids et améliorer la maniabilité.
Le CFRP est utilisé dans les raquettes de badminton et les fauteuils roulants dans le sport paralympique de badminton
Les athlètes debout participent aux compétitions de badminton aux Jeux paralympiques
Les performances globales de la raquette peuvent être améliorées en mélangeant le CFRP avec d'autres matériaux
