La recherche de la coque parfaite est une étape cruciale pour une expérience de navigation optimale, que l'on soit amateur de voiliers ou passionné de yachts. Les matériaux utilisés pour la construction des coques ont un impact significatif sur les performances, la durabilité et le confort de l’embarcation lors de vos sorties en mer, que ce soit pour des excursions côtières ou une croisière lointaine. Parmi les options disponibles, l'aluminium s'est imposé comme un choix privilégié, notamment pour les voiliers de grand voyage, grâce à ses propriétés exceptionnelles. L'aluminium semble être le matériau idéal pour de nombreuses applications marines, offrant une combinaison unique de résistance, de légèreté et de facilité d'entretien. De plus en plus de personnes choisissent un bateau de pêche en aluminium plutôt qu'en polyester, reconnaissant là un très bon choix.
La Conception et la Fabrication des Coques en Aluminium : Un Processus de Précision
La structure d’une coque de bateau en aluminium est composée de diverses plaques d’aluminium découpées, emboîtées puis soudées ou rivetées entre elles. Le processus débute par la découpe de tôles d’aluminium de haute qualité selon les formes requises, à l’aide de machines de découpe spécialisées. Ces tôles sont ensuite formées en utilisant des techniques telles que le cintrage et le pliage, afin de leur donner la forme courbe nécessaire pour créer la coque. Les différentes pièces de la coque sont ensuite assemblées par soudage, réalisé par des soudeurs qualifiés, en utilisant des méthodes telles que le soudage à l’arc ou le soudage par points. Ce processus garantit une liaison solide entre les différentes parties de la coque. Il est important de noter que de nombreux progrès ont été réalisés par les chantiers qui construisent des coques alu, surtout dans les techniques de soudure sous argon.
Les alliages d’aluminium sont différenciés selon leur composition, leurs propriétés et leurs usages recommandés, et sont identifiés par séries. Par exemple, les aluminiums de la série 1000, purs à plus de 99%, sont préférentiellement choisis pour l’électronique ou les emballages, tandis que la série 2000 (alliage d’aluminium et de cuivre) est très utilisée dans l’aéronautique. Pour les applications marines, les séries 5000 (alliages d'aluminium, magnésium et manganèse) et 6000 (alliages d'aluminium, silicium et manganèse) sont particulièrement bien adaptées. Ces alliages offrent une haute résistance mécanique, une bonne soudabilité et une excellente résistance à la corrosion, des qualités essentielles en milieu marin.
Ainsi, chez des chantiers comme Garcia Yachts ou Allures Yachting, les éléments de structure des monocoques en aluminium, tels que les membrures, les lisses, les fonds et les renforts, sont réalisés en alliages 6005, 6060 et 6082, connus pour leur grande rigidité, notamment en profilés extrudés ou pièces usinées. Pour le bordé, la peau extérieure de la coque, ce sont les alliages de la série 5000 qui sont employés. Ces derniers possèdent une très grande ductilité, indispensable pour le formage d’une coque sans bouchain, tout en conservant une très haute résistance mécanique, même après soudure. Un bateau en aluminium présente la particularité d’offrir une gamme d’options d’aménagement sur mesure, ce qui est un atout majeur pour les propriétaires. En France, plusieurs chantiers ont acquis une renommée grâce à leur expertise dans la construction de bateaux en aluminium.
Une Robustesse et une Durabilité Exceptionnelles
La sécurité est sans aucun doute la raison principale du choix d’un voilier en aluminium pour les grandes croisières. Les coques en aluminium sont connues pour leur résistance exceptionnelle. Elles peuvent résister aux chocs, aux impacts et aux conditions environnementales difficiles. La coque en aluminium absorbe mieux les chocs et les frottements. Ces coques sont solides et sont utilisées pour les navigateurs de grands voyages, notamment ceux qui naviguent dans des zones de glace. La plus grande ductilité de l’aluminium permet en effet une déformation bien plus importante du matériau avant rupture. À l’inverse, les composites GRP sont plus rigides et donc moins flexibles : ils se déchirent ou se brisent plus soudainement en cas d’impact. C’est dans ces situations imprévues que l'aluminium offre une sécurité et une tranquillité d'esprit accrues. Par exemple, les interactions avec les orques en Atlantique Nord, qui génèrent des mouvements répétés et forcés sur les safrans, sollicitent brutalement la coque. Les matériaux composites ne peuvent pas absorber efficacement de tels chocs et peuvent finir par se délaminer ou se rompre, entraînant potentiellement une voie d’eau. Sur les voiliers de certains constructeurs, le tube de jaumière, par lequel la mèche de safran traverse la coque, est soudé à la coque en aluminium, et les safrans eux-mêmes sont souvent en aluminium, ce qui rend le risque de dommages lié aux orques quasiment nul.
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La résistance mécanique d’un matériau est couramment exprimée en mégapascals (MPa), une unité qui quantifie la contrainte qu’il peut supporter. 1 MPa représente la pression d’une force de 10 kg appliquée sur 1 cm². Ainsi, 320 MPa, par exemple, représente la pression de 320 tonnes appliquée sur 1 m². Cependant, cette résistance n’est pas définie par une valeur unique ; elle est évaluée à travers plusieurs paramètres, dont la limite élastique (Re), qui est le seuil au-delà duquel le matériau subit une déformation permanente, et la résistance à la traction (Rm ou UTS), qui correspond à la charge maximale avant rupture. L'aluminium offre une relation particulièrement équilibrée entre ces deux valeurs, lui permettant d’absorber des charges importantes tout en maintenant un comportement progressif et prévisible. En cas de choc, une coque en aluminium ductile dissipera l’énergie et, en cas de choc très violent, pourra se déformer et montrer une déformation visible, comme une bosse. C’est une réponse progressive, claire et contrôlée, sans impact sur la sécurité.
La solidité d’une coque dépend non seulement des caractéristiques du matériau, mais aussi de l’épaisseur des tôles, de leur forme et de la structure interne. Plus la tôle est épaisse et rigide, mieux elle est capable de répartir la contrainte et d’absorber l’énergie d’un impact. Sur les voiliers en aluminium conçus pour la navigation au long cours, les épaisseurs varient selon les zones : elles sont plus importantes dans les fonds et les œuvres vives, renforcées autour des éléments structurels, et optimisées sur les œuvres mortes. Combinée à une coque cintrée et raidie, cette conception renforce considérablement la solidité globale du yacht. Sur les monocoques en aluminium de chantiers spécialisés, selon le modèle, les épaisseurs sont généralement de 8 à 10 mm pour les fonds et œuvres vives, 10 à 12 mm pour les renforts internes, et 5 à 6 mm pour les œuvres mortes. Avec une résistance à la traction de plus de 300 MPa, il faudrait appliquer plus de 300 tonnes sur 1 m² pour provoquer la rupture de la coque en aluminium du bateau.
Légèreté et Performances Accrues
L’aluminium est un matériau particulièrement apprécié pour sa légèreté. Avec une densité d’environ 2,7 g par centimètre cube, l’aluminium est significativement plus léger que l’acier (7,85 g/cm³) et reste comparable aux composites (1,5 à 2 g/cm³). Cette caractéristique offre des avantages notables pour la navigation. Les bateaux en aluminium sont 30 à 40 % plus légers que les bateaux en fibre de verre de dimensions similaires. Ce poids réduit rend les bateaux en aluminium plus économiques. Ils nécessitent des moteurs plus petits et plus légers, sont plus rapides et peuvent transporter plus de poids. Les bateaux plus légers sont également plus faciles à remorquer.
Pour les yachts de plus de 40 pieds, une coque en aluminium peut atteindre un poids comparable, voire inférieur, à celui d'une coque composite traditionnelle, car elle ne nécessite pas la même épaisseur ni de lourds renforts pour obtenir une solidité optimale. Ainsi, des voiliers de grande croisière en aluminium peuvent présenter un poids équivalent à celui d’unités de même taille en composite, tout en offrant une robustesse supérieure. La légèreté de l'aluminium, combinée à des carènes en forme, dessinées par des architectes navals de renom, assure des performances élevées aux propriétaires. La superstructure de la coque en aluminium lui permet d’être solide tout en restant légère, ce qui contribue à une meilleure vitesse et à une facilité accrue pour les manœuvrer.
Entretien Simplifié et Longévité Remarquable
L'aluminium est un métal non ferreux qui ne se corrode pas facilement en milieu marin, ce qui réduit le risque de rouille et prolonge la durée de vie du bateau. Seule sa teinte peut se ternir à cause de la mince couche d’alumine grisâtre qui le protège de la corrosion. Les bateaux en aluminium nécessitent peu d’entretien, car l’aluminium est un matériau non poreux qui ne se tache pas et ne se décolore pas avec le temps. Il n’est pas nécessaire d’appliquer régulièrement un vernis ou une peinture sur la coque, ce qui réduit les coûts d’entretien. La plupart des travaux d'entretien sur l'aluminium consistent à rincer le bateau et à le frotter. Contrairement à la fibre de verre, l’aluminium est insensible aux rayons nocifs du soleil. Au fil du temps, un bateau en aluminium exposé aux éléments sera plus performant qu’un bateau en fibre de verre avec le même niveau d’entretien.
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Les bateaux en aluminium ont une durée de vie plus longue. Le métal a une grande résistance à la traction et est facile à entretenir, conservant ainsi sa valeur plus longtemps. Correctement entretenue, une coque en aluminium conserve ses propriétés mécaniques pendant plusieurs décennies et offre une excellente résistance à la corrosion en milieu marin.
La Réparabilité : Un Atout Crucial pour les Grands Voyages
Un autre atout majeur du voilier en coque aluminium est sa réparabilité. Les réparations peuvent être effectuées par un soudeur qualifié, même dans des zones éloignées des grands centres nautiques. N’importe quel bon soudeur compétent peut réaliser au moins une réparation temporaire, sans être un spécialiste naval. L'aluminium peut être réparé facilement, sans équipement complexe, et on trouve des soudeurs dans le monde entier. Des "patchs" en aluminium, simples et étanches, peuvent être soudés partout, sans interrompre le voyage. Les déformations importantes d'un bateau en aluminium peuvent être réparées par soudage.
Inversement, les réparations d’une coque en composite requièrent souvent une expertise spécialisée, des matériaux spécifiques (résines, catalyseurs chimiques) et des conditions environnementales précises, telles que la température et les niveaux d’humidité. La complexité de l’aluminium est de trouver de bons soudeurs pour des réparations complexes, mais pour des réparations plus courantes, la simplicité est un avantage décisif. En Patagonie, trouver un soudeur capable de réparer une coque aluminium peut être difficile, tandis qu'il est aisé de trouver un chantier capable de réparer du composite. Cependant, pour la majeure partie des situations, la facilité de réparation de l'aluminium est un gage de tranquillité d'esprit pour les navigateurs.
Durabilité et Engagement Environnemental
Au-delà de ses propriétés mécaniques, l’aluminium est un matériau durable. Il est infiniment recyclable sans aucune perte de performance, et l'aluminium utilisé par certains chantiers est produit à partir de 80% de matière recyclée. Le processus de fabrication de l'aluminium est également plus respectueux de l’environnement que celui de la fibre de verre, qui est un cocktail de produits pétrochimiques dont la production est plus coûteuse. La fibre de verre est difficile à recycler et constitue une cause majeure de pollution de l’environnement dans de nombreuses zones de navigation. L’aluminium nécessitant moins d’entretien, il produit moins de pollution secondaire et les bateaux en aluminium consomment moins de carburant car ils utilisent des moteurs plus petits. Cette caractéristique est un avantage non négligeable pour les navigateurs soucieux de l’environnement.
Considérations Spécifiques et Comparaisons avec d'Autres Matériaux
Bien que l'aluminium offre de nombreux avantages, il convient de prendre en compte certaines considérations et de le comparer à d'autres matériaux de construction navale.
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Coût Initial : Le coût initial des bateaux avec des coques en aluminium est généralement plus élevé, coûtant environ 20% plus cher que ceux avec des coques en polyester. Cette différence est notamment due aux frais de production. Les voiliers de grand voyage tout aluminium, ou associant coque aluminium et pont composite pour des questions de réduction de coût, sont donc plus chers que des bateaux en full composite, à gamme équivalente bien entendu. Toutefois, sur le marché de l'occasion, les bateaux en aluminium offrent souvent un excellent rapport qualité-prix, à condition de vérifier leur état général et de faire inspecter la coque par un professionnel.
Conductivité Thermique et Condensation : L’aluminium est un matériau très conducteur. Il est un matériau très conducteur, ce qui signifie qu'un bateau en aluminium peut être plus sujet aux variations de température. Cela engendre une forte condensation et nécessite une isolation très importante au niveau de l’intégralité du bateau. Cela exige qu’il n’y ait aucune lisse ou aucune membrure apparente, car la condensation peut être un vrai problème, ce qui n’est pas le cas du composite qui offre une bonne isolation thermique et acoustique, contribuant à un meilleur confort à bord.
Électrolyse (Corrosion Galvanique et Électrolytique) : L'aluminium est vulnérable à l’électrolyse sous forme de piqûres. La carène doit être protégée par un système adéquat, avec une application préalable d’un primaire d’accroche spécifique pour les coques en aluminium, avant de la recouvrir d’un antifouling compatible. Les équipements de navigation et les circuits électriques doivent être parfaitement isolés. Le phénomène de l'électrolyse est généré par des courants électriques. L’électricité sur un bateau en aluminium doit vraiment être du meilleur niveau, car si le moindre courant s’échappe, cela se traduira notamment par des trous dans la coque, ce qui n’est pas très rassurant quand on part au long cours. Afin de se prémunir en évitant d’être relié à la terre sur un catway, il y a lieu d’installer un isolateur galvanique. La surveillance des anodes sacrificielles et l'assurance de l'intégrité du système électrique sont des points clés à considérer pour prévenir la corrosion par courants vagabonds.
Comparaison avec le Polyester/Composite :Les coques de bateau en polyester ont eu beaucoup de succès dès les années 60 et ont gagné du terrain face aux coques en bois et en métal, permettant aux chantiers navals de construire de nombreux bateaux de série.
- Résistance aux chocs : L'aluminium, étant ductile, absorbe mieux l'énergie d'un impact en se déformant sans rupture, tandis que le composite, plus rigide, peut se fissurer ou se délaminer brutalement. L’aluminium présente une résistance à la traction en moyenne 3 fois supérieure à celle du composite.
- Osmose : Le polyester est vulnérable à la dégradation chimique des résines, phénomène appelé osmose, où l’eau finit par traverser le gel coat, causant des cloques et endommageant la résine. L’osmose doit être traitée rapidement, la mise à nu du Gel Coat de la coque devant être réalisée. L’aluminium, lui, est naturellement résistant à la corrosion en milieu marin.
- Réparabilité : La réparation de l'aluminium est généralement plus simple et accessible globalement, même par des soudeurs non spécialisés en naval. En revanche, la réparation du composite requiert des compétences, des matériaux et des conditions environnementales spécifiques.
- Poids : En terme de poids, il y a peu de différence in fine entre l’aluminium et le composite pour les bateaux de grande taille. Plus le bateau en aluminium est petit, plus il est comparativement lourd par rapport au composite. Plus il est grand, plus il se rapproche du poids d’un bateau en composite. À partir de 10-12m, les deux types de technologies sont très similaires en terme de poids.
- Isolation : Le polyester offre une meilleure isolation thermique et acoustique que l'aluminium, qui est conducteur et sujet à la condensation.
Comparaison avec le Bois, l'Acier et le Polyéthylène :Le bois n’étant quasiment plus utilisé, le choix se fait principalement entre l'aluminium, la fibre de verre, le plastique (polyéthylène) et la toile (pour les pneumatiques).
- Acier : Bien que l'acier soit aussi robuste, il est beaucoup plus lourd que l'aluminium (densité de 7,85 g/cm³ contre 2,7 g/cm³), ce qui impacte les performances et la consommation.
- Polyéthylène : Les coques en polyéthylène rotomoulé sont très vendues en eau douce pour leur prix avantageux. Ce matériau, assez souple, offre une bonne résistance aux UV, aux chocs et aux rayures, et une résistance totale à l’eau et au pourrissement. Cependant, son manque de rigidité limite les possibilités de motorisation et sa réparabilité est difficile. Le poids est également un handicap par rapport à l’aluminium.
- Toile (Pneumatiques) : Les pneumatiques, bien que pratiques pour leur transport et stockage dans les petites tailles et pour leur sécurité en mer, sont moins adaptés à la pêche sportive en eau douce en raison de la difficulté d'aménagement, de la prise au vent et de l'épaisseur des boudins.
L’aluminium est idéal pour les bateaux de taille et de motorisation moyennes, en raison de sa légèreté et de la facilité d’aménagement. Une tôle épaisse de 2 à 3mm est souvent utilisée pour ces embarcations. On trouve des coques de taille moyenne en tôle de 3 et même 4 mm. La fibre de verre est la plus employée pour le haut de gamme, en raison de sa rigidité permettant de fortes motorisations, et des finitions luxueuses possibles.