L'envie de naviguer sur l'eau à bord de sa propre embarcation pousse de nombreux passionnés vers la construction artisanale de kayaks. Qu'il s'agisse de parcourir des rivières calmes, de longer des côtes maritimes ou de s'aventurer en expédition, le projet de concevoir et de fabriquer son propre kayak est une quête de personnalisation, d'économie et d'apprentissage. Face au prix, souvent jugé exagéré, des modèles commerciaux, l'option du "fait maison" apparaît comme une alternative séduisante. Cet article explore les différentes approches de construction, en mettant en lumière les considérations liées aux matériaux comme l'aluminium, les composites, et le bois, ainsi que les astuces de conception pour des structures démontables, tout en détaillant la réalisation d'accessoires essentiels tel qu'un chariot de transport.
L'Aluminium : Un Matériau à Considérer pour le Kayak ?
Lorsque l'on envisage la construction d'un kayak, le choix du matériau est primordial. L'aluminium est un matériau qui suscite des interrogations, notamment en raison de ses propriétés et de sa disponibilité. Pour un kayak, l'épaisseur de l'aluminium est un facteur critique. Il existe, par exemple, de l'alu chez Castorama, mais l'épaisseur est généralement de 1 ou 2mm. Pour la structure d'un kayak, et plus encore pour sa coque, cet aluminium doit être plus gros pour assurer la rigidité et la résistance nécessaires face aux contraintes de la navigation.
La résistance de l'aluminium peut varier du simple au triple, ce qui impose une méfiance quant à l'aluminium générique trouvé dans les Grandes Surfaces de Bricolage (GSB). Il est essentiel de se tourner vers des alliages d'aluminium spécifiquement conçus pour les environnements marins, qui offrent une meilleure résistance à la corrosion et aux contraintes mécaniques. Un kayak en aluminium, bien que potentiellement plus lourd que des constructions en composites ou en bois léger, peut offrir une robustesse et une durabilité exceptionnelles. Cependant, la fabrication d'un kayak en aluminium nécessite des compétences spécifiques, notamment en soudure ou en rivetage, ainsi qu'un outillage adapté, ce qui peut représenter un investissement significatif. Les avantages résident dans sa grande résistance aux chocs, sa maintenance relativement simple et sa capacité à être réparé plus facilement que d'autres matériaux en cas de dommage localisé.
Principes de Conception d'un Kayak Artisanal : Au-delà du Matériau
La conception d'un kayak, quel que soit le matériau choisi, repose sur des principes fondamentaux qui garantissent la fonctionnalité, la stabilité et la sécurité de l'embarcation. Les dimensions, la forme de la coque et la rigidité structurelle sont des éléments clés.
Définir le Projet et les Besoins Spécifiques
Avant toute chose, il est impératif de définir l'usage prévu du kayak. Sera-t-il un kayak de randonnée, destiné à des bivouacs, ou une embarcation pour des sorties plus courtes ? La question de la capacité de charge est essentielle : faut-il un chariot qui supporte un bateau en acier de 25m, ou un kayak chargé avec le pagayeur et le matériel de bivouac ? Pour un chariot de kayak, le modèle Prijon supporte, par exemple, 120kg. Il convient donc d'estimer le poids total du kayak avec le matériel. Cette réflexion sur le poids total permet de déterminer la bonne épaisseur des matériaux, évitant ainsi de construire trop lourd inutilement. Un modèle comparable en fibre peut peser autour de 35 kg, et sa charge maximale peut être évaluée à environ 300-350 kg. Ces chiffres donnent une idée des ordres de grandeur à anticiper.
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La Forme de la Carène et la Rigidité de la Structure
La stabilité est un critère majeur pour le confort et la sécurité du kayakiste. Après avoir construit un certain nombre de radeaux et fait du modélisme, l'envie d'une embarcation plus fonctionnelle s'impose. Ayant eu l'occasion de faire une fois du kayak, le projet se précise. Une fois mis à l'eau, il est possible de constater qu'un kayak peut "gîter" (s'incliner) de manière significative. Des éléments comme le maître bau, qui pourrait faire 60 cm, influencent directement la stabilité de l'engin.
La rigidité de la coque est tout aussi importante. Les parties présentant des arêtes ou des courbures prononcées sont naturellement rigides. Au contraire, les parties relativement plates sont, pour une même constitution, beaucoup moins rigides. Ce phénomène est illustré par l'observation des toits de certains véhicules, comme un Berlingo, dont les "petites rigoles" transversales sont créées par emboutissage de la tôle. Leur utilité est évidente : la rigidification à moindre coût d'une tôle présentant une grande surface quasiment plane.
Ce principe est directement applicable à la construction d'un kayak. Un fond de kayak qui s'avère un peu souple, ou des flancs manquant de rigidité, sont des problèmes courants. Pour y remédier, plusieurs solutions peuvent être envisagées :
- Multiplier les couches de tissu (pour les composites) : cela augmente l'épaisseur du stratifié, mais le risque est que la masse devienne excessive pour obtenir la rigidité voulue.
- Utiliser des matériaux plus rigides : pour renforcer, la fibre de carbone est plus rigide que le verre et plus légère pour une rigidité donnée. Son principal inconvénient reste le prix.
- Intégrer des membrures (cadres ou nervures) : cette solution permet d'obtenir un rapport rigidité/masse intéressant. Elles peuvent être réalisées en découpant des formes en polystyrène, en les collant (au double face ou au pistolet à colle), puis en les drapant de tissu. Le bord de l'hiloire, nécessaire pour fixer une éventuelle jupe, est réalisé de la même manière. Pour un kayak en aluminium, ces membrures prendraient la forme de profilés soudés ou rivetés à la coque interne.
Dans le cas d'une construction composite, les membrures peuvent être mises en place en dépolissant soigneusement le fond du kayak dans la zone centrale. Il faut noter que le dépolissage est une étape très nécessaire avant d'effectuer un collage, car ce n'est pas seulement l'augmentation de la rugosité qui permet une bonne adhérence, mais aussi l'activation chimique de la surface. Ces formes en polystyrène sont ensuite recouvertes de "gros scotch marron" pour éviter une trop grande absorption de résine, sans ajouter de résistance. Enfin, deux couches de tissu sont appliquées, dépassant de 2 à 3 cm de chaque côté du polystyrène. Le résultat est une amélioration notable de la rigidité, permettant de poser le kayak sur une arête vive sans déformation du fond.
Construction d'un Kayak Démontable : L'Exemple des Structures Légères
L'idée de se fabriquer un kayak démontable et léger est une "utopie" pour de nombreux passionnés, offrant la liberté de transport et de stockage. Des modèles commerciaux comme le Raid II 500 de chez Nautiraid, construit autour d'une armature en bois démontable et d'une "peau" en matériaux plastiques, sont très bien conçus pour le voyage et les grandes aventures, mais leur coût (près de 15000 Fr à l'époque) est un gros problème. D'où l'intérêt de la construction artisanale.
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La Structure et les Matériaux d'une Conception Démontable
Le projet d'un kayak démontable nécessite une approche spécifique. L'armature peut être composée de quatre tronçons : deux à gauche et deux à droite, séparables sur la ligne médiane. Des couples en contreplaqué marine, d'une épaisseur de 15 mm, peuvent constituer l'ossature interne. La "peau" du kayak, ou la coque, peut être réalisée avec des bordés, des bouchains et une quille d'une épaisseur de 1 mm. Cependant, cette finesse est délicate et peut être jugée fragile, nécessitant une réévaluation.
L'assemblage des sections et des éléments de la coque est crucial pour la rigidité une fois monté et pour la facilité de démontage. Des inserts de 14mm, par exemple, peuvent être utilisés pour l'assemblage, avec un jeu minimum pour éviter que cela ne grippe. La carène doit épouser au mieux la forme du châssis, ce qui peut impliquer un "tricotage" pour ajuster la toile. Des sacs gonflables sont également nécessaires pour assurer la flottabilité en cas de problème.
Pour le pont, une toile renforcée et découpée est souvent employée. L'hiloire, de dimensions typiques de 80 cm sur 42 cm, fait partie intégrante de cette structure. Pour permettre le démontage et l'accès, le pont peut être divisé par un demi-pont, permettant ainsi l'ouverture et la fermeture. Deux fermetures à glissière, une à l'avant et une à l'arrière, permettent de maintenir la toile de pont. Une fois fermées, la fermeture à glissière peut être rabattue sur la poupe, avec des revers de tissu pour assurer l'étanchéité et la protection.
La Fabrication de la Peau : L'Exemple des Composites
Pour la peau d'un kayak, notamment si elle n'est pas en aluminium, les matériaux composites comme la fibre de verre et la résine sont souvent privilégiés. La recherche sur internet d'informations concernant la réalisation en fibre, notamment l'épaisseur de stratifié et les types de tissus, est souvent ardue. Il y a un certain "secret" qui plane sur la technique, et les plans précis sont rares. Des sites comme celui de Ray Jardin, qui détaille la réalisation de kayaks en matériaux modernes tels que fibre de carbone et Airex, peuvent être une source d'inspiration, même si la technique décrite est relativement coûteuse.
Le choix des matériaux pour le stratifié est un compromis entre coût et performance. Le tissu de verre est souvent choisi en raison de son faible coût par rapport à d'autres matières comme le carbone et le Kevlar. Des fournisseurs comme Sicomin offrent des prix compétitifs et un choix important. Pour la couche extérieure, un tissu tissé de faible grammage est souvent recommandé. Pour les autres couches, du mat de verre peut convenir. Toutefois, des considérations de quantité/prix peuvent mener à choisir du "roving cousu" en 566 gr/m² pour la totalité de l'engin, car il est apparu comme le meilleur marché, permettant de réaliser 2.5 fois plus de kayak pour le même prix qu'avec du sergé de 300 gr.
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Le calcul du nombre de couches est essentiel : pour un kayak de 30 kg (après déduction des accessoires), et une surface de 6.78 m², on obtient environ 4.42 kg/m². Si l'on estime qu'un mètre carré de sergé de 390 gr nécessite 600 gr de résine polyester, soit 990 gr/m² au total, il faudrait environ 4.5 couches de 300 gr. Avec du roving cousu de 566 gr, cela équivaut à environ 2.4 couches, que l'on peut arrondir à 3 pour avoir une marge de sécurité.
Quant à la résine, la résine époxy est souvent préférée au polyester, malgré son coût élevé, en raison de ses propriétés mécaniques supérieures et de son odeur quasi-nulle. Un système comme le SD 8500 de Sicomin avec durcisseur lent peut être un bon choix. L'application se fait au pinceau, ou avec un petit rouleau pour plus d'efficacité, suivi d'un "ébullage" généreux au rouleau à ébuller pour éliminer les bulles d'air. Ce rouleau peut être fabriqué artisanalement avec un morceau de cap de 4 mm, des rondelles et des bagues d'arrêt.
Pour la méthode de construction, le "moule perdu" (recouvrir une forme en polystyrène de fibre puis l'éliminer) est une option. L'inconvénient principal est la production de "bouloches" de polystyrène. Une alternative est de conserver le moule, en stratifiant séparément une "couche supérieure" et une "couche inférieure" que l'on colle ensuite ensemble. Il faut veiller à mettre suffisamment de résine pour éviter un stratifié trop poreux, mais sans excès, car cela rendrait le composite plus cassant. Une petite couche de résine dite "de surface" appliquée avant de poser le tissu, et qui devient poisseuse, assure un intérieur lisse et de bonne qualité.
Une fois stratifié, la masse de la coque seule peut atteindre 27 kg, ce qui est dans une fourchette attendue. Pour améliorer les caractéristiques mécaniques de la résine, une post-cuisson de 40 à 60°C pendant quelques heures à 24 heures est conseillée par les fabricants. Cependant, pour des amateurs, construire une étuve de cette taille n'est guère rentable. Ray Jardin utilise une caisse en bois chauffée avec de petits radiateurs céramiques pour compenser. La résistance à la traction et à la flexion sera moins bonne sans post-cuisson optimisée, mais cela reste acceptable pour une utilisation récréative.
Le Transport d'un Kayak Démonté
La plus grande dimension des composants du kayak démonté déterminera la taille du sac de transport. Un kayak démontable peut, par exemple, tenir dans un sac de 22 cm d'épaisseur. Un test d'assemblage montre que le kayak peut être remonté en 20 minutes, et un essai en bassin indique qu'il est plus stable qu'on ne l'aurait cru initialement. Pour un pagayeur, le manche de la pagaie peut servir de référence, avec un tube de 20 cm correspondant au diamètre.
Outils et Techniques de Fabrication : Du Dessin à la Finition
La construction d'un kayak, qu'il soit en aluminium, en bois ou en composite, débute bien souvent par la conception et la préparation.
Conception Assistée par Ordinateur (CAO)
Pour le tracé des "couples" (les gabarits de la coque), l'utilisation de logiciels est précieuse. Des logiciels comme RHINO (en version de démonstration permettant de sauvegarder et d'exporter en DXF 30 fois) ou le logiciel libre Qcad peuvent être employés. Avec un peu d'astuce, il est possible d'en sortir les couples grandeur nature. Il existe également des logiciels libres de design de kayaks qui permettent de dessiner toutes sortes de kayaks, avec autant de couples que souhaité. Ces outils facilitent grandement la planification et l'exactitude des découpes.
Préparation des Matériaux et de l'Environnement de Travail
La qualité du travail dépend grandement de la préparation. Pour la stratification, par exemple, un environnement chaud est essentiel pour la réticulation de la résine. Un poêle peut aider à maintenir une température favorable, obligeant même à travailler en T-shirt. L'atelier doit être propre, et des bâches en plastique fin peuvent isoler la zone de travail pour minimiser la production de "bouloches" de polystyrène ou de poussière. Une pelle et un aspirateur sont des alliés précieux.
Pour l'aluminium, les étapes de préparation incluent la découpe précise des tôles et des profilés, le formage (pliage, roulage) si nécessaire, et enfin l'assemblage par soudure (TIG ou MIG/MAG selon l'alliage et l'expérience) ou par rivetage. La qualité des soudures ou des rivets est capitale pour l'intégrité structurelle et l'étanchéité du kayak.
L'Accessoire Indispensable : Le Chariot de Transport Artisanal
L'équipement indispensable du kayakiste, le chariot, permet de faire le lien entre la voiture et l'eau sans avoir à porter le kayak. Au vu du prix, à mon sens exagéré, du chariot Prijon Small Travel (150€ pour un tube rond, deux chutes de tubes rectangles et deux pauvres plaques), l'option de fabriquer son propre chariot est très attractive. Pour ma pomme, je ferai le chariot à partir des roues et du kayak.
Conception et Matériaux du Chariot
La première étape consiste à déterminer les dimensions nécessaires. Du kayak, on tire la largeur du chariot, les côtes des patins, ainsi que l'angle de ces derniers. Des roues, on obtient le diamètre de l'axe et la hauteur du chariot. Finalement, les côtes du constructeur ne sont pas l'unique référence. Le principe de ce modèle est de proposer une assise réglable en largeur pour s'adapter aux différents profils de coque.
Le matériel nécessaire pour un chariot robuste inclut :
- Deux roues gonflables (26 cm de diamètre sont une bonne taille).
- Une planche de bois de 15 mm d'épaisseur pour les montants.
- Un axe d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur des moyeux de roues (un axe de 25 inox est robuste, mais il s'ovalise au frottement).
- Huit goupilles et huit rondelles au diamètre intérieur de l'axe des roues.
- Une tige filetée d'un mètre de diamètre 8 mm, avec 12 écrous et 12 rondelles de 8 mm.
- Une lime métallique et des clés au diamètre des écrous.
Il est préférable de prendre de l'inox pour la boulonnerie afin de supporter le milieu salin. De même, il faudra prendre un tube suffisamment épais pour éviter qu'il ne plie sous le poids du kayak. Le Prijon supporte 120kg, donc un chariot artisanal doit viser une capacité de charge similaire ou supérieure selon les besoins.
Étapes de Réalisation du Chariot
- Découpe : Couper le bois aux dimensions voulues. Le schéma suivant correspond à une suggestion, mais il est possible de le faire plus haut et plus large suivant les besoins. Couper également le tube à la longueur souhaitée. Découper la tige filetée en trois parties égales (environ 33 cm) et polir les angles avec une lime.
- Perçage : Percer la planche quatre fois : trois trous de 9 mm pour les tiges filetées, et un trou au diamètre de l'axe en bas. Réaliser cette opération de façon symétrique sur les deux parties en bois découpées.
- Assemblage des montants : Passer un écrou sur chaque tige filetée à quelques centimètres d'une extrémité, suivi d'une rondelle, puis passer la planche en bois, et à nouveau une rondelle et un écrou sur chaque tige. Répéter l'opération avec la deuxième planche. Ne pas serrer les écrous à ce stade, bloquez juste les éléments.
- Montage des roues et de l'axe : Percer l'axe en le traversant avec un foret au diamètre de la goupille. Mettre en place une goupille, enfiler une rondelle, puis la première roue. Répéter cette manipulation de l'autre côté de la roue pour la bloquer sur l'axe. Ensuite, passer l'axe dans le bas du chariot et réitérer l'opération perçage/goupille/rondelle pour verrouiller la seconde roue. Pour éviter que le chariot ne se déplace sur son axe, on peut le bloquer avec des goupilles et des rondelles, ou plus simplement avec des colliers en plastique pour serrer les câbles électriques.
- Passage des sangles : Installer deux anneaux larges sur le haut du chariot pour le passage des sangles de serrage.
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