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Arai: la philosophie derrière les casques

Les grands fabricants ouvrent rarement leurs portes d'usine aux yeux curieux des journalistes, et lorsqu'ils le font, c'est généralement pour montrer la nature de pointe de leur processus de fabrication. Récemment, Arai a ouvert ses usines pour une multitude de journalistes internationaux pour montrer comment leurs casques premium, qui sont vus dans le monde entier sur les grilles des classes de pointe de chaque catégorie de sport automobile, sont autant le produit d'un savoir-faire artisanal qu'ils sont des progrès technologiques. Le raisonnement derrière cette ouverture était le désir de montrer pourquoi Arai croit qu'ils fabriquent les meilleurs casques de moto au monde. La visite a été enrichissante pour tous les participants, car Arai a eu l'occasion de montrer comment sa philosophie de base de longue date sur la protection de la tête affecte presque toutes les étapes du processus de construction du casque.

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Mais vraiment, nous devons revenir à l'entrée d'Arai dans le secteur des casques de moto pour comprendre la marque. Hirotake Arai, le fondateur d'Arai, était un passionné de moto et est le pilote sur la photo emblématique d'Arai de lui debout au sommet de la Harley-Davidson avec ses mains collées avec désinvolture dans sa poche – sa cravate battant doucement sur son épaule – pendant que le vélo voyage à travers ce qui semble être un champ de terre. Bien qu'il ait été professionnellement un fabricant de chapeaux, il était également un passionné de moto depuis toujours. Peut-être que fabriquer des choses comme des casques de chantier lui a fait prendre conscience de la protection dont il manquait lors de la conduite. À l'époque, il n'y avait pas de fabricants de casques de moto au Japon, et comme le pays était un marché fermé, les casques n'étaient pas disponibles ailleurs. En raison de son affinité pour les motos et les courses, Hirotake savait que les coureurs et les coureurs avaient besoin de casques. Il a donc décidé de les créer. Avec cet acte, il a commencé l'industrie du casque de moto au Japon.

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Aujourd'hui, Michio Arai, le fils d'Hirotake, est le président-directeur général d'Arai Helmets, et à 81 ans, il trouve toujours le temps de faire de la moto. Arai est toujours une entreprise familiale, ce qui signifie qu'elle n'est pas soumise aux caprices des actionnaires ou d'autres qui placent les bénéfices avant tout. Lorsque Michio a rencontré les journalistes assemblés dans l'usine Amiya d'Amiya, il a parlé de la philosophie de l'entreprise sur la sécurité des casques, et bien que le processus de fabrication mis en place dans les quatre usines Arai ne soit pas le processus le plus efficace, il estime que cela permet à son entreprise et à ses des artisans hautement qualifiés et dévoués pour construire les meilleurs casques possibles.

Michio Arai avec la photo emblématique de son père, Hirotake Arai

 

La pensée derrière les casques

Ces dernières années, beaucoup a été fait des forces de rotation communiquées au cerveau lors de certains impacts sur le casque, ce qui a conduit à de nouvelles technologies conçues pour gérer ces forces. Arai, cependant, affirme qu'il gère ces forces depuis la création de ses casques. La clé de cette philosophie est la forme ronde de la coque Arai. Souvent désigné comme étant en forme d'oeuf, Arai a codifié cette conception comme la «forme R75», qui est définie par le rayon de la coque étant un 75 mm constant. De plus, Arai s'engage à éviter toute saillie ou fixation à l'extérieur qui pourrait accrocher le casque, mais nous y reviendrons plus tard. Pour l'instant, l'idée derrière les casques Arai est qu'ils sont ronds et lisses.

Le raisonnement d'Arai derrière la forme de la coquille ronde est qu'il permet au casque de regarder des objets plutôt que de les frapper solidement. Le résultat de cette action de regard est que moins de forces G sont transférées au casque, nécessitant moins d'atténuation de ces forces. Selon Arai, cela est important car les impacts réels peuvent facilement dépasser les normes d'absorption fixées par les organismes de sanction des casques, et Arai conçoit ses casques pour faire plus que simplement répondre aux normes. De plus, lorsqu'un casque glisse hors d'un objet, au lieu de s'accrocher à lui, des forces de rotation minimales sont transférées au cycliste. À cette fin, Arai conçoit toutes ses caractéristiques de ventilation externe à coller après la construction finale de la coque. Ces saillies externes sont assez fragiles et s'écraseront ou se déchireront avant de pouvoir transférer des forces de rotation à la coque / cavalier. Comparez cette idée aux formes aérodynamiques privilégiées par certains autres fabricants.

Un graphique qu'Arai utilise pour illustrer sa théorie du regard.

L'action de regarder n'est pas la seule façon dont la coque protège le cycliste. Arai construit sa coque pour être exceptionnellement solide, ce qui dirige les forces autour de l'extérieur de la coque plutôt que vers le rembourrage intérieur. Cependant, les casques Arai sont également conçus pour s’écraser de manière sélective sans tomber sous le choc comme moyen de dissiper la force. L'importance de cela, du point de vue d'Arai, ne peut pas être surestimée. Toute force qui est redirigée ou atténuée par la coque empêche la doublure EPS de devoir l'absorber à la place. Selon Arai, cela permet à ses casques non seulement de répondre aux exigences des organismes de sanction, mais aussi de les dépasser.

Protection artisanale

La création de la dureté souhaitée dans la coque est un processus multicouche, utilisant plusieurs types de textiles haute performance superposés les uns aux autres avant d'être imprégnés de résine.

Le casque Regent-X présenté lors de la visite des usines Arai est composé de 20 pièces de tissu / fibre distinctes, chacune choisie pour un usage particulier dans une zone spécifique de la coque.

Les couches internes et externes de la coquille sont ce que Arai appelle un nid d'oiseau qui est construit à partir de super fibres de longueur égale qui sont soufflées sur une forme de tête. Le résultat de cette technique est que les fibres se superposent de façon aléatoire, créant une matrice extrêmement solide, mais compacte, qui résiste à la fissuration lorsque les fibres sont infusées de résine. Chaque couche de la coque est constituée de tissus spécialement conçus, allant du feutre à un super tissu spécialement tissé en interne. Ces couches supplémentaires de tissu aident la coque à maintenir son intégrité structurelle aux endroits où l'impact l'a partiellement écrasée.

Comme la plupart des machines des usines Arai, la machine à nid d'oiseau est fabriquée sur mesure. À l'intérieur du bol rotatif, un aspirateur retient les morceaux de super tissu qui sont soufflés sur la tête jusqu'à ce qu'ils s'accumulent jusqu'à une épaisseur définie.

Pour voir comment cette superposition de tissu augmente la protection, l'oeil-port fournit un excellent exemple. Comme la coupe d'ouverture pour le port oculaire crée un point faible sur la coque, Arai incorpore un tissu spécial extrêmement résistant (qui est tissé exclusivement sur place) dans la matrice de la coque à travers le front de la coque. Grâce à la rigidité du front de la coque, une doublure EPS plus douce peut être utilisée ici tout en respectant ou dépassant les différentes normes d'impact en vigueur dans le monde entier.

Regardez attentivement et vous verrez la structure aléatoire de la super fibre. La bande sombre au-dessus de l'œil est la bande de tissu de renforcement.

Avant de continuer, nous devons considérer les artisans qui construisent les coquilles d'Arai. Arai affirme avoir un taux de roulement très faible avec ses employés, résultat du fait que les travailleurs sont investis dans la qualité du produit. L'entreprise forme ses employés à mesure qu'ils progressent dans le système et, finalement, certains atteignent le rang le plus élevé de Shell Expert. Ces personnes choisies examinent chaque coque à plusieurs moments de sa construction, et à des étapes clés de la fabrication, ces experts ont le pouvoir absolu de supprimer une coque qui ne respecte pas les tolérances. Par exemple, chaque nid d'oiseau est inspecté visuellement pour une superposition uniforme des matériaux, et si la superposition de brins textiles n'est pas optimale ou si le nid ne répond pas aux spécifications de poids, il est mis de côté pour l'élimination.

Un expert en coquille montre comment il place les multiples composants de tissu de la coquille dans le moule. Rappelez-vous que le processus nécessite qu'il atteigne plusieurs fois des moules chauffés à 200 ° F.Chaque casque a sa propre série de moules usinés CNC à partir de billettes d'acier. Le processus de création d'un moule ne s'écarte cependant pas de l'approche artisanale d'Arai. La coque de chaque modèle de casque est conçue à la main et sculptée dans de l'argile. Une fois finalisé, le prototype est scanné en 3D et optimisé pour l'usinage des moules.

La partie la plus surprenante de la construction de la coque est peut-être l'étape de durcissement. Ici, les experts Shell insèrent un nid d'oiseau, suivi de tous les autres composants en tissu et du deuxième nid d'oiseau dans un moule préchauffé à 200 ° F.Ces artisans collent leurs mains et leurs bras dans ces moules chauffants sans aucune protection. De plus, chaque casque possède son propre ensemble de composants en tissu qui doivent être placés avec précision dans des positions uniques pour chaque modèle de coque dans un moule. (Un exemple de la compétence de ces artisans est que chaque station a plusieurs moules à entretenir, et ils construisent souvent plusieurs modèles de casques en même temps.) La dernière chose à faire dans le moule est une feuille de papier avec le nom du spécialiste sur , lui donnant la propriété de la qualité du produit. Ensuite, une quantité prédéterminée d'une résine de formule spéciale est versée dans le moule avant qu'une vessie à air soit insérée et boulonnée dans le moule. Une fois la vessie gonflée, la résine est forcée à travers les composants textiles, les comprimant dans l'épaisseur nécessaire pour le produit fini. Enfin, la coquille est cuite pour terminer le processus de durcissement initial. Plus tard, ces coquilles seront cuites au four pendant plusieurs heures pour terminer le durcissement.

L'épaisseur de la coque est mesurée en deux points du processus de fabrication. Certains problèmes mineurs de minceur peuvent être résolus en appliquant une autre couche de matériau sur la tache mince. En fait, quelle que soit l'usine dans laquelle la coquille est créée, ils sont tous inspectés à l'usine principale d'Ōmiya – une étape qui nécessite que les coquilles soient expédiées entre les usines. Les boîtes de coquilles sont visibles en arrière-plan.

Finition premium

Alors que les casques Arai sont conçus pour protéger les cyclistes des traumatismes crâniens, ces casques premium sont également connus pour leur ajustement et leur finition supérieurs. Ainsi, la préparation, la peinture et l'application des décalcomanies sont les trois prochaines étapes pour chaque coque. Bien sûr, au sein de ces trois étapes, plusieurs sous-tâches sont impliquées. Par exemple, en préparation des couches de peinture de couleur finale, les coques commencent par un enduit avant d'appliquer les couches d'apprêt.

L'une des rares étapes entièrement automatisées de la création de la coque, le port oculaire est découpé au laser pour assurer une forme et un emplacement uniformes sur chaque coque d'un modèle particulier. L'excédent de matériau est également coupé à partir de la base de la coque.

La surface de la coque n'est pas parfaitement lisse et il y a parfois des espaces entre les fibres à remplir. Tout comme la façon dont les installateurs de cloisons sèches utilisent de la «boue» pour combler les lacunes et les trous de vis dans les panneaux muraux, les techniciens d'Arai utilisent une substance similaire pour remplir la surface de la coque à un niveau micro. Cette boue est frottée sur la surface de la coquille et poncée une fois sèche. Ensuite, plusieurs couches d'apprêt et un ponçage à l'eau aident à créer une surface parfaitement lisse pour la peinture qui sera visible pour l'utilisateur final. Tout cela est fait à la main car la philosophie Arai est que seuls les humains ont la touche habile pour détecter et atteindre la qualité de préparation requise pour la peinture.

Ici, le technicien applique la boue pour combler les lacunes microscopiques dans la coque. La boue est visible en bas à gauche.

Après l'application de la couche de couleur, les décalcomanies qui forment les graphiques du casque – de la réplique de course la plus simple à la plus complexe – sont appliquées à la main. Ce travail détaillé est effectué exclusivement par des femmes car, selon Arai, elles ont une coordination main-œil supérieure et la capacité de maintenir la concentration requise pour le placement complexe des décalcomanies.

Le ponçage humide de la coque apprêtée garantit que la surface est aussi proche de la perfection que possible avant la pulvérisation de la couche de couleur. Notez les taches de peinture grise sur la mentonnière. Ils doivent montrer quelles sections n'ont pas encore été poncées.

Avec les décalcomanies appliquées et les derniers vernis clairs posés, la coque ressemble beaucoup à un casque, mais elle est loin d'être terminée. Tous les trous doivent être percés – à la main, bien sûr – pour la ventilation et les points de montage du matériel pour l'écran facial. Le joint en caoutchouc autour de l'orifice pour les yeux est collé en place et vérifié pour une bonne étanchéité avec la visière. Enfin, les orifices d'admission et d'échappement d'air sont montés avec du ruban adhésif double.

Les décalcomanies sont toutes flottées avec de l'eau et une attention particulière des techniciens entièrement féminins. Pour que les graphiques s'alignent correctement, les gabarits sont utilisés pour placer uniformément des marques de crayon de couleur sur tous les casques de ce modèle et de ce design.

Dans le passé, nous avons entendu des gens se plaindre de la fragilité des structures de ventilation des casques Arai en cas de choc ou de chute accidentelle. Plutôt que d'être le résultat d'une fabrication bon marché, il s'agit d'une caractéristique de conception du casque, garantissant que toute structure qui est fixée à la coque R75 s'écrase ou se déchire en cas de collision.

Alors que les orifices d'admission et d'échappement peuvent avoir une forme qui favorise la circulation de l'air, sous les évents détachables est la même forme R75 de tous les casques Arai.

L'intérieur du casque

Tout au long de la majeure partie de cet article, nous nous sommes concentrés sur la coque du casque et le processus d'assemblage complexe. Avec la doublure EPS, les choses seront un peu différentes. Contrairement à de nombreux autres fabricants de casques qui utilisent plusieurs morceaux d'EPS pour régler la compressibilité de la doublure, Arai utilise une doublure en mousse monobloc à densité variable où des pastilles d'EPS de densité différente sont fusionnées en une seule pièce. Comme il s'agit d'un processus exclusif, Arai ne l'a pas montré aux journalistes assemblés. Bummer. Pourtant, Arai est à la pointe de l'utilisation de l'EPS dans les casques de moto depuis les années 1950, quand il (à l'insu et pratiquement simultanément avec les casques Bell) a utilisé la mousse pour la première fois pour absorber les forces G des impacts sur la tête.

Les densités variables de l'EPS sont mises en évidence par les différentes couleurs des billes d'EPS utilisées dans la construction de la doublure.

L'intérieur du casque est bien plus qu'un EPS. Arai prend ses doublures de confort très au sérieux. Comme les cyclistes transpirent, la doublure évacue l'humidité pour garder le casque aussi confortable que possible. Devrait-il développer un funk, il est amovible pour le nettoyage. Cependant, la doublure joue également un rôle dans le silence d'un casque. Des morceaux de mousse spéciaux sont coupés pour épouser la forme du visage et de la tête du cycliste afin de bloquer le bruit de la route. Les coussinets de joues utilisent le système de contour du visage d'Arai pour permettre une entrée facile mais un ajustement parfait une fois le casque en place, nécessitant une collection complexe de formes et de densités de mousse pour assurer cet ajustement. Quiconque a déjà porté un casque à bas prix avant de passer à un modèle haut de gamme sait que, même s'il peut passer les mêmes tests de certification, l'attention à l'ajustement est instantanément appréciable.

Avec le couvercle en place, le coussin de joue ressemble à un simple morceau de mousse. Cependant, la réalité est beaucoup plus complexe.

Preuve de concept

Après avoir visité les quatre usines d'Arai, nous, journalistes, avons pu assister à une démonstration de la façon dont un casque fini résiste aux impacts. À plusieurs reprises tout au long de la visite des usines, on nous a dit que les casques Arai étaient conçus pour non seulement répondre mais dépasser les spécifications d'impact requises par les différents organismes de sanction. En utilisant une goutte guidée d'une forme de tête certifiée sur une enclume comme décrit dans la norme de test Snell-M2015, Arai a permis aux journalistes de voir les résultats de leurs propres yeux. Le test Snell se compose de deux gouttes, la seconde étant légèrement inférieure comme une simulation d'un cavalier tombant et perdant de la vitesse en cas de collision.

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Selon les impressions des tests, la première goutte était d'une hauteur de 322 cm (10 pieds 7 pouces) et a délivré une force g maximale de 182 g, bien en dessous de la limite Snell de 275 g. La deuxième goutte était de 250 cm (8 pi 2 po) au même endroit sur le casque, produisant les mêmes 182 g enregistrés dans la forme de la tête. Impressionnant. La dernière démonstration a été le test de pénétration (effectué selon la norme FIA 8860), qui teste si une tige en forme de cône tombée de 486 cm (15 pi 11 pouces) peut être arrêtée par le casque avant qu'elle ne pénètre complètement dans la doublure EPS. Pour rendre le test encore plus difficile, la tige a été dirigée vers l'un des trous de ventilation percés dans la coque.

Du dossier de presse du Regent-X, cela dramatise ce que j'ai vu de première main.

La lecture et la compréhension de ces tests ne peuvent pas vous préparer à en être témoin. Le bruit des impacts est ahurissant, et voir le casque percé par ce qui est essentiellement une flèche en acier lourde est à la fois déchirant et réconfortant, sachant que la pointe n'a jamais traversé l'EPS.

À emporter

Passer deux jours à visiter quatre usines, avec quelques balades à moto entre les deux (dont une pluie épique) est beaucoup à digérer. En fin de compte, cependant, l'impression primordiale que j'ai reçue de l'expérience était qu'Arai prend la protection très au sérieux. L'entreprise a créé un processus de fabrication qui sacrifie l'efficacité au nom du contrôle qualité et de la construction haut de gamme. La preuve en est que les casques de coureurs champions du monde, sponsorisés par Arai, ne diffèrent que par les graphismes des casques que vous ou moi pouvions acheter chez notre revendeur local. Nous bénéficions de la même protection que les meilleurs. C'est le résultat d'un dévouement de haut en bas, une dévotion aux changements de conception évolutifs basés sur des principes de base, créés par des artisans hautement qualifiés qui investissent dans le produit de leurs travaux.

Donc, lorsque vous enfilez un nouveau casque Arai pour la première fois, n'oubliez pas que jusqu'à 40 autres personnes l'ont probablement mis la main pendant le processus de construction. Arai a toujours eu la réputation de créer des casques haut de gamme, et c'est le résultat d'une philosophie directrice transmise du propriétaire d'origine à nos jours.

Merci à Arai pour les visites d'usine et à Honda Japan pour les motos à parcourir entre elles.

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