Les secrets de fabrication des pneus MotoGP en impression 3D

C’est une opération transparence inédite pour Michelin. Piqué au vif par les critiques de certains pilotes ces dernières saisons, le manufacturier de pneus du MotoGP a ouvert les portes de ses usines à une sélection de médias, dont Motorsport.com, afin d'exposer les méthodes employées pour fabriquer et analyser les gommes utilisées sur les Grands Prix, et montrer ainsi des processus jusque-là restés secrets.

Michelin est également prêt à accueillir les pilotes pour leur montrer en quoi des disparités entre les pneus sont selon l'entreprise impossibles, mais sur la grille actuelle, seuls Fabio Quartararo et Johann Zarco ont fait le déplacement dans les usines de Clermont-Ferrand où sont fabriquées les gommes, sur le site de Cataroux pour l'avant et des Gravanches pour l'arrière.

C'est pour ce dernier, le plus sollicité dans les phases d'accélération, que les procédures les plus avancées sont employées, avec des automatisations à chaque étape.

Les étapes de la fabrication des pneus

L'usine des Gravanches reçoit les gommes sous forme de plaques

Photo de: Michelin

Le site des Gravanches reçoit différents mélanges de gommes, plus ou moins tendres et produits par Michelin dans d'autres usines. Ces mélanges sont faits d'un caoutchouc synthétique avec des élastomères de synthèse, et ils associent une cinquantaine de produits, tels que des plastifiants.

Ces plaques de gomme brute d'environ 50 cm sont chauffées pour être réduites en bobines de quelques centimètres de large dans un premier bâtiment, proche de celui où se trouve la machine C3M (pour Confection sur Mandrin Monofil Michelin), créée par l'entreprise à la fin des années 1990. C'est elle qui se charge de l'intégralité de la fabrication de tous les pneus arrière du MotoGP, en fonctionnant en continu, 24 heures sur 24, et qui concentre l'essentiel des secrets, aucune photo n'ayant été publiée par Michelin.

Le principe de fonctionnement de cette machine, que nous avons pu avoir en action, est similaire à celui d'une imprimante 3D : le pneu est composé d'une quinzaine de couches alternant mélange, fil textile et fil métallique, qui sont automatiquement posées sur un support en aluminium, nommé noyau dur. L'opérateur choisit un programme selon le type de pneu à fabriquer et la machine se charge du reste, avec une micro extrudeuse qui suit un programme dédié.

Les plaques de gommes sont transformées en bobines de quelques centimètres de large

Photo de: Michelin

Entre les différents pneus qui composent la gamme, les seules variations sont dans la nature des gommes et ils ont tous une structure identique, qui a changé pour la dernière fois en 2020 à l'arrière. Cette construction est définie par l'agencement entre gomme, fil textile et fil métallique. Ces derniers peuvent être posés horizontalement, verticalement ou avec un angle, ce qui permet de soutenir les poussées latérales lors des phases d'accélération.

Une fois toutes les couches posées, le pneu est automatiquement transféré dans un moule pour être cuit, à une température restée confidentielle. C'est là qu'il prend sa forme définitive, notamment pour les versions pluie, impossibles à distinguer visuellement d'un slick avant cette étape. Durant la cuisson, le pneu tourne automatiquement pour assurer une uniformité sur la totalité de sa surface.

L'ensemble de la procédure de fabrication prend un peu moins de temps qu'une course principale en MotoGP et lorsqu'elle prend fin, l'opérateur se charge de l'ébarbage, unique étape manuelle qui consiste à retirer les petits morceaux de gomme laissés par le moule.

L'ébarbage d'un pneu juste après sa fabrication

Photo de: Michelin

Afin de garantir la fiabilité de l'ensemble de la procédure, des caméras filment chaque étape et si un problème est détecté, le pneu est immédiatement envoyé au recyclage. Les opérateurs de Michelin provoquent également volontairement des anomalies sur certains exemplaires durant la fabrication, pour s'assurer que les caméras parviennent à les détecter.

Une fois la procédure terminée, un code-barre est posé sur chaque pneu et lorsqu'il est utilisé sur le circuit, les ingénieurs de Michelin ont accès à toutes les images de sa conception afin de montrer l'absence de défaillance aux équipes.

De nombreuses vérifications

Une fois la fabrication terminée, le pneu n'est pas encore prêt à être envoyé sur un circuit puisqu'il doit d'abord passer toute une série de vérifications. Il passe sous des rayons X, similaires au contrôle sécurité dans un aéroport, et un opérateur qui a suivi une formation de trois mois examine les images sous toutes les coutures, dans une pièce assombrie pour des questions de contraste.

Les pneus sont passés au rayon X et analysés dans une pièce sombre

Photo de: Michelin

Des capteurs laser partent ensuite en quête de toute variation, tandis que des capteurs de force s'assurent de la rigidité. Une fois les autocollants Michelin posés sur les flancs, le pneu peut enfin être envoyé sur une piste... où son uniformité sera contrôlée une dernière fois.

Certains d'entre eux ne feront cependant pas le déplacement puisqu'un pneu sur 100 est immédiatement découpé et passé au scanner pour contrôler son architecture, en l'examinant à la loupe, et vérifier que chaque produit, gomme ou fil, est positionné comme il se doit.

Pour le pneu avant, la procédure reste plus conventionnelle mais aussi plus longue, puisqu'il est conçu à plat avant d'être posé sur un moule. Michelin a pour objectif de transférer sa production sur le site des Gravranches à partir de 2025, lorsqu'une nouvelle construction de ce pneu sera mise en place, en utilisant une machine C3M actuellement en fabrication. La marque pourra ainsi utiliser des mélanges plus collants, répondant mieux aux sollicitations de plus en plus fortes sur l'avant avec le développement de l'aérodynamique.

De nouvelles analyses après utilisation

Selon les besoins, un pneu peut être envoyé sur un circuit quelques jours à peine après ces étapes, ou plusieurs mois s'agissant des courses outre-mer, pour lesquelles le fret maritime est privilégié. Sa vie ne s'arrêtera pas sur le circuit puisqu'il pourra revenir à Clermont-Ferrand pour des analyses après utilisation, cette fois sur le site de Ladoux, où Michelin a son centre de recherche et développement.

La bande de roulement des pneus est retirée pour être analysée

Photo de: Michelin

Des pneus sont contrôlés aléatoirement et d'autres spécifiquement en cas de plaintes de pilotes, comme celles de Jorge Martín au Qatar l'an passé. Michelin vérifie notamment si l'usure de la bande de roulement a été conforme aux attentes, un pneu perdant environ 10% de la quantité de gomme lorsqu'il est utilisé pendant une course. La bande de roulement est retirée du pneu et le manufacturier contrôle les matériaux, la solidité des fils et leur positionnement.

Au total, plus de 200 points de contrôle permettent de s'assurer que le pneu a fonctionné comme il se doit. C'est d'ailleurs après des analyses de ce type que Michelin a demandé qu'une pression minimale soit respectée, ayant constaté une usure prononcée des flancs sur certains pneus.