MERCREDI, 20 DÉCEMBRE 2023

C'est le 3e volet de la série QC lab sur les ice screws et ça va continuer la discussion sur le placement des vis et les différences de performance entre les vis en aluminium et en acier. Si tu n'as pas lu les deux premiers articles, tu peux les trouver ici :

SCREWTRUSION

Réalésage des anciens trous pour vis à glace

L'aluminium est plus léger que l'acier

Lorsque les vis à glace en aluminium sont apparues pour la première fois, l'attrait d'un rack plus léger a poussé beaucoup de grimpeurs à passer complètement à cette version. Les économies de poids sur un rack complet de 14 vis peuvent atteindre plus de 800 grammes. C'est un poids considérable, surtout quand il pend à ton harnais lors d'un départ en tête sur une paroi raide et technique, ou sur ton dos pour une approche de cinq heures.

Finalement, ça signifie que tu pourrais emporter plus de nourriture, plus d'équipement, ou encore cette énorme belay parka, ce qui pourrait te mener à plus de succès et moins de galères. Mais hormis le poids, quelles sont les autres différences de performance entre les ice screws en aluminium et en acier ?

Les crampons à glace en aluminium et en acier de 13 cm ou plus sont certifiés CE et répondent à l'exigence de résistance radiale de 10kN (2248 lbf) selon la norme EN 568:2015. Bien que les crampons courts en acier de 10 cm ne soient pas certifiés CE, ils répondent aussi à l'exigence de résistance radiale de 10kN. Pour mettre cela en perspective, imagine que ton ami Ken pèse 225 lbs quand il est équipé de tout son matériel. Un crampon bien placé est conçu pour supporter 10 Kens. C'est difficile de générer autant de force dans la plupart des situations d'escalade réelles.

Les ice screws eux-mêmes sont très solides, mais ils dépendent du support de la glace environnante, qui peut être très variable, surtout en surface. Dans une installation classique, avec la vis placée à un angle légèrement positif (la pointe plus haute que le porte) et le porte bien à ras de la glace, une charge appliquée va solliciter la glace autour de la vis et finir par provoquer sa rupture. La glace de surface se fissurera sur environ 3 à 5 centimètres de profondeur autour du corps de la vis. Une fois cela arrivé, la partie exposée du corps de la vis se retrouvera en porte-à-faux et ne sera plus supportée par la glace. Ce corps de vis en porte-à-faux, incapable de supporter la charge seul, commencera à fléchir jusqu'à ce que le porte se détache de la tête, que le corps de la vis cède, ou que la vis se détache de la glace.

Aluminum is Lighter than Steel

When aluminum ice screws first came onto the scene, the attraction of a lighter weight rack caused many climbers to fully switch over. The weight savings spread across a full rack of 14 screws can be upwards of 800 grams. That is serious weight, especially when it’s hanging off your harness on a steep and technical lead, or on your back for a five-hour approach.

Ultimately this means you could bring more food, more gear, or that huge belay parka, all of which may lead to more success and less suffering. But, other than weight, what are the other performance differences between aluminum and steel ice screws?

Both aluminum and steel ice screws, 13cm or longer, are CE certified and meet the EN 568:2015 10kN (2248 lbf) radial strength requirement. Although the stubby 10cm steel ice screws are not CE certified, they also meet the 10kN radial strength requirement. To put this in perspective, let’s imagine your friend Ken weighs 225lbs when loaded up with all his kit. A well-placed ice screw is rated to hold 10 Kens. It is hard to generate that much force in most real-world climbing scenarios.

Ice screws themselves are very strong, but they rely on the support of the surrounding ice which can be highly variable, especially at the surface. In a textbook placement, with the screw placed at a slightly positive angle (tip higher than the hanger) and the hanger flush to the ice, an applied load will stress the ice surrounding the screw and eventually cause the ice to fail. The surface ice will fracture roughly 3 – 5 centimeters deep surrounding the body of the screw. Once this occurs, the exposed section of the screw body becomes cantilevered and is no longer supported by ice. The now cantilevered screw body, unable to support the load alone, will begin to bend until the hanger is levered off the head, the screw body fails, or the screw pulls out of the ice.

Comme la vis pour glace n'est aussi solide que la glace qui l'entoure, placer une vis dans une glace imparfaite peut provoquer une rupture de la glace et la faire se déformer sous des charges beaucoup plus faibles, ce qui conduit à un corps de vis non supporté et en porte-à-faux. C'est là que le matériau et la géométrie font une différence significative.

Sans trop rentrer dans les détails, l'acier offre une ductilité et une résistance supérieures à l'aluminium trempé utilisé pour les vis à glace. En gros, ça signifie que les vis en acier peuvent se plier et se déformer davantage que les vis en aluminium avant de céder.

Priorités de conception

Cela ne raconte pas toute l'histoire, cependant. La géométrie et les priorités en matière de conception jouent un rôle énorme dans cette discussion. Quand Black Diamond a conçu, il y a bien longtemps, l'éperon de glace Express en acier, la priorité était de créer un véritable cheval de trait robuste et durable. En revanche, les éperons de glace en aluminium BD Ultralight (UL) ont été conçus pour être... ultra-légers. Les deux conceptions respectent, bien sûr, les exigences de résistance de 10kN, mais les priorités de conception diffèrent – c'est l'outil adapté à la tâche.

Un exemple évident des différences de géométrie est le diamètre des corps de vis. Comme l’aluminium est un matériau plus faible, le diamètre de la vis à glace UL est plus grand pour maintenir la résistance requise afin de satisfaire aux exigences CE. Le diamètre plus important peut constituer un avantage lors de la posevis re-percéesCela peut également faciliter l'alignement des trous lors du perçage de filetages à vif, et les trous de plus grand diamètre font qu'il est moins probable que ta corde se coince quand tu la tires.

Got it, so what does all this mean?  It means at the end of the day, regardless of what screw you’re using, you want good placements in good ice!

Evaluating Ice

First, search for that nice homogenous, blue, plastic ice. Then, when placing the screw, pay attention to how much torque is required to turn the screw. You will generally feel consistent resistance during a placement in good ice. If you feel any significant reduction in the torque required to drill the screw, you may have hit a weak layer or an air pocket. If it’s taking a little force to turn the screw and that force is consistent all the way until the hanger meets the carefully cleaned surface ice, then we likely have a very good screw. Good screw placements also generally produce a core during placement.

Ice Quality
If the surface has been hit with sun, heat, or has lost density through sublimation (big word for what happened to your ugly white ice cubes in the freezer after a few months) then it is a lot weaker and will fracture more easily which increases the likelihood of relying on a cantilevered screw body. So, make sure to clean any weak surface ice off before placing your ice screw!

Ice Thickness
Gauge the thickness of the ice.  You want to be able to bury the screw to the hanger into good ice without the threads banging into the rock and damaging your screw.  And of course, ideally you don’t want the screw protruding from the ice (see screwtusion).

Wet Ice or Very Cold Ice
Aluminum screws tend to bind more on very cold days, or in ice with layers of different temperatures (really wet ice).

At the end of the day, when faced with the situation of placing an ice screw in sub-optimal ice conditions you should search elsewhere to find a better placement. You may have more buffer with a steel ice screw but relying on ice screws in marginal ice is not a good strategy. Taking the time to get good screw placements is very important! The best option, whether you are using steel or aluminum, is to get down to that nice blue plastic ice we all love to see.

Examples of how to evaluate the quality of ice:

Monde réelC'est à nous, en tant que grimpeurs, de choisir les meilleurs outils pour le boulot et de connaître les limites de notre équipement.

Beaucoup de gens ici chez BD, moi y compris et des athlètes comme Will Gadd, utilisent un mélange de vis à glace en aluminium et en acier selon l'objectif. Comme ça, tu peux profiter des avantages offerts par les deux modèles. Re-perçage ? Sors la vis à glace en aluminium avec le diamètre extérieur plus grand. Tu fore des filets avec ta vis de 23 cm ? Prends la vis en aluminium pour faciliter l'alignement de ces trous et alléger l'ensemble. Partie pour une balade sur glacier ? Emporte ces vis en aluminium et gagne en légèreté. Pour une expédition en pleine nature où le poids est roi ? L'aluminium, c'est la base.

Tu te retrouves face à un tas de glace douteuse ? Sors ta vis en acier pour augmenter tes marges ou, mieux encore, demande-toi si grimper cette voie en vaut vraiment la peine. Savoir quand il faut se retirer plutôt que de risquer une chute sur un équipement juste moyen est crucial pour rester en sécurité en montagne.

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