Quel matériaux pour son cadre ? Acier, aluminium, titane, carbone ...
Puisque les lecteurs de passionveloblog.com s'intéressent à la technique et aux matériaux, voici pour les satisfaire un bref survol des principaux matériaux utilisés dans la fabrication de cadres de bicyclettes.
Les fabricants de vélo emploient un éventail de matériaux pour fabriquer les cadres de bicyclettes, bon nombre d'entre eux son maintenant très sophistiquées. Le but est toujours de faire le cadre le plus solide et la plus léger possible au meilleur coût. La majorité des cadres de vélos sont faits d'ALLIAGE , il existe des alliages d'acier, d'aluminium et de titane. Techniquement parlant, un alliage est un métal auquel on a intégré d'autres éléments dans le but d'en améliorer les propriétés et la performance
ACIER
Voici le matériau "traditionnel" avec lequel ont été fabriqués depuis des décennies. Cependant, à notre époque il existe plusieurs types d'aciers, avec des propriétés fort différentes. Que l'on pense aux vélos chinois et tès lourds, aux aciers de "ère spatiale" à la fine pointe de la technologie, qui sont très solides et légers. L'acier a perdu un peu de popularité ces dernières années, en partie parce qu'il est plus "facile et plus pratique" pour les usines de production de masse d'utiliser des gros tubes d'aluminium avec leurs équipements robotisé. L'acier lui, en particulier sur les cadres "haut de gamme", nécessite plus "d'intervention humaine" dans la fabrication d'un cadre, et ces travailleurs spécialisés coûtent plus cher qu'un robot lors de la fabrication d'un cadre. Généralement, à cause de sa relative "souplesse", un cadre en acier sera plus confortable à rouler, absorbant mieux que l'aluminium les vibrations et trrous rencontrés sur la route. Un désavantage toutefois pour l'acier : les risques de rouille du cadre. Mais si le cadre est bien entrenu, un bon cadre d'acier peut durer des décennies, et surtout l'acier ne se "fatigue" pas comme l'aluminium. Plus grande durée de vie utile.
ALUMINIUM
Un grand nombre de vélos produits massivement en usine sont maintenant fabriqués à partir de l'alliage d'aluminium. Les fabricants disent qu'ils le font parce qu'il est léger , mais il n'est pas nécessairement supérieur aux meilleurs alliages d'acier. Les tubes d'aluminium sont plus épais que ceux en acier, du fait de leur épaisseur et de leur diamètre, les cadres à d'aluminium sont généralement plus facile sont ainsi plus facile "techniquement" à fabriquer un usine, ou le travail se fait essentiellement par des "robots soudeurs", ce qui explique en partie le choix de ce matériau dans les usines de production à grande échelle.Un des avantages de l'aluminium sur l'acier, c'est qu'il ne rouille pas. Toutefois, qui qui vit en pays "de neige", l'utilisation d'abrasif routier en hiver, comme le "sel" peut avoir un effet négatif sur l'aluminium (c'est particulièrement vrai pour les cadres non peints. Un cadre en aluminium est généralement plus "rigide" qu'un cadre en acier, ce qui peut paraitre paradoxal, car l'aluminium est un métal plus "mou" que l'acier, la rigidité supérieure de l'aluminium vient essentiellement du diamètre plus gros des tubes du cadre. Cette "rigidité" plus grande se traduit par moins de flexion dans le cadre, moins de "perte d'énergie" dûe à cette flexion, et souvent un meilleur rendement au pédalage. Mais tout n'est pas "parfait avec l'aluminium, car il est démontré que c'est un métal qui "fatigue" plus vite que l'acier. Ce qui explique en partie que certains fabricants limite la garantie sur leurs cadres en alu à 5 ans.
TITANE
Le matériau de rêve...pour qui peut se le permettre, car il s'agit là d'un matériau coûteux. Il est plus léger que l'acier et que l'aluminium, il est très fort, et il ne rouille jamais, il ne "fatigue" pas comme l'aluminium, et il constitue un bon équilibre "rigidité vs souplesse". Le principal "désavantage" du titane : son prix très élevé, car il est plus difficile de couper et de souder des cadres de titane. C'est pourquoi ce matériau "idéal" est hors de prix pour la vaste majorité des cyclistes, dommage...
FIBRE DE CARBONE
On l'appel parfois matériau "composite"; il s'agit en fait d'un "moulage" de nattes de fils en fibre de carbone, intégré à une mélange de résine de type epoxy, un peu comme de la fibre de verre. La fibre de carbone est solide, résistante et légère. et parce que le fabricant peut choisir, lors de la fabrication d'un cadre (ou d'une fourche) quelle orientation donner aux fibres, et ainsi modifier les propriétés du produit final. Par exemple, un tube peut avoir des qualités de "rigidité" lorsqu'il subit un effort dans une direction, et de "souplesse" lorsqu'un autre effort vient d'une autre direction, Il existe plusieurs combinaisons ou "recettes" possibles, dépendants de l'objectif recherché. Le procédé de fabrication avec la fibre de carbone est relativement complexe, ce qui entraine des coûts élévés. Un petit "défaut" avec la fibre de carbone, et bien, suite à une grave collision, si le cadre "craque", et bien le cadre est souvent foutu.
(source : DocVelo)