Si vous êtes à la recherche d'un nouveau vélo, qu'il s'agisse d'un vélo de route, de montagne, de gravel ou d'un vélo hybride/de banlieue, il y a de fortes chances que vous ayez remarqué que les vélos sont disponibles dans plusieurs matériaux de cadre. Les quatre matériaux de construction de charpente les plus courants sont l’aluminium, l’acier, la fibre de carbone et le titane.
Il y a des débats apparemment sans fin sur les forums de cyclisme en ligne sur les avantages et les inconvénients de chaque matériau de cadre. Dans cet article, nous examinons ce que chacun de ces trois matériaux de cadre a à offrir et les facteurs qui le pourraient.
Aluminium:
Jusqu'à récemment, l'aluminium, ou plus précisément divers alliages d'aluminium, était le matériau de choix pour la plupart des vélos. Les alliages d'aluminium offrent un excellent rapport résistance/poids, et les différents alliages permettent aux fabricants de choisir l'alliage qui offre les caractéristiques idéales pour le type de vélo qu'ils souhaitent fabriquer. Les techniques de fabrication telles que l'hydroformage (qui consiste à utiliser la pression hydraulique pour façonner des tubes en alliage métallique en les pressant dans une matrice de forme spéciale) permettent aux fabricants de vélos de manipuler les formes et les profils des tubes pour construire des cadres avec des spécifications optimisées pour le type de conduite qu'ils sont conçus. pour.
Avantages de l'aluminium :
- Bon marché
- Différents alliages et technologies de fabrication modernes peuvent produire des cadres de vélo hautes performances
Inconvénients de l'aluminium :
- Durée de vie en fatigue relativement courte.
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Difficile à réparer s’il est fortement bosselé ou fissuré en raison de la difficulté du traitement thermique en dehors des installations de fabrication à grande échelle.
Acier:
Il y a beaucoup de vrai dans l’expression « l’acier est réel » . L’acier est un matériau abondant, incroyablement durable et facile à façonner et à souder. Pour ces raisons, l’acier est souvent le matériau de choix pour les petits constructeurs de charpentes. Comme l’aluminium, l’acier peut être combiné avec d’autres métaux pour fabriquer des alliages dont les caractéristiques matérielles conviennent à diverses utilisations.
Les tubes en acier spécialement conçus pour les applications sur les cadres de vélos sont fabriqués par divers fabricants. Deux fabricants notables de tubes en acier pour vélos, Reynolds et Columbus. Pour les vélos conçus pour la conduite tout-terrain, comme les vélos de montagne et de gravel, le choix de l'acier se porte souvent sur ses excellentes caractéristiques d'amortissement des vibrations.
À l'heure actuelle, le nombre de vélos en acier sur le marché est très faible par rapport à d'autres matériaux comme l'aluminium et la fibre de carbone. Cela dit, un cadre en acier soudé à la main de bonne qualité peut souvent offrir une qualité de conduite et une finition rarement égalées par des cadres produits en série utilisant d'autres matériaux.
Avantages de l'acier :
- Excellente qualité de roulement grâce aux caractéristiques d'amortissement des vibrations de l'acier.
- Très haute ductilité (la qualité de pouvoir se plier ou se déformer sans perdre en résistance) et moins sujette aux fissures ou à la rupture dues à la fatigue du matériau par rapport à l'aluminium.
- En cas de bris, un cadre en acier est beaucoup plus facile à souder et à réparer que celui en aluminium.
Inconvénients de l'acier :
- Lourd par rapport à l'aluminium, à la fibre de carbone et au titane
- Sujet à la corrosion
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Les vélos en acier haut de gamme ne sont pas aussi largement disponibles que ceux utilisant d'autres matériaux
Fibre de carbone:
Les progrès récents dans la fabrication de composites ont permis à la fibre de carbone de gagner beaucoup de terrain ces dernières années dans l'industrie du vélo. La fibre de carbone offre un rapport rigidité/poids extraordinaire, permettant aux fabricants de vélos de fabriquer des cadres non seulement très légers, mais également solides et capables de résister aux contraintes de la conduite sur route et hors route.
De plus, les fabricants peuvent utiliser différentes couches de carbone, ou la direction dans laquelle chaque couche de fibres de carbone est placée par rapport à la couche située en dessous, pour manipuler les caractéristiques de flexion des tubes finaux d'un cadre de vélo. Un exemple en est les bases minces au profil plat que l'on retrouve sur de nombreux vélos modernes (voir le Cannondale Scalpel 2021, par exemple), qui se traduisent sans doute par une conduite plus douce sur des terrains accidentés.
- Avantages de la fibre de carbone :
- Peut être utilisé pour fabriquer des vélos remarquablement solides et légers.
- Ouvre de nouvelles possibilités de mise en forme de tubes et peut être utilisé pour créer des formes de cadre complexes
- Différentes méthodes de stratification du carbone permettent aux fabricants d'optimiser les propriétés de flexion des tubes du cadre (résistance, résistance à la fatigue, confort, etc.)
- Relativement facile à réparer en ajoutant de nouvelles couches de fibre de carbone
Inconvénients des vélos en fibre de carbone :
- Lorsque les cadres de vélo en fibre de carbone tombent en panne, ils tombent souvent en panne de manière catastrophique (c'est-à-dire sans signes avant-coureurs évidents), notamment en raison de dommages causés par un impact.
- Les vélos en fibre de carbone sont encore chers par rapport aux autres matériaux de cadre
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Toutes les fibres de carbone ne sont pas égales et il est souvent difficile pour l'acheteur moyen de vélos de faire la différence entre une bonne construction et une construction en fibre de carbone de second ordre.
Titane:
Vous ne trouverez pas de vélos Titanium parmi la gamme de modèles de la plupart des fabricants de vélos produits en série à grande échelle. Ce métal, couramment utilisé dans l’industrie aérospatiale, est plutôt souvent utilisé par les charpentiers qui proposent des cadres exclusifs sur mesure. Certains fabricants de vélos boutique se spécialisent également dans l’utilisation presque exclusive du titane (voir : vélos Moots). Le titane est cher et nécessite des techniques spéciales pour la construction de la charpente. L'esthétique des vélos en titane est très agréable et les cadres en titane sont aussi légers (ou parfois plus légers) que les vélos comparables en fibre de carbone.
Avantages du titane :
- Le titane est flexible et offre des propriétés étonnantes d'absorption des vibrations et des chocs.
- Considéré comme un matériau exclusif et « exotique » pour le cadre de vélo
- Les vélos dotés de cadres en titane brut ont un attrait esthétique distinctif
- Très haute résistance à la traction et jusqu'à 40 % plus léger que l'acier
Inconvénient du titane :
- Très cher
- Difficile à façonner et à souder
- Ne convient pas à certaines applications de cadre
Derniers mots sur les matériaux du cadre de vélo :
Si vous êtes à la recherche d'un nouveau vélo, chacun des matériaux de cadre ci-dessus a ses propres forces et faiblesses. Le choix du matériau du cadre dépendra de votre budget, de vos préférences personnelles, du type de vélo que vous souhaitez ainsi que du type de conduite que vous pratiquez. Il n’existe pas de matériau parfait pour un cadre de vélo, et les technologies de fabrication modernes ont permis aux fabricants de vélos de produire des vélos étonnants en utilisant tous ces différents matériaux.
