Les types de matériaux dans le Cycle : acier, aluminium, carbone, titane...

La petite reine, est populaire depuis les années 1800. Une version importante était la Draisienne, inventée en France et brevetée en 1818. Charles, Baron von Drais, de Sauerbrun a conçu une roue avant capable d’être dirigée, a ajouté une selle rembourrée et un accoudoir devant le corps, ce qui a aidé à exercer force contre le sol. Cette première invention ressemble plus à un vélo d’équilibre pour enfants et augmente essentiellement la vitesse de marche plutôt que de devoir pédaler. L’influence française sur ces machines est restée bloquée, avec des bicyclettes appelées «vélocipèdes» jusque vers 1869, date à laquelle le mot vélo est devenu d’usage courant.

L’utilisation du vélo est toujours forte aujourd’hui (et même en forte augmentation). Du banlieusard économe au Tour de France, ce mode de transport éprouvé est utilisé par des millions de personnes chaque jour dans le monde.

Il n’est pas surprenant qu’il existe un vaste choix de technologies et de conceptions de vélos, avec chacun leurs aspects positifs et négatifs relatifs analysés en détail sur les forums de cyclisme et dans les magazines. Ici, nous nous concentrerons sur les cadres de vélo et sur le matériau dont ils sont faits.

Ce choix a un effet dramatique sur la façon dont un vélo roule, son poids, sa durabilité et, surtout, son coût.

Alliage

Pour les personnes travaillant dans l’industrie métallurgique, un cadre prétendant être en «alliage» semble incroyablement vague, mais dans le monde du cyclisme, les cadres en «alliage» signifient toujours un alliage d’aluminium. Ces vélos ont tendance à être légers, bon marché et donc très populaires.

Un cycliste pourra dire, cependant, qu’un vélo en alliage d’aluminium est plus difficile à conduire et n’absorbe pas les vibrations de la route aussi bien que d’autres matériaux. Un autre inconvénient est le matériau a tendance à se fatiguer et à se casser plus rapidement qu’un cadre en acier ou en titane par exemple. Le vélo en alliage moyen a une espérance de vie de 4 à 6 ans, s’il est bien utilisé. Il perds ensuite ses propriétés mécaniques progressivement.

Certains alliages d’aluminium couramment utilisés dans les cadres de vélo sont l’aluminium 2024-T4 qui contient de petites quantités de Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Si, Ti et Zn; et l’aluminium 6061-T6 qui contient les mêmes alliages que le 2024, mais avec des proportions légèrement différentes. L’alliage d’aluminium 6061 est un alliage traité thermiquement à résistance moyenne à élevée avec une résistance plus élevée que les autres alliages. Il a une très bonne résistance à la corrosion et une très bonne soudabilité, bien qu’une résistance réduite dans la zone de soudure. Il a une résistance à la fatigue moyenne. Il a une bonne aptitude au formage à froid à l’état T4, mais une aptitude au formage limitée à l’état T6. Ne convient pas aux sections transversales très complexes. Un autre choix d’alliage serait l’aluminium 7075-T6, un matériau à très haute résistance utilisé pour les pièces structurelles fortement sollicitées. 

L’aluminium est particulièrement apprécié à un usage de compétition, grâce à sa rigidité et son transfer de puissance comparé aux cadres acier ainsi que son poids réduit.

Acier

L’acier est un choix de matériau de vélo classique, à la fois robuste et durable. Si le vélo est bien entretenu, un vélo en acier peut durer toute une vie. S’il est huilé et nettoyé, un vélo en acier ne rouillera pas avec l’avantage supplémentaire de ne pas fatiguer comme les alliages d’aluminium et s’usera bien. Le problème évident par rapport à l’aluminium est que l’acier est beaucoup plus lourd; cependant, si un acier de haute qualité est utilisé, cette différence est considérablement réduite. Ces vélos en acier de haute qualité ont tendance à être fabriqués à la main, ce qui se reflète bien sûr dans le prix. Il est possible d’obtenir un vélo en acier de bonne qualité, mais soyez prêt lorsque vous le soulevez!

Les fans du vélo en acier disent qu’un vélo en acier offre une conduite plus confortable que l’aluminium, donc si vous recherchez un voyage agréable et une durabilité, l’acier peut être le bon choix pour vous. Les alliages d’acier courants dans les bicyclettes sont des alliages d’acier à haute résistance (généralement du chrome-molybdène); l’un des aciers plus anciens les plus réussis était le Reynolds «531», un acier allié au manganèse-molybdène.

Béryllium

Un fabricant américain a proposé un cadre en tubes de béryllium (collés à des cosses en aluminium), mais étant donné les soucis de santé de ce matériau et le prix (26000 $ pour le cadre et la fourche), peut-être sans surprise, ils n’ont jamais vraiment pris le dessus. Les rapports ont indiqué que la conduite était très dure, mais que le cadre était également très flexible latéralement.

Magnésium

Très bien choisi pour les vélos de course, le magnésium est un matériau très léger, offrant un gain de poids de 34% en volume par rapport à l’aluminium. D’autres attributs positifs du magnésium incluent le taux d’amortissement le plus élevé de tous les métaux structurels et une meilleure résistance à la fatigue. Un petit problème est que ces vélos coûtent facilement plus de 3000 euro. L’alliage AZ61, à partir duquel certains de ces vélos de course sont fabriqués, contient 92% de magnésium.

Titane

Le titane est souvent considéré comme le matériau de cadre idéal pour les vélos, que ce soit pour la course ou les trajets quotidiens, mais qu’est-ce qui fait exactement de ce métal un matériau si recherché, et pourquoi en réalité, il n’est pas si populaire?

Le titane a certainement ses avantages après avoir examiné les autres choix; il ne rouille pas comme l’acier, ne fatigue pas et ne cède pas aux vibrations de la route grondantes comme les alliages d’aluminium; il est également solide et ne craquera pas comme certaines options non métalliques.

Le principal problème des vélos en titane est le prix. Le métal lui-même n’est pas si cher, mais en raison de ses propriétés, il est diffcile, et donc coûteux, à couper et à souder. Si des coins sont coupés lors de la fabrication de vélos en titane, une contamination peut se produire, entraînant une défaillance potentiellement catastrophique lors de l’utilisation.

Un vélo en titane est un achat soigneusement étudié, fait par quelqu’un qui recherche la qualité à un prix élevé, vous cherchez certainement plus de 3000 euro pour l’un de ces vélos.

Habituellement, le titane de grade 9 est utilisé pour les cadres de vélo. Cet alliage contient 94,5% de Ti, 3% d’aluminium et 2,5% de vanadium, et est utilisé car il combine la variété des avantages d’autres nuances, mais avec une facilité d’usinage que l’on ne voit pas dans d’autres alliages similaires Cela signifie qu’il est significativement plus résistant que les grades «purs» de titane, mais il est plus facile à souder et à transformer en quelque chose d’utile; essentiel pour maintenir les prix à un niveau vaguement raisonnable.