Le cadre d’un vélo bikepacking
matériaux, conception et fabrication
Haut-gauche : soudure d’un cadre Seven-cycle, bas gauche: CAO Empire Cycle , droite, dessin du Stooge MK5 .
Faire le bon choix?
Dans ce domaine, beaucoup de personnes prêchent leur conviction personnelle comme étant la seule vérité. Mais pour choisir la matière du cadre de ton futur vélo, plutôt que de suivre un dogme, cherche à trouver ce qui est le plus adapté à ta pratique, tes préférences esthétiques, ton budget et à ce qu’il y a de disponible sur le marché.
Ici, je vais m’attacher à te donner les caractéristiques des 4 matériaux les plus utilisés pour la fabrication d’un cadre.
Plusieurs matières sont utilisées pour fabriquer un cadre de vélo
4 matériaux sont principalement utilisés dans la fabrication de nos vélos: l’acier, l’aluminium, le carbone et le titane. Chacun de ces matériaux a des propriétés particulières qui apporteront au vélo des caractéristiques et un comportement spécifiques.
La conception et la fabrication ont une importance
Le comportement du vélo
Le matériau ne fait pas tout. La matière de ton cadre ne définit pas les qualités de ton vélo. La conception et la fabrication du cadre impacteront le plus le comportement du vélo.
Une bonne conception assurera confort, résistance, efficacité quelque soit le matériau utilisé. L’ingénierie permettra d’obtenir les caractéristiques recherchées.
La capacité de chargement
Une des principales différences entre un vélo normal et un vélo de bikepacking est la capacité de ces derniers à résister aux contraintes de torsion créées par le poids du chargement.
Ainsi, à vide, un vélo de bikepacking semblera rigide et nerveux alors qu’une fois chargé, il sera confortable et efficace.
Le confort ne vient pas du matériau
D’ailleurs en parlant de confort, il est bon de rappeler que ce qui t’apportera le plus de confort, ce n’est pas le matériau du cadre mais les composants installés: les pneus, la tige de selle, la potence, le guidon, la selle, etc…
Tu peux lire cet article où je répertorie les périphériques qui amélioreront le confort de ton vélo.
Les propriétés de la matière…
L’acier, commun et solide
Matériau traditionnel qui a été délaissé pendant quelques décennies au profit de l’aluminium, l’acier revient sur le devant de la scène avec le bikepacking.
En effet, il cumule l’avantage d’être solide, économique et facile à réparer quelque soit là où tu te trouves sur la planète. Il est plus lourd qu’un cadre équivalent en aluminium, en titane ou en carbone.
Il peut être plus sensible à la corrosion mais entretenu régulièrement et protéger contre la corrosion et les impacts, il te fera la vie et celle de tes petits-enfants! Certaines marques et artisans utilisent d’ailleurs des aciers inoxydables pour éviter ce problème de corrosion.
En passant, le cadre n’est pas en acier pur mais en alliage d’acier. Les tubes Reynolds sont extrêmement réputés pour leur qualité. On trouve aussi du Chromoly 4130, du niobium, du mangaloy et de l’inox.
Les cadres en acier sont réputés pour leur solidité et bien qu’ils peuvent avoir tendance à marquer (bosse, renfoncement) avant qu’ils ne cèdent il y a une grosse marge! Donc tu devrais t’en apercevoir avant que ce ne soit trop tard!
L’aluminium, le juste milieu
L’aluminium occupe une énorme part du marché. Il est avant tout très apprécié pour sa légèreté. Pour une rigidité identique, avec des tubes surdimensionnés, un cadre en aluminium est entre 25 à 40% plus léger qu’un cadre acier (merci les tubes hydroformés).
Son prix se trouve juste entre l’acier et le carbone.
On trouve principalement 2 alliages d’aluminium: le 6061 et le 7005 (Ce nombre est suivi du traitement thermique subit par la matière, souvent T6). D’autres alliages peuvent être utilisés comme le Scandium et le Lithium pour pousser un peu plus loin les qualités de l’aluminium.
Le carbone, légèreté et technicité
Matière de haute-technicité par excellence, le carbone peut être tressé, modelé et adapté selon tous types de formes, contraintes et usages.
Il peut ainsi être rigide dans une certaine direction mais souple dans une autre, chose qui est impossible avec les autres matériaux listés ici.
C’est la matière qui possède le meilleur rapport poids/rigidité, pas étonnant donc que les meilleurs vélos soient conçus en carbone.
Il est relativement cher car il demande une expertise importante pour sa conception et sa fabrication.
Il est fragile lorsque soumis à des contraintes non anticipées lors de sa conception. Ainsi, au contraire des métaux, le carbone cassera net sans même se déformer. Il est d’ailleurs difficile de détecter une fissure sur un cadre en carbone car elle peut rester cacher sous la peinture.
Le titane, élégance et noblesse
C’est la matière reine des cadreurs artisans! Beaucoup de réalisations sur-mesure font appel au titane car le prix de la matière est élevé et son travail nécessite un process et du matériel spécifiques.
Par rapport à l’acier, le titane ne rouille pas et pour une même solidité, il est plus léger et plus souple. Ainsi, les vélos en titane sont appréciés pour leurs tubes effilés, leur confort incomparable et leur durabilité exceptionnelle. C’est un cadre pour une vie !
Pour un cadre équivalent, le poids d’un cadre en titane sera similaire à celui d’un cadre en aluminium.
L’alliage de titane le plus utilisé est le 3Al-2.5V. On trouve aussi le 6Al-4V qui a des performances légèrement meilleures et qui pourrait être préféré pour une durabilité maximale du cadre.
D’autres options disponibles
Le bambou
Beaucoup moins commun mais toujours bon de le savoir, tu peux trouver des cadres en bambou chez certains fabricants spécialisés. En France, par exemple, tu as Breizh Bamboo, Cyclik, Ernet, Gamory ou In’Bô.
L’impression 3D
Quelques artisans et petites sociétés ont commencé à apprivoiser la technologie de l’impression 3D pour réaliser des composants de vélo et même des cadres. L’intérêt ici est la possibilité d’inclure des fonctionnalités dans certains composants qu’on ne pourrait tout simplement pas réaliser avec les méthodes de travail habituelles de la matière (moulage, hydro-formage ou façonnage). Pour le moment, il est difficile d’imaginer une généralisation de l’emploi de l’impression 3D. Cette technique est pour le moment préférée dans une optique de personnalisation.
C’est quoi le meilleur matériaux alors?
Comme je te le disais au début de cet article, il n’y a pas vraiment de meilleur matériaux car chacun a ses propres qualités qui satisferont des besoins différents.
Si tu ne regardais que les données alors oui, peut-être que le carbone se placerait sur la première place car il permet un haut degrés de performance en terme de poids, rigidité et ressenti de pilotage. Mais ces performances ont un prix. Du coup, l’aluminium serait le compromis idéal en offrant un rapport poids/rigidité/prix extrêmement pertinent.
L’acier et le titane sont quant à eux appréciés pour leur ressenti si particulier. Bien souvent ce sont des cadres fabriqués à la main dans un petit atelier et destinés à l’aventure et au voyage avec la passion et l’amour des belles choses et de la mécanique précise. Ils ont une réelle personnalité.
Donc encore une fois, il n’y a pas de meilleur matériaux ou de moins bons, chacun ont des qualités mécaniques spécifiques et, pour choisir, tout dépend de là où tu placeras le curseur de tes critères.