4 matériaux utilisés pour les cadres de vélo

Partagez ce dossier :

Les cadres de vélos sont issus de différents matériaux utilisés pour leur conception. Acier, aluminium, titane et carbone cohabitent afin d’offrir une large gamme de vélos.

Le choix des matériaux pour un cadre de vélo idéal

La conception du cadre de votre futur vélo est effectuée en fonction de plusieurs contraintes auxquelles le constructeur doit répondre. La course à l'innovation est constante afin d'obtenir une structure solide, rigide, et la plus légère possible.

Désormais, la technologie utilisée pour la fabrication des vélos est identique à celle des Formule 1 et de l'aéronautique. Le coût est bien évidemment en corrélation avec la précision de la technologie utilisée.

Le confort d'un cadre de vélo

Certes le confort n'est pas oublié, et les constructeurs proposent dans leur catalogue un large choix prenant en compte le rendu du confortable, grâce au mélange des différents technologies et matériaux utilisés. N'hésitez donc pas à vous faire conseiller le modèle qui convient le mieux à votre morphologie et pratique.

Composer son cadre de vélo avec différents matériaux !

C'est en effet le rôle des constructeurs. Que ce soit pour abaisser les couts ou bien pour répondre à un souci de confort, de performance de pilotage, de gain de poids, …

Les combinaisons sont nombreuses et le cadre optimisé pour toutes les pratiques n'existe pas !

Quels facteurs sont pris en compte ?

• La densité du matériau qui joue sur le poids et la solidité
• L'élasticité qui impacte directement sur la précision de pilotage du vélo et le confort du cadre
• Sa durabilité à l'épreuve des kilomètres et de l'oxydation.
• Sa rigidité qui à un rôle important dans le rendu de l'énergie déployée par le cycliste.
• La résistance aux chocs.
• A moindre niveau, son esthétisme (le carbone offre un esthétisme naturel de par l'utilisation des fibres)

Cadre vélo acier

L'acier est élastique, rigide, facile à travailler, et peu coûteux. Il est en revanche plus lourd que la majorité des autres matériaux et sujet à la corrosion. L'utilisation de l'acier pour les cadres de vélo est de plus en plus rare. Un des avantages est qu'il se répare facilement en cas de casse.
Pour l'assemblage, des tubes circulaires sont utilisés, reliés entre eux par des manchons qui sont brasés. Ces manchons sont de fines pièces d'acier destinées à maintenir les tubes entre eux.

• Poids : C'est la conception la plus lourde
• Rigidité : faible
• Résistance aux chocs : Bonne
• Coté budget : c'est le type de cadre idéal pour débuter la pratique du vélo, mais rare.
• Durée dans le temps : Un cadre acier passe les années sans soucis à condition qu'il ne rouille pas. Sa rigidité va diminuer au fil des kilomètres.

Cadre vélo aluminium

Un cadre aluminium offre l'avantage d'être léger. C'est un matériau très utilisé pour la conception de cadres légers à budget abordable. Les catalogues cycles en sont remplis, c'est le matériau traditionnel et classique du cadre vélo.

Les tubes d'aluminium sont plus épais que ceux en acier, du fait de leur épaisseur et de leur diamètre, et permettent ainsi un meilleur rendu au pédalage sur l'aspect rigidité par rapport à l'acier. L'évolution des techniques de soudures fait apparaitre de vrai petits bijoux sur le marché du cycle.

L'aluminium possède une bonne résistance à la corrosion. Il a été, avant l'apparition du carbone, le matériau préféré des grimpeurs.

C'est aujourd'hui un excellent compromis pour un cadre milieu de gamme. Il est plus intéressant de s'orienter vers un bon cadre aluminium plutôt qu'un cadre carbone au rabais !

Attention néanmoins, les alliages d'aluminium sont moins denses et endurants que les alliages d'aciers. Le point faible reste un vieillissement prématuré dû à une limite d'élasticité du matériau. Ainsi, même les plus faibles contraintes issues d'une utilisation normale du cadre finiront endommager la structure si elles sont trop souvent répétées.

• Poids : Conception légère
• Rigidité : Bon rapport rigidité / nervosité
• Résistance aux chocs : Moyenne
• Coté budget : Prix moyen et géométries originales
• Durée dans le temps : Bonne résistance à la corrosion. Bon compromis ! Beaucoup de problèmes de vieillissement après de nombreux kilomètres dus au matériau.

Cadre vélo titane

Le titane est le métal le plus cher qui est employé dans la construction des tubes de cadre. Il combine de nombreuses caractéristiques optimales pour un vélo, comme un excellent ratio solidité/poids ou une excellente résistance à la corrosion.

C'est le nec le plus ultra pour un cadre de vélo, grâce à une relative rigidité. C'est également le matériau le plus utilisé pour la conception d'un vélo sur mesure. Le prix du titane étant élevé, le travail du matériau nécessite des outils spéciaux, ainsi que la conception artisanale sont deux éléments qui font rapidement grimper les prix.

• Poids : Conception très légère et rigide, optimale.
• Rigidité : Elevée
• Résistance aux chocs : Excellente
• Coté budget : Prix très élevé et design très classique !
• Durée dans le temps : Optimale également !

Cadre vélo carbone

C'est le genre de cadre le plus utilisé en compétition, mais également celui qui offre le plus de perspectives dans l'avenir.

De nombreux vélos destinés à la course ou aux triathlons utilisent une construction composite pour gagner en aérodynamisme et en performance.
La fibre de carbone, matériau composite, est désormais le plus utilisé dans la fabrication des cadres de vélo.

Malgré un prix élevé, la fibre de carbone est très légère, résiste à la corrosion, est très résistante, et peut être conçue dans une multitude formes souhaitées par le constructeur.

Le cadre est alors conçu avec précision pour une rigidité maximale sur la répartition des efforts, et peut être flexible sur d'autres sections du cadre. Le carbone allie rendement et confort.
Les constructeurs utilisent des fibres de carbones ayant des propriétés différentes en fonction des efforts qu'ils devront supporter.

Le prix peut ainsi varier sur un même modèle en fonction du type de fibres utilisé.

Un des défauts du carbone est sa faible résistance aux chocs par rapport aux cadres en métal. Ainsi, la moindre chute est souvent fatale au cadre.

• Poids : Conception légère, rigide.
• Rigidité : Très élevée
• Résistance aux chocs : Faible
• Coté budget : Grande variation de prix en fonction de la technologie utilisée.
• Durée dans le temps : Excellent compromis et inoxydable