CALENDRIER CODEP 57

LE CADRE 

Quelque soit l’utilisation que vous pensez faire de votre vélo, la pièce maitresse de celui-ci sera le cadre. Vous pourrez éventuellement changer certains accessoires de votre vélo mais le cadre sera plus délicat.   

Il est donc particulièrement important de prévoir les spécificités de votre cadre en fonctions de votre pratique (Randonnées, Brevets, Voyage Itinérant, cyclo-camping, Randonnées cyclomultières, VTT…)  Donc, cadrez bien votre vélo.

  

LES CRITÈRES

La densité : c’est la masse du matériau par unité de volume. Un même tube sera plus au moins léger selon le matériau et sa densité.

L’élasticité : c’est la capacité du matériau à se déformer et à revenir à sa position initiale sans rompre.

La limite d’élasticité : c’est la force qu’il faut appliquer au matériau pour que celui-ci se déforme de façon irréversible.

La limite de fatigue : c’est la capacité du matériau à encaisser, dans le temps, les contraintes dues aux chocs ou au pédalage. Elle détermine la longévité du cadre.

L’ACIER

Les cadres de qualité sont conçus avec des alliages d'acier très endurants (généralement de l'acier chrome-molybdène, communément appelé chromoly), qui donnent des tubes très légers possédant des parois extrêmement fines.

Un des alliages d'acier les plus connus était le Reynolds "531", un alliage manganèse-molybdène. Reynolds, Vitus et Columbus sont des fabricants de tubes les plus reconnus dans le domaine du cycle. Pour cause l’alliage d’acier a une limite d’élasticité élevée, ce qui leur donne une bonne tenue en fatigue.

L’ALUMINIUM

L'aluminium a une limite élastique plus faible. Les alliages d'aluminium sont moins denses et endurants que les alliages d'aciers (ratio d'environ 2/3). Ainsi, même les plus faibles contraintes issues d'une utilisation normale du cadre finiront par l'endommager si elles sont trop souvent répétées. Ce phénomène de fatigue du cadre est limité par une construction et une géométrie bien étudiée, associées à un travail des tubes adapté. L'aluminium a le gros avantage de permettre la construction de cadres plus légers. Les cadres d'aluminium soudés sont apparus sur le marché dans les années 1970.

À diamètre égal, les tubes en aluminium sont moins rigides que les tubes en acier, mais également moins lourds. Pour compenser ce manque de rigidité, les tubes en aluminium ont un diamètre volontairement très supérieur à celui de leurs homologues en acier. Cette augmentation de diamètre aboutit généralement à un cadre significativement plus rigide que ceux en acier. Cette rigidité n'est pas toujours un atout, puisque la légère flexibilité des cadres en aciers offre meilleur confort que ceux en aluminium.

Les cadres en aluminium sont généralement facilement reconnaissables à leur légèreté face aux cadres en aciers, même si ce n'est pas systématique. Un cadre bas de gamme en aluminium peut être plus lourd qu'un bon cadre en acier. L'utilisation de profils spécifiques pour les tubes (ovales, carrés) et de formes travaillées (haubans cintrés) permet d'avoir des cadres en alliage d'aluminium plus rigides et légers.

LE CARBONE

La fibre de carbone est le seul matériau non métallique utilisé couramment dans la fabrication des cadres de vélo. Malgré son prix important, la fibre de carbone est très légère, résiste à la corrosion, est très résistante, et peut être formée dans presque toutes les formes désirées. Le cadre est alors profilé et élaboré précisément pour une rigidité maximale sur les répartitions des efforts, alors qu'il sera flexible sur d'autres sections (pour le confort et une meilleure motricité). Les cadres en tubes de fibre de carbones peuvent même employer des tubes ayant des propriétés différentes (rigidité suivant un effort donné) en fonction des efforts qu'ils devront supporter. Cette conception de tubes composites ayant des propriétés variantes suivant l'orientation de l'effort ne peut pas être reproduite avec des alliages ferreux.

Certains cadres en fibre de carbone utilisent des tubes cylindriques qui sont collés entre eux à l'aide de manchons, en utilisant un procédé semblable à celui employé pour les cadres acier à manchons. D'autres cadres font appel à une construction monocoque, en une seule pièce.

Alors que ces cadres en matériaux composites sont excessivement légers et nerveux, ils ont une résistance aux chocs nettement inférieure aux cadres en métal, et sont donc plus sensibles aux dommages en cas de chute ou d’accident. Il parait également que la fibre de carbone est sujette à un phénomène de fatigue.

LE TITANE

Le titane est certainement le métal le plus exotique et le plus cher qui est communément employé dans la construction des tubes de cadre. Il combine de nombreuses caractéristiques très recherchées, comme un très bon ratio solidité/poids ou une excellente résistance à la corrosion.

La relative rigidité du titane (quoique moitié inférieure à celle de l'acier) permet d'employer dans la majorité des cas des tubes de diamètre correct, même si des tubes de diamètre supérieur permettent d'améliorer significativement cette rigidité.

Beaucoup d'alliages de titane et mêmes des tubes spécifiques ont été originellement conçus pour l'industrie aérospatiale.

SYNTHESE

Pratique

Acier

Aluminium

Carbonne

Titane

Randonnée

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Cyclo-camping

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Brevet Montagnard

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VTT

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Qualités

Acier

Aluminium

Carbonne

Titane

Rigidité

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Légèreté

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Corrosion

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Prix

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***Excellent, **Bon, *Moyen, - Déconseillé