Votre prochain vélo de route n'a pas besoin d'être en carbone : l'acier, le titane ou l'aluminium pourraient-ils être un meilleur choix ?

Le carbone est souvent considéré comme l'option par défaut - mais un vélo en métal apporte de nombreux avantages

Il y a de nombreuses décisions à prendre lors de l'achat d'un nouveau vélo de route. Le plus important d'entre eux est peut-être le matériau de cadre à choisir. Après tout, le cadre est le cœur de votre vélo, contribuant à définir la « qualité de conduite » globale plus que tout autre composant.

En ce qui concerne le matériau du cadre, il existe quatre options bien distinctes : le carbone, l'aluminium, l'acier et le titane. Pour beaucoup d'entre nous, lorsque nous pensons à un vélo de route moderne, la discussion commence et se termine avec le carbone. Ce n'est peut-être pas surprenant. Après tout, c'est le matériau de prédilection du peloton professionnel, les influenceurs naturels de nombreux roadies. Il y a aussi des sacs de choix ; Les cadres de vélo de route en carbone sont généralement au centre de toutes les gammes de vélos de route des grandes marques. Et bien sûr, c'est le plus léger de tous les matériaux de cadre, un argument de vente qui a encore beaucoup de poids pour la plupart des passionnés de route.

Alors pourquoi regarder en dehors du carbone ?

Les cadres en carbone sont déposés dans un moule

Les vélos de route Drop Bar ont leurs racines dans le cyclisme professionnel. Ce pedigree de course continue d'imprégner les vélos de route aujourd'hui, son influence prononcée, même si un grand nombre de vélos vendus ne sont jamais réellement montés en compétition.

Les vélos de course sont construits avec l'aérodynamisme, la rigidité et le faible poids à l'esprit, le carbone est donc le choix évident. Les cadres en carbone sont construits dans un moule, le matériau est malléable et plus facilement façonné sous la dictée des résultats en soufflerie. Il présente également un rapport rigidité / poids adapté aux cyclistes professionnels.

La plupart des vélos de route en carbone que nous vendons aujourd'hui sont initialement créés en pensant aux meilleurs coureurs cyclistes - cela s'applique même aux vélos d'endurance, comme le Specialized Roubaix et le Trek Domane - tous deux font des apparitions à Paris-Roubaix, par exemple.

Les marques dépensant d'énormes sommes d'argent en recherche et développement conçues pour aider les cyclistes professionnels à économiser quelques millisecondes ici et là, il semble qu'elles devront récupérer une partie de cet investissement en nous encourageant à convoiter ces mêmes vélos. Même s'ils ne sont peut-être pas ce dont nous avons toujours vraiment besoin.

"Il y avait une poussée dans l'industrie du vélo pour rendre les choses plus grandes et plus rigides", explique Fergus Liam, responsable marketing américain pour Ritchey, une marque synonyme d'acier mais qui fabrique également des cadres en carbone. "Le résultat était des vélos qui agissaient tous de la même manière."

"Nous avons été informés par les exigences élevées de la course cycliste qui disaient que plus rigide c'est mieux", a-t-il déclaré à Cycling Weekly. "Cependant, cela revient à demander à une F1 d'informer sur le fonctionnement d'une berline [une berline au Royaume-Uni] - la qualité de conduite au quotidien sera au mieux terrible."

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Avantages:Qualité de conduite confortable mais vivante, durable avec des constructions personnalisées en option

Les inconvénients:Probablement plus lourd que ses homologues

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Bien que l'acier puisse sembler toujours faire son retour, la vérité est qu'il n'a jamais vraiment disparu.

"L'acier a une vivacité que l'on retrouve rarement dans d'autres matériaux", déclare Liam. "Il est indulgent et réparable mais précis dans la façon dont il préfère être construit."

En équilibrant l'aspect pratique utilitaire avec des caractéristiques de performance discernables, l'acier peut toujours répondre aux exigences des utilisateurs de vélos de route d'aujourd'hui. Il n'est donc pas étonnant qu'il soit adopté avec enthousiasme par les constructeurs de cadres d'une génération à l'autre ; le passage d'un flambeau qui sert aussi à éclairer d'un jour nouveau le plus ancien des matériaux.

Tom Ritchey a commencé à fabriquer des cadres de vélo en acier à l'âge de 16 ans dans sa maison du nord de la Californie. Cette année marque le 50e anniversaire de son premier cadre soudé, un anniversaire qui rappelle la pertinence continue de l'acier. "Tom a perfectionné sa méthode de construction sans crampons grâce à son brasage et a développé le tube Logic en conséquence", explique Liam. "Le tube a été conçu pour produire la meilleure qualité de conduite que le matériau puisse offrir tout en restant durable sans sacrifier le poids."

Les tubes en acier peuvent être de calibre simple ou aboutés. Les tubes aboutés ont un diamètre constant à l'extérieur mais une épaisseur de paroi variable. Cela permet au constructeur d'ajouter de la force à certains endroits tout en réduisant le poids à d'autres. Un tube à double épaisseur par exemple est plus épais à chaque extrémité. Un tube à triple renfort a trois épaisseurs de paroi différentes.

Il y a aussi des tubes progressivement aboutés, comme ceux fabriqués par Columbus. La marque britannique Mason Cycles utilise ce tube sur son jeu de cadres Resolution tout-terrain. "Il n'y a pas de marches entre chaque section de mur, ce qui pourrait entraîner des facteurs de stress et de faiblesse", explique le fondateur Dom Mason. Le tube Columbus peut être dessiné à des dimensions de paroi très minces, seulement 0,4 mm dans la section centrale. C'est la raison pour laquelle bon nombre des cadres en acier performants les plus légers sont fabriqués à l'aide de tubes Life and Spirit de Columbus.

Ritchey utilise son tube Logic exclusif dans tous ses vélos en acier. En tant que marque qui propose un cadre de route, un cadre de cross, un cadre de gravier et un cadre "aventure" tous en acier dans sa gamme actuelle, c'est une preuve solide de la polyvalence du matériau.

"Les tubes Logic utilisent des profils de butée spécifiques à la force et à la direction qui sont uniques à l'emplacement et à la taille d'un cadre afin de maintenir la résistance tout en réduisant le poids autant que possible", explique Liam. "La butée du tube supérieur au niveau du tube de direction n'a pas le même profil que le tube supérieur au niveau du tube de selle, et ce profil n'est pas le même sur un petit que sur un grand."

Pendant la plus grande partie d'un siècle, l'acier a été le seul choix pour les vélos de route et, par conséquent, les coureurs cyclistes. Maurice Garin a piloté une La Française Diamant en acier qui pesait 18 kilogrammes pour remporter le premier Tour de France en 1903. Le dernier coureur à avoir remporté la Grande Boucle sur un cadre en acier était Miguel Indurain en 1994, cette fois à bord d'un Pinarello de neuf kilogrammes qui pourrait en fait avoir été une création déguisée de Dario Pegoretti.

Entre-temps, de nombreux autres noms de légendes ont été gravés dans la pierre, mais créés à l'aide d'acier. Coppi et Bartali, Anquetil, Merckx et Hinault ont tous remporté la grande course et dominé leur sport, à bord de vélos à cadre en acier. Au fur et à mesure que les méthodes de production et la conception du cadre évoluaient, les nouveaux tubes en acier sont devenus la solution idéale pour les exigences du sport. Il était léger mais solide et rigide. Il était également abordable et facile à façonner et à usiner.

Les cadres de route en acier modernes comportent des tubes souvent surdimensionnés par rapport aux cadres en acier d'antan pour permettre l'utilisation des sections à paroi mince susmentionnées sans perdre de résistance. Les constructeurs utiliseront également des formes et des virages personnalisés pour les aider à atteindre la qualité de conduite qu'ils recherchent.

"Nous n'utilisons pas d'ensembles de tubes" prêts à l'emploi "", explique Mason. "Nous prenons le temps de choisir chaque tube individuellement, compte tenu de l'influence qu'il aura sur la qualité de conduite et les performances globales. Nous utiliserons un mélange de types de tubes pour nous aider à atteindre cet objectif."

Même en tenant compte de l'évolution des tubes en acier modernes, il est loin de certains de ses homologues en carbone, titane et aluminium. Ceci est particulièrement visible autour du boîtier de pédalier et du tube de direction où la recherche d'une rigidité améliorée a conduit à des profils renforcés qui éclipsent les équivalents en acier. Mais pour Ritchey, lorsqu'il s'agit d'acier, la taille n'est certainement pas tout.

"Nous nous en tenons à l'utilisation d'un pivot droit pour diverses raisons, mais c'est principalement une question de force et non d'ingénierie excessive lorsqu'il n'est pas nécessaire", déclare Liam. "L'acier fonctionne mieux dans des diamètres plus petits qui aident à réduire le poids tout en restant solide et réactif."

Solide et léger est une combinaison souhaitable pour tout cadre de vélo. C'est celui que tous les matériaux cherchent à fournir, qu'il s'agisse d'acier, d'aluminium, de titane ou de carbone. Fait intéressant, l'acier, l'aluminium et le titane partagent tous le même rapport résistance/poids. Mais comme l'acier est le plus dense des trois, tenter de faire correspondre le poids du cadre d'un vélo en titane ou en aluminium conduirait à des parois de tube trop minces pour être durables. D'où la raison pour laquelle Ritchey, et d'autres, réduisent le diamètre du tube de ses vélos en acier au détriment d'un peu de poids supplémentaire.

Quant à ce poids, la raison la plus souvent citée pour que les cyclistes ne choisissent pas un vélo de route en acier, Liam pense que nous devons réévaluer notre façon de penser.

"Tout d'abord, je pense que nous devons résoudre ce problème de poids", déclare Liam. "Un vélo qui roule bien n'est pas uniquement déterminé par le poids. Cela ne veut pas dire qu'un vélo en acier bien conçu ne peut pas être léger et bien rouler. Nous avons ici un Ritchey Road Logic avec des pièces en alliage et des roues à tube qui font pencher la balance à 18 lb (8,16 kg). Ce n'est pas en reste."

Mais lui, avec tous les autres constructeurs de cadres à qui nous avons parlé, pense que les caractéristiques de performance de l'acier vivent en dehors d'un monde où nous sommes obsédés par chaque gramme qui compose le poids total de nos vélos de route.

"Un vélo en acier bien produit surpassera ses homologues en carbone ou en aluminium en termes de qualité de conduite et de résilience n'importe quel jour de la semaine", déclare Liam.

"L'acier a une propriété unique en ce sens qu'il peut fléchir, se plier et céder au besoin", poursuit-il. "L'analogie que j'utilise le plus souvent est que ce n'est pas ce que vous remarquez sur le trajet, mais ce que vous ne remarquez pas. L'excès de fatigue ou de douleur qui pourrait être associé à la conduite d'un vélo est dissipé. De même, un bon vélo en acier se sentira ancré d'une manière qui inspire confiance. "

Le confort que Liam trouve dans la conduite de vélos en acier est partagé par beaucoup. C'est peut-être le plus grand atout du matériau. Si vous recherchez un vélo de route pendant de longues journées en selle, avec la capacité de s'adapter à une variété de surfaces de route, un cadre en acier de haute qualité bien conçu est susceptible d'offrir une conduite plus confortable que n'importe lequel des autres matériaux concurrents.

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Avantages: Souvent moins cher que d'autres matériaux, peut offrir une conduite similaire à un cadre en carbone

Les inconvénients: Bien qu'il puisse offrir les caractéristiques de conduite du carbone, il est peu probable qu'il soit aussi léger ou aussi rigide

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Après la fin du règne de l'acier dans les rangs professionnels, mais avant que le carbone ne devienne le matériau de choix, l'aluminium a eu son moment au soleil.

Il offrait de nombreux attributs qui rendraient le carbone si populaire, en ce sens qu'il est à la fois léger et rigide, mais qu'il était considérablement moins cher à produire. Bien qu'il ne soit pas resté longtemps au sommet du cyclisme professionnel, il est resté pertinent en tant que matériau de cadre, avec son coût inférieur par rapport au carbone, à l'acier et au titane, un avantage évident.

"L'aluminium a l'avantage d'être relativement économique à produire et plus facile à manipuler et à façonner que d'autres matériaux comme l'acier et le titane", explique Mason. "Cela signifie que le produit fini, bien que toujours très performant, n'a pas besoin d'être cher."

En effet, les meilleurs vélos de route en aluminium sont généralement choisis pour leur capacité à équilibrer la qualité de conduite avec le prix. Bien que dans l'ensemble, il ne soit probablement pas aussi léger et rigide que le carbone, la technologie de l'aluminium a progressé ces dernières années et un bon aluminium bat souvent le carbone bon marché. Dom Mason est d'accord. "À mon avis, il est beaucoup plus logique de posséder un cadre Alu hautement développé, plutôt qu'un cadre composite cloné du même prix", dit-il.

"En utilisant une manipulation intelligente des tubes, des tubes avancés et une conception sensée, un cadre en aluminium moderne peut rivaliser avec le composite en termes de poids, de retour de conduite et de qualité", poursuit Mason, notant que les cadres modernes, tels que la définition tout-terrain de la marque "s'inspirent de nombreuses influences de conception tirées des cadres composites, tels que les BB surdimensionnés, les tubes de direction coniques et l'acheminement interne commutable".

Lorsqu'il s'agit de vélos de route, «léger» est un terme relatif. Dans un sport où la réduction de poids peut être une obsession, l'acier devait être remplacé. Il y avait simplement des matériaux plus légers. Lorsque Big Mig est revenu en France en 1995 pour défendre sa couronne (avec succès, ce qui en fait cinq titres du Tour de France pour l'Espagnol), il l'a fait sur un Pinarello Keral Lite en aluminium.

Mais si le règne de l'acier dans le peloton professionnel a été long, celui de l'aluminium a été bref. Marco Pantani a remporté le Tour de France 1998 au guidon d'un Bianchi Mega Pro XL personnalisé fabriqué à l'aide de tubes en aluminium Dedacciai à double épaisseur de la série 7000. Il pesait plus de deux kilogrammes de moins que le vélo d'Indurain de 1994. Cependant, malgré ses progrès, ce serait la dernière fois qu'un vélo en alliage remporterait la victoire dans la plus grande course de France.

Mason, bien sûr, n'est pas la seule marque à utiliser les atouts de l'aluminium. De nombreuses grandes marques d'aujourd'hui proposent des modèles de vélos de route en aluminium, souvent des versions plus abordables de leurs vélos en carbone haut de gamme, tels que l'Émonda ALR de Trek, qui partage de nombreux attributs de conception des modèles en carbone SL et SLR plus chers.

Cependant, le développement continu de deux de ses cadres les plus emblématiques, le Cannondale CAAD et le Specialized Allez, est peut-être une indication encore meilleure des performances de l'aluminium.

Cannondale produit son vélo de course en alliage depuis près de quatre décennies avec le CAAD13 sa dernière itération. C'est un bon exemple d'un vélo en aluminium prenant des influences de cadres en composite de carbone comme le note Mason, avec des tubes aérodynamiques tronqués surdimensionnés, des haubans tombés et des câbles entièrement intégrés.

Pendant ce temps, Specialized a récemment lancé sa dernière version du Allez Sprint. C'est un vélo qui emprunte "l'innovation et la perspicacité" à son vélo de course en carbone, le Tarmac SL7, pour créer ce que la marque américaine appelle "le vélo de route en alliage le plus rapide au monde". Au fil des ans, c'est un vélo qui s'est forgé une réputation dans le monde du cyclisme critique. En raison des distances plus courtes de ces courses, le confort prend le pas sur la rigidité du cadre, que le Allez Sprint, comme de nombreux cadres de course en alliage, offre à la pelle. Le volume plus élevé d'accidents, en raison de la nature frénétique des crits, fait également de l'aluminium un choix judicieux par rapport à un cadre en carbone coûteux, une autre clé de la popularité du Allez Sprint.

Pour créer les profils aérodynamiques qui sont présentés à la fois sur le CAAD13 et le Allez Sprint, ainsi que sur de nombreux autres vélos de course en alliage, les tubes sont hydroformés dans les formes souhaitées. Les tubes sont ensuite aboutés, comme avec un cadre en acier, ceux-ci peuvent être à double et triple aboutement, et formés dans la mesure souhaitée avant d'être soudés ensemble.

La plupart des fabricants utilisent des soudures TIG, où le même matériau est utilisé sur le cadre et les soudures pour créer une jointure uniforme. Idéalement, la soudure doit être lisse - une ligne inégale et cahoteuse peut être un signe avant-coureur d'un travail pratique douteux, bien que certaines marques puissent être ouvertes à le faire pour économiser de l'argent pour le consommateur. Les soudures remarquables d'Allez Sprint ont soulevé quelques sourcils lors de sa sortie tandis que Trek utilise sa technologie Invisible Weld pour créer un look presque homogène qui vise à ressembler à un cadre en composite de carbone.

Quant à la réputation de l'aluminium comme offrant une conduite quelque peu dure, il vaut la peine de considérer les paroles de Mason concernant la manipulation des tubes et la conception sensible, deux éléments qui peuvent avoir un plus grand effet sur la qualité de conduite que le matériau lui-même ; la chute reste à la fois sur le Allez Sprint et le CAAD13, un exemple évident de la façon dont la forme du tube et la conception du cadre sont utilisées pour ajouter confort et conformité à un cadre de route en alliage de performance.

Avantages:Qualité de conduite supérieure, longévité, moins banal

Les inconvénients:Cher, moins de choix en dehors des options de construction personnalisée

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Le titane en tant que matériau de cadre de vélo est la plus chère des trois alternatives au carbone. Il est également utilisé moins fréquemment, souvent le matériau de choix pour le constructeur de cadres personnalisés. Cela est dû en grande partie à la difficulté de travailler avec le matériau, en particulier par rapport à l'acier ou à l'aluminium.

"Il est beaucoup plus difficile à usiner, beaucoup plus difficile à souder et beaucoup plus difficile à finir que l'acier", déclare le constructeur britannique Caren Hartley, qui avait construit de nombreux cadres personnalisés sous la marque Isen. "Nous avons dû essentiellement construire ou acheter un ensemble d'outils complètement séparé pour travailler avec, mais si vous essayez de construire le vélo ultime en métal, le titane doit être une option."

Alors, qu'est-ce qui en fait un matériau si désirable pour les constructeurs de cadres et les cyclistes ?

Comme l'acier, il possède cette sensation vive et élastique qui le rend à la fois confortable et réactif. Mais il est également plus rigide et plus léger, deux des inconvénients possibles d'un cadre en acier. Lorsque nous avons interrogé Hartley sur les différences qu'un cycliste peut noter entre un cadre en acier et un cadre en titane, le poids a été mentionné sur toute caractéristique de conduite particulière.

"Différents matériaux nécessiteront différents choix de géométrie de tube et éventuellement de cadre pour obtenir la même" sensation "", dit-elle. "La principale chose que vous pourriez remarquer est le poids du cadre lorsque vous roulez, par exemple, il y aurait une différence d'environ 500 à 700 g entre l'un de nos cadres toutes saisons en acier et en titane, bien que les deux soient conçus pour fonctionner de manière très similaire."

L'impact du titane dans les courses professionnelles sur route est moins prononcé. Notoirement difficile à travailler, il est mieux connu comme un matériau utilisé par les constructeurs de cadres personnalisés ou par les marques en nombre limité, souvent pour les cadres sportifs ou d'endurance où le confort est roi. Cela dit, Luis Ocana a remporté le Tour de France 1973 sur un Speedwell Titalite de fabrication britannique, qui pesait 7,8 kg, étonnamment léger pour l'époque.

Le titane est également incroyablement durable. Lorsque les cyclistes parlent de trouver un "vélo pour la vie", la longévité du titane fait généralement partie des considérations. Mason construit également des cadres en titane et c'est cette durabilité qui, en partie, informe la décision d'utiliser le matériau.

"Le titane est le matériau le plus solide, le plus résistant aux chocs, le plus résistant à la corrosion et le plus léger à partir duquel nous fabriquons des cadres", déclare Mason. "Un cadre en titane bien conçu durera toute une vie tout en étant extrêmement bien adapté au recyclage" - ce qui en fait un choix plus durable.

Les tubes en titane sont généralement aboutés comme leurs homologues en acier et en aluminium. Lorsqu'ils sont utilisés pour créer un cadre de vélo, les tubes sont alliés - souvent avec de l'aluminium. Une fois que les tubes ont été créés et formés, ils sont soudés ensemble - comme l'aluminium, bien que le processus soit légèrement plus long car les sections soudées ne peuvent pas être exposées à l'oxygène.

"Nous utilisons les meilleurs tubes en titane disponibles, fabriqués par Reynolds et tous les tubes principaux sont à triple épaisseur, tout comme leurs tubes en acier", déclare Hartley en référence à la gamme Isen. "Cela signifie que nous pouvons utiliser des tubes avec certaines des épaisseurs de paroi les plus minces, et donc les poids les plus bas réalisables dans nos vélos en titane."

Certes, si vous recherchez une qualité de conduite sublime, un cadre en titane moderne est un excellent point de départ, bien que coûteux. À bien des égards, c'est la dépense supplémentaire qui a contribué à rendre le matériau si recherché, comme tout article de luxe.

"Ce nom même suggère des propriétés mythiques", explique Mason. "Autrefois réservé à l'aviation de pointe, à l'exploration spatiale, à la formule 1 et à l'industrie médicale, c'est toujours le métal le plus avancé qui ait été développé pour la construction de cadres de vélo."

Et bien que cela soit vrai, il convient de rappeler que le matériau du cadre à lui seul ne constitue pas un jeu de cadres supérieur. Le choix du tube, la géométrie et la conception du vélo et la compétence du constructeur sont tous des éléments essentiels qui font qu'un vélo de route moderne - qu'il soit en titane, en acier ou en aluminium - roule bien.

"Nous sommes légèrement méfiants quant au concept de matériaux différents ayant des caractéristiques de conduite différentes", déclare Hartley. " Bien qu'il soit évident que des vélos différents peuvent être très différents à piloter, cela dépend presque toujours de choses comme l'épaisseur du tube, le diamètre du tube, la géométrie, etc. "

"Pour la plupart des gens, nous essayons de trouver l'équilibre entre un vélo capable de transférer autant de puissance que possible lorsque vous n'êtes pas en selle et d'appuyer sur les pédales, tout en n'étant pas si raide qu'il vous bat à mort après une demi-heure."

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Luke Friend a travaillé comme écrivain, éditeur et rédacteur pendant vingt-cinq ans. À travers des livres, des magazines et des sites Web, il a couvert un large éventail de sujets pour un éventail de clients, notamment la Major League Baseball, le National Trust et le NHS. Il est titulaire d'une maîtrise en rédaction professionnelle de l'Université de Falmouth et est un mécanicien de vélos qualifié. Il est passionné de cyclisme depuis son plus jeune âge, en partie parce qu'il regardait le Tour de France à la télévision. Il est un fervent adepte des courses de vélo à ce jour ainsi qu'un pilote régulier de route et de gravier.

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