Quels sont les avantages et les inconvénients d'un cadre en aluminium et en carbone ?

Le carbone est considéré comme cher et léger, tandis que l'aluminium est plus lourd et moins cher. Tous deux sont, à toutes fins utiles, plus que suffisamment robustes pour le travail. Au niveau de prix que vous envisagez (pour une queue dure), le carbone est un matériau peu intelligent et supérieur à tous égards.

Si vous vous inquiétez du mode de défaillance, les deux sont aussi susceptibles de connaître une défaillance catastrophique que l'autre, bien que pour des raisons différentes. L'aluminium se fatigue et se fissure sous l'effet de la contrainte, puis se casse, tandis que le carbone a tendance à se casser sous l'effet d'un choc.

Ne vous inquiétez pas de la casse du cadre, cela arrive, mais pour être honnête, j'ai vu beaucoup de types en bandages, plâtres et à l'hôpital avec des vélos entièrement utilisables, et je n'ai jamais personnellement rencontré quelqu'un qui se soit gravement blessé en cassant un cadre.

J'ai beaucoup étudié la question et je me suis renseigné auprès des magasins de vélos locaux, car je cherche à me procurer un vélo de route moderne. En termes de défaillance, l'aluminium et le carbone sont tous deux assez fragiles par rapport à l'acier, et d'après ce que j'ai entendu (toutes ces informations ne sont pas corroborées), ils sont tous deux aussi sujets à la défaillance que l'autre de nos jours. L'acier peut aussi se rompre, souvenez-vous ! Je serais intéressé par un article bien documenté sur les taux de défaillance de différents matériaux de cadres ! Un magasin de vélos m'a dit que les fissures en fibre de carbone peuvent être réparées à un certain degré, apparemment en injectant de la résine dans les fissures puis en les recourant à la cuisson, tandis que l'aluminium peut, apparemment, être plus difficile à souder. Il essayait cependant de me vendre un vélo en fibre de carbone !

En théorie, la fibre de carbone peut être construite de manière à ce que le cadre ait différentes propriétés - rigide là où il doit l'être, et plus souple là où cela serait nécessaire. Il peut offrir une conduite plus souple que l'aluminium.

Mais au final, je pense qu'on peut obtenir des cadres mal faits dans l'un ou l'autre de ces matériaux ! Pouvez-vous essayer les deux modèles et voir lequel vous préférez ?

Edit : Voici une vidéo de deux cadres soumis à des tests de résistance. Ce n'est pas le plus scientifique de tous les temps, mais ce cadre partiellement en carbone est plus populaire que le cadre en aluminium. Faites-en ce que vous voulez ! http://www.pinkbike.com/video/243228/

Il se trouve que je possède deux vélos de montagne presque identiques autres que le cadre. L'un en aluminium (Orbea) avec une fourche en carbone Niner. Et l'autre un Niner tout en carbone avec une fourche avant en carbone Niner. Je cherchais un cadre en carbone Niner et j'ai trouvé un vélo entier à une telle occasion que je l'ai acheté. Les deux sont des vélos à une vitesse et sans tube. Le Niner tout carbone a des pneus de 2,1 contre 2,25 pour l'aluminium. Le carbone est plus souple et plus performant. Le pédalage est plus efficace. Plus léger, il est plus facile de sauter à l'avant et à l'arrière. La même partie des racines et des rochers rebondit moins sur le carbone et les pneus sont plus petits. Il a plus de flexibilité et de montée et descente. L'efficacité de la pédale. Le carbone peut avoir un motif de flexion asymétrique.

Longévité

• Avantage carbone. Fatigues en aluminium. Le carbone ne se fatigue pas. Vous roulez assez longtemps avec un vélo en aluminium et il se dégrade.

• Défaillance catastrophique

• ? ??? C'est là que je pense que l'on donne à l'aluminium ce que je considère comme un faux avantage. Si j'écrase une canette en aluminium, et si elle ne se brise pas, c'est un échec. Si vous soumettez l'aluminium à une contrainte au-delà de la limite d'élasticité, il peut ne pas se casser mais il échoue de manière catastrophique par rapport à l'utilisateur. Si vous soumettez l'aluminium à une contrainte supérieure à la limite d'élasticité, il se déformera de manière significative et vous perdrez. Le pneu avant touche le cadre et vous tombez. Le cadre / la fourche doit être remplacé. Du point de vue du coureur, c'est une défaillance catastrophique. Par définition, un spécialiste des matériaux dirait que non, ce n'est pas une défaillance catastrophique car l'aluminium s'est déformé plastiquement - ce n'était pas une défaillance fragile. Donc pour être juste, jugez l'aluminium par rapport au carbone sur la limite d'élasticité. Et vous devez mesurer ce vélo par rapport au vélo, mais dans la plupart des cas, le vélo en carbone aura une limite d'élasticité plus élevée. Je donne l'avantage au carbone.

Ding

• Avantage de l'aluminium. Si vous prenez un marteau sur un vélo, vous pourriez d'abord tuer un carbone. Ne prenez pas un marteau sur votre vélo.

Quand les fourches en carbone sont sorties, il y a eu beaucoup de peur, elles ne sont pas aussi solides. Une fourche demande beaucoup de stress et vous voyez beaucoup de fourches en carbone aujourd'hui. Aluminium vs. Vélos en carbone

J'ai vu des vidéos d'un cadre en aluminium qui se brise à la soudure où l'axe vertical avant (où est montée la fourche) cisaille les deux barres horizontales/transversales. Bien que ces personnes faisaient beaucoup de grands sauts sur leur VTT.

Je pense que vous aurez des problèmes de rupture dans les deux cas. Un certain nombre de facteurs entrent en jeu ici. ), la qualité des soudures ou des colles qui les maintiennent ensemble (je suppose qu'ils utilisent une forme de colle pour la fibre de carbone), l'épaisseur du matériau, la conception de la construction, et quelques autres facteurs.

Le plus grand avantage que vous obtenez de l'un ou l'autre matériau par rapport à l'acier est son faible poids, la fibre de carbone étant de loin la plus légère. L'avantage suivant est la corrosion/rouille. L'aluminium ne rouille pas. Mais il peut être corrodé. La fibre de carbone n'est pas un métal, donc la rouille n'est pas possible. Mais je pense qu'il est plus sensible aux acides et aux bases lorsqu'il s'agit de corrosion.

Le plus grand avantage de l'acier est sa flexibilité, il se déforme beaucoup plus avant de casser.

J'utilise des vélos en aluminium depuis peu et ils sont très légers pour mon VTT. Je ne fais pas de grands sauts (pour l'instant). Donc je ne sais pas comment ça pourrait tenir le coup pour ça. Et si je faisais un tas de sauts, je voudrais quelque chose d'assez lourd pour que je puisse le garder plus facilement sous moi. J'aurais peur que la fibre de carbone soit si légère que je pourrais la perdre dans un vent fort en plein vol si je relâche trop mon adhérence.

Je vais dire ceci. Ces vélos de route en fibre de carbone sont vraiment sympas. Je n'aurais jamais pensé que je pourrais prendre un vélo avec un doigt avant d'en voir un.

Quant à la résistance aux chocs : Les matériaux qui cèdent avant la défaillance absorbent plus d'énergie. Les voitures passent les principaux tests de résistance aux chocs parce qu'elles sont fabriquées en acier laminé à froid. Cette propriété réduit la charge G des victimes comme rien d'autre. La propriété du matériau la plus étroitement liée à la capacité d'absorption d'énergie est appelée élongation. L'allongement est ce qui se produit avant que le matériau ne se désagrège réellement, mais APRÈS qu'il commence à céder. La fibre de carbone a un très faible allongement, alors que le 6061-T6 a un allongement de 10 à 13%. Les ingénieurs le savent, c'est pourquoi toutes sortes de travaux sont effectués pour améliorer l'absorption d'énergie des FC, par exemple en utilisant le PEEK comme résine. Les FC absorbent effectivement une certaine énergie, surtout lorsqu'elles sont chargées en cisaillement, mais ce n'est pas ainsi qu'un tube de cadre en diamant est fondamentalement chargé. Les éléments sont chargés en tension et en compression bien qu'il y ait une certaine flexion en torsion, en particulier près du tube de direction. Les fourches n'ont presque pas de cisaillement, d'où la plainte selon laquelle les fourches des FC se cassent tout simplement. Les fourches CF de l'OMI sont dangereuses par rapport à la plupart des fourches en aluminium

Une question est de savoir si la fibre de carbone est le bon matériau pour les cadres de BMX, par exemple. GT a fabriqué un beau cadre à poutre en caisson appelé UB2. Le problème était que les pilotes de l'usine ne voulaient pas le monter et sont retournés à l'aluminium, au moins pour un temps, parce que ce qu'ils disaient de l'UB2 était lent, surtout à l'extérieur. Ayant récemment pris connaissance de cette plainte, j'ai cherché à savoir si la propriété viscoélastique de la résine dans la fibre de carbone pouvait absorber l'énergie du cavalier et il semble probable que ce soit le cas. Nous avons un autre indice car les cadres de route en fibre de carbone sont loués pour leurs qualités d'amortissement, et il peut donc y avoir un avantage pour un cadre de route qui est en fait un inconvénient au départ de la grille. Certains coureurs de BMX professionnels de haut niveau ont également collé à l'aluminium, et nous avons peut-être une idée de la raison de ce choix. La teneur en résine des structures en fibres de carbone est de 40 à 50 % et il s'avère que dans le sens du cisaillement et de la torsion, les polymères renforcés de fibres de carbone absorbent jusqu'à 8 fois plus d'énergie que l'aluminium, soit environ 3 à 4 %. En fait, les plastiques sont utilisés en conjonction avec les métaux pour amortir les vibrations et l'énergie. Il a un nom qui est “amortissement par couche contrainte”. Vous mettez un matériau viscoélastique dans le système structurel et il amortit le système et réduit les contraintes en dissipant l'énergie