Matériaux du cadre: aluminium, acier, carbone, titane

Matériel et entretien
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Bonjour,

J’ai lu quelques échanges sur ce sujet sur le forum. Mais souvent noyé dans la masse des messages, ils sont difficilement lisibles. Je trouve intéressant de construire un sujet dédié, sourcé, fiable, sur le sujet des matériaux en dépassant peut-être un peu les a priori.

L’aluminium est objectivement plus léger. En vélo classique, il est plus rigide. Dans quelle mesure, au regard de la géométrie d’un monocycle, cette rigidité est-elle un argument pour l’achat d’un cadre en aluminium ? Cette rigidité, j’imagine, est affectée par la tige de selle et la roue. Dans quelle mesure, un cadre acier et tige alu est-il moins rigide qu’une cadre alu tige alu ? y a t-il une vrai différence de performance entre les deux ? Une différence perceptible seulement par un expert, ou seulement pas des chiffres, ou également par un débutant ?

J’ai l’impression que cette question de l’influence des différents composants est parfois éludée alors qu’elle semble importante.

L’acier a souvent pour lui l’argument de la solidité (oui on peut réparer partout autour du monde). Cela étant dit, qui, une fois son cadre brisé, le fait ressouder ? Peu de monde, souvent, on rachète.

Il existe beaucoup d’aciers différents. Acier tout court, ça ne signifie pas grand chose. les Mad4One sont Cromo. Qu’en est-il des Nimbus, des Qu-ax, etc ? C’est sûr qu’entre du tube de chauffe et de l’alu, l’alu doit être plus performant, mais entre un excellent acier et un alu moyen, c’est à voir.

Bref, l’aluminium vaut-il l’investissement, n’est ce pas seulement marketing, etc ?

Peut-être qu’on pourrait construire sur ce premier message un tableau qui résumerait les contributions pour tenter de trouver le positif et le négatif de chaque matériaux.

(PS: C’est calme au boulot… )

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Tu poses de bonnes questions ! Je n’ai pas le temps de faire un beau tableau, mais je reviens là-dessus :

L’aluminium est vraiment plus léger que l’acier. Ça se ressent énormément. Je ne saurais dire avec certitude qu’un débutant pourrait voir la différence, mais à mon avis un mono léger équivaut à un apprentissage légèrement plus rapide (il y a moins d’inertie à contrôler, même si le gros du gain peut souvent s’effectuer dans la roue).
Pour répondre à la question, ce n’est donc pas qu’un argument marketing.

Si l’on compare également au carbone ou au titane, on va se retrouver avec deux cadres probablement plus légers… Ou alors plus rigides pour une masse similaire. Le gros problème du carbone, c’est sa fragilité : un coup mal placé et c’en est fini du cadre (RIP ma jante carbone :cry: ). Le titane semble plus résistant.

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et matériau très rigide donc… moins de confort. En fait, il faut aussi tenir compte de la pratique qu’on fait avec le monocycle et la puissance qu’on cherche à développer. C’est connu, faire du cyclotourisme avec un vélo en cadre carbone est inutile car ce dernier ne sera efficace qu’au-delà d’un certain nombre de watts développés. Les cyclotouristes aguerris feront le choix de l’acier, très souple et capable de bien amortir les chocs, la performance étant exclue, pas besoin d’aluminium ou de carbone. Cela dit, l’alu est très prisé dans ce domaine.
C’est pareil pour nous, un bon cadre acier sera parfait pour les balades courtes ou longues distances, pour la vitesse, sur piste par exemple ou marathon, le carbone fera des miracles et ne risquera pas de casser, pratique et efficacité adaptées, je rejoins @Maxence sur ce point. Pour les cross, ou la descente un cadre aluminium sera le parfait compromis entre efficacité, solidité, confort et performance, rien n’est meilleur selon moi. En plus de la légèreté, c’est un métal inoxydable, donc il ne rouillera pas.
Après, je n’ai que cinq année de pratique seulement sur acier et Aluminium, je n’ai pas une grande expérience dans le domaine des autres matériaux, mais je me suis rendu compte que pour que le cadre soit fiable dans son rendement, le choix des éléments périphériques est important, le cadre le plus performant peut devenir impuissant si les accessoires qui l’équipent ne lui permettent pas de tout donner.
en conclusion, l’acier pour les débutants et le carbone pour les pros n’est pas forcément un bon raisonnement :grin:

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Je ne suis pas d’accord. Un cadre en titane est plus agréable. En muni, on veut pouvoir emmener le mono aisément pour changer sa direction. Un cadre léger, rigide et solide est donc parfait !

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J’ai un Triton 26 muni que j’utilise assez rarement mais très confortable comme tout cadre en titane, gros inconvénient, les tubes sont minces et donc très difficiles à cintrer d’où des formes faites de bouts de tubes droits, pas ce qui se fait de plus joli, avantage du titane ça peut se ressouder indéfiniment mais faut être bien équipé

Mes autres monos sont en alu, il y en a en 6061 (alu très classique notamment pour fabriquer les jantes car facile à cintrer mais qui nécessite de plus fortes épaisseurs de tube généralement (sauf le RGB qui peut casser en utilisation extrême) et d’autres en 7005 plus solide, la géométrie du cadre joue sur sa rigidité, le KH avec sa forme carrée est moins rigide qu’un Nimbus Oracle ou un Mad4One qui sont rond, j’aime beaucoup l’Impact Gravity avec ses nervures obtenues par hydro-formage. Le traitement thermique après soudage a aussi son importance, généralement du T6 (trempe + revenu)

L’alu 7075 qui est le meilleur mais ne se soude pas malheureusement, donc réservé à des pièces usinées : manivelles et axes

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le titane… je n’ai jamais essayé, donc je serais gonflé de débattre sur le sujet :yum:
Mais je note pour plus tard :wink:

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L’aluminium est méprisé, mais la réalité c’est que les bons cadres disponibles sont en aluminium.

Les cadres aciers sont vraiment plus lourds.

La titane est quasiment introuvable et est hors de prix. Y-a-t’il un intérêt à débourser 3 ou 4 fois plus pour un cadre en titane, qui au mieux fera le même poids qu’un cadre alu, sera peu un peu plus rigide (et plus confortable ?) et surtout sera beaucoup plus résistant ?

Même si le titane semble avoir des arguments, je n’en suis pas encore là… pour l’instant, je trouve mes cadres alu suffisamment durables et rigides.

Pour ce qui est du carbone, c’est probablement le top tant qu’on ne chute pas… mais vu les coups que prennent les monocycles avec les chutes, le risque de casse me semble trop élevé (pour un usage route, pourquoi pas…). Quand on voit que @Maxence arrive à casser une jante en carbone, il ne vaut mieux pas essayer d’imaginer ce que ça pourrait donner avec un cadre en carbone :stuck_out_tongue:

Une jante en carbone et un cadre titane, c’est probablement le top pour un mono (j’ai tendance à croire que la jante carbone (par rapport à une jante alu) apporte plus qu’un cadre titane (par rapport à un cadre alu), mais j’ai jamais roulé sur un cadre titane…). @koroma tu as un cadre custom avec un support de frein à disque ? ça t’a coûté un ou deux bras ? :upside_down_face:

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Il ne me semble pas qu’il soit custom, c’est un cadre Triton « standard ». Sur le site de Triton, on peut voir qu’ils tournent aux alentours des 450-500€. C’est similaire à un cadre Flansberrium en alu.

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Je suis bien d’accord sur l’idée que l’aluminium est méprisé. Dans le monde du vélo de course, c’est un matériaux dédaigné (par les mêmes qui ne juraient que par l’alu dans les années 90/2000), notamment face au carbone. En réalité, un très bon cadre alu est toujours meilleur qu’un mauvais carbone. (J’ai d’ailleurs fait ce choix avec un BMC Teammachine Alu).

Je me demandais si les contraintes liées à la géométrie particulière du monocycle rendait également l’alu intéressant. D’après vos réponses, ça semble être le cas ! :grinning:

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Exactement! Tout le monde ne jure que par le carbone pour faire comme sur le tour de France. La vérité est que même le meilleur vélo carbone ne rendra des résultats qu’à partir d’une certaine puissance développée et il faut y aller!
L’aluminium est effectivement considéré comme du matériel de bas de gamme, cette image est renvoyée par l’univers commercial / sportif tout simplement. Tous les pros sont sur du carbone, c’est ce qu’il faut pour faire comme les pros
les grandes enseignes proposent de l’alu à bas prix (bonjour la géométrie des cadres et les soudures!), ce n’est donc pas de la bonne qualité.
Ces raisonnements sont en réalité des raccourcis. Ils ne sont pas forcément faux mais ils négligent plein de paramètres.

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Une source intéressante (en anglais), à propos de toutes ces questions: Myths in Cycling – Rene Herse Cycles

Peut-être y a t-il des choses à en tirer concernant le monocycle.

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Sur le site de Triton, il n’y a pas de cadre avec support de frein à disque. Et ça m’étonnerait qu’il roule sans frein, ou avec un d’brake… Je ne me souviens plus de la bête !

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Malheureux! Tu vas ouvrir une boîte de Pandore! Il y a ce sujet:

Myths Debunked: Bigger Wheels DON’T Roll Faster

C’est cuit! on en a pour des heures de polémique! :rofl:

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Il me semble important de bien définir sa pratique pour choisir au mieux les matériaux qui composent un monocycle.
Route, Muni, freestyle, monobasket, etc… Nos disciplines sont nombreuses et nos pratiques diverses.

De mon côté je vais pouvoir vous exposer mes expériences avec de l’acier et de l’alu, pour du freestyle et du monobasket.

24" nimbus (cadre en acier et tuve de selle en acier) VS 24" e-sport (alu):

  • pour du monobasket j’ai trouvé l’alu plus agréable, on s’arrête plus facilement après un sprint, il est également plus aisé de sauter sans tenir sa poigné de selle. Mais je n’ai pas noté de franches différences. Après je trouve le e-sport vraiment très beau.
  • pour les débutants, mon épouse à fait ses premiers tours de roue en altérnant entre ces deux monocycles 24". Contrairement à moi elle avait une nette préférence pour l’alu, et c’est toujours le cas! Elle préfère un 24" alu à un 20" acier pour une pratique en gymnase.

20" d’iniciation (acier) VS 20" eclipse (alu):
Je note une différence plus importante dans ma pratique du freestyle sur ces deux monocycles. Tout est un peu mieux avec l’eclipse, mais je pense que le saut qualitatif est plus dû à la conception générale du monocycle. Sur l’eclipse on peut poser les pieds sur la fourche de manière très commode, la selle est plus confortable, le collier de serrage est plus « safe » sans vis qui dépassent, etc… Il est certes plus léger et plus rigide qu’un 20" d’initiation en acier, c’est agréable, mais ce n’est pas le critère qui me fait préférer l’eclipse à mon mono d’initiation.

J’ai vu des gens faire des figures de folie avec des monocycle en acier. Quand on recherche la perfomance c’est clair que cela ne semble pas l’idéal, mais avant d’être limité par le matériau de son monocycle, il faut déjà un certain niveau (je parle de ce que je connais: freestyle et monobasket). Cela semble moins vrai pour la distance, le muni ou le trial, mais je n’ai pas assez pratiqué ces disciplines pour avoir un avis tranché.

Il y a la question du coût, les différences de prix sont énormes!

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Mon Triton mixte acheté d’occasion a le support d’étirer à droite et des bossages Magura pour 24 et 26"

D’ailleurs les bras du cadre de cette génération de Triton étant très gros il faut utiliser un adapteur IS/PM pour disque de 160mm si l’on veut y monter un disque de 180mm ce que j’ai fait, sinon les plaquettes ne tombent pas en face du disque

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J’ai survolé rapidement vos réponses et j’ai relevé que beaucoup parlent de confort.
A mon avis c’est une notion applicable pour les cadres et fourches de bicyclette, mais pas pour le monocycle.
A monocycle les différences de matériaux vont apporter des changements de rigidité ou de poids, mais pas de confort.
Les contraintes appliquées en bicyclette ne sont absolument pas les mêmes et je pense qu’il ne faut pas comparer avec le monocycle. A vélo on ressent énormément de différences car l’ensemble kit cadre/fourche possède une géométrie pour chaque pratique, chaque pilote et la matière dont sont fait ces 2 éléments influe énormément.

A monocycle on roule un cadre similaire à une fourche, que l’on souhaite rigide, léger et solide. Le confort sera apporté par d’autres éléments comme la selle, le pneu, la pression des pneus et la roue, ses composants et sa tension.
Je pense qu’avoir un cadre mou et souple à monocycle n’apporte que des désavantages car il sera peu réactif, possiblement déstabilisant. La preuve en est, les cadres à suspensions n’existent pas à monocycle. Simplement car c’est lourd et inutile.

Toutes les variations de sensations que vous percevez en essayant tel ou tel monocycle avec un cadre différent sont à mon avis dues à autre chose. Le poids par exemple, ou les autres pièces du monocycle.

Les écrits théoriques de Jan Heine sont à prendre avec d’énormes pincettes et même s’il raconte pas que des conneries, la plupart de ses démonstrations ne sont pas ou peu applicables à monocycle. Un monocycle n’est pas un vélo, jamais, même s’il a une selle, une roue et deux pédales.

Pour terminer, mon avis sur la question initiale est que, pour un cadre de monocycle, un bon aluminium reste la matière actuelle la plus intéressante. Un bon acier sera plus lourd qu’un bon titane dont le poids peu être interessant pour quelqu’un qui s’en soucis moins.
L’étude du carbone est encore trop chère pour le monde du mono qui représente une niche trop restreinte, mais c’est une bonne idée pour qui cherche un cadre encore plus léger ( la différence de poids avec un bon alu est tout de même minime).

Pour info, j’ai eu en 20 pouces un cadre titane Koxx, un cadre carbone Koxx, différents cadres alu KH, Impact, Koxx. J’avais pesé tout ça mais impossible de retrouver.
A vélo je ne roule que des kit cadre/fourche acier qualité industrielle taiwanaise correcte, car ils représentent le meilleur rapport qualité/confort/poids/prix pour ma pratique et mon budget.

PS: tous les discours personnifiant le matériel sportif sont, à mon avis, des nids d’aprioris et d’approximations. Les cadres « nerveux », « vifs », « patauds » n’existent pas. Par contre ils peuvent être maniables, rigides, souples…
Il y a aussi beaucoup de légendes sur les cadres carbone qui n’accepteraient qu’un.e. pilote suffisamment puissant.e. C’est des conneries aussi.
Certains cadres sont développés pour supporter tel développement de puissance, comme par exemple un cadre haut de gamme pour cycliste performant.e. Ils seront donc fatalement moins confortables mais cela ne les empêchent pas de pouvoir être utilisés par un.e cycliste ordinaire.
Le carbone est une matière suffisamment utilisée aujourd’hui pour connaitre des compositions particulières en fonction de la pratique à laquelle le cadre est destiné. Il existe donc des cadres carbone super confortables, autant qu’un bon acier et qui ne sont pas des barres à mines pour sprinters. Ces cadres sont tout à fait solides, ils n’ont simplement pas la destination. (cependant la casse d’une pièce carbone est moins facile à prévenir ou à détecter).

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Ton message me rassure. Le confort d’un cadre de monocycle était pour moi quelque chose d’impalpable. Faute de savoir, je laissais ça aux autres… En tout cas, je partage ton avis, un cadre ça doit être léger et rigide (la jante aussi d’ailleurs). Le confort, pour moi c’est plutôt le pneu et la selle. Le guidon, c’est une autre forme de confort.

Sinon sur un vélo, il y a vraiment des géométries qui apportent du confort en minimisant la perte d’énergie ? Je me demande bien comment un cadre peut être plus confortable ET plus rigide qu’un autre cadre… c’est un autre sujet…

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Tu peux avoir un cadre ou une fourche rigide dans une dimension et souple dans une autre.
Tout ça est ultra subtil et dépendant de tellement de paramètres, bien plus que ce que la plupart des gens veulent bien imaginer ou écrire.
Perso je tente d’en faire une synthèse pas trop dogmatique qui correspond à mon cahier des charges et ce qui existe sur le marché (ou pas…) quand viennent les choix.

A mono, l’alu est largement dispo et l’acier réservé au bas de gamme (car les bons aciers + difficiles à souder ne sont que peu mis en oeuvre par les industriels asiatiques et donc plus chers car produits en plus petites séries), le carbone et le titane clairement anecdotiques sur le marché.
Au final la question du matériau ne se pose pas forcément en tant qu’acheteur qui compte acheter un cadre de mono sur étagère à mon avis. C’est différent pour les @toutestbon de ce monde of course.

Sinon, de mon expérience à mono, les cadres aciers en vente depuis 10 ans sont quasi exclusivement plus lourds et moins réactifs / plus mous (sensible en virages notamment, typiquement en basket) … mais comme dit plus haut, c’est AMHA parce qu’ils utilisent des aciers bas de gamme.
Il y a des exceptions, comme un cadre de freestyle qu-ax en acier chromoly qui a été retiré de la vente depuis car mal conçu (soudures du té de fourche trop légères, ils ont tous cassé et le mien n’a pas fait exception).
Sur le confort, difficile de me prononcer. Ca joue peut-être un peu mais comme dit @Monsieur_K il y a d’autres paramètres plus importants je pense (tension des rayons, pneu, pression du pneu).

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Je reviens sur ce sujet. Les cadres Triton peuvent désormais être fabriqués avec des fixations à gauche (mail de Jogi qui date de l’an dernier).

Si je remonte le sujet, c’est parce que je suis tombé sur une vidéo du Parisien qui parlait d’un cadreur français, Cyfac. J’ai pas de projet en cours (ou alors, un cadre en V à un moment :innocent: ), mais je garde le nom sous la main et je me suis dit que ça pouvait éventuellement en intéresser certains ici. Pas sûr que cet atelier accepte de faire des cadres de monocycle, mais ils ont l’air vraiment à fond pour produire des pièces uniques, donc pourquoi pas. D’ailleurs, ils produisent des cadres acier, aluminium et carbone.

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Je les ai contacté quand j’ai fait mon menhir, ils ne m’ont jamais répondu malgré des relances et appels infructueux.