Quel cadre de vélo à assistance électrique choisir ?

Ils se ressemblent tous mais ont pourtant leurs spécificités. Que ce soit de par leur forme, leur matériau ou leur construction, les cadres sont les pièces maitresse du vélo. C’est sur cette base que tout sera assemblé, et c’est cette pièce qui va influer sur le comportement et la durabilité de l’ensemble du vélo à assistance électrique.

En quelle matière est fabriqué un cadre de  vélo à assistance électrique ?

Les cadres de vélos électriques sont construits en aluminium. C’est le matériau qui permet la plus grande liberté en termes de conception, et la meilleure solidité dans le temps pour encaisser une utilisation de plus en plus intensive de ces vélos. Les aluminiums employés pour la fabrication présentent tous des différences, en termes de matériau et de conception.

Seule une minorité d’artisans proposent aujourd’hui quelques vélos à assistance électrique avec des cadres fabriqués en France ou en Europe. Compte tenu des normes de sécurité actuelles, exigées par l’installation de la motorisation électrique, ces créations représentent moins d’une centaine de vélos par an à l’échelle européenne. Quelques marques proposent des vélos électriques équipés de cadres en carbone ou en acier.  Ces créations représentent donc plus des vitrines technologiques propres aux marques  plutôt que des vélos vraiment utilisés et vendus en magasin.

Comment est fabriqué le cadre d’un vélo à assistance électrique ?

Tous les cadres de vélo à assistance sont fabriqués en Asie. On y trouve, à ce jour, les procédés de fabrication les plus aboutis, avec des différences de technicité variant d’une région à l’autre, qui sera spécialisée dans une méthode ou une autre. L’industrie taïwanaise haut de gamme est à différencier d’une industrie chinoise travaillant encore des matériaux d’entrée et de milieu de gamme.

La fabrication d’un cadre est en grande partie mécanisée.

La qualité du matériau est choisie en fonction du comportement que l’on souhaite donner au vélo. L’aluminium brut, dont la composition a préalablement été définie par l’industriel sous-traitant, et le concepteur du vélo, est transformé en tubes sur lesquels des machines vont opérer des techniques d’hydroformage, de cintrage et d’extrudage jusqu’à obtenir les critères souhaités.

L’assemblage des tubes requiert ensuite des manipulations humaines. Soudés entre eux, les tubes d’aluminium viennent ensuite constituer la future base du vélo.Ingénieurs de Moustache Bikes travaillant sur le design des cadres

Quelle est l’importance du matériau employé pour la fabrication ?

Le choix du matériau est défini en fonction de critères, par ordre de priorité :

  • La robustesse
  • Le comportement
  • Le design

La robustesse nécessaire à la bonne fabrication d’un cadre est définie par des normes. Il existe des seuils de solidité propres à chaque catégorie de vélo. La solidité calculée par le fabricant ne sera pas la même s’il s’agit d’un VTT électrique de montagne qui va emprunter des sentiers caillouteux et faire des sauts, que pour un vélo à assistance électrique urbain qui fera de petits trajets sur de l’asphalte.

Plusieurs matériaux peuvent présenter une même solidité, mais avec une constance différente. Certains aluminiums sont plus nobles que d’autres et garantissent ainsi que la robustesse d’origine soit conservée après de longues années de sollicitation du vélo.

Il existe des différences de comportements entre les aluminiums existants. Ces comportements du matériau sont indifférents du niveau de prix des tubes choisis. Ils sont définis à la conception des tubes, par les fabricants d’aluminium, et les concepteurs de vélos électriques choisissent ensuite les tubes en fonction du caractère de leurs vélos. Pour arriver à ces propriétés, les fabricants utilisent notamment des tubes à épaisseur variable, afin de rigidifier ou d’assouplir certaines parties du vélo.

Les deux associations suivantes sont les plus courantes :

  • Aluminium 6061 : légèreté, robustesse et confort. Cette série d’aluminium est connue pour être utilisée sur les cadres de vélos sportifs, sur lesquelles on va rechercher une bonne réactivité de la part de l’ensemble.
  • Aluminium 7005 : robustesse et facilité d’assemblage. Cette série de tubes est la plus répandue au monde. Son coût est inférieur à la série 6061, pour une solidité équivalente. La légèreté et le comportement en moins.

Le choix du matériau, dicté par les notions du produit fini, l’est également par les procédés employés  pour la réalisation cadre, et des attributs que l’on souhaite lui donner. Certaines opérations, plus coûteuses en fonction de la technicité et de la précision qu’elles nécessitent, ne peuvent se réaliser que sur certaines séries de tubes :

  • Extrudage
  • Hydroformage
  • Traitements thermiques

Usine de fabrication de vélo électrique

Le matériau du cadre peut-il influer sur le prix ?

Effectivement, le matériau et son procédé ont une influence sur le prix final du vélo, à différents niveaux de la production.

Les fabricants de vélos à assistance électrique peuvent faire le choix de développer eux-mêmes leurs cadres. Ils les dessinent, créent un prototype, et en font ensuite sous-traiter la production, tout en restant propriétaire de cette construction. D’autres peuvent faire le choix, moins coûteux, de choisir un cadre déjà au catalogue d’un sous-traitant, et d’y apposer leur marque. Cette seconde option serait en moyenne trois fois moins coûteuse, car elle concerne des productions de plus grande échelle, et des matériaux moins nobles que ceux utilisés lors d’une conception propre à une marque.

  • Le choix des tubes :

Ils sont achetés à des sociétés dont c’est la seule activité. Même si certaines séries de tubes sont spécifiques à la fabrication de vélos, à la base de la chaîne de production, le matériau brut est le même que pour d’autres industries.

Appliquer à l’élaboration des tubes des procédés d’extrudage, d’hydroformage et différents traitements thermiques apporte des propriétés au cadre, tout en venant alourdir le prix final d’opérations réalisées à partir de machines coûteuses qui servent plus régulièrement dans l’industrie aéronautique que dans l’industrie du cycle. La finesse apportée au travail des soudures, qui est une opération manuelle vient également impacter le coût de production du cadre.

Les opérations destinées à donner un certain design au vélo sont comprises dans le travail des tubes. On ne peut donner une apparence extérieure à un cadre sans anticiper ce que sera sa structure intérieure. Le design, comme seul élément, impacte donc de manière indirecte le coût d’un vélo puisqu’un cadre sur lequel beaucoup de technologies ont été employées à des fins esthétiques et mécaniques, reviendra forcément plus cher qu’un cadre standardisé.

Formes de cadre VAE

Le bon choix du cadre de son vélo à assistance se fait donc en considérant les éléments suivants :

  • La forme/géométrie, doit être adaptée à la pratique envisagée
  • La qualité et le travail des tubes sont des garanties de durabilité
  • Un design très travaillé assure que des technologies abouties ont été employées pour sa fabrication
  • L’association d’un type de fourche plutôt qu’une autre, qu’elle soit suspendue ou rigide, est également un élément qui influe sur le prix et le comportement du vélo. Une fourche rigide, moins confortable, demandera à travailler le cadre de manière à le rendre plus souple sur certains points. C’est donc un élément important dans la composition du vélo, et qui déterminera le comportement global de l’ensemble.