Les cadres en titane

Les cadres en titane sont une option intéressante et à étudier de près lors de l'achat d'un cadre ou d'un vélo complet. Cependant, sur le critère du confort, nous entrons dans un monde totalement irrationnel. Comme pour tout le reste, et le vélo n'échappe pas à la règle, il y a le monde des croyances et celui de l'objectivité dépeint par la science. Chacun choisira son camp. Et remettre en question le confort des cadres en titane, c'est comme s'attaquer à certaines religions...

Alors, le confort des cadres en titane : Mythe ou réalité ?

Avant de commencer, je tiens à préciser tout de même que je n'ai absolument rien contre le titane. Bien au contraire, puisque j'ai roulé longtemps avec un Lynskey "R430", un Merlin "Extralight" et un Litespeed "Siena". Actuellement, le possède un Lynskey GR300

Que disent les possesseurs de cadres en titane ?

De nombreux possesseurs défendent de manière quasi religieuse les vertus des cadres en titane en terme de confort. Globalement, ils décrivent une importante capacité du matériau à filtrer les irrégularités de la route, à absorber les vibrations et en particulier les hautes fréquences, et à proposer un confort exceptionnel et incomparable. 

Que disent les fabricants ?

Les fabricants sont évidement les premiers à mettre en avant les qualités du titane. Aucune argumentation physique ni étude scientifique, mais cette notion de pouvoir filtrant et de confort apporté grâce au titane est systématiquement avancée et utilisée dans les slogans et la communication.

Que disent les blogs et la presse ?

L'immense majorité des articles de blogs reprennent à l'unanimité la même ritournelle. Pour certains, le titane serait même, je cite : "un matériau magique". D'un blog à l'autre, la forme diffère, mais le fond de commerce reste le même. Au passage, on notera la grande rigueur de tous ces articles qui ne sont que des duplicatas les uns des autres.

Que dit chat GPT ?

Enfin gardons le meilleur pour la fin. Chat GPT, qui ne fait qu'une synthèse de toutes les conneries trouvées sur internet et qui nous confirme évidement que le titane est exceptionnel en terme de confort ! Puisque chat GPT le dit, inclinons nous...

Et poutant, le titane reste un marché de niche...

Avec toutes ces éloges, on se demande finalement pourquoi tout le monde ne roule pas sur un cadre en titane ? Pourtant le titane n'occupe qu'une infime part du gâteau. Il est totalement éclipsé par le carbone, l'aluminium ou l'acier qui revient en force. Le prix, me direz-vous ? Pas forcément puisqu'un cadre carbone milieu ou haut de gamme est proche en terme de tarif. Idem pour l'acier, un cadre en reynolds 853, 953 ou columbus xlr sera dans les mêmes gammes de prix.

Que dit la physique ?

La perception est plus souvent le résultat de la différence de flexibilité des cadres plutôt que des propriétés mécaniques et physiques du titane. Pour les physiciens, l'explication est en partie donnée par le module de young et par le moment quadratique. Enfin, le flex des roues, les pneumatiques et leurs pressions ont un impact considérable sur le confort.

Le module de young

Appellé également module d'élasticité est une constante qui décrit la rigidité propre d’un matériau. Il donne un indice sur la rigidité, mais cela ne suffit pas pour en tirer des conclusions. Il faut prendre également en considération l'épaisseur et la forme des tubes autour de leurs axes respectifs. Par exemple, les cadres en aluminium ont un module d'élasticité inférieur aux cadres en titane, mais ils peuvent être hydroformés avec des formes plus complexes et des sections importantes, ce qui améliore leur rigidité globale.

Le moment quadratique

Il indique l’influence de la forme et de l’épaisseur des tubes de notre cadre et sa résistance à la déformation sous contraintes. On s'interesse donc ici à la distribution ou la répartition de la matière autour des axes de tubes (Géométrie en coupe transversale des tubes.). Le moment quadratique quantifie en quelques sorte la répartition de la surface autour d'un axe et mesure la résistance à la flexion ou à la torsion. En règle générale, une aire importante implique que le matériau est réparti plus loin de l'axe de la section transversale. Cela se traduit par une résistance accrue à la flexion ou à la déformation lorsque des forces externes sont appliquées, et donc par un cadre plus rigide. 

Ces deux facteurs dictent en grande partie les caractéristiques de rigidité, de souplesse et de confort : il n'existe pas de propriétés magiques exclusives au titane.

Filtration des hautes fréquences 

La transmission des vibrations dans toute structure, et les cadres de vélo n'échappent pas à cette règle, est principalement déterminée par la rigidité et la masse. Lorsque l’on compare des cadres a iso masse, la première fréquence de résonance qui correspond au point auquel le cadre commence à vibrer, sera plus ou moins la même pour un cadre en titane ou en aluminium. Ainsi, l’idée selon laquelle le titane élimine les vibrations à haute fréquence est fausse.

Rapport rigidité/masse

Le titane a un module de Young plus élevé que l’aluminium, mais il faut prendre en compte également la densité (la densité d’un matériau est une grandeur qui caractérise son poids pour un volume donné, ici en gramme/cm3.) Le rapport rigidité/densité révèle que si deux cadres, l'un en titane et l'autre en aluminium ont une même masse, leurs rigidités seront presque identiques. Le titane a un module d'élasticité plus élevé mais il est également plus dense que l'aluminium.

Sur le tableau ci-dessous, nous voyons précisément que les rapports entre le module de Young et la densité sont quasiment identique entre le titane, l'aluminium et l'alliage d'acier Reynolds 953. Cela signifie qu'à iso géométrie (même forme des tubes) et à masse identique, le cadre titane aura la même rigidité que le cadre en aluminium ou que celui en acier 953.

On peut ainsi déterminer quels sont les matériaux les plus “performants” par rapport à leur “poids”.

Que les personnes s'autopersuadent que le confort soit lié au titane ne pose aucun problème. En revanche, que les marques communiquent sur des éléments factices est un plus dérangeant. Cela s'appelle du bullshit pour rester poli. Si les explications et réalités physiques ne sont pas admises, nous suggérons aux marques de diligenter deux types d'études scientifiques : 

Une étude sensorielle réalisée par un organisme indépendant

Soit, d'un point de vue sensoriel, une étude est réalisée de manière scientifique et reproductible par un organisme totalement indépendant et permet de conclure que le titane est significativement perçu comme plus confortable que l'acier ou le carbone. Encore faudrait bien définir ce que l'on entend par confort. Une étude sérieuse serait de tester :

• Des cadres identiques en conception (iso géométrie, masse) avec des matériaux différents (titane, aciers, carbone, aluminium) permettant de rechercher des différences perçues sensoriellement. (Différence ne veut pas dire préférence !)
• Définir la notion de confort et dans quelles gammes de fréquences nous observons une sensation d'inconfort. Nous connaissons déjà les modes de résonnances de nos organes (mains, pieds, bras...)
• Tester uniquement en aveugle (Les testeurs ne savent absolument rien du cadre essayé et n'échangent jamais entre eux durant les tests - Sans ce type de précautions, trop de biais existent et discréditent totalement les résultats)
• De créer un protocole rigoureux afin de tester à iso conditions et de ne pas biaiser l'étude. (Typologie du revêtement : Micro rugueux, macro rugueux, saignées, vitesse de passage, roues, selles, pneumatiques, pression, cintre, guidoline...) Bref, cela s'appelle une étude et cela demande une mise en oeuvre très rigoureuse.

Enfin, les résultats doivent être significatifs et l'expérience reproductible avec la même conclusion sur les résultats.

A ce propos, n'hésitez pas à lire notre article sur nos tests

Une étude sur la base d'une mesure physique et objective

Soit une étude physique est réalisée avec des accéléromètres triaxiaux et un protocole précis permettant de confirmer de manière objective, le fameux pouvoir filtrant du titane face aux autres matériaux.

D'ailleurs, si vous trouvez des études sérieuses et crédibles à ce sujet, merci de nous informer, et nous communiquerons avec plaisir ENFIN sur des éléments factuels.

Les différents alliages de titane

Les principaux alliages de titane utilisés dans l'industrie du cycle sont :

• Ti-6Al-4V (Titane-6% Aluminium-4% Vanadium) : Il offre une excellente résistance mécanique, une bonne résistance à la corrosion et une grande légèreté. Cet alliage est fréquemment utilisé dans l'industrie aérospatiale et médicale, ainsi évidement que pour la fabrication de cadres de vélos haut de gamme. Cependant, il n'est pas l'alliage le plus utilisé dans l'industrie du cycle et demande une mise en oeuvre plus complexe.
• Ti-3Al-2.5V (Titane-3% Aluminium-2,5% Vanadium) : Cet alliage de titane est similaire au Ti-6Al-4V mais avec une teneur en aluminium et en vanadium légèrement inférieure. Il est également utilisé dans des applications aérospatiales et médicales, offrant une bonne combinaison de résistance et de légèreté. C'est l'alliage le plus employé pour la fabrication des cadres de vélo en titane.

Résistance à la corrosion

L'un des avantages du titane comparativement aux aciers (or aciers inoxydables comme le Reynolds 953 ou le Columbus XLR) est sa résistance à la corrosion. Les cadres en titane sont pratiquement insensibles à la rouille, ce qui en fait un choix idéal pour les cyclistes qui aiment rouler par tous les temps, y compris sous la pluie ou dans des conditions hivernales et très humides (oui ça existe les cyclistes qui roulent sous la pluie et en hiver). Cette résistance à la corrosion signifie également que les cadres en titane ont une durée de vie particulièrement longue, ce qui en fait un investissement judicieux et un investissement à long terme.

Esthétique intemporelle

Bien que subjectif, les cadres en titane sont généralement très appréciés pour leur esthétique intemporelle. L'aspect argenté caractéristique du titane confère aux vélos un aspect élégant et raffiné. Ci-dessous, un cadre de gravel de la marque Lynskey en alliage 3Al-2.5V. Simple et classe !

Quelques fabricants historiques de cadres en titane "Made in USA"

• Litespeed
• Lynskey
• Moots
• Merlin cycles
• Seven Cycles
• Serotta

Les marchands de rêve

Dans cette jungle et avec la grande mode du gravel, de nombreuses marques fleurissent avec un marketing très affuté. Elles proposent généralement des cadres en provenance d'asie achetés entre 500 et 700.00€ voir moins, et revendu parfois plus de 3000.00€. Les vélos complets sont souvent à plus de 4000.00€.

Clarifions tout de même que ce n'est pas parce qu'un cadre est fabriqué en asie qu'il est de mauvaise qualité !

Cependant, lorsque les tarifs se rapprochent de certains cadres fabriqués aux Usa ou même en France avec des charges qui ne sont pas les mêmes, il faut vous poser quelques questions. Nous précisons bien fabriqué, et non designé, assemblé, peint... qui ne sont que des termes pour noyer le poisson. C'est sur ce point qu'il faut porter toute sa reflexion. 

D'ailleurs, aujourd'hui rien de plus simple pour créer sa propre marque. Un bon nom, un bon slogan, un site internet attrayant, un marketing bien huilé, un storytelling bien séquencé et une jolie sérigraphie sur les cadres arborant fièrement votre nom de marque, et c'est parti... Rajoutez à cela la garantie à vie au premier acquéreur, et inventez 2 ou 3 petites innovations pour montrer que vous maîtrisez votre sujet... Et le tour est joué ! Pour l'achat de vos cadres, rien de plus simple, c'est comme pour des cacahuètes : les prix sont dégressifs. Vous pouvez même commander vos cadres en titane sur alibaba par tranche de 10, 50 ou plus de 100. Et nous ne plaisantons pas :  Lien ici

Acheter votre cadre en asie

Votre budget est limité et vous n'êtes pas contre l'idée d'acheter un cadre asiatique ? Achetez le directement auprès des fabricants et vous gagnerez entre 1000.00€ et 2000.00€ au passage. Le résultat sera strictement identique ! Mieux encore, vous pouvez commander un cadre "sur mesure" pour environ 700.00€ et avec vos spécificités géométriques. Voilà le lien vers un fabricant connu et sérieux et ou se fournissent de nombreux fabricants européens : Waltlly

Acheter votre cadre fabriqué en Europe ou aux USA

Si vous souhaitez un kit cadre autour de 2 ou 3000.00€, achetez auprès des marques qui font du véritable "made in usa" ou "made in france". Un article est en cours de rédaction pour lister les fabricants américains et européens. Et puis, pensez toujours à la revente. Un cadre provenant d'un fabricant de renom et réputé sera bien plus facilement moneyable si vous souhaitez vous en séparer qu'un cadre provenant d'une marque exotique et éphémère.

Pour information, la marque américaine Lynskey propose des cadres réellement fabriqués aux Usa (Tenessee), et garantie à vie pour 1500.00$ voir moins. Pour avoir moi même roulé sur un Lynskey, je peux vous garantir tout le sérieux de cette entreprise. Pour la petite anecdote, une fissure est apparue sur l'une des bases de mon cadre, et oui, ça arrive même sur un titane 6/4 ! Le cadre a été retourné aux USA (frais pris en charge par le fabricant), puis immédiatement remplacé avec l'envoi d'un nouveau cadre vers la France.

Conclusion

Le titane est un matériau très intéréssant. Excellente résistance à la fatigue, bon rapport rigidité/poids, excellente résistance à la corrosion. Il s'entretient très facilement, surtout en finition brute et brossée. Il est idéal pour ceux qui roulent par tous les temps, dans toutes les conditions et parfait pour un vélo d'endurance. Pour la performance pure, un cadre carbone sera généralement plus adapté. Selon votre pratique, un cadre en titane peut être un excellent choix à condition de pas le choisir simplement sur le critère du confort comme nous l'avons mentionné dans l'article. Ne lui inventons pas des supers pouvoirs !

Vidéo 

Une vidéo très intéressante et avec quelques arguments intéressants mais en anglais. Si vous ne comprenez pas l'anglais, il existe sur youtube la possibilité d'une traduction automatique de l'anglais vers le français.

Voir la vidéo