A lire

[ ] https://bikerumor.com/2017/05/05/aasq8-how-much-does-it-cost-to-mold-a-carbon-bike-head-tube-woes-and-fat-bike-29ers/
[ ] résumé visuelle des étapes de production d'un cadre carbone https://www.mbr.co.uk/news/product_news/scotts-imp-carbon-frame-process-black-magic-324258
[ ] http://theprojectjunkie.com/bicycles-bike-components/carbon-fiber-z-frame-bike

Le cadre me semble être la clef de voute du vélo. Logiquement, c'est un des éléments qui relie tout, le plus visible et le plus lourd notamment. Mais pas que : c'est aussi le plus difficile à acheter ! Pour les autres éléments (les roues, la transmission), il y a un très large choix avec plein de variantes. Les cadres ? Les marques ne les vendent pas. Celles qui le font, à quel prix ! Chez Origine, marque "française", le cadre le moins cher en alu coûte 750€. Quelle est leur marge ? Probablement plus de 50%. La marque passe aussi beaucoup de temps à finaliser cette importation probablement d'asie.

Il s'avère que l'Europe a une production de cadre, au Portugal ! Des millions de cadres par an. Dont 500k pour Decathlon, exclusivement. Impossible, il me semble, de leur acheter directemnt des cadres basiques :/

Au choix : acier, alu, titane, carbone, bois.

Design du cadre

https://www.bikecad.ca

Carbone

L'avantage du carbone : il semblerait, malgré le prix, que ce soit le plus facilement reproductible. Il y a plein de vidéos disponibles, voir un résumé rapide des étapes d'un cadre industriel ici . On peut même voir des "amateurs" réaliser leurs propres cadres en carbone.

The laying-up of carbon fibre frames is all done by hand, no robots in sight. It’s dress-making, really, with patterns and pinning materials on to dummies, and in some factories, such as Giant’s, there are even spools of carbon thread. Because it’s so primitive – although the Cream factories have layup rooms that look like pristine science labs – there’s a very low barrier to entry to becoming a manufacturer of carbon frames and parts.)

A creuser, mais j'imagine que la même chose avec un cadre en métal serait complètement impossible ?

Le prix semble venir du temps important passé à appliquer les feuilles sur le cadre. Peut-être aussi des contrôles que doivent faire les marques (par ex. Canyon), dont des rayons X, les cadres n'étant pas fabriquées par elles-mêmes.

Les ingrédients :

des feuilles, de la résine
un moule
un gros four

Le moule

Les moules peuvent être achetés et les designs copiés puis itérés.

Voir cet article qui parle des "moules dont le design est ouvert", c'est-à-dire qu'on peut acheter : https://www.bikebiz.com/when-a-fake-isnt-open-molds-vs-the-knock-offs/

FM099 is also a familiar looking shape – it looks an awful lot like the Specialized Venge. In short, it’s a knock-off, and is known online, wink-wink, as the "Fenge."

The FM086 time-trial bike is also available from many vendors. Even though it’s an open-mold frame, available to all and sundry, German brand Stevens sells an FM086 under the product name "Super Trofeo". The bike’s blurb makes no mention of its generic origins. Instead "countless hours" were spent "in the wind tunnel to create these aero-optimized tube shapes" and "countless hours of engineers’ know-how" were used to hide the brake behind the fork. "We did our work," claims Stevens, "now it’s your turn."

Voir leur [série entière d'articles](https://www.dropbox.com/s/crpy25e0m5drrs7/FAKING IT BikeBiz 2018.pdf?dl=0), et cet article Do you care where your bike is made.

Le but ici n'est évidemment pas de faire un cadre aerodynamique de contre la montre.

Mais outre l'hypothèse de reproductibilité très intéressante pour un vélo ouvert, le carbone a un avantage important : son poids.

Un vélo léger, c'est 1) un vélo qui permet de grimper une côté, la raison principale de l'achat d'un électrique. On peut se demander si le moteur électrique des vélibs v2 ne sont pas là que pour compenser les 25 kilos du vélo. Un vélo léger, c'est aussi un vélo qu'on peut facilement porter dans un escalier, au boulot, chez soi, pendre dans un local vélo et un TER, porter désossé dans un TGV. Expérience personnelle : avec mon vélo de 11kg, j'ai faille louper une correspondance TGV/TER (il était désossé, d'où le besoin de le porter) et j'ai eu mal au biceps le lendemain. Avec un vélo de 7kg, mes muscles le portaient sans difficulté !

Tuto d'un échec Tuto d'un cadre carbone ou bambou - carbone : https://www.instructables.com/id/How-I-built-a-carbon-bike-frame-at-home-and-a-bam Et plein d'autres : https://www.instructables.com/id/Building-a-Carbon-Fibre-Bamboo-Bicycle-From-Scratc/

Ces deux tutos, c'est une technique plus artisanale, bien décrite dans le deuxième, où le moule est un cadre en mousse. On plaque les feuilles de carbone et la résine à l'extérieur du moule.

Ici un autre tuto, très complet, partant du design CAD du cadre. C'est un cadre alu + carbone pour les jonctions, comme le précédent bambou + carbone : https://www.instructables.com/id/Custom-3D-Printed-Carbon-Fiber-Bike-Frame/

Le bois

Ressource durable par excellence, les cadres en bois sont super chers ! Encore une fois, probablement à cause du côté très manuel de l'assemblage / des vérifications nécessaires.

Il semblerait que des cadres très légers puissent être faits en bois. Bamboobicycleclub annonce "Carbon Lugs are 0.7 kg Bamboo will be between 1/1.5kg". Donc avec ce kit de fabrication à 300-400€, on peut arriver à un cadre d'un poids permettant d'assembler un vélo de ~ 10kg.

Si le coût pouvait être baissé à niveau de sécurité et poids constant, le bois serait une alternative géniale au carbone.

Tuto (150+ hours) : https://www.instructables.com/id/How-I-built-a-walnut-triathlon-bicycle-frame

Bambou + jonctions composite, sans fourche

J'ai commandé ce kit Bamboobicycleclub pour tester : kit simplifié bambou + jointures carbone. L'association fait aussi des kits où les jointures sont à faire nous même, à partir de fibre de lin + résine epoxy.

Complètement bois, sans fourche

Rootless bikes prend une approche bien différente : https://enricobassi82.wixsite.com/rootless, avec du bois brut découpé en CNC. Et une approche volontairement "luxe" : le cadre coûte 1950€ !

We don't want to scale to mass production, but stay focused on the quality of the products. Thats why we select our customers as well, to build together something really unique that must fit perfectly.

Ils ont cependant un tuto en ligne https://enricobassi82.wixsite.com/rootless/tutorial qui permet notamment de personnaliser les dimensions du cadre en fonction du cycliste, et quelques images et instructions, plus les fichiers 3D en licence non commerciale. Ils ne sont plus sur le site, mais y en a un là. Ils donnent un lien vers un beau manuel de l'ingénierie du bois

De mon point de vue pas encore trop informé, le cadre 100% bois est bien plus beau et attrayant, mais bien plus complexe à construire (indice : le prix), du fait de la fragilité des jonctions. A moins de pouvoir le faire d'une pièce de séquoia géant unique avec une super machine ˆˆ

It's very important to connect the wooden blocks properly, The most fragile points of the structures are the glued connections.

Jointure carbone

La marque française Caminade rejoint Bamboobicycle club dans ses projets de jointure carbone, mais sur des tubes titantes plutôt que bambou. Selon eux, c'est une excellent technique pour réduire les coûts d'une production française !

Explication du principe des jonction en composite https://caminade.eu/collage.structural-33-1483.php

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Ils le voient comme une petite révolution.

Dans le futur, ce système pourrait permettre à d’autres faiseurs de re-localiser leur production en France : vélos urbains, vélos cargos… ces derniers seront d'ailleurs les premiers a être relocalisés en masse à cause de leur encombrement, rendant le transport d'Asie plus onéreux que leur fabrication.

[ ] lire cette plaquette commerciale protolabs
[ ] et ce test du vélo Caminad Allroad

Nous ne somme pas les seuls a utiliser cette technique de collage structural, finalement beaucoup moins artisanale que la réalisation de cadre de vélo monocoque où le drapage manuel est difficilement reproductible

Vidéos sympa pour le collage https://www.colnago.com/fr/technologie, explications précises des tests que subissent les cadres https://www.colnago.com/fr/technologie/

D'après ce site, le bambou laminé est bien mieux que le bambou de base http://www.bmedesign.eu/b8-series-frames

Remarques diverses

Peut-être est-ce une réflexion débile, mais j'ai l'impression que les vélos en métal n'étaient que la 1ère itération, historiquement, de cet objet.

A vérifier, mais je crois bien que seul le bois peut être sourcé entièrement en France : nous n'avons plus aucune mine de métal, mais peut-être que l'on peut recycler l'aluminium existant. Pour le carbone, j'imagine qu'on peut "facilement" produire de la fibre de carbone, mais que la résine provient des hydrocarbures... ? Et puis les cadres en bois ou carbone comportent des "inserts" en métal.

Imprimés en 3D / automatisés

https://redshift.autodesk.com/3d-printed-bike/ Et aussi la startup californienne, qui imprime un cadre en carbone. Pourtant, vendu très cher.

Sur bike-eu.com on peut lire plusieurs articles sur l'émergence d'une industrie du cadre : tout est résumé sur cet article. En bref : l'Europe se réindustrialise ce qui rendra la chaine de production de vélos bien moins dépendante de l'Asie. Mais rien en France pour l'instant.

Au Portugal avec des millions de cadres produits par an, apparemment très robotisés donc probablement peu cher pour de très grandes séries (decathlon notamment). source. En Pologne aussi. ça parle aussi d'un retour de l'acier nouvelle formule. Ici robotisation du carbone.

fabmob / velolibre

Le cadre #6