Accessoires de vélo en fibre de carbone

Il existe plusieurs types de fibre de carbone
La fibre de carbone se présente sous diverses formes : fil brut ou fibre en feuille (toutes deux des fibres continues) et fibre à câble court qui peut se présenter sous forme de feuilles ou de touffes de fibres hachées de très courte longueur.
La fibre hachée est utilisée dans des produits comme les corps de pédales. Le style de feuille est le plus courant dans les cadres de vélo, et c'est à cela que cela ressemble : des feuilles continues de fibre de carbone (appelées plis), qui ressemblent à des boulons de tissu et sont généralement à peu près aussi larges, enroulées sur des bobines géantes. Le fil brut est beaucoup moins courant dans l’industrie du vélo ; seule une poignée de fabricants de vélos ont la capacité technique de travailler avec du fil brut.

La fibre de carbone ne représente que la moitié de l’histoire

Nous disons « fibre de carbone » ou « carbone », mais ce que nous entendons réellement par « composite de fibre de carbone » n'est pas le seul matériau de votre cadre. En effet, les incroyables propriétés de rigidité de la fibre de carbone ont un prix : à elle seule, elle est assez fragile et sujette aux fissures et aux fissures. Pour préserver ses capacités, il est suspendu dans un matériau semblable à de la colle appelé résine époxy avant d'être moulé, formant ainsi un matériau composite.

La plupart des fibres de carbone utilisées dans les vélos se présentent sous cette forme, appelée « pré-imprégné ». La résine accomplit deux tâches. Premièrement, il maintient le carbone ensemble, à la fois les fibres individuelles d'un pli et, une fois durci, l'orientation des deux plis l'un par rapport à l'autre. Deuxièmement, la résine ajoute une résistance et une durabilité cruciales. Il est légèrement plastique et se déforme sous l'impact pour aider à absorber les coups violents comme un accident ou un choc rocheux, sans créer de division cruciale entre les fibres.

Les fabricants de vélos ne fixent pas la note
Chaque entreprise de vélos agrémente son marketing de mots à la mode comme haut module ou même « ultra haut module ». Mais ces termes ne sont pas réservés à l’industrie du vélo. La fibre de carbone est classée en fonction de sa rigidité et en termes de module de traction, ou de degré de déformation d'un matériau sous charge. Pour la fibre de carbone, ces valeurs et la plage de rigidité que chaque couverture couvre sont définies par le Japan Carbon Fiber.Association des fabricants (JCMA).
La plupart des fibres de carbone utilisées dans l'industrie du cyclisme sont de module standard ou de module intermédiaire ; sur les cadres plus chers, des qualités plus élevées entrent en jeu. Mais cela ne semble pas très sexy, c'est pourquoi les entreprises glissent souvent du hi-mod et de l'UHM dans leur copie. Certaines marques de vélos ont abandonné complètement le système de classification et ont simplement créé leur système de classification du carbone avec des termes marketing spécifiques à l'entreprise, tels que FACT ou Advanced grade.

Le carbone est un mélange
Un bon cadre en carbone utilise un mélange de fibres de carbone de différents types, chacune étant appliquée à différents endroits du cadre à des fins très spécifiques. Les fibres à haut module coûtent cher (grâce à tout ce traitement), c'est pourquoi les fabricants de vélos en utilisent judicieusement de petites quantités dans des zones clés telles que le tube diagonal, le boîtier de pédalier et les bases pour résister aux forces de pédalage et rendre le vélo plus rigide. Mais la fibre à haut module est placée dans le moule avec des fibres à module standard et intermédiaire et à haute résistance pour créer la durabilité, les performances et la qualité de conduite d'un bon vélo en carbone.

Tous les cadres en carbone sont fabriqués à la main
Les vélos fabriqués à la main sont le plus souvent associés à l’acier et au titane. Mais chaque cadre, roue, guidon ou autre pièce en carbone fabriqué avec une feuille de fibre de carbone nécessite un travail pratique intensif.
Le seul processus automatisé dans la production de cadres en carbone est souvent la découpe de dizaines de morceaux de carbone dans une feuille par une machine contrôlée par ordinateur. Ces morceaux individuels de carbone doivent être assemblés dans un moule précisément selon le calendrier de superposition du fabricant – c'est un processus qui n'a pas encore été automatisé. Dans les installations plus petites, une seule personne peut installer un cadre entier. Dans les grandes usines, les ouvriers créent une superposition pour une partie spécifique d'un cadre, comme une zone de pédalier, puis transmettent la pièce à d'autres ouvriers pour qu'ils l'empilent autour des tubes et la placent dans le moule final pour le durcissement.
Même le processus de post-durcissement, au cours duquel un cadre est démoulé, nettoyé et peint, nécessite une attention particulière. Des travailleurs experts examinent le cadre ou la pièce à la recherche de problèmes tels que des rides dans le carbone ou des endroits où les couches ne sont pas compactées en douceur, ce qui pourrait provoquer une défaillance.

La vraie magie (et le coût) réside dans le lay-up
La fibre de carbone est un excellent matériau pour les cadres et pièces de vélo. Premièrement, il est plus rigide et pèse moins que presque tous les autres matériaux. De plus, contrairement au métal, la rigidité de la fibre de carbone peut être manipulée avec précision. Les propriétés de rigidité de la fibre de carbone s'appliquent uniquement de manière unidirectionnelle (le long de l'axe long des fibres elles-mêmes), de sorte que la rigidité est ajustée en fonction de l'orientation du composite de fibre de carbone. C'est ce qu'on appelle l'anisotropisme. Les métaux, en revanche, sont isotropes et présentent les mêmes propriétés de résistance et de rigidité le long de n’importe quel axe du matériau.