L'acier

Pour éviter d'ouvrir un nouveau post, je joins un article fort intéressant extrait de la revue n° 19  de "Vélo Vert" datant d'octobre 1991 concernant les 4 matériaux utilisés dans le domaine du cycle pour la fabrication des vélos:
- L'acier
- Les alliages d'aluminium
- Les composites (carbone/kevlar...)
- Le titane

Cet article très synthétique permet de comprendre les avantages et inconvénients de chacun des matériaux ainsi que leur caractéristiques.
Il permet également de comprendre le choix qui a conduit Andrew Ritchie à privilégier l'acier plutôt que l'alu.





Entre ces 4 matériaux, le titane et les composites figurent parmi ce qui se fait de mieux, mais l'acier possède malgré tout de bonnes caractéristiques générales.

Je rajouterai ultérieurement un article sur les alliages d'aluminium.

Macadam

Merci pour cette article, cette synthèse est intéressante.

Suite aux déboires de Xénophon, je rajoute pour compléter ce post un article fort intéressant qui résume bien les principales méthodes utilisées dans l'industrie pour protéger l'acier.
Protection de l'acier
L'article résume très synthétiquement les notions à savoir sur la corrosion et met en avant les avantages et les inconvénients de chaque méthode:
- La galvanisation à chaud
- L'électro-zingage (méthode utilisée par Brompton)
- La cataphorèse
- La métallisation

Il n'y a cependant pas de méthode miracle.
Même les aciers réputés inoxydables ne sont pas épargnés.
A noter que paradoxalement et contrairement à ce qu'on pourrait croire, la galvanisation à chaud et l'électro-zingage utilisent pour protéger l'acier un métal d'apport sacrificiel, le zinc, qui est très sensible à la corrosion.
C'est cette couche protectrice qui éviter à l'acier de rouiller au contact de l'air ou de l'eau.
Si elle est mal appliquée, la rouille se formera à l'endroit du défaut.

Macadam

Macadam a écrit:

Il n'y a cependant pas de méthode miracle.Macadam

Il n'y a sans doute pas de solution miracle, mais y'en a une qui marche bcp mieux que les autres: la galvanisation.
C'est d'ailleurs cette solution qui est retenue pour traiter les charpentes, ce n'est pas ther.
Le fait que l'on traite l'intérieur et l'extérieur est aussi un des gros plus. D'ailleurs cela implique d'anticiper (à la conception) le passage du métal en fusion dans la totalité de l'ouvrage (dans le cas d'un corps creux), sinon il sera refusé.

Le thermolaquage (peinture poudre cuite au four) sans galvanisation est devenu le traitement le plus répandu dans la métallerie/serrurerie, c'est juste un gros scandale.
Ce traitement est cher et inefficace, par ex: bcp de portails s'oxyde par l'intérieur (condensation).
Mais bon ça fait classe de dire que l'ouvrage est thermolaqué... le B en est l'exemple.

L'industrie automobile a réussis a résoudre les problèmes de corrosion autrefois omniprésent.

Brompton devrait aussi pouvoir le faire en appliquant les même techniques.

La galvanisation à chaud est effectivement le meilleur procédé (ou l'un des meilleurs) pour protéger l'acier.
J'ai d'ailleurs repéré une entreprise spécialiste dans ce domaine pas très loin de chez moi.
Je réfléchis à cette solution lorsque je me déciderai à repeindre mon Brompton dans quelques années.
Dans l'automobile, l'usage de tôles pour le châssis et la carrosserie facilite grandement l'application des traitements.

Macadam

Le "problème" avec la galvanisation c'est son domaine d'utilisation principal: gros œuvre.
Les entreprises de traitements (tout du moins celles que je connais), ont une tarification au poids (pesé du camion chargé et à vide).
Du coup ils font de la quantité plutôt que de la finesse.
De plus faut trouver comment protéger les parties à ne pas traiter, c'est une immersion totale des pièces. Au vu de la température des bains, un bout de scotch ne suffit pas ;-)
Je n'ai jamais demandé, mais il doit bien exister une solution.

L'idéale pour le B, serait au moins une peinture par bain et non par projection. Mais ça devient dur à trouver, le thermolaquage étant devenu le "standard".

Le fabricant Vagabonde situé dans mon département procède aussi par thermolaquage. Quand j’aurai un peu de temps, j'irai en discuter avec eux pour avoir leur avis.

Au temps ou les voitures et principalement leurs corps creux rouillaient très rapidement, le post traitement Dinitrol était très efficace.  

Il devrait aussi pouvoir fonctionner pour le B.

Le Dinitrol n'impose pas de repeindre le vélo, c'est une protection de l'intérieur des corps creux et notamment de ceux dans lesquels l'humidité peut s'introduire.

L'application suir un B ne devrait pas etre extrèmement compliquée, il suffirait de retirer la tige de selle et de démonter le boitier de pédalier et le jeux de direction.

Ayant quitter le forum ,je fais le tri dans mes dossiers .
je reviens vous livrer ici l'analyse d'un cadre Brompton faite dans une entreprise de pointe en métallurgie
Une analyse pointue qui vous couterait le prix d'un ou deux B et un bras si vous vouliez vous l'offrir.

le rapport est volontairement un rapport non officiel , celui ci n'engageant en aucun cas l'entreprise .
j'ai volontairement modifié le rapport afin qu'il n'y est aucun logo.
Les valeurs sont fiables , et vous pouvez même les proposer a la firme si vous avez vos entrées.
les analyses ont été faites de 2 manières (voir tableaux)
désolé pour la mise en page..

voila donc la composition d'un cadre et d'une boucle de cadre vendu a prix d'or:

Armandos, merci pour ce partage :-)

"Ce sont des aciers faiblement alliés"

Cela veut dire que c'est bien ou pas bien ?
L'acier est censé être un alliage de fer et +++++ ? Donc celui du B n'est pas un "vrai" acier ?
Votre expression "vendu à prix d'or" sous-entend que l'acier est de mauvaise qualité (+ proche du fer que de l'acier) et donc trop cher.... ?

Merci pour la publication des résultats des analyses des morceaux des pièces fournies. Donc nos Brompton sont fait en acier tout ce qu'il y a du plus ordinaire sauf peut être les pièces des articulations ?

Merci pour ces informations mais je les trouve tout de même assez succintes : elles donnent la composation de l'acier mais pas ses caractéristiques mécaniques.

Acier très ordinaire donc mais on peut aussi se poser la question sur les bénéfices potentiels de l'utilisation d'un acier plus performant avec une géométrie de cadre monopoutre telle que celle du Brompton, géométrie qui n'a pas été définie pour optimiser les performances du cadre mais pour permettre le plage le plus compact possible du vélo.

Personnellement, ce qui serait un très gros progrès c'est l'utilisation d'un acier inoxydable pour cadre de vélo comme il en existe désormais chez Columbus et Reynolds, le problème est que ces aciers inoxydables pour cadre de vélo très haut de gamme genre Columbus XCr ou Reynolds 953 coutent aussi très cher et viendront inévitablement augmenter le prix du B.

Une autre possibilité pour améliorer le cadre serait une approche similaire a celle de Moulton c'est a dire faire une cadre treillis tubulaire (un tel Brompton a déja été réalisé) mais cela pose deux problèmes, le couts de la main d'oeuvre pour la fabrication d'un tel cadre et puis un l'image du Brompton avec la perte de sa silhouette typique.

Merci pour ce test et ce partage.
La première méthode d'analyse est la spectrométrie optique, mais on n'a pas le nom de la deuxième méthode ?
On voit en tout cas que ces deux méthodes ne donnent pas tout à fait les mêmes résultats meme si au final elles concluent toutes les deux au fait que l'acier utilise est faiblement allié.
Pour répondre à Miss Kat, l'acier utilise par Brompton est un Hi-Ten (pour High Tensile) référence 1020 selon les normes américaines qui comporte très peu d'alliage (99% d'acier principalement).
Cet acier n'est pas mauvais en soi même si on aurait tous souhaite avoir un acier plus haut de gamme pour le même prix. Il présente l'avantage d'être résilient tout en étant solide.
Les aciers haut de gamme de Colombus ou Reynold sont très bon, mais le Hi-Ten est suffisant pour le Brompton.
Il aurait été intéressant outre les caractéristiques mécanique de ces échantillons d'avoir aussi les épaisseurs des tubes pour faire un calcul de résistance des matériaux (RDM).

Macadam

Miss Kat a écrit:

"Ce sont des aciers faiblement alliés"

Cela veut dire que c'est bien ou pas bien ?
L'acier est censé être un alliage de fer et +++++ ? Donc celui du B n'est pas un "vrai" acier ?
Votre expression "vendu à prix d'or" sous-entend que l'acier est de mauvaise qualité (+ proche du fer que de l'acier) et donc trop cher.... ?

Ce que Armand dit c'est que Brompton vend un vélo construit de matériaux/composantes de qualité très médiocre à un prix très élevé. Je suis du même avis.

Oui, ça fait l'affaire. Tout comme une Dacia fait l'affaire mais celle-là, vous ne la paierez pas le prix d'une Porsche....le génie de la machine marketing de Brompton fait que non seulement on le fait, on se dit que c'est une bonne affaire.

Pour moi le Brompton a 1 avantage sur la compétition: la compacité. A chacun de voir si ce seul élément justifie le prix demandé, qui pour moi est exorbitant si on ne prend en compte que les aspects techniques.

Le Brompton est aussi le seul vélo de ce type fabriqué (et pas simplement assemblé sur base de composants y compris le cadre fabriqués ailleurs) dans un pays occidental avec des prix de mains d'oeuvre élevé.

A chacun de faire ses choix de lieux de fabrication des produits qu'il achète.

Tout ça est très relatif: dans quel pays sont fait les tubes du cadre? Quid des cintres, roues etc...? Oui, le brasage se fait au UK.....il y ça, je suppose.

En regardant de plus près l'analyse du métal: ça ne correspond PAS à la norme AISI pour l'acier 1020 que mentionne Macadam puisque la teneur en C est trop basse (norme: entre 0.17-0.23%C). Sous réserve des résultats et de la représentativité de l'analyse évidemment.

En fait, si je regarde dans ma base de données ça ne correspond à aucune norme proprement dite. Cela n'implique pas que le matériel ne vaut rien mais vu le prix du produit fini je suis déçu.

Xenophon a écrit:

Tout ça est très relatif:  dans quel pays sont fait les tubes du cadre?  Quid des cintres, roues etc...?  Oui, le brasage se fait au UK.....il y ça, je suppose.

Limiter la fabrication d'un cadre a l'assemblage des tubes par brasage ou soudure est réducteur.

Même si les tubes viennent d'ailleurs, il faut cintrer les tubes, les préparer, les braser, faire la finition des brasures, traiter le cadre contre la corrosion, le peindre. C'est un travail avec beaucoup de mains d'oeuvre et entièrement fait au UK.

Pour les composants, comme tous les fabricants, Brompton s'approvisionne auprès d'équipementier mais doit aussi fabriquer ou faire fabriquer des composants spécifiques (charnières, tube se elle, suspension...).

Ensuite tout l'assemblage est aussi local.

Au final, une très grande partie de la main d'oeuvre est au tarif UK.

Maintenant, j'aimerais aussi que Brompton fasse une version avec un acier plus performant. Par exemple au lieu de faire un placage nickel très couteux faire un cadre acier inox polis avec un des nouveaux alliages inox pour tubes de vélo.

jipe a écrit:

Xenophon a écrit:

Tout ça est très relatif:  dans quel pays sont fait les tubes du cadre?  Quid des cintres, roues etc...?  Oui, le brasage se fait au UK.....il y ça, je suppose.

Limiter la fabrication d'un cadre a l'assemblage des tubes par brasage ou soudure est réducteur.

Même si les tubes viennent d'ailleurs, il faut cintrer les tubes, les préparer, les braser, faire la finition des brasures, traiter le cadre contre la corrosion, le peindre.  C'est un travail avec beaucoup de mains d'oeuvre et entièrement fait au UK.

Pour les composants, comme tous les fabricants, Brompton s'approvisionne auprès d'équipementier mais doit aussi fabriquer ou faire fabriquer des composants spécifiques (charnières, tube se elle, suspension...).

Ensuite tout l'assemblage est aussi local.

Au final, une très grande partie de la main d'oeuvre est au tarif UK.

Maintenant, j'aimerais aussi que Brompton fasse une version avec un acier plus performant.  Par exemple au lieu de faire un placage nickel très couteux faire un cadre acier inox polis avec un des nouveaux alliages inox pour tubes de vélo.

Les tubes inox sont aussi chers que les titanes ... Le prix va exploser et le B est déjà très cher ...

Xenophon a écrit:

Miss Kat a écrit:

"Ce sont des aciers faiblement alliés"

Cela veut dire que c'est bien ou pas bien ?
L'acier est censé être un alliage de fer et +++++ ? Donc celui du B n'est pas un "vrai" acier ?
Votre expression "vendu à prix d'or" sous-entend que l'acier est de mauvaise qualité (+ proche du fer que de l'acier) et donc trop cher.... ?

Ce que Armand dit c'est que Brompton vend un vélo construit de matériaux/composantes de qualité très médiocre à un prix très élevé. Je suis du même avis.

Oui, ça fait l'affaire.  Tout comme une Dacia fait l'affaire mais celle-là, vous ne la paierez pas le prix d'une Porsche....le génie de la machine marketing de Brompton fait que non seulement on le fait, on se dit que c'est une bonne affaire.

Pour moi le Brompton a 1 avantage sur la compétition:  la compacité.  A chacun de voir si ce seul élément justifie le prix demandé, qui pour moi est exorbitant si on ne prend en compte que les aspects techniques.

Je suis du même avis ...

jipe a écrit:

Merci pour ces informations mais je les trouve tout de même assez succintes : elles donnent la composation de l'acier mais pas ses caractéristiques mécaniques.

Acier très ordinaire donc mais on peut aussi se poser la question sur les bénéfices potentiels de l'utilisation d'un acier plus performant avec une géométrie de cadre monopoutre telle que celle du Brompton, géométrie qui n'a pas été définie pour optimiser les performances du cadre mais pour permettre le plage le plus compact possible du vélo.

Personnellement, ce qui serait un très gros progrès c'est l'utilisation d'un acier inoxydable pour cadre de vélo comme il en existe désormais chez Columbus et Reynolds, le problème est que ces aciers inoxydables pour cadre de vélo très haut de gamme genre Columbus XCr ou Reynolds 953 coutent aussi très cher et viendront inévitablement augmenter le prix du B.

Une autre possibilité pour améliorer le cadre serait une approche similaire a celle de Moulton c'est a dire faire une cadre treillis tubulaire (un tel Brompton a déja été réalisé) mais cela pose deux problèmes, le couts de la main d'oeuvre pour la fabrication d'un tel cadre et puis un l'image du Brompton avec la perte de sa silhouette typique.

Avant de passer à l'inox hors de prix, on pourrait prndre un cromo même de base ou un Zona ...

Et pas sûr que l'inox soit adapté à la géométrie ni à l'utilisation du B d'ailleurs.

Xenophon a écrit:

En regardant de plus près l'analyse du métal:  ça ne correspond PAS à la norme AISI pour l'acier 1020 que mentionne Macadam puisque la teneur en C est trop basse (norme:  entre 0.17-0.23%C).  Sous réserve des résultats et de la représentativité de l'analyse évidemment.  
En fait, si je regarde dans ma base de données ça ne correspond à aucune norme proprement dite.

Il y a une donnée importante que l'on ne connaît pas sur l'analyse de ce morceau de cadre de Brompton réalisée par Armandos, c'est l'année de fabrication. Il est possible que l'acier utilise soit différent sur les anciennes et nouvelles génération de cadre (Mark 2, 3, ou 4) et suivant les parties de la structure. L'acier du triangle n'est peut être pas le même que celui du cadre et de la Fourche.

Macadam

karatekid2 a écrit:

Les tubes inox sont aussi chers que les titanes ... Le prix va exploser et le B est déjà très cher ...

Avant de passer à l'inox hors de prix, on pourrait prndre un cromo même de base ou un Zona ...

Et pas sûr que l'inox soit adapté à la géométrie ni à l'utilisation du B d'ailleurs.

Et que vont apporter des tubes en acier chromo ou Zona un peu plus performants a un cadre monopoutre comme celui du B ?

L'inox lui apporte une protection contre la rouille et un look un peu comme le Nickel Plated. Avec le supplément demandé pour le Nickel Plated, il devrait etre possible de faire un cadre inox pour une version haut de gamme du B.

Et puis l'inox dispense du traitement anti-rouille et du cout de ce traitement.

A noter que Kinetics utilise 2 types d'acier différents en proposant l'acier inoxydable 316 pour son triangle et l'acier Colombus Zona pour sa fourche.

Macadam

jipe a écrit:

karatekid2 a écrit:

Les tubes inox sont aussi chers que les titanes ... Le prix va exploser et le B est déjà très cher ...

Avant de passer à l'inox hors de prix, on pourrait prndre un cromo même de base ou un Zona ...

Et pas sûr que l'inox soit adapté à la géométrie ni à l'utilisation du B d'ailleurs.

Et que vont apporter des tubes en acier chromo ou Zona un peu plus performants a un cadre monopoutre comme celui du B ?

L'inox lui apporte une protection contre la rouille et un look un peu comme le Nickel Plated.  Avec le supplément demandé pour le Nickel Plated, il devrait etre possible de faire un cadre inox pour une version haut de gamme du B.  

Et puis l'inox dispense du traitement anti-rouille et du cout de ce traitement.

Le poids surtout ...

Mais aussi, peut-être suivant la forme, l'épaisseur, la géométrie des qualités de vivacité supérieure.

L'inox est à étudier mais il pourrait être trop dur/ rigide pour un mono poutre (c'est une idée comme ça, je n'en sais rien à la base).

Pour le prix, un inox vaut le prix d'un titane correct (il n'y a qu'à voir le tarif des vélo de route en inox) ...  
Je ne pense pas que ce traitement sur un HiTen soit du même niveau de tarif.
Et l'inox demande bcp plus de compétences du soudeur ...

Un jour peut-être, les Brompton seront construits à partir d'un acier traité au zinc par vaporisation sous vide (Jet vapor deposition) et ainsi ils deviendront un peu liégeois : Arcelor Mittal inaugure le JVD, une première mondiale à Liège [La Libre, 3 février 2017].