Aluminium

L’aluminium (aluminum ou alloy) est un métal pauvre, malléable, de couleur argent, qui est remarquable pour sa résistance à l’oxydation.

Sur les tubes du cadre on utilise en général un alliage d’aluminium, de cuivre ou de zinc. Les tubes en aluminium sont soudés ensemble par soudage TIG (Tungsten Inert Gaz welding, au Tungstène). C’est un art difficile que peu de soudeurs maîtrisent.

Alliages d'aluminium les plus courant

Série	Métaux ajoutés	Caractéristique
5000	Magnésium	Bon marché
6000	Magnésium, silicium	Souplesse
7000	Zinc	Résistance

Les alliages aluminium les plus courants sur les vélos sont le 7005 et le 6061. Ils sont fréquemment traités thermiquement, afin de diminuer les grandes faiblesses de l'aluminium en fatigue. Les traitements sont souvent désignés par "T5" ou "T6" (exemple : cadre aluminium 6061-T6). Pour cette raison, la plupart des cadres aluminium endommagés (fissurés, par exemple) ne peuvent pas être réparés avec une simple soudure : il faut idéalement refaire le traitement thermique, sinon le cadre va s'endommager très rapidement.

• Il ne rouille pas, mais s’anodise : son aspect gris mat est dû à une mince couche d’oxydation de 5 à 10 nm qui se forme rapidement quand on l’expose à l’air et qui empêche la corrosion de progresser.
• Il est plus léger que l’acier (densité moyenne 2700kg/m³).
• Mais il peut être aussi plus fragile : sa faible résistance à la fatigue peut entraîner une déformation du cadre avec une perte de performance, surtout au niveau des pattes. Il supporte mal les fortes tensions : les filetages des pièces en aluminium sont notamment très fragiles. Contrairement à l’acier, il casse sans prévenir. En cas de tentative de dégauchissage (réalignement) des pattes ou des pièces, il y a donc risque de rupture, de plus contrairement à l’acier, il ne revient pas vers sa position initiale lors de la déformation. Sur la plupart des cadres en aluminium, certaines pièces comme les pattes ou le pivot de fourche restent en acier.
• C’est un métal mou et tendre; aussi les tubes sont surdimensionnés et plus épais (plus de matière). Ce qui donne des cadres très rigides : cela diminue certes le confort du cycliste mais améliore le rendement puisqu’il y a moins de perte d’énergie.
• Lorsqu’elle est en contact avec certains métaux, une pièce en aluminium peut avec le temps se souder sur toute la surface de contact (soudage autogène) rendant le démontage de la pièce difficile voire impossible. Pour se prévenir contre ce soudage, on peut étendre un peu de graisse (grease) sur les surfaces concernées des pièces avant de procéder à leur montage.
• Sur les roues en aluminium, les freins sur jante offrent un meilleur freinage par temps humide qu’avec des roues en acier.

Il est aussi utilisé pour fabriquer différentes pièces du vélo (plateaux, pignons de cassette, disques de refroidissement, cadres, etc.), mais l’usure est plus rapide que pour l’acier. Les garde-boues en métal par contre ne sont pas en aluminium mais en Zamak (Zink, Aluminium, MAgnesium et Kupfer), alliage à base de zinc.

Tubes

Les tubes en aluminium sont en général surdimensionnés (oversized) et souvent profilés pour améliorer résistance et rigidité.

• Plain Gauge Tubing : tube à épaisseur constante.
• Double Butted ou DB : les extrémités sont plus épaisses que le centre du tube.