L'évolution des matériaux utilisés pour les cadres de vélo Trek de 1976 à aujourd'hui
En l’espace d’une seule décennie, Trek a connu plus de changements matériels que durant n'importe quelle autre période de son histoire. Ce qui était resté largement statique pendant près d'un siècle s'est soudainement accéléré. L'acier a cédé la place à l'aluminium. L'aluminium a cédé la place au carbone. Les méthodes de construction ont été remises en question et repensées. Les progrès de cette époque ont été réalisés grâce à une série rapide de mesures délibérées et cumulatives.
Trek a débuté en 1976 en utilisant les mêmes techniques de construction de base qui avaient défini la fabrication des vélos pendant plus de 100 ans : des tubes en acier, assemblés à l'aide de raccords en acier, brasés avec un souci du détail digne des artisans d'antan. Les marques de vélos se distinguaient par leur capacité à tirer le meilleur parti artistique et artisanal des mêmes tubes et raccords utilisés par tous les autres fabricants.
Trek avait un profond respect pour l'art de la fabrication de cadres. Mais l’entreprise était aussi un collectif d’artistes sans passé, sans traditions et sans aucune règle pour freiner les idées nouvelles. Lorsque de nouveaux matériaux ont fait leur apparition dans la fabrication des vélos, la réponse la plus courante était simple. « Pourquoi pas ? » Un niveau de compétence élevé et peu de règles ont conduit à une décennie extraordinaire de changements matériels.
Comment la technologie des cadres a transformé des avancées progressives en cadres carbone d’aujourd’hui
Cadres en acier brasé
Pendant près d'une décennie, Trek n'a fabriqué que des kits cadres en acier avec raccords. Les tubes étaient tous ronds, avec des différences entre les modèles au niveau des raccords, de la métallurgie et de la géométrie. Il s'agissait d'un savoir-faire traditionnel dans une entreprise moderne. Après avoir commencé avec des raccords forgés en 1976, Trek est passé aux raccords moulés en 1982, une transition qui a ouvert la voie aux raccords moulés en aluminium dès 1984.
Le premier cadre en aluminium collé
Si les raccords peuvent être moulées en acier, pourquoi pas en aluminium ? Et si les raccords en aluminium pouvaient être moulées, pourraient-ils être collés à des tubes ronds en aluminium ? Cette question a donné lieu à un projet secret entre 1982 et 1984. Il a brisé les règles établies de longue date en matière de construction de cadres. Pas de brasage, pas de coupe en onglet. Trek n'a pas été le premier à explorer la construction en aluminium collé, mais il a été parmi les premiers à produire des cadres qui offraient la même qualité de conduite que les vélos traditionnels en acier, tout en étant plus légers et en bénéficiant d'un processus de fabrication plus contrôlable.
Le premier cadre en carbone collé
Si les tubes droits en aluminium pouvaient être collés à des raccords en aluminium moulé, la question suivante venait naturellement : pourquoi ne pas remplacer les trois tubes en aluminium du cadre principal par de la fibre de carbone ?
Les tubes en carbone fabriqués à l'aide d'un mandrin ont été réalisés en enroulant des feuilles de fibre de carbone autour d'un moule solide, appelé mandrin, puis en les durcissant et en retirant le moule. Il en a résulté un tube en carbone droit et rond qui, à l'instar des tubes métalliques, pouvait être coupé à la longueur souhaitée et assemblé à des raccords à l'aide de méthodes de construction courantes.
La technologie du carbone à base de mandrin a permis de produire des tubes plus légers que l'aluminium et offrant un confort de conduite accru. Ce changement simple a eu un impact considérable, révélant encore davantage le potentiel de la construction en fibre de carbone.
Le premier cadre entièrement en carbone
Encouragé par la qualité de conduite des cadres en carbone à trois tubes, Trek s'est orienté vers une méthode de construction entièrement nouvelle : le carbone est placé dans des moules plutôt que d'être enroulé autour de mandrins. Dans la pratique, cette étape a dépassé les limites de la technologie disponible à l'époque. Les premiers cadres moulés présentaient de grandes variations en termes de cohérence et de poids. Les moules monocoques étaient trop grands pour être contrôlés avec précision, et les résultats étaient inégaux.
Mais l'effort comptait quand même. Cela a permis de définir ce que le carbone pouvait devenir, et tout ce qu’il restait encore à accomplir. Cette expérience a poussé Trek à apprendre comment faire les choses dans les règles de l'art.
Carbone à sept tubes
Les sept tubes (les trois tubes principaux du cadre, plus deux haubans et deux bases) étant désormais fabriqués en fibre de carbone ronde, l'ingénierie s'est affinée. Trek avait prouvé que le carbone fonctionnait bien pour les tubes et les haubans. La question devenait désormais incontournable : pourquoi ne pas fabriquer les raccords en carbone également ?
Le premier cadre en carbone OCLV
À la fin de la décennie, la progression avait été méthodique et délibérée. Les seuls composants restants du cadre principal qui n'étaient pas encore en carbone étaient le raccord de selle, le tube de direction et le raccord de boîtier de pédalier. La véritable avancée a résidé dans notre capacité à mouler ces composants individuels en utilisant les matériaux appropriés, les structures de plis (layups) idéales et une pression interne et externe contrôlée avec précision, pour ensuite les assembler par liaison aux tubes et haubans en fibre de carbone ronds.
Cette approche est devenue le carbone OCLV. Et à ce moment-là, le carbone a cessé d'être un simple choix de matériau parmi d'autres. Ce système a défini la manière dont Trek allait construire ses vélos pendant les décennies suivantes.