Bien que simplement identifié comme « aluminium », ce métal est toujours amalgamé à différents composés afin de former un alliage. Un système international à quatre chiffres est utilisé pour dénommer l’alliage exact. Dans l’industrie du vélo, les alliages 7005 et 6061 sont très largement utilisés, sans égard au prix du vélo. Chacun a ses particularités : l’alliage 7005 bénéficie de propriétés mécaniques légèrement supérieures mais est plus difficile à former en tubes, alors que l’alliage 6061 est simple à travailler mais demande que le cadre soudé subisse un traitement thermique plus complexe. En somme, les deux alliages se valent. D’ailleurs, la tendance chez les manufacturiers est de passer outre l’alliage utilisé et de plutôt mettre l’accent sur les éléments de design qui composent leur véritable avantage concurrentiel.
L’aluminium a plusieurs avantages qui justifient son utilisation. Premier atout : le matériau brut est peu onéreux, la fabrication de tubes ainsi que l’usinage et le soudage d’un cadre sont relativement simples et rapides, ce qui fait en sorte de créer des vélos très abordables.
Deuxième avantage :, l’aluminium se positionne comme un champion poids plume, car sa faible densité (équivalente au tiers de celle de l’acier) permet de contrer ses faibles résistance et rigidité intrinsèque par l’utilisation d’une bonne quantité de matière dans la fabrication d’un cadre en même temps qu’elle contribue à ce qu’il reste compétitif sur la balance. Logiquement, c’est par l’augmentation du diamètre des tubes – et non de l’épaisseur de leur paroi – qu’on en tire le plein avantage. En effet, l’augmentation du diamètre d’un tube augmente à la puissance 3 sa rigidité ; par exemple, si on double le diamètre d’un tube, on multiplie sa rigidité par huit mais son poids seulement par deux. L’utilisation de tubes de très gros diamètre aboutit en conséquence à un cadre très rigide qui avantage l’efficacité au détriment du confort. Cette grande rigidité est aussi nécessaire pour assurer une certaine durabilité au cadre d’aluminium, vu la résistance limitée à la fatigue et l’absence de seuil de limite d’endurance du matériau. En effet, la moindre charge appliquée sur un cadre d’aluminium en réduit la vie, ce qui n’est pas le cas de l’acier et du titane.
On a ainsi intérêt à ce qu’il y ait suffisamment de matière dans les zones stressées du cadre. C’est ici que l’hydroformage prend tout son sens. Ce procédé permet de donner des formes relativement élaborées aux tubes d’aluminium et d’offrir un grand potentiel d’optimisation, à faible coût, surtout lors de la réalisation de cadres de vélo de montagne au design complexe. Les manufacturiers se servent d’ailleurs de l’hydroformage pour donner à leurs cadres d’aluminium des formes semblables à celles de leurs cadres de composite.
L’aluminium reste donc un matériau de choix, et il n’est pas prêt de céder sa place. Incontournable dans la fabrication des vélos de premier prix, le matériau, lorsqu’utilisé avec un brin d’audace, peut facilement tenir tête, voire damer le pion au composite d’entrée de gamme en matière de performance.