Cours de construction de cadres: Construire soi-même un cadre de vélo en 5 jours

Texte : Juliane Schumacher

Tu es encore en train de chercher ou tu es déjà en route ? Si tu fais beaucoup de vélo et que tu as déjà possédé plusieurs vélos, tu connais probablement le défi de trouver le cadre parfait. Lors de l'achat, on fait souvent des compromis sur l'équipement, la géométrie et le prix, et les premières longues randonnées peuvent être douloureuses. Moi aussi (voir aussi radmaedchen.de), je peux en chanter une. Comme ce serait génial d'avoir un vélo fabriqué exactement selon mes idées et mes mesures !

Option numéro 1 : Faire appel à un fabricant de cadres pour le vélo de mes rêves.

Option numéro deux : J'ai décidé de construire le cadre moi-même et j'ai saisi l'opportunité de participer à un cours de construction de cadre dans un atelier entièrement équipé. Robert Piontek, le fondateur de Big-Forest-Frame-works, m'a invité à participer à cette expérience passionnante. Cette semaine passée dans le froid de janvier a été un défi passionnant pour moi.

Préparatifs du cours de construction de cadres de vélo

Avant de visiter l'atelier de Potsdam, j'ai dû réfléchir au type de vélo que je souhaitais. Le cadre devait-il être manchonné ou sans manchons ? Et devait-il s'agir d'un vélo de course, d'un gravel bike, d'un VTT ou d'un vélo de trekking ? Le choix du type de vélo était assez libre et n'était limité que par le temps disponible. Robert Piontek m'a aidé à l'avance en m'envoyant par e-mail une liste de questions à laquelle je pouvais me référer. En se basant sur un bikefitting précédent ou sur un vélo bien adapté, Robert a conçu le premier cadre à l'aide d'un logiciel spécial pour vélos appelé BikeCAD.

Chez Big Forest, il n'existe pas de géométrie standard pour les vélos, car chaque vélo doit être adapté individuellement au cycliste. Bien que j'ai d'abord envisagé un VTT hardtail, j'ai finalement opté pour la construction d'un vélo de gravel avec une liberté de pneu supplémentaire, également connu sous le nom de Monstergravel. Il est important de se pencher sur les autres composants dès ce stade, même si l'on n'assemble pas le vélo soi-même. Bien qu'il ne soit pas encore nécessaire d'avoir une liste complète des pièces, il faut garder à l'esprit que des facteurs tels que la liberté de mouvement des pneus, le type de pédalier, la transmission et la fourche souhaitée peuvent influencer la planification du cadre. Les détails seront ensuite finalisés sur place, à l'atelier.

Voici quelques-unes des choses que l'on apprend lors du cours de construction de cadres de cinq jours chez Big Forest Frameworks :

• Soudage (à la flamme)
• Limer et poncer l'acier
• Découpe et perçage de tubes d'acier
• faire des choix de conception (œillets, traits ...)
• Comprendre la construction d'un cadre en acier
• Définir la géométrie et l'apparence du cadre

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Jour 1 du cours de construction de cadres

Est-il possible de fabriquer un cadre de vélo en seulement cinq jours ? Au début, j'avais des doutes, car je n'avais guère de connaissances préalables lorsque je suis entré dans l'atelier lundi matin. Mais ces doutes se sont avérés infondés, car Robert et Konrad sont des professionnels expérimentés et ont déjà accompagné avec succès de nombreuses personnes sur le chemin de la fabrication d'un cadre en acier par leurs soins. Leur objectif est toujours de réaliser chaque travail sur le cadre de leurs propres mains.

Jusqu'à trois personnes peuvent travailler simultanément sur les cadres de leurs vélos sur les trois établis entièrement équipés de porte-outils imprimés en 3D. J'ai suivi le cours en compagnie de la podcasteuse Johanna Jahnke ("Die Wundersame Fahrradwelt") et de son mari Timo (Benu Bags). Travailler en bonne compagnie est tout simplement plus amusant. L'atelier offre une multitude de machines et d'appareils, petits et grands, qu'il faut explorer. Il est intéressant de découvrir à quoi sert chacune d'entre elles et de savoir si l'on va tout utiliser pour la construction de son propre cadre. Tout est clairement classé et facilement accessible - de la perceuse à colonne aux différents accessoires de découpe, en passant par le gabarit de cadre. On a l'impression de vivre une petite aventure !

Cours de construction de cadres Jour 1 : Préparer et faire connaissance

Le premier jour chez Big Forest Frameworks, il s'agissait de faire connaissance avec l'atelier et de se préparer. Nous avons également commencé dès le lundi, après une brève introduction, à marquer, couper, percer et limer des tubes. A chaque poste de travail, il y avait une longue boîte en bois avec un nom dessus, qui contenait les tubes principaux pour le cadre du vélo. Il a fallu toute une semaine et plusieurs étapes, outils et compétences pour transformer les tubes d'acier de la boîte en un cadre complet.

Dans le cours de construction de cadres de Big Forest Frameworks, la méthode du filé-brûlé est utilisée pour fabriquer un cadre en acier (soit du Chromoly - un alliage de chrome et de molybdène - soit de l'acier inoxydable de Columbus ou Reynolds). Le choix des tubes d'acier et de leur diamètre dépend de la taille, du poids et du type de vélo. Tous les tubes choisis sont conifiés, ce qui signifie que les épaisseurs de paroi à l'intérieur des tubes sont différentes, bien qu'ils aient le même diamètre extérieur. Afin de pouvoir les couper avec précision, le matériau a d'abord été mesuré.

Résumé des tâches du premier jour

• Découpe d'angle
• premiers travaux de découpe, de perçage et de limage des tuyaux, entre autres découpe d'angle
• Mesurer et marquer le jeu de tubes
• Discussion de détails tels que la quantité d'œillets et de traits (intérieur/extérieur)
• Adaptation de la géométrie dans BikeCAD par Robert
• bikefitting général sur le vélo de fitting à partir des mesures envoyées au préalable

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Perçage le deuxième jour du cours de construction de cadres

Le mardi matin, la journée a commencé dès huit heures à l'atelier de Potsdam. Après un premier jour consacré principalement aux préparatifs, à la découpe de tubes et au limage, le deuxième jour a été consacré à une multitude de nouvelles tâches. Nous avons notamment percé de nombreux trous - en fonction du nombre total de porte-bouteilles et d'œillets que nous voulions utiliser. Mais les trous de sortie d'eau faisaient également partie du plan. J'ai dû préparer à moi seul dix trous sur les tubes principaux (tube supérieur, tube inférieur et tube de selle) et j'ai même eu l'occasion d'essayer le brasage d'essai.

La perceuse à colonne a été d'une grande aide pour le travail ! Plus le tube était fin et formé, plus le perçage était difficile. Il a fallu beaucoup de concentration et de précision pour s'assurer que le tube ne soit pas percé par erreur. Cette étape a été suivie par le limage et l'ébavurage.

Point fort : Souder pour la première fois

Le mardi, nous avons eu l'occasion de travailler avec du feu. C'était intéressant de voir à quel point le travail avec le chalumeau était différent de celui avec la perceuse bruyante. Robert nous a montré comment effectuer le brasage sur un tube d'essai, puis nous avons pu l'essayer nous-mêmes. Nous avons d'abord poncé l'endroit sur l'acier et appliqué du flux. Ensuite, nous avons allumé le chalumeau (gaz-oxygène) et chauffé le tube dont la paroi est plus épaisse aux points de jonction. Ensuite, nous avons injecté lentement le matériau de brasage (brasure à l'argent).

D'ailleurs, la soudure à l'argent est souvent utilisée, car elle fonctionne à des températures plus basses et abaisse ainsi la température de travail de la soudure. Par rapport au laiton, elle coule mieux, mais elle est aussi plus chère. Après le test de brasage, tous les étudiants ont essayé de casser la partie brasée. Il a fallu une certaine force et un certain mouvement pour qu'elle cède. Le but de ce test est de découvrir comment les tubes sont reliés entre eux par le brasage (voir glossaire ci-dessous). Le même jour, le fer à souder à la flamme a pu être utilisé pour la première fois sur les tubes d'acier définitifs. Les trous ayant déjà été pré-percés, les premiers œillets ont maintenant été solidement fixés aux tubes supérieur et inférieur.

Résumé des tâches du deuxième jour

• Décision de conception : oeillets et type de pose de câble/traction (intérieur/extérieur, avec tubes ou inserts)
• Percer des trous pour les œillets et les câbles
• Limage/ébavurage des interfaces sur les tubes
• Découpe et ajustement des transitions du tube diagonal et du tube de selle vers le boîtier de pédalier
• Souder des œillets avec de la soudure à l'argent

Percer et limer le troisième jour du cours de construction de cadres

Le troisième jour, l'accent a été mis sur le limage et le ponçage précis. Le perçage a également joué un rôle important et est devenu de plus en plus exigeant, car le cadre arrière et les bases sont relativement étroits, en partie plats et de différentes largeurs. La mise en place de la perceuse s'avère donc plus difficile que pour un tube de forme régulière.

La soudure était à nouveau au programme

Pour les tirages intérieurs de mon cadre, des tubes légers ont été utilisés pour permettre le passage des tirages. Pour insérer ces tubes, j'ai dû percer avec une perceuse manuelle et faire attention. Konrad m'a montré comment faire, puis j'ai osé m'approcher de la machine. Ensemble, nous avons fait passer les tubes par les trous dans le tube en acier. Contrairement au brasage, qui me passionnait, le perçage n'était pas aussi facile pour moi. C'était rassurant de savoir qu'il y avait toujours quelqu'un à proximité pour m'aider en cas de difficulté. Je ne savais pas encore exactement combien de trous il me restait à percer, mais une chose était sûre : j'avais encore suffisamment d'occasions de m'entraîner !

Le mercredi, il n'y avait pas que le limage et le perçage au programme, mais aussi le brasage des pattes. Nous avons tous fait des progrès en matière de soudure. Au cours de la semaine, nous avons appris quand et combien de chaleur ainsi que d'argent sont nécessaires. Le moment fort de la journée a définitivement été le premier assemblage des tubes principaux (tube supérieur, tube de selle et tube diagonal) avec le pédalier et le tube de direction dans le gabarit du cadre. Nous avons vérifié les transitions et les avons limées si nécessaire. Le cadre prenait forme lentement mais sûrement. À ce stade, nous pensions presque que nous y serions bientôt arrivés. Mais d'ici là, il reste encore un long chemin à parcourir - avec des limes, du ponçage, du perçage et du brasage.

Voici les tâches du troisième jour

• Souder les pattes
• Couper la structure arrière
• Percer des trous pour les trains
• Cintrer et positionner les tubes pour les trains
• Tendre les tubes dans le gabarit du cadre et vérifier les transitions
• limer

C'était le quatrième jour du cours de construction de cadres

Le quatrième jour, tout semblait déjà familier. La matinée a commencé par des petites discussions et une tasse de café dans l'atelier, suivies d'un coup d'œil sur les progrès réalisés la veille. L'anticipation de la journée à venir était palpable. Il était difficile de croire qu'il s'agissait déjà de l'avant-dernier jour du cours de construction de cadres. Les jours précédents avaient été si intenses et pleins de nouvelles impressions qu'il semblait difficile d'imaginer que le cours se terminerait bientôt.

Jeudi, les derniers travaux ont été effectués sur les sorties pour les trains. Ils ont scié et limé pour créer un cadre fini à partir des différents tubes dans la caisse qui avaient été donnés aux participants du cours le lundi. Bien que de nombreuses petites étapes soient encore nécessaires pour atteindre l'objectif, Robert et Konrad ont si habilement coordonné ces tâches que tous les participants ont travaillé en même temps sur le cadre, parfois à des moments différents au cours de la journée.

Souder le cadre ensemble

Ils ont veillé à ce que chaque personne reçoive le soutien nécessaire pour les tâches exigeantes. A ce stade, le brasage était déjà un succès. Les nombreuses petites tâches de soudure des jours précédents avaient contribué à faciliter le travail principal : l'assemblage des tubes. Timo a été le premier à achever cette étape, ce qui lui a valu des regards admiratifs. Cela nous a donné envie, à nous autres, de passer à notre tour et de donner une forme solide à leur propre cadre ! J'ai été la prochaine à m'atteler à cette tâche. Le principe était simple : il s'agissait de travailler petit à petit autour du cadre.

On a d'abord procédé à l'agrafage en soudant ponctuellement les points de jonction. Cela a permis d'éviter que les tubes ne glissent et de créer une première connexion. Ensuite, le matériau de brasage déjà appliqué a été réparti autour du point de jonction en le chauffant davantage. De plus, on a utilisé davantage de matériau de brasage afin de créer une connexion stable. Une grande quantité de soudure à l'argent a été utilisée et la concentration était élevée. Ce travail était épuisant, mais aussi très gratifiant ! À la fin du quatrième jour, chaque participant avait en main un cadre (presque) terminé.

Tâches du quatrième jour

• Assembler les tubes dans le gabarit de cadre
• Agrafer les tuyaux
• Former et raccourcir les entretoises
• Limer les sorties de traction du triangle arrière
• Souder les tubes les uns aux autres = créer un cadre

Le dernier jour du cours de construction de cadres

Une semaine peut-elle passer si vite ? Le dernier jour à Big Forest Frameworks était imminent - du moins en théorie. Bien que tout le monde ait réussi à terminer le cadre, celui-ci avait finalement besoin d'une petite touche de finition - au sens propre du terme. Les points de soudure ont dû être travaillés à l'aide de limes, d'un Dremel et de papier abrasif afin d'obtenir de belles transitions aux points de jonction des tubes. Selon le degré de précision et de détail que l'on souhaite obtenir, cela peut prendre plus de temps.

En principe, j'ai bien progressé dans le cours, même si j'ai dû consacrer beaucoup de temps à la production de contenu, comme la prise de photos et le tournage. Néanmoins, j'ai encore besoin d'au moins un jour supplémentaire pour terminer le travail sur le cadre. Mais avant d'en arriver là, il y avait encore quelques autres tâches à accomplir le vendredi. Mon cadre avait encore besoin des haubans et d'un petit pont entre les haubans, qui devait d'abord être formé et soudé.

À ce stade, il fallait également vérifier si la roue était bien centrée dans le cadre arrière ou si elle devait être corrigée le cas échéant. En récompense de cette semaine intensive de cours de construction de cadres, chaque participant a pu souder le petit arbre logo de Big Forest Frameworks à l'endroit souhaité du cadre. Pour ceux qui souhaitaient personnaliser davantage leur cadre de vélo, il était possible de choisir un numéro de série individuel comportant jusqu'à neuf chiffres et de l'apposer également par soudure à la flamme. Et c'est ainsi que se sont terminés les cinq jours intensifs passés dans l'atelier de Big Forest Frameworks. Mon cadre terminé : Un monster gravel bike en tubes d'acier Columbus de haute qualité.

Voici ce qui était prévu le dernier jour

• Scier et limer le trou et la fente du tube de selle
• Re-fraiser le boîtier de pédalier, le tube de selle et le tube de direction
• Souder les ponts et les entretoises
• Couper et percer les entretoises
• le cas échéant, définir le numéro de série et souder (Doro ou Devin ?)
• adapté à ses propres dimensions avec une géométrie appropriée
• Total des œillets : 11 (3 porte-bouteilles et logement du porte-bagages)
• câbles entièrement intérieurs possibles pour les câbles de commande et d'éclairage
• prêt pour une commutation simple ou double
• dégagement des pneus jusqu'à 50 mm (700C)
• Limer et poncer
• Souder l'emblème Big Forest

Conclusion

Évaluation du cours de construction cadre

Au cours des cinq jours que j'ai passés dans l'atelier de Potsdam, j'ai définitivement appris qu'il est possible de construire un cadre de vélo sur mesure sans connaissances préalables et avec des instructions précises dans un atelier bien équipé. Le cours est très axé sur la pratique et commence directement par une brève introduction et des consignes de sécurité. Ensuite, on passe directement au matériel. Les principales conditions pour participer à un cours de construction de cadres sont la motivation, la capacité d'écoute et d'observation ainsi que l'envie de mettre la main à la pâte et de réaliser soi-même !

Robert et Konrad transmettent dans leur cours des connaissances techniques qui permettent aux participants de construire leur propre cadre de vélo sur place. Il est toutefois conseillé d'avoir une compréhension de base des pièces qui composent un vélo. Il ne faut pas avoir peur de se confronter au feu et à une perceuse. Si l'on s'investit pleinement dans le cours, on peut passer un moment fantastique dans l'atelier. Le temps passe en un clin d'œil pendant le travail concentré et, à la fin, on a un cadre individuel qui n'est peut-être pas parfait, mais qui est définitivement unique !

Cours de construction de cadres adapté à tous ?

Pour tous ceux qui sont curieux de mieux comprendre leur moyen de locomotion préféré et qui souhaitent exprimer leur créativité, ce cours est idéal. Ce cours est particulièrement adapté aux personnes qui, en raison de leur taille (très grande ou très petite) ou de leurs besoins particuliers, ont des difficultés à trouver un vélo adapté sur le marché. À la fin du cours, les participants pourront non seulement ramener fièrement chez eux le cadre de vélo qu'ils auront eux-mêmes fabriqué, mais ils seront également récompensés par de nouvelles connaissances, de nombreuses impressions et de précieuses expériences. Cette semaine sera une expérience inoubliable ! Et qui a dit que cela devait rester une expérience unique ?

Qui a fondé Big Forest Frameworks et pourquoi ?

Robert Piontek, le fondateur de Big Forest Frameworks, a trouvé sa voie dans la construction de cadres par un chemin peu conventionnel. Né et élevé près de Détroit, aux États-Unis, il a développé très tôt une passion pour les activités manuelles en vissant des voitures dans le garage de son père. Bien qu'il ait d'abord obtenu un doctorat en astrophysique et travaillé dans le domaine scientifique, Robert a fini par s'installer en Allemagne. Après un bref séjour à Hambourg, il s'installe dans la paisible ville de Babelsberg, près de Berlin.

N'étant pas entièrement satisfait de son choix de carrière, il a décidé de faire une brève incursion dans le monde de la photographie de mariage avant de se découvrir une passion pour la construction de cadres lors d'une visite à domicile. En 2012, il a fondé Big Forest Frameworks et aujourd'hui, son entreprise compte parmi les principaux fournisseurs de cours de construction de cadres en Europe. Depuis 2022, Konrad Lenz renforce l'Américain et lui apporte sa longue expérience dans le domaine du vélo.

Coût du cours de construction de cadres chez Big Forest Frameworks

Au printemps 2024, le prix d'un cours de construction de cadres de cinq jours, sans les manchons, s'élevait à 2350 euros. Il faut ajouter à cela le coût des matériaux, qui s'élève en moyenne à environ 600 euros pour l'acier et à environ 1400 euros pour l'acier inoxydable.

Glossaire

• Flux de production : Le flux a pour fonction de maintenir l'acier propre pendant le brasage. Cela permet au matériau de brasage de mieux adhérer au matériau (acier) et de se répartir uniformément. Dans le cours, nous utilisons de la soudure à l'argent, qui est en grande partie enrobée d'un flux supplémentaire.
• Fillet Brazed : Le cadre est assemblé par brasage avec du laiton ou de l'argent. Les tubes sont alors reliés entre eux sans soudure et les transitions sont soigneusement polies et limées. On obtient ainsi un cadre fini qui, visuellement, semble avoir été fabriqué d'une seule pièce, avec des transitions douces entre les tubes. Ce type de construction permet une grande diversité de types de vélos et autorise des possibilités de conception flexibles en termes de géométrie et d'angles.
• Lugged Brazed : Le cadre est maintenu à l'aide de manchons. Cela lui confère un look classique et permet d'obtenir un effet sophistiqué et noble grâce à des manchons de différentes formes. En principe, ce type de construction est plus simple, mais les manchons préfabriqués imposent certaines restrictions quant aux angles et à la géométrie du cadre. Il en résulte des coûts de matériel supplémentaires.
• Souder : Le soudage et le brasage sont deux techniques différentes permettant de construire un cadre et de relier des tubes entre eux. Il existe quelques différences entre elles, comme les températures utilisées, le type d'assemblage et la durabilité. Chez Big Forest, on utilise de la soudure à l'argent (un alliage métallique) et un chalumeau (mélange de gaz et d'air) pour souder à la flamme. Cela signifie que du matériau de brasage supplémentaire est chauffé et appliqué sur le matériau afin de le lier ensemble au niveau des jonctions. Dans ce cas, le tube est seulement chauffé pour que la soudure puisse mieux s'écouler et se lier à l'acier. Les tubes d'acier du cadre ne sont pas directement reliés entre eux, c'est le matériau de brasage qui est relié à l'acier. Lorsque des températures supérieures à 450 à 1000 degrés Celsius sont utilisées, on parle de brasage fort ; à des températures inférieures, on parle de brasage tendre.
• Soudage : Dans la production de masse de cadres de vélo, ceux-ci sont généralement assemblés par soudage. Pour ce faire, les tubes sont soudés entre eux à des températures élevées, supérieures à 1000 degrés Celsius, soit par la chaleur et/ou la pression (parfois avec un matériau d'apport). Les soudures qui en résultent peuvent être de taille et d'épaisseur différentes selon la technique utilisée et ne sont souvent pas complètement lissées dans la production de masse. Cette méthode demande plus d'efforts, comporte un risque d'endommagement du matériau en raison des températures élevées et nécessite un équipement supplémentaire.