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La soudure sur vélo, introduction et pertinence

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photo soudure
Les amateurs de bricolage sur vélo voudront certainement se mettre à souder pour aller plus loin, dans la customisation, la capacité de charge, l’adaptation, ou le plaisir de se faire démiurge en général, de voir la matière se transformer sous ses mains. Je tiens à partager mon modeste avis sur la question. Je ne soude pas depuis très longtemps, mais je le fais régulièrement, j’aime beaucoup, et me suis beaucoup renseigné sur la question par ailleurs. Ce sont là les seuls intérêts de ce témoignage, mais la proximité ma situation avec de complets néophytes peut avoir son intérêt, pour mieux percevoir des problèmes partagés, qui ne sont pas ceux des soudeurs professionnels, déjà équipés et expérimentés.

Un poste à souder coûte de l’argent. Il requiert un savoir faire, et tous les postes ne sont pas destinés aux mêmes usages.

  • La soudure à la baguette : c’est le moins cher, l’électrode enrobée, aussi appelé soudage MMA. Il requiert un certain savoir faire. Pour souder l’aluminium vous oubliez, Pour le cadre du vélo ou la fourche oubliez aussi. Trop imprécis, trop de risque de faire des trous, ou encore pire, de déformer le métal. C’est pas cher, mais assez fastidieux et nul tant en vitesse qu’en esthétique de cordons. Plus adapté aux grosses épaisseurs qu’à celle de tubes de cadres (d’épaisseur souvent inférieure au millimètre). On pourra l’utiliser pour réaliser des remorques, des porte-bages personnalisé, avant comme arrière, mais avec un système d’attache au vélo par vis, boulonnage ou collier de serrage par contre.
  • Le poste semi-automatique  (MIG/MAG) est plus onéreux, plusieurs centaines d’euros, + la bouteille de mélange Ar+CO2. Il permet des soudures plus fines que la baguette, avec une facilité d’usage fascinante et attractive pour le débutant fortuné. On peut souder l’acier, mais aussi l’alu. En théorie, car concrètement, les avis d’experts découragent. Les cordons sont sales, la chaleur difficile à contrôler entraîne des risques d’effondrement ou de trous, et d’éclaboussure, avec beaucoup de travail de nettoyage à la meuleuse ensuite. Sur des alu fins, les risque et galères sont encore plus forts. Il faut par ailleurs se payer une bouteille de gaz différente pour la soudure sur alu (argon pur)
  • Le TIG DC, la soudure à électrode en tungstène avec gaz inerte et courant continu est utilisable pour la soudure sur métaux ferreux, dont l’acier donc. Pour de beaux cordons, une soudure bien pénétrante et une finition propre, on devance largement la qualité du semi-automatique. C’est plus lent, mais pour la taille et l’enjeu des soudures en mécanique vélo, cela importe peu. Cela exige plus de dextérité et d’expérience que le semi-auto, puisqu’on doit ici coordonner le mouvement des deux mains : une, manipulant la torche, apporte la chaleur de l’arc électrique et l’argon, l’autre amène le métal d’apport. Le coût est proche de celui d’un poste semi-auto,. Le gaz reste de l’argon pour la soudure acier comme pour l’alu. Mias le TIG en courant alternatif ne permettra pas d’attauqer l’alu.
  • le TIG AC/DC est pour cela requis. C’est par contre plus cher.   Un commercial de Gys m’a fait un devis à 1500 euros pour le moins cher du catalogue, montant à 200A, contre 600 euros pour le Semi auto de 160 Ampères hors pris du gaz et manomètre dans les deux cas. Des postes se trouvent néanmoins pour moins cher en ligne, dont j’ignore la qualité. Un aguerri du TIG AC/DC me dit par ailleurs qu’il faut deux à trois ans pour maîtriser la soudure alu au TIG, ce qui n’est pas négligeable (j’ignore la régularité de sa pratique) Il me dit aussi que certains TIG AC/DC bon marché peuvent être de bonne qualité. Le TIG AC/DC a le mérite de fonctionner aussi comme TIG à courant continu, comme évoqué dans le paragraphe précédent. Un gros investissement en somme, dont on peut jouir au fur et à mesure que l’on apprend toutes les fonctionnalités et qu’on se perfectionne par la pratique.
  • Soudo-brasage, oxyacétilène et tutti quanti : Perso je n’y connais rien. Les passionnés et professionnels du cadre par contre le pratiquent : le cadre peut alors se construire en manchonnant les tubes dans des raccords (autour du pédalier, du tube de selle, du tube de direction et éventuellement en extrémité de haubans)
    A étudier et tester certainement.
  • Hors soudure point de salut ? Ça dépend de ce que l’on compte faire. Une remorque occasionnellement produite avec les moyens du bord, ne coûtera pas plus de 200 euros d’outillage (poste MMA 1er prix, masque, gants de cuir, baguettes) si on a déjà d’autres outils communs par ailleurs. Surtout, c’est répandu, on peut facilement trouver à qui emprunter cela plutôt que d’acheter. Le bricoleur passionné verra bien l’intérêt d’un semi-automatique pour autre chose que le vélo, en plus de celui-ci. Il pourra donc se décider à en acheter ou emprunter un. Les fourches sont en général en acier, les vieux cadres aussi, il y a déjà matière à travailler avec cela, sans compter les portes bagages, remorques et module de triporteurs assemblés au vélo par boulons, mais construits à la soudure.Il ne faut d’ailleurs pas négliger le potentiel d’assemblages mécaniques : les boulons, brides, tiges filetés et colliers de serrages bien placés et bien choisis font des assemblages solides, certes parfois plus lourd qu’une bonne soudure, mais avec le mérite de pouvoir s’enlever.
    Si l’on veut passer au TIG, il faut être déterminé, curieux d’apprendre et avoir de bonnes raisons de s’y mettre. Si c’est surtout pour souder sur des vélos, le TIG AC/DC vaudra pour les plus motivés désirant s’attaquer aux cadres récents, majoritairement en alu.
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Scie pro à partir de déchets : c’est en route !

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Pour travailler correctement le métal, il faut des bons outils. Il est important notamment de pouvoir faire des découpes précises suivant des angles prédéfinies.. La tronçonneuse circulaire et la scie à ruban peuvent faire le travail, c’est sûr. Mais c’est un budget, plusieurs centaines d’euros chaque machine. Alors qu’une meuleuse, et un disque à tronçonner, ça ne coûte pas cher. Évidemment ça ne fait pas le même travail. Mais rien n’empêche d’utiliser la meuleuse en l’intégrant à un dispositif propre et précis. Vous trouverez ici la méthode que j’ai appliqué pour me faire une machine prometteuse. (je ne l’ai pas encore finie). Elle a ceci de particulier que le système de fixation de la meuleuse est articulé à une « navette » glissant le long d’un rail, ici un tube carré de 25x25mm. Ainsi on peut maintenir la rectitude d’une découpe sur une longueur aussi importante que ce rail, ce qui peut être pratique pour découper de la tôle, ou pour découper proprement un tube sur sa longueur. La réalisation n’est pas simple au premier abord, mais pas trop longue non plus quand on sait s’y prendre.

Il y a plusieurs pièces à faire, puis à assembler.

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la fixation de la meuleuse se fait par les trous taraudés dans lesquels le manche amovible de la meuleuse peut normalement se visser. On gardera d’ailleurs ce manche pour manier la machine une fois assemblée. outes les meuleuses n’ont pas des trous identiques. Certains en ont deux, d’autres trois, certains de ces trous peuvent être alignés, ou coplanaires, ou rien du tout. Un conseil, percer des tubes aux diamètres requis, un tube par point de fixation, puis en boulonnant chacun au tube et en pivotant, étudier comment vous pourrez solidariser les deux ou trois tubes. Vous les couperez ensuite de façon à ce qu’ils laissent le moins de jeu possible dans les jointures, les zones de contacts entre les tubes, que vous souderez.

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La navette : c’est ainsi que j’appelle le système qui coulisse le long du rail. Des tubes téléscopiques peuvent aussifaire l’affaire, certains l’ont fait et en sont satisfaits, notamment Kelly, une youtubeuse  talentueuse. J’aime couper les cheveux en quatre, mais suis aussi sceptique sur la possibilité d’avoir un mouvement à la fois fluide et sans jeu. Donc j’ai fait cette navette compliquée, en perçant quatre tubes d’une vingtaine de centimètres et en les assemblant par boulonnage de façon à obtenir un parallélépipède rectangle, les 4 tubes parallèles assemblés par 12 boulonnages. A chaque boulonnage, les deux tubes traversés sont séparés par un écrou, un roulement puis encore un écrou. Je n’ai pas réussi à être assez précis sur l’alignements des trous, mais ne vous préoccupez pas trop de cela :la précision se gagne surtout en réglant le serrage des boulons. Vous pouvez percer au forèt 10 mm pour boulonner avec des tiges de diamètre 8 mm. Veillez juste à bien serrez ensuite afin que la navette ne pivote pas du tout autour du tube-rail. Pour réduire encore le jeu, je pense à lavenir changer le rail en profilé carré par un profilé rectangulaire, et changer ce qu’on glisse dans les boulonnages de deux pans opposés de la navette : un roulement, un écrou puis un autre roulement. l’écrou sert à mettre une certaine distance entre les deux roulements, de même que les  autres écrous entre les tubes servent à centrer approximativement le roulement unique des autres boulons.

Deux roulements pourront ainsi glisser sur chacune des longueurs du rectangle, et réduisent encore plus le jeu de la navette autour du rail, pour une précision accrue.

Le pivot sera l’axe autour duquel on bascule la meuleuse et sa fixation vers le bas, le plateau de découpe. Je pensais au départ me contenter de faire un trou dans un des tubes de la navette, pour y placer un axe qui traverserait dans la foulée un levier. Ce levier serait fixé à l’attache meuleuse, on tirerait dessus pour abaisser la meuleuse. Le problème, c’est que ce boulon pivot peut avoir un jeu, et qu’il n’est pas sur déjà que les trous percés soient bien alignés , et donc que le pivot soit parallèle au plan de travail. Il faudrait rectifier cela. Quitte à devoir concevoir un mécanisme permettant de corriger tout écart  probable, il semble opportun de mettre ici un autre système de pivot, selon un axe parallèle à la navette et son rail. On corrige ainsi un probable écart, mais on établit aussi un système permettant de mobiliser le disque de la meuleuse non seulement à la verticale, mais aussi selon d’autres angles, à 45, 30 ou 60° notamment, une fois qu’on aura étalonnéce deuxième pivot.DSC00204Ce pivot a été fait au moyen de la soudure de quelques écrous contre chacun des deux pans. la partie basse de l’ariculation sur cette photo sera soudée à la navette, tandis que la haute servira à consruire le levier et le pivot d’abaissement de la meuleuse. Le travail est en cours, j’espère le finir dans les prochains jours.

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Nettoyer et entretenir sa transmission

L’usure d’un vélo se voit notamment sur sa transmission : sa chaîne d’abord, puis, faute d’entretien et de remplacement, sur les pignons. Les motorisations au pédalier accroissent considérablement  cette usure. Cent watts de muscles humains + 250W de d’assistance électrique : une puissance s’exerçant aussi sur la friction, de 350 watt donc, au lieu de 100.

vélo boueux

À cela s’ajoute les changements de vitesses parfois mal synchronisés avec une chaîne en tension au moment du changement de pignon. Contre cela, pas de solution miracle si ce n’est de la vigilance. Dans l’idéal, il faudrait une pression sur le levier de frein au moment du changement de vitesse, suffisamment légère pour ne pas avoir de contact du frein, et suffisamment importante néanmoins pour que le moteur se coupe.

Mais la dégradation d’une chaîne se doit surtout à l’usure sur la durée, microscopique, qu’engendre le cisaillement des poussières à l’intérieur de la chaîne, entre les différentes parties qui composent chaque maillon. Il faut autant que possible prévenir la souillure de la chaîne. La lubrification à l’huile, de ce point de vue là, pose un vrai problème. Elle améliore certes la performance de la transmission avec une friction réduite. Mais sa viscosité amène toute la poussière ambiante à s’y coller, et contraint à des nettoyages fréquents. Au fur et à mesure, et même malgré ces nettoyages, des poussières vont s’insérer dans la chaîne, et difficilement en sortir. La solution de prédilection est alors de privilégier un lubrifiant qui ne colle pas, la cire. C’est ce qu’on trouve déjà posé sur les chaînes neuves. Rien n’empêche après quelques centaines de kilomètres d’en remettre soi même.

Je vous partage à cette fin ces chouettes vidéos trouvées aujourd’hui, qui exposent à la fois les enjeux résumés précédemment, les différents lubrifiants et cires utilisés, les différentes façon de nettoyer une chaîne, et comment faire soi-même une cire optimale et l’appliquer sur sa chaîne. Un entretien selon ces conseils devrait permettre théoriquement de ne pas changer ses pignons avant 45 000 km parcourus ! Il faut sans doute préciser que cette estimation est surtout valable pour un vélo sans assistance au pédalier. Un pédalier motorisé peut considérablement accélérer la durée de vie de la transmission, sans attention particulière à son entretien. Mais c’est justement pour cette raison que le bon entretien d’une transmission de vélo à motorisation au pédalier  est crucial.

Voici la recette.

La première vidéo, pour bien nettoyer sa chaîne.

(résumé : nettoyage dans un bain à l’essence, puis au dégraissant, puis à l’alcool à brûler)

La seconde, pour une lubrification à la cire, non salissante et durable.

(résumé : un gramme de téflon pour 10 grammes de paraffine. Bien mélanger à une température permettant la liquéfaction, mais inférieure à 95°C ; baigner et remuer la chaîne bien nettoyée dedans, puis laisser sécher pour usage vtt/gravel, ou essuyer sommairement pour un usage sur route. Dé-rigidifier les articulations par quelques mouvements avant de la reposer sur le vélo, sans oublier de nettoyer les pignons et galets au préalables)