Pour les beaux vélos italiens en acier, seuls les tubes Columbus feront l'affaire. Mais l'entreprise est autant axée sur la technologie moderne que sur le savoir-faire artisanal
Alors que j'entre dans le siège de Columbus, juste à l'extérieur de Milan et à 45 km au sud des Alpes orientales, je rencontre une énorme toile. C'est une peinture d'un immeuble de grande hauteur saturé dans la lumière rouge du lever du soleil. Une femme endormie est allongée au premier plan et à l'arrière-plan un homme bondit, les bras déployés comme des ailes, depuis le balcon.
C'est plutôt fantaisiste et surréaliste, et je me demande si je suis au bon endroit. Je m'attendais à ce que le siège social d'une entreprise spécialisée dans les tubes métalliques soit austère et industriel, mais je vais bientôt découvrir que le monde de l'acier est un domaine étonnamment complexe et séduisant.
« L'acier, c'est comme l'eau », déclare Paolo Erzegovesi, PDG de Columbus. «Les règles sont exactement les mêmes règles que nous devons prendre en compte lorsque l'eau se déplace dans le tube ou le canal. C'est un fluide.'
Erzegovesi fait de son mieux pour expliquer la manipulation intrigante de l'acier par l'entreprise - des processus qui prennent des tubes bruts non finis et les affinent pour que les constructeurs de cadres se transforment en tubes supérieurs, tubes inférieurs, haubans, tubes de direction et autres pièces de cadre dans tout, de le niveau d'entrée au plus haut niveau de vélos personnalisés sur mesure.
Sur une machine, je regarde un petit tube d'acier avec une finition rugueuse et crayeuse être poussé à travers une filière circulaire. Ce qui émerge de l'autre côté semble être un matériau entièrement nouveau. Il est maintenant lisse comme un miroir, noir et presque deux fois plus long. Il a un plus grand diamètre interne, des parois plus minces et une nouvelle finition extérieure, le tout sans un degré de chaleur appliqué - en utilisant juste une pression. Cet « étirage à froid » crée de nouvelles formes et dimensions, mais est également utilisé pour abouter les tubes, créant une épaisseur de paroi variable d'un bout à l'autre.
Des machines comme celle-ci n'ont pas beaucoup changé depuis des décennies, mais l'acier lui-même a évolué à un rythme effarant ces dernières années, car les scientifiques ont créé de nouveaux alliages aux propriétés presque méconnaissables pour l'acier de "l'âge d'or".
Forge des âges
Pour Columbus, tout a commencé en 1919, quand Angelo Luigi Colombo a ouvert une petite usine pour produire de l'acier pour toutes les applications. Les vélos faisaient fureur, surtout en Italie, donc les premiers clients de Colombo étaient Bianchi, Maino et Umberto Dei, tous maîtres des cadres en acier italiens classiques. Après avoir flirté avec les pièces automobiles et aéronautiques, Colombo a fondé Columbus tubing et a découvert une niche dans le mobilier design au début des années 1930.
« Nous avons une petite collection, pas correctement structurée, mais un personnage intéressant dans l'histoire de la marque », déclare Federico Stanzani, mon guide du jour, alors que nous parcourons un groupe de meubles antiques modernistes.«À la fin des années 1930 et 1940, Columbus a fourni des tubes à des designers italiens et européens comme Thonet et Marcel Breuer.» Cependant, à mesure que les modes et les matériaux changeaient, Columbus a constaté une baisse de la demande. «Nous avons arrêté de les produire parce que l'industrie est passée à des tubes moins chers. Cependant, quelques designers de meubles utilisent encore nos tubes. Max Lipsey a récemment produit des tables basses très uniques en utilisant des tubes Columbus.'
Quoi qu'il en soit, la perte des meubles s'est avérée être un gain pour le cyclisme. Les tubes Columbus ont remporté la victoire dans le Tour de France par des légendes du cyclisme comme Eddy Merckx, Bernard Hinault, Fausto Coppi, Jacques Anquetil et Greg LeMond.
Et bien qu'un tube puisse ressembler beaucoup au suivant de l'extérieur, Columbus a apporté de nombreuses innovations et des jeux de tubes expérimentaux et vraiment décalés au fil des ans. Le Cinelli Laser Strada, par exemple, était une conception de cadre en acier emblématique avec des tubes en acier Columbus profilés et aérodynamiques - un peu comme un Cervélo S5 pour le milieu des années 1980.
Pourtant, c'est sous la surface que les changements les plus durables ont eu lieu. Il était une fois Columbus défendu l'acier Cyclex, un dérivé de base de l'alliage chromoly extrêmement populaire. Puis, en 1986, elle a développé des tubes en acier Nivacrom. Cela utilisait du vanadium et du niobium comme agents d'alliage pour aider à augmenter le rapport résistance/poids des tubes.
«Lorsque nous avons développé Nivacrom, nous sommes passés d'un acier d'une résistance mécanique de 85ksi (kilopounds per square inch) à 130ksi», explique Erzegovesi. Depuis, la marque a développé le Niobium. "Au fur et à mesure que nous augmentions le grain de nos alliages, ils devenaient plus cassants, nous avons donc utilisé de petits ajouts de niobium et de vanadium pour rendre possibles les nouvelles formes et résistances."
Au-dessus du niobium se trouve XCr, un acier inoxydable similaire à celui développé pour Reynolds 953. Et c'est ce haut de gamme de la gamme Columbus qui est maintenant le plus susceptible de se retrouver sur un cadre de vélo. Là où le chromoly était autrefois le choix de la production de masse, Columbus s'est concentré sur le monde en plein essor des cadres sur mesure haut de gamme. Les nouveaux aciers s'accompagnent de nouveaux défis, ainsi que de nouvelles opportunités, dans l'emboutissage et la finition des tubes, là où réside le véritable talent artistique.
Magie du métal
‘Nous commençons avec une société française pour fondre et couper les tubes originaux. Ensuite, une entreprise italienne perce le mandrin et d'autres travaillent sur le traitement thermique pour fournir la rigidité directionnelle. Nous faisons la dernière étape, qui consiste à emboutir et à façonner le tube », me dit Stanzani.
Cela peut sembler être une petite étape dans le processus global, mais regardez autour de vous dans l'usine et il devient clair que ce processus final de butée implique tout un monde de complexité.
« Tous nos tubes sont sans soudure, sauf Cromor », déclare Stanzani. « Le tube est produit à partir d'une billette puis extrudé étape par étape [une cavité est réalisée au centre pour créer un tube]. Nous obtenons la matière première sous la forme d'un tube de 6 m de long sans couture. Cela offre de bien meilleures caractéristiques mécaniques. » Le trou est extrudé à l'aide d'un processus appelé laminage et perforation. Cela se fait à des températures extrêmement élevées de 1 450 ° C et implique de faire tourner le tube des deux extrémités pour créer un trou au centre, comme rouler de la pâte ou des pâtes. "Vous commencez avec une billette d'un mètre, qui devient une barre creuse de deux mètres", explique Stanzani.
Une fois sous forme de tube, avec un trou extrudé, l'acier peut alors être manipulé. Ici, dans l'usine, une équipe de métallurgistes italiens chevronnés (dont beaucoup ont accumulé 20 ans ou plus avec Columbus) prend toutes sortes de tubes différents à travers une variété de processus.
Nous nous dirigeons vers une machine sur laquelle est actuellement monté un ensemble de bras de fourche. Une fois qu'un technicien a soigneusement positionné le tube, la machine l'emboutit dans une fourche parfaitement incurvée avec une élégante facilité qui est tout à fait surréaliste compte tenu des forces auxquelles une fourche est capable de résister. Ici, il plie comme de l'argile.
« C'est le joyau de la couronne, avec le laminage », déclare Stanzani en désignant l'outil d'étirage à froid avec lequel nous avons commencé. Il ressemble à un canon géant. «Ce mandrin [le cylindre sur lequel le tube est monté] a une épaisseur variable. Sur les bords, le diamètre sera plus petit pour permettre une section de paroi plus épaisse du tube - en butée.'
Butting, un autre procédé dont les origines remontent à la fin du XIXe siècle, est un élément clé du travail de Columbus, car il réduit le poids tout en préservant la résistance et la rigidité.
Le dé lui-même n'a qu'une dimension très différente du tube qui le traverse, mais suffisamment différent pour changer complètement sa forme. Au cours des années passées, cette matrice aurait été en acier super-durci et aurait elle-même été soumise à des déformations lors d'utilisations répétées. Les nouvelles matrices sont en céramique, ce qui élargit la gamme de tubes avec lesquels Columbus peut travailler, ouvrant la porte à des aciers plus durs. Cependant, la propreté reste la clé de la précision du processus. "Un grain de sable pourrait compromettre les performances des tubes", note Stanzani.
Étonnamment, un seul passage dans un processus d'étirage à froid ne suffit pas pour finir un tube. « Habituellement, nous partons d'un minimum de sept passages d'étirage à froid jusqu'à un maximum de 15 », explique Erzegovesi. Certaines passes modifient la largeur du tube, d'autres contrôlent l'aboutement ou le diamètre, mais une manipulation aussi importante du matériau peut compromettre la nature intégrale du métal lui-même.
‘Vous devez faire un processus à chaud dans le four pour recréer la structure’, dit Erzegovesi (un ingénieur de métier). "Parce que le métal est un cristal, le cristal change de forme et devient de plus en plus cassant." Cela signifie qu'après de nombreux passages dans le processus d'étirage à froid, et jusqu'à une réduction de 65 % de l'épaisseur, l'acier doit ensuite revenir pour un passage dans le four - un processus connu sous le nom de traitement thermique ou de recuit. Là, il restera assis jusqu'à ce que les cristaux à l'intérieur de l'acier aient retrouvé une partie de leur structure d'origine.
Parallèlement à l'étirage à froid, il y a la stratification à froid, pour emboutir ou effiler davantage les tubes. « Le tube passe dans une machine à deux rouleaux rotatifs pressant la peau externe du tube contre le mandrin interne. Avec cela, vous pouvez contrôler le diamètre intérieur et le diamètre extérieur. Vous pouvez également manipuler la longueur », explique Erzegovesi.
Ces processus signifient que de grands pas en avant sont possibles car la technologie des alliages d'acier elle-même a évolué, facilitant des développements tels que les tubes super larges de 44 mm de Columbus.
Horizon d'acier
« Il y a encore beaucoup de développement dans l'acier », affirme Erzegovesi. «Oui, peut-être qu'il y a relativement peu d'entreprises qui se penchent sur cela – nous et peut-être Reynolds. Mais bien sûr, l'acier continue d'être développé par d'autres applications, telles que les industries automobile et aéronautique. »
Ce développement plus large de l'acier a entraîné des développements intéressants. « XCr en est un exemple récent », ajoute-t-il. "L'acier inoxydable a été développé par les sidérurgistes français et l'objectif initial était de servir de matériau adapté au blindage des navires de guerre."
Convertir la technologie en une forme compatible avec la construction de vélos n'a pas été une tâche facile, mais la demande était là de la part des constructeurs de cadres haut de gamme, en particulier Dario Pegoretti dans ce cas. "Lorsque nous avons abordé cette question, l'acier inoxydable XCr n'était disponible que sous forme de plaques, mais nous avions besoin de tubes, nous avons donc dû mettre en place une nouvelle technologie pour extraire un tube, ce qui était très coûteux", explique Erzegovesi.
R&D est toujours au cœur du travail de Columbus, car la marque continue de mettre à jour les alliages d'acier qu'elle utilise. « Personnellement, je suis 36 diplômes de jeunes ingénieurs », me dit Erzegovesi. ‘Fabrizio [le vice-président de Columbus] suit entre 15 et 18 ans, je crois. Habituellement, nous finançons la thèse finale d'un étudiant s'il choisit un sujet qui implique le vélo. Récemment, un étudiant développait une machine pour tester les vibrations et la transmission des signaux de la route. »
Pour Columbus, l'accent mis de plus en plus sur l'intégration et la production de masse, plutôt que sur les avantages très personnels et en constante évolution de la fabrication d'acier sur mesure, signifie que l'industrie s'est engagée dans la mauvaise direction."Je suis totalement contre l'idée d'une géométrie fixe", déclare Erzegovesi. « La géométrie est l'un des facteurs les plus importants pour la performance et le plaisir du vélo. Le problème, c'est l'industrie. Avec 300 £ de tubes en acier, vous pourriez fabriquer un beau vélo sur mesure, sans obstacles à un design innovant, une bonne géométrie, une bonne peinture et tout. Si vous investissez dans un nouveau cadre en carbone, les moules coûtent 150 000 £, vous devez donc rester avec une forme fixe. L'industrie a inventé la géométrie des pentes pour qu'une taille unique convienne à tous.'
Nous sommes assis pour un déjeuner tardif, et Erzegovesi dessine la courbe contrainte-déformation d'un tube en acier sur ma serviette, ne se brisant que pour critiquer la direction de l'industrie. Il essaie d'expliquer, aussi simplement que possible, pourquoi Columbus a pu développer des sections de tubes plus larges et plus minces.
« Tu vas rater ton vol », me prévient Stanzani. D'un geste dédaigneux de la main, Erzegovesi ignore la suggestion: « Cela n'a pas d'importance. Il montre un ensemble de gribouillis sauvages entre sa courbe de contrainte et un schéma grossier d'un cadre. « Nos nouveaux matériaux sont plus stables, tandis que la technologie pour étirer le tube est bien meilleure. C'est pourquoi nous pouvons créer des tubes plus larges et plus rigides. Nous travaillons toujours sur de nouveaux aciers – de nouveaux alliages.’
Cela pourrait être un indice sur ce qui va arriver, mais pour Columbus, il ne s'agit pas seulement de créer les tubes les plus rigides et les plus légers imaginables, mais de s'assurer que son acier peut être travaillé. «Le problème est que vous devez tenir compte de la manière dont les différents constructeurs utiliseront l'acier. Certains producteurs proposent des tubes traités thermiquement qui sont super résistants et durs, mais il n'est possible de couper qu'avec l'électro-érosion. Ce n'est pas quelque chose pour un constructeur de cadres - cela nécessite une industrie lourde. Et malgré toute la résistance supplémentaire du tube, la soudure est soumise à plus de contraintes.’
Sur ce, il me tend mon croquis de serviette, que je plie soigneusement dans une poche, et nous nous précipitons hors du bâtiment pour Milan. En repartant, nous avons un dernier aperçu de l'usine et d'un géant de quatre mètres de haut qui garde les portes principales.
C'est une peinture de style aztèque d'un corps, rempli de griffonnages et de motifs complexes, à partir desquels les tubes d'un vélo jaillissent comme des artères - l'œuvre de l'artiste de rue Z10 Ziegler, commandée par Columbus. Cela ressemble à une figure grandiose et avant-gardiste de garder un entrepôt de tubes en acier, mais cela rappelle qu'il y a quelque chose de beau et presque mystique dans l'acier.
Après 120 ans, l'acier est toujours capable de jongler entre le romantisme d'un vélo classique et la pointe du design sur mesure. Le carbone est peut-être le choix populaire sur le marché de masse, mais chez Columbus, l'acier est toujours réel.
