'S Werelds eerste 3D geprinte titanium fietsframe zou kunnen leiden tot goedkopere, lichtere fietsen

Anonim

'S Werelds eerste 3D geprinte titanium fietsframe zou kunnen leiden tot goedkopere, lichtere fietsen

3d printen

Ben Coxworth

9 februari 2014

3 afbeeldingen

De MX-6 Evo mountainbike, met zijn 3D geprinte titanium frame

Als het gaat om een ​​hoge sterkte-gewichtsverhouding, is titanium vrijwel het beste materiaal dat er is voor het vervaardigen van fietsframes. Helaas zijn die frames ook vrij duur. Ze zouden echter op het punt staan ​​om in prijs te vallen - twee Britse bedrijven hebben onlangs samengewerkt om 's werelds eerste 3D-geprinte titanium fietsframe te maken.

Renishaw, een additief productiebedrijf, heeft de krachten gebundeld met Empire Cycles om de eenmalige titanium MX-6 Evo-mountainbike te bouwen. Empire biedt al een aluminiumproductie-versie van de MX-6.

Het frame is gebouwd met behulp van een AM250 lasersmeltmachine vervaardigd door Renishaw. Bij het bouwproces werd een krachtige ytterbiumvezellaser gebruikt om selectief deeltjes van een titaniumlegeringspoeder samen te smelten. Lagen van die samengesmolten deeltjes werden op elkaar opgebouwd om de afgewerkte delen van het frame te vormen. Die secties werden vervolgens aan elkaar gehecht met behulp van een kleefmiddel.

Omdat titanium een ​​hogere dichtheid heeft dan aluminium, moest minder daarvan worden gebruikt als Empire een afgewerkte fiets wilde die lichter was dan het standaardmodel. Om dat mogelijk te maken, werd gebruik gemaakt van topologische optimalisatiesoftware - het beoordeelde structureel computermodellen van elk deel van het frame en bepaalde waar minder materiaal kon worden gebruikt zonder de sterkte negatief te beïnvloeden.

Als een resultaat, met een totaal van 1.400 gram (3 lb), weegt het afgewerkte Evo-frame 33 procent minder dan zijn aluminium tegenhanger. Toen de bevestiging van de zadelpen werd getest, overschreed deze zes keer de EN 14766 MTB-sterktestandaard. De sterkte van het frame als geheel wordt nog steeds getest.

Dus, hoe kon dit project leiden tot goedkopere titanium frames? Om te beginnen is er bij het lasersmeltproces geen afval: al het titaniumlegeringpoeder dat niet is versmolten om het ene frame te maken, kan in een ander frame worden hergebruikt, plus het topologische optimalisatieproces zorgt ervoor dat minder van het poeder wordt gebruikt nodig in de eerste plaats. Bovendien hoeft er geen speciale bewerking te worden gemaakt of ingesteld voor specifieke kaderontwerpen, wat het geval zou zijn met gegoten metaal.

Het moet ook relatief eenvoudig zijn om frame-ontwerpen naar wens aan te passen of om aangepaste functies aan individuele frames toe te voegen. En tot slot, het zou niet moeilijker moeten zijn om componenten te maken met complexe vormen dan die relatief eenvoudig zijn.

De Europese Aeronautic Defence and Space Company (EADS) heeft eerder een 3D-geprint fietsframe gemaakt, hoewel het gemaakt was van nylon.

Bron: Renishaw via Stuff

De componenten van de zadelpenbeugel werden samen op één platform afgedrukt

De stappen in het bouwproces van de MX-6 Evo

De MX-6 Evo mountainbike, met zijn 3D geprinte titanium frame