INTENSE CYCLES利用3D打印技術(shù)重新設(shè)計(jì)M1山地速降自行車

2024年2月27日，南極熊獲悉，知名的自行車制造公司INTENSE Cycles宣稱，通過與增材制造材料開發(fā)商Elementum 3D和德國機(jī)床制造商通快（TRUMPF）合作，利用3D打印技術(shù)改進(jìn)了它們的M1山地速降自行車競技性能。通過這項(xiàng)合作，INTENSE能夠更靈活地設(shè)計(jì)和生產(chǎn)自行車部件，實(shí)現(xiàn)了藝術(shù)性和工程性的融合，為自行車制造業(yè)帶來了創(chuàng)新的可能性。

△采用3D打印技術(shù)改進(jìn)了INTENSE Cycles的M1速降競技自行車

項(xiàng)目合作背景

INTENSE Cycles在自行車行業(yè)已有三十多年的歷史，它的目標(biāo)是重新設(shè)計(jì)自行車的主要支撐結(jié)構(gòu)，這是提高懸掛性能的關(guān)鍵因素。這項(xiàng)任務(wù)包括用A6061-RAM2鋁合金制作統(tǒng)一的車架，并結(jié)合內(nèi)部羅紋以增強(qiáng)強(qiáng)度并最大限度地減輕重量，這是傳統(tǒng)加工方法無法完成的任務(wù)。

INTENSE充分利用與通快公司的合作，借助該公司在增材制造技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)以及對可焊接A6061-RAM2的利用經(jīng)驗(yàn)，來打印自行車零部件。該項(xiàng)目還包括利用Elementum 3D的A6061-RAM2合金，與INTENSE鋁制框架中使用的合金相呼應(yīng)。

INTENSE創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Jeff Steber說："我的工作就是與鋁材打交道，因此3D打印為我和我的團(tuán)隊(duì)打開了一個(gè)充滿創(chuàng)造性機(jī)會(huì)的新世界。通過3D打印技術(shù)，我們將藝術(shù)與工程學(xué)相融合，我不再局限于金屬板和金屬管，可以自由地創(chuàng)造幾乎任何我想要的形狀?！?br />

△從左到右：液壓山地自行車制動(dòng)器的制動(dòng)卡鉗、鈦山地自行車踏板體、桶形表面處理和陽極氧化、帶螺栓握把銷的鋁制自行車踏板

改進(jìn)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)最佳性能

最初的自行車車架設(shè)計(jì)給3D打印技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)，促使通快建議INTENSE工程師消除低角度懸垂，以獲得更好的打印適性。使用通快的升級(jí)版構(gòu)建處理器 "TruTops Print "后，下表面的可打印性從45°提高到25°，因此大大減少了對懸伸支撐材料的需求。這樣的好處是可以減少錯(cuò)誤率，降低了材料用量，并最大限度地減少后處理工作。

Elementum 3D提供了A6061-RAM2原料，它的性能超出了預(yù)期，并與通快的基礎(chǔ)設(shè)施無縫集成。該材料的可焊性和一致的可加工性簡化了打印參數(shù)的開發(fā)，最大限度地減少了達(dá)到目標(biāo)相對密度值所需的迭代次數(shù)。

△3D打印剎車桿

通快金屬3D打印應(yīng)用工程師Christian Lengwenat補(bǔ)充道：“Elementum 3D非常專業(yè)且響應(yīng)迅速。與一個(gè)可靠、友好的團(tuán)隊(duì)一起工作是令人欣慰的。它們先進(jìn)的材料特性和表面光潔度超出了我們的預(yù)期，我們計(jì)劃在我們的機(jī)器中使用更多Elementum 3D粉末?！?br />

△重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)INTENSE M1速降自行車的懸架，需要3D打印技術(shù)生產(chǎn)新的零部件

兩家公司都發(fā)現(xiàn)A6061-RAM2非常適合該項(xiàng)目，特別是考慮到打印部件的表面光潔度和精度。將這些3D打印部件焊接到框架上后，幾乎看不出哪些部件是打印的、機(jī)械加工的還是鍛造的?；谠擁?xiàng)目的成功，INTENSE計(jì)劃擴(kuò)大面向消費(fèi)者的M1生產(chǎn)規(guī)模，并將增材制造整合到未來的項(xiàng)目中。

Steber總結(jié)道：“我感謝通快和Elementum 3D所做的出色工作。他們的指導(dǎo)和專業(yè)知識(shí)對于成功生產(chǎn)我們的新款M1發(fā)揮了關(guān)鍵作用。我很高興地報(bào)告M1在2023年UCI自行車世界錦標(biāo)賽上獲得第二名。”

增材制造為自行車行業(yè)帶來了巨大的潛力，提供了更多的定制化、更快的開發(fā)時(shí)間和生產(chǎn)靈活性。