近年來,3D打印技術的發(fā)展尤為迅速,各種3D打印產(chǎn)品層出不窮,從而促進著3D打印技術產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大,近日,據(jù)國外媒體報道,英國利用3D打印技術打造出全球首個3D打印鈦自行車框架。
2月9日,據(jù)GizMag網(wǎng)站報道,雖然歐洲航空防務航天公司(EADS)已經(jīng)成功制造出3D打印的聚酰胺纖維自行車。但當談及到制造自行車框架的高強度重量比材料時,鈦幾乎是眾多材料中的首選,但鈦框架的價格也十分昂貴。或許鈦框架在未來會降價,但如果現(xiàn)在就擁有價格低廉的鈦框架自行車將會是一件非常棒的事情。近日,英國制造企業(yè)Renishaw同英國Empire Cycles公司聯(lián)合,成功打造出世界上第一臺鈦MX-6 Evo山地自行車。
Empire公司此前已經(jīng)成功研發(fā)出鋁版的MX-6產(chǎn)品,而本次研發(fā)的鈦MX-6 Evo山地自行車擁有3D打印的鈦自行車框架。據(jù)了解,在鈦框架的制造過程中Empier使用了一款由Renishaw公司生產(chǎn)的名為AM250的激光熔化機器。與此同時,大功率的鐿纖維激光器在制造框架截面時,有選擇的將鈦合金粉末顆粒一個疊一個的熔合在一起。最終,再將這些框架截面用一種粘合劑相結(jié)合。
英國打造出全球首個3D打印鈦自行車框架
由于鈦相比鋁具有較高的密度,因此如果Empire公司想要打造一臺比庫存模型的重量還要輕的自行車,就需要盡可能的在框架中減少鈦材料的使用量。為了減輕自行車的重量,他們通過使用拓撲優(yōu)化軟件來在結(jié)構(gòu)上對框架的每部分電腦模型進行評估,最終根據(jù)評估結(jié)果來決定哪部分框架既可以減少鈦的使用量,又不會對框架的強度造成影響。
最終,Evo自行車的框架總質(zhì)量僅有1400克,相對鋁框架的質(zhì)量輕33%。與此同時,在測試座桿支架的強度時發(fā)現(xiàn),其強度要超出EN 14766山地車標準的六倍。目前Evo山地自行車框架的強度仍在接受測試中。
接下來,怎樣才能讓Evo山地車鈦框架的成本降低呢?首先,在激光融合過程沒有任何浪費,如果在制造一種框架時,沒有將鈦合金粉末用完,那么便可以將剩下的鈦合金粉末再次利用在制造下一框架時。再者,拓撲優(yōu)化過程要確保在剛開始時就要盡可能減少鈦合金材料的使用。除此之外,與鑄造金屬的情況一樣,在進行特殊框架設計時,不需要為之專門打造或者開啟任何專用機。最終可以發(fā)現(xiàn),在鈦框架的打造過程中,根據(jù)需要調(diào)整框架設計或者在個體框架中加入自定義特性時,要相對顯得簡單。而且,在3D打印技術的幫助下,用復雜模子來制造部件并不比用基本模子來制造部件難多少。
全球首個3D打印鈦自行車框架的問世,標志著3D打印技術的發(fā)展及應用提升到了一個新的階段水平,同時也表現(xiàn)了3D打印技術的應用范圍正不斷拓展,未來,3D打印技術還將為社會的發(fā)展帶來更多的驚喜。
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