全球首個3D打印鈦自行車框架面世
2014年02月13日 9:8 3731次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 鈦資訊
2月9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3D打印的鈦框架MX-6 Evo山地自行車。
據(jù)報道，雖然歐洲航空防務(wù)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?；蛟S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。
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。
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(shè)計時，不需要為之專門打造或者開啟任何專用機器設(shè)備。最終，在鈦框架的打造過程中，根據(jù)需要調(diào)整框架設(shè)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(shù)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。
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責任編輯：彭彭
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