Prvý 3D tlačený rám bicykla

Britská značka bicyklov Empire Cykly spojila sily s inovatívnou spoločnosťou Renishaw a vznikla z toho výroba prvých 3D tlačených kovový rámov bicyklov na svete.

Pomocou 3D tlačiarní vyvinutých spoločnosťou Renishaw pre tlač kovových dielov , firma Empire Cykly vyrobila rám z titánovej zliatiny, ktorý je viac ako o tretinu ľahší ako tradičný bicyklový rám, čo zvyšuje flexibilitu dizajnu pri súčasnom znížení výrobných nákladov.

Hlavným prínosom pre Empire Cykly je spôsob výroby, ktorý 3D tlač dovoľuje. Keďže nie sú potrebné žiadne ďalšie nástroje na výrobu je veľmi ľahko a rýchlo možné vylepšovať dizajn. Náklady na výrobu komponentov nie sú závislé na zložitosti tvaru ale iba na objeme danej časti. To dovoľuje výrobu niektorých veľmi ľahkých dielov pri minimálnych nákladoch.

Rám bicykla MX-6 Evo

Prvým skúšobným modelom, ktorý prešiel redizajnom je MX-6 Evo. Zbytočný materiál rámu bol odobraný na miestach, kde nemal svoje opodstatnenie, a tým pádom rám bicykla sa stal ľahším, pričom ale nestráca na svojej sile a odolnosti. Navyše použitím titánovej zliatiny namiesto hliníkovej sa podarilo tiež ušetriť nejaké tie gramy. Celkovo bola hmotnosť rámu znížená o 33%, z pôvodných 2100g na 1400g.

Hlavné výhody 3D tlačených rámov

• flexibilita pri úpravách dizajnu
• topologická optimalizácia tvaru
• komplexný tvar so spevňujúcimi vnútornými časťami
• dutá konštrukcia
• customizácia (meno jazdca)
• odolnosť a váha titánovej zliatiny

Vlastnosti titánovej zliatiny

Titánové zliatiny majú vysokú pevnosť v ťahu, viac ako 900 MPa. Pri spracované pomocou aditívnej výroby je dosiahnutá  hustota materiálu výšia ako 99,7 %, čo je to viac ako pri odlievaní. Sú hustejšie ako hliníkové zliatiny, s relatívnou hustotou okolo 4 g/cm3 a 3 g/cm3.

Cieľom projektu je vytvoriť plne funkčný bicykel , takže držiak na sedlo bol testovaný s použitím štandardu horských bicyklov EN 14766 (zaťaženie 50 000 cyklov pri 1 200 N). Skúšanie hotového rámu bicykla bude pokračovať v laboratóriu Bureau Veritas UK , a taktiež na kopcoch pomocou prenosných snímačov v spolupráci so Swansea University.

Čo je topologické optimalizácia ?

Topológia (z gréckeho topos – miesto a logos – štúdium). Topologicko-optimalizačný softvér je termín pre programy, ktorý dokáže definovať  “logické miesto” pre materiál, tzn určujú miesta, kde je materiál potrebný. Materiál sa odstráni z oblasti nízkeho napätia a optimalizuje sa pri nosných a podporných častiach. Výsledný model je tak ľahký (vzhľadom k malému objemu) a silný.