3D打印的鈦合金自行車首秀 超輕車架只有1.4Kg
2014年03月14日 9:52 3682次瀏覽 來源： 騰訊 分類： 鈦資訊
目前，英國兩家公司制造了首個(gè)3D打印金屬山地自行車架，它的零件全部采用鈦合金材料制成，該車架實(shí)現(xiàn)質(zhì)量最輕、硬度最高，但其零件仍需手動(dòng)組合在一起。這項(xiàng)目是Renishaw公司(英國唯一一家使用金屬零件3D打印制造商)和自行車設(shè)計(jì)公司Empire Cycles合作，基于后者M(jìn)X-60車型設(shè)計(jì)，該自行車架可承受900 MPa以上的拉伸強(qiáng)度。
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(tái)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?fù)鋬?yōu)化軟件來在結(jié)構(gòu)上對框架的每部分電腦模型進(jìn)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(huì)對框架的強(qiáng)度造成影響。在這一過程中，兩家公司使用了一臺(tái)大功率鐿光纖激光器選擇性地把鈦合金粉末顆粒融合在一起，然后這些融合起來的鈦合金層按照實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好的模型打印出車架來。最終，1.4千克的車架就誕生了。這要比這兩家公司早前打造的最輕車架還要輕33%。至于車架的強(qiáng)度目前還在測試中。
接下來，怎樣才能讓自行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(fèi)，如果在制造一種框架時(shí)，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(shí)。再者，拓?fù)鋬?yōu)化過程要確保在剛開始時(shí)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(jìn)行特殊框架設(shè)計(jì)時(shí)，不需要為之專門打造或者開啟任何專用機(jī)。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(shè)計(jì)或者在個(gè)體框架中加入自定義特性時(shí)，要相對顯得簡單。而且，在3D打印技術(shù)的幫助下，用復(fù)雜模子來制造部件并不比用基本模子來制造部件難多少。
目前這款3D打印自行車尚未銷售，兩家公司的研究人員正在積極繼續(xù)檢測其性能評估真正的上市時(shí)機(jī)。
責(zé)任編輯：金子
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