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 3726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，該車架實現質量最輕、硬度最高，但其零件仍需手動組合在一起。這項目是Renishaw公司(英國唯一一家使用金屬零件3D打印制造商)和自行車設計公司Empire Cycles合作，基于后者MX-60車型設計，該自行車架可承受900 MPa以上的拉伸強度。
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)化軟件來在結構上對框架的每部分電腦模型進行評估，最終根據評估結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。在這一過程中，兩家公司使用了一臺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現設計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，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，在鈦框架的打造過程中，根據需要調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。
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機。
責任編輯：金子
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