全球首個3D打印鈦自行車框架面世
2014年02月13日 9:8 4211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Renishaw同英國Empire Cycles公司聯合，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。
據報道，雖然歐洲航空防務航天公司(EADS)已經成功制造出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公司此前已經成功研發出鋁版的MX-6產品，而本次研發的鈦MX-6 Evo山地自行車擁有3D打印的鈦自行車框架。據了解，在鈦框架的制造過程中Empier使用了一款由Renishaw公司生產的名為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。
最終，Evo自行車的框架總質量僅有1400克，相對鋁框架的質量輕33%。與此同時，在測試座桿支架的強度時發現，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器設備。最終，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。
責任編輯：彭彭
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