Anonim

Létající stroj zahrnuje 3D titanový tisk do výrobního procesu výroby jízdních kol ve výši 3150 USD

3D tisk

Mike Hanlon

19. února 2014

39 obrázků

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Je to jen deset dní od doby, kdy jsme psali o titanovém 3D tisku Empire Cycles MX-6 Evo Mountain bike, což je jednorázový stroj určený k tomu, aby ukázal, co se dá dělat s výrobou aditiva.

Tento článek však není o jednorázovém jízdním kole, ale o zakázkovém, rychlém obratu, výrobě jízdních kol na výrobu titanu, který se připravuje na Flying Machine v Perthu v Austrálii. Každý zákazník se měří a rozměry se pak použijí k výpočtu přesné geometrie potřebné pro dokonalé uchycení a tištěné části se vytisknou. Předpokládá se, že celý proces umožní výrobu rámce za deset dní a dokončené dokončené motocykly budou dodány do tří týdnů za cenu AUD $ 3500 (US $ 3150).

Matt Andrew pracuje na výrobě motocyklů s titanovými motocykly Flying Machine po dobu dvanácti měsíců a společnost je vyráběna titanem F-One kola 3D tištěnými titanovými oky a kombinuje je s titanovými trubkami.

Matt uvedl, že společnost se začala zajímat o 3D tisk, když začal používat proces prototypů některých malých dílů pro sortiment jízdních kol, které vyrábí.

"Byl jsme prototypy malých detailů pro naše kola, konce baru, dokončení kusů a pár malých bitů, že jsme 3D tisk v nylonu ", řekl Matt.

"Bylo to, když jsme zjistili, že byste mohli tisknout v kovu a jiných materiálech, které byly dostatečně silné, aby byly konstrukční díly pro jízdní kola, že jsme si uvědomili, že s touto technologií bychom mohli něco opravdu udělat.

"Samozřejmě, že nylon nebyl natolik silný, aby mohl být konstruktivní. Mohli bychom udělat něco, co by vypadalo jako to, co jsme chtěli jako konstrukční součást v nylonu, a mohli bychom jej otestovat, ale nemohli jsme to skutečně použít. Být schopen dělat vše, co bylo v kovu, bylo pro nás měničem hry. "

"První materiály, na které jsme se podívali, byly nylony s uhlíkovými vlákny, které byly docela silné, ale vyráběné očka jsme se rozhodli, že jsou příliš velké a husté, a dokonce i tehdy bylo těsně za hranicí dost silné a nebyli jsme" t věří, že půjde bez větší bezpečnostní rezervy.

"Podívali jsme se na mnoho různých kovů. Stroj, který CSIRO tiskne naše ozdoby, nyní opravdu pracuje s titanem, ale některé stroje, které používají jiné společnosti, které jsme prozkoumali, mají osm nebo devět různých kovů, s nimiž mohou pracovat - a nerezová ocel, kobalt chrom, hliník a další různé kovy, které jsou hlavně klíčovými kovy používanými v lékařských vložkách. Kovy jsou potřebné k vytváření vložky, které nebudou reagovat s lidským tělem, pokud budou vloženy. Většina práce pro tyto stroje v současné době je lékařská a letecký, protože výrobky, které používají kovový 3D tisk, nemohou být cenově citlivé.

"Nakonec nejdražší kov, s nímž pracujeme v těchto 3D strojích, je titan a náklady na výrobu oček, když jsme se poprvé začali pátrat, bylo AUD $ 8000 - to byla jen cena pro tisk na oušky. a všechny ostatní motocykly byly na vrcholu.

"Hybridizovali jsme tradiční metodu tvorby jízdních kol s použitím vlastních vytištěných výstupků, abychom se připojili k rámovým trubkám, abychom mohli kdykoli měnit velikost a geometrii pro dokonalou velikost. Tato metoda se v nedávné minulosti stala méně populární kvůli omezením geometrie.

"3D tisk nám umožňuje měnit každý výčnělek částečně a vytvářet nekonečnou flexibilitu tak, aby všechna kola mohla mít geometrii přizpůsobenou velikosti a jízdnímu stylu každého jednotlivce."

"Také, " říká Matt, "3D tisk v kovu je extrémně přesný, má velmi nízkou ztrátu odpadu a nízkou investicí energie, takže jeho potenciál šetřit energii a snížit plýtvání má dopad na udržitelnost nejen pro výrobu jízdních kol, . "

"Titanium je ideální pro výrobu rámů pro jízdní kola. Je to extrémně lehké, tuhé a silné, ale smutně, extrémně drahé. Takže používání a ztráta minima je důležitá a 3D tisk odpadu téměř nic. "

"Dostali jsme dva doposud a my máme pět objednávek na plnění, takže s každým z nich budeme vylepšovat proces a existují menší zdokonalení, které jsme vytvořili a pravděpodobně budeme pokračovat, estetické zdokonalení a podobně, než dokončíme výrobní proces a naplníme objednávku na našich webových stránkách a začneme je vyrábět pro zákazníky.

"Jakmile budeme mít všechno zachyceno, budeme postupovat dopředu. Všechny části jsou modelovány ve třech rozměrech, každá část má svůj vlastní soubor, ale také tvoří součást celého souborového souboru.

"Všechno, co musíme udělat, abychom vygenerovali novou sadu vývodů pro jiný geometrický rámec, zadává do souboru sestavy přesné rozměry rámu, který chceme - to je masivní úspora času samo o sobě. soubory pro produkci zaslané do CSIRO (poznámka vydané - stroj CSIRO se nachází v Melbourne, 1 700 mil nebo 2 730 km).

"Pokud ho vyrobí příští den, může to být v noční tašce a zpět dva dny poté, co jsme poslali soubory. Poté je postavena a potřebuje vyléčit po dobu sedmi dnů, ale může být natřena a dokončena V té době.

"Abych byl upřímný, myslím, že to bude chvíli trvat, možná pár týdnů předtím, než se dostaneme do procesu, který jsme popsali tam, protože se budeme vyhýbat malým nárazům, které se vyskytují v jakémkoli systému začátek - jednání s lidmi a porozumění dopravním a doručovacím programům a.

to, co jsem popsal, je určitě dosáhnout. "

"Je Titanium nejlepší k dispozici pro výrobu jízdních kol?" Zeptal jsem se Matt?

"Z pohledu kovu bych řekl, že je to rozhodně, je to velmi silné a velmi lehké a má některé další vlastnosti, které nejsou zvláště dobře známé. Slyšel jsem o těchto vlastnostech dříve, ale ne nečekali, že budou tak hluboké, jak se ukázalo být.

Titanium má poměrně pozoruhodné vlastnosti, které pohlcují vibrace. Hliník je pro tento aspekt hrozný a ocel je velmi dobrá, mnohem lepší než hliník, ale titan je krok nad ocelovou konstrukcí. Byl jsem velmi překvapen, když jsem zjistil, že je to tak odlišné, jak je, a dělá opravdu pohodlný jízdní kolo.

"Výhodou rozvoje tohoto výrobního procesu je to, že jelikož je každé kolo odlišné, nezáleží na tom, jaký typ motocyklu vyrábíme, bude tento postup zásadně stejný.

"3D tisk nabízí také vysokou flexibilitu designu pro budoucí modely. Otevírá možnost dělat věci, které právě teď nemusíte dělat.

"Jakmile jsme vyrobili první prototyp, byl jsem přes CSIRO kontaktován absolvovaným leteckým inženýrem, který právě vykonal svou práci v oblasti statické optimalizace stavu.

"Ukázal mi opravdu jednoduchý příklad držáku a prokázal, že můžete převzít existující součásti a odstranit značné množství materiálu bez ohrožení funkční síly držáku.

"Věří, že můžete snížit hmotnost většiny funkčních komponent o 40 až 50 procent, přesto mohou být stejně silné a mají přesně stejnou funkci. Tento typ optimalizace je ideální pro 3D tisk, protože nejste vyřezávejte ho z velkého plechu a skládejte ho a plýtváte veškerým kovem. Při výrobě aditiva ho stavíte na 3D tiskárně a nezáleží na tom, jak je to složité, není to bude trvat delší dobu.

"Takže tam, kde to jde z našeho pohledu, ještě zblížíme rámeček a my se nám líbí koncept začátku výroby dalších částí v titanu, možná i navržení stopky a snad klika a jiné části používající tyto nové metody.

"Díky 3D tisku můžete dělat věci, které nemůžete dělat s odléváním a obráběním a dalšími tradičními způsoby výroby.

"Je to docela vzrušující, když uvažujete o tom, kam může dojít celý proces. Je to jen otázka času, než si ušetřím čas prozkoumat všechny tyto optimalizační procesy a prozkoumat, co lze udělat, protože tam je z něj z pohledu designu pěkný bit.

"Kompletní F-One, který má 28-palcová kola, které mají větší pneumatiky a drobnější ráfky, dosahuje 7, 9 kg a titanový rám váží 1, 6 kg, což je vhodnější pro lidi, kteří chtějí být schopni provádět přesné porovnání váhy s jinými metodikami.

"To je s předem optimalizovanou verzí titanových oka a tam je docela dost prostoru pro odstranění dalšího kovu. Jsem si jistý, že můžeme zbavit nejméně 300 gramů, možná víc od bez ohledu na pevnost stroje vůbec. "

Jak světlo můžete udělat kolo pomocí titanového 3D tisku na všechno?

Vzhledem k tomu, že Matt zjevně udělal hodně domácích úkolů na téma inteligentního snížení hmotnosti, zeptal jsem se ho, co si myslí, že hmotnost může být snížena na to, kdyby tiskl stonku, kliku a vše ostatní v titanu a pak plně optimalizoval váhu ?

"Já opravdu nevím, " odpověděl Matt. "Je to opravdu tvrdá postava, kterou si položíte prstem. Rád bych si myslel, že můžeme dostat váhu rámu dolů na kilogram, který je blízko k nejsvětlejšímu, jakýkoliv materiál. Pokud jde o zbytek motocyklu, existuje příliš mnoho proměnných pro jasnou odpověď.

"Nejlehčí kolo kdekoli na světě, držiteli světového rekordu pro nejlehčí kolo, pokud se vám líbí, váží asi 2, 5 kg a je to jen papír-tenký uhlík vše bez uchopení a nic takového na tom.

"Takže, jaký je standard vodoodlivosti a pohodlí, musí být pohyblivým cílem, když řešíte každý možný roh, abyste dosáhli extrémního cíle. Pokud si přejete mít pohodlné sedlo a rukojeti a takové kousky takhle, pak zaplatíte cenu za okrajovou cenu za spartanský luxus.

"Můžete si udělat tak malé sedlo, že váží jen velmi málo, ale nebude to pohodlná věc a Flying Machine dělá kola, které jsou pro naše klienty funkční, praktické a pohodlné. všechny tyto věci jsou stejně důležité jako prostě jen lehká váha. "

Proces montáže

"Proces montáže je něco podobného tomu, že jde na krejčího, řemeslníka, který měří vaše tělo a vytvoří oblek, který vám vyhovuje. Získat kolo postavené právě pro vás je jako mít na míru šitý oblek na rozdíl od nákupu jeden z Ano, můžete dostat to, co se hodí, ale to není úplně stejné. Když někdo na dálku objednává kolo, pošleme jim sadu pokynů, jak měřit sami sebe a pak tyto měření provádíme.

"Můžeme také změnit jízdní kolo tak, aby vyhovovalo něčímu jízdnímu stylu. Například pokud zákazník přijde a řekne:" Já to chci jen proto, že jezdí do práce a zpátky, je to docela plavba, tam nejsou kopce a chci být schopen posadit trochu více vzpřímeně, takže chci něco, co je trochu uvolněnější. V takovém případě by řídítka byla nastavena o něco výš.

"Ale pokud někdo řekl, že jsem pravidelně vyjíždět na koni se svými kamarády a my to opravdu klademe a hledám něco, co je postaveno na maximální rychlost, pak bychom mohli kompaktovat rám trochu víc, zkrátí to a všechno by v přední části bylo nižší a motor by byl úplně jiný.

"Takže jeden chlap by mohl mít dva různé typy kol vyrobené pro stejné rozměry těla - jeden pro uvolněné jízdu na práci a jeden pro agresivnější, aby mohl v neděli ráno závodit.

"Jsme mezi prvními na světě, kteří se zabývají 3D tiskem v kovu pro výrobu kol, " říká Matt, "a já jsem okouzlený potenciálem této technologie. F-One je na trhu připravený a dostupný za podobnou cenu jako jiné titanové rámy, ale je to odlišné od ostatních kol, protože můžeme vyrobit ten, který je ideální pro každého zákazníka! "

"F-One je jen začátek našich dobrodružství v této oblasti a práce se již začala o převzetí konceptu 3DP přes celý náš sortiment plus několik vzrušujících nových modelů."

F-One běžící zařízení

Klíčové komponenty použité na prototypu Flying Machine F-One a předpokládané jako standardní podvozek na "výrobní verzi" jsou následující:

  • Pohon: Gates Carbon Drive, Centretrack, 55 zubů předního kola, 20 zubů vzadu
  • Rozbočovače: bílý průmyslový průmysl M15, titanová kazeta s jednootáčkovým rozdělovačem
  • Disky: H + Son, Archetype
  • Hovoří: DT Swisse, soutěž
  • Pneumatiky: Schwalbe, Durano
  • Sedlo: Fizik, Aliante VS
  • Řidítka: FM vlastní
  • Vidlice: FM vlastní uhlík
  • Barová páska: Dipel, Competition, leather
  • Dolní konzola: Bushnell Excentrická podložka s bílou konstrukcí, s vřetenem BB White Industries
  • Brzdy: třmeny Tektro, R570 s pákami RL340

Čtenáři Gizmag, kteří se chtějí informovat o speciálním leteckém stroji, se mohou obrátit na Matta e-mailem.

Stránka produktu: Létající stroj

Létající stroj F-One

Jedná se o sbírku tištěných 3D tištěných dílů, které přicházejí do rámce F-Machine F-One

Jedná se o sbírku součástek z titanu, které přicházejí do rámce letounu F-One

Jednotka pohonu F-One je stejně výjimečná - pohon Gates Carbon s 55-zubovým předním ozubeným kolem a 20 zuby zadní

Pohon: Gates Carbon Drive, Centretrack, 55 zubů předního kola, 20 zubů vzadu

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Titanové díly pro titanové kolo Flying Machine F-One 3D

Některé z časných testovacích částí vytvořené k měření a pochopení vhodnosti a tolerancí

Titanové díly pro titanové kolo Flying Machine F-One 3D

Letecké stroje F-One 3D tištěné titanové kolo

Titanové hadice používané v titanovém jízdním cyklu Flying Machine F-One 3D

Některé z časných testovacích dílů byly vytvořeny k prozkoumání možností dokončení

Titanové díly pro titanové kolo Flying Machine F-One 3D

Titanové díly pro titanové kolo Flying Machine F-One 3D

Doporučená Redakce Choice