Anonim

Flying Machine menggabungkan pencetakan titanium 3D ke dalam proses produksi sepeda US $ 3150

Cetak 3D

Mike Hanlon

19 Februari 2014

39 gambar

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Ini hanya sepuluh hari sejak kami menulis tentang sepeda gunung Titanium Cycle MX-6 Evo titanium-cetak 3D, mesin satu-off yang dirancang untuk menunjukkan apa yang dapat dilakukan dengan manufaktur aditif.

Namun artikel ini bukan tentang satu-off sepeda, tetapi proses manufaktur sepeda titanium yang cepat, cepat berubah arah, yang sedang berlangsung di Flying Machine di Perth, Australia. Setiap pelanggan diukur, dan dimensinya kemudian digunakan untuk menghitung geometri yang tepat yang diperlukan untuk kesesuaian dan bagian titanium dicetak. Diperkirakan bahwa seluruh proses akan memungkinkan produksi kerangka dalam sepuluh hari dan menyelesaikan sepeda jadi yang akan dikirim dalam waktu tiga minggu dengan biaya AUD $ 3500 (US $ 3150).

Matt Andrew telah mengerjakan proses pembuatan sepeda titanium Flying Machine selama dua belas bulan, dan sepeda titanium F-One perusahaan dibuat oleh lugs titanium pencetakan 3D dan menggabungkannya dengan titanium tubing.

Matt mengatakan perusahaan menjadi tertarik pada pencetakan 3D ketika mulai menggunakan proses untuk membuat prototipe beberapa bagian kecil untuk berbagai sepeda yang diproduksinya.

"Kami telah membuat prototipe detail kecil untuk sepeda kami, bar end, finishing potongan dan beberapa bit kecil yang kami cetak 3D dalam nilon", kata Matt.

"Ketika kami menemukan bahwa Anda dapat mencetak dalam logam dan bahan lain yang cukup kuat untuk menjadi bagian-bagian sepeda struktural yang kami akui bahwa kami benar-benar dapat melakukan sesuatu dengan teknologi ini. Itu benar-benar membuka pintu bagi kami.

"Jelas nilon itu tidak cukup kuat untuk menjadi struktural. Kita bisa membuat sesuatu yang tampak seperti apa yang kita inginkan sebagai bagian struktural dalam nilon, dan kita bisa mengujinya untuk cocok, tapi kita tidak bisa menggunakannya. Mampu melakukan semua itu dalam logam adalah pengubah permainan bagi kami. "

"Materi pertama yang kami lihat adalah serat karbon yang diserap serat yang cukup kuat, tetapi lugs yang diproduksi kami putuskan terlalu besar dan tebal, dan bahkan kemudian itu hanya melewati titik menjadi cukup kuat dan kami tidak t yakin untuk maju tanpa margin keamanan yang lebih besar.

"Kami melihat banyak logam yang berbeda. Mesin yang CSIRO cetak lugs kami sekarang hanya benar-benar bekerja dengan titanium tetapi beberapa mesin yang digunakan perusahaan lain yang telah kami eksplorasi memiliki delapan atau sembilan logam berbeda yang dapat mereka kerjakan - baja perkakas, baja tahan karat, krom kobalt, aluminium, dan berbagai logam lainnya yang terutama adalah logam utama yang digunakan dalam sisipan medis. Logam-logam ini diperlukan untuk membuat sisipan yang tidak bereaksi dengan tubuh manusia jika disisipkan. Sebagian besar pekerjaan untuk mesin ini saat ini adalah medis, dan kedirgantaraan, karena produk yang menggunakan pencetakan 3D logam tidak dapat sensitif terhadap harga.

"Pada akhirnya, logam yang paling mahal untuk digunakan dalam mesin 3D ini adalah titanium dan biaya produksi lugs ketika kita mulai bertanya adalah AUD $ 8000 - itu hanya harga bagi kami untuk mencetak lugs. Tabung titanium dan semua sisa motor berada di atas itu.

“Kami telah meng-hibridisasi metode tradisional untuk membuat sepeda, menggunakan lugs yang dicetak khusus untuk bergabung dengan bingkai tabung sehingga kami dapat memvariasikan ukuran dan geometri untuk ukuran yang sempurna setiap waktu. Metode ini telah menjadi kurang populer di masa lalu, karena keterbatasan dengan variasi dalam geometri.

"Pencetakan 3D memungkinkan kita untuk mengubah setiap lug secara fraksional, menciptakan fleksibilitas tanpa batas sehingga semua sepeda dapat memiliki geometri yang disesuaikan untuk setiap ukuran dan gaya berkendara individu."

"Juga", kata Matt, "Pencetakan 3D dalam logam sangat akurat, memiliki limbah yang sangat rendah dan energi yang diinvestasikan rendah, sehingga potensinya untuk menghemat energi dan mengurangi pemborosan memiliki implikasi keberlanjutan, tidak hanya untuk produksi sepeda, tetapi di banyak industri . "

“Titanium sangat ideal untuk membuat kerangka sepeda. Ini sangat ringan, kaku dan kuat, tapi sayangnya, sangat mahal juga. Jadi menggunakan dan membuang minimum itu penting, dan limbah pencetakan 3D hampir tidak ada. "

"Kami telah menghasilkan dua sejauh ini, dan kami memiliki lima pesanan untuk diisi, jadi kami akan menyesuaikan proses dengan masing-masing dan ada perbaikan kecil yang telah kami buat dan mungkin akan terus membuat, penyempurnaan estetika dan sejenisnya, sebelum kami menyelesaikan proses produksi dan melakukan pemesanan penuh di situs web kami dan mulai memproduksi mereka untuk pelanggan.

"Setelah semua terpaku, kita akan bergerak maju. Semua bagian dimodelkan dalam tiga dimensi, setiap bagian memiliki file tersendiri, tetapi mereka juga merupakan bagian dari keseluruhan file perakitan.

"Semua yang perlu kita lakukan untuk menghasilkan set baru lugs untuk frame geometri yang berbeda adalah input ke dalam file assembly dimensi yang tepat dari frame yang kita inginkan - yang menghemat waktu besar itu sendiri. Komputer dari output file untuk produksi yang dikirim ke CSIRO (ed note - mesin CSIRO ada di Melbourne, 1.700 mil atau 2.730 km).

"Jika mereka memproduksinya hari berikutnya, itu bisa di dalam tas semalam dan kembali ke sini dua hari setelah kami mengirim file. Setelah itu, itu dibangun dan perlu disembuhkan selama tujuh hari tetapi dapat dicat dan secara efektif selesai Pada waktu itu.

"Sejujurnya, saya pikir ini akan memakan waktu beberapa saat, mungkin beberapa minggu sebelum kami sampai ke proses yang telah kami uraikan di sana, karena kami akan memperlancar gundukan kecil yang terjadi di sistem apa pun di awal - berurusan dengan orang dan memahami jadwal pengiriman dan pengiriman dan.

apa yang saya uraikan di sana pasti dapat dicapai. "

"Apakah Titanium adalah logam terbaik yang tersedia untuk membuat sepeda?", Saya bertanya pada Matt?

"Dari sudut pandang logam saya akan mengatakan bahwa itu pasti. Ini sangat kuat dan sangat ringan dan memiliki beberapa properti lain yang tidak sangat terkenal. Saya pernah mendengar tentang sifat-sifat ini sebelumnya tetapi tidak "T mengharapkan mereka untuk menjadi sangat mendalam karena mereka ternyata.

"Titanium memiliki sifat menyerap getaran yang sangat luar biasa. Aluminium sangat buruk untuk aspek itu dan baja sangat bagus, jauh lebih baik daripada aluminium, tetapi titanium adalah langkah di atas baja. Titanium hanya makan semua getaran dan itu benar-benar sangat terlihat ketika Anda naik sepeda, saya sangat terkejut menemukan bahwa itu sangat berbeda, dan itu membuat sepeda menjadi sangat nyaman.

“Manfaat dari pengembangan proses manufaktur ini adalah karena setiap sepeda berbeda, itu tidak benar-benar peduli jenis sepeda yang kami produksi, prosesnya pada dasarnya akan sama.

"Pencetakan 3D juga menawarkan fleksibilitas desain tingkat tinggi untuk model masa depan. Ini membuka kemungkinan melakukan hal-hal yang tidak dapat Anda lakukan sekarang.

"Setelah kami memproduksi prototipe pertama, saya dihubungi melalui CSIRO oleh insinyur aerospace lulusan yang baru saja menyelesaikan tesisnya di bidang pengoptimalan status statis.

"Dia menunjukkan kepada saya contoh braket yang sangat sederhana dan menunjukkan bahwa Anda dapat mengambil bagian-bagian yang ada dan menghapus sejumlah besar materi tanpa mengorbankan kekuatan fungsional braket.

"Dia percaya Anda dapat mengurangi massa komponen yang paling fungsional dengan antara 40 persen dan 50 persen namun mereka dapat sama kuat dan melakukan fungsi yang sama persis. Jenis pengoptimalan ini sangat cocok untuk pencetakan 3D, karena Anda tidak memotongnya keluar dari lembaran besar dari logam dan melipatnya dan membuang semua logam itu. Dengan manufaktur aditif, Anda membangunnya pada printer 3D dan tidak peduli seberapa kompleks itu, itu tidak akan membutuhkan waktu lebih lama untuk membuatnya.

"Jadi di mana itu mengarah ke berikutnya dari sudut pandang kami - menerangkan bingkai lebih jauh dan kami menyukai konsep pembuatan awal bagian lain dalam titanium juga, mungkin mendesain batang dan mungkin engkol dan bagian lain menggunakan metode baru ini.

"Dengan pencetakan 3D, Anda dapat melakukan hal-hal yang tidak dapat Anda lakukan dengan casting dan machining dan metode produksi tradisional lainnya.

"Ini sangat menarik ketika Anda berpikir tentang ke mana seluruh proses dapat dilakukan. Hanya masalah waktu sebelum saya dapat meluangkan waktu untuk mengunyah semua proses optimasi dan mengeksplorasi apa yang bisa dilakukan, karena ada sedikit yang adil di dalamnya dari sudut pandang desain.

"F-One lengkap, yang memiliki roda 28-inci, yang pada gilirannya memiliki ban yang lebih besar dan pelek chunkier, hadir di 7, 9 kg dan bingkai titanium berbobot 1, 6 kg, yang lebih sesuai untuk orang-orang yang ingin dapat membuat perbandingan bobot yang akurat dengan metodologi lain.

"Itu dengan versi pra-dioptimalkan dari titanium lugs, dan ada cukup banyak ruang lingkup di sana untuk menghilangkan logam lebih lanjut. Saya yakin kita dapat menumpahkan setidaknya 300 gram, mungkin lebih banyak dari berat bingkai tanpa mengorbankan kekuatan mesin sama sekali. "

Seberapa ringan Anda dapat membuat sepeda menggunakan pencetakan 3D titanium dalam segala hal?

Mengingat Matt jelas telah melakukan banyak pekerjaan rumah tentang pengurangan berat badan yang cerdas, saya bertanya apa yang dia pikir beratnya bisa dikurangi jika dia mencetak batang, engkol dan semua yang lain di titanium, dan kemudian sepenuhnya dioptimalkan berat lot ?

"Saya benar-benar tidak tahu ", jawab Matt. "Ini benar-benar sosok yang sulit untuk ditaruh. Saya ingin berpikir kita bisa mendapatkan berat bingkai turun hingga mendekati satu kilogram, yang dekat dengan yang paling ringan Anda dapat membangun kerangka sepeda di Materi apa pun.Sepanjang sisa sepeda, ada terlalu banyak variabel untuk jawaban yang jelas.

"Sepeda paling ringan di mana pun di dunia, pemegang rekor dunia untuk sepeda paling ringan jika Anda suka, beratnya sekitar 2, 5 kg dan itu hanya karbon tipis kertas semuanya tanpa cengkeraman dan tidak ada yang seperti itu di atasnya.

"Jadi apa yang standar naik dan kenyamanan harus adalah target bergerak ketika Anda memotong setiap sudut yang mungkin untuk memenuhi target yang ekstrim. Jika Anda ingin memiliki pelana yang nyaman dan cengkeraman dan potongan kecil dan potongan seperti itu, maka Anda membayar harga berat marjinal untuk orang-orang kemewahan Spartan.

"Anda dapat membuat pelana sangat kecil sehingga beratnya sangat sedikit, tetapi itu tidak akan menjadi hal yang nyaman untuk dikendarai, dan Flying Machine membuat sepeda yang fungsional dan praktis dan nyaman bagi klien kami. Bagi kami, semua hal itu sama pentingnya dengan sekadar bobot yang ringan. "

Proses pemasangan

"Proses pemasangan adalah sesuatu yang mirip dengan pergi ke penjahit, pengrajin, yang mengukur tubuh Anda dan membuat setelan yang cocok untuk Anda. Mendapatkan sepeda yang dibangun hanya untuk Anda adalah seperti memiliki pakaian yang dirancang khusus dibandingkan dengan membeli satu dari rak Ya, Anda bisa mendapatkan satu yang cocok, tetapi itu tidak persis sama.Ketika seseorang memesan sepeda dari jarak jauh, kami mengirim mereka satu set instruksi tentang bagaimana mengukur diri mereka sendiri dan kemudian kami bekerja dari pengukuran tersebut.

"Kami juga dapat memvariasikan sepeda agar sesuai dengan gaya berkendara seseorang. Misalnya, jika pelanggan datang dan berkata, " Saya hanya ingin ini untuk naik ke kantor dan kembali, itu adalah perjalanan kecil yang sangat indah, tidak ada bukit, dan saya ingin bisa duduk sedikit lebih tegak, jadi saya ingin sesuatu yang sedikit lebih santai. 'Dalam hal ini setang akan diatur sedikit lebih tinggi.

"Tetapi jika seseorang berkata, " Saya secara teratur pacaran dengan teman saya dan kami benar-benar memaluinya dan saya mencari sesuatu yang dibangun untuk kecepatan tinggi, "maka kami mungkin memadatkan kerangka sedikit lebih, membuatnya lebih pendek dan semuanya akan lebih rendah di ujung depan dan sepeda akan sangat berbeda.

"Jadi, satu orang dapat memiliki dua jenis sepeda yang berbeda yang dibuat untuk dimensi tubuh yang sama - satu untuk bersepeda santai untuk bekerja, dan yang lebih agresif sehingga dia dapat balapan dengan teman-temannya pada hari Minggu pagi.

“Kami adalah salah satu yang pertama di dunia yang menggunakan pencetakan 3D dalam logam untuk produksi sepeda, ” kata Matt, “dan saya terpikat oleh potensi teknologi ini. F-One siap untuk pasar dan tersedia untuk harga yang sama dengan sepeda rangka titanium lainnya, hanya saja berbeda dengan sepeda lain karena kami dapat membuat satu yang sangat cocok untuk setiap pelanggan! ”

"F-One hanyalah permulaan untuk petualangan kami di bidang ini dan pekerjaan telah dimulai dengan mengambil konsep 3DP melalui seluruh rentang kami ditambah beberapa model baru yang menarik."

F-One Running Gear

Komponen-komponen kunci yang digunakan pada prototipe Flying Machine F-One, dan digambarkan sebagai gigi berjalan standar pada "versi produksi " adalah sebagai berikut:

  • Drivetrain: Gerbang Carbon Drive, Centretrack, 55 sprocket depan gigi, 20 gigi belakang
  • Hub: Industri Putih M15, kaset titanium dengan spacer kit kecepatan tunggal
  • Rims: H + Son, Arketipe
  • Jari-jari: DT Swisse, Kompetisi
  • Ban: Schwalbe, Durano
  • Sadel: Fizik, Aliante VS
  • Setang: Kustom FM
  • Garpu: Karbon Kustom FM
  • Tape Bar: Dipell, Kompetisi, kulit
  • Bottom Bracket: Bushnell Featherweight eksentrik, dengan White Industries Ti spindle BB
  • Rem: Tektro, kaliper R570 dengan tuas RL340

Pembaca Gizmag yang ingin menanyakan tentang Mesin Terbang yang dipesan lebih dahulu dapat menghubungi Matt melalui email.

Halaman produk: Mesin Terbang

Flying Machine F-One

Ini adalah koleksi bagian-bagian cetakan 3D titanium yang masuk ke dalam frame Mesin Terbang F-One

Ini adalah koleksi bagian titanium yang masuk ke frame Mesin Terbang F-One

The drive drive F-One sama-sama khusus - sebuah Gates Carbon Drive dengan 55-gigi sprocket depan dan 20-gigi belakang

Drivetrain: Gerbang Carbon Drive, Centretrack, 55 sprocket depan gigi, 20 gigi belakang

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Bagian titanium untuk mesin terbang F-One 3D-printed titanium bike

Beberapa bagian uji awal dibuat untuk mengukur dan memahami kesesuaian dan toleransi

Bagian titanium untuk mesin terbang F-One 3D-printed titanium bike

Flying Machine's F-One 3D-printed titanium bicycle

Tabung titanium yang digunakan dalam sepeda titanium F-One 3D-cetak Flying Machine

Beberapa bagian uji awal dibuat untuk mengeksplorasi opsi finishing

Bagian titanium untuk mesin terbang F-One 3D-printed titanium bike

Bagian titanium untuk mesin terbang F-One 3D-printed titanium bike

Direkomendasikan Pilihan Editor