近期,英国自行车制造商Sturdy Cycles宣布将转向冷金属融合(Cold metal Fusion,CMF)增材制造技术,这是一种基于激光/烧结的混合工艺,将用于生产自行车钛材零部件。公司总部位于英国萨默塞特郡弗洛姆。
目前,公司向行业和个人消费者提供自行车定制化服务,旗下有三款定制自行车系列可供选择,分别是Fiadh、Cilla、Tara。此次公司将在其Fiadh公路自行车上使用CMF工艺技术。
CMF工艺可以在聚合物激光束粉末床熔合机器上加工钛原料。待原型部件构建完成后,再将其脱脂并烧结以获得完全致密的金属部件。
Fiadh系列是一款能够高速行驶的运动型公路自行车,具有轻巧且响应迅速的车架。这款自行车的成功得益于CMF技术,钛合金部件的应用也让自行车的整体重量得到优化。自行车框架由增材制造的连接装置所组成,再通过焊接与抛光管相连。
这些连接器可容纳所有主要的自行车部件,例如车把、车座和底部支架。后下叉和曲柄臂也完全由采用CMF技术增材制造的部件制成。
每辆自行车的各个部分在结构和设计上都非常相似,但没有两个是相同的。通过为骑手量身定制连接部件,所有组件的尺寸都不一样。目前来看,通过CMF技术实现大批量的定制化生产变得经济可行。Sturdy Cycles公司的目标是让Fiadh自行车的年产量达到三位数。
CMF的优势主要体现在工艺稳定性和可重复性上,从而为Sturdy Cycles带来更轻松、更高效的框架和零件生产。改进的零件表面大大简化了表面处理过程,因为CMF技术不需要从零件上机械式地去除支撑结构。
对于Sturdy Cycles来说,准备工作量的减少意味着效率的显著提高,因为组件可以更快地集成到自行车制造过程中。此外,更好的组件质量意味着大部分工作可以在Headmade Materials公司完成,降低成本。
“这些自行车部件已完全由钛材增材制造企业Element22生产。我们很高兴看到CMF技术为Sturdy Cycles的梦幻公路自行车找到了许多满意的客户。”Headmade Materials董事总经理Christian Fischer表示。
CMF工艺
冷金属融合技术始于2015年的创始人Christian Fischer和Christian Staudigel。该过程与其他3D打印技术不同,结合了金属烧结和SLS打印(通常保留用于3D打印塑料的制造)。关键在于将塑料粘合剂混入金属粉末中,以实现更多用途。
例如通过冷金属熔化,可以将金属零件印刷在用于塑料激光烧结系统上。然后将组件放入脱胶机中,然后放入炉中进行最终烧结。
钛合金自行车是当前世界上造价最昂贵的自行车。钛材料的独特性能使它成为自行车车架的绝佳材料,高强度、低密度、低弹性模量、极好的抗疲劳性和耐腐蚀性,使钛合金车架不仅坚固耐用而且非常轻便。
更为重要的是,作为高强度和可塑性材料的合成物,钛具有独一无二的骑行品质。它不仅牢固耐用,而且可以防止能量流失,其弹性又可以减少来自路面的震动,使长途骑行也变得非常舒适。
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