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探索3D打印技术 打造一支超轻钛合金把立

也许你还记得世界上最轻的2.7kg自行车,整车装备了金属曲柄,据说是由钛合金3D打印制作。(详情:《可能是世上最轻的自行车(并不违反广告法)》)本文作者认为,设计端与工业端的了解与协同合作是优秀设计的关键,要设计最好的产品,第一步就是了解最好的材料是如何制造的。


▲钛合金3D打印制作而成的金属曲柄

长期以来,我都依赖金属3D打印机来制作原型零件,但有一个问题一直困扰着我:金属3D打印价格还不够低。现在我以一根仅重83g的钛合金3D打印94mm把立来分享自己与3D打印领域协同的结果:使用AI技术来优化生产过程,从而有效降低成本。

▲ISO4210-5-2014 限重130kg

为什么市面上的钛合金把立做不到这个重量?因为TC4钛合金是一种难以处理的材料,没有办法低成本制作管材,也没有办法低成本CNC加工整根把立。几乎所有钛合金把立都是使用强度更低的TA18钛合金焊接而成,所以重量上没有优势。

正因为3D金属打印机可以将TC4粉末激光烧结熔融成型,能够以相比单件CNC更低的价格生产高强度的TC4钛合金零件。这支把立的力学性能十分优秀,最终测试结果和力学仿真十分接近,通俗讲,相比超轻的铝合金和碳纤维把立,钛合金打印的把立在使用中几乎不会感觉到弹性。

简单来讲,金属3D打印的价格主要由耗费的金属材料、后期的人工处理、产品的尺寸以及打印时间来决定。

其中可以调整的是耗费的金属材料、打印时间和人工处理。以我使用的BLT-300A打印机为例,零件打印中需要使用相同的金属材料来支撑零件保证外形,这部分支撑也会算入总价格中,而调整零件打印角度,改变零件细节和进行热仿真可以影响支撑材料的密度和长度。

▲如此密度的支撑,价格早已超过产品本身

打印时间由零件的摆放高度以及激光扫过的速度决定,下图的情况中有非常多点阵结构,这种结构在分层为打印数据后会使得激光没有办法快速连续地进行扫掠。摆放高度由零件尺寸决定,一根把立竖起来显然比平放更节省空间,但需要更多的支撑材料。

(如需转载,请注明出处并保留图片水印。)

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  • 热门评论
  • 癫狂喵 2020-12-04 13:34

    这么说,未来钛合金车架的价格可以降到一个很低的程度了

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    • Clair de 2020-12-04 14:40

      需要一种超高强度的轧制钛合金无缝管材制作完美的钛合金车架

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  • 全部
  • Kreate 按需制造 2021-01-05 12:21

    看到是未来工场的报价平台,有需要也可以联系我们哦!

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  • 大侠饶命 2020-12-09 12:53

    什么时候

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  • 青春爱骑车 2020-12-03 02:29

    一头雾水的走了  ……

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  • 风南天 2020-12-03 00:33

    厉害了,我35mm UNO把立还110多克那

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  • 源发单车 2020-12-02 00:13

    不明觉厉

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  • tacx 2020-12-01 21:40

    自有最高档的把立是3T 铝 ARX II Team,还是2手。

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  • allenkou 2020-12-01 18:36

    真·不明觉厉

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  • 斯茶 2020-12-01 18:16

    觉厉……

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  • 小檬要革命 2020-12-01 17:24

    明,但觉厉

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  • ADHDmania 2020-12-01 16:10

    不明觉厉

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