Ultralehký titanový rám horského kola vytvořený 3D tiskem váží jen 1,4 kilogramu

Kombinace vyspělého výpočetního softwaru a technologií 3D tisku může vést k velmi elegantním a přitom funkčním výsledkům. Takovým, jako je třeba rám kola MX-6 Evo.

Na vývoji titanového rámu pro experimentální kolo spolupracoval výrobce bicyklů Empire Cycles s firmou Renishaw, která nabízí stroje pro aditivní výrobu metodou selektivního tavení laserovým paprskem (SLM – selective laser melting).

Jako základ posloužil standardní již používaný rám kola, jehož 3D geometrie však byla přepočítána v softwaru Altair SolidThinking Inspire za účelem takzvané topologické optimalizace. Tento výpočetní proces dokáže na základě komplexních pevnostních kalkulací určit přesný tvar geometrie v závislosti na namáhání jednotlivých prvků. Výsledkem je tedy „na kost“ ořezaný tvar prvku, vyhovující zcela přesně daným podmínkám zatížení, aniž by obsahoval zbytečný materiál navíc.

Horské kolo MX-6 Evo s titanovým rámem, který byl vytvořen na 3D tiskárně. Zdroj: Renishaw/Gizmag.com

Horské kolo MX-6 Evo s titanovým rámem, který byl vytvořen na 3D tiskárně. Zdroj: Renishaw/Gizmag.com

Zoptimalizovanou geometrii následně konstruktéři a designéři v CAD softwaru upravili do atraktivní podoby a odeslali k tisku na SLM stroji Renishaw AM250. V něm najednou vznikly všechny prvky rámu – ty delší byly rozděleny na více částí, jež se následně spojily lepidlem.

Titanový rám horského kola MX-6, tak jak vyšel z SLM 3D tiskárny po odstranění přebytečného titanového prášku. Zdroj: Renishaw/Gizmag.com

Titanový rám horského kola MX-6, tak jak vyšel z SLM 3D tiskárny po odstranění přebytečného titanového prášku. Zdroj: Renishaw/Gizmag.com

Vzhledem k podstatě aditivního postupu výroby, který umožňuje recyklovat drtivou většinu nepoužitého materiálu, může tato technologie cenově konkurovat standardním metodám výroby špičkových rámů jízdních kol připravovaných na míru jejich uživatelům. Díky výbornému slinutí materiálu je navíc titanový rám vytvořený 3D tiskem nejen velmi lehký, ale také pevný. V tomto případě byla snížena hmotnost rámu o 33 % proti standardnímu rámu z hliníku. Test zatížení držáku sedadla přitom ukázal, že bylo dosaženo šestkrát vyšší pevnosti, než určuje norma EN 14766.

Sdílejte tento článek

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *