3D 프린터로 고속 트랙 자전거 생산

3D 인쇄 고속 트랙 자전거 생산

파트리스 아일 워드 2018 년 11 월 6 일

 

복합 부품의 직접 디지털 첨가제 제조를 가능하게 하는 기술을 개발 한 실리콘 밸리 기반의 AREVO는 3D 인쇄 된 탄소 섬유 프레임을 사용하는 세계 최초의 자전거 인 모든 지형 도시 자전거의 설계 및 생산으로 흥분을 일으켰습니다. 이 자전거는 AREVO의 3D 인쇄 기술을 응용 한 최초의 응용 프로그램으로, 회사의 독점적 인 Pathfinder 소프트웨어 및 로보틱스 인 Hexcel의 연속 탄소 섬유가 포함 된 열가소성 복합 필라멘트를 활용했습니다. 회사에 따르면 열가소성 필라멘트는 티타늄보다 5 배 강하며 무게는 3 분의 1입니다. 이 회사는 단 두 개의 프로토 타입으로 자전거 프레임을 완성했습니다.

 

AREVO의 기술은 물리적 프로토 타이핑의 필요성을 줄이기 위해 설계 초기에 소프트웨어를 통합함으로써 보다 효율적이고 저렴한 제조 프로세스를 목표로 합니다. 이 소프트웨어를 사용하면 설계자는 실제 제조를 시작하기 전에 제품의 디지털 프로토 타입을 개발할 수 있으므로 기존 3D 제조보다 프로세스를보다 효율적이고 지속 가능하게 만들 수 있습니다.

 

"라이더와 이야기 할 때, 자전거가 어떻게 느끼는지, 즉 자전거의 경도 또는 부드러움이 무엇인지, 그리고 그것이 하중 하에서 어떻게 굴절되는지는 매우 중요합니다. 우리는 패스 파인더 소프트웨어에서 원하는 승차 품질을 모델링 할 수있었습니다. "라고 AREVO의 CEO 인 짐 밀러 (Jim Miller)는 말합니다. "이 소프트웨어는 인쇄 프로세스가 시작되기 전에 동작과 성능을 예측합니다."

 

패스 파인더는 인장 강도, 압축, 굴곡, 전단, 충격 저항 및 잔류 응력 (휨)에 대한 성능 매개 변수를 기반으로 설계를 반복합니다. 그것은 자전거 프레임을 과도하게 설계하지 않고 필요한 강도를 얻기 위해 탄소 섬유 필라멘트가 어디에 배치되어야 하는지를 결정합니다. 특허 된 부가적인 유한 요소 분석 (A-FEA) 알고리즘이 내장되어있어 설계가 성능 사양을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 설계가 매개 변수를 놓친 경우, 소프트웨어는 가상 재료를 더하거나 뺍니다. 비용이 많이 드는 재료의 사용을 최소화하면서 사양에 도달 할 때까지 설계를 반복합니다.

 

소프트웨어가 재료를 선택하지는 않지만 재료 조합을 기준으로 부품 성능을 비교할 수 있습니다. "우리는 패스 파인더에 50/50 PEEK와 탄소 섬유 토우의 성능을 알루미늄 또는 티타늄의 동일한 부품과 비교하도록 프로그램 할 수 있으며 이는 절충점을 나타낼 것입니다"라고 Miller는 말합니다.

 

모든 설계 환경에서 부품 변경은 일종의 삶이며, 신속하게 설계를 업데이트하고 테스트 할 수있는 이점이 있습니다. AREVO가 최초의 3D 자전거를 제작 한 후, AREVO의 3D 인쇄 된 탄소 섬유 프레임과 전기 자전거 용 DRIVEMATIC 3 단 자동 기어 박스를 결합하고자하는 OECHSLER 독일 회사에 의해 접근되었습니다. 디자인을 위해 2 주, 인쇄를 위해 1 주를 포함하여 자전거를 개념에서 생산으로 옮기는 데 한 달이 걸렸습니다