Pogačar & Fairlight Cycles展示自行车低成本3D打印部件

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      多年来,3D打印在自行车领域的应用层出不穷。目前最成功的落地场景是自行车座垫。主流品牌大多已采用Carbon 3D打印座垫,这款产品广受欢迎,以高昂溢价为骑手带来了舒适体验。除此之外,各公司还尝试了许多其他部件,例如花鼓、变速器组件、整车车架以及车架连接件,以帮助实现车架定制化。头盔、锁鞋及其他装备也有所尝试。

      尤其是小型品牌,正通过3D打印推动创新。轻量化通常是骑行领域采用3D打印的主要驱动力。但散热性能更佳、吸湿排汗特性、提升舒适度的独特拓扑结构、空气动力学优化以及定制化贴合,也同样推动着3D打印在骑行领域的应用。如今,环法自行车赛用车价格已超过2.5万美元,而“普通”高端车型也逼近6000美元。鉴于自行车每公斤所能承载的高昂成本,3D打印的经济性完全可行。然而,近期自行车估值有所回落,更多入门级车型涌现,钢材重新流行,过高的期望也逐渐回归现实。自行车领域的3D打印是否还能保持昔日的热度?自行车是否会变得更加亲民?我们认为座垫和头盔会持续存在,但3D打印自行车本身是会蓬勃发展还是逐渐式微?

塔代伊指明方向

       我们曾在2023年指出,塔代伊·波加查(Tadej Pogačar)在他的赛车上使用了3D打印部件。除了高端定制零件,还有一些小型定制材料挤出件。这些小零件包括支架、按钮、外壳、卡扣等。它们帮助波加查定制了自行车的车把区域、走线、手感及接口。轻量化的定制组件成本低廉,且可在桌面级3D打印机上制作。通过让波加查及其机械师参与设计过程,可以按照他的严苛规格制造出定制零件。现在,你也可以自行操作并轻松为此建立服务,但对许多人来说,这尚且不易企及。

铁三领域的成功

       然而,在铁人三项领域,可以看到多家公司正在为铁三自行车制造定制零件。铁三运动员对重量和定制零件极为痴迷。4 Frames公司提供多种产品,包括佳明(Garmin)座管支架。你只需输入自行车的品牌和型号,它就会为你匹配对应的定制零件。一个佳明支架售价36美元,该公司还提供AirTag支架(加4美元)、GoPro支架(加6美元)以及号码牌支架(加14美元)。他们还有一款售价120美元的水袋,可安装在车把下方的壳体内。此外,还有便携零食盒等产品。4 Frames采用材料挤出技术,产品价格亲民,且似乎充分考虑了用户需求,对铁三运动员想要和需要的东西有深刻理解。

专为空气动力学集成而设计的定制3D打印自行车电脑支架。图片由Garmin提供。

专为空气动力学集成而设计的定制3D打印自行车电脑支架。图片由Garmin提供。

      希恩洛彭(Hinloopen)为自行车码表制造火箭支架。他们声称职业车队也在使用他们的支架。对于Y1Rs等车型,只需告知他们你常用的码表型号,他们就有对应的支架。售价179美元,由一位前BMC工程师通过粉末床熔融工艺制造。3DPari生产公路车和铁三车零件,花45美元就能买到一个安装在身后的水壶架。Slipstream3D提供扶手间支架和水壶架,价格约200美元。如果你想像偶像塔代伊·波加查那样,Slipstream和3DPari都提供定制设计。Neat Components为佳明制造售价26美元的支架。上述公司大多是由工程师、3D打印机爱好者和铁三运动员经营的小型工作室。这三者兼具的罕见能力与兴趣组合,使他们能够为用户制造出完美的组件。

专为铁人三项运动设计的定制3D打印后置水瓶架。

专为铁人三项运动设计的定制3D打印后置水瓶架。

Silca

      成立于1917年的Silca则制作3D打印锁片、码表支架和变速器尾钩。我很喜欢他们售价99美元的变速器尾钩,据说比原厂组件更硬更轻,能够改善变速性能。这些零件并不便宜,但它们表明金属3D打印在这一市场是可行的。同时,它们也表明,除了外壳之外,升级改装类产品也是可行的。

Fairlight Cycles

       然而,我在公开场合见过的最令人鼓舞的3D打印零件例子,来自英国公司Fairlight Cycles。这家公司专精于钢架和工艺,但也同样富有创新精神。在他们Stael 4.0自行车上,他们表示使用了久负盛名的雷诺(Reynolds)公司的管材。雷诺公司拥有自研的金属激光粉末床熔融(LPBF)设备,并用其制造用于正确弯曲管材的工具。

Silca的3D打印钛制鞋钉设计旨在提高耐用性并减轻重量

Silca的3D打印钛制鞋钉设计旨在提高耐用性并减轻重量。图片由Silca提供

     这个工具比我们通常联想到的3D打印工具要简单得多。但对雷诺来说,其成本效益极高。除了节省成本,它还能帮助管材适应定制几何形状,从而在降低成本的同时提高车架强度和舒适度。这是一个很好的例子,说明焊接管材这一相当古老的工艺也能经济高效地使用3D打印。而在同一款车上,Fairlight使用了更多的3D打印件。

一个采用3D打印技术的变速器悬挂装置,其特点为采用格子结构以减轻重量

一个采用3D打印技术的变速器悬挂装置,其特点为采用格子结构以减轻重量。图片由Silca提供。

       该公司指定了“3D打印下管走线导管……刹车油管现在穿过该零件,外观更优雅……全新3D打印五通走线导管,适用于机械变速设置。我们使一个零件承担了多项工作:除了引导前后变速线管外,它还兼作刹车油管和发电机尾灯电线的导管”,以及“专为Di2和AXS电子变速设置设计的3D打印五通导管,用于引导刹车油管和发电机尾灯电线”。

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雷诺兹(Reynolds)使用金属3D打印模具来支持自行车管材的制造。图片由雷诺兹提供

     我非常喜欢这一点,因为走线导管是经过验证的3D打印应用,我们做得非常好。定制化、小型化、精度足够且成本低廉,我们在此处确实能发挥优势。尤其是在需要多种走线版本和车型的情况下。如今,随着行业在液压刹车和传统刹车之间、电子变速和机械变速之间出现分化,走线变得更加普遍。而第二个例子,即针对特定配置的零件,对于增材制造来说是理想之选。在单个复杂组件中集成多种功能,正是我们的强项。

总结

    头盔和座垫占据了新闻头条。但正如我们所见,3D打印自行车零件远不止于此。定制零件可能是一些对品质有要求的消费者所追求的,这为基于软件或工程的设计服务指明了方向。而用低成本设备制造的非常具体的自行车零件也正在崭露头角。随着更经济的金属打印技术出现,我们或许会看到更多价格亲民的金属零件。在常规自行车生产中,一些小零件可能将在众多制造商中扮演更重要的角色。

    来源:中国3D打印网


关键词:3D打印部件

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