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3D列印實現軟硬材質一體成形製成 - 崔克自行車

 

「原型部件與生產件的外觀和觸感需要非常類似,這一點十分重要」。

MIKE ZEIGLE, TREK

 

 

在道路上激發出的創新靈感説明Trek 成為行業領導者。

 

 

追求完美

一流的原型為自行車行業帶來更多激情

想想您的自行車,它用了多少種材料? 剛性金屬車架、結實的橡膠輪胎、柔軟的車把手握柄、具有減震效果的座墊、彩色透明車燈,無疑需要大量工程設計和測試才能實現平順而快速的騎乘體驗。

位於威斯康辛州滑鐵盧的Trek Bicycle (崔克自行車)公司的工程師和設計師們正在嘗試提升這種騎乘體驗。 他們的創新包括可製造出創紀錄的超輕車架的專利碳纖製造方法,以及超空氣動力學車翼,這種形狀的車翼不僅能夠產生極低的阻力,還能夠產生負阻力,即推力。

Trek 的工程師、設計師和技術人員不僅用頭腦構思著自行車,他們大多數時候還會親自騎在車上進行試驗。 有了大量在道路上激發出的創新靈感與親身試驗,先進的3D 印表機便可説明他們追逐完美的騎乘體驗。

Trek 的原型製作實驗室是第一批採用Obje® 500 Connex3™ 3D列印機的機構,這款先進的彩色多材料3D印表機應用了PolyJet 3D列印技術,可製作外觀和觸感類似生產件的原型,並且與之前的印表機相比具有更多材料選項和更長的執行時間。 例如,此系統可在一次作業中列印具有透明、有色和柔性元件的彩色部件。

對於Trek 的工程師而言,能夠將柔性仿橡膠元件結合到由他們最喜歡的原型製作材料(即耐久性數位ABS™ )製成的模型中,這一點尤其重要,原因是許多自行車部件和配件都包含剛性和柔性元件。 在Connex3 之前,實驗室必須透過單獨的作業列印出這些元件,然後黏合這些相關元件。 換言之,要利用一次作業列印出所有元件,必須把剛性部分降級使用耐久性較差的非複合材料。

工程技師Guadalupe Ollarzabal 認為,當原型離開實驗室後,處理原型的設計師或客戶不需要一定將其視為3D列印品,具體取決於材料是否易碎。 這就是實驗室會盡可能使用數位ABS 材料的原因。

「對於電子部件工程師們,一些原型往往非常小而且璧很薄。 這些部件通常用作燈的卡具和USB 支架,」Ollarzabal 表示,「而如今通過在一個部件中使用數位ABS 材料和橡膠,我們可以為他們提供功能性部件以便進行測試。 我的檯面上就有一個樣品,它看起來和生產部件非常貼近。 」車把手握柄和鏈罩之類的配件需要相同的真實度來進行適合性和功能測試,包括在Trek 的現場賽道進行嚴苛的騎乘測試。

Trek 原型開發團隊的經理Mike Zeigle 表示」原型部件與生產件的外觀和觸感需要非常類似,這一點十分重要」。 有時,團隊的任務是製作溝通工具,目的不是測試新產品,而是為了以立體方式傳遞一種理念。 例如,在最近的一個展會上展出坐在自行車座墊模型上的一組人類盆骨。

對於這類溝通工具,彩色3D列印無疑是最佳選擇。Ollarzabal 的團隊過去能夠將有限元分析資料轉換成自行車座墊的3D 圖,以顯示騎車時對騎士每個區域施加的壓力。 他說「大多數人認為自己只是坐在整個座墊上,但某些區域承受的壓力比其他區域多。 這顯示為壓力點,因此設計師可以決定在何處使用高密度泡沫。 」正是這種對細節的執著説明Trek 在自行車改進方面從未停止腳步。

「為了製造出最好的自行車,Trek 需要最棒的工具,而Connex3 3D印表機就是我們的最佳選擇。 」Zeigle 如此評價。

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