Atherton自行車公司引進3D打印技術，打造世界杯冠軍自行車

2022年7月11日南極熊獲悉，英國工程公司雷尼紹擴大了與威爾士定制自行車制造商阿瑟頓自行車（AthertonBikes）公司的合作，以幫助后者開發(fā)其內部3D打印能力。

這家自行車制造商正在尋求通過將快速成型工藝轉移到內部來開發(fā)更耐用、能夠贏得世界杯冠軍的自行車，并縮短零件制造時間。

阿瑟頓自行車公司的聯(lián)合創(chuàng)始人丹-布朗說："我們在威爾士的辦公室面積很小，這是一個挑戰(zhàn)，因為大多數機器都是按照工業(yè)單元生產的，所以雷尼紹的專家建議我們選擇Ren AM 500Q。該機器體積小、速度快、制造精度高，是一個完美的解決方案。"

△3D打印的鈦合金輪轂組。圖片來自Atherton Bikes。

雷尼紹的自行車 3D 打印專業(yè)知識

多年來，雷尼紹的快速成型制造技術已被一些自行車制造商用來生產他們的自行車和相關零部件。

早在2013年，該公司就與Empire Cycles合作，創(chuàng)造了據稱是世界上第一個3D打印的鈦合金自行車架，此后，Robot Bike Co和Bastion Cycles等公司也使用其機器生產定制自行車架和其他定制零件。

也許該公司在自行車行業(yè)中最引人注目的探索是它與蓮花工程公司和希望科技公司一起為大英自行車隊制造了一輛新的場地自行車。該自行車在2020年東京奧運會上亮相，并幫助車隊的一些自行車手登上了領獎臺。

△Ren AM 500Q為Atherton自行車公司3D打印自行車零件。照片來自Atherton自行車公司。

3D打印獲獎自行車零件

雷尼紹和Atherton Bikes于2019年首次開始合作，為后者的自行車框架生產3D打印鈦金屬吊耳。在Ren增材制造500Q上打印的吊耳被設計成既輕巧又堅固，以加強Atherton Bikes車架的管子之間的連接，從而更好地分配自行車在惡劣地形中所承受的壓力。

雷尼紹快速成型制造部銷售總監(jiān)Bryan Austin說："通過投資增材制造工藝，Atherton擁有為其自行車開發(fā)最佳零件的設計自由，這是使用傳統(tǒng)鑄造方法難以實現的。使用模具進行鑄造并不適合生產Atherton的客戶所需要的定制零件。鑄造只能生產出更重的零件，并且它不能產生內部的蜂窩狀結構，而這種結構通過3D打印則會使零件變得更輕。"

現在，兩家公司合作，將吊耳的快速成型制造能力引入內部，以便更好地讓AthertonBikes的客戶在威爾士的山區(qū)測試他們的新自行車，這里離其辦公室只有很短的車程。

Brown說："雷尼紹在整個過程中為我們提供了支持，從我們投資購買機器前的零件制造到安裝和培訓我們的員工。我們的一些同事是由雷尼紹在New Mills的工程師親自培訓的，他親自制造我們的零件。他對我們生產過程的熟悉使我們的員工在培訓課程結束后能夠迅速適應內部制造過程。"

Atherton Bikes投資了Ren增材制造 500Q，這是一個緊湊的四激光3D打印系統(tǒng)，旨在大幅提高生產率，同時提高打印的零部件質量。憑借四個500W的激光器，該系統(tǒng)將制造過程加快了四倍，因此擴大了以前通過增材制造生產不經濟的應用范圍。

Brown繼續(xù)說："有了這臺機器，我們就能跟上定制和高需求的制造要求，特別是在繁忙的比賽季節(jié)。我們能夠使用計算機輔助設計輕松地修改車耳設計，使我們能夠快速生產定制車耳，并在必要時重新生產。"

△阿瑟頓自行車公司現在可以在其位于威爾士的工廠內部生產3D打印部件。圖片來自Atherton Bikes。

增材制造允許將踏板換成金屬材質

自行車制造商正越來越多地轉向增材制造，以優(yōu)化一系列部件，因為它能夠整合多個部件，減輕部件的重量，并生產出以前無法實現的幾何形狀的部件。

例如，定制自行車生產商Sturdy Cycles選擇了Headmade Materials公司的冷金屬融合（CMF）技術來生產其鈦合金自行車部件，之前還與R增材制造3D公司合作為其公路自行車打印部件。

在其他地方，自行車部件制造商Fizik和Specialized已經利用Carbon的DLS 3D打印技術來改善其自行車座墊的重量和舒適度，而DQBD則利用Stratasys的H350增材制造系統(tǒng)來創(chuàng)造完全個性化的3D打印座墊，以提高性能效率。

3D打印在小批量制造上的天然優(yōu)勢

不可否認的是，對于那些小產量的產品來說，3D打印在經濟和時效上都有著自己不可替代的優(yōu)勢。

△圖片來源：淘寶

舉個例子：小雷想做一個固定架把AirTag固定在自己的自行車坐墊下。如果采用傳統(tǒng)加工方式，小雷需要手工制作一個木質固定架樣品，硅膠制作粗模具，用粗模具制作細樣本，用細樣本制作鋁制細模具，再用細模具制作最終的塑料固定架。而如果中途有任何一個環(huán)節(jié)需要調整，小雷只能全部推翻重頭做起。

當然，小雷也可以向工廠提要求，讓工廠的師傅幫我開模注塑生產，但這背后的成本需要一次性生產成百上千個才能平攤，但小雷只有一輛自行車，根本劃不來。

此時3D打印的優(yōu)勢就體現出來了，小雷可以跳過模具階段，直接在電腦上做出模型切片后打印。就算效果不理想，在電腦上調成后重新打印就行。買一臺打印機確實不便宜，但和好幾天的時間成本或工廠的開模成本相比，一臺二手打印的價格就顯得“和藹可親”了。

這也是3D打印技術有望成為制造業(yè)其中一個巨大轉折點的原因?，F代3D打印機的出現，將制造的門檻大幅降低。小公司可以使用3D打印技術快速迭代產品原型，醫(yī)療行業(yè)可以依靠3D打印技術定制因人而異的植入方案，即使是一般用戶也能用3D打印實現一些以前不敢想象的“小手工”，比如打印一個100%適配自己手型的鼠標外殼或真無線耳機。

就像打印機改變了文字傳遞方式一樣，面向消費者的3D打印機也將徹底改變未來制造業(yè)的經營形式，家庭式的小作坊在未來也注定會被以3D打印為首的個人“打印”設備所取代。3D打印技術并不屬于工業(yè)革命，但3D打印技術一旦普及，它將重新洗牌整個制造業(yè)。