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近期，英國(guó)自行車(chē)制造商Sturdy Cycles宣布將轉(zhuǎn)向冷金屬融合（Cold metal Fusion，CMF）增材制造技術(shù)，這是一種基于激光/燒結(jié)的混合工藝，將用于生產(chǎn)自行車(chē)鈦材零部件。公司總部位于英國(guó)薩默塞特郡弗洛姆。
目前，公司向行業(yè)和個(gè)人消費(fèi)者提供自行車(chē)定制化服務(wù)，旗下有三款定制自行車(chē)系列可供選擇，分別是Fiadh、Cilla、Tara。此次公司將在其Fiadh公路自行車(chē)上使用CMF工藝技術(shù)。
CMF工藝可以在聚合物激光束粉末床熔合機(jī)器上加工鈦原料。待原型部件構(gòu)建完成后，再將其脫脂并燒結(jié)以獲得完全致密的金屬部件。
Fiadh系列是一款能夠高速行駛的運(yùn)動(dòng)型公路自行車(chē)，具有輕巧且響應(yīng)迅速的車(chē)架。這款自行車(chē)的成功得益于CMF技術(shù)，鈦合金部件的應(yīng)用也讓自行車(chē)的整體重量得到優(yōu)化。自行車(chē)框架由增材制造的連接裝置所組成，再通過(guò)焊接與拋光管相連。
這些連接器可容納所有主要的自行車(chē)部件，例如車(chē)把、車(chē)座和底部支架。后下叉和曲柄臂也完全由采用CMF技術(shù)增材制造的部件制成。
每輛自行車(chē)的各個(gè)部分在結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上都非常相似，但沒(méi)有兩個(gè)是相同的。通過(guò)為騎手量身定制連接部件，所有組件的尺寸都不一樣。目前來(lái)看，通過(guò)CMF技術(shù)實(shí)現(xiàn)大批量的定制化生產(chǎn)變得經(jīng)濟(jì)可行。Sturdy Cycles公司的目標(biāo)是讓Fiadh自行車(chē)的年產(chǎn)量達(dá)到三位數(shù)。
CMF的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在工藝穩(wěn)定性和可重復(fù)性上，從而為Sturdy Cycles帶來(lái)更輕松、更高效的框架和零件生產(chǎn)。改進(jìn)的零件表面大大簡(jiǎn)化了表面處理過(guò)程，因?yàn)镃MF技術(shù)不需要從零件上機(jī)械式地去除支撐結(jié)構(gòu)。
對(duì)于Sturdy Cycles來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)備工作量的減少意味著效率的顯著提高，因?yàn)榻M件可以更快地集成到自行車(chē)制造過(guò)程中。此外，更好的組件質(zhì)量意味著大部分工作可以在Headmade Materials公司完成，降低成本。
“這些自行車(chē)部件已完全由鈦材增材制造企業(yè)Element22生產(chǎn)。我們很高興看到CMF技術(shù)為Sturdy Cycles的夢(mèng)幻公路自行車(chē)找到了許多滿(mǎn)意的客戶(hù)。”Headmade Materials董事總經(jīng)理Christian Fischer表示。
CMF工藝
冷金屬融合技術(shù)始于2015年的創(chuàng)始人Christian Fischer和Christian Staudigel。該過(guò)程與其他3D打印技術(shù)不同，結(jié)合了金屬燒結(jié)和SLS打印（通常保留用于3D打印塑料的制造）。關(guān)鍵在于將塑料粘合劑混入金屬粉末中，以實(shí)現(xiàn)更多用途。
例如通過(guò)冷金屬熔化，可以將金屬零件印刷在用于塑料激光燒結(jié)系統(tǒng)上。然后將組件放入脫膠機(jī)中，然后放入爐中進(jìn)行最終燒結(jié)。
鈦合金自行車(chē)是當(dāng)前世界上造價(jià)最昂貴的自行車(chē)。鈦材料的獨(dú)特性能使它成為自行車(chē)車(chē)架的絕佳材料，高強(qiáng)度、低密度、低彈性模量、極好的抗疲勞性和耐腐蝕性，使鈦合金車(chē)架不僅堅(jiān)固耐用而且非常輕便。
更為重要的是，作為高強(qiáng)度和可塑性材料的合成物，鈦具有獨(dú)一無(wú)二的騎行品質(zhì)。它不僅牢固耐用，而且可以防止能量流失，其彈性又可以減少來(lái)自路面的震動(dòng)，使長(zhǎng)途騎行也變得非常舒適。
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