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3D打印钛合金零件年产将超五万件自行车制造商航轮科技携手华曙高科

2024-05-13 17:27:36
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  3D打印钛合金零件年产将超五万件自行车制造商航轮科技携手华曙高科自诞生以来,人类就在不断追寻脚步和视野、身体与思想的双重延伸。从代步工具到专业骑行车,一个个新发明背后,无不是我们渴望走向未知、探索世界的见证。

  现代社会里,自行车可以用来运动,可以用来通勤,也可以用来骑行探索生活空间的边界。而金属3D打印技术的加入,使其具备了优化设计、快速成形、小批量生产、个性化定制和减重等重要优势,让大家更关注人与环境、与科技之间的关系,真正用行动去传递绿色环保、可持续发展的理念。

  钛合金重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀,被广泛运用于航空航天、汽车、医疗、3C等领域。河北航轮科技有限公司通过不断研究、试验,成功将钛合金焊接技术运用于自行车架、车把等零部件的生产,在1992年自主研发出国内第一台钛合金自行车,并创办国内首个钛合金自行车品牌Hi-Light。

  航轮科技是目前 全球 最大钛合金自行车制造商, 世界上大部分知名钛合金品牌车架均为航轮科技生产,每年钛合金自行车架产能近20000件,国内市场占有率达80%, 海外 市场覆盖北美、欧洲、东南亚等国家地区,属高端运动自行车生产研发排头兵。

  图为航轮科技Hi-Light品牌自行车专卖店。 为满足不同功能需求,Hi-Light品牌分为山地、公路、郊游、铁人三项、小轮车、小径车、滑步车等近10个系列、50多种型号规格AG九游会登录J9入口

  钛材料的传统加工过程极其不易。由于钛材料组成结构特殊,在焊接时必须一次到位,一开始就要焊在最精确、最完美的角度,一旦焊接完成,就几乎没有校正空间;而涂装部分,也因为其分子附着性低,造成上色不易。这些工艺难点,都非常考验工艺师傅的经验与手艺,因此大幅提高了制造成本,并反映在产品高昂的价格上。

  2023年,航轮科技采用华曙高科4激光金属3D打印解决方案FS350M,实现了高端定制与批量生产的完美结合。

  “3D打印是高端技术,而且是整个行业发展的大趋势,它正以星星之火燎原的势头,与传统精铸完美结合。

  目前,我们在大批量生产上采用精铸,小批量定制产品采用3D打印,它能兼顾自行车产品减重、复杂结构一体成形、高端定制等需求,同时避免了单件或小批量产品制造成本高、环境污染等问题,有效缩短了产品交期,让生产更加高效便捷。”

  按规划,航轮科技采用3D打印技术生产的钛合金自行车零部件年产将超50000件,并将应用于多款型号自行车上,旨在为全球客户提供质量更好、强度更高、更轻便耐用的钛合金自行车产品。

  对于消费品而言,缩短生产周期将会加快品牌对市场的响应速度,在产品设计与开发环节中,3D打印尤其能满足设计原型的快速迭代,不仅为钛合金自行车零部件带来了设计自由,还能加快产品上市的步伐。

  传统方式需经精密铸造、CNC加工、线切割、焊接、校正到表面处理等多道工序,3D打印可实现钛合金自行车部件复杂结构一体成形,节省材料,降低成本,并避免复杂结构焊接带来的潜在风险,如焊接残余应力导致的变形、疲劳破坏,螺纹连接的不准确性等。

  3D打印自行车后上叉yoke采用华曙高科FS350M-4设备生产,整版一次性打印38个,仅需24小时,比传统铸造生产效率提升超60%。其采用扁平气动管形设计,3D打印一体成形,采用钛合金材质,不仅非常坚固耐用,而且非常轻便,可以减少轮组的扰流对车架的影响,提高骑行舒适性。

  钛合金的密度一般在4.51g/㎝³左右,仅为钢的60%。采用传统焊接方式制作的钛合金车架较重一些,经拓扑优化与3D打印技术相结合,其重量可减至1.4kg,并成功通过ISO4210-6冲击及疲劳测试,助力骑行者提高速度,在长距离运动时减少体力消耗。

  与此同时,在采用相同钛合金材料的情况下,3D打印钛合金的强度和延伸性都要高于普通锻造件。经性能测试,采用华曙高科FS350M-4设备打印的钛合金自行车零部件,具有卓越的机械性能,其拉伸强度、屈服强度及断裂伸长率分别达到1035MPa、998MPa、13.5%,工件使用寿命提升。

  近年来,航轮科技针对自行车的运动特性,在车架的设计、制造和组装等工艺过程中,尽可能减小风阻,其尖端技术包括内走线和异形管的设计,可以将所有线组包括刹车系统变速系统等隐藏在车架内部,提高骑行效率,目前已经拥有近20项专利,设计制造方案荣获创新奖、金奖、最佳工业设计奖等多项大奖。

  3D打印技术的引进,体现了航轮科技对于Hi-Light品牌经典的传承,和不断的研发创新,未来将持续以3D打印“高定制化”的产品亮点满足消费者多元化需求,为高端品牌赋能。

  创新发展,技术革新,3D打印正在以前所未有的速度影响着人们的生活方式。华曙高科为航轮科技钛合金自行车赋能,既是金属3D打印技术和自行车生产技术的一次碰撞,也是对现有出行方式的突破创新,未来,双方将继续深度合作,携手驰骋科技“新赛道”。

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