全球首個(gè)3D打印鈦?zhàn)孕熊嚳蚣苊媸?/h4>
2014年02月13日 9:8 3816次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類： 鈦資訊
2月9日，英國(guó)制造企業(yè)Renishaw同英國(guó)Empire Cycles公司聯(lián)合，成功打造出世界上第一臺(tái)3D打印的鈦框架MX-6 Evo山地自行車。
據(jù)報(bào)道，雖然歐洲航空防務(wù)航天公司(EADS)已經(jīng)成功制造出3D打印的聚酰胺纖維自行車。但當(dāng)談及到制造自行車框架的高強(qiáng)度重量比材料時(shí)，鈦幾乎是眾多材料中的首選，但鈦框架的價(jià)格也十分昂貴。或許鈦框架在未來(lái)會(huì)降價(jià)，但如果現(xiàn)在就擁有價(jià)格低廉的鈦框架自行車將會(huì)是一件非常棒的事情。
Empire公司此前已經(jīng)成功研發(fā)出鋁版的MX-6產(chǎn)品，而本次研發(fā)的鈦MX-6 Evo山地自行車擁有3D打印的鈦?zhàn)孕熊嚳蚣?。?jù)了解，在鈦框架的制造過(guò)程中Empier使用了一款由Renishaw公司生產(chǎn)的名為AM250的激光熔化機(jī)器。與此同時(shí)，大功率的鐿纖維激光器在制造框架截面時(shí)，有選擇的將鈦合金粉末顆粒一個(gè)疊一個(gè)的熔合在一起。最終，再將這些框架截面用一種粘合劑相結(jié)合。
由于鈦相比鋁具有較高的密度，因此如果Empire公司想要打造一臺(tái)比庫(kù)存模型的重量還要輕的自行車，就需要盡可能的在框架中減少鈦材料的使用量。為了減輕自行車的重量，他們通過(guò)使用拓?fù)鋬?yōu)化軟件來(lái)在結(jié)構(gòu)上對(duì)框架的每部分電腦模型進(jìn)行評(píng)估，最終根據(jù)評(píng)估結(jié)果來(lái)決定哪部分框架既可以減少鈦的使用量，又不會(huì)對(duì)框架的強(qiáng)度造成影響。
最終，Evo自行車的框架總質(zhì)量?jī)H有1400克，相對(duì)鋁框架的質(zhì)量輕33%。與此同時(shí)，在測(cè)試座桿支架的強(qiáng)度時(shí)發(fā)現(xiàn)，其強(qiáng)度要超出EN 14766山地車標(biāo)準(zhǔn)的六倍。目前Evo山地自行車框架的強(qiáng)度仍在接受測(cè)試中。
接下來(lái)，怎樣才能讓Evo山地車鈦框架的成本降低呢？首先，在激光融合過(guò)程沒(méi)有任何浪費(fèi)，如果在制造一種框架時(shí)，沒(méi)有將鈦合金粉末用完，那么便可以將剩下的鈦合金粉末再次利用在制造下一框架時(shí)。再者，拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程要確保在剛開始時(shí)就要盡可能減少鈦合金材料的使用。除此之外，與鑄造金屬的情況一樣，在進(jìn)行特殊框架設(shè)計(jì)時(shí)，不需要為之專門打造或者開啟任何專用機(jī)器設(shè)備。最終，在鈦框架的打造過(guò)程中，根據(jù)需要調(diào)整框架設(shè)計(jì)或者在個(gè)體框架中加入自定義特性時(shí)，要相對(duì)顯得簡(jiǎn)單。而且，在3D打印技術(shù)的幫助下，用復(fù)雜模子來(lái)制造部件并不比用基本模子來(lái)制造部件難多少。
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責(zé)任編輯：彭彭
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