Напечатана первая в мире велосипедная рама из титана

Когда важным вопросом становится соотношение прочности и веса используемого материала, титан представляется самым лучшим выбором для производства велосипедных рам. К сожалению, рамы из этого металла очень дорогие. Но британской компании Renishaw удалось найти способ существенно снизить стоимость производства и поставить на технологию 3D-печати, создав первую 3D-напечатанную титановую велосипедную раму.

Команда Renishaw, объединившись с Empire Cycles, построила раму для горного велосипеда MX-6 Evo, который до этого был представлен только в алюминиевой версии. Для производства рамы из титана, инженеры использовали лазерную установку AM250, мощный лазер на иттербиевом волокне, который выборочно сплавлял между собой частицы титановой пыли, которые накладывались друг на друга и образовывали секции рамы. После этого секции соединили специальным клеем.

Ввиду того, что титан имеет более плотную структуру по сравнению с алюминием, для производства рамы из него требуется меньшее его количество, и следовательно, благодаря этому велосипед получится легче. Для определения мест на каждой из секций рамы, где можно было бы использовать меньше частиц этого металла, но при этом без ущерба прочности, использовали специальное расчетное программное обеспечение топологической оптимизации.

В итоге инженерам удалось снизить вес на 1400 граммов, что оказалось почти на 33 процента ниже веса в сравнении с рамой из алюминия. При этом рама по стандарту прочности EN 14766, которому должны соответствовать рамы горных велосипедов, оказалась в шесть раз прочнее обычной алюминиевой.


Так может ли этот проект в будущем существенно снизить производство рам из титана? Здесь ясно одно, при технологии лазерной наплавки, которая здесь использовалась, нет никаких отходов — вся титановая пыль, которая не прошла плавку для производства рамы, может быть использована при производстве другой рамы. Кроме того, процесс топологической оптимизации позволяет использовать меньше материала, но при этом не жертвовать прочностью готовой конструкции. Здесь не требуется послепроизводственная обработка рамы, которая является неотъемлемой частью процесса при производстве рам из обычного металла.

Более того, при желании можно будет без проблем улучшить или изменить существующий дизайн рамы, или добавить для каждой из них свои индивидуальные элементы. В конце концов создание компонентов сложной формы перестанет быть трудной задачей, потому что по сложности эти задачи станут эквивалентны производству самых основных базовых компонентов.