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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

[ 信息发布:本站 | 发布时间:2024-01-24 | 浏览:163次 ]

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。

01、3D打印钛合金零件年产将超五万件

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。


02、加快设计迭代,生产效率提升

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。




钛合金自行车后上叉yoke

打印设备:FS350M-4

打印时间:24小时

打印材料:Ti6Al4V

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。

03、拓扑优化减重,工件使用寿命长

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。

04、荣获多项大奖,3D打印为高端品牌赋能

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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