德国自行车制造商Urwahn Bikes发布了一款限量版SOFTRIDE自行车平台，其特点是采用了3D打印钛合金车架。制造商并未开发新的车架设计，而是将新工艺应用于现有的SOFTRIDE平台，保持了其几何形状和结构概念不变，仅改变了材料体系。这种方法类似于航空航天和医疗应用中的做法，即固定设计并改变单一变量，从而能更直接地评估新材料或新工艺的效果。
此前采用3D打印钢材生产的SOFTRIDE车架，如今使用Ti64钛合金制造，实现了低于1.45公斤的车架重量。通过此举，制造商将该自行车定位在了通常由碳纤维主导的市场细分领域。Urwahn的董事总经理塞巴斯蒂安·迈内克表示，该项目侧重于结构开发而非追求声望。通过优先考虑材料行为而非视觉变化，SOFTRIDE Ti64展示了先进制造和高性能材料如何应用于未来的移动出行概念。
限量版SOFTRIDE平台采用3D打印钛合金Ti64自行车车架。图片由MAHLE SmartBike Systems提供
用钛合金重新设计SOFTRIDE
该项目也代表了增材制造应用于主承力结构而非次要部件的一个案例。尽管全金属3D打印自行车车架上市已超过十年，但该领域大多数金属增材制造的应用仍集中在较小、高应力的部件上，如接头或安装件。在此案例中，车架的载荷路径和整体特性依赖于3D打印钛合金部件本身，因此更强调长期的疲劳行为和结构稳定性。选择了Ti64钛合金这种以其强度重量比、抗疲劳性以及随时间推移稳定的机械性能而备受推崇的材料后，车架同时影响了力的传递和振动管理。SOFTRIDE的悬浮式后部结构仍然是设计的一部分，因此这些效果是对平台现有悬挂概念的补充而非取代。
除了材料和生产方法的改变，该项目还展示了SOFTRIDE平台如何应用于不同的配置。该车架旨在支持多种传动系统选项，包括皮带传动、Pinion Smart.Shift等变速箱系统以及电力辅助。同一车架概念被用于传统版本和电动版本，电动版本集成了MAHLE X20系统。据马勒智能自行车系统公司称，这种轻量化系统使SOFTRIDE Ti64在保持操控性的同时，提供响应迅速且高效的电力辅助。
一名技师在车间组装自行车车架部件
3D打印钛合金自行车车架
从耐用性和生命周期的角度来看，钛合金的耐腐蚀性及其对重复载荷循环的响应，对于其在城市和性能导向骑行中的长期使用都至关重要。这使其成为自行车制造中理想的材料，并且在自行车行业内正越来越多地与3D打印技术结合使用。例如，自行车制造商Titan Super Bond利用铂力特（BLT）的BLT-A320系统开发了全3D打印的钛合金自行车车架。通过此举，制造商生产了头管和车把等结构部件，解决了壁厚低至0.9毫米的部件的变形控制和减重问题。
该工艺将生产周期缩短了约30%，材料使用量减少了20%以上，同时满足了0.03毫米的尺寸精度要求。这表明高端自行车制造已开始将金属增材制造视为完整的、承重车架结构的现实生产途径。
在其他地方，金属3D打印机制造商Eplus3D与Möve合作，基于在大幅面EP-M650金属粉末床熔融系统上打印的钛合金接头，开发了Avian电动自行车车架。该方法用打印的Ti6Al4V接头和连接器取代了液压成型和模具，实现了电池的完全集成和更严格的公差。通过参数优化最小化了支撑结构，减少了后处理和材料浪费。接头采用粘合而非焊接，表面处理通过喷砂完成。最终，该项目将开发时间缩短了约六个月。
中国3D打印网编译文章！
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