自転車メーカーは、チタン製自転車部品の生産を、ドイツの3Dプリンティング企業MaterialsのCold Metal Fusion（CMF）技術に切り替えた。
両社は協力して CMF を使用して、チタン製ロードバイクのクランクアーム、フレームセット コネクタ、チェーンステー コンポーネントなどのチタン製コンポーネントを 3D プリントする予定です。一方、オーナーとフレーム ビルダーは、このテクノロジーを 100 年以上愛用しています。
「 は部品開発に非常に密接に関連しているため、 は会話の中で当社の技術の利点を私たちに強調しました」と のアプリケーション エンジニアである 氏は述べています。
は、2019年にドイツのポリマー研究機関からスピンオフしました。同社の創設者は、連続3Dプリントをより安価でアクセスしやすいものにするプロセスを設計し、それによってCMFの開発を前進させるという使命を抱いていました。
CMF は、金属焼結と SLS を広範囲に組み合わせた斬新な製造技術を開発しており、独自の 3D 印刷材料によって従来の SLS プロセスとは差別化されています。同社の金属粉末原料は、プラスチックバインダーマトリックスと組み合わせることで、流動性が向上し、さまざまな機械との互換性が確保されています。
4 段階の CMF プロセスでは、まず対象オブジェクトの CAD ファイルをアップグレードし、次に SLS 3D 印刷と同様の方法で 80°C 未満の温度で層ごとに生成します。低温で動作することで加熱と冷却の時間が大幅に短縮され、外部の冷却装置が不要になり、エネルギーと時間の節約にもなります。
印刷段階の後、部品はデブロックされ、後処理され、脱脂され、焼結される。印刷プロセス中、Headmade の独自の粉末樹脂に含まれるプラスチック結合剤は溶解され、支持構造としてのみ使用され、同社によれば射出成形で製造されたものに匹敵する部品が提供される。
同社が との提携により、自転車部品の製造に CMF 技術を使用するのは今回が初めてではない。昨年、 は 3D プリント サービスと提携し、 と呼ばれる新しい 3D プリント自転車ペダルの設計を開発した。当初はキックスターターで提供されていたが、その年の後半に共同ブランドでクリップレス チタン ペダルが発売された。
Headmade は、最新の自転車関連プロジェクトとして、再び Element22 と提携し、チタン製ロードバイク用のチタン部品を 3D プリントしました。このバイクはスポーティなロードバイクとして設計されたため、耐久性があり重量が最適化された部品が必要でした。
フレームメーカーの Sturdy 氏は 3D プリントに精通しており、以前にも金属 3D プリント サービス プロバイダーの 3D 社と提携して、他のロード バイク モデル用のチタン部品を製造したことがあります。Sturdy 氏がカスタム バイク フレーム ビジネスの不可欠な要素として 3D プリントを選択したのは、従来の製造方法では不可能な複雑な形状の部品を製造できるためです。
CMF のさらなる利点を認識した Sturdy 社は、現在、いくつかのチタン製自転車部品の製造にこの技術を採用しています。この技術は、フレームセットの研磨されたチューブに溶接され、ハンドルバー、サドル、ボトムブラケットなどの主要な自転車部品に対応できる 3D プリント コネクタを製造するために使用されます。
この自転車のチェーンステーも、モデルのクランクアームと同様に、CMF を使用して 3D プリントされた部品から完全に作られています。Sturdy は現在、これを独立したクランクセットの一部として配布しています。
ビジネスのカスタム性により、各バイクのすべてのパーツは構造的に類似した設計になっていますが、同じバイクは2台とありません。各ライダーに合わせてパーツが調整され、すべてのコンポーネントのサイズが異なり、CMFテクノロジーにより大量生産が経済的に実現可能になりました。実際、Sturdyは現在、年間生産量を3桁にすることを目標としています。
同氏によれば、これは CMF の優れたプロセス安定性と、その結果得られる部品の再現性によるもので、フレームと部品の生産がより簡単で効率的になります。また、この技術は、 を使用して製造された製品と比較して金属部品にかかるストレスを軽減し、この技術によって実現される部品表面の改善により、部品の表面仕上げプロセスが簡素化されます。
Sturdy はまた、部品と比較して、CMF で印刷されたコンポーネントを自転車の製造プロセスに統合するために必要な準備の量が少ないことも、効率性の向上につながっていると考えています。CMF によって提供される部品の品質が高いということは、作業の大部分を製造施設の現場で行うことができることを意味し、その結果、コストが削減され、さまざまなサービス プロバイダーとの調整も軽減されます。
「これらの部品の生産は現在、チタンの専門家によって完全に引き継がれており、これらの素晴らしいロードバイクが多くの顧客に満足してもらえるよう、当社の技術に貢献できることを嬉しく思います。」
2022年の3Dプリンティングのトレンド予測を私たちと共有してくれた40人以上のCEO、リーダー、専門家によると、材料認証の進歩と高性能材料の需要の増加は、メーカーが積層造形技術に自信を持っていることを示しており、マスカスタマイゼーションを可能にするこの技術の能力は、多数のアプリケーションに「莫大な価値」をもたらし、業界と人々に利益をもたらすと期待されています。
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製造、ツール、自転車を扱うB2B出版物での経験を持つ3Dのテクニカルレポーターです。ニュースや特集記事を執筆し、私たちが住む世界に影響を与える新興技術に強い関心を持っています。