5大亮點(diǎn)！世界首創(chuàng)！3D打印碳纖維熱塑性復(fù)合材料自行車(chē)

圖1?一體成型3D打印CFRTP自行車(chē)

雖然有很多自行車(chē)制造商都已經(jīng)使用3D打印技術(shù)來(lái)生產(chǎn)自行車(chē)零件，但是沒(méi)有任何一種自行車(chē)的整個(gè)車(chē)架都由單件材料（碳纖維）制成。美國(guó)一家生產(chǎn)輕質(zhì)、抗沖擊自行車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)的品牌Superstrata，利用新進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料和創(chuàng)新的3D打印技術(shù)，而且每輛車(chē)都是按照用戶的尺寸要求和騎乘風(fēng)格而訂制。這款自行車(chē)因此被認(rèn)為是世界上第一輛一體式碳纖維3D打印自行車(chē)。

按照18種精確的身材尺寸測(cè)量值，每個(gè)車(chē)架都單獨(dú)打印，能適應(yīng)1.4m到2.2m的車(chē)手騎行。

圖2?量身定制每一輛自行車(chē)

自行車(chē)的整體框架是通過(guò)3D打印連續(xù)碳纖維熱塑性塑料制成的，這種材料比目前市場(chǎng)上的任何傳統(tǒng)碳纖維框架都要堅(jiān)固。熱塑性材料的使用不僅使自行車(chē)更堅(jiān)固、更耐沖擊，而且重量更輕，Superstara的重量?jī)H為1.27千克。

圖3?一體成型車(chē)架

基于對(duì)在下一代飛機(jī)上才能見(jiàn)到的熱塑性碳纖維復(fù)合材料類(lèi)型的應(yīng)用，該公司令復(fù)合材料的構(gòu)建過(guò)程更加現(xiàn)代化，有這種專(zhuān)有的復(fù)合材料3D打印技術(shù)制造的一體式碳纖維車(chē)架，要比芳綸纖維更強(qiáng)，比兩瓶水更輕。強(qiáng)度/重量比是鋼的61倍，且看沖擊性能更好。

據(jù)說(shuō)這種一體式車(chē)架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與動(dòng)力輔助推進(jìn)的耐力相匹配。3D打印的碳纖維車(chē)輪也非常適合這種碳纖維自行車(chē)。由于能夠提供從人行道到小路行駛的多功能性，因此Superstrata非常適合在開(kāi)放的道路及封閉的道路上行駛。

圖4?碳纖維復(fù)合材料車(chē)輪

整輛Superstrata未使用膠水、接頭和螺栓，僅使用了不會(huì)分離的連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料。這使其重量與其他高端碳纖維自行車(chē)相近，并確保了構(gòu)建過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生失效。

圖5?3D打印一體成型

碳纖維的比重約為1.5到2.0克每立方厘米（不到鋼的四分之一），相對(duì)于大部分金屬材料都要小很多，即便很輕的鋁（比重約為2.7克每立方厘米）也要比碳纖維高出很多。因此，使用碳纖維制成的車(chē)架，比鈦制或鋁制的車(chē)架要輕得多。

據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，Superstrata 的標(biāo)準(zhǔn)重量?jī)H為2.8磅（約1.3千克），這個(gè)質(zhì)量基本上和兩瓶水的質(zhì)量相似。

無(wú)論是專(zhuān)業(yè)的騎手還是業(yè)余愛(ài)好者，這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)都是一個(gè)福音，車(chē)身質(zhì)量的降低，意味著騎行更加省力。

圖6?碳纖維熱塑性復(fù)合材料自行車(chē)

堅(jiān)固無(wú)比

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該車(chē)型的車(chē)架通過(guò)使用的連續(xù)碳纖維3D打印技術(shù)進(jìn)行框架整體的生產(chǎn)，這意味著不需要將不同的自行車(chē)組件固定在一起所需的螺絲、膠水、焊接工藝等。如此以來(lái)，該車(chē)架比傳統(tǒng)碳車(chē)架堅(jiān)固許多倍，更耐沖擊。

圖7?與傳統(tǒng)車(chē)架的比較

此外，由于每件都是單件印刷，而不是像許多碳纖維車(chē)架那樣被粘在一起，因此這種自行車(chē)車(chē)架具有極強(qiáng)的“抗沖擊性”。

對(duì)于自行車(chē)業(yè)余愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，極強(qiáng)的抗沖擊性可能不太重要， 但對(duì)于專(zhuān)業(yè)的騎手或者喜歡競(jìng)速的騎手來(lái)說(shuō)，這個(gè)優(yōu)勢(shì)和第一點(diǎn)同等重要。

曾兩次參加奧運(yùn)會(huì)的前奧運(yùn)選手和賽車(chē)紀(jì)錄世界紀(jì)錄保持者Sky Christopherson表示：“我的奧運(yùn)自行車(chē)輕巧，但用力推或撞到會(huì)破裂。擁有一輛像其他碳纖維自行車(chē)一樣輕便但真正堅(jiān)韌的自行車(chē)，這是夢(mèng)想成真?！币虼耍琒ky Christopherson和其他專(zhuān)業(yè)騎手都非常關(guān)注這批自行車(chē)的生產(chǎn)。

在線定制

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該車(chē)型的車(chē)架和前叉經(jīng)過(guò)3D打印定制，每件均為一件，可以定制適合4'7“至7'4”的騎手，每個(gè)車(chē)架使用18種不同的測(cè)量值作為基礎(chǔ)。

Superstrata可以根據(jù)購(gòu)車(chē)者的身高、體重、手臂和腿部的長(zhǎng)度以及騎行姿勢(shì)等因素，提供超過(guò)250,000個(gè)獨(dú)特的組合。

Superstrata在2020年底推出了Superstrata商店，可在其網(wǎng)上商店直接訂購(gòu)。

Superstrata商店采用Superstrata Studio，這是一個(gè)定制配置平臺(tái)。該系統(tǒng)允許購(gòu)買(mǎi)者輸入自己想要的尺寸、喜歡的風(fēng)格、所需的顏色/設(shè)計(jì)和組件級(jí)別，以配置自己的個(gè)性化自行車(chē)。

此外，公司還在它的官方門(mén)戶網(wǎng)站上推出了定制產(chǎn)品和高級(jí)在線配置器，以滿足客戶的定制化需求。

超快速定制

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以往的物品定制，小到生日禮品大到汽車(chē)，購(gòu)買(mǎi)者都需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且物件越大越復(fù)雜需要的時(shí)間越長(zhǎng)。

而Superstrata采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)，比傳統(tǒng)的定制工藝要節(jié)約很多時(shí)間，而且利用AREVO的DED 3D打印工藝，還可以對(duì)自行車(chē)進(jìn)行大量定制。

客戶發(fā)送他們的測(cè)量結(jié)果，Superstrata將3D打印自行車(chē)到輻條，每幀制作大約需要10個(gè)小時(shí)，大大減少了用戶等待的時(shí)間。

炫酷外觀

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該車(chē)型的車(chē)架由屢獲殊榮的自行車(chē)設(shè)計(jì)師比爾·斯蒂芬斯（Bill Stephens）設(shè)計(jì)，車(chē)架是一體成型的且沒(méi)有下潛管，這使得車(chē)架整體看起來(lái)很是炫酷。

此外，自定義車(chē)架可以適應(yīng)不同的騎行風(fēng)格（賽車(chē)，街道，碎石或旅行），有一輛獨(dú)屬于自己風(fēng)格的自行車(chē)，想想都很是欣慰。

與傳統(tǒng)的自行車(chē)相比，Superstrata無(wú)疑使人眼前一新，也給自行車(chē)行業(yè)帶來(lái)了巨大的轉(zhuǎn)變。

來(lái)源：前沿材料

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