可制作外观和触感类似于生产件的原型

“原型部件与生产件的外观和触感需要非常类似,这一点十分重要”。Mike Zeigle, Trek在道路上激发出的创新灵感帮助 Trek 成为行业领导者。


追求完美


一流的原型为自行车行业带来更多激情

想想您的自行车,它用了多少种材料?刚性金属车架、结实的橡胶轮胎、柔软的车把手握柄、具有减震效果的座垫、彩色透明车灯,无疑需要大量工程设计和测试才能实现平顺而快速的骑行。

位于威斯康辛州滑铁卢的 Trek Bicycle(崔克自行车)公司的工程师和设计师们正执着于提升这种骑行体验。他们的创新包括可制造出创纪录的超轻车架的专利碳纤制造方法,以及超空气动力学车翼,这种形状的车翼不仅能够产生极低的阻力,还能够产生负阻力,即推力。Trek 的工程师、设计师和技术人员不仅用头脑构思着自行车,他们大多数时候还会亲自骑在车上进行试验。有了大量在道路上激发出的创新灵感与亲身试验,先进的 3D 打印机便可帮助他们追逐完美的骑行体验。


这种彩色模型显示了骑车人施加在座垫上的压力


Trek 的原型制作实验室是第一批采用 Obje® 500 Connex3™ 的机构,这款先进的彩色多材料 3D 打印机应用了 PolyJet 技术,可制作外观和触感类似于生产件的原型,并且与之前的打印机相比具有更多材料选项和更长的运行时间。例如,此系统可在一次作业中打印具有透明、有色和柔性组件的彩色部件。

对于 Trek 的工程师而言,能够将柔性仿橡胶组件结合到由他们最喜欢的原型制作材料(即耐久性数字 ABS™)制成的模型中,这一点尤为重要,原因是许多自行车部件和配件都包含刚性和柔性组件。在 Connex3 之前,实验室必须通过单独的作业打印出这些组件,在不同打印作业之前操出 3D 打印材料,然后粘合相关组件。换言之,要通过一次作业打印出所有组件,必须对刚性部分降级使用耐久性较差的非复合材料。

工程技师 Guadalupe Ollarzabal 认为,当原型离开实验室后,处理原型的设计师或客户无需一定将其视为 3D 打印品,具体取决于材料是否易碎。这就是实验室会尽可能使用数字 ABS 材料的原因。

“对于电子部件工程师们,一些原型往往非常小而且璧很薄。这些部件通常用作灯的卡具和 USB 支架,”Ollarzabal 表示,“而如今通过在一个部件中使用数字 ABS 材料和橡胶,我们可以为他们提供功能性部件以便进行测试。我的台面上就有一个样品,它看起来和生产部 件非常贴近。”车把手握柄和链罩之类的配件需要相同的真实度来进行适合性和功能测试,包括在 Trek 的现场赛道进行的粗暴骑行测试。

Trek 原型开发团队的经理 Mike Zeigle 表示”原型部件与生产件的外观和触感需要非常类似,这一点十分重要”。非以下情况例外:有时,团队的任务是制作沟通工具,目的不是测试新产品,而是为了以三维方式传递一种理念。例如,在最近的一个展会上展出的坐在自行 车座垫模型上的一组人类盆膏。

对于这类沟通工具,彩色 3D 打印无疑是最佳选择。Ollarzabal 的团队过去能够将有限元分析数据转换成自行车座垫的 3D 图,以显示骑车人对每个区域施加的压力。他说“大多数人认为自己只是坐在整个座垫上,但某些区域承受的压力比其他区域多。这显示为压力点,因此设计师可以决定在何处使用高密度泡沫。”正是这种对细节的执着帮助 Trek 在自行车改进方面从未停止脚步。

“为了制造出最好的自行车,Trek 需要最棒的工具,而 Connex3 就是我们的最佳选

择。”Zeigle 如是评价。


Trek 的原型开发部门使用多材料 3D打印技术制作贴近最终产品的实物


Trek 的 Objet500 Connex3 使用仿橡胶组件在一次打印作业中制作出耐用的数字 ABS 链罩


包覆成型的车把手握柄的 CAD 模型


Trek 的工程技师 Patrick Zeigfe 将使用多材料 3D 打印技术制作的握柄安装到自行车上进行测试