پرینت سه بعدی Renishaw موفقیت تیم GB را در دوچرخه سواری در المپیک 2024 فراهم می کند

چاپ سه بعدی فلزی از شرکت مهندسی جهانی Renishaw به تیم GB کمک کرد تا در بازی‌های المپیک 2024 پاریس، هشت مدال دوچرخه‌سواری پیست را کسب کند.

این شرکت با British Cycling برای پرینت سه بعدی بیش از 1000 قطعه برای 32 دوچرخه پیست المپیک با استفاده از چاپگر سه بعدی فلزی چهار لیزری RenAM 500Q همکاری کرد. این قطعات شامل یک میل لنگ آیرودینامیکی، ردیاب، پل نگهدارنده صندلی و پایه صندلی بود. گزارش شده است که دومی اولین قطعه پرینت سه بعدی در نوع خود است که دارای طراحی جدید برای آیرودینامیک برتر است.

تیم GB در ابتدا قصد داشت دوچرخه های خود را تا حد زیادی با استفاده از روش های معمولی تولید کند. با این حال، محدودیت‌های زمانی تحمیل‌شده توسط بازی‌های المپیک 2020 با تأخیر ناشی از کووید-19، که در سال 2021 برگزار شد، زمان کوتاه‌تری را که توسط تولید افزودنی ارائه می‌شود، ضروری کرد.

در المپیک 2020 توکیو، Renishaw همچنین به تولید دوچرخه پیست تیم دوچرخه سواری بریتانیا با استفاده از چاپگر سه بعدی RenAM 500M کمک کرد.

دکتر الیور کادی، مهندس ارشد پروژه توضیح داد: «قطعات فیبر کربنی که با استفاده از روش‌های ماشین‌کاری سنتی برای دوچرخه توکیو تولید می‌شد، تمام الزامات ما را برآورده می‌کرد، اما محدودیت‌های زمانی برای دوچرخه پاریس به این معنی بود که این روش دیگر برای برخی از قطعات سفارشی قابل اجرا نیست.» در دوچرخه سواری بریتانیا

پس از دیدن مزایای AM و آنچه که به ما در دستیابی به دوچرخه توکیو کمک کرد، متوجه شدیم که می تواند یک روش تولیدی برای کاوش بیشتر باشد.

تیم GB تولید افزودنی را پذیرفته است

در بازی‌های المپیک 2024، بریتانیا 65 مدال، از جمله 11 مدال در دوچرخه‌سواری، به ارمغان آورد که هشت تای آن از پیست بود. یکی از نکات برجسته، مدال طلای کیتی مارچانت، سوفی کپول و اما فینوکان و رکورد جدید جهانی در دوی سرعت تیمی زنان بود.

تیم توسعه تجهیزات و پوشاک British Cycling مسئولیت توسعه و تولید دوچرخه های جدید برای تیم GB را بر عهده دارد و بهترین ابزارها را برای دستیابی به موفقیت در اختیار ورزشکاران قرار می دهد.

در بازی ها، دوچرخه های سازمان باید حداکثر سرعت، تعادل و عملکرد آیرودینامیکی را ارائه می کردند. قابلیت های طراحی و ساخت، از جمله پرینت سه بعدی فلزی، در دستیابی به این امر بسیار مهم بود.

با توجه به به تعویق افتادن المپیک 2020 تحت تأثیر COVID-19 تا سال 2021، دوچرخه سواری بریتانیا با فشار قابل توجهی برای ارائه به موقع دوچرخه بهینه شده مواجه شد. اجزای اصلی، مانند میل لنگ فیبر کربن و پایه های صندلی، در ابتدا با استفاده از روش های سنتی مانند قالب گیری تزریقی و ماشین کاری توسعه داده شدند. این امر مستلزم آن است که سازنده ابتدا ابزاری را برای ایجاد قسمت نهایی توسعه دهد – یک فرآیند زمان بر.

Caddy توضیح داد: “اجزائی مانند میل لنگ و پایه صندلی برای سوارکار سفارشی شده اند، بنابراین ما باید راهی برای توسعه سریع قطعات با اندازه های مختلف پیدا کنیم، در حالی که همچنین از روشی استفاده می کنیم که می تواند عملکرد مورد نیاز برای برنامه را ارائه دهد.”

برای رسیدن به این هدف، تیم به فناوری پرینت سه بعدی فلزی Renishaw روی آورد که قبلاً از موفقیت آن در المپیک توکیو حمایت کرده بود.

چاپ سه بعدی موفقیت دوچرخه سواری المپیک را امکان پذیر می کند

اولین نمونه اولیه پلاستیکی پرینت سه بعدی قطعات فیبر کربنی Renishaw. بن کالینز، مهندس کاربردهای ساخت افزودنی سرب در Renishaw اظهار داشت: «ما می‌دانستیم که باید با تیم دوچرخه‌سواری بریتانیا آزمایش کنیم تا هندسه‌ها و ساختارهای داخلی بهینه را برای این قطعات پیدا کنیم.

پس از چندین دور نمونه‌سازی و آزمایش، آن‌ها در مورد طرح‌های خارجی پایه صندلی، میل لنگ و اجزای کوچک‌تر مانند پل صندلی و صندلی‌ها به توافق رسیدند. سپس قطعات با تیتانیوم پرینت سه بعدی شدند.

ساخت افزودنی امکان هندسه های پیچیده را فراهم می کرد که وزن غیر ضروری را حذف می کرد. به عنوان مثال، مهندسان هنگام توسعه پایه صندلی آیرودینامیکی، هندسه های آزاد شکلی را ایجاد کردند که تا آنجا که ممکن بود قسمت را خالی می کرد.

مرکز توخالی و طراحی متمایل به عقب باعث می‌شود هوا از وسط دوچرخه عبور کند و عملکرد آیرودینامیکی آن را بهینه کند. هر پایه صندلی تیتانیومی با اندازه گیری دقیق هر سوارکار به صورت سه بعدی چاپ شد. به گفته کالینز، این امر با استفاده از روش‌های تولید سنتی غیرممکن بود.

کالینز همچنین ارزش ساختارهای مشبک چاپ شده سه بعدی را برجسته کرد، که به تیم اجازه داد “به همان سختی قطعات فیبر کربن اصلی اما با وزن کم دست پیدا کنند.”

معمولاً شبکه ها از نظر ضخامت در سراسر قطعات ثابت هستند. با این حال، برای میل لنگ دوچرخه، نقاط تنش ناشی از قدرت و نیروی اعمال شده در مناطق مختلف است. این می تواند باعث از کار افتادن قطعه شود.

برای غلبه بر این مشکل، Renishaw از نرم‌افزار بهینه‌سازی توپولوژی برای ایجاد شبکه‌های داخلی منحصربه‌فرد استفاده کرد که دارای بخش‌های ضخیم‌تر در نقاط پر استرس است. شبکه های نازک تری برای کاهش وزن در مناطقی با تنش کم قرار داده شدند.

میل لنگ تیتانیومی تحت آزمایش ISO قرار گرفت و اطمینان حاصل کرد که می تواند در برابر فشارهای شدید مسابقات المپیک مقاومت کند. در حالی که دوچرخه های استاندارد معمولاً در برابر 1000 نیوتن نیرو آزمایش می شوند، دوچرخه های المپیک باید 3000 نیوتن را تحمل کنند.

Caddy افزود: “کار با Renishaw به ما چیزهای زیادی آموخت، نه تنها در مورد قطعات خاصی که برای پاریس 2024 تولید می کنیم، بلکه در مورد اینکه AM کجا می تواند بیشترین ارزش را در برنامه های مختلف ارائه دهد و چگونه طراحی بر ویژگی های قسمت نهایی تأثیر می گذارد.” .

دوچرخه های پرینت سه بعدی

به دور از دوچرخه سواری بریتانیا، بسیاری از شرکت ها ارزش ارائه شده توسط تولید افزودنی برای تولید دوچرخه را شناسایی کرده اند. در اوایل امسال، توسعه دهنده مواد چاپ سه بعدی Elementum 3D و سازنده ابزار ماشین آلات آلمانی TRUMPF برای بهبود دوچرخه مسابقه سراشیبی M1 INTENSE Cycles همکاری کردند.

INTENSE از فناوری پرینت سه بعدی فلزی TRUMPF برای ساخت اجزای کلیدی برای ستون فقرات دوچرخه استفاده کرد که یک عنصر اساسی در بهبود عملکرد سیستم تعلیق است. این پروژه از آلیاژ A6061-RAM2 Elementum 3D استفاده کرد. این ماده قابل چاپ سه بعدی، آلیاژ به کار رفته در قاب های آلومینیومی INTENSE را منعکس می کند.

بر اساس گزارش‌ها، قابلیت جوش‌پذیری و پردازش پذیری مواد، توسعه پارامترهای چاپ سه بعدی را ساده کرده است. این امر تعداد تکرارهای مورد نیاز برای دستیابی به مقادیر چگالی نسبی مورد نیاز را به حداقل رساند.

در جای دیگر، تولیدکننده دوچرخه سفارشی ولزی Atherton Bikes با Renishaw برای چاپ سه بعدی دوچرخه های برنده جام جهانی همکاری کرد. این الگوها ابتدا برای تولید بند تیتانیومی پرینت سه بعدی برای قاب دوچرخه با یکدیگر همکاری کردند. پرینت سه بعدی بر روی RenAM 500Q، لنگه ها به گونه ای طراحی شده اند که سبک و مقاوم باشند.

سپس این قابلیت های چاپ سه بعدی توسط Atherton در داخل کشور ارائه شد. این به مشتریان این امکان را می‌دهد تا دوچرخه‌های جدید خود را در کوه‌های ولز، در فاصله کوتاهی از دفتر آن، آزمایش کنند.

می خواهید در انتخاب برندگان 2024 کمک کنید جوایز صنعت چاپ سه بعدی? امروز به کمیته کارشناسی بپیوندید.

چه می کند آینده پرینت سه بعدی نگه دارید؟

چه کوتاه مدت گرایش های چاپ سه بعدی توسط کارشناسان صنعت برجسته شده است؟

مشترک شدن در خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی برای به روز بودن از آخرین اخبار چاپ سه بعدی.

شما همچنین می توانید ما را دنبال کنید توییتر، مانند ما فیس بوک صفحه و مشترک شوید صنعت چاپ سه بعدی یوتیوب کانال برای دسترسی به محتوای اختصاصی تر

تصویر ویژه دوچرخه پیست المپیک 2024 Team GB را نشان می دهد. عکس از طریق Renishaw.