碳纤维3D打印一体式自行车，重量仅为1.3kg

Arevo 开发了一种用连续碳纤维进行 3D 打印的系统方法。这个生的第一个应用为例来描述 : 一辆 3D 打印碳纤维自行车。目前的自行车制造过程是高度手工化的，而且时间和成本都很高，因为它需要不同的自行车部件的各种模具。

此外，使用热固性树脂作为基体会使材料变脆，碰撞时会导致灾难性的失效。

相比之下，Arevo 的增材制造工艺基于延展性更强的热塑性基体材料，不需要模具，并且可以在不增加成本的情况下定制自行车。

新自行车的设计和生产过程将在下面详细说明。基于所使用的连续碳纤维增强材料的高刚度，采用了悬臂式链条支撑，而无需像传统自行车设计中常见的座椅支撑。为了使用底部支架、制动器、齿轮等标准组件，需要采用弯曲的设计，不能平放在模板上。这就需要开发 True3D 纤维路径，使单向碳纤维与加载路径在三维方向上对齐。

曾两次参加奥运会的前奥运选手和赛车纪录世界纪录保持者Sky Christopherson都将精力投向了这些新自行车：“我的奥运自行车轻巧，但用力推或撞到会破裂。拥有一辆像其他碳纤维自行车一样轻便但真正坚韧的自行车，这是梦想成真。”



Arevo 开发的新工艺技术允许使用至少 50 vol% 的碳纤维印刷复合材料，这是高性能和大幅度降低组件重量所必需的。

此外，使用激光作为加热系统会产生无与伦比的界面强度和打印速度，从而使这项技术从原型制作转向制造。薄壁有时甚至与平面内转向相结合，需要非常高的精度和对沉积的严格控制，这是通过机器人技术和在放置过程中对张力的严格控制来实现的。

对系统的特性进行了详细的研究，以确定任何给定材料和几何特征的最佳工艺参数。一个这样的例子是将材料的激光吸收行为表征为纤维体积含量、纤维取向（例如，衬底层）、激光波长和入射角的函数。



AREVO的3D打印自行车

AREVO成立于2014年，首先推出了一系列用于复合材料增强的碳纤维和碳纳米管材料。据报道，这些碳纳米管比钢强，可用于增强AREVO 3D系列塑料制成的物体，并被视为进入自行车生产市场的先驱。

关于其核心技术，可参见南极熊之前发布的文章《连续碳纤维复合材料3D打印来了，AREVO将革新碳纤维制造》。

AREVO随后在A轮融资中筹集了700万美元，Khosla Ventures领投。得以扩大经营范围，并开始开发用于生产应用的坚固轻巧的复合零件。Asahi Glass领投的B轮融资中，AREVO进一步筹集了1250万美元之后，最初的3D打印自行车计划开始以更快的速度上市。



利用其专利的生成设计技术和专有的多轴机器人增材制造平台，AREVO随后开始为加利福尼亚州的自行车制造商Franco Bicycles提供3D打印自行车车架。一体式碳纤维车架以Emery Bikes品牌销售，采用AREVO的直接能量沉积（DED）3D打印技术制造，的Emery ONE eBike系列中。

因此，尽管Superstrata声称与AREVO的合作是“世界上第一个”定制化的3D打印一体式自行车，但他们在将3D打印用于类似应用程序方面已有悠久的历史。

Superstrata的‘Ion’和‘Terra’3D打印自行车

据悉，德国自行车制造商Urwahn Bikes也已经成功地3D打印了自行车车架，但它们通常是焊接在一起的。而Superstrata的新型电动自行车是一体制造的，为车架提供了无缝强度和耐冲击性。Bill Stephens总结道：“这款自行车的设计希望利用3D打印技术的所有优势，以兼得两全其美：强度和轻便。”



利用AREVO的DED 3D打印工艺，还可以对自行车进行大量定制。每个车架都可以根据18个精确的尺寸进行单独制作，从而确保从4'7”到7'4”的骑行者都可以定制。此外，根据Superstrata的说法，如果您需要一系列其他可调节设置，例如骑行位置和刚度水平，则该自行车具有超过500,000种潜在组合。

两种版本的自行车将于今年晚些时候上市，Terra零售价为2799美元（约2万元），Ion E-Bicycle（电动自行车）零售价为3999美元（约2.8万元）。Ion的电池可以在两个小时内充满电，续航里程可达55英里，而两辆自行车的整个车架都集成了数据线和电源线，可以进行各种电子升级。包括自定义以适应不同的骑行风格（赛车，街道，碎石或旅行），车轮材料（金属或碳纤维）或配色（浅色或深色）。

AREVO首席执行官Sonny Vu在kickstarter上开展一场众筹活动，已经筹集了超过80万英镑的资金，Superstrata现在正在接受其3D打印电动自行车的预订。想要预购自行车或其附件之一的客户可以在indiegogo下单。自行车的这两种版本目前计划于年底发布。