【編者按】雷尼紹是一家跨國(guó)公司欢兑，主要提供測(cè)量、運(yùn)動(dòng)控制完株、光譜和精密加工等核心技術(shù)置凤。我們開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品顯著提高了客戶(hù)的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī) — 從提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量峦夺、極大提高研發(fā)能力到改進(jìn)醫(yī)療過(guò)程的功效。我們的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)化匠泵、坐標(biāo)測(cè)量恋赎、快速成型制造、比對(duì)測(cè)量了酌、拉曼光譜分析疾浓、機(jī)器校準(zhǔn)、位置反饋对嚼、牙科CAD/CAM夹抗、形狀記憶合金、大尺寸范圍測(cè)繪纵竖、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域漠烧。在所有這些領(lǐng)域，我們的目標(biāo)都是成為長(zhǎng)期合作伙伴靡砌，不管現(xiàn)在還是將來(lái)已脓，都始終如一地提供滿(mǎn)足客戶(hù)需求的優(yōu)異產(chǎn)品，并提供快捷通殃、專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和商業(yè)支持度液。

英國(guó)唯一的激光熔融金屬快速成型系統(tǒng)（用于“打印”金屬部件）制造商雷尼紹，與英國(guó)領(lǐng)先的自行車(chē)設(shè)計(jì)和制造公司聯(lián)袂制造出世界上首款3D打印金屬自行車(chē)架画舌。Empire Cycles公司針對(duì)快速成型制造技術(shù)設(shè)計(jì)出山地自行車(chē)堕担，制作經(jīng)拓?fù)鋬?yōu)化的鈦材質(zhì)車(chē)架；新車(chē)架堅(jiān)固曲聂、輕巧霹购，重量比原來(lái)減輕了33%。

車(chē)架采用鈦合金材料侠呛，分成若干部分利用快速成型制造工藝加工贾瞪，然后拼接組裝而成， 因此具有以下諸多優(yōu)點(diǎn)：

設(shè)計(jì)自由

? 快速迭代披锨；可在最終生產(chǎn)之前靈活改進(jìn)和完善設(shè)計(jì)

? 能夠制造經(jīng)拓?fù)鋬?yōu)化產(chǎn)生的形狀（參見(jiàn)下文）

? 充分根據(jù)客戶(hù)要求量身定制 — 使單件生產(chǎn)像成批生產(chǎn)一樣簡(jiǎn)單

構(gòu)造

? 復(fù)雜形狀具有多種內(nèi)部增強(qiáng)特征

? 空心結(jié)構(gòu)

? 細(xì)節(jié)特征構(gòu)建功能菲痹，例如銘刻騎手姓名

高性能鈦合金材料

? 座管支架比鋁合金輕44%

? 極其堅(jiān)固 — 經(jīng)測(cè)試達(dá)到EN 14766標(biāo)準(zhǔn)

? 抗腐蝕、經(jīng)久耐用

Empire Cycles

Empire Cycles位于英格蘭西北部喉投，是英國(guó)一家獨(dú)具特色的自行車(chē)設(shè)計(jì)和制造公司。該公司積極致力于使用精湛的英國(guó)工程技術(shù)開(kāi)發(fā)和制造高端產(chǎn)品军含，為全球山地自行車(chē)和高山速降自行車(chē)提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)种车。

雷尼紹和Empire Cycles攜手合作，針對(duì)快速成型制造工藝的特點(diǎn)優(yōu)化自行車(chē)設(shè)計(jì)孩砸，減少了許多原本需要多余結(jié)構(gòu)來(lái)支撐的朝下表面匿贝。

它的強(qiáng)度如何搬洪？

利用激光熔融金屬快速成型制造工藝加工的鈦合金，具有超過(guò)900 MPa的高極限抗拉強(qiáng)度 (UTS) 和幾近完美的大于99.7%的密度丁傲；這種工藝優(yōu)于鑄造燃拥，由于孔隙小，數(shù)量少匈勋，呈球型狀礼旅，因此對(duì)強(qiáng)度幾乎沒(méi)有影響。

該項(xiàng)目的目的是生產(chǎn)一種功能型自行車(chē)洽洁，因此采用山地自行車(chē)標(biāo)準(zhǔn)EN 14766對(duì)座管支架進(jìn)行了測(cè)試痘系，結(jié)果證明其可承受50,000次1200 N的應(yīng)力。在接下來(lái)的測(cè)試中饿自，逐漸加大應(yīng)力汰翠，當(dāng)使用的應(yīng)力達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的6倍時(shí)，座管支架仍完好無(wú)損昭雌。

對(duì)自行車(chē)架的測(cè)試將繼續(xù)進(jìn)行复唤。一方面，在英國(guó)Bureau Veritas的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試烛卧；另一方面佛纫，與斯旺西大學(xué) (Swansea University) 合作，利用便攜式傳感器完成山地實(shí)測(cè)唱星。

什么是拓?fù)鋬?yōu)化雳旅？

拓?fù)湓从谙ＥD語(yǔ)中的“topo”（地貌）一詞，而拓?fù)鋬?yōu)化軟件是指通常利用迭代步驟和有限元分析來(lái)確定材料“邏輯位置”的程序局硝。通過(guò)移除低承載力區(qū)域的材料忱痴，達(dá)到優(yōu)化承重設(shè)計(jì)的目的，最終得到的原型部件既輕巧（因?yàn)轶w積斜菏拧）又堅(jiān)固◎接Γ現(xiàn)在，可以利用快速成型制造技術(shù)來(lái)解決以往制造這些結(jié)構(gòu)時(shí)存在的難題年笋，實(shí)現(xiàn)從3D物理模型向?qū)嶓w的轉(zhuǎn)化伍戚。

它有多輕？

鈦合金的密度比鋁合金大雌她，它們的相對(duì)密度分別約為4 g/cm3和3 g/cm3透汞。因此，要使鈦合金零件比鋁合金零件輕政用，唯一方法就是大幅改變結(jié)構(gòu)薄肉，盡可能減少不會(huì)影響零件整體強(qiáng)度的區(qū)域的材料。

原來(lái)的鋁合金座管支架重量為360 g倘灸，而空心鈦合金座管支架僅重200 g某亩，重量一下子減輕了44%笋熬。

這還只是第一次迭代；通過(guò)進(jìn)一步分析和測(cè)試腻菇，還可以減輕更多重量胳螟。

原來(lái)的自行車(chē)架重2100 g。重新設(shè)計(jì)后利用快速成型制造工藝筹吐，車(chē)架重量降至1400 g糖耸，減輕了33%。

雖然現(xiàn)在市面上有重量更輕的碳纖維自行車(chē)骏令，但Empire Cycles總裁Chris Williams在經(jīng)過(guò)一番調(diào)查后指出：“碳纖維自行車(chē)的耐用性比不上金屬自行車(chē)蔬捷，它很適合公路使用，但在山路上騎行榔袋，它的車(chē)架有可能損壞周拐。我們的金屬自行車(chē)有額外加固，可確保萬(wàn)無(wú)一失凰兑⊥姿冢”

該項(xiàng)目如何管理？

在接觸雷尼紹之前吏够，Chris就已經(jīng)為他最新設(shè)計(jì)的自行車(chē)制作了全尺寸3D打印復(fù)制品犀进，因此十分清楚自己想要什么。

雷尼紹最初只同意優(yōu)化和制造座管支架织扰，但是當(dāng)座管支架成功制造出來(lái)后膊节，制造完整車(chē)架也就變成了順理成章的事情。Chris根據(jù)雷尼紹應(yīng)用團(tuán)隊(duì)的優(yōu)化型指導(dǎo)更新了設(shè)計(jì)率肉，將整個(gè)車(chē)架分成若干部分原拉，以便充分利用AM250系統(tǒng)的300 mm成型高度。

Empire Cycles的重大收獲剑三，便是這一制造方法給產(chǎn)品帶來(lái)的諸多性能優(yōu)點(diǎn)堵套。更新后的設(shè)計(jì)不僅具有摩托車(chē)和汽車(chē)所使用的壓制鋼“無(wú)骨架”結(jié)構(gòu)的所有優(yōu)點(diǎn)，而且無(wú)需投資購(gòu)買(mǎi)讓小型制造商望而卻步的昂貴模具矩汪。

雖然還未完全發(fā)掘出產(chǎn)品潛在的性能優(yōu)勢(shì)端皮，但我們希望繼續(xù)開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目。由于無(wú)需模具拒凝，因此可輕松地持續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)腰凫；并且由于按體積而不是按復(fù)雜程度計(jì)算組件成本，一些很輕零件的制造成本甚至可以達(dá)到最低牢裳。

對(duì)拼接組裝方法進(jìn)行研究后术瓮，該項(xiàng)目選用了Mouldlife公司提供的粘合劑，以及技術(shù)專(zhuān)家3M公司提供的測(cè)試設(shè)備。我們將繼續(xù)深入合作胞四，研究拼接組裝方法的重復(fù)性改進(jìn)，例如特定表面處理伶椿。

自行車(chē)成品所需的車(chē)輪辜伟、傳動(dòng)鏈和組件均由Hope Technology公司提供。

該項(xiàng)目表明脊另，通過(guò)與客戶(hù)密切合作可以取得卓越的成果导狡。如果您希望自己的產(chǎn)品也能獲益于快速成型制造技術(shù)，請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)氐睦啄峤B辦事處了解詳情偎痛。

關(guān)于雷尼紹

英國(guó)雷尼紹公司于1994年在北京開(kāi)設(shè)了第一個(gè)辦事處旱捧，并于2000年在上海設(shè)立了辦事處。目前踩麦，在中國(guó)共設(shè)有三個(gè)分公司和八個(gè)辦事處枚赡，員工100余人。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)化谓谦、坐標(biāo)測(cè)量蛹拜、快速成型制造、比對(duì)測(cè)量贺坝、拉曼光譜分析慰颊、機(jī)器校準(zhǔn)、位置反饋俘噩、形狀記憶合金辱折、大尺寸范圍測(cè)繪、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域逾辕。雷尼紹集團(tuán)目前在32個(gè)國(guó)家或地區(qū)設(shè)有70多個(gè)分支機(jī)構(gòu)财调，員工逾3,300人。

了解詳細(xì)產(chǎn)品信息芽茄，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)雷尼紹網(wǎng)站：

快速成型制造 - (暫不可見(jiàn))/additive

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沈小姐 (Lisa Shen)

高級(jí)市場(chǎng)執(zhí)行

雷尼紹（上海）貿(mào)易有限公司

電話(huà)：+86 21 6180 6416 * 1009

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電郵：lisa.shen@renishaw.com

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