3D打印鈦合金零件年產(chǎn)將超五萬件，自行車制造商航輪科技攜手華曙高科

導(dǎo)讀：自誕生以來,，人類就在不斷追尋腳步和視野,、身體與思想的雙重延伸。從代步工具到專業(yè)騎行車,，一個個新發(fā)明背后,，無不是我們渴望走向未知,、探索世界的見證。

現(xiàn)代社會里,，自行車可以用來運動,，可以用來通勤，也可以用來騎行探索生活空間的邊界,。而金屬3D打印技術(shù)的加入,，使其具備了優(yōu)化設(shè)計、快速成形,、小批量生產(chǎn),、個性化定制和減重等重要優(yōu)勢，讓大家更關(guān)注人與環(huán)境,、與科技之間的關(guān)系,，真正用行動去傳遞綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念,。

鈦合金重量輕,、強度高、韌性好,、耐腐蝕,，被廣泛運用于航空航天、汽車,、醫(yī)療,、3C等領(lǐng)域。河北航輪科技有限公司通過不斷研究,、試驗,，成功將鈦合金焊接技術(shù)運用于自行車架、車把等零部件的生產(chǎn),，在1992年自主研發(fā)出國內(nèi)第一臺鈦合金自行車,，并創(chuàng)辦國內(nèi)首個鈦合金自行車品牌Hi-Light。

航輪科技是目前全球最大鈦合金自行車制造商,，世界上大部分知名鈦合金品牌車架均為航輪科技生產(chǎn),，每年鈦合金自行車架產(chǎn)能近20000件，國內(nèi)市場占有率達80％,，海外市場覆蓋北美,、歐洲、東南亞等國家地區(qū),，屬高端運動自行車生產(chǎn)研發(fā)排頭兵,。

圖為航輪科技Hi-Light品牌自行車專賣店。為滿足不同功能需求,，Hi-Light品牌分為山地,、公路,、郊游、鐵人三項,、小輪車,、小徑車、滑步車等近10個系列,、50多種型號規(guī)格,。

01
3D打印鈦合金零件年產(chǎn)將超五萬件

鈦材料的傳統(tǒng)加工過程極其不易。由于鈦材料組成結(jié)構(gòu)特殊,，在焊接時必須一次到位,，一開始就要焊在最精確、最完美的角度,，一旦焊接完成,，就幾乎沒有校正空間；而涂裝部分,，也因為其分子附著性低,，造成上色不易。這些工藝難點,，都非�,？简灩に噹煾档慕�(jīng)驗與手藝，因此大幅提高了制造成本,，并反映在產(chǎn)品高昂的價格上,。

2023年，航輪科技采用華曙高科4激光金屬3D打印解決方案FS350M,，實現(xiàn)了高端定制與批量生產(chǎn)的完美結(jié)合,。

“3D打印是高端技術(shù)，而且是整個行業(yè)發(fā)展的大趨勢,，它正以星星之火燎原的勢頭,，與傳統(tǒng)精鑄完美結(jié)合。

目前,，我們在大批量生產(chǎn)上采用精鑄，小批量定制產(chǎn)品采用3D打印,，它能兼顧自行車產(chǎn)品減重,、復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體成形、高端定制等需求,，同時避免了單件或小批量產(chǎn)品制造成本高,、環(huán)境污染等問題，有效縮短了產(chǎn)品交期,，讓生產(chǎn)更加高效便捷,�,！�

楊彥鵬

河北航輪科技有限公司，副總經(jīng)理

按規(guī)劃,，航輪科技采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的鈦合金自行車零部件年產(chǎn)將超50000件,，并將應(yīng)用于多款型號自行車上，旨在為全球客戶提供質(zhì)量更好,、強度更高,、更輕便耐用的鈦合金自行車產(chǎn)品。

02
加快設(shè)計迭代,，生產(chǎn)效率提升

對于消費品而言,，縮短生產(chǎn)周期將會加快品牌對市場的響應(yīng)速度，在產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)環(huán)節(jié)中,，3D打印尤其能滿足設(shè)計原型的快速迭代,，不僅為鈦合金自行車零部件帶來了設(shè)計自由，還能加快產(chǎn)品上市的步伐,。

傳統(tǒng)方式需經(jīng)精密鑄造,、CNC加工、線切割,、焊接,、校正到表面處理等多道工序，3D打印可實現(xiàn)鈦合金自行車部件復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體成形,，節(jié)省材料,，降低成本，并避免復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接帶來的潛在風險,，如焊接殘余應(yīng)力導(dǎo)致的變形,、疲勞破壞，螺紋連接的不準確性等,。

鈦合金自行車后上叉yoke

打印設(shè)備：FS350M-4

打印時間：24小時

打印材料：Ti6Al4V

3D打印自行車后上叉yoke采用華曙高科FS350M-4設(shè)備生產(chǎn),，整版一次性打印38個，僅需24小時,，比傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)效率提升超60%,。其采用扁平氣動管形設(shè)計，3D打印一體成形,，采用鈦合金材質(zhì),，不僅非常堅固耐用，而且非常輕便,，可以減少輪組的擾流對車架的影響,，提高騎行舒適性。

03
拓撲優(yōu)化減重，工件使用壽命長

鈦合金的密度一般在4.51g/㎝3左右,，僅為鋼的60%,。采用傳統(tǒng)焊接方式制作的鈦合金車架較重一些，經(jīng)拓撲優(yōu)化與3D打印技術(shù)相結(jié)合,，其重量可減至1.4kg,，并成功通過ISO4210-6沖擊及疲勞測試，助力騎行者提高速度,，在長距離運動時減少體力消耗,。

與此同時，在采用相同鈦合金材料的情況下,，3D打印鈦合金的強度和延伸性都要高于普通鍛造件,。經(jīng)性能測試，采用華曙高科FS350M-4設(shè)備打印的鈦合金自行車零部件,，具有卓越的機械性能,，其拉伸強度、屈服強度及斷裂伸長率分別達到1035MPa,、998MPa,、13.5%，工件使用壽命提升,。

04
榮獲多項大獎,，3D打印為高端品牌賦能

近年來，航輪科技針對自行車的運動特性,，在車架的設(shè)計,、制造和組裝等工藝過程中，盡可能減小風阻,，其尖端技術(shù)包括內(nèi)走線和異形管的設(shè)計,，可以將所有線組包括剎車系統(tǒng)變速系統(tǒng)等隱藏在車架內(nèi)部，提高騎行效率,，目前已經(jīng)擁有近20項專利,，設(shè)計制造方案榮獲創(chuàng)新獎、金獎,、最佳工業(yè)設(shè)計獎等多項大獎,。

3D打印技術(shù)的引進，體現(xiàn)了航輪科技對于Hi-Light品牌經(jīng)典的傳承,，和不斷的研發(fā)創(chuàng)新,，未來將持續(xù)以3D打印“高定制化”的產(chǎn)品亮點滿足消費者多元化需求，為高端品牌賦能,。

創(chuàng)新發(fā)展，技術(shù)革新，3D打印正在以前所未有的速度影響著人們的生活方式,。華曙高科為航輪科技鈦合金自行車賦能,，既是金屬3D打印技術(shù)和自行車生產(chǎn)技術(shù)的一次碰撞，也是對現(xiàn)有出行方式的突破創(chuàng)新,，未來,，雙方將繼續(xù)深度合作，攜手馳騁科技“新賽道”,。