Vývoj prémiových titanových komponentů pro cyklistiku
Od návrhu k pětidílné produktové řadě pomocí 3D tisku kovů
Společnost KODUZ – DUO, s.r.o. při rozšiřování svého produktového portfolia hledala cestu, jak využít vlastnosti titanu a konstrukční možnosti aditivní výroby pro vývoj nové high-end produktové řady.
Na Brain4Industry se obrátila ohledně spolupráce na vývoji pětidílné sady příslušenství pro jízdní kolo zahrnující sedlovku, dva představce a dva typy rohů. Všechny komponenty měly být od začátku navrženy pro 3D tisk kovů a propojeny jednotným organickým designem.
Vývoj takto komplexního produktu ale nekončí prvním návrhem. Jak dostat nový produkt od prvních skic k funkčnímu prototypu bez zbytečných slepých uliček? Právě postupné ověřování návrhu umožňuje průběžně zpřesňovat konstrukční řešení a opírat další rozhodnutí o výsledky z předchozích kroků vývoje.
Řešení Brain4Industry
Vývoj zahrnoval celý proces od prvních skic až po výrobu finálních titanových dílů. Na designu, modelování, výpočtech a simulacích pracovali konstruktéři ze společnosti CARDAM, která je součástí konsorcia Brain4Industry. Následovalo prototypování, aditivní výroba, postprocessing a příprava komponentů na fyzické zátěžové zkoušky.
Vývoj probíhal v několika iteracích. Plastové modely umožnily ověřit tvar, proporce a ergonomii, na ně pak navázaly prototypy z nerezové oceli a hliníku. Konstrukční návrhy se tak mohly postupně ladit před výrobou finálních titanových prototypů.
Důležitou součástí vývoje byl přístup Design for Additive Manufacturing. Geometrie jednotlivých dílů byla navržena přímo pro aditivní výrobu s cílem minimalizovat množství podpor, výrobního odpadu a následného obrábění. Charakteristická organická struktura zároveň pomáhá snižovat množství použitého materiálu a sjednocuje design celé produktové řady.
Výzvy projektu
Projekt definovalo několik zásadních požadavků:
- Sjednotit všech pět komponentů do jednoho organického designu.
- Navrhnout geometrii přímo pro aditivní výrobu.
- Minimalizovat množství podpor, odpadu a následného obrábění.
- Připravit konstrukci na předpokládané zatížení při používání.
- Splnit náročné technické požadavky včetně požadavků na ergonomii.
Výsledek projektu
Výsledkem je ucelená sada pěti titanových cyklistických komponentů. Finální prototypy byly vyrobeny technologií SLM a následně dokončeny obráběním vybraných funkčních ploch a balotinováním povrchu.
Projekt se nyní nachází ve fázi, kdy jsou titanové prototypy připraveny na fyzické zátěžové zkoušky. Následně se projekt přesune k sériové výrobě a uvedení produktové řady na trh.
Přínos pro klienta
- Možnost průběžně ověřovat a upravovat návrhy během celého vývoje.
- Prostor doladit tvar, ergonomii i funkčnost ještě před výrobou finálních dílů.
- Konstrukce optimalizovaná přímo pro technologii aditivní výroby.
- Ucelená pětidílná high-end produktová řada s jednotným organickým designem.
Projekt ukazuje, že největší potenciál 3D tisku kovů vzniká tehdy, když se s aditivní výrobou počítá už od prvního návrhu. Propojení designu, konstrukce, simulací a prototypování umožňuje vyvíjet produkty, které využívají možnosti této technologie nejen při výrobě, ale už v samotné geometrii.
Vyvíjíte nový produkt nebo chcete využít možnosti aditivní výroby? Kontaktujte nás a společně najdeme nejvhodnější cestu od prvního návrhu k funkčnímu prototypu.
