Projetando uma Bicicleta de Fibra de Carbono

Nota do editor:esta é uma postagem de blog de John Nolin, que é revendedor da SolidXperts. Ele é um ciclista ávido e usa peças Markforged para melhorar sua experiência de ciclismo.

Introdução

Quando não estou instalando impressoras Markforged ou ensinando SOLIDWORKS aos clientes, faço viagens beneficentes de longa distância. Geralmente são 50, 75 ou 100 milhas em 1 ou 2 dias. Para percorrer essas distâncias, preciso ter uma bicicleta confortável e rápida. Meu passeio de escolha é uma curta distância entre eixos reclinada, o Vision R40. A curta distância entre eixos se ajusta melhor ao meu quadro do que uma bicicleta de estrada e me dá uma camada adicional de conforto durante a longa viagem. No entanto, maior conforto significa aumento de peso. A R40 pesa 32 pontos, mais do que o dobro de uma bicicleta leve de estrada. Um dos meus passeios favoritos da temporada é o Three Notch Century. Infelizmente, o peso da moldura cromada do meu Vision R40 é menos do que ideal para as subidas de colinas pelas Montanhas Brancas de New Hampshire. Uma bicicleta mais leve pode fazer uma grande diferença nesses passeios longos e acidentados.

Uma bicicleta de fibra de carbono caseira

Com as peças fortes que as impressoras Markforged podem criar, percebi que poderia criar uma bicicleta muito mais leve a um preço acessível. Uma estrutura de reposição completa e conjunto de sede feito de componentes impressos em 3D unidos entre seções cortadas de tubos de fibra de carbono é uma estrutura forte, fabricável e acessível. Existem apenas 10 componentes impressos em Onyx exclusivos na montagem final e 7 seções diferentes de tubos de fibra de carbono pré-fabricados do tamanho do quadro de uma bicicleta. Algumas peças e tubos são usados ​​em 2 a 4 instâncias diferentes na montagem geral. O garfo dianteiro, o avanço e o guiador já foram adquiridos no eBay em composto de carbono. Os custos de material giram em torno de US $ 900, o que é mais de US $ 1000 mais barato do que uma estrutura composta customizada. Junte a isso a capacidade de personalizar o design para mim e você terá uma fórmula vencedora para uma bicicleta de fibra de carbono.

A primeira parte

Projetar um quadro de bicicleta composto é uma coisa; provar que será mais leve e forte o suficiente é uma história completamente diferente. Para validar meu design, imprimi o primeiro elemento do novo quadro:um dropout traseiro esquerdo. Esta parte mantém a roda traseira no lugar, por isso precisa ser incrivelmente rígida. Eu o projetei no Solidworks e carreguei no Eiger. Decidi usar o material Onyx com algumas camadas de reforço de fibra de vidro de alta resistência e alta temperatura. O Onyx é resistente e rígido e o HSHT é forte, dando à peça as características de que precisa.

Imprimi a peça em uma impressora de kit Mark Two Enterprise. Conforme impresso, este componente do quadro tem apenas 26,7 gramas. Um componente de metal equivalente seria 115 gramas ou mais. Com esta parte, sei que a construção é viável e estou avançando com a fabricação.

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