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一輛小小的自行車，一端連接著中國(guó)制造的創(chuàng)新升級(jí)，另一端承接著人們對(duì)健康生活的美好向往，當(dāng)“騎行熱”、健康出行與零件創(chuàng)新發(fā)生碰撞，一場(chǎng)關(guān)于自行車制造的創(chuàng)新之旅便悄然開(kāi)啟。扎根陜西的陜西泰世邦科技實(shí)業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“泰世邦科技”）以其精湛的技藝和卓越的品質(zhì)，在自行車制造領(lǐng)域占據(jù)重要席位。泰世邦科技主要從事各種牌號(hào)鈦體育用品系列產(chǎn)品關(guān)鍵零部件及鈦合金自行車車架和配件的研發(fā)與生產(chǎn)，擁有集研發(fā)、試制、測(cè)試、批量生產(chǎn)并自行出口的全產(chǎn)業(yè)鏈鈦合金自行車零配件生產(chǎn)基地，產(chǎn)品售往三十二個(gè)國(guó)家和地區(qū)，全球鈦合金自行車車架占有率超70%。

近年來(lái)，鈦合金3D打印自行車深受自行車市場(chǎng)的熱捧，尤其是在歐美地區(qū)，針對(duì)中高端專業(yè)市場(chǎng)和特殊個(gè)性化定制的自行車熱度更甚，其技術(shù)性和附加值相對(duì)更高。2022年，國(guó)內(nèi)自行車總產(chǎn)量超過(guò)5000萬(wàn)輛，但作為享譽(yù)全球的中國(guó)自行車產(chǎn)業(yè)，在一些中高端關(guān)鍵零部件的研發(fā)生產(chǎn)上，仍面臨被“卡脖子”的窘境，這一切都需要行業(yè)在創(chuàng)新求變中給出答案。金屬3D打印技術(shù)能簡(jiǎn)化加工工序、縮減生產(chǎn)時(shí)間、減少原材料浪費(fèi)，對(duì)高難度復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件制造有著顯著優(yōu)勢(shì)，且鈦合金材料具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕的性能優(yōu)勢(shì)，這些讓泰世邦科技看到了制造升級(jí)的新方向，并迅速開(kāi)啟了轉(zhuǎn)型考察之路。

“在解決鈦合金自行車領(lǐng)域復(fù)雜異形零部件難以加工的問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)一致的破局方向還要在技術(shù)研發(fā)上找出路。從研發(fā)端看，自行車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需要技術(shù)、工藝、材料等多方協(xié)同推進(jìn)?！碧┦腊羁萍伎偨?jīng)理石衛(wèi)東說(shuō)。

“我們的遵旨是做好、做精產(chǎn)品，所以很看重產(chǎn)品的打印精度和整體品質(zhì)，而且在大尺寸、異形薄壁結(jié)構(gòu)件上勢(shì)必要做到技術(shù)突破”。泰世邦科技認(rèn)為，對(duì)自行車企業(yè)來(lái)說(shuō)，做好制程管控和質(zhì)量管理，與技術(shù)創(chuàng)新一樣重要，有些產(chǎn)品的尺寸誤差僅在0.03mm，要做到一致性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，關(guān)鍵在于通過(guò)優(yōu)質(zhì)的金屬3D打印設(shè)備做好過(guò)程控制，保證零件的穩(wěn)定、高質(zhì)量生產(chǎn)。

2022年，泰世邦科技從鉑力特引入兩臺(tái)SLM金屬3D打印設(shè)備BLT-A320，同時(shí)在鉑力特針對(duì)性全套解決方案的支持下開(kāi)始逐漸升級(jí)金屬3D打印研發(fā)與生產(chǎn)勢(shì)能，為服務(wù)自行車中高端市場(chǎng)蓄力。自合作以來(lái)，針對(duì)異形零件變形控制和零件減重難題在雙方的共同努力下得以順利解決。對(duì)于壁厚只有0.9mm的復(fù)雜異型零件，控制形變是打印過(guò)程中的最大難題，雙方以BLT-A320設(shè)備為基礎(chǔ)，制定了一整套包含零件設(shè)計(jì)、零件支撐、控型晶格等詳細(xì)生產(chǎn)工藝在內(nèi)的解決方案，打印的零件順利通過(guò)了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4210動(dòng)態(tài)疲勞強(qiáng)度測(cè)試。基于此次成功的工藝探索，鉑力特與泰世邦科技的合作更加深入：雙方合作制定了大尺寸零件和新產(chǎn)品支撐方案、零件輕量化結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案、驗(yàn)證不同層厚工藝拋光的難度、測(cè)試滿版打印的穩(wěn)定性和裝配面的粗糙度，為自行車零件的高質(zhì)量批產(chǎn)和定制化服務(wù)做了充足的技術(shù)準(zhǔn)備。

有了新技術(shù)和合作伙伴的雙重賦能，泰世邦科技的自行車制造鏈從品質(zhì)到效率都有了顯著的提升。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程中，制造一輛自行車需要經(jīng)過(guò)多道生產(chǎn)工序，從精密鑄造、CNC加工、線切割、焊接、校正到表面處理等，工序繁瑣復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，從設(shè)計(jì)到交付往往需要45天左右。如今，泰世邦科技3D打印產(chǎn)線的生產(chǎn)工序相較于傳統(tǒng)工序簡(jiǎn)化了40%，生產(chǎn)周期縮短30%，生產(chǎn)材料節(jié)約超20%，大幅提高了焊接密集部位的工藝強(qiáng)度，降低了技術(shù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短了工作時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了整體產(chǎn)能的加速爬坡。另外，3D打印技術(shù)的引進(jìn)還優(yōu)化了傳統(tǒng)焊接部位的施工工藝，科學(xué)地避開(kāi)了熱影響區(qū)集中的區(qū)域施焊，從而在規(guī)范和開(kāi)放的管料直線區(qū)域進(jìn)行圓周搭接焊接，實(shí)現(xiàn)了車架整體焊接工藝上戰(zhàn)略性的“圍點(diǎn)打援”，極大地降低了手工氬弧焊接的技術(shù)難度，并為將來(lái)的機(jī)器人自動(dòng)化焊接提供了可能性。

圖為鈦合金3D打印自行車架

采用BLT-A320設(shè)備生產(chǎn)高精度鈦合金自行車車把、自行車頭管、自行車車首立管，具有輕質(zhì)量、高強(qiáng)度、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)：輕量化設(shè)計(jì)更好地減少自行車勾爪、YOKE的重量，降低整車自重，從而提升車輛速度，有助于騎行者在長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)時(shí)減少體力消耗；高強(qiáng)度鈦合金車架有利于驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)換并讓車輛的操縱性更強(qiáng)，且鈦合金車架彈性高，比鋼高出30%，吸震性極佳；鈦合金零件也耐酸雨、紫外線、潮濕等侵蝕，其金屬表面不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間裸露在空氣中而形成凹陷、銹蝕；同時(shí)，3D打印鈦合金自行車強(qiáng)度優(yōu)于普通鈦合金自行車，使用壽命更長(zhǎng)，基本可做到永久無(wú)損。

此外，使用3D打印技術(shù)可根據(jù)騎手的習(xí)慣和要求量身定制車輛零件，改善騎行姿態(tài)，發(fā)揮騎手的最大能量。而且3D打印自行車因其強(qiáng)度和延伸性都高于普通加工件，產(chǎn)品質(zhì)量更好，強(qiáng)度更高，更輕便耐用，得到了海外客戶的廣泛認(rèn)可。在全中國(guó)、乃至全亞洲第一款全3D打印鈦合金接頭的自行車架的順利制造，意味著鈦合金3D打印正式走進(jìn)自行車行業(yè)，以泰世邦科技為代表的中國(guó)自行車制造企業(yè)將迎來(lái)無(wú)限制造可能。

從零件驗(yàn)證到3D打印自行車架的誕生，這一步步雖微，卻猶如自行車行業(yè)研發(fā)創(chuàng)新中的一束破曉之光，照亮了前行的道路。作為國(guó)內(nèi)首家引入鈦合金3D打印技術(shù)的自行車生產(chǎn)企業(yè)，泰世邦科技不僅填補(bǔ)了亞洲地區(qū)全3D打印鈦合金接頭自行車架的空白，更將引領(lǐng)自行車行業(yè)向更輕量化、高強(qiáng)度和環(huán)保的方向邁進(jìn)。3D打印鈦合金自行車架作為這項(xiàng)技術(shù)在航空航天、醫(yī)療器械等高端制造領(lǐng)域之外的全新探索和應(yīng)用，展示出巨大的價(jià)值。展望未來(lái)，鉑力特愿與更多行業(yè)展開(kāi)“跨界合作”，探索新的應(yīng)用方向，為更多合作伙伴注入技術(shù)能量，讓行業(yè)發(fā)展煥發(fā)無(wú)限可能。