Bob: Fire ting faldt sammen på én gang: materiale, proces, ydeevne og et hul, som ingen havde udfyldt. Titanium er et overbevisende rammemateriale. Høj styrke, naturlig eftergivelighed, korrosionsbestandighed og en udmattelseslevetid, der langt overgår carbonfiberens. Men traditionel titaniump konstruktion kan ikke levere ordentlige aero-rørprofiler. Butted-rør har fysiske begrænsninger. Man kan ikke forme de profiler, som CFD kræver, når man arbejder med rør.

Metal-additiv fremstilling fjerner denne begrænsning fuldstændigt. Vi kan printe en struktur i ét stykke med topologioptimeret intern geometri, aero-profiler og gitterforstærkning dér, hvor det er nødvendigt, alt sammen i én opbygning. Det var ganske enkelt ikke muligt med traditionel konstruktion.

Og timingen på markedet føltes rigtig. Markedet for racercykler i carbonfiber er dybt mættet. Alle mærker jagter den samme formel, og produkterne bliver stadig mere ens. Et voksende antal seriøse ryttere stiller andre spørgsmål: Kan den repareres? Vil den bevare sin værdi? Kan jeg stadig cykle på den om 15 år? Ingen besvarede disse spørgsmål med en rigtig performancecykel.

Bob: Der har altid været et tvunget valg inden for high-end-racercykler. Carbon giver dig raceydelse, men det ældes (bliver altid opdateret), det håndterer ikke stød særlig godt, og når dets struktur er kompromitteret, er det slut. Traditionelt titanium giver lang levetid og en fantastisk køreoplevelse, men geometrien er begrænset, og aerodynamikken er kompromitteret. Tidlige 3D-printede cykelprojekter var hovedsageligt konceptkøretøjer. De viste, hvad der var muligt, men var ikke gennemarbejdede, produktionsklare performancecykler.

Aero One er den første cykel, der befinder sig i krydsfeltet mellem alle tre: aerodynamik, titaniums holdbarhed og den designfrihed, som metal-3D-printning muliggør.

Bob: Det er primært et avanceret produkt til langsigtet ejerskab, selv om det rummer elementer fra de andre. Det er ikke en ren racercykel på samme måde som en kulfibercykel til performance. Kulfiber er stadig bedre egnet til netop det mål.

Aero One tilbyder en cykel, du kan køre på højt niveau i et eller to årtier eller tre. En cykel, der kan repareres, tilpasses din geometri og, hvis du ønsker det, gives videre. Teknologien er banebrydende og synlig i cyklens design, men det endelige mål er altid køreoplevelsen og det langsigtede forhold mellem rytter og stel.

Bob: Titanium har et meget højt styrke-vægt-forhold, og det er det, der gør dette muligt. En slank profil i titanium, især med intern gitterforstærkning, kan bære belastninger, der ville kræve et langt større tværsnit i aluminium eller stål. Målet var et minimalt frontareal, minimal vægt, tilstrækkelig stivhed til kørsel ved høj intensitet samt det visuelle udtryk, der følger med.

Til valideringen udsatte vi stellet for FEA-spændingsanalyse, udmattelsestest med 100,000 cyklusser, statisk belastningstest og faldtest.

Den lodrette belastning er godkendt til 150 kg, den laterale til 80 kg. Hele stellet er i ét stykke uden loddede eller svejsede samlinger, hvilket eliminerer de svage punkter, som bekymrer folk, når de ser en tynd sektion.

Bob: Den flaskeintegrerede tilgang optimerer én variabel: underrørets luftmodstandskoefficient, når en flaske er monteret. Men den medfører kompromiser på tværs af hele stellet. Resultatet er et større frontareal, større følsomhed over for sidevind, øget vægt og en profil, der kun rigtigt giver mening med netop den flaske i den position.

Vores CFD-modellering fokuserede på luftmodstanden for hele cyklen ved realistiske kørehastigheder og yaw-vinkler. Ved de hastigheder, som de fleste ryttere på højt niveau faktisk kan holde, giver et slankt underrør med en smalt udvidet flaskeholdersektion konsekvent lavere samlet luftmodstand end den brede integrerede løsning, og det er betydeligt bedre i sidevind. Vi foretog den mindst mulige lokale ændring ved flaskeholderområdet. Alt andet er optimeret med helheden for øje.

Bob: Det var hele projektets centrale udfordring. At opnå den rette balance mellem lateral stivhed, aerodynamik og vægt i denne styrerørsforbindelse var dér, hvor størstedelen af ingeniørtiden blev brugt.

Løsningen er intern. Udefra ser røret minimalistisk ud, men internt anvendes en titanium-gitterstruktur med langt højere tæthed i styrerørsområdet, med mere materiale præcis dér, hvor bøjningsbelastningerne koncentreres. Overgangen mellem styrerør, overrør og underrør er én sammenhængende 3D-printet struktur uden samlinger, så der ikke opstår lokale spændingskoncentrationer ved forbindelserne. FEA blev brugt til at styre, hvor materiale blev tilføjet og fjernet overalt. Vi målte den laterale stivhed mod reference-carbon-aerostel, og den holder niveauet.

Bob: Vi benchmarker ikke rigtigt mod carbon. Omkostningsstrukturen er helt anderledes, og det samme gælder det, du køber. Titanpulver koster flere gange så meget pr. kilogram som carbonfiber. Udstyr til metal-3D-print, varmebehandling og præcisionsbearbejdning kræver alle betydelig kapital. Ingeniørarbejdet med CFD, FEA, topologioptimering, udmattelsestest og vindtunnelarbejde er omfattende for et førstegenerationsprodukt.

Den mere relevante sammenligning er de samlede ejeromkostninger over tid. En carbon-racercykel tages typisk ud af brug efter tre til fem år. Aero One er bygget til at blive kørt på og vedligeholdt i 20 år. Den kan repareres. Den nedbrydes ikke på samme måde som carbon ved gentagne stød og UV-eksponering. Når man ser på hele denne levetid, ser tallene helt anderledes ud.

Bob: Ja, og dette er et af de mest undervurderede aspekter ved titanium som rammemateriale. Titanium kan svejses. Overfladeskader som ridser og mindre buler kan poleres væk. Revner eller lokale brud kan lasersvejses og varmebehandles, så styrken gendannes. Ved mere omfattende strukturelle skader kan lokale sektioner genprintes og integreres.

Skader på kulfiber, delaminering, brud forårsaget af stød og spændingsrevner er generelt irreversible. Når fibermatricen er kompromitteret, kan den strukturelle integritet ikke genskabes. Rammen er færdig. Med titanium er en skade en reparationsopgave, ikke slutningen.

Bob: Vi mener ikke, at tillid er den rette tilgang. Vi offentliggør ingeniørdataene: CFD-resultater, rapporter fra udmattelsestests, vægtdata og data om strukturelle belastninger.

Vi opbygger muligheder for prøvekørsel i vigtige byer, fordi intet kan erstatte faktisk at cykle på cyklen. Vi samarbejder også med uafhængige anmeldere, som vurderer den uden et PR-filter. Og garantistrukturen er også en del af det.

Livslang reparationsdækning er kun mulig, fordi vi oprigtigt har tillid til produktets holdbarhed. For ryttere, der ønsker en mindre forpligtende introduktion, giver vores små titaniumdele dem mulighed for at opleve fremstillingskvaliteten og materialet, før de investerer i en ramme.

Bob: Enhver konkurrent kan købe en metal-3D-printer og titaniumspulver. Barrieren er ikke adgang til udstyret.

Barrieren er viden, design og årevis af iteration.

Arbejdet med topologioptimering, hvor materialeadfærd, CFD-krav til aerodynamik og begrænsningerne ved additiv fremstilling blev kombineret i et design, der faktisk fungerer til en cykel, tog flere års forsøg.

Dertil kommer biblioteket over printparametre: specifikke kombinationer af pulveregenskaber, byggetemperaturer, printhastigheder og efterbehandlingskurver, der giver pålidelige og ensartede dele.

Og ikke mindst kommer viden om komplette cykelsystemer – hvordan rammestivhed, aerodynamik, køreegenskaber og holdbarhed påvirker hinanden – kun af faktisk at bygge og teste komplette cykler. 

Du kan kopiere en designs visuelle udtryk. Du kan ikke springe over den tekniske dybde, der ligger bag.

Bob: Den umiddelbare prioritet er et titaniumhjulsæt, der er designet til at fungere sammen med Aero Ones aerodynamiske pakke. Derefter følger et fuldt integreret 3D-printet cockpit, der er tilpasset rammegeometrien i stedet for at være tilpasset fra en tredjepartskomponent.

På længere sigt vil vi tilbyde tilpasset geometri som standard. Hele pointen med additiv fremstilling er, at det ikke koster væsentligt mere at producere hver ramme med andre dimensioner. Denne fleksibilitet bør give alle ryttere en reel mulighed for at få den rette pasform, ikke bare en ramme, der tilnærmer sig deres mål.

Bob: Det bliver standardfremstillingsprocessen for high-end-rammer og -komponenter. Teknologiens økonomi forbedres konstant: højere byggehastigheder, lavere stykomkostninger og bredere materialevalg. Det, der i dag kræver betydelige kapitalinvesteringer, bliver mere tilgængeligt om et årti.

På det tidspunkt skifter samtalen fra "hvorfor 3D-printet?" til "hvorfor skulle man ikke?" Traditionelle og additive metoder vil eksistere side om side i lang tid. Traditionel fremstilling har sin plads i volumenproduktion. Men når det gælder high-end-cykler, tror jeg, at 3D-print bliver den forventede fremstillingsmetode, ikke den exceptionelle.