Bob: Empat hal selaras sekaligus: material, proses, kinerja, dan celah yang belum terisi. Titanium adalah material rangka yang menarik. Kekuatan tinggi, kelenturan alami, tahan korosi, dengan umur fatik yang jauh lebih lama daripada serat karbon. Tetapi konstruksi titanium tradisional tidak dapat menghasilkan profil tabung aero yang tepat. Tubing bertingkat memiliki batas fisik. Anda tidak dapat memahat bentuk yang dituntut CFD saat Anda bekerja dengan tabung.

Manufaktur aditif logam menghilangkan batasan itu sepenuhnya. Kami dapat mencetak struktur satu bagian dengan geometri internal yang dioptimalkan topologi, profil aero, dan penguatan kisi-kisi di mana pun diperlukan, semuanya dalam satu bangunan. Itu tidak mungkin dilakukan dengan konstruksi tradisional.

Dan waktu pasar terasa tepat. Ruang sepeda jalan serat karbon sangat jenuh. Setiap merek mengejar formula yang sama, dan produk-produknya semakin dapat saling dipertukarkan. Semakin banyak pengendara serius yang mengajukan pertanyaan berbeda: Bisakah ini diperbaiki? Akankah nilainya tetap? Bisakah saya tetap mengendarainya dalam 15 tahun? Tidak ada yang menjawab pertanyaan-pertanyaan itu dengan sepeda performa yang tepat.

Bob: Selalu ada pilihan paksa pada sepeda jalan kelas atas. Karbon memberi Anda performa balap, tetapi usia (selalu diperbarui), tidak menangani benturan dengan baik, dan ketika secara struktural terganggu, selesai sudah. Titanium tradisional memberi Anda umur panjang dan nuansa berkendara yang hebat, tetapi geometrinya terbatas, dan aerodinamikanya terganggu. Proyek sepeda cetak 3D awal sebagian besar adalah kendaraan konsep. Mereka menunjukkan apa yang mungkin, tetapi tidak disempurnakan, sepeda performa siap produksi.

Aero One adalah sepeda pertama yang berada di persimpangan ketiganya: aerodinamika, daya tahan titanium, dan kebebasan desain yang dimungkinkan oleh pencetakan 3D logam.

Bob: Ini adalah produk kepemilikan jangka panjang kelas atas, meskipun mengandung elemen-elemen lainnya. Ini bukan sepeda balap murni seperti sepeda performa karbon. Serat karbon masih lebih cocok untuk tujuan khusus itu.

Yang ditawarkan Aero One adalah sepeda yang dapat Anda kendarai pada level tinggi selama satu atau dua dekade, atau tiga. Sepeda yang dapat diperbaiki, disesuaikan dengan geometri Anda, dan jika Anda mau, diwariskan. Teknologinya mutakhir, terlihat dalam desain sepeda, tetapi tujuan akhirnya selalu adalah pengalaman berkendara dan hubungan jangka panjang antara pengendara dan rangka.

Bob: Titanium memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat yang sangat tinggi, itulah yang memungkinkan hal ini. Profil ramping pada titanium, terutama dengan penguatan kisi-kisi internal, dapat menahan beban yang membutuhkan penampang yang jauh lebih besar pada aluminium atau baja. Tujuannya adalah area frontal minimum, berat minimum, kekakuan yang cukup untuk berkendara intensitas tinggi, dan bahasa visual yang menyertainya.

Untuk validasi, kami melakukan analisis tegangan FEA pada rangka, pengujian kelelahan 100.000 siklus, pengujian beban statis dan benturan jatuh.

Beban vertikal dinilai hingga 150 kg, lateral: 80 kg. Seluruh rangka adalah satu bagian tanpa sambungan yang disolder atau dilas, yang menghilangkan titik lemah yang menjadi kekhawatiran orang ketika melihat bagian yang tipis.

Bob: Pendekatan terintegrasi botol minum itu mengoptimalkan satu variabel: koefisien hambatan tabung bawah saat botol terpasang. Namun, itu menimbulkan kompromi di seluruh rangka. Anda berakhir dengan area frontal yang lebih besar, sensitivitas angin silang yang lebih tinggi, berat tambahan, dan profil yang hanya masuk akal dengan botol tertentu di posisi itu.

Model CFD kami berfokus pada hambatan seluruh sepeda di kecepatan berkendara yang realistis dan sudut yaw. Pada kecepatan yang benar-benar dipertahankan oleh sebagian besar pengendara kelas atas, tabung bawah yang ramping dengan bagian sangkar yang sedikit melebar secara konsisten menghasilkan hambatan keseluruhan yang lebih rendah daripada pendekatan terintegrasi yang lebar, dan jauh lebih baik dalam kondisi angin silang. Kami membuat intervensi lokal minimum di area sangkar. Segala sesuatu yang lain dioptimalkan untuk gambaran lengkapnya.

Bob: Itu adalah tantangan utama dari keseluruhan proyek. Mendapatkan keseimbangan tiga arah antara kekakuan lateral, aerodinamika, dan berat yang tepat di sambungan tabung kepala itulah yang sebagian besar menghabiskan waktu rekayasa.

Solusinya bersifat internal. Dari luar, tabung terlihat minimal, tetapi secara internal, zona tabung kepala menggunakan struktur kisi titanium dengan kepadatan yang jauh lebih tinggi, dengan lebih banyak material tepat di mana beban lentur berkonsentrasi. Transisi antara tabung kepala, tabung atas, dan tabung bawah adalah struktur cetak 3D berkelanjutan tanpa sambungan, sehingga tidak ada konsentrasi tegangan lokal pada sambungan. FEA memandu di mana material ditambahkan dan dihilangkan di seluruh bagian. Kami mengukur kekakuan lateral terhadap rangka aero karbon benchmark, dan itu tahan.

Bob: Kami tidak benar-benar membandingkan dengan karbon. Struktur biayanya benar-benar berbeda, begitu juga dengan apa yang Anda beli. Bubuk titanium harganya berkali-kali lipat dari serat karbon per kilogram. Peralatan pencetakan 3D logam, perlakuan panas, dan penyelesaian presisi semuanya membutuhkan modal yang signifikan. Investasi rekayasa, CFD, FEA, optimasi topologi, pengujian kelelahan, dan pekerjaan terowongan angin sangat besar untuk produk generasi pertama.

Perbandingan yang lebih relevan adalah total biaya kepemilikan dari waktu ke waktu. Sepeda balap karbon biasanya pensiun dalam tiga hingga lima tahun. Aero One dibuat untuk dikendarai dan dirawat selama 20 tahun. Itu bisa diperbaiki. Itu tidak rusak seperti karbon di bawah benturan berulang dan paparan UV. Ketika dilihat sepanjang masa pakainya, angkanya terlihat sama sekali berbeda.

Bob: Ya, dan ini adalah salah satu aspek titanium yang paling kurang dihargai sebagai bahan rangka. Titanium dapat dilas. Kerusakan permukaan seperti goresan dan penyok kecil dapat dipoles. Retakan atau patahan lokal dapat dilas laser dan diolah panas, dengan pemulihan kekuatan. Untuk kerusakan struktural yang lebih signifikan, bagian lokal dapat dicetak ulang dan diintegrasikan.

Kerusakan serat karbon, delaminasi, patahan benturan, dan retak tegangan umumnya tidak dapat diubah. Setelah matriks serat terganggu, Anda tidak dapat mengembalikan integritas struktural. Rangka sudah selesai. Dengan titanium, kerusakan adalah pekerjaan perbaikan, bukan titik akhir.

Bob: Kami tidak berpikir "kepercayaan" adalah kerangka yang tepat. Kami menerbitkan data rekayasa: hasil CFD, laporan uji kelelahan, angka berat, data beban struktural.

Kami membangun kesempatan uji coba di kota-kota besar, karena tidak ada yang menggantikan pengalaman langsung mengendarai sepeda. Kami juga bekerja dengan pengulas pihak ketiga yang akan mengevaluasinya tanpa filter PR. Dan struktur garansi juga merupakan bagian darinya.

Cakupan perbaikan seumur hidup hanya mungkin karena kami benar-benar yakin akan daya tahan produk. Bagi pengendara yang menginginkan pengenalan dengan risiko lebih rendah, suku cadang kecil titanium kami memungkinkan orang merasakan kualitas manufaktur dan bahan sebelum berkomitmen pada rangka.

Bob: Setiap pesaing dapat membeli printer 3D logam dan bubuk titanium. Hambatannya bukan akses ke peralatan.

Hambatannya adalah pengetahuan, desain, dan bertahun-tahun iterasi.

Pekerjaan optimasi topologi, menggabungkan perilaku material, persyaratan aero CFD, dan batasan manufaktur aditif menjadi desain yang benar-benar berfungsi untuk sepeda, membutuhkan waktu bertahun-tahun percobaan.

Tidak hanya itu, tetapi juga pustaka parameter cetak: kombinasi spesifik karakteristik bubuk, suhu pembuatan, kecepatan cetak, dan kurva pasca-pemrosesan yang menghasilkan suku cadang yang andal dan konsisten.

Terlebih lagi, pengetahuan sistem seluruh sepeda, bagaimana kekakuan rangka, aerodinamika, penanganan, dan daya tahan berinteraksi, hanya datang dari benar-benar membangun dan menguji sepeda lengkap.

Anda dapat menyalin bahasa visual suatu desain. Anda tidak dapat mempersingkat kedalaman rekayasa di bawahnya.

Bob: Prioritas utama adalah wheelset titanium, yang dirancang untuk bekerja dengan paket aerodinamis Aero One. Setelah itu, kokpit cetak 3D terintegrasi penuh yang sesuai dengan geometri rangka daripada diadaptasi dari komponen pihak ketiga.

Jangka panjang, kami ingin menawarkan geometri khusus sebagai standar. Tujuan utama manufaktur aditif adalah bahwa setiap rangka tidak memerlukan biaya produksi yang signifikan lebih banyak dengan dimensi yang berbeda. Fleksibilitas itu harus diterjemahkan ke dalam opsi kecocokan yang nyata untuk setiap pengendara, bukan hanya rangka yang mendekati ukuran Anda.

Bob: Itu menjadi proses manufaktur standar untuk rangka dan komponen kelas atas. Ekonomi teknologi terus meningkat: kecepatan pembuatan yang lebih cepat, biaya per bagian yang lebih rendah, dan pilihan material yang lebih luas. Apa yang membutuhkan investasi modal yang signifikan hari ini akan lebih mudah diakses dalam satu dekade.

Pada titik itu, percakapan bergeser dari "mengapa dicetak 3D?" menjadi "mengapa tidak?" Pendekatan tradisional dan aditif akan hidup berdampingan untuk waktu yang lama. Manufaktur tradisional memiliki tempatnya dalam produksi massal. Tetapi untuk sepeda kelas atas, saya pikir pencetakan 3D menjadi metode manufaktur yang diharapkan, bukan yang luar biasa.