Bob: 네 가지 요소가 동시에 맞아떨어졌습니다. 재료, 공정, 성능, 그리고 아무도 채우지 못한 틈새 시장이었습니다. 티타늄은 매력적인 프레임 재료입니다. 높은 강도, 자연스러운 유연성, 부식 방지, 그리고 탄소 섬유보다 훨씬 긴 피로 수명을 가지고 있습니다. 하지만 전통적인 티타늄 제작 방식으로는 적절한 에어로 튜브 프로파일을 구현할 수 없습니다. 버티드 튜빙에는 물리적 한계가 있습니다. 튜브를 다룰 때는 CFD가 요구하는 형태를 조각할 수 없습니다.

금속 적층 제조는 이러한 제약을 완전히 없애줍니다. 우리는 토폴로지 최적화된 내부 형상, 에어로 프로파일, 필요한 곳에 격자 보강재를 갖춘 일체형 구조를 단일 빌드 내에서 프린팅할 수 있습니다. 이는 전통적인 제작 방식으로는 불가능했던 일입니다.

그리고 시장 타이밍도 좋다고 생각했습니다. 탄소 섬유 로드 바이크 시장은 깊이 포화되어 있습니다. 모든 브랜드가 동일한 공식을 추구하고 있으며, 제품은 점점 더 상호 교환 가능해지고 있습니다. 점점 더 많은 진지한 라이더들이 다른 질문을 하고 있습니다. 수리할 수 있을까? 가치가 유지될까? 15년 후에도 탈 수 있을까? 아무도 이러한 질문에 대해 제대로 된 성능 바이크로 답하지 못했습니다.

Bob: 고급 로드 바이크에는 항상 강제적인 선택이 있었습니다. 카본은 레이스 성능을 제공하지만, 노화되고(항상 업데이트됩니다), 충격에 강하지 않으며, 구조적으로 손상되면 끝입니다. 전통적인 티타늄은 수명과 뛰어난 승차감을 제공하지만, 지오메트리가 제한적이며 공기역학이 손상됩니다. 초기 3D 프린팅 자전거 프로젝트는 대부분 콘셉트 차량이었습니다. 가능한 것을 보여주었지만, 세련되고 생산 준비가 된 성능 바이크는 아니었습니다.

Aero One은 공기역학, 티타늄의 내구성, 금속 3D 프린팅이 가능하게 하는 디자인 자유의 세 가지가 교차하는 지점에 있는 최초의 자전거입니다.

Bob: 주로 고급 장기 소유 제품이지만, 다른 요소들도 포함합니다. 카본 퍼포먼스 바이크처럼 순수한 레이스 바이크는 아닙니다. 카본 파이버는 여전히 그 특정 목표에 더 적합합니다.

Aero One이 제공하는 것은 10년, 20년 또는 30년 동안 높은 수준으로 탈 수 있는 자전거입니다. 수리할 수 있고, 지오메트리에 맞게 맞춤 제작할 수 있으며, 원한다면 물려줄 수도 있습니다. 기술은 최첨단이며, 자전거 디자인에서 볼 수 있지만, 최종 목표는 항상 라이딩 경험과 라이더와 프레임 간의 장기적인 관계입니다.

Bob: 티타늄은 강도 대 중량비가 매우 높아서 이것이 가능합니다. 티타늄의 가느다란 프로파일, 특히 내부 격자 보강재가 있는 경우, 알루미늄이나 스틸에서 훨씬 더 큰 단면이 필요했을 하중을 견딜 수 있습니다. 목표는 최소 정면 면적, 최소 중량, 고강도 라이딩을 위한 충분한 강성, 그리고 그에 따른 시각적 언어였습니다.

검증을 위해 프레임에 FEA 응력 분석, 100,000회 주기 피로 테스트, 정적 하중 및 낙하 충격 테스트를 적용했습니다.

수직 하중은 150kg, 측면 하중은 80kg으로 평가됩니다. 전체 프레임은 접합이나 용접된 부분이 없는 일체형이므로, 얇은 부분을 볼 때 사람들이 우려하는 약점을 제거합니다.

Bob: 물통 케이지 통합 방식은 한 가지 변수, 즉 물통이 장착되었을 때의 다운튜브 항력 계수를 최적화합니다. 하지만 프레임 전체에 걸쳐 절충안을 제시합니다. 그 결과 더 넓은 정면 면적, 더 많은 측풍 민감성, 추가 중량, 그리고 특정 물통이 그 위치에 있을 때만 의미 있는 프로파일이 됩니다.

우리의 CFD 모델링은 현실적인 라이딩 속도와 요각도에서 전체 자전거의 항력에 중점을 두었습니다. 대부분의 고급 라이더가 실제로 유지하는 속도에서, 좁게 넓어진 케이지 섹션이 있는 가느다란 다운튜브는 넓게 통합된 방식보다 일관되게 낮은 전체 항력을 제공하며, 측풍 조건에서 훨씬 우수합니다. 우리는 케이지 영역에서 최소한의 국부적인 개입을 했습니다. 다른 모든 것은 전체 그림에 최적화되어 있습니다.

Bob: 그것은 전체 프로젝트의 핵심 과제였습니다. 헤드튜브 접합부에서 측면 강성, 공기역학, 중량의 삼박자를 제대로 맞추는 것이 대부분의 엔지니어링 시간이 소요된 부분이었습니다.

해결책은 내부에 있습니다. 외부에서 보면 튜브는 최소한으로 보이지만, 내부적으로 헤드튜브 영역은 훨씬 고밀도의 티타늄 격자 구조를 사용하며, 굽힘 하중이 집중되는 정확한 위치에 더 많은 재료가 있습니다. 헤드튜브, 탑튜브, 다운튜브 사이의 전환은 이음새 없는 하나의 연속적인 3D 프린팅 구조이므로 연결부에서 국부적인 응력 집중이 없습니다. FEA는 재료가 추가되거나 제거되는 위치를 안내했습니다. 우리는 벤치마크 카본 에어로 프레임과 비교하여 측면 강성을 측정했으며, 그것은 견고합니다.

Bob: 우리는 카본과 비교하지 않습니다. 비용 구조가 완전히 다르고, 구매하는 것도 다릅니다. 티타늄 분말은 탄소 섬유보다 킬로그램당 몇 배 더 비쌉니다. 금속 3D 프린팅 장비, 열처리, 정밀 마감 모두 상당한 자본이 필요합니다. 1세대 제품의 경우 엔지니어링 투자, CFD, FEA, 위상 최적화, 피로 테스트, 풍동 작업이 상당합니다.

더 관련성 있는 비교는 시간 경과에 따른 총 소유 비용입니다. 카본 레이스 바이크는 일반적으로 3~5년 이내에 은퇴합니다. Aero One은 20년 동안 라이딩하고 유지 보수하도록 제작되었습니다. 수리할 수 있습니다. 반복적인 충격 및 UV 노출 하에서 카본처럼 열화되지 않습니다. 이러한 수명 전체를 고려하면 숫자는 완전히 달라집니다.

Bob: 네, 그렇습니다. 이것은 프레임 재료로서 티타늄의 가장 저평가된 측면 중 하나입니다. 티타늄은 용접이 가능합니다. 긁힘이나 경미한 흠집과 같은 표면 손상은 연마하여 제거할 수 있습니다. 균열이나 국부적인 골절은 레이저 용접 및 열처리로 강도를 회복할 수 있습니다. 더 심각한 구조적 손상의 경우, 국부적인 부분을 다시 프린팅하여 통합할 수 있습니다.

카본 섬유 손상, 박리, 충격 골절 및 응력 균열은 일반적으로 되돌릴 수 없습니다. 섬유 매트릭스가 손상되면 구조적 무결성을 복원할 수 없습니다. 프레임은 끝입니다. 티타늄의 경우 손상은 수리 작업이지 종착점이 아닙니다.

Bob: 우리는 믿음이 올바른 틀이라고 생각하지 않습니다. 우리는 엔지니어링 데이터(CFD 결과, 피로 테스트 보고서, 중량 수치, 구조 하중 데이터)를 공개합니다.

우리는 주요 도시에서 시승 기회를 만들고 있습니다. 왜냐하면 실제로 자전거를 타는 것만큼 좋은 것은 없기 때문입니다. 또한 PR 필터 없이 평가할 제3자 검토자들과 협력하고 있습니다. 그리고 보증 구조도 그 일부입니다.

평생 수리 보장은 우리가 제품의 내구성에 진정으로 자신하기 때문에 가능한 것입니다. 더 낮은 위험의 소개를 원하는 라이더를 위해, 우리의 티타늄 소형 부품은 사람들이 프레임을 약속하기 전에 제조 품질과 재료를 경험할 수 있도록 합니다.

Bob: 어떤 경쟁사든 금속 3D 프린터와 티타늄 분말을 살 수 있습니다. 장비 접근성이 장벽이 아닙니다.

장벽은 지식, 디자인, 그리고 수년간의 반복입니다.

재료 거동, CFD 공기역학 요구 사항, 적층 제조 제약을 자전거에 실제로 작동하는 디자인으로 결합하는 토폴로지 최적화 작업은 수년간의 시행착오를 거쳤습니다.

뿐만 아니라, 프린트 매개변수 라이브러리: 분말 특성, 빌드 온도, 프린트 속도, 신뢰할 수 있고 일관된 부품을 생산하는 후처리 곡선의 특정 조합입니다.

게다가, 프레임 강성, 공기역학, 핸들링, 내구성이 어떻게 상호 작용하는지에 대한 전체 자전거 시스템 지식은 실제로 완전한 자전거를 만들고 테스트해야만 얻을 수 있습니다.

디자인의 시각적 언어는 복사할 수 있습니다. 그 아래에 있는 엔지니어링 깊이는 지름길을 택할 수 없습니다.

Bob: 가장 시급한 우선순위는 Aero One의 공기역학 패키지와 함께 작동하도록 설계된 티타늄 휠셋입니다. 그 다음에는 타사 부품을 개조하는 것이 아니라 프레임 지오메트리에 맞춘 완전히 통합된 3D 프린팅 콕핏입니다.

장기적으로는 맞춤형 지오메트리를 표준으로 제공하고자 합니다. 적층 제조의 핵심은 각 프레임을 다른 치수로 생산하는 데 크게 더 많은 비용이 들지 않는다는 것입니다. 이러한 유연성은 단순히 측정값에 근접하는 프레임이 아니라 모든 라이더에게 실제적인 피팅 옵션으로 이어져야 합니다.

Bob: 그것은 고급 프레임 및 부품의 표준 제조 공정이 될 것입니다. 기술의 경제성은 꾸준히 향상됩니다. 더 빠른 빌드 속도, 부품당 낮은 비용, 더 넓은 재료 옵션. 오늘날 상당한 자본 투자가 필요한 것이 10년 후에는 더 접근하기 쉬워질 것입니다.

그 시점이 되면 대화는 "왜 3D 프린팅?"에서 "왜 안 되는 거죠?"로 바뀔 것입니다. 전통적인 접근 방식과 적층 제조 방식은 오랫동안 공존할 것입니다. 전통적인 제조 방식은 대량 생산에 적합합니다. 하지만 고급 자전거의 경우 3D 프린팅이 예외적인 것이 아니라 예상되는 제조 방식이 될 것이라고 생각합니다.