Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Customizace 3D tisku+ eMobilita = eBike
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Customizace 3D tisku+ eMobilita = eBike

V loňském roce (viz. www.mmspektrum.com/170744) jsme přinesli rozhovor Jána Košturiaka s renomovaným slovenským designérem Patrikem Paulem. Rozprava se týkala 3D tištěného eBiku, jehož výjimečnost konstrukce spočívá v customizovaném řešení rozměrových a materiálových parametrů kola pro optimální potřeby jezdce.

Tento přístup aplikovaný na elektro enduro v té době byl a stále je ve světě ojedinělý a nepřekonaný. Od doby realizace rozhovoru byly na tomto projektu realizovány další inovační kroky, vytištěny a sestaveny nové prototypy, zástupci Kinazo Design se zúčastnili mnoha veletrhů a seminářů, kde sbírali reflexe na svůj projekt.



Elektrokolo vs. hrdost poctivého bikera

Čím větší sportovec, tím větší odpor k elektrice. Lidé 60+ si myslí, že stále mají dostatek sil, zvládnou šlapat sami za sebe a nepotřebují žádnou podporu. Realita je však taková, že ti, kteří elektrokolo vyzkoušejí a zjistí, jaké má výhody, kam všude se s ním bez fyzického vyčerpání dostanou, mohou stačit svým kolegům a dámy udrží tempo s pány, začnou o variantě elektrokola uvažovat. Sbližuje to. Hlavním benefitem je opravdu to, že je možné dojet dál, výš a ve skupině nejsou otrávení lidé, kteří buďto nestačí, nebo naopak na pomalejší musí čekat. Patrik Paul, Kinazo Design


Milníky na cestě

Originalita řešení eBiku tkví v customizaci konstrukce rámu kola a dalších komponent dle parametrů jezdce a integrací baterie do rámu společně s elektromotorem do středu kola. Mnoho horských kol má box s uloženou baterií na rámu. V Kinazo Design chtěli integrovat baterii do rámu, aby design kola zůstal zachován. Když s tímto požadavkem přišli za výrobcem v Německu, žádné řešení jim nenabídl. Předal jim přesně tu nevzhlednou baterii, která se k rámu montuje. S ní zkoušeli první prototyp, geometrii i s namontovaným motorem. Stále však v Kinazo Design snili, že baterii umístí dovnitř, a tak jednali s výrobcem, zda by takové řešení začal vyvíjet. To si však z finančních důvodů nemohli dovolit dotovat, a tak čekali na někoho, kdo si tento vývoj zadá a bude jej financovat. Což se povedlo, ale americká společnost, pro kterou se baterie vyvíjela, logicky požadovala na produkt exkluzivitu. Další rok a půl tedy čekali na baterii, až bude dostupná i pro všechny ostatní. Poté již měli produkt, s nímž mohli experimentovat, a tím začala dlouhá cesta k 3D tisku.

Benefity použití 3D tisku v customizovaných návrzích v porovnání s konvenčním způsobem výroby jsou zřejmé. To si uvědomili i v Kinazo Design. Pokud by navrhli rám z karbonu nebo hliníku, museli by nechat vyrobit formy, a to na každou velikost zvlášť – což je velmi nákladné. Z důvodu tehdejší neexistence dostatečně velké komory 3D tisku, kde by bylo možné vytisknout celý rám z jednoho kusu, museli jít cestou svařovaných trubek. Navrhli a následně vytiskli jedenáct kusů trubek a ty poté svařili. Bohužel jim při testech hliníkový rám praskl. Zkoušky odhalily konkrétní příčinu spočívající v křehkosti svarem ovlivněného materiálu.








Náklady na 3D tisk eBiku jsou stále velmi vysoké, představují více než polovinu prodejní ceny, která současně činí 20 tisíc euro. Bezesporu se jedná o zboží luxusní třídy, jako v jiných komoditách. Patrik Paul společně s hlavním designérem Slavomírem Ozanikem zhlédli na výstavě v Německu bike za 75 tisíc euro, a přitom se nejednalo o elektrokolo. Tam si uvědomili, že cenové stropy se nacházejí jinde. Ale tak, jak se vyvíjí 3D tisk, budou i ceny bezesporu klesat. Díky designu, možnostem customizace a exkluzivitě, které eBike má, stále zůstane vysoko nad střední třídou.

Volkswagen Slovakia

Ve štupavském závodě u Bratislavy firma VW intenzivně rozvíjejí 3D tiskové centrum a soustředí se na technologii aditivní výroby z kovových materiálů pro automobilový průmysl. Vlastnili zde v době úvah týmu Kinazo Design o dalších krocích na projektu eBike největší sériově vyráběnou tiskárnu laserového spékání kovů Concept Laser X Line 2000. Stavební prostor 800 x 400 x 500 mm byl dostatečný pro vytištění celého rámu eBiku. Materiálem byl hliníkový prášek. Při tisku na tomto stroji je použita metoda DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – vysokovýkonný laser v mikrometrových vrstvách natavuje částečky kovu. V tomto případě stroje Laser X Line 2000 jsou zde dva lasery po 1 kW. Dvoumodulové konstrukční uspořádání stroje s automatickou výměnou eliminuje vedlejší časy, a proto je stroj s úspěchem využívaný v automobilovém a leteckém průmyslu. Primárně je stroj určen pro koncernové závody VW na celém světě na prototypové a malosériové díly, komponenty, ale i na nástroje a přípravky pro výrobu vozidel. Výjimečné vlastnosti stroje jej však předurčují i k unikátním projektům, které není možné realizovat tradičními výrobními procesy a technologiemi, a tak VW spolupracuje s externími partnery na inovativních a technologicky náročných řešení, jako je právě případ hliníkové konstrukce eBiku ze studia Kinazo Design. Jedná se o revoluční technologii budoucnosti ve stavbě kol. Přímo z počítače se importují 3D data do stroje, ve kterém je možné vytisknout rám jakékoliv velikosti, jakéhokoliv tvaru a prakticky můžeme změny dělat okamžitě. Bez nákladů na formy… Rám lze upravit nejen velikostí, ale také jej přizpůsobit typu jízdy změnou tvaru, tloušťky či vyztužením zvláště namáhaných částí.


Pro zvětšení klikněte na obrázek.
 

Aktuality

Nyní se připravuje první malosériová výroba. Jeden z prototypových kusů je podrobován testům ve státní zkušebně pro získání potřebných certifikátů. Je k dispozici konfigurační systém na sestavení celého eBiku – velikost rámu vychází z konkrétního změření jezdce a jeho posedu, sériově vyráběné komponenty jsou od světových dodavatelů.

 


Před celým týmem Kinazo Design a jejich partnerů je nyní další etapa jejich dobrodružné cesty. Neméně náročná, jako ta předchozí, ale již v bližším dohledu konkrétního výsledku v podobě sériově vyráběných eBiků. Nádherné skloubení nových technologií a sportu. Držme jim v tom palce.
 


Roman Dvořák

roman.dvorak@mmspektrum.com

Další články

3D technologie
Inovace
Průmyslový design
Výzkum/ vývoj

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: