Diseño de una bicicleta de fibra de carbono

Nota del editor:esta es una publicación de blog invitado de John Nolin, que es revendedor de SolidXperts. Es un ciclista ávido y utiliza piezas Markforged para mejorar su experiencia de ciclismo.

Introducción

Cuando no estoy instalando impresoras Markforged o enseñando a los clientes SOLIDWORKS, hago viajes benéficos de larga distancia. Suelen ser 50, 75 o 100 millas en 1 o 2 días. Para recorrer estas distancias, necesito tener una bicicleta que sea cómoda y rápida. Mi vehículo preferido es un vehículo reclinado con una distancia entre ejes corta, el Vision R40. La distancia entre ejes corta se adapta mejor a mi cuadro que una bicicleta de carretera y me brinda una capa adicional de comodidad durante el viaje largo. Sin embargo, una mayor comodidad significa un aumento de peso. La R40 pesa 32 puntos, más del doble que una bicicleta de carretera ligera. Una de mis atracciones favoritas de la temporada es Three Notch Century. Desafortunadamente, el peso del cuadro de cromoly de mi Vision R40 es menos que ideal para las subidas a través de las Montañas Blancas de New Hampshire. Una bicicleta más ligera podría marcar una gran diferencia en estos recorridos largos y montañosos.

Una bicicleta de fibra de carbono hecha en casa

Con las piezas fuertes que pueden crear las impresoras Markforged, me di cuenta de que podía crear una bicicleta mucho más ligera a un precio asequible. Un marco de reemplazo completo y un conjunto de asiento hecho de componentes impresos en 3D unidos entre secciones cortadas de tubería de fibra de carbono es un marco resistente, fabricable y asequible. Hay solo 10 componentes impresos Onyx únicos en el ensamblaje final y 7 secciones diferentes de tubos de fibra de carbono prefabricados, del tamaño de un cuadro de bicicleta. Algunas piezas y tubos se utilizan en 2 a 4 instancias diferentes dentro del conjunto general. La horquilla delantera, la potencia y el manillar ya se han comprado en eBay en compuesto de carbono. Los costos de los materiales rondan los $ 900, lo que es más de $ 1000 más barato que un marco compuesto hecho a medida. Si a eso le sumamos la capacidad de personalizar el diseño para mí, obtendrás una fórmula ganadora para una bicicleta de fibra de carbono.

La primera parte

Diseñar un cuadro de bicicleta compuesto es una cosa; demostrar que será lo suficientemente ligero y fuerte es una historia completamente diferente. Para validar mi diseño, imprimí el primer elemento del nuevo marco:una puntera trasera izquierda. Esta parte mantiene la rueda trasera en su lugar, por lo que debe ser increíblemente rígida. Lo diseñé en Solidworks y lo subí a Eiger. Decidí usar material Onyx con algunas capas de refuerzo de fibra de vidrio de alta resistencia a alta temperatura. El Onyx es resistente y rígido y HSHT es fuerte, lo que le da a la pieza las características que necesita.

Imprimí la pieza en un kit de impresora Mark Two Enterprise. Tal como está impreso, este componente del marco pesa solo 26,7 gramos. Un componente metálico equivalente sería de 115 gramos o más. Con esta parte, sé que la construcción es factible y sigo adelante con la fabricación.

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