自誕生以來，人類就在不斷追尋腳步和視野、身體與思想的雙重延伸。從代步工具到專業騎行車，一個個新發明背後，無不是我們渴望走向未知、探索世界的見證。
現代社會裡，自行車可以用來運動，可以用來通勤，也可以用來騎行探索生活空間的邊界。而金屬3D列印技術的加入，使其具備了優化設計、快速成形、小批量生産、個性化定制和減重等重要優勢，讓大家更關注人與環境、與科技之間的關系，真正用行動去傳遞綠色環保、可持續發展的理念。
钛合金重量輕、強度高、韌性好、耐腐蝕，被廣泛運用于航空航天、汽車、醫療、3C等領域。河北航輪科技有限公司通過不斷研究、試驗，成功将钛合金焊接技術運用于自行車架、車把等零部件的生産，在1992年自主研發出國内第一台钛合金自行車，并創辦國内首個钛合金自行車品牌Hi-Light。
圖為航輪科技Hi-Light品牌自行車專賣店。為滿足不同功能需求，Hi-Light品牌分為山地、公路、郊遊、鐵人三項、小輪車、小徑車、滑步車等近10個系列、50多種型号規格。
01 3D列印钛合金零件年産将超五萬件
钛材料的傳統加工過程極其不易。由于钛材料組成結構特殊，在焊接時必須一次到位，一開始就要焊在最精确、最完美的角度，一旦焊接完成，就幾乎沒有校正空間；而塗裝部分，也因為其分子附着性低，造成上色不易。這些工藝難點，都非常考驗工藝師傅的經驗與手藝，是以大幅提高了制造成本，并反映在産品高昂的價格上。
2023年，航輪科技采用華曙高科雷射金屬3D列印解決方案FS350M，實作了高端定制與批量生産的完美結合。
“3D列印是高端技術，而且是整個行業發展的大趨勢，它正以星星之火燎原的勢頭，與傳統精鑄完美結合。
目前，我們在大批量生産上采用精鑄，小批量定制産品采用3D列印，它能兼顧自行車産品減重、複雜結構一體成形、高端定制等需求，同時避免了單件或小批量産品制造成本高、環境污染等問題，有效縮短了産品交期，讓生産更加高效便捷。”
楊彥鵬
河北航輪科技有限公司，副總經理
按規劃，航輪科技采用3D列印技術生産的钛合金自行車零部件年産将超50000件，并将應用于多款型号自行車上，旨在為全球客戶提供品質更好、強度更高、更輕便耐用的钛合金自行車産品。
02 加快設計疊代，生産效率提升
對于消費品而言，縮短生産周期将會加快品牌對市場的響應速度，在産品設計與開發環節中，3D列印尤其能滿足設計原型的快速疊代，不僅為钛合金自行車零部件帶來了設計自由，還能加快産品上市的步伐。
傳統方式需經精密鑄造、CNC加工、線切割、焊接、校正到表面處理等多道工序，3D列印可實作钛合金自行車部件複雜結構一體成形，節省材料，降低成本，并避免複雜結構焊接帶來的潛在風險，如焊接殘餘應力導緻的變形、疲勞破壞，螺紋連接配接的不準确性等。
钛合金自行車後上叉yoke
列印裝置：FS350M-4
列印時間：24小時
列印材料：Ti6Al4V
3D列印自行車後上叉yoke采用華曙高科FS350M-4裝置生産，整版一次性列印38個，僅需24小時，比傳統鑄造生産效率提升超60%。其采用扁平氣動管形設計，3D列印一體成形，采用钛合金材質，不僅非常堅固耐用，而且非常輕便，可以減少輪組的擾流對車架的影響，提高騎行舒适性。
03 拓撲優化減重，工件使用壽命長
钛合金的密度一般在4.51g/㎝³左右，僅為鋼的60%。采用傳統焊接方式制作的钛合金車架較重一些，經拓撲優化與3D列印技術相結合，其重量可減至1.4kg，并成功通過ISO4210-6沖擊及疲勞測試，助力騎行者提高速度，在長距離運動時減少體力消耗。
與此同時，在采用相同钛合金材料的情況下，3D列印钛合金的強度和延伸性都要高于普通鍛造件。經性能測試，采用華曙高科FS350M-4裝置列印的钛合金自行車零部件，具有卓越的機械性能，其拉伸強度、屈服強度及斷裂伸長率分别達到1035MPa、998MPa、13.5%，工件使用壽命提升。
04 榮獲多項大獎，3D列印為品牌賦能
近年來，航輪科技針對自行車的運動特性，在車架的設計、制造群組裝等工藝過程中，盡可能減小風阻，其尖端技術包括内走線和異形管的設計，可以将所有線組包括刹車系統變速系統等隐藏在車架内部，提高騎行效率，目前已經擁有近20項專利，設計制造方案榮獲創新獎、金獎、最佳工業設計獎等多項大獎。
3D列印技術的引進，展現了航輪科技對于Hi-Light品牌經典的傳承，和不斷地研發創新，未來将持續以3D列印“高定制化”的産品亮點滿足消費者多元化需求。
為高端品牌賦能
創新發展，技術革新，3D列印正在以前所未有的速度影響着人們的生活方式。
華曙高科為航輪科技钛合金自行車賦能，既是金屬3D列印技術和自行車生産技術的一次碰撞，也是對現有出行方式的突破創新，未來，雙方将繼續深度合作，攜手馳騁科技“新賽道”。
同時，馬路科技也期待3D列印技術在更多垂直領域的深入應用，推動各行業應用發展的有效落地和創新更新。