Cykler med stålstel? Det får dig til at tænke på gamle dage, på filigranpiber og på håndlavede engangsstykker til individualister. Men stål behøver ikke at være klassisk og old-school – Urwahn er beviset. Befolkningen i Magdeburg bruger 3D-print til at forarbejde det traditionelle materiale til et højteknologisk produkt.
Jeg starter denne artikel med en bøn! Stålrammer er fantastiske. Jeg kan godt lide udseendet, jeg kan lide turen og jeg kan godt lide ideen om det bæredygtige rammemateriale... Så tak flere stålrammer!
Urwahn-rammerne får deres unikke udseende og køreegenskaber fra stålknuder, der er skabt i 3D-print. Jeg finder kombinationen og skabelsesprocessen spændende. Et meget klassisk materiale, hvorfra nye former kan fremkaldes ved hjælp af en ny teknik; og egenskaberne kan også ændres eller optimeres.
Vi har forberedt en masse interessante fakta til dig i spørgsmål-svar-format med talrige billeder og videoer:
Hvordan virker det og wHvilken teknik bruges?
De tyndvæggede forbindelseselementer i vores innovative Urwahn stålramme er fremstillet ved hjælp af den nyeste 3D-printteknologi. Ved hjælp af den generative lasersmelteproces (Selective Laser Melting (SLM)) er forbindelseselementerne bygget op i lag af tidligere forstøvet metalpulver. De enkelte metallag smeltes sammen ved hjælp af en laser. Med 3D-printteknologi kan vi drastisk forkorte fremstillingsprocessen af vores komplekse fastgørelseselementer og behøver ikke dyre værktøjer til produktionen.
Med SLM-processen kan vi opnå en rigtig god overfladekvalitet, og den er velegnet til høj komponentkompleksitet. Ydermere kan højvolumenkomponenter fremstilles ved hjælp af SLM-processen. SLM-processen giver også mange fordele ud fra et bæredygtigt perspektiv. For eksempel er genanvendeligheden af pulveret meget høj, og der er en optimal materialeudnyttelse.
De siger, at det tog dig fem år at lave et hjul ved hjælp af denne teknik. Hvad var vanskelighederne?
Det er rigtigt. Som passioneret produktudvikler og ingeniør for sportsudstyr udviklede Sebastian Meinecke en særlig interesse for puristiske cykler allerede i 2011 med stigende miljøbevidsthed. Under navnet "Sme Bicycles" fremstillede han mere end 60 bestilte cykler til brug i byområder. Med stigende erfaring og sin universitetsspecialisering i produktudvikling satte Sebastian sig selv til opgave at udvikle en innovativ seriecykel til brug især i byområder - ideen til Urwahn blev født.
Udviklingen af Urwahn Bike begyndte i 2015 med masterafhandlingen af udvikleren af Urwahn-stellet, Sebastian Meinecke, på tidspunktet for sit kandidatspeciale ved Otto-von-Guericke Universitetet i Magdeburg. Der undervises i den faseorienterede procesmodel for Integrated Design Engineering, som Sebastian brugte som teoretisk grundlag og stadig bruges i dag på Urwahn til produktudvikling. Derved fokuserer vi specifikt på brugeren og analyserer konsekvent deres daglige brugsscenarier for at sikre frustrationsfri og intuitiv produktbrug. I dette forskningsprojekt fandt udvikling og test af stelstrukturen sted og derefter grundlæggelsen i 2017. Takket være 3D-print kunne Urwahn Bike realiseres uden at gå på kompromis med design og funktionalitet.
I princippet er hvert udviklingstrin ledsaget af særlige vanskeligheder. Udviklingen og den efterfølgende certificering af rammen gav Sebastian omfattende designproblemer, som blev overvundet gennem adskillige prototypetest, simuleringer eller optimeringssløjfer. At finde en passende, kompromisløs produktionsproces var også forbundet med store vanskeligheder, fordi vi som virksomhed ikke kunne bygge på noget grundlag. På det tidspunkt blev 3D-printprocessen endnu ikke brugt i cykelindustrien og selv i dag producerer andre cykelproducenter kun prototyper eller enkeltdele i små serier. (Undtagelse: Bastion Cycles fra Australien). Udholdenheden og den økonomiske sikkerhed i projektet og den personlige vedligeholdelse har gentagne gange givet os udfordringer i løbet af projektet. Delstaten Sachsen-Anhalt har skabt et fremragende finansieringslandskab for innovative virksomheder, som desværre er blevet brugt af alt for få. Det har vi haft stor gavn af.
Hvilke komponenter kommer ud af 3D-printeren? Hvilken ikke?
Vores innovative rammekoncept består af 3D-printede forbindelseselementer (hovedrørsforbindelse, sæderørsforbindelse, monostagbøjning, bælteport, bundbeslag og begge dropouts) lavet af 1.2709 stål og dybtrukne CrMo stålrør. Disse er gift med hinanden i hånden ved hjælp af svejseteknologi (Platzhirsch). Efter samlingsprocessen kontrolleres hver samling igen og finjusteres med en formsiddende pasform. Dette giver alle vores stålrammer deres umiskendelige karakter og får dem til at se ud til at være lavet af ét stykke.
Hvilke fordele har dette i forhold til konventionelle produktionsmetoder?
Bliver slutresultatet et andet hjul end med den konventionelle produktionsmetode?
Fordelene ved 3D-print ligger i de nye muligheder i design og dimensionering af meget komplekse komponenter, frem for alt det organiske rammedesign. At fremstille så tyndvæggede og meget komplekse komponenter som vores rammedele var kun muligt med 3D-print. Uden denne fremstillingsproces ville der ikke være nogen blød køregeometri med dæmpende køreegenskaber og intet sømløst, organisk designsprog. Bøjningen i stellet er ikke kun visuelt tiltalende, men genererer også en helt ny og komfortabel køreoplevelse. Derudover kan kabling og sadelklemme diskret skjules i rammen. Urwahn kunne starte produktionen med det samme, da dyre produktionsværktøjer kunne undværes. På denne måde kan hurtige ændringer af komponentgeometrierne implementeres fra batch til batch, hvilket også kan gøre individuel og kundetilpasset produktion mulig i fremtiden. 3D-printprocessen gjorde det meget nemmere og hurtigere at tilpasse vores første Stadtfuchs-model til Platzhirsh e-cyklen. I den fremtidige udvikling vil vi have stor gavn af hurtigere udviklingscyklusser.
Fra et økologisk synspunkt er processen ressourcebesparende sammenlignet med konventionelle processer, fordi der næsten ikke er noget spild. Faktisk er processen ikke billig. Rammeomkostningerne for en primalramme overstiger mange gange dem for en standardramme fremstillet i Taiwan eller Kina. De er den vigtigste omkostningsfaktor for alle vores cykler. 3D-print har udviklet sig markant de seneste år. Vi printede den første ramme i 2015, og maskinerne er blevet meget mere effektive. Vi antager, at produktionsomkostningerne vil falde i fremtiden, selvom vi ikke når niveauet for den globale rammeproduktion, i hvert fald ikke inden for en overskuelig fremtid.
Wo foregår produktionen af cyklen?
I modsætning til industristandarden produceres Urwahn stålrammen udelukkende i Tyskland - fra rørfremstilling til rammekonstruktion, belægning og slutmontage i det interne studie i Magdeburg. Med hvert eksemplar frigivet i naturen bidrager vi til en symbiose af dyb miljøbevidsthed, gennemsigtighed og rimelige forhold for alle involverede. Da dette adskiller os fra andre producenter, har vi introduceret FAIR FRAME-prædikatet for at understrege den holistiske produktion af Urwahn-stellet i Tyskland.
Efter maling af Urwahn-cyklerne begynder monteringen.
Hvad synes du om Urwahn Bikes? Hvad synes du om produktet og ideen? Har vi brug for folk, der vil gøre tingene anderledes i fremtiden? Det tror jeg. At producere regionalt og produkter, der er holdbare og genanvendelige, det er vigtigt.
Hvis du vil læse mere om Urwahn, vil du her find det du leder efter:
https://www.velomotion.de/magazin/2020/02/urwahn-urban-bikes-stahl/