Conception d'un vélo en fibre de carbone

Note de l'éditeur :il s'agit d'un article de blog invité de John Nolin, qui est un revendeur chez SolidXperts. C'est un cycliste passionné et il utilise des pièces Markforged pour améliorer son expérience à vélo.

Présentation

Lorsque je n'installe pas d'imprimantes Markforged ou que je n'enseigne pas aux clients SOLIDWORKS, je fais des courses caritatives longue distance. Ce sont souvent 50, 75 ou 100 miles en 1 ou 2 jours. Pour parcourir ces distances, j'ai besoin d'un vélo à la fois confortable et rapide. Mon véhicule de prédilection est un vélo couché à empattement court, le Vision R40. L'empattement court s'adapte mieux à mon cadre qu'un vélo de route et me donne une couche supplémentaire de confort pendant les longs trajets. Cependant, un confort accru signifie un poids accru. Le R40 pèse 32 points, soit plus de deux fois plus qu'un vélo de route léger. L'un de mes manèges préférés de la saison est le Three Notch Century. Malheureusement, le poids du cadre en chromoly de ma Vision R40 est loin d'être idéal pour les courses de côte à travers les White Mountains du New Hampshire. Un vélo plus léger pourrait faire une énorme différence sur ces longues randonnées vallonnées.

Un vélo en fibre de carbone fait maison

Avec les pièces solides que les imprimantes Markforged peuvent créer, j'ai réalisé que je pouvais créer un vélo beaucoup plus léger à un prix abordable. Un cadre de remplacement complet et un siège composé de composants imprimés en 3D collés entre des sections coupées de tubes en fibre de carbone constituent un cadre solide, manufacturable et abordable. Il n'y a que 10 composants imprimés Onyx uniques dans l'assemblage final et 7 sections différentes de tubes en fibre de carbone préfabriqués de la taille d'un cadre de vélo. Certaines pièces et certains tubes sont utilisés dans 2 à 4 instances différentes au sein de l'ensemble global. La fourche avant, la potence et le guidon ont déjà été achetés sur eBay en composite de carbone. Les coûts des matériaux s'élèvent à environ 900 $, soit plus de 1000 $ de moins qu'un cadre composite sur mesure. Ajoutez à cela la possibilité de personnaliser le design pour moi-même et vous obtenez une formule gagnante pour un vélo en fibre de carbone.

La première partie

Concevoir un cadre de vélo en composite est une chose; prouver qu'il sera plus léger et assez fort est une toute autre histoire. Afin de valider mon design, j'ai imprimé le premier élément du nouveau cadre :une patte arrière gauche. Cette partie maintient la roue arrière en place, elle doit donc être incroyablement rigide. Je l'ai conçu dans Solidworks et l'ai téléchargé sur Eiger. J'ai décidé d'utiliser du matériau Onyx avec quelques couches de renfort en fibre de verre haute résistance et haute température. L'Onyx est résistant et rigide et le HSHT est solide, donnant à la pièce les caractéristiques dont elle avait besoin.

J'ai imprimé la pièce sur une imprimante en kit Mark Two Enterprise. Tel qu'imprimé, ce composant de cadre ne pèse que 26,7 grammes. Un composant métallique équivalent serait de 115 grammes ou plus. Avec cette pièce, je sais que la construction est faisable et je vais de l'avant avec la fabrication.

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