????? 設計優(yōu)化和增材制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展項目成立于2009年，是由英國的技術(shù)戰(zhàn)略委員會（現(xiàn)在被稱為創(chuàng)新英國－Innovate UK）所資助的。項目合作伙伴包括埃克塞特大學；Plunkett Associates快速成型公司；增材制造服務商3T RPD；軟件開發(fā)商Delcam和Simpleware；以及設備制造商EOS。項目的口號是“Making more with less”，該項目的目標是促進可持續(xù)發(fā)展和減少能源消耗，在設計和生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，通過策略性的減少材料達到輕量化的目的。

????? 自行車零件輕量化的課題是由Smart Aero技術(shù)提出來的，3D科學谷要強調(diào)的是項目的關鍵點在于減輕重量的同時，空氣動力學也是重要的考慮因素，實現(xiàn)更輕，更快的自行車設計和生產(chǎn)。項目成員經(jīng)過幾次頭腦風暴會議，確定自行車輕量化項目的目標可以用兩部分設計策略實現(xiàn)：－減少外墻厚度，減少重量，優(yōu)化空氣流量－通過內(nèi)部的晶格結(jié)構(gòu)一方面為閥桿的外蒙皮提供強度和支撐，另一方面進一步減輕重量。

????? 內(nèi)部晶格的設計由Simpleware來主導。Simpleware是ScanIP軟件的開發(fā)商，當配備Simpleware + CAD模塊時，程序可以生成晶格點陣圖案填充框架結(jié)構(gòu)。這種建模的好處是高度柔性，未來的類似形狀的建模都可以建立在這個基礎上，只需要很小的額外開發(fā)成本。
?????? Simpleware軟件創(chuàng)建的晶格可以自由調(diào)節(jié)的大小和填充的體積密度，然后再通過SolidWorks的有限元分析（FEA）幫助確定最佳的形狀、大小，通過調(diào)整內(nèi)部晶格密度達到設定的物理載荷。太多的顛簸使得自行車關鍵件的剛度性能變得尤為關鍵，有些彎曲的設計是必要的，不僅增加剛性也增加了舒適感。通過EOS的設備將建模完成的自行車零部件打印出來，為了達到最好的剛性，使用了鈦金屬材料。這個項目的目的并非是通過增材制造來生產(chǎn)自行車，而是探索More with Less在實現(xiàn)高的機械性能同時又使用更少的材料方面的可行性。

??圖片和文字來源于3D科學谷

?