Внутри карбоновых велосипедных рам Arevo, напечатанных на 3D-принтере:интервью с соучредителем Винер Мондезир

Винер Мондезир, соучредитель и генеральный директор Arevo

Компания Arevo, базирующаяся в Силиконовой долине, привлекла внимание всего мира в 2018 году, когда представила первую в мире велосипедную раму из углеродного волокна, напечатанную на 3D-принтере. На презентации была представлена запатентованная платформа 3D-печати композитов Arevo — сочетание робототехники, материаловедения и передового программного обеспечения, позволяющее производить легкие композитные детали по индивидуальному заказу.

После этого события Arevo стала сотрудничать с Franco Bicycles, чтобы поставлять цельные рамы из углеродного волокна, напечатанные на 3D-принтере, для нового бренда электронных велосипедов. Мы поговорили с соучредителем и техническим директором Arevo Винером Мондезиром об основах технологии, преимуществах композитной 3D-печати и будущем масштабируемого композитного производства.

Не могли бы вы рассказать нам немного об Арево?

В Arevo мы стремимся демократизировать крупномасштабное производство композитов. Объединив робототехнику, передовые материалы и интеллектуальное программное обеспечение, мы открываем огромную возможность:углеродное волокно прочнее многих металлов, но при этом значительно легче, что делает его привлекательным для аэрокосмической, автомобильной и потребительской отраслей. Однако традиционное производство композитов является трудоемким, капиталоемким и страдает от длительных циклов проектирования из-за ограниченных инструментов моделирования и пробела в знаниях среди неспециалистов. Наше решение — то, что мы называем оцифровкой композитов — заполняет этот пробел. Дизайнеры начинают с 3D-модели; наше программное обеспечение автоматически анализирует, оптимизирует ориентацию волокон, использование материала и генерирует точные инструкции по сборке. Подумайте о паутине, в которой в нужных местах используется ровно столько шелка; мы подражаем этой эффективности в каждом отпечатке.

Каковы преимущества композитной 3D-печати?

Композиты из углеродного волокна обладают исключительным соотношением прочности и веса, что позволяет создавать прочные, но легкие детали. Хотя металлические решетчатые конструкции могут снизить вес, они все равно состоят из плотного материала. Использование углеродного волокна устраняет эту неэффективность с самого начала. Анизотропная природа углерода — сильная вдоль направления волокна — исторически ограничивала его использование, но наш набор инструментов позволяет абстрагироваться от этой сложности. Дизайнерам больше не нужна докторская степень; наше программное обеспечение учитывает нюансы направления, позволяя любому создавать структурно прочные композиты.

Рама вашего велосипеда из углеродного волокна, напечатанная на 3D-принтере, получила широкую огласку, когда она была представлена. Каков был процесс создания рамы велосипеда, от проектирования до производства?

Рама велосипеда из углеродного волокна, напечатанная на 3D-принтере Arevo [Источник изображения:Arevo]

Мы выбрали раму велосипеда в качестве доказательства концепции, потому что это сложная конструкция, выдерживающая большие нагрузки и требующая точности. Традиционные композитные велосипеды проходят годовой цикл — проектирование, прототипирование, затем производство — требуя 20–30 деталей и до 40 рабочих на раму. Напротив, наше программное обеспечение за считанные минуты превращает модель САПР в изотропный генеративный проект, оптимизируя ориентацию волокон и распределение материала. На нашем предприятии в Калифорнии шестиосный робот укладывает волокна в направлениях X, Y и Z, создавая полностью интегрированную цельную раму за несколько дней. В результате получается легкая и прочная конструкция, жесткость и качество езды которой можно настроить с помощью программного обеспечения, что открывает новую бизнес-модель для быстрой настройки по требованию.

Ежегодно по всему миру производится около миллиона композитных оправ. Технология Arevo позволяет рынку перейти от массового производства почти идентичных оправ к по-настоящему персонализированным высокопроизводительным вариантам.

Является ли индивидуальный подход к производству масштабируемой бизнес-моделью?

The Emery ONE:Arevo объявила о своем партнерстве с Franco Bicycles для выпуска новой линейки электронных велосипедов [Источник изображения:Arevo]

Кастомизация является ключевым отличием велосипедов, поскольку велосипедисты получают выгоду от рам, адаптированных к их телу и стилю езды. Производство для массового рынка не может легко обеспечить такую ​​персонализацию. Наша платформа позволяет клиентам проектировать каркас, а наше программное обеспечение проверяет структурную целостность. Затем дизайн распечатывается по требованию, что упрощает путь от концепции до готового продукта.

Какие еще варианты применения вы видите для своей технологии?

Хотя в настоящее время мы уделяем особое внимание мобильности, основные преимущества — сверхлегкость, высокая прочность и индивидуальная подгонка — распространяются на спортивное оборудование, автомобильные компоненты, энергетические решения и детали для аэрокосмической отрасли. Мы активно разрабатываем приложения, для которых производительность и индивидуальный дизайн имеют решающее значение.

Как робототехника вписывается в вашу технологию?

Традиционная многослойная 3D-печать наносит материал только в плоскостях X и Y, оставляя направление Z более слабым. Полностью шарнирно-сочлененный шестиосевой робот Arevo может укладывать углеродное волокно во всех трех измерениях, устраняя типичную слабость направления Z. Кроме того, радиус действия робота до четырех метров позволяет нам печатать крупные детали, например компоненты аэрокосмической отрасли, без разделения их на узлы. Та же роботизированная система может напечатать раму велосипеда, демонстрируя универсальность нашей конструкции.

Как бы вы охарактеризовали текущее состояние рынка композитной 3‑D печати? Насколько продвинута технология?

[Изображение предоставлено:Arevo]

Аддитивное производство композитов существует уже много лет, но прогресс был ограничен ручным размещением волокон и небольшой плоской геометрией. Сегодня автоматизированная робототехника и передовые системы смол открывают возможности для создания сложных форм и более высокого разрешения. В то время как несколько компаний используют разные подходы — от химии смол до стратегий нанесения, — Arevo лидирует с интегрированной платформой, сочетающей робототехнику, лазерное осаждение и контроль качества на основе искусственного интеллекта.

С какими проблемами сталкивается отрасль:3D-печать в целом или композитная 3D-печать в частности?

Одним из основных препятствий является отсутствие доступного программного обеспечения, которое действительно исследует возможности аддитивного производства. Дизайнеры часто начинают с традиционных, уже существующих деталей и пытаются модернизировать их для 3D-печати, что может снизить производительность. Нам нужны инструменты, которые будут направлять пользователей с самого начала и помогать им использовать уникальные возможности аддитивных процессов.

Как вы видите развитие отрасли в ближайшие пять лет?

Мы уже перемещаем повествование от новинки к производству. В ближайшие годы основное внимание будет уделяться качеству и масштабируемости. Отрасли, которые внедряют крупномасштабное, повторяемое производство, будут дифференцироваться, и мы ожидаем, что стандарты и лучшие практики выкристаллизуются.

Обеспечение качества деталей и процессов в настоящее время является важной темой для обсуждения в аддитивном производстве. Как к этому относится Arevo?

Лазерная система осаждения Arevo в сочетании с алгоритмами машинного обучения выполняет проверку на месте на протяжении всей сборки. Датчики собирают данные в режиме реального времени, а система управления с обратной связью оперативно регулирует параметры, в результате чего содержание пустот составляет менее 1 %. Микроскопические поперечные сечения подтверждают однородность материала, гарантируя, что наши компоненты отвечают строгим требованиям аэрокосмической и других высокопроизводительных отраслей.

Что ждет Arevo в ближайшие 12 месяцев?

После запуска нашей велосипедной рамы спрос превысил наши текущие возможности. В следующем году мы сосредоточимся на масштабировании производства и запуске новых приложений для мобильных устройств и за его пределами. Наша цель — донести преимущества производства высококачественных композитов по требованию на более широкий рынок.

Чтобы узнать больше об Arevo, посетите: https://arevo.com/