3D-gedruckte Fahrräder: Welche gibt es ?

Die additive Fertigung wird im Sport und vor allem im Radsport immer häufiger eingesetzt, da sie die Leistung und den Komfort von Radfahrern und Sportlern verbessern kann. Doch warum birgt die Technologie genau Vorteile für die Herstellung von Fahrrädern? Das Ziel ist es, optimierte, leichtere und komfortablere Komponenten zu entwickeln, um das Produkterlebnis und die Leistung zu verbessern. Die verwendeten Technologien und Materialien variieren, wobei der 3D-Druck aus Metall oder Verbundwerkstoffen am häufigsten eingesetzt wird, da diese Materialien stabiler sind. Darüber hinaus ist es dank des 3D-Scannens möglich, Zubehör wie Fahrradhelme, Sättel oder Griffe individuell zu gestalten. Kurz gefasst: Die Anwendungsmöglichkeiten in diesem Sektor sind sehr vielfältig! Wir haben in diesem Artikel die wichtigsten Projekte von Fahrrädern und Zubehör, die mit 3D-Druck hergestellt wurden, zusammengestellt.

Angel Heaven von Angel Cycle Works

Angel Heaven ist ein 3D-gedrucktes Fahrrad aus Titan des spanischen Unternehmens Angel Cycle Works. In Anlehnung an die schnellsten Fahrzeuge der Welt hat das Unternehmen zusammen mit dem Team von MADIT Metal 3D ein neues Forschungs- und Entwicklungsteam für die Herstellung zusammengestellt. Hierbei wurde die SLM-3D-Drucktechnologie verwendet. Sie verwenden Titanpulver, welches nur von dieser Marke erhältlich ist und erreichen so eine individuelle Gestaltung und einzigartige Designs. Die hohe Präzision der 3D-Drucker, die Härte des Pulvers und die dreifache Schienenunterstützung ermöglichen es ihnen, überflüssiges Material zu reduzieren und zu eliminieren, neue hochmoderne und widerstandsfähige Produkte zu schaffen, ein direkteres Zusammenspiel zwischen dem Rahmen und seinen Lagern sowie eine sehr gute Ausrichtung aller Elemente. Darüber hinaus bietet das überdimensionierte Steuersystem absolute Präzision, einen sauberen, versteckten und natürlichen Durchgang aller Kabel für alle Arten von Schalt- und Bremssystemen.

Bild: Angel Cycle Works

Bolide F HR 3D von Pinarello

Das Bolide F HR 3D ist das mit additiver Fertigung hergestellte Fahrrad von Pinarello, das in die Geschichte des Radsports eingegangen ist. Seit der Vorstellung im Oktober 2022 behauptete die italienische Marke, es sei das schnellste 3D-gedruckte Fahrrad der Welt, das speziell für den Radsportler Filippo Ganna und den Stundenrekord entwickelt wurde. Tatsächlich brach Ganna den Stundenrekord im selben Monat mit einer Zeit von 56,792 km, eine noch nie dagewesene Leistung. Um auf den 3D-Druck zurückzukommen: Der Rahmen und die Radgabel des Fahrrads wurden additiv im Laser Powder Bed Fusion-Verfahren mit einer Legierung namens Scalmalloy hergestellt, die aus Scandium, Aluminium und Magnesium besteht. Der Rahmen besteht aus nur fünf einzeln gefertigten Teilen, die anschließend zusammengeklebt werden. Die Besonderheit des Bolide F HR 3D beschränkt sich nicht nur auf die Materialien, sondern beginnt bereits beim Design. Pinarello arbeitete mit der Universität von Adelaide zusammen, um ein Design zu entwickeln, das von der Natur und insbesondere von der Aerodynamik der Bewegungen von Buckelwalen inspiriert ist. Das Ergebnis war eindeutig ein Erfolg!

Bild: Pinarello

3D-gedruckte Sitzpolster von Elastic Interface

Das italienische Unternehmen Elastic Interface hat das erste 3D-gedruckte Sitzpolster entwickelt, das mehr Komfort und Atmungsaktivität für Radfahrer bietet. Das NX3-Sitzpolster enthält ein 3D-gedrucktes Teil, das den üblichen Schaumstoff oder die Polsterung im Bereich der Sitzbeinhöcker ersetzt. Seine Gitterstruktur ermöglicht eine präzisere Steuerung der Dichte und Festigkeit des Stücks je nach Verwendung des Polsters. Darüber hinaus lässt sich durch die Konstruktion festlegen, wie sich das Polster unter Gewicht und Druck bei der Verwendung verformt. Dies wiederum führt zu einer größeren Dämpfung, einer höheren Stabilität und einer geringeren Verformung des Polsters. Für die Herstellung des Sitzpolsters hat das Unternehmen die FDM-Technologie verwendet. Mit dieser Methode ist es ihnen gelungen, eine Gitterform zu entwickeln, die auch die Luftzirkulation durch die Struktur fördert. Dies fördert die Atmungsaktivität und verhindert dank der hydrophoben Eigenschaften die Ansammlung von Feuchtigkeit.

Bild: Elastic Interface

Das Shadow M1 – 3D-gedrucktes Elektrofahrrad für die Stadt

Das Shadow M1 ist ein 3D-gedrucktes Elektrofahrrad des belgischen Start-ups Shadow Concept. Das Unternehmen wurde mit dem Ziel gegründet, 3D-gedruckte, umweltfreundliche Custom Bikes herzustellen. Das M1 wurde speziell für den Einsatz in der Stadt entwickelt und verfügt als Elektrofahrrad über eine 36-Volt-Batterie mit 11,4 Ah (400 Wh), die eine durchschnittliche Reichweite von 70 km ermöglicht, die jedoch auf 100 km erhöht werden kann. Darüber hinaus verfügt es über einen 3D-gedruckten Rahmen, der an die biometrischen Daten jedes Kunden angepasst wird, so dass das Fahrrad vollständig an die eigene Größe angepasst werden kann, was es noch komfortabler macht. Für die Herstellung dieses Rahmens verwendete Shadow großformatigen FFF-3D-Druck sowie CO2-neutrale und biologisch abbaubare Biopolymere. Außerdem ist es mit hydraulischen Bremsen und einem Sattel ausgestattet, der ebenfalls an den Fahrer angepasst wurde. Insgesamt bietet das Fahrrad ein gutes Gleichgewicht zwischen Komfort und ökologischer Verantwortung, da alle Teile, einschließlich der Batterie, leicht wiederaufbereitet werden können. Das Fahrrad ist ab einem Preis von 2.499,00 € erhältlich.

Posedla und der 3D-gedruckte Fahrradsattel

Das in der Tschechischen Republik ansässige Unternehmen Posedla hat es sich zur Aufgabe gemacht, den besten Fahrradsattel für alle Radfahrer, unabhängig von ihrem Können, zu entwickeln. Und eine Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen, ist die additive Fertigung. Der Sattel mit dem Namen Joyseat besteht aus mehreren Komponenten, darunter aus einer Karbonschale, aber vor allem aus einer 3D-gedruckten Polsterung, die auf die Schale angebracht ist. Das Teil wurde mit TPU gedruckt, um Komfort und Flexibilität zu gewährleisten. Der Sattel wiegt je nach den Einstellungen des Fahrers zwischen 170 und 210 Gramm und hat eine Länge von 262 mm. Auf der Website von Posedla gibt es einen Online-Konfigurator, mit dem jeder seinen Sattel nach seinen Bedürfnissen, seiner Leistung und seinen Wünschen gestalten kann. Rechnen Sie trotzdem mit 490 Euro, um ein solches Stück nach Hause geliefert zu bekommen.

Der Sattel ist vollständig anpassbar (Bild: Posedla)

Maßgeschneiderte Fahrradgriffe von Personomic

Das junge deutsche Start-up-Unternehmen Personomic hat maßgeschneiderte Fahrradgriffe entwickelt, um Schmerzen in der Hand zu vermeiden und zu verhindern. Dazu werden DLP-Drucker von Rapid Shape eingesetzt, die Griffe produzieren, die der Hand des Radfahrers entsprechen. Auf diese Weise wird der Druck viel besser verteilt, Druckspitzen werden vermieden und die Nerven der Hand werden nicht eingeklemmt. Das verhindert Schmerzen und Taubheitsgefühle in den Händen bei stundenlangem Radfahren. Darüber hinaus können die Griffe mit dem Customise-Tool des Unternehmens individuell gestaltet werden, so dass Sie die Farbe und die Textur der Griffe selbst bestimmen können. Und schließlich sind laut Personomic silikonbeschichtete Griffe auch weicher und werden mit der Zeit oder durch Sonneneinstrahlung nicht klebrig.

Specialized und der 3D-Druck von Fahrradsätteln

Specialized ist ein Hersteller von Fahrradkomponenten. Das Unternehmen hat sich mit Carbon zusammengetan, um den ersten 3D-gedruckten Sattel herzustellen. Der S-Works Power Saddle mit Spiegeltechnologie wurde entwickelt, um den Komfort, den Schutz und die Leistung des Radfahrers zu verbessern. Seine komplexe Elastomer-Gitterstruktur auf Karbonbasis sorgt für bessere Eigenschaften als die für herkömmliche Sättel verwendeten Materialien wie Schaumstoff. Darüber hinaus ist eines der Probleme bei herkömmlicheren Produkten die Gleichmäßigkeit über die gesamte Länge des Sattels. Mithilfe des 3D-Drucks konnte Specialized mehrere Bereiche mit unterschiedlicher Dichte und Konformität herstellen. Dies ermöglicht es dem Fahrer, genau dort Unterstützung zu erhalten, wo er sie benötigt.

Openbike – das Fahrrad von Arquimaña

Sie möchten sich ein Fahrrad kaufen, aber wie wäre es, wenn Sie es selbst drucken? Das Architekturbüro Arquimaña hat das Projekt Openbike entwickelt, ein 3D-Modell eines Fahrrads, das Sie herunterladen, ausdrucken und zusammenbauen können. Das Ziel dieses Produkts ist, die Umwelt zu schonen. Um dieses Produkt herzustellen, hat das Büro auf seiner Website eine Liste mit Werkzeugen bereitgestellt, die man für die Herstellung haben sollte. Wie der Name schon sagt, ist das Projekt Open-Source. So kann jeder dieses 3D-Modell herunterladen. Anschließend kann man für einige Komponenten wie den Sattel oder auch die Griffe einen 3D-Drucker verwenden. Für den Rahmen des Fahrrads muss jedoch ein CNC-Bearbeitungsverfahren verwendet werden. Was die benötigten Materialien angeht, so scheint PLA für die Herstellung dieser Komponenten unerlässlich zu sein. Es gibt vier Versionen des Openbikes, von Rev1 bis Rev4, und jedes Modell hat andere Eigenschaften.

Mythos und die additive Fertigung von Metall

Die englische Marke Mythos hat 2021 ihren ersten gedruckten Fahrradvorbau vorgestellt. Wir erinnern uns, dass es sich dabei um das Ersatzteil handelt, mit dem der Lenker mit dem Gabelschaft eines Fahrrads verbunden wird. Das Elix getaufte Bauteil wurde auf einem 3D-Metalldrucker entworfen und soll 15 % torsionssteifer sein. Ein Jahr später ergänzt Mythos seine Produktpalette mit einem neuen Vorbau aus dem 3D-Drucker: IXO wurde auf einer EBM-Maschine mit einem für die Luft- und Raumfahrt zertifizierten Titan entworfen und wiegt nur 147 Gramm. Er soll 16 % torsionssteifer und 11 % biegesteifer sein.

Der KAV-Helm

Es versteht sich von selbst, dass man beim Fahrradfahren einen Helm braucht. Aber viele der verfügbaren Helme sind nicht die sichersten und bequemsten. KAV Sports hat jedoch eine Lösung für dieses Problem. Auf der Grundlage seiner Arbeit an 3D-gedruckten Hockeyhelmen hat das Unternehmen einen 3D-gedruckten Helm entwickelt, der nicht nur maßgeschneidert, stromlinienförmig und leicht im Vergleich zu vielen anderen Helmen ist, sondern auch sicherer. Um dies zu erreichen, hat KAV mithilfe des 3D-Drucks eine Wabenstruktur im Inneren des Helms geschaffen, die in wichtigen Bereichen zusätzliche Verstärkungen aufweist. Das Ergebnis ist ein Helm, der die Zertifizierungsstandards für Helme um 25-50 % übertrifft. Sie können bereits einen Helm von KAV kaufen, darunter die erste Version, den Portola, und das neueste Update, den Portola: Kaze. Obwohl selbst die billigste Version etwa 245 $ kostet, haben die Benutzer die Helme bereits für ihre Sicherheit, Passform und Leistung gelobt.

Bild: KAV

Ein Mountaine Bike mit Vollcarbon-Federung

Das Rodeo ist das erste 3D-gedruckte Mountainbike von Revel Bikes. Das in Carbondale, Illinois, ansässige Unternehmen Revel will das Potenzial der additiven Fertigung bei der Herstellung von Fahrrädern aus Kohlefaser demonstrieren. Jordan Haffener, Chefingenieur bei Revel Bikes, hat das Rodeo Downhill-Bike entworfen und an der Konzeption gearbeitet. Bei der Herstellung des kohlenstofffaserverstärkten Fahrradrahmens arbeiteten sie mit den 3D-Druck-Experten von Arevo Inc. zusammen. Außerdem handelt es sich nicht nur um ein Showbike, sondern um ein voll funktionsfähiges Konzept. Mit diesem innovativen Projekt möchte Revel die Grenzen der additiven Fertigung im Mountainbikesport erweitern.

Das New01Bike

Dieses neue Projekt mit dem Namen „New01bike“ zielt darauf ab, ein voll funktionsfähiges Fahrrad ausschließlich aus recycelten Materialien herzustellen, um Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft in der Fertigungsindustrie zu fördern. Den Herstellern zufolge handelt es sich um den ersten 3D-gedruckten Fahrradrahmen aus recyceltem Polycarbonat, der die jüngste Evolutionsstufe in der Geschichte des Fahrrads darstellt. Er ist Teil einer Auswahl von 70 Fahrrädern aus der Zeit von 1800 bis 2022, die im Designmuseum in München ausgestellt sind. Der Rahmen wurde in einem Forschungslabor des italienischen Start-up-Unternehmens INDEXLAB entworfen und mit einem eigenen Polymer-Extrusionsverfahren hergestellt. Bei dieser speziellen Technik werden ausrangierte Polycarbonatgegenstände (wie CDs, Schutzbrillen und Wasserflaschen) geschreddert und geschmolzen, um sie für das konforme RAM-Verfahren (Robotic Additive Molding) zu verwenden. Das von XGINEERING und GIMAC in Zusammenarbeit mit INDEXLAB entwickelte Verfahren erfreut sich in der Automobilbranche zunehmender Beliebtheit, da es schnell und abfallarm ist und die Möglichkeit bietet, individuelle Einzelteile herzustellen. Der resultierende Rahmen ist transparent, leicht, stabil und umweltverträglich.

Der Fahrradprototyp von Canyon

Im letzten Jahr stellte Canyon den ersten 3D-gedruckten Fahrradprototypen des Unternehmens vor. Dieser wurde in drei Teilen von dem 3D-Druckdienstleister Materialise gefertigt, dabei betrug die Herstellungszeit jeweils sechs Stunden. Mit der Entwicklung des Fahrrads verfolgte Canyon das Ziel, ein nachhaltigeres Fahrrad zu bauen – und genau da setzt die 3D-Drucktechnologie ein. Denn durch die verwendete Pulverbettfusionslösung wurde die Menge der benötigten Materialien reduziert, sodass das Gewicht des Geräts auf unter 2 kg kommt. Gleichzeitig kann eine hohe Leistungsfähigkeit durch die Gitterstruktur des Rahmens gewährleistet werden. Ein weiterer Aspekt zur Nachhaltigkeit ist dadurch gegeben, dass recyceltes Aluminium für die Herstellung verwendet wurde.

Bild: BIKEPACKING

VAEN – der organische Sattel

Der Designer Vasi Ganhi hat den mithilfe von 3D-Druck hergestellten Fahrradsattel VAEN entworfen. Mit dem Wunsch, die Natur nachzuahmen, wurden organische Formen imitiert, indem gitterartiger Schaumstoff für die mittlere Schicht des Sattels verwendet wurde. Hierbei wurde flexibles Material für das 3D-Druckverfahren verwendet und typologisch optimiert, was letztendlich zu der Gitterstruktur der Schicht führte. Diese soll besonders dämpfend sein, während die äußeren Schichten für Komfort, Atmungsaktivität und Widerstandsfähigkeit zuständig sind. Durch die Verwendung der additiven Fertigung ist es möglich, den Sattel individuell auf den Fahrradfahrer anzupassen, wodurch die Leistung des Verwenders maximiert werden kann. Außerdem ist der Sattel in den Farben Schwarz, Gelb, Glas, Blau und Orange erhältlich.

Bild: VAEN

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