Arevo 3D 打印碳纤维自行车车架内部：联合创始人 Wiener Mondesir 访谈

Wiener Mondesir，Arevo 联合创始人兼首席执行官

总部位于硅谷的 Arevo 在 2018 年推出了世界上第一个 3D 打印碳纤维自行车车架，引起了全球关注。 此次展示重点展示了 Arevo 专有的复合材料 3D 打印平台，该平台融合了机器人技术、材料科学和先进软件，可生产轻质、定制的复合材料零件。

自这一里程碑以来，Arevo 与 Franco Bicycles 合作，为新的电动自行车品牌提供 3D 打印碳纤维一体式车架。我们采访了 Arevo 的联合创始人兼首席技术官 Wiener Mondesir，讨论了该技术的基础、复合材料 3D 打印的优势以及可扩展复合材料制造的未来。

您能给我们介绍一下 Arevo 吗？

在 Arevo，我们的目标是实现大规模复合材料制造的民主化。通过集成机器人技术、先进材料和智能软件，我们抓住了巨大的机遇：碳纤维比许多金属更坚固，但重量却大大减轻，使其在航空航天、汽车和消费领域具有吸引力。然而，传统的复合材料生产是劳动密集型、资本密集型的​​，并且由于有限的模拟工具和非专家之间的知识差距而导致设计周期长。我们的解决方案（我们称之为复合材料数字化）填补了这一空白。设计师从 3D 模型开始；我们的软件自动分析、优化纤维取向、材料使用，并生成精确的构建指令。想象一下蜘蛛网，它在正确的地方使用了足够的丝；我们在每一次印刷中都模仿这种效率。

复合 3D 打印有哪些优点？

碳纤维复合材料拥有卓越的强度重量比，可实现坚固而轻质的部件。虽然金属晶格结构可以减轻重量，但它们仍然以致密材料开始。从碳纤维开始，从一开始就消除了这种低效率。碳的各向异性（沿纤维方向很强）历来限制了其使用，但我们的工具集抽象了这种复杂性。设计师不再需要博士学位；我们的软件可以处理方向的细微差别，使任何人都可以生产结构良好的复合材料。

您的碳纤维 3D 打印自行车车架一经推出就受到了广泛宣传。从设计到生产，自行车车架的制作过程是怎样的？

Arevo 的 3D 打印碳纤维自行车车架 [图片来源：Arevo]

我们选择自行车车架作为概念验证，因为它是一个复杂的高负载结构，需要精度。传统的复合材料自行车要经历长达一年的周期——设计、原型制作，然后生产——每个车架需要 20-30 个零件和多达 40 名工人。相比之下，我们的软件可在几分钟内将 CAD 模型转变为各向同性的生成设计，从而优化纤维取向和材料分布。在我们的加州工厂，六轴机器人在 X、Y 和 Z 方向沉积纤维，在几天内生产出完全集成的一体式框架。其结果是一个轻质、坚固的结构，可以通过软件调整刚度和乘坐质量，为快速、按需定制开辟了新的商业模式。

全球每年生产约 100 万个复合材料框架，Arevo 的技术使市场从批量生产、几乎相同的框架转向真正个性化的高性能选择。

定制生产方法是可扩展的业务模型吗？

The Emery ONE：Arevo 宣布与 Franco Bicycles 合作推出新系列电动自行车 [图片来源：Arevo]

定制是自行车的一个关键差异化因素，因为骑手可以受益于适合其身体和骑行风格的车架。大众市场生产无法轻易适应这种个性化。我们的平台允许客户设计框架，而我们的软件则验证结构完整性。然后根据需要打印设计，简化从概念到成品的过程。

您的技术还设想有哪些其他应用？

虽然我们目前专注于移动性，但核心优势——超轻量、高强度和定制——扩展到运动器材、汽车零部件、能源解决方案和航空航天零部件。我们正在积极开发性能和定制设计至关重要的应用程序。

机器人技术如何融入您的技术？

传统的基于层的 3D 打印仅在 X 和 Y 平面上沉积材料，而 Z 方向较弱。 Arevo 的全关节式六轴机器人可以在所有三个维度上沉积碳纤维，消除了典型的 Z 方向弱点。此外，机器人的工作范围可达四米，使我们能够打印大型零件（例如航空航天部件），而无需将它们分成子组件。同一个机器人系统可以打印自行车车架，展示了我们构建包络的多功能性。

您如何描述复合 3D 打印市场的现状？这项技术有多先进？

[图片来源：Arevo]

复合材料增材制造已经存在多年，但进展受到手动纤维铺放和小而平坦的几何形状的限制。如今，自动化机器人和先进的树脂系统解锁了复杂的形状和更高的分辨率。虽然多家公司采用不同的方法（从树脂化学到贴装策略），但 Arevo 凭借将机器人技术、激光沉积和人工智能驱动的质量控制相结合的集成平台而处于领先地位。

行业面临哪些挑战（一般 3D 打印还是复合 3D 打印）？

一个主要障碍是缺乏真正探索增材制造功能的可用软件。设计师经常从传统的现有零件开始，尝试对其进行改造以进行 3D 打印，但这可能会影响性能。我们需要从一开始就指导用户的工具，帮助他们利用增材工艺的独特可能性。

您如何看待未来五年该行业的发展？

我们已经将叙事从新颖转向生产。未来几年，重点将转向质量和可扩展性。采用大批量、可重复生产的行业将脱颖而出，我们预计标准和最佳实践将会具体化。

确保零件和工艺的质量是目前增材制造的一个重要话题。 Arevo 的解决方法是什么？

Arevo 的激光沉积系统与机器学习算法相结合，可在整个构建过程中进行现场检查。传感器捕获实时数据，闭环控制系统动态调整参数，从而使零件的空隙率低于 1%。微观横截面证实了材料的均匀性，确保我们的组件满足航空航天和其他高性能领域的严格要求。

Arevo 未来 12 个月会发生什么？

在我们的自行车车架推出后，需求已经超过了我们目前的产能。明年，我们将专注于扩大生产规模，同时推出跨移动出行及其他领域的新应用程序。我们的目标是将按需、高质量复合材料制造的优势带入更广阔的市场。

要了解有关 Arevo 的更多信息，请访问： https://arevo.com/