Conformal 3D printing of a bike frame in recycled polycarbonate

A research surrounding the Robotic Additive Molding, developing a functional single component bike frame out of recycled Polycarbonate. Through Design for Manufacturing, the bike frame was projected to be conformal 3D printed on a 3D surface in a single piece. Benefiting from a non-linear slicing algorithm, the bike frame overcomes the Fused Deposition Modeling strength weakness by aligning the layers with the direction of the lines of stresses, improving the resistance of the part. Nonetheless, a study and possible solutions were developed in order to contour and solve the warping characteristic of the polymers, proving to work according to the test and prototypes built. Robotic 3D printing is a vast science, being considered a multidisciplinary activity, merging ground knowledge of various researching fields along with mechanical engineering, manufacturing processes, material and computer science, and product design. This research summarizes the key steps on the research and development of the process to innovate the manufacturing method of a bike frame.

Una ricerca che circonda il Robotic Additive Moulding, sviluppando un telaio funzionale per bici monocomponente in policarbonato riciclato. Attraverso Design for Manufacturing, il telaio della bicicletta è stato progettato per essere stampato in 3D conforme su una superficie 3D in un unico pezzo. Beneficiando di un algoritmo di slicing non lineare, il telaio della bicicletta supera la debolezza della forza della modellazione a deposizione fusa allineando gli strati con la direzione delle linee di sollecitazione, migliorando la resistenza della parte. Tuttavia, sono stati sviluppati uno studio e possibili soluzioni per contornare e risolvere le caratteristiche di deformazione dei polimeri, dimostrando di funzionare secondo il test ei prototipi costruiti. La stampa 3D robotica è una scienza vasta, considerata un'attività multidisciplinare, che unisce le conoscenze di base di vari campi di ricerca con l'ingegneria meccanica, i processi di produzione, l'informatica e i materiali e il design del prodotto. Questa ricerca riassume i passaggi chiave della ricerca e dello sviluppo del processo per innovare il metodo di fabbricazione di un telaio per bicicletta.