Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Implementation of additive manufacturing on bike stems for road bikes
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2017 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Implementering av additiv tillverkning för styrstammar till högprestationscyklar (Swedish)
Abstract [en]

This thesis explores the possibilities with additive manufacturing, applied to the engineering of high performance bike parts. The goal was to study the technique and materials that make up the additive manufacturing in order to apply this to bike stems. Also, the goal was to develop both a physical and a virtual model to further evaluate the possibilities with additive manufacturing. Knowledge of the additive manufacturing processes was gained through an extensive information study. After that, a focus on a particular method, EBM, electron beam melting, was made. The process of development of a bike part, the steering stem, was documented to identify the strength and weaknesses of the technique and to finally evaluate it to a traditionally manufactured reference stem. The design process started with a state-of-the-art study and concept stage to later be followed with an iterative process of modelling and simulating. The concepts were created with accordance of the constraints set upon them from our technical specification and the European standards regarding bike parts which limits the maximum allowed deformation and fatigue. One concept was selected to be modelled as a physical component. Finally, the developed component is discussed and compared to a chosen reference stem.

The final concept did not outperform the reference in weight, but valuable insight and knowledge were gained along the way. The main conclusion of the thesis is that additive manufacturing is a suitable tool for manufacturing of high performing bike parts. Suggestions for future work are also given, where a further analysis with other materials using the EBM-technique is suggested.

Abstract [sv]

Detta kandidatsexamensarbete utforskar möjligheterna med additiv tillverkning applicerat på högpresterande cykelkomponenter. Målet med arbetet var att utforska möjligheterna att utnyttja additiv tillverkning för styrstammar, samt ta fram en virtuell och en fysisk modell av en styrstam anpassad för detta. Genom en omfattande infosökning hämtades kunskap in om de tekniker och material som utgör den additiva tillverkningsgruppen. Därefter gjordes en fördjupning i en specifik teknik, nämligen EBM, electron beam melting. Produktutvecklingsprocessen för cykelkomponenten, en styrstam, dokumenterades för att identifiera styrkorna och svagheterna hos tekniken och för att i slutet utvärderas mot en traditionellt tillverkad referenskomponent. Designprocessen inleddes med infosökning och konceptgenerering för att sedan, med hjälp av digital mjukvara såsom Solid Edge och ANSYS, övergå till en iterativ process av modellering och simulering. Koncepten modellerades efter önskade egenskaper definierat i en kravspecifikation samt rådande EU-standard för styrstammar i tillåten deformation och utmattningsbrott. Ett slutgiltigt koncept valdes och sedan tillverkades en 3D-utskriven fysisk prototyp. I den avslutande delen diskuteras den utvecklade komponenten och jämförs med en vald referenskomponent.

Det slutgiltiga konceptet lyckades inte prestera bättre än referenskomponenten i vikt. Men däremot erhölls värdefull insikt och kunskap angående den additiva processen. Slutsatsen som drogs var att additiv tillverkning är en legitim tillverkningsmetod för konstruktion av högpresterande cykelkomponenter. Förslag ges även för framtida arbete där framförallt en vidare analys med andra material som utnyttjar EBM-tekniken föreslås.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 49
Series
MMK 2017:37 MKNB 091
Keywords [en]
Additive manufacturing, Bike stem, Cycling, EBM
Keywords [sv]
Additiv tillverkning, Cykling, EBM, Styrstam
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-209540OAI: oai:DiVA.org:kth-209540DiVA, id: diva2:1112547
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-20 Created: 2017-06-20 Last updated: 2017-06-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4544 kB)247 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4544 kBChecksum SHA-512
7f90a6e1f1215b59f9ae68a2625fca258bee17584dc09f6849876cf4e00a173ec499534e491ed364c29bc14a73819dbe96ce9c51287d65bb686ea7621025a55e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 247 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 195 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf