Rezension, wenn wir uns trauen: The Mythos Elix 3D

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Im Allgemeinen erhalten neue Vorbaueinführungen selten große Aufmerksamkeit. In letzter Zeit ist dies umso weniger der Fall, da Fahrrad- und Komponentenhersteller ihr Augenmerk auf einteilige, integrierte Lenker- und Vorbaukonstruktionen richten. Das änderte sich, als Metron Additive Engineering Anfang des Jahres seinen Mythos Elix-Vorbau vorstellte. 3D-gedruckt und voller Löcher, der Elix ist kein gewöhnlicher Vorbau.

Vorbauten sind eine sicherheitskritische Komponente an jedem Fahrrad. Scheitern ist keine Option, wenn die Folgen potenziell fatal sind. Daher ist die Idee eines Vorbaus, der aus einem Material und einer Technik hergestellt wird, die den meisten unbekannt ist, mit mehr Löchern als Oberfläche, verständlicherweise nicht gerade vertrauenerweckend.

Beunruhigenderweise wartete einer dieser heiligen Stämme darauf, bei meiner Rückkehr von der Tour de France begutachtet zu werden. Jede Rezension ist anders und was mit dem 3D-gedruckten heiligen Stamm folgte, war eher eine mentale Reise als ein Produkttest. Ich fragte mich, warum und wie man einen Vorbau in 3D drucken könnte, ob das sicher ist und ob ich letztendlich davon überzeugt werden könnte, einen Vorbau zu fahren, der einem Schweizer Käse ähnelt.

Spoiler Alarm: Nach langem Überzeugen fuhr ich tatsächlich mit einem 3D-gedruckten heiligen Vorbau. Es ist nicht kaputt gegangen und nichts davon ist der Punkt.

Ich habe kürzlich eine Reise nach England unternommen, um Metron Additive Engineering zu besuchen und mich mit Dimitris Katsanis zu treffen, um diese Fragen zu beantworten und zu sehen, ob er mich davon überzeugen könnte, tatsächlich mit dem heiligen Vorbau zu fahren.

Katsanis ist ein äußerst sympathischer Charakter und einer der klügsten Köpfe der Branche. Seine Arbeit an der Spitze des Hochleistungsradsports reicht drei Jahrzehnte zurück. Er hat seit Barcelona im Jahr 1992 Fahrräder für alle Olympischen Spiele hergestellt und das UKSI-Fahrrad entworfen, das in den ersten anderthalb Jahrzehnten des 21. Jahrhunderts von Großbritannien mit großem Erfolg eingesetzt wurde.

Überall auf der Anlage sind Fotos von Champions auf Fahrrädern und von Katsanis maßgeschneiderten Komponenten verstreut. Von Bildern von Chris Hoy auf einem „Beam Bike“ in den 90er Jahren bis hin zu Bradley Wiggins‘ Stundenrekord und darüber hinaus.

Katsanis war in den letzten zwei Jahrzehnten auch an unzähligen technischen Fortschritten beteiligt. Während er maßgeblich an der Gestaltung der F-Reihe von Pinarello Dogmas beteiligt war, besitzt er auch das Patent, das er an Zipp lizenziert, für das Sägezahn-NSW-Felgenprofil. Er arbeitete am Hope-Lotus GB-Bahnrad. F1-Komponenten, 3D-gedruckte „Teile“ in medizinischer Qualität für Hüftprothesen, Räder, Rahmen, die steifsten Lenker, die ich je für die britischen Leichtathletiksprinter gesehen habe, und natürlich 3D-gedruckte, maßgeschneiderte Zeitfahrlenker für Filippo Ganna, Froome, Thomas et al. bei Ineos und Paralympics-Siegerin Sarah Storey.

Es handelt sich um eine Fundgrube an Radsportausrüstung, und zusammen mit Katsanis‘ Wissen und der Bereitschaft, sie zu teilen, hat es mein Zögern, einem 3D-gedruckten Vorbau zu vertrauen, zunichte gemacht. Dies war ein Designer- und Markenname, von dem viele Radfahrer noch nie gehört haben, und obwohl ich von Dimitris und Metron wusste, dachte ich, Radfahren sei nur ein winziger Teil ihres Geschäfts. Ich hätte nicht falscher liegen können.

Radfahren ist fast das gesamte Geschäft von Metron, und diese Erkenntnis brachte mich zum Nachdenken. Hier ist ein Hersteller, von dem wir nur sehr wenig hören, der keinen einzigen Fahrer sponsert, geschweige denn ein ganzes World Tour-Team, und der niemals Werbung für seine Produkte macht. Doch in einer Welt, in der diese Champions alles, was sie brauchen, kostenlos erhalten und oft sogar dafür bezahlt werden, mit der Ausrüstung einer bestimmten Marke zu fahren, stehen sie Schlange, um Metron für die Ausrüstung zu bezahlen.

British Cycling hatte einen Exklusivvertrag mit Katsanis, bis seine Finanzierung nach London 2012 gekürzt wurde. Das bedeutete, dass eine Nationalmannschaft Katsanis nicht nur für seine Ausrüstung und sein Fachwissen bezahlte, sondern auch dafür sorgte, dass kein anderes Team Zugang zu diesem bahnbrechenden Fachwissen hatte. Team Sky und Pinarello haben sich Katsanis schnell geschnappt, als GB ihn entlassen hat, und seitdem arbeitet er hauptsächlich für diese überaus erfolgreiche Mannschaft. Er arbeitete sogar mit der UCI zusammen, als diese die ersten großen Änderungen an ihrem Regelwerk seit der Lugano-Charta im Jahr 1997 vornehmen wollte.

Das Metron-Erlebnis ließ meine mentale Barriere langsam verschwinden, aber ein Teil der Ausrüstung erwies sich als Schlüssel zum Durchbruch. Ein Satz Carbon-Lenker eines Pinarello F10 lag auf einem Beistelltisch. Daneben zwei scheinbar identische Lenker, aber der Carbon-Lenker ist das Ungewöhnliche in diesem Trio. Die glänzende Oberfläche eines Lenkers gibt einen Hinweis darauf, warum Metron diese Erinnerungsstücke aufbewahrt hat, aber erst als Katsanis erklärt, dass die schwarzen Lenker mit den meisten Logos, Di2-Hebeln und dem Lenkerband nicht das sind, was sie zu sein scheinen, macht es Klick . Bei den Lenkern handelt es sich tatsächlich um einen 3D-gedruckten integrierten Lenker und Vorbau aus Titan, der für Chris Froome bei der Tour de France 2018 entworfen und verwendet wurde.

Mir fiel auf, dass ich den ganzen Weg nach England gereist war, weil ich der meiner Meinung nach neuen Methode zur Herstellung eines Vorbaus für die Straße nicht traute, und dann herausfand, dass ein 3D-gedruckter Vorbau bereits einen Fahrer zur Tour befördert hatte de France-Podium fast ein halbes Jahrzehnt zuvor.

Neben einem 3D-gedruckten Lenker für Chris Froome nannte Katsanis noch viele weitere gute Gründe, Vertrauen in die 3D-gedruckten Komponenten von Metron zu setzen.

Metron ist nach dem AS9100-Standard für die Luft- und Raumfahrt qualifiziert. AS9100 ist ein weit verbreitetes und standardisiertes Qualitätsmanagementsystem für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Es stellt einen Qualitätsstandard sicher, kontrolliert Herstellungsprozesse und schreibt eine spezifische Aufzeichnung vor, um die vollständige Rückverfolgbarkeit aller Komponenten sicherzustellen. Wir reden oft über ISO-Standards und Qualitätskontrollen, während sich diese Fahrradmarke freiwillig an einen Managementstandard auf Luft- und Raumfahrtniveau hält, und das noch bevor wir überhaupt auf die Komponententeststandards eingehen.

Katsanis gibt zu, dass die Idee eines 3D-gedruckten Vorbaus mit durchgehenden Löchern ein Schock für das System ist. Der aufsehenerregende Misserfolg bei der Mannschaftsverfolgung bei den Olympischen Spielen im letzten Jahr löste bei vielen Menschen unzählige weitere Samen des 3D-gedruckten Zweifels aus. Aber Katsanis ist in seiner Meinung klar: „Der 3D-Druck ist wie jedes andere Herstellungsverfahren, er hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Der Schlüssel liegt darin, diese Eigenschaften zu verstehen und die Teile unter Berücksichtigung der spezifischen Verwendung zu entwerfen. Ein schlecht gestaltetes Bauteil wird das tun.“ scheitern unabhängig von der Herstellungstechnik oder dem Material.“

Metron bringt dies zurück auf die Elix-Vorbauproduktion und verwendet Scalmalloy für seine 3D-gedruckten Vorbauten. Diese Hochleistungslegierung besteht aus einer Scandium-, Aluminium- und Magnesiumlegierung. Es wurde für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt entwickelt und seine Beständigkeit über einen Temperaturbereich sowie seine Beständigkeit gegen Ermüdung oder Korrosion sind bereits gut bekannt. Darüber hinaus bietet es laut Katsanis etwa die doppelte Streckgrenze der mittelharten Legierung, die typischerweise für den 3D-Druck nicht sicherheitskritischer Metallteile verwendet wird. Es ist derselbe Stoff, aus dem Gannas Ganzstunden-Plattenrahmen gemacht ist.

Eine schlecht konstruierte Komponente wird unabhängig von der Herstellungstechnik oder dem Material ausfallen

Nachdem das Material festgelegt war, machte sich Metron daran, das genaue Schaftdesign und die Druckerparameter festzulegen und schließlich Prototypen von Testschäften für jede Schaftgröße und -variante herzustellen. Insgesamt hat Metron 94 Vorbauten getestet, um sicherzustellen, dass jede Größe für den Straßengebrauch geeignet ist.

Ich habe ein komplexes Thema für diese Rezension vereinfacht, aber Katsanis erklärt den Prozess in einer aktuellen Folge des Nerd Alert-Podcasts viel ausführlicher. Klar geht Metron aufs Ganze, und die Liebe zum Detail ist offensichtlich, aber ich war neugierig, wie sicher wir die ISO-Norm und die Testprozesse einhalten können, die für das Fahren auf der Straße im Freien relevant sind.

ISO4210 spezifiziert die Belastungsbedingungen, Testzyklen, Aufprall- und Maximallasttests, aber ist die Norm streng genug für leistungsstarke, stark beanspruchte und kritische Komponenten? Katsanis weist darauf hin, dass dies zumindest beim Lenker nicht der Fall ist.

Der Standard deckt im Einzelnen Straßen-, MTB-, Bahn-, Stadtfahrräder usw. ab, es gibt jedoch keine Standards, die speziell auf die Anforderungen von Wettkämpfen auf Spitzenniveau und die extremen Kräfte, die ein Bahnsprinter auf den Lenker ausüben kann, oder die Belastungen eines Zeitfahrfahrers zugeschnitten sind mit 60 km/h auf eine Bremsschwelle stoßen.

Aus diesem Grund hat Metron einen eigenen Test entwickelt, der laut Katsanis viel relevanter ist. Als Beispiel nennt er die Zeitfahrverlängerungen von Metron. Die ISO-Norm verlangt, dass eine Aero-Erweiterung einen einzelnen 15-kg-Belastungstest besteht. Beim Metron-Test wird die gleiche Last von 15 kg mit 100.000 Wiederholungen angewendet. Die Last von 15 kg mag immer noch recht niedrig erscheinen, aber Katsanis erklärte, dass eine Komponente, die 100.000 Wiederholungen einer einzelnen Last aushalten kann, bei einem einmaligen Vorfall einer viel höheren Last standhalten könnte. Der eigentliche Beweis liegt jedoch im Pudding, und Metron behauptet, dass es in den sieben Jahren, in denen es 3D-gedruckte Lenker herstellt, keinen einzigen Ausfall hatte.

Darüber hinaus werden bei jeder Stielauflage 54 Elix-Stiele produziert. Von diesen 54 sind 50 Produktionseinheiten zum Verkauf, während die anderen vier für laufende Tests und Weiterentwicklungen verwendet werden. Zum Druck gehört auch ein Testbarren, der eingelagert wird, falls Metron in Zukunft Tests oder Muster früherer Druckläufe benötigt.

Mein Geist ist bereits beruhigt. Ich verstehe jetzt, dass 3D-Druck für Metron keine Abkürzung ist, sondern ein innovativer Ansatz mit echten Vorteilen in bestimmten Anwendungsfällen. Aber Katsanis ist noch nicht fertig.

Er widerlegt meine Nervosität wegen der mit Löchern übersäten Struktur und meint, dass diese Konstruktion den Vorbau tatsächlich noch widerstandsfähiger gegen Ausfälle macht. Er beschreibt, wie Metron ein Element der Designredundanz entdeckte, das seinem Stamm innewohnt und nicht absichtlich in das Design integriert wurde.

Wenn irgendwo in einem herkömmlichen rohrförmigen Schaft ein Riss auftritt, kann dieser ununterbrochen und recht schnell durch die Struktur wandern und zum völligen Versagen führen. Beim Elix-Vorbau besteht der Hauptkörper des Vorbaus aus mehreren einzelnen Armen oder brückenartigen Strukturen.

Das Team, das den Elix-Vorbau testete, stellte fest, dass die dem Elix-Design innewohnenden brückenartigen Arme unabhängig voneinander versagen können, aber wenn der Riss oder Versagen eine Öffnung erreicht, wird er sofort gestoppt. Da ein Material einem beginnenden Riss besser widerstehen kann als einem sich ausbreitenden Riss, beschränken die offenen Löcher jeden einzelnen Riss auf den einzelnen Arm oder die Brücke, in der er begann. Das Team stellte fest, dass ein Stamm seine Struktur trotz mehrerer einzelner Fehlerpunkte bei Stresstests behalten konnte, die darauf abzielten, solche Fehler absichtlich herbeizuführen.

Metron hat mich also davon überzeugt, dass das Mythos Elix sicher ist. Mittlerweile habe ich den Vorbau an ein Fahrrad montiert, bin tatsächlich ein paar Mal im Freien gefahren und er hat meinen Lenker perfekt an meinem Gabelschaft befestigt. Ich fand den Elix deutlich steifer als der Vorbau, den er ersetzte. Das macht Sinn, da Metron behauptet, der Elix sei 15 % steifer als ein gleichwertiger Vorbau aus Standardlegierung. Darüber hinaus bietet es, vielleicht unbeabsichtigt, eine der einfachsten internen Kabelführungsoptionen für Fahrräder, bei denen Bremsschläuche usw. durch oder unter dem Vorbau verlegt werden. Aber warum sollte man dennoch einen Stiel in 3D drucken?

Mit 500 £ ist es alles andere als billig und mit 169 Gramm für unseren 120-mm-Testvorbau ist es nicht gerade leicht. Selbst Dimitris gibt zu, dass es sich ästhetisch gesehen um ein „Marmite-Design“ handelt. Was ist also der Sinn?

Um dies zu beantworten, müssen wir noch einmal darauf zurückkommen, warum Katsanis überhaupt in 3D-Drucktechnologie und -produktion investiert hat. Er erklärt uns, dass das ultimative Ziel darin besteht, die Zukunft zu erkunden.

„Wir könnten zurückgehen und fragen, warum wir Kohlenstoff verwenden, warum wir vorher eine Legierung verwenden, warum wir Stahl verwenden, und schließlich gehen wir zurück und fragen uns, warum ich ein Fahrrad habe, damit ich zu Fuß gehen kann.“

Es handelt sich zum Teil um Fortschritt und Weiterentwicklung, aber wie Katsanis erklärt: „Blue-Sky-Ideen sind großartig, aber es muss eine Anwendung geben.“ Der 3D-Druck allein führt noch nicht zu einem grundsätzlich besseren Produkt und bietet wie jede Produktionsmethode sowohl Vorteile als auch Einschränkungen.

Katsanis fertigt seit 2004 Komponenten im 3D-Druck, zunächst für die schnelle Prototypenerstellung, bevor er später in Maschinen zur Herstellung struktureller und sicherheitskritischer Komponenten investiert. Er schlägt vor, dass der 3D-Druck „für komplexe Formen, Formen mit nicht fester Geometrie, für die Fertigung in kurzen Zeitplänen, kundenspezifische Montagekomponenten usw. sinnvoll ist“. Beispielsweise ist der 3D-Druck eines einfachen runden Rohrs nicht sinnvoll und würde wenig bieten ohne Nutzen, vielleicht sogar eine schlechtere Option.“

Wenn andererseits jemand ein hochkomplexes und individuelles Design benötigt, das auf einen bestimmten Eingriff in die Aerodynamik oder Passform abzielt, kommt der 3D-Druck zum Einsatz. Es scheint mir, dass Metron entschieden hat, dass der Elix-Vorbau der beste Weg ist, diese Botschaft zu vermitteln. Mythos (Metron) bietet derzeit keine kundenspezifischen Vorbaulängen oder -winkel an, aber der Scalmalloy-Vorbau mit all seinen Löchern schreit deutlich, dass alles möglich ist.

Der Schaft selbst könnte im Widerspruch zu vielen der Gründe stehen, die Dimitris für die Entscheidung für den 3D-Druck einer bestimmten Komponente anführte. Es fühlt sich sehr so ​​an, als hätten sie es getan, weil sie es konnten. Aber das scheint mir auch der eigentliche Sinn des Elix zu sein. Der Stiel zeigt der Welt, was Metron seit Jahren tut, und öffnet die Tür, oder man könnte sagen, konditioniert unseren Geist für das, was kommt.

In der kurzen Zeit seit der Vorstellung des Vorbaus hat Metron bereits mit Pinarello zusammengearbeitet, um das 3D-gedruckte Hour Record-Fahrrad von Dan Bigham zu entwickeln, und Ganna hat es so erfolgreich eingesetzt. Was kommt als nächstes? Wir sind uns nicht sicher, aber in ein paar Jahren werden wir vielleicht auf den Elix-Vorbau als Vorläufer einer ganzen Familie konsumententauglicher 3D-gedruckter Produkte von Metron zurückblicken. Dafür bin ich gespannt.