如何透過 Form 4L 與 Tough 1500 Resin V2,讓 Sirris 的電動越野車懸吊系統進化
2024 年,歷史性地,120 英里長的 Mint 400 越野賽首次開放電動越野摩托車參賽。專注於高性能電動越野車懸吊系統的創新製造商 Sirris,面臨著升級前叉護罩以應對嚴酷沙漠地形的挑戰。在原型設計與製造時間有限的情況下,他們選擇了 3D 列印技術。
「這個專案真正與眾不同之處,在於從概念到執行的轉換速度驚人。其他公司可能需要 6 到 12 個月才能完成類似的專案,而我們從構想到參賽,僅用了幾週的時間。」— Josh Doolittle,Sirris 創意總監
透過結合堅固的高韌性 1500 樹脂 材料與 Formlabs 的大型 SLA 3D 列印機 Form 4L,Sirris 能夠在不需投資昂貴模具的情況下,快速製作原型並生產最終使用零件,趕上 Mint 400 賽事的時程。
「我們現在可以彌合原型設計與全面生產之間的鴻溝,讓我們能夠在不等待模具的情況下,向客戶交付功能性零件。」— Jon Howard,Sirris 聯合創辦人暨營運主管
使用 Form 4L 加速原型設計
越野摩托車需要精密設計的懸吊系統,以應對崎嶇地形、跳躍與衝擊。前叉護罩的作用是保護前叉內管免受碎石與雜物的損害,否則可能導致漏油,最終造成懸吊系統失效。因此,這些護罩必須堅固,能夠承受飛石、碎片與撞擊。
Sirris 起初使用熔融沉積建模(FDM)技術進行原型設計,並曾使用選擇性雷射燒結(SLS)3D 列印。然而,SLS 與 FDM 列印的零件無法承受越野摩托車的功能性測試。與 FDM 零件不同,SLA 3D 列印的零件具有各向同性,意味著在 X、Y 或 Z 軸方向上沒有差異。此外,SLA 3D 列印可使用堅固、耐用的材料,適合功能性原型設計。
「3D 列印提供了即時獲得功能性原型的能力。我們的產品需要承受嚴苛的越野條件,能夠根據實際測試在幾天內進行迭代,而不是幾週,這是無價的。」— Jon Howard,Sirris 聯合創辦人暨營運主管
Formlabs 的大型 SLA 3D 列印機 Form 4L,具有足夠的列印體積,可同時列印一對前叉護罩,且速度足以每天進行兩到三次迭代,並在實際車輛上進行測試。這種快速的速度使 Sirris 能夠列印堅固、功能性的原型,並在越野環境中進行測試。
「使用 Form 4L,我們才剛開始探索其潛力。快速客製化與迭代的能力,讓我們在市場上具有顯著的優勢。」— Jon Howard,Sirris 聯合創辦人暨營運主管
堅固到足以參賽:高韌性 1500 樹脂
「高韌性 1500 樹脂在抗衝擊性與柔韌性之間取得了良好平衡,使其足夠耐用,適用於實際使用。」— Jon Howard,Sirris 聯合創辦人暨營運主管
Sirris 最初使用高韌性 1500 樹脂 V1 進行功能性原型列印。然而,隨著 2025 年 3 月高韌性 1500 樹脂 V2 的推出,他們轉向使用這種更堅固的材料。高韌性 1500 樹脂 V2 的機械性能媲美聚丙烯,其 Gardner衝擊強度是 V1 的 3 倍,非常適合 Sirris 的嚴苛需求。
有了這種耐用的材料,Sirris 不僅可以列印功能性原型,還可以生產客製化或小批量的最終使用零件。
生產可登上頒獎台的最終使用零件
傳統的射出成型需要大量的前期模具成本,且生產週期長,最低訂購量高。Sirris 需要每週生產 50 個前叉護罩,並在持續優化設計的同時,又要保有調整的彈性,以下是兩種製程方式比較表:
生產方式 | 前置時間 | 可否修改設計 | 材料 |
使用 Form 4L 3D 列印 | 一天 | 可以,逐次列印 | 高韌性 1500 樹脂 V2 |
傳統射出成型 | 約 8–10 週 | 困難、昂貴或不可行 | 聚丙烯(Polypropylene) |
「透過 3D 列印,我們可以按需生產護罩,無需等待模具。一批列印約需 13 小時,意味著我們可以在幾天內滿足小批量生產需求,而非幾週。」— Jon Howard,Sirris 聯合創辦人暨營運主管
對於短期時程與仍需調整設計的情況,使用 3D 列印生產前叉護罩的成本低於射出成型。正如 Howard 所說:「由於電動摩托車市場快速發展,我們能夠迅速測試新概念、驗證配合度並評估耐用性,這讓我們擁有競爭優勢。」只有在設計確定並需要大量生產時,才有意義轉向射出成型。
挑戰 120 英里:Mint 400 賽事測試
Mint 400 是美國最艱難的越野賽之一,橫跨 120 英里的嚴酷沙漠地形。今年,電動越野摩托車首次參賽,其中一些配備了 Sirris 的客製化 F43 懸吊前叉與 3D 列印的前叉護罩。
▲這些 3D 列印的前叉護罩經受住了 Mint 400 賽事的嚴苛沙漠條件。
賽後檢查顯示,這些護罩在 120 英里的比賽中毫無磨損,高韌性 1500 樹脂 V2 材料成功承受了沙漠賽道的嚴酷考驗。
「Formlabs 的先進 3D 列印技術使我們能夠製作客製化的塑膠前叉護罩,這不僅幫助摩托車參賽,還確保它們成功完成了這場具有里程碑意義的比賽。」— Jon Howard,Sirris 聯合創辦人暨營運主管
展望未來:創新與擴展
在使用 Form 4L 列印的客製化懸吊零件取得成功後,Sirris 正在擴展其客製化選項,探索使用 Fuse 1+ 30W 進行選擇性雷射燒結(SLS)3D 列印,採用尼龍 12 高韌性粉末材料。此外,他們計劃研究使用高強度 10K 樹脂製作 3D 列印模具,以進行小批量生產,進一步提升製造流程的靈活性與效率。