Openframe

Een fietsframe lijkt op het eerste gezicht een verzameling buizen tussen een aantal vaste punten. In werkelijkheid moeten die onderdelen samen trap-, stuur-, rem- en wegkrachten opnemen, terwijl het frame licht, stijf en nauwkeurig genoeg moet blijven.

FDM voegt daar eigen beperkingen aan toe. De sterkte is richtingsafhankelijk, printvolume is beperkt en de verbindingen tussen afzonderlijke delen worden een essentieel onderdeel van het ontwerp.

Daardoor werd Openframe al snel minder een vraag over 3D-printen op zich en meer een constructievraag: waar wil je materiaal hebben, hoe lopen de krachten en welke productiemethode past het best bij elk onderdeel?

V0.2 combineert bamboe fineerbuizen met geprinte knooppunten voor onder andere het balhoofd, de trapas, de zadelcluster en de dropouts.

Die verdeling is bewust. De buizen verzorgen de lange structurele verbindingen, terwijl de geprinte delen complexe geometrie, hoeken en interfaces kunnen opvangen.

Daarmee wordt FDM geen doel op zich. Het wordt een productiemethode die gebruikt wordt waar de vormvrijheid echt iets toevoegt.

Het frame wordt in Autodesk Inventor parametrisch opgebouwd. Maten en geometrische relaties kunnen worden aangepast zonder elk knooppunt opnieuw vanaf nul te modelleren.

Dat maakt Openframe interessanter dan één vaste fiets. Dezelfde logica kan gebruikt worden om framegeometrie, buislengtes en aansluitingen gecontroleerd mee te laten veranderen.

Het uiteindelijke idee is dan ook breder dan losse STL-bestanden: een configureerbaar framesysteem waarbij geometrie en onderdelen uit dezelfde onderliggende relaties voortkomen.

Met v0.2 werd het project voor het eerst een volledig gemonteerd en berijdbaar prototype.

Dat leverde meteen nieuwe ontwerpinformatie op. Dropouts moesten robuuster worden, de zadelcluster had meer stijfheid nodig en verschillende lijmverbindingen konden dieper en nauwkeuriger worden uitgevoerd. Ook printoriëntatie, toleranties en de richting van de belastingen bleken sterk met elkaar verweven.

De eerste gecontroleerde ritten waren nuttig omdat ze lieten zien dat het concept als geheel functioneerde. Ze zijn nadrukkelijk geen bewijs van vermoeiingslevensduur of veiligheid voor normaal weggebruik.

Toen het prototype publiek werd gedeeld, kwam er veel bruikbare technische kritiek op de combinatie van FDM, nyloncomposiet en bamboe.

Vragen rond laaghechting, kruip, vermoeiing, impact en mogelijke plotselinge faalwijzen zijn niet iets om achteraf op te lossen. Ze horen mee in het ontwerp- en testproces.

Daarom verschuift de focus steeds meer van “kan ik dit maken?” naar “hoe kan ik aantonen wat dit onderdeel aankan, waar het faalt en hoe ik het gecontroleerd verbeter?”

Een van de interessantste vervolgrichtingen is een frame voor indoor smart trainers.

Daar blijven echte trapbelastingen, ergonomie, verbindingen en stijfheid relevant, maar valt een groot deel van de onvoorspelbaarheid van verkeer en weggebruik weg. Dat maakt de omgeving veel geschikter om nieuwe constructies gecontroleerd te testen.

Binnen Openframe kreeg die richting de naam Kanibaal.

Openframe is opgezet als een open engineeringproject. De bedoeling is om ontwerpbeslissingen, prototypes, mislukkingen en testresultaten zichtbaar te houden en uiteindelijk ook bruikbare bestanden, een stuklijst en bouwinformatie te kunnen delen.

De technische details zijn nu ook als afzonderlijke notities op Kubuz opgenomen. De oorspronkelijke Openframe-site blijft voorlopig beschikbaar als chronologisch projectarchief.

Het frame is experimenteel en niet gecertificeerd volgens een fietsveiligheidsnorm. Het is geen product voor gebruik op de openbare weg.