一辆城市自行车的成长史和背后的十万个为什么不可以
在本次发布中你会看到 ——
一个自行车爱好者是如何受兴趣驱使而自觉自愿的从一无所知到成功完成一场造车的持久战 /
一次可能性极高的购买行为又因何被迫放弃 /
一段自学经历的洗礼背后是清晰的、实用主义的目标 /
和字里行间的其他
表达对自行车的喜爱，最早是从自己装车开始的，后来还试过用自喷漆和水贴纸给车架改色。之后偶然看到一篇国外DIY碳纤维车架的文章，发现里面用到的东西自己在国内平台上都可以买到，于是在网上深入的调查一番之后，感觉自己做车架这件事很可行，并且酷。
所以，今天要说的就是我们手工制造的第一个碳纤维车架：一辆完全拥有所谓定制特征的城市自行车。它的完成过程代表的是一种最典型的自学状态：从最初萌芽的一个想法、对自己要面对的制造问题的一无所知（或者说全部知识都来自于自行车品牌蜻蜓点水的推广），到开始进行的一些不顺利的尝试引起制造思路上的完全改变，到进行必要的、稍显迂回的扩展学习，到有意识的由浅入深的来进行制造实验，直到最后的最后：因为之前所有的积累，终于把它制造出来。完整时间跨度是3年零3个月。
首先，3年零3个月这个数字不算太大，尤其是对于一个当时在996节律下生活的人来说；其次，这是从一无所知开始的时间跨度，但对于此刻正在阅读的你来说，你“不是一个人”，也并不一无所知。
我们把跟这辆城市自行车相关的学习和尝试全部整理出来，在时间轴上划分出了10个连续的阶段：
1 以泡沫做内模的碳纤维成型办法
2 3D建模软件的大规模学习
3 3D打印机的置办和钻研
4 试水第一只坐垫
5 700bike发布了一辆城市自行车
6 没有使用 lug 和治具的第一版车架
7 研究气囊充气成型的办法
8 进一步研究3D打印模具和碳纤维成型
9 第二只升级版坐垫完成
10 使用 lug 和治具的第二版车架就此诞生
四段不顺利的成功之母
1 泡沫做内模的碳纤维成型办法
一开始，当然是用泡沫做内模的办法尝试，这应该是手工做车架的办法里最容易入门的一种。但打磨泡沫需要极大耐性，在精确度上对自己的手艺也没什么信心，于是只能作罢。
好在，这期间我们也仔细的了解了一下3D打印，有了新的思路：用3D打印件作为模具，解决了手工精度不足的问题，于是也就有了后面对于3D建模和3D打印机的刻苦钻研。
5 700bike发布了一辆城市自行车
是的，就像很多人想的那样，如果能买一个合适的，何必费劲自己做呢？当700bike发布说要做一辆城市自行车的时候，这件事就获得我们的持续关注。可惜的是，最后发布出来的结果让我们比较失望，不在于价格，而是设计上有点太过普通，唯一有些印象的就是后上叉的设计。不过，这可能也是受限于大规模生产里材料、制作复杂度、成本以及“需要让尽可能多的人喜欢”等等这类问题。
而在自己制造的情况下，要考虑的问题就少很多：你可以只做自己想要的而不用考虑别人的喜好，没有人催你赶工，只要制作方案可行，自己也完全可以选择更加复杂耗时的方法；而成本方面，其实材料成本的占比相当少，工业生产下的成本更多来自于设计/开模/工时/宣传推广等等这些方面，但显然我们只需要cover材料成本和学习成本。这样细致分析下来，更坚定了我们继续自己做这只车架的决心。
6 没有使用 lug 和治具的第一版车架
第一版车架制作前，我们主要参考了两种方案：一种是 COLNAGO 的 C64 那样的碳 lug 结构；另外一种是像 guru（当时还活着） 的定制车架那样管接管接法。但由于当时刚刚接触做车架这件事，觉得这两种方案都不好实现，最后选择了以上两种方案之间的方法：头管、四通、五通、尾勾这些连接件都像 lug 一样增加了一小段和各个管的连接部分，但这段连接部分和管外径相同，所以管并不能插到连接部分里，而只能对接在一起，对接部分的外面用碳布包起来固定粘接。
粘接时的位置确定方法是把各个部件做好后，在纸上画出车架的平面图，3D打印出各个部件的固定支架，放到车架平面图上，之后用碳布把各部件粘合。结果由于支架自身没有稳定的固定，支架之间也没有相互连接确保其相对位置不偏移，而包裹管形连接处的碳布也只是用胶带缠紧，导致个别的连接处效果不好。带着无法挽救它的、无比悲痛的心情，第一版碳纤维车架以失败告终。
7 研究气囊充气成型的办法
在管的制作方法的研究上，我们也下了相当的功夫，这中间想过尝试一种接近工厂制作碳纤维的办法：利用充气袋成型。还是一次不顺畅的尝试失败，导致的原因有两个：1. 我们使用的3D打印耗材是塑料的一种，塑料模具无法承受较高的压力；2. 气袋使用起来很容易漏气，实际操作中失败率太高。所以最终，我们退而求其次的选择了压力小一些的抽真空的办法。
三段迂回前行的曲线学习
2 3D建模软件的大规模学习
摆在最最开头的问题当然是：车架的3D模型要从哪里搞到？从网上确实可以找到一些现成的，可是明明都自己造车了，如果不自己设计似乎太说不过去，这就自然而然的让我们建立起了下一个人生小目标：自学3D建模。学习软件的时候确实绕了一些弯路，因为3D建模软件非常多，由于不知道哪个合适，只好干脆多尝试几个来获得一手感受，比如 Rhino / solidworks / 3d Max / modo。
一个亲身感受——自学软件过程中最大的困难可能是：3D建模软件的界面乍一看比较恐怖，容易让人莫名其妙的退缩。但目前网络环境的好处是（如果科学上网就更好），网络上有非常非常多讲解清晰、制作精良的使用教学和作图技巧。所以，当你克服了那些消极的心境之后，没什么能阻止你学会。
3 3D打印机的置办和钻研：prusa i3 和 kossel
在设计图画得差不多的时候，我们买了第一台3D打印机—— prusa i3，之后为了获得更快的打印速度、增加打印件高度，又组装了 kossel，它们都是开源的3D打印项目。而开源的好处就是你可以根据自己的需求来做适当的调整，比如我们自己这台 kossel 的高度将近一米，可以打印出最高400mm的东西。
鼓捣3D打印机也是一项会出现各种各样问题的大工程。你可能想象不到，我们最开始时遇到的最大问题竟然是”打印的模具在底板上粘不牢“这么一个极小的细节。好在网上查到了大家分享的各种妙招，比如贴胶带/美纹纸，最后试到了一款胶棒，终于搞定了。
3D打印机是个人制造中一个必不可少的工具，关于这个人类智慧结晶，我们会在日后的分享里大肆讲解。
8 进一步研究3D打印模具和碳纤维成型
有了第一版没有使用 lug 结构的失败经验，我们还是想再强迫自己思考一下 lug 的可行性。于是在发现了 HIPS 这种可以溶解的打印耗材之后，lug 结构终于被提上了日程。
HIPS 这个耗材并不昂贵，打印难度也不高，同时它还很好的解决了作为内模的 lug 件在固化之后需要被去除的问题。而碳纤维成型方面，有了之前气囊充气成型的测试失败，我们最终还是选择使用抽真空的碳纤维成型办法。
在这些研究基础上，我们又再次更新了车架的3D模型，把第一版里比较难做的地方稍作调整：第一版中曲线比较复杂的后上叉，被调整成直线（实际使用的是两根可以直接在网上买到的圆型碳纤管）。
三段因厚积而薄发的成功实验
4 试水第一只坐垫
9 第二只升级版坐垫完成
客观上来说，因为刚刚接触和学习制造车架的知识，经验很不够，一下子直接把做出完整车架作为目标是不太实际的。于是我们决定先试着做一只坐垫，不仅熟悉了完整的制造流程，也在心理上给自己积累一些信心，不失为一个温和的过渡。你会发现，在整个“研发”流程里我们一共做了两个版本的坐垫，它们的存在都是一个在合适的时机里发生的理智的选择。
其实在离开校园后的自学过程中，一个人会因为各种各样的原因选择放弃，这很人之常情，所以我们可能需要时不时给自己一点人道主义关怀，让自学变成一件无关功利、却内心无比充盈的个人成长。
10 使用 lug 和治具的第二版车架就此诞生
其实，最初的想法是直接做一辆公路车架的。但出于由浅入深的思路：第一辆车应该做一辆最简单的，不考虑安装尾勾、变速、刹车、走线这些复杂结构的，一辆最简单的、适合城市骑行的单速车。但必须坚持的是造型上的特别。涂装上也是类似的思路：因为是第一次使用喷枪来做车架涂装，所以根本没有用到电脑来做复杂的设计，而是直接用比较细的美纹胶带纸进行遮盖来创造一些简单的图案。有了这样每次一小步的积累，日后的设计就可以更好的放飞自我了。
