Der bei den Olympischen Winterspielen vorgestellte Schneemobilhelm wurde vom Team des Dongguan Institute of Technology unabhängig entwickelt. Es ist nicht nur sicherer und leichter, sondern auch individuell.
Schneemobile sind eine der schnellsten und unterhaltsamsten Veranstaltungen bei Olympischen Winterspielen. Das Ergebnis ist oft innerhalb von Millisekunden, so dass die Hardwareanforderungen sehr streng sind. Das Forschungs- und Entwicklungsteam für Schneemobilhelme unter der Leitung von Li Nan, einem außerordentlichen Professor an der School of Education (Normal College) der Dongguan University of Technology, beteiligte sich an der Forschung und Entwicklung des Schneemobilhelms, der beim Training der Olympischen Winterspiele der Nationalmannschaft eingesetzt wurde. Das Team verwendet 3D-Rückwärtsmodellierung und Gitterstruktur-3D-Drucktechnologie und sammelt die Daten der Athleten, um Eins-zu-Eins-Schneemobilhelme an die tatsächlichen Bedürfnisse jedes Athleten anzupassen. Dieser sorgfältig "intelligente" Helm hat die Eigenschaften von Personalisierung, Gewichtsreduzierung, Sicherheit und so weiter.
Auswahl der Materialien und Strukturen
Gemäß den relevanten Anforderungen erfordert der Helm, dass alle Zubehörteile und Materialien Chinas eigene sind.
Bei der Verwendung von Materialien besteht die äußere Schicht dieses selbst entwickelten Schneemobilhelms aus China Aerospace T800 Kohlefasermaterial mit hoher Festigkeit und hervorragender Antikollisionsleistung. T800 Kohlefaser ist eine neue Art von hochfesten, hochmoduligen Fasern mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 95%. Da das Material karbonisiert und graphitisiert wurde, hat es die Vorteile einer geringen Dichte und hohen Festigkeit. Nach relevanten Informationen ist die Dichte von Kohlefasermaterial niedriger als die von Aluminium, aber die Festigkeit ist größer als die von Stahl.
Die innere Materialpufferschicht des Helms nimmt eine 3D-Druckgitterstruktur an. Die Mikrostruktur des Materials spielt eine große Rolle für seine Fähigkeit, Stöße zu absorbieren. Es wird berichtet, dass das Forschungsteam von der Auswahl des Gitters bis zur Abstimmung der Helmschale und der Materialeigenschaften Zehntausende von Berechnungen unterzogen und schließlich die optimale Gitterstruktur und das Material bestimmt hat. Unter Verwendung von 3D-Druck (SLS-Technologie) und TPU-Pulvermaterialien wird die Gitterstruktur der Schneemobilhelm-Pufferschicht entworfen und entwickelt, die dem traditionellen EPS-Schaumstoff überlegen ist, und ihre Schlagfestigkeit wird um etwa 40% verbessert, was dem Helm bei einer Kollision standhalten kann. verschiedene Aufprallkräfte und schützen den Kopf des Athleten besser.
Es versteht sich, dass der Helm aus Kohlefaser und TPU-Gitterstruktur nur etwa 1,1 kg wiegt, was 500 Gramm weniger ist als der Helm, der zuvor von der Nationalmannschaft verwendet wurde, wodurch das Gewicht der Athleten effektiv reduziert wird. Derzeit hat dieser Schneemobilhelm GB bestanden und die ECE-Zertifizierung erfüllt die Anforderungen des FIS-Wettbewerbshelms und wurde an das nationale Schneeteam geliefert.
3D-Druck von Gitterpufferstrukturen mit TPU
Die Gitterstruktur bezieht sich im Allgemeinen auf einen Raumträger, der aus Stäben, Platten und anderen Mikroelementen besteht, die wiederholt nach bestimmten Regeln angeordnet sind. Es hat die Eigenschaften einer geringen Schüttdichte, einer großen spezifischen Oberfläche und hoher spezifischer mechanischer Eigenschaften. Die Sandwichstruktur mit ihm als Kernmaterial erzeugt aufgrund der dynamischen Instabilität der Struktur unter der Aufpralllast eine enorme plastische Verformung und wandelt sie in Wärmeenergie um, die den größten Teil der Aufprallenergie absorbieren kann, so dass sie eine ausgezeichnete Pufferenergieabsorption und Schlagfestigkeit aufweist. , um eine Schutzfunktion zu erfüllen.
Der 3D-Druck hat einen natürlichen Vorteil bei der Herstellung von Gitterstrukturen, die fast jede Hohlraumpräzision, Hohlraumfraktion, Hohlraumform, Hohlraumgröße, Porenverteilung und Interkonnektivität erreichen können. Auf dieser Grundlage kann die 3D-gedruckte Gitterstruktur schützende Sportgeräte herstellen, die neue Impulse für die Transformation und Aufrüstung von Helmen, Rüstungen und anderer Schutzausrüstung bringen.
Darüber hinaus bestimmt das Herstellungsmaterial die Eigenschaften und Anwendungen des Gitters. TPU hat eine ausgezeichnete Tragfähigkeit, Schlagfestigkeit und Stoßdämpfungsleistung und behält gute physikalische Eigenschaften wie Elastizität und Flexibilität auch bei -35 ° C bei. Es ist weit verbreitet in Medizin und Gesundheit, elektronische Geräte, Industrie, Sport und anderen Bereichen. Gleichzeitig ist TPU auch das wichtigste Elastomermaterial, das für den 3D-Druck geeignet ist.
Basierend auf den oben genannten Faktoren wählte das Schneemobilhelmteam TPU als Gitterstrukturmaterial.
Die "Science and Technology Winter Olympics" ist ein Höhepunkt der Olympischen Winterspiele in Peking. Unter der Leitung des Konzepts der "Wissenschafts- und Technologieolympiade" haben unzählige wissenschaftliche und technologische Arbeiter den "Olympic Science and Technology Long-distance Run" gestartet. Eine Bühne für Eigenständigkeit und Eigenständigkeit auf horizontale Technologie. Als neue Technologie, die sich in den letzten Jahren rasant entwickelt hat, hat der 3D-Druck auch bei der Vorbereitung auf die Olympischen Winterspiele eine wichtige Rolle gespielt.