Talviolympialaisissa paljastetun moottorikelkkakypärän kehitti itsenäisesti Dongguan Institute of Technology -tiimi. Se ei ole vain turvallisempi ja kevyempi, vaan myös räätälöity.
Moottorikelkat ovat yksi talviolympialaisten nopeimmista ja viihdyttävimmistä tapahtumista. Tulos on usein millisekunnissa, joten laitteistovaatimukset ovat erittäin tiukat. Dongguanin teknillisen yliopiston opetuskorkeakoulun (Normaali korkeakoulu) apulaisprofessori Li Nanin johtama moottorikelkkakypärän tutkimus- ja kehitysryhmä osallistui moottorikelkkakypärän tutkimukseen ja kehittämiseen, jota on käytetty maajoukkueen talviolympialaisten koulutuksessa. Tiimi käyttää 3D-käänteismallinnus- ja ristikkorakenteen 3D-tulostustekniikkaa ja kerää urheilijoiden tietoja mukauttaakseen henkilökohtaiset moottorikelkkakypärät vastaamaan kunkin urheilijan todellisia tarpeita. Tällä huolellisesti "älykkäällä" kypärällä on personoinnin, painonpudotuksen, turvallisuuden ja niin edelleen ominaisuudet.
Materiaalien ja rakenteiden valinta
Asiaankuuluvien vaatimusten mukaan kypärä vaatii, että kaikki lisävarusteet ja materiaalit ovat Kiinan omia.
Materiaalien käytössä tämän itse kehitetyn moottorikelkkakypärän ulkokerros on valmistettu China Aerospace T800 -hiilikuitumateriaalista, jolla on korkea lujuus ja erinomainen törmäyksenestokyky. T800-hiilikuitu on uudentyyppinen erittäin luja, korkeamoduulinen kuitu, jonka hiilipitoisuus on yli 95%. Koska materiaali on hiiltynyt ja grafitoitu, sillä on alhaisen tiheyden ja suuren lujuuden edut. Asiaankuuluvien tietojen mukaan hiilikuitumateriaalin tiheys on pienempi kuin alumiinin, mutta lujuus on suurempi kuin teräksen.
Kypärän sisämateriaalipuskurikerroksessa on 3D-tulostusristikkorakenne. Materiaalin mikrorakenteella on valtava rooli sen kyvyssä vaimentaa iskuja. On raportoitu, että tutkimusryhmä on käynyt läpi kymmeniä tuhansia laskelmia hilan valinnasta kypärän kuoren ja materiaalin ominaisuuksien yhteensovittamiseen ja lopulta määrittänyt optimaalisen ristikkorakenteen ja materiaalin. 3D-tulostuksella (SLS-tekniikka) ja TPU-jauhemateriaaleilla suunnitellaan ja kehitetään moottorikelkkakypärän puskurikerroksen ristikkorakenne, joka on parempi kuin perinteinen EPS-vaahtomateriaali, ja sen iskunkestävyys paranee noin 40%, mikä voi vastustaa kypärää, kun se kohtaa törmäyksen. erilaisia iskuvoimia ja suojaavat paremmin urheilijan päätä.
On selvää, että hiilikuidusta ja TPU-ristikkorakenteesta valmistettu kypärä painaa vain noin 1,1 kg, mikä on 500 grammaa vähemmän kuin maajoukkueen aiemmin käyttämä kypärä, mikä vähentää tehokkaasti urheilijoiden painoa. Tällä hetkellä tämä moottorikelkkakypärä on läpäissyt GB- ja ECE-sertifikaatin, joka täyttää FIS-kilpailukypärän vaatimukset, ja se on toimitettu lumimaajoukkueelle.
3D-tulostus ristikkopuskurirakenteet TPU:n avulla
Ristikkorakenne viittaa yleensä avaruusristikkoon, joka koostuu sauvoista, levyistä ja muista mikroelementeistä, jotka on toistuvasti järjestetty tiettyjen sääntöjen mukaisesti. Sillä on alhaisen irtotiheyden, suuren ominaispinta-alan ja korkeiden erityisten mekaanisten ominaisuuksien ominaisuudet. Sandwich-rakenne, jossa se on ydinmateriaalina, tuottaa valtavia plastisia muodonmuutoksia rakenteen dynaamisen epävakauden vuoksi iskukuorman alla ja muuntaa sen lämpöenergiaksi, joka voi absorboida suurimman osan iskuenergiasta, joten sillä on erinomainen puskurienergian absorptio ja iskunkestävyys. , jotta sillä olisi suojaava tehtävä.
3D-tulostuksella on luonnollinen etu ristikkorakenteiden valmistuksessa, jolla voidaan saavuttaa melkein mikä tahansa tyhjä tarkkuus, tyhjä fraktio, tyhjä muoto, tyhjä koko, huokosten jakautuminen ja yhteenliitettävyys. Tämän perusteella 3D-tulostettu ristikkorakenne voi tehdä suojaavia urheiluvälineitä, mikä tuo uutta vauhtia kypärien, panssarien ja muiden suojavarusteiden muuttamiseen ja päivittämiseen.
Lisäksi valmistusmateriaali määrittää hilan ominaisuudet ja sovellukset. TPU:lla on erinomainen kantokyky, iskunkestävyys ja iskunvaimennuskyky, ja se säilyttää hyvät fysikaaliset ominaisuudet, kuten joustavuuden ja joustavuuden jopa -35 °C:ssa. Sitä käytetään laajalti lääketieteen ja terveyden, elektronisten laitteiden, teollisuuden, urheilun ja muiden alojen aloilla. Samaan aikaan TPU on myös tärkein 3D-tulostukseen sopiva elastomeerimateriaali.
Edellä mainittujen tekijöiden perusteella moottorikelkkakypärätiimi valitsi TPU:n ristikkorakennemateriaaliksi.
"Tieteen ja teknologian talviolympialaiset" on Pekingin talviolympialaisten kohokohta. "Tiede- ja teknologiaolympialaisten" käsitteen ohjauksessa lukemattomat tieteelliset ja teknologiset työntekijät ovat aloittaneet "olympiatieteen ja -teknologian pitkän matkan juoksun". Vaihe omavaraisuudelle ja omavaraisuudelle horisontaaliseen teknologiaan. Uutena teknologiana, joka on kehittynyt nopeasti viime vuosina, 3D-tulostuksella on ollut myös merkittävä rooli talviolympialaisten valmisteluissa.