Шолом для снігоходів, представлений на зимових Олімпійських іграх, був незалежно розроблений командою технологічного інституту Дунгуань. Це не тільки безпечніше та легше, але й індивідуальне.
Снігоходи – одне з найшвидших і найрозважальніших заходів на зимових Олімпійських іграх. Результат часто знаходиться в межах мілісекунд, тому вимоги до обладнання дуже суворі. Команда досліджень і розробок снігоходних шоломів на чолі з Лі Наном, доцентом Школи освіти (Нормального коледжу) Технологічного університету Дунгуань, брала участь у дослідженні та розробці шолома для снігоходів, який використовувався при навчанні Зимові Олімпійські ігри національної збірної. Команда використовує 3D-реверсивне моделювання та технологію 3D-друку решітчастої структури та збирає дані спортсменів, щоб налаштувати індивідуальні шоломи для снігоходів, щоб задовольнити реальні потреби кожного спортсмена. Цей ретельно «розумний» шолом має характеристики персоналізації, зниження ваги, безпеки тощо.
Вибір матеріалів і конструкцій
Відповідно до відповідних вимог, шолом вимагає, щоб усі аксесуари та матеріали були власними китайськими.
При використанні матеріалів зовнішній шар цього шолома для снігоходів власної розробки виготовлений з вуглецевого волокна China Aerospace T800 з високою міцністю та відмінними характеристиками проти зіткнення. Вуглецеве волокно T800 – це новий тип високоміцного, високомодульного волокна з вмістом вуглецю понад 95 відсотків. Оскільки матеріал був карбонізований та графітований, він має переваги низької щільності та високої міцності. Відповідно до відповідної інформації, щільність матеріалу з вуглецевого волокна нижча, ніж у алюмінію, але міцність вища, ніж у сталі.
Внутрішній буферний шар шолома має структуру 3D-друку. Мікроструктура матеріалу відіграє величезну роль у його здатності поглинати удари. Повідомляється, що дослідницька група пройшла десятки тисяч розрахунків від вибору решітки до відповідності оболонки шолома та властивостей матеріалу, і нарешті визначила оптимальну структуру решітки та матеріал. Використовуючи 3D-друк (технологія SLS) і порошкові матеріали TPU, розроблено та розроблено ґратчасту структуру буферного шару шолома для снігоходів, яка перевершує традиційний пінопласт EPS, а його ударостійкість покращена приблизно на 40 відсотків, що може протистояти. шолом при зіткненні. різні сили удару і краще захищають голову спортсмена.
Зрозуміло, що шолом з вуглецевого волокна та решітчастої структури ТПУ важить лише близько 1,1 кг, що на 500 грамів менше, ніж шолом, який використовувався раніше національною командою, що ефективно зменшує вагу спортсменів. На даний момент цей шолом для снігоходів пройшов сертифікацію GB та ECE, що відповідає вимогам шолома для змагань FIS, і був доставлений національній збірній зі снігу.
3D-друк решітчастих буферних структур з використанням TPU
Конструкція решітки зазвичай відноситься до просторової ферми, що складається з стрижнів, пластин та інших мікроелементів, які багаторазово розташовуються за певними правилами. Він має характеристики низької насипної щільності, великої питомої поверхні та високих питомих механічних властивостей. Сендвіч-конструкція з нею як основним матеріалом створює величезну пластичну деформацію через динамічну нестабільність конструкції під впливом ударного навантаження і перетворює її в теплову енергію, яка може поглинати більшу частину енергії удару, тому має чудове поглинання буферної енергії та ударну енергію. опір. , щоб виконувати захисну функцію.
3D-друк має природну перевагу у виготовленні ґратчастих структур, які можуть досягти практично будь-якої точності порожнечі, частки пустот, форми пустот, розміру пустот, розподілу пор і взаємозв’язку. Виходячи з цього, з 3D-друкованої ґратчастої структури можна виготовляти захисне спортивне спорядження, що дає новий імпульс трансформації та модернізації шоломів, броні та іншого захисного спорядження.
Крім того, матеріал виготовлення визначає властивості та застосування решітки. ТПУ має чудову несучу здатність, стійкість до ударів і амортизацію, а також зберігає хороші фізичні властивості, такі як еластичність і гнучкість, навіть при -35 градусах. Він широко використовується в медицині та здоров’ї, електронних приладах, промисловості, спорті та інших галузях. У той же час TPU також є основним еластомерним матеріалом, придатним для 3D-друку.
Виходячи з вищезазначених факторів, команда снігохідних шоломів вибрала ТПУ як матеріал ґратчастої конструкції.
«Науково-технічні зимові Олімпійські ігри» є родзинкою зимової Олімпіади в Пекіні. Під керівництвом концепції «Науково-технічної олімпіади» незліченна кількість науково-технічних працівників розпочали «Олімпійський науково-технічний біг на довгі дистанції». Етап для самозабезпечення і опори на горизонтальну технологію. Як нова технологія, яка стрімко розвивалася останніми роками, 3D-друк також відіграє важливу роль у підготовці до зимових Олімпійських ігор.