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3D 打印运动器材如何改变游戏规则

白小令
2021-06-24 00:00:00

自行车头盔制造商Hexr开发了3D 打印内壳,使用蜂窝结构而不是泡沫提供更好的安全性。作为一种结构,蜂窝的粉碎强度与重量比比其他设计要大得多。Hexr 的设计也是可定制的,采用 3D 扫描,因此它们更适合客户,将精确的解剖结构融入头盔中。

该公司的联合创始人杰米库克在到达蜂巢之前,正在研究各种形状和结构。从科学上讲,这种结构在自然界中反复出现,因为它为设计提供了很大的强度和耐用性。事实上,蜂窝结构具有一些最高的粉碎强度与重量比率可能。然而,在头盔内部复制这样的几何形状在传统制造中是很困难的,但在3D打印中却并非如此。

我们需要为头部独特的曲率进行设计。在不扭曲机械特性的情况下,制作弯曲蜂窝结构的唯一方法是
通过 3D 打印。杰米·库克,十六角联合创始人

Hexr 的自行车头盔由传统制造的聚碳酸酯外壳和 3D 打印的 PA 11 内壳组成。

为了安全起试,该公司测试了定制自行车头盔,这些头盔似乎已经通过。斯特拉斯堡大学和全球头盔撞击测试权威雷米·威林格教授的进一步测试表明,Hexr在总共32个头盔测试中取得了最佳总分。他们的设计标志着他们观察的样品中其他头盔的26%的改进。头盔显示这种水平的粉碎强度,同时重量约240克。

当头盔与表面接触时,作为内部辅助的一部分的连接六边形细胞会分化冲击力。这些细胞通过屈曲来软化冲击,增加头部到核心的接触区域,从而将冲击能量扩展到广泛的区域。由于它们主要由开放空间组成,它们也比其他更完整的几何形状轻得多。

这个想法非常类似于碳的工作与里德尔头盔,其中纳入了他们的树脂为基础的DLS技术。Ridell 的头盔使用更广泛的格子细胞结构和尺寸,并定制以适应单个玩家,很像 Hexr 的工作与蜂窝模式。

十六角的内壳是使用粉床融合与聚酰胺11打印的3D打印。据说PA 11的热量是传统聚苯乙烯(EPS)的八倍。这种材料选择不仅耐用,而且有助于在骑行时保温热量。这种新设计不是储存热量,而是通过在头盔的聚碳酸酯外壳(头盔中没有3D打印的部分)下方的空气将其排出。此外,虽然EPS由石油组成,但聚酰胺11由100%可再生的脚轮油制成,使其成为一个更可持续的选择。

可定制头盔设计

客户可以到 Hexr 办公室或在公司稍稍帮助下在家扫描自己。对于后一种选择,Hexr 向欧洲任何地方的客户发送了一款 iPad,其中具有其 3D 扫描软件。一旦他们收到这些数据,头盔可以打印从数字模型和个性化的用户的口味。该公司已经对超过3,200名骑自行车的人进行了研究,以确保其流程为所有骑手提供完美的头盔。这有助于生产他们头部的 30,000 点 3D 网格。

除此之外,他们还得到了英国自行车运动在2008年和2012年奥运会的空气动力学合作伙伴道达尔西姆的额外帮助。在他们的帮助下,他们能够用卓越的空气动力学雕刻出外壳。在40公里的计时试验中,他们注意到六角头盔比竞争对手快7秒完成课程。

除了精确的安装和速度,头盔在部分更换方面也很实用。该设计是可互换的,因此用户可以更换外壳、衬垫或下巴带,如果他们磨损了。设计还提供可选的定制雕刻、内置太阳镜架和可拆卸盖子。据该公司称,所有这些选项都吸引客户进入原本艰难的市场。

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