A téli olimpián bemutatott motorosszán sisakot a Dongguan Institute of Technology csapata önállóan fejlesztette ki. Nem csak biztonságosabb és könnyebb, hanem testreszabott is.
A motoros szán az egyik leggyorsabb és legszórakoztatóbb versenyszám a téli olimpián. Az eredmény gyakran ezredmásodperceken belül van, így a hardverkövetelmények nagyon szigorúak. Li Nan, a Dongguani Műszaki Egyetem Oktatási Iskola (Normal College) docense által vezetett motorosszán sisak kutató és fejlesztő csapat részt vett a motorosszán sisak kutatásában és fejlesztésében, amelyet a képzésben használtak. a válogatott téli olimpiája. A csapat 3D fordított modellezést és rácsszerkezetű 3D nyomtatási technológiát használ, és a sportolók adatait gyűjti, hogy személyre szabja a motorosszán sisakokat az egyes sportolók tényleges igényeinek megfelelően. Ez a gondosan "intelligens" sisak személyre szabott, súlycsökkentés, biztonság stb. jellemzőivel rendelkezik.
Anyag- és szerkezetválasztás
A vonatkozó követelmények szerint a sisakhoz minden tartozéknak és anyagnak Kína sajátjának kell lennie.
Anyagfelhasználásban ennek a saját fejlesztésű motorosszán sisaknak a külső rétege China Aerospace T800 szénszálas anyagból készült, nagy szilárdsággal és kiváló ütközésgátló teljesítménnyel. A T800 szénszál egy új típusú, nagy szilárdságú, nagy modulusú szál, amelynek széntartalma több mint 95 százalék. Mivel az anyagot karbonizálták és grafitozták, előnye az alacsony sűrűség és a nagy szilárdság. A vonatkozó információk szerint a szénszálas anyag sűrűsége kisebb, mint az alumíniumé, de a szilárdsága nagyobb, mint az acélé.
A sisak belső anyagú pufferrétege 3D nyomtatási rácsszerkezetet alkalmaz. Az anyag mikroszerkezete óriási szerepet játszik abban, hogy ütéselnyelő képessége van. Beszámoltak róla, hogy a kutatócsoport több tízezer számításon ment keresztül a rács kiválasztásától a sisakhéj és az anyag tulajdonságainak egyeztetéséig, és végül meghatározta az optimális rácsszerkezetet és Anyagot. 3D nyomtatás (SLS technológia) és TPU por anyagok felhasználásával a motorosszán sisak pufferrétegének rácsos szerkezetét tervezték és fejlesztették, amely felülmúlja a hagyományos EPS habanyagot, és ütésállósága körülbelül 40 százalékkal javul, ami ellenáll. a sisakot, ha ütközésbe ütközik. különböző becsapódási erőket és jobban védi a sportoló fejét.
Nyilvánvaló, hogy a szénszálas és TPU rácsszerkezetű sisak súlya mindössze 1,1 kg, ami 500 grammal kevesebb, mint a nemzeti csapat által korábban használt sisak, ami hatékonyan csökkenti a sportolók súlyát. Jelenleg ez a motorosszán sisak teljesítette a GB és az ECE minősítést, megfelel a FIS versenysisak követelményeinek, és a nemzeti hócsapathoz került.
3D rácsos pufferszerkezetek nyomtatása TPU segítségével
A rácsos szerkezet általában egy rudacskákból, lemezekből és egyéb mikroelemekből álló térrácsot jelent, amelyeket bizonyos szabályok szerint ismételten elrendeznek. Jellemzői: alacsony térfogatsűrűség, nagy fajlagos felület és magas fajlagos mechanikai tulajdonságok. A maganyagot tartalmazó szendvicsszerkezet a szerkezet dinamikus instabilitása miatt az ütési terhelés hatására hatalmas képlékeny deformációt produkál és hőenergiává alakítja át, ami az ütközési energia nagy részét képes elnyelni, így kiváló pufferenergia-elnyelés és ütés. ellenállás. , hogy védő funkciót töltsön be.
A 3D nyomtatásnak természetes előnye van a rácsszerkezetek gyártásában, amelyek szinte bármilyen hézagpontosságot, hézagfrakciót, hézagformát, hézagméretet, póruseloszlást és összekapcsolhatóságot képesek elérni. Ennek alapján a 3D nyomtatott rácsos szerkezet védősportfelszereléseket készíthet, ami új lendületet ad a sisakok, páncélok és egyéb védőfelszerelések átalakításához, korszerűsítéséhez.
Továbbá a gyártási anyag meghatározza a rács tulajdonságait és alkalmazási területeit. A TPU kiváló teherbíró képességgel, ütésállósággal és ütéselnyelő teljesítménnyel rendelkezik, és még -35 fokon is megőrzi jó fizikai tulajdonságait, például rugalmasságát és hajlékonyságát. Széles körben használják az orvosi és egészségügyben, az elektronikai készülékekben, az iparban, a sportban és más területeken. Ugyanakkor a TPU a fő elasztomer anyag, amely alkalmas 3D nyomtatásra.
A motorosszán sisak csapat a fenti tényezők alapján a TPU-t választotta rácsszerkezet anyagának.
A „Tudományos és Technológiai Téli Olimpia” a pekingi téli olimpia fénypontja. A „Tudomány és Technológia Olimpia” koncepciójának irányítása alatt számtalan tudományos és technológiai dolgozó indult el a „Tudomány- és Technológiai Olimpiai Hosszú távú Futáson”. Az önellátás és a horizontális technológiára való önellátás színpada. Az elmúlt években rohamosan fejlődő új technológiaként a 3D nyomtatás is komoly szerepet kapott a téli olimpiai felkészülésben.