O capacete de snowmobile revelado nos Jogos Olímpicos de Inverno foi desenvolvido de forma independente pela equipe do Instituto de Tecnologia de Dongguan. Não é apenas mais seguro e mais leve, mas também personalizado.
Snowmobiles são um dos eventos mais rápidos e divertidos dos Jogos Olímpicos de Inverno. O resultado costuma ser em milissegundos, portanto, os requisitos de hardware são muito rigorosos. A equipe de pesquisa e desenvolvimento de capacete de snowmobile liderada por Li Nan, professor associado da Escola de Educação (Normal College) da Universidade de Tecnologia de Dongguan, participou da pesquisa e desenvolvimento do capacete de snowmobile, que tem sido usado no treinamento de Jogos Olímpicos de Inverno da seleção nacional. A equipe usa modelagem reversa 3D e tecnologia de impressão 3D de estrutura de treliça e coleta dados dos atletas para personalizar capacetes de snowmobile individuais para atender às necessidades reais de cada atleta. Este capacete cuidadosamente "inteligente" tem as características de personalização, redução de peso, segurança e assim por diante.
Escolha de materiais e estruturas
De acordo com os requisitos relevantes, o capacete exige que todos os acessórios e materiais sejam próprios da China.
No uso de materiais, a camada externa deste capacete de snowmobile autodesenvolvido é feita de material de fibra de carbono China Aerospace T800 com alta resistência e excelente desempenho anticolisão. A fibra de carbono T800 é um novo tipo de fibra de alta resistência e alto módulo com um teor de carbono superior a 95%. Porque o material foi carbonizado e grafitizado, tem as vantagens de baixa densidade e alta resistência. De acordo com informações relevantes, a densidade do material de fibra de carbono é menor que a do alumínio, mas a resistência é maior que a do aço.
A camada de buffer de material interno do capacete adota uma estrutura de treliça de impressão 3D. A microestrutura do material desempenha um papel importante em sua capacidade de absorver choques. É relatado que a equipe de pesquisa passou por dezenas de milhares de cálculos desde a seleção da treliça até a correspondência da casca do capacete e das propriedades do material e, finalmente, determinou a estrutura e o material ideais da treliça. Usando impressão 3D (tecnologia SLS) e materiais em pó TPU, a estrutura de treliça da camada tampão do capacete snowmobile é projetada e desenvolvida, o que é superior ao material de espuma EPS tradicional e sua resistência ao impacto é melhorada em cerca de 40%, que pode resistir o capacete em caso de colisão. várias forças de impacto e proteger melhor a cabeça do atleta.
Entende-se que o capacete feito de fibra de carbono e estrutura treliçada de TPU pesa apenas cerca de 1,1 kg, o que é 500 gramas a menos que o capacete usado pela seleção nacional antes, reduzindo efetivamente o peso dos atletas. Atualmente, este capacete de snowmobile passou pela certificação GB e ECE atende aos requisitos do capacete de competição FIS e foi entregue à equipe nacional de neve.
Estruturas de buffer de treliça de impressão 3D usando TPU
A estrutura treliçada geralmente se refere a uma treliça espacial composta por hastes, placas e outros microelementos que são repetidamente dispostos de acordo com certas regras. Tem as características de baixa densidade aparente, grande área de superfície específica e altas propriedades mecânicas específicas. A estrutura sanduíche com ele como material de núcleo produz uma enorme deformação plástica devido à instabilidade dinâmica da estrutura sob a carga de impacto e a converte em energia térmica, que pode absorver a maior parte da energia de impacto, por isso possui excelente absorção de energia e impacto. resistência. , de modo a desempenhar uma função de proteção.
A impressão 3D tem uma vantagem natural na fabricação de estruturas de treliça, que podem atingir quase qualquer precisão de vazio, fração de vazio, forma de vazio, tamanho de vazio, distribuição de poros e interconectividade. Com base nisso, a estrutura de treliça impressa em 3D pode fabricar equipamentos esportivos de proteção, o que traz um novo impulso à transformação e atualização de capacetes, armaduras e outros equipamentos de proteção.
Além disso, o material de fabricação determina as propriedades e aplicações da rede. O TPU tem excelente capacidade de carga, resistência ao impacto e desempenho de absorção de choque e mantém boas propriedades físicas, como elasticidade e flexibilidade, mesmo em -35 grau . É amplamente utilizado em medicina e saúde, aparelhos eletrônicos, indústria, esportes e outros campos. Ao mesmo tempo, o TPU também é o principal material elastômero adequado para impressão 3D.
Com base nos fatores acima, a equipe de capacetes para motos de neve escolheu o TPU como material de estrutura de treliça.
As "Olimpíadas de Inverno de Ciência e Tecnologia" são um dos destaques das Olimpíadas de Inverno de Pequim. Sob a orientação do conceito de "Olimpíadas de Ciência e Tecnologia", inúmeros trabalhadores científicos e tecnológicos iniciaram a "Corrida Olímpica de Longa Distância de Ciência e Tecnologia". Um palco para autoconfiança e autoconfiança na tecnologia horizontal. Como uma nova tecnologia que se desenvolveu rapidamente nos últimos anos, a impressão 3D também desempenhou um papel importante nos preparativos para os Jogos Olímpicos de Inverno.