近日，捷普股份有限公司（Jabil Inc.）與KAV Sports合作推出了定制的個性化自行車頭盔，該頭盔使用定制碳纖維增強尼龍材料和3D打印技術(shù)制造，不僅解決了傳統(tǒng)工藝制造頭盔的缺點，還將抗沖擊性做到了安全標準25%以上。


為什么選擇3D打印？


1、更適合個人定制，尺寸精確，便于修改


傳統(tǒng)的自行車頭盔由注塑成型的發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）泡沫制成，有一到三種尺寸，無法適應(yīng)各種頭部尺寸和形狀。此外，通用頭盔在穩(wěn)定性、耐用性和舒適性方面都有局限性。而這款定制頭盔，首先利用該技術(shù)首先分析頭部的特定解剖點，然后為每個人的頭部創(chuàng)建精確的3D模型；然后，這些數(shù)據(jù)被無縫轉(zhuǎn)換為3D打印機的一套制造說明，即可完成頭盔的個人定制。


2、速度快


通過3D打印，KAV能夠在幾個小時內(nèi)為任何頭部類型量身定制真正定制的頭盔。簡單的定制裝配過程加上3D打印的使用能夠使定制頭盔能夠在兩到三周內(nèi)交付。


打印材料的選擇


雖然KAV想要一種像EPS一樣輕的新型材料，但該公司希望在-15℃到60℃以上的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的性能。KAV工程師評估了20多種現(xiàn)成材料，所有這些材料都不符合該公司在極端環(huán)境條件下吸收高速沖擊或提供足夠穩(wěn)定性的標準。


KAV在捷普公司的幫助下創(chuàng)造了一種定制材料，這種材料既堅硬又堅固，足以適應(yīng)高低溫要求。除了提供優(yōu)異的能量吸收外，該材料還需要增加層與層之間的粘附力，以獲得一致的性能，并改善外觀和感覺。捷普公司位于明尼蘇達州材料創(chuàng)新中心的一個由3D打印工程師、化學(xué)家、材料科學(xué)家和生產(chǎn)專家組成的團隊在短短九個月內(nèi)創(chuàng)造了一種全新的定制材料，滿足了KAV的所有期望。


KAV Sports創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Whitman Kwok表示：“為了完成我們拯救生命的使命，我們需要生產(chǎn)一種人們想要佩戴的更合身的頭盔。為了讓消費者體驗定制的好處，我們必須克服材料和制造方面的限制。捷普通過設(shè)計一種符合嚴格標準的定制材料，可以使用3D打印制造，為頭盔行業(yè)創(chuàng)造出真正獨特的東西，從而將其淘汰。”


為了實現(xiàn)這一里程碑，捷普在材料配方、化合物開發(fā)、材料系統(tǒng)集成和ISO9001質(zhì)量管理體系認證方面進行了全面創(chuàng)新。捷普3D打印產(chǎn)品管理總監(jiān)Matt Torosian表示：“我們采用聚合物科學(xué)的方法開發(fā)增材材料。捷普設(shè)計的材料以可重復(fù)的方式與3D打印工藝配合使用，以滿足客戶要求并制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品。”


捷普和KAV開發(fā)并測試了近30次定制聚合物配方和化合物的迭代，然后創(chuàng)造出具有所有必要性能的專有碳纖維尼龍復(fù)合材料。捷普在材料加工、測試和縮放方面的豐富專業(yè)知識和經(jīng)驗證明有助于配制聚合物、配制最終長絲并獲得ISO9001質(zhì)量管理體系認證。


KAV隨后完成了必要的驗證測試，以獲得美國消費品安全委員會（CPSC）的認證。當KAV于2022年4月推出采用新材料的Portola頭盔時，公司聲稱該產(chǎn)品不僅符合而且超過了美國消費品安全委員會安全標準25%以上的抗沖擊性。


KAV的定制材料有灰色、黑色和白色三種顏色，可提供靈活的選擇，而簡單的定制裝配過程和3D打印的使用使定制頭盔能夠在兩到三周內(nèi)交付。通過傳統(tǒng)制造無法生產(chǎn)出這些獨特的能量吸收結(jié)構(gòu)。3D打印也使KAV Sports能夠降低生產(chǎn)成本和不必要的浪費。


由于與捷普的高效合作，KAV正計劃利用捷普的3D打印能力、全球3D打印產(chǎn)能和廣泛的供應(yīng)鏈能力，擴大其產(chǎn)品組合和市場覆蓋范圍。


其他自行車上的3D打印產(chǎn)品


3D打印Scalmalloy合金把立


2022年6月，來自英國的MYTHOS宣布推出世界上首個商用版的MYTHOS ELIX把立。


這款3D打印把立采用了特殊的高強度Scalmalloy合金材料，含有鈧、鋁和鎂，其抗扭剛度比同等合金把立高15%，同時保持相同的彎曲剛度。另外，還采用了鏤空設(shè)計，通過小的局部加固來消除高應(yīng)力區(qū)域，并巧妙地去除任何非必要材料來減輕整車的重量。


除了針對標準自行車制作了把立，MYTHOS還特意為山地自行車開發(fā)了一款名為IXO的3D打印把立。


采用最先進的EBM增材制造技術(shù)，采用航空級鈦合金 (Ti6Al4V)制成。在與同等合金把立進行并排測試時，其扭轉(zhuǎn)剛度提高了16%，彎曲剛度提高了11%。


3D打印鈦軌道車把


TX-1是一款3D打印鈦軌道車把，同樣來自MYTHOS。


TX-1專為大規(guī)模起步賽道比賽而設(shè)計， 采用EBM（電子束熔化）3D打印技術(shù)制作而成。它利用了新的UCI規(guī)定，允許車把懸伸在前輪軸前方10厘米處。通過允許6個手部位置，TX-1顯著增加了騎手的選擇，以最大限度地提高空氣動力學(xué)、騎手的機動性和舒適性。


3D打印短鼻坐墊。


2022年4月，F(xiàn)izik（飛賊）推出了新款A(yù)rgo Adaptive3D打印短鼻坐墊。


根據(jù)已有的Fizik Argo短鼻座墊版型為基礎(chǔ)開發(fā)，共有2種型號可選，分別為采用碳纖維導(dǎo)軌的R1，和采用Kium中空鋁軌的R3。這兩款坐墊使用了3D打印蜂窩碳復(fù)合材料代替了傳統(tǒng)的閉孔泡沫墊，通過3D打印的蜂窩表面覆蓋在碳纖維底板上。使用的是Carbon的數(shù)字光合成 (DLS) 3D打印技術(shù)制造。


2022年4月，在Fizik發(fā)布3D打印坐墊后不久，Specialized也推出了其3D打印新型坐墊Power Pro，這也是該公司的第三款3D打印坐墊。


Power Pro依舊是選擇了和Carbon合作，襯墊使用3D打印復(fù)雜的蜂窩結(jié)構(gòu)，可以更好地控制襯墊密度，提供比傳統(tǒng)泡沫更多的支撐和舒適度。


擁有3D打印內(nèi)襯的自行車頭盔PYLO


2022年8月，總部位于柏林的制造商nFrontier首次推出了一款革命性的新型自行車頭盔PYLO。


和傳統(tǒng)的頭盔不同，nFrontier首次采用3D打印制作了頭盔外殼的內(nèi)襯，這樣不僅使得頭盔更輕，有更好的佩戴舒適度，同時，當頭盔受到外力撞擊時，其緩沖的力量可以更有效率地分散，保護騎行者。據(jù)了解，該公司選擇了3D打印制造商Stratasys 的F370 和J55 3D打印機進行制作。


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來源：賢集網(wǎng)
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