【3D打印】國外推出個人定制化3D打印碳纖維尼龍復合材料自行車頭盔

 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打印技術制造,可為客戶提供更好的舒適度和防護。

 

傳統的自行車頭盔由注塑成型的發泡聚苯乙烯(EPS)泡沫制成,有一到三種尺寸,無法適應各種頭部尺寸和形狀。此外,通用頭盔在穩定性、耐用性和舒適性方面都有局限性。

 

KAV的尖端軟件實現了大規模定制,利用該技術首先分析頭部的特定解剖點,然后為每個人的頭部創建精確的3D模型;然后,這些數據被無縫轉換為3D打印機的一套制造說明,使KAV能夠在幾個小時內為任何頭部類型量身定制真正定制的頭盔。

 

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℃以上的溫度范圍內具有優異的性能。KAV工程師評估了20多種現成材料,所有這些材料都不符合該公司在極端環境條件下吸收高速沖擊或提供足夠穩定性的標準。

 

KAV在捷普公司的幫助下創造了一種定制材料,這種材料既堅硬又堅固,足以適應高低溫要求。除了提供優異的能量吸收外,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新中心的一個由3D打印工程師、化學家、材料科學家和生產專家組成的團隊在短短九個月內創造了一種全新的定制材料,滿足了KAV的所有期望。

 

KAV Sports創始人兼首席執行官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,為頭盔行業創造出真正獨特的東西,從而將其淘汰。”

 

為了實現這一里程碑,捷普在材料配方、化合物開發、材料系統集成和ISO9001質量管理體系認證方面進行了全面創新。捷普3D打印產品管理總監Matt Torosian表示:“我們采用聚合物科學的方法開發增材材料。捷普設計的材料以可重復的方式與3D打印工藝配合使用,以滿足客戶要求并制造出高質量的產品。”

 

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

 

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交付。通過傳統制造無法生產出這些獨特的能量吸收結構。3D打印也使KAV Sports能夠降低生產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打印產能和廣泛的供應鏈能力,擴大其產品組合和市場覆蓋范圍。