篩選20多種材料，3D打印復合材料自行車頭盔實現個人定制
核心提示：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
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，不僅解決了傳統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。而這款定制頭盔，首先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，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。
其他自行車上的3D打印產品
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，還采用了鏤空設計，通過小的局部加固來消除高應力區域，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，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專為大規模起步賽道比賽而設計， 采用EBM（電子束熔化）3D打印技術制作而成。它利用了新的UCI規定，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、騎手的機動性和舒適性。
3D打印短鼻坐墊。
2022年4月，Fizik（飛賊）推出了新款Argo Adaptive3D打印短鼻坐墊。
根據已有的Fizik Argo短鼻座墊版型為基礎開發，共有2種型號可選，分別為采用碳纖維導軌的R1，和采用Kium中空鋁軌的R3。這兩款坐墊使用了3D打印蜂窩碳復合材料代替了傳統的閉孔泡沫墊，通過3D打印的蜂窩表面覆蓋在碳纖維底板上。使用的是Carbon的數字光合成 (DLS) 3D打印技術制造。
2022年4月，在Fizik發布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打印復雜的蜂窩結構，可以更好地控制襯墊密度，提供比傳統泡沫更多的支撐和舒適度。
擁有3D打印內襯的自行車頭盔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。
和傳統的頭盔不同，nFrontier首次采用3D打印制作了頭盔外殼的內襯，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。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_526451.html
來源：賢集網
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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。而這款定制頭盔，首先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，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。
其他自行車上的3D打印產品
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，還采用了鏤空設計，通過小的局部加固來消除高應力區域，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，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專為大規模起步賽道比賽而設計， 采用EBM（電子束熔化）3D打印技術制作而成。它利用了新的UCI規定，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、騎手的機動性和舒適性。
3D打印短鼻坐墊。
2022年4月，Fizik（飛賊）推出了新款Argo Adaptive3D打印短鼻坐墊。
根據已有的Fizik Argo短鼻座墊版型為基礎開發，共有2種型號可選，分別為采用碳纖維導軌的R1，和采用Kium中空鋁軌的R3。這兩款坐墊使用了3D打印蜂窩碳復合材料代替了傳統的閉孔泡沫墊，通過3D打印的蜂窩表面覆蓋在碳纖維底板上。使用的是Carbon的數字光合成 (DLS) 3D打印技術制造。
2022年4月，在Fizik發布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打印復雜的蜂窩結構，可以更好地控制襯墊密度，提供比傳統泡沫更多的支撐和舒適度。
擁有3D打印內襯的自行車頭盔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。
和傳統的頭盔不同，nFrontier首次采用3D打印制作了頭盔外殼的內襯，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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