Helm mobil salju yang diresmikan di Olimpiade Musim Dingin dikembangkan secara independen oleh tim Institut Teknologi Dongguan. Tidak hanya lebih aman, dan lebih ringan, tetapi juga disesuaikan.
Mobil salju adalah salah satu acara tercepat dan paling menghibur di Olimpiade Musim Dingin. Hasilnya seringkali dalam milidetik, sehingga persyaratan perangkat kerasnya sangat ketat. Tim penelitian dan pengembangan helm mobil salju yang dipimpin oleh Li Nan, seorang profesor di School of Education (Normal College) dari Universitas Teknologi Dongguan, berpartisipasi dalam penelitian dan pengembangan helm mobil salju, yang telah digunakan dalam pelatihan Olimpiade Musim Dingin tim nasional. Tim ini menggunakan pemodelan terbalik 3D dan teknologi pencetakan 3D struktur kisi dan mengumpulkan data atlet untuk menyesuaikan helm mobil salju satu-ke-satu untuk memenuhi kebutuhan aktual setiap atlet. Helm "cerdas" yang hati-hati ini memiliki karakteristik personalisasi, pengurangan berat badan, keamanan, dan sebagainya.
Pilihan bahan dan struktur
Menurut persyaratan yang relevan, helm tersebut mengharuskan semua aksesori dan bahan menjadi milik China.
Dalam penggunaan bahan, lapisan luar helm mobil salju yang dikembangkan sendiri ini terbuat dari bahan serat karbon China Aerospace T800 dengan kekuatan tinggi dan kinerja anti-tabrakan yang sangat baik. Serat karbon T800 adalah jenis baru serat modulus tinggi berkekuatan tinggi dengan kandungan karbon lebih dari 95%. Karena bahannya telah dikarbonisasi dan digrafitisasi, ia memiliki keunggulan kepadatan rendah dan kekuatan tinggi. Menurut informasi yang relevan, kepadatan bahan serat karbon lebih rendah daripada aluminium, tetapi kekuatannya lebih besar daripada baja.
Lapisan penyangga bahan bagian dalam helm mengadopsi struktur kisi pencetakan 3D. Struktur mikro material memainkan peran besar dalam kemampuannya untuk menyerap guncangan. Dilaporkan bahwa tim peneliti telah menjalani puluhan ribu perhitungan mulai dari pemilihan kisi hingga pencocokan cangkang helm dan sifat material, dan akhirnya menentukan struktur kisi dan Material yang optimal. Menggunakan pencetakan 3D (teknologi SLS) dan bahan bubuk TPU, struktur kisi lapisan penyangga helm mobil salju dirancang dan dikembangkan, yang lebih unggul dari bahan busa EPS tradisional, dan ketahanan benturannya ditingkatkan sekitar 40%, yang dapat menahan helm ketika menghadapi tabrakan. berbagai kekuatan tumbukan dan melindungi kepala atlet dengan lebih baik.
Dapat dipahami bahwa helm yang terbuat dari serat karbon dan struktur kisi TPU hanya memiliki berat sekitar 1,1 kg, yang 500 gram lebih rendah dari helm yang digunakan oleh tim nasional sebelumnya, secara efektif mengurangi berat atlet. Saat ini, helm mobil salju ini telah lulus sertifikasi GB dan ECE memenuhi persyaratan helm kompetisi FIS, dan telah dikirim ke tim salju nasional.
Struktur buffer kisi pencetakan 3D menggunakan TPU
Struktur kisi umumnya mengacu pada rangka ruang yang terdiri dari batang, pelat, dan elemen mikro lainnya yang berulang kali disusun sesuai dengan aturan tertentu. Ini memiliki karakteristik kepadatan curah rendah, luas permukaan spesifik yang besar, dan sifat mekanik spesifik yang tinggi. Struktur sandwich dengan itu sebagai bahan inti menghasilkan deformasi plastik yang sangat besar karena ketidakstabilan dinamis struktur di bawah beban benturan dan mengubahnya menjadi energi panas, yang dapat menyerap sebagian besar energi tumbukan, sehingga memiliki penyerapan energi penyangga yang sangat baik dan ketahanan benturan. , untuk memainkan fungsi pelindung.
Pencetakan 3D memiliki keunggulan alami dalam membuat struktur kisi, yang dapat mencapai hampir semua presisi kosong, fraksi kosong, bentuk kosong, ukuran kosong, distribusi pori, dan interkonektivitas. Berdasarkan hal ini, struktur kisi cetak 3D dapat membuat peralatan olahraga pelindung, yang membawa dorongan baru untuk transformasi dan peningkatan helm, baju besi, dan peralatan pelindung lainnya.
Selanjutnya, bahan pembuatan menentukan sifat dan aplikasi kisi. TPU memiliki daya dukung yang sangat baik, ketahanan benturan, dan kinerja penyerapan goncangan, dan mempertahankan sifat fisik yang baik seperti elastisitas dan fleksibilitas bahkan pada -35 °C. Ini banyak digunakan dalam medis dan kesehatan, peralatan elektronik, industri, olahraga, dan bidang lainnya. Pada saat yang sama, TPU juga merupakan bahan elastomer utama yang cocok untuk pencetakan 3D.
Berdasarkan faktor-faktor di atas, tim helm mobil salju memilih TPU sebagai bahan struktur kisi.
"Olimpiade Musim Dingin Sains dan Teknologi" adalah sorotan dari Olimpiade Musim Dingin Beijing. Di bawah bimbingan konsep "Olimpiade Sains dan Teknologi", pekerja ilmiah dan teknologi yang tak terhitung jumlahnya telah memulai "Lari Jarak Jauh Sains dan Teknologi Olimpiade". Sebuah tahap untuk kemandirian dan kemandirian pada teknologi horizontal. Sebagai teknologi baru yang telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, pencetakan 3D juga memainkan peran utama dalam persiapan untuk Olimpiade Musim Dingin.