Το κράνος του snowmobile που αποκαλύφθηκε στους Χειμερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από την ομάδα Dongguan Institute of Technology. Δεν είναι μόνο ασφαλέστερο και ελαφρύτερο, αλλά και προσαρμοσμένο.
Τα Snowmobiles είναι ένα από τα πιο γρήγορα και διασκεδαστικά γεγονότα στους Χειμερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες. Το αποτέλεσμα είναι συχνά μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, επομένως οι απαιτήσεις υλικού είναι πολύ αυστηρές. Η ομάδα έρευνας και ανάπτυξης κράνους χιονιού με επικεφαλής τον Li Nan, αναπληρωτή καθηγητή στο School of Education (Normal College) του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Dongguan, συμμετείχε στην έρευνα και ανάπτυξη του κράνους snowmobile, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί στην εκπαίδευση των χειμερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες της εθνικής ομάδας. Η ομάδα χρησιμοποιεί τεχνολογία τρισδιάστατης αντίστροφης μοντελοποίησης και δικτυωτής δομής τρισδιάστατης εκτύπωσης και συλλέγει δεδομένα αθλητών για να προσαρμόσει ένα προς ένα κράνη χιονιού για να καλύψει τις πραγματικές ανάγκες κάθε αθλητή. Αυτό το προσεκτικά «έξυπνο» κράνος έχει τα χαρακτηριστικά εξατομίκευσης, μείωσης βάρους, ασφάλειας κ.λπ.
Επιλογή υλικών και δομών
Σύμφωνα με τις σχετικές απαιτήσεις, το κράνος απαιτεί όλα τα αξεσουάρ και τα υλικά να ανήκουν στην Κίνα.
Κατά τη χρήση των υλικών, το εξωτερικό στρώμα αυτού του κράνους χιονοστιβάδων είναι κατασκευασμένο από υλικό ανθρακονήματος China Aerospace T800 με υψηλή αντοχή και εξαιρετική απόδοση κατά της σύγκρουσης. Η ίνα άνθρακα T800 είναι ένας νέος τύπος ίνας υψηλής αντοχής, υψηλού συντελεστή μέτρησης με περιεκτικότητα σε άνθρακα μεγαλύτερη από 95 τοις εκατό. Επειδή το υλικό έχει ανθρακοποιηθεί και γραφιτιστεί, έχει τα πλεονεκτήματα της χαμηλής πυκνότητας και της υψηλής αντοχής. Σύμφωνα με σχετικές πληροφορίες, η πυκνότητα του υλικού από ανθρακονήματα είναι μικρότερη από αυτή του αλουμινίου, αλλά η αντοχή είναι μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα.
Το εσωτερικό στρώμα προστασίας υλικού του κράνους υιοθετεί μια δομή πλέγματος 3D εκτύπωσης. Η μικροδομή του υλικού παίζει τεράστιο ρόλο στην ικανότητά του να απορροφά τους κραδασμούς. Αναφέρεται ότι η ερευνητική ομάδα έχει υποβληθεί σε δεκάδες χιλιάδες υπολογισμούς από την επιλογή του πλέγματος μέχρι την αντιστοίχιση του κελύφους του κράνους και των ιδιοτήτων του υλικού, και τελικά προσδιόρισε τη βέλτιστη δομή και Υλικό πλέγματος. Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση (τεχνολογία SLS) και υλικά σκόνης TPU, σχεδιάζεται και αναπτύσσεται η δικτυωτή δομή του στρώματος προσωρινής αποθήκευσης κράνους χιονιού, η οποία είναι ανώτερη από το παραδοσιακό αφρώδες υλικό EPS και η αντοχή του στην κρούση βελτιώνεται κατά περίπου 40 τοις εκατό, η οποία μπορεί να αντισταθεί το κράνος όταν συναντήσει σύγκρουση. διάφορες δυνάμεις κρούσης και καλύτερη προστασία του κεφαλιού του αθλητή.
Είναι κατανοητό ότι το κράνος από ανθρακονήματα και δομή πλέγματος TPU ζυγίζει μόνο περίπου 1,1 κιλά, δηλαδή 500 γραμμάρια λιγότερο από το κράνος που χρησιμοποιούσε η εθνική ομάδα πριν, μειώνοντας αποτελεσματικά το βάρος των αθλητών. Προς το παρόν, αυτό το κράνος snowmobile έχει περάσει την πιστοποίηση GB και ECE πληροί τις απαιτήσεις του κράνους αγώνων FIS και έχει παραδοθεί στην εθνική ομάδα χιονιού.
3D εκτύπωση δικτυωτών δομών προσωρινής αποθήκευσης με χρήση TPU
Η δομή του πλέγματος γενικά αναφέρεται σε ένα διαστημικό δοκό που αποτελείται από ράβδους, πλάκες και άλλα μικροστοιχεία που διατάσσονται επανειλημμένα σύμφωνα με ορισμένους κανόνες. Έχει τα χαρακτηριστικά της χαμηλής χύδην πυκνότητας, της μεγάλης ειδικής επιφάνειας και των υψηλών ειδικών μηχανικών ιδιοτήτων. Η δομή σάντουιτς με αυτό ως υλικό πυρήνα παράγει τεράστια πλαστική παραμόρφωση λόγω της δυναμικής αστάθειας της κατασκευής κάτω από το κρουστικό φορτίο και τη μετατρέπει σε θερμική ενέργεια, η οποία μπορεί να απορροφήσει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας κρούσης, επομένως έχει εξαιρετική απορρόφηση και κρούση ενέργειας ρυθμιστικού αντίσταση. , ώστε να παίζει προστατευτική λειτουργία.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει ένα φυσικό πλεονέκτημα στην κατασκευή δομών πλέγματος, οι οποίες μπορούν να επιτύχουν σχεδόν οποιαδήποτε ακρίβεια κενού, κλάσμα κενού, σχήμα κενού, μέγεθος κενού, κατανομή πόρων και διασυνδεσιμότητα. Με βάση αυτό, η τρισδιάστατη τυπωμένη δομή πλέγματος μπορεί να δημιουργήσει προστατευτικό αθλητικό εξοπλισμό, ο οποίος φέρνει νέα ώθηση στη μεταμόρφωση και την αναβάθμιση κράνους, πανοπλιών και άλλου προστατευτικού εξοπλισμού.
Επιπλέον, το υλικό κατασκευής καθορίζει τις ιδιότητες και τις εφαρμογές του πλέγματος. Το TPU έχει εξαιρετική φέρουσα ικανότητα, αντοχή στην κρούση και απόδοση απορρόφησης κραδασμών και διατηρεί καλές φυσικές ιδιότητες όπως ελαστικότητα και ευκαμψία ακόμη και σε -35 βαθμό . Χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατρική και την υγεία, τις ηλεκτρονικές συσκευές, τη βιομηχανία, τον αθλητισμό και άλλους τομείς. Ταυτόχρονα, το TPU είναι επίσης το κύριο ελαστομερές υλικό κατάλληλο για τρισδιάστατη εκτύπωση.
Με βάση τους παραπάνω παράγοντες, η ομάδα κράνους χιονιού επέλεξε το TPU ως υλικό κατασκευής δικτυωτού πλέγματος.
Οι «Χειμερινοί Ολυμπιακοί Αγώνες Επιστήμης και Τεχνολογίας» είναι το αποκορύφωμα των Χειμερινών Ολυμπιακών Αγώνων του Πεκίνου. Υπό την καθοδήγηση της ιδέας των «Ολυμπιάδων Επιστήμης και Τεχνολογίας», αμέτρητοι επιστημονικοί και τεχνολογικοί εργαζόμενοι ξεκίνησαν το «Ολυμπιακό τρέξιμο μεγάλων αποστάσεων επιστήμης και τεχνολογίας». Ένα στάδιο αυτοδυναμίας και αυτοδυναμίας στην οριζόντια τεχνολογία. Ως νέα τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια, η τρισδιάστατη εκτύπωση έπαιξε επίσης σημαντικό ρόλο στις προετοιμασίες για τους Χειμερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες.