Велосипедный шлем, напечатанный на 3D-принтере, превышает критерии безопасности

Jabil Inc. (NYSE: JBL) объединилась с KAV Sports, чтобы создать велосипедные шлемы по индивидуальному заказу, которые будут более удобными и безопасными. Эти шлемы будут изготовлены с использованием специально разработанных материалов и аддитивного производства. Шлем KAV Portola, названный журналом Time Magazine одной из «величайших инноваций 2022 года», изготовлен из запатентованного нейлонового углеродного материала, разработанного Jabil для удовлетворения строгих эксплуатационных и эстетических критериев.

Уитмен Квок, основатель и генеральный директор KAV Sports, сказал, что цель проекта — спасать жизни. KAV Sports хотела разработать более подходящий шлем, который люди хотели бы носить. Чтобы клиенты могли воспользоваться преимуществами индивидуальной настройки, KAV пришлось преодолеть ограничения по материалам и производству. «Jabil выбил его из парка, разработав специальный материал, который соответствовал строгим критериям и мог быть изготовлен с использованием 3D-печати, чтобы создать что-то действительно уникальное и особенное для индустрии шлемов», — сказал Квок.

Разработка идеальной посадки

Традиционные велосипедные шлемы изготавливаются из пенополистирола (EPS), полученного методом литья под давлением, и бывают от одного до трех размеров, которых недостаточно для широкого спектра размеров и форм головы. Кроме того, стандартным шлемам не хватает стабильности, долговечности и комфорта.

Компания KAV хотела получить такой же легкий материал, как пенополистирол, но он также должен был хорошо работать при температурах от -15 градусов по Цельсию до выше 60 градусов по Цельсию. Инженеры KAV изучили более 20 коммерчески доступных материалов, но ни один из них не соответствовал требованиям компании по способности поглощать удары на высокой скорости и сохранять устойчивость в плохую погоду.

Компания KAV заручилась помощью Jabil в разработке материала, который был бы жестким и долговечным, но при этом достаточно гибким, чтобы выдерживать как высокие, так и низкие температуры. Помимо лучшего поглощения энергии, материалу требовалась лучшая адгезия между слоями для обеспечения стабильных характеристик и более приятного внешнего вида. Менее чем за девять месяцев группа инженеров аддитивного производства, химиков, материаловедов и специалистов по производству из Центра инноваций материалов Jabil в Миннесоте разработала совершенно новый, индивидуальный материал, отвечающий всем потребностям KAV.

Наука о полимерах на первом месте

Чтобы достичь этого показателя, компания Jabil внедрила значительные усовершенствования в области рецептуры материалов, разработки смесей, интеграции систем материалов и аккредитации ISO 9001 для своей системы управления качеством.

Мэтт Торосян, руководитель отдела управления продуктами аддитивного производства Jabil, объясняет: «Мы применяем научный подход к разработке аддитивных материалов. Jabil разрабатывает материалы, которые повторяются в процессах аддитивного производства, чтобы удовлетворить требования клиентов и производить продукцию высочайшего качества. "

Jabil и KAV разработали и протестировали до тридцати итераций индивидуальных формул и соединений полимеров, прежде чем создать запатентованный композит нейлон-углеродное волокно со всеми необходимыми качествами. Опыт Джабила в обработке материалов, тестировании и масштабировании помог при создании полимера, составлении конечной нити и получении сертификата системы управления качеством ISO 9001.

Затем KAV провела тесты, требуемые Комиссией по безопасности потребительских товаров США (CPSC), чтобы получить сертификат безопасности. Когда в апреле 2022 года KAV представила шлем Portola с новым материалом, компания заявила, что устройство не только соответствует, но и более чем на 25 процентов превосходит критерии безопасности США CPSC по ударопрочности.

Улучшение качества обслуживания клиентов

Собственный материал KAV представлен в сером, черном и белом цветах, что дает покупателям широкий выбор. Шлемы, изготовленные на заказ, могут быть доставлены в течение двух-трех недель благодаря простому процессу индивидуальной подгонки и 3D-печати. Эти уникальные энергопоглощающие конструкции невозможно было изготовить с использованием традиционных технологий. Более того, аддитивное производство помогает KAV Sports сократить производственные затраты и количество отходов.