Die Olympischen Winterspiele 2022 in Peking haben am 4. Februar offiziell begonnen. Als einer der kultigsten Wettbewerbe ist der Bobsport ein Rennen mit schwerkraftbetriebenem Schlitten auf einer engen, mit Eis bedeckten Abfahrtsstrecke, indem man durch Kurven, Kurven und Geraden lenkt. Bekannt als die „Formel One on Ice“, kann die maximale Renngeschwindigkeit bis zu 160 km/h erreichen, was bei schneller Beschleunigung oder Verzögerung einige G-Kräfte erzeugt. In einer solchen Hochgeschwindigkeitssituation hat die Sicherheit der Athleten oberste Priorität; Als wichtiger Bestandteil des Schutzzubehörs erfordern die Integral-Bobhelme die Sicherheit, Funktionalität und natürlich den Komfort für die Sportler unter den herausfordernden Bedingungen von Geschwindigkeit und Temperatur.
Unter der Leitung von Assoc. Prof. Li Nan von der Dongguan University of Technology hat sich das Forschungs- und Entwicklungsteam für Bobhelme von Anfang an mit Farsoon Technologies und der Wanhua Chemical Group mit der additiven Fertigungstechnologie befasst.
„Mechanische Festigkeit, Gewichtsreduzierung und anpassbare Passform – das sind die Schlüsselfaktoren, um die beste Leistung des Helms zu erzielen“, sagt Li, „Im Vergleich zur traditionellen Fertigung bietet uns der 3D-Druck mehr Möglichkeiten zur Designoptimierung und Anpassung. Wir sind stolz darauf, gemeinsam mit den Innovationsführern in den Bereichen 3D-Druck, Materialwissenschaft und Design-Prototyping diesen brandneuen Bobhelm zu entwickeln.“
Produktionseffizienz und optimale Leistung durch offene Partnerschaften
Das Bob-Helmfutter besteht aus dem speziellen TPU-Material von Wanhua Chemical, das für die hervorragende Leistung bei extremen Temperaturen entwickelt wurde und von der Dual-Laser-Flight® Technologie von Farsoon hergestellt wird.
„Um die Anforderungen an eine hervorragende Tragfähigkeit, Schlagfestigkeit und Stoßdämpfung für das Helmfutter zu erfüllen, haben wir speziell das TPU-Material WF-PU95AB für das Faserlaser-Sinterverfahren von Farsoon entwickelt.“ sagt Dr. Yang Jie, Strategy R&D Manager von Wanhua Chemical. „Wir haben die herausfordernden technischen Probleme wie Laserabsorption, Pulverbeschichtung für die TPU-Materialbearbeitung gelöst; und erreichte gute physikalische Eigenschaften wie Elastizität und Flexibilität auch bei einer Temperatur von bis zu -35 °C.“
Die neueste Dual-Faserlaser-Flight® Technologie von Farsoon bietet mit dem TPU-Material einen industriellen Fertigungsumsatz. nutzt zwei leistungsstarke 300-Watt-Faserlaser und zwei dynamische optische Systeme, wodurch zwei ultrafeine Laserspots mit einer schnellen Scangeschwindigkeit von jeweils bis zu 20 m/s (66 ft/s) erzeugt werden. Mit der erweiterten Zylindergröße 400 × 400 × 450 mm des Flight 403P können zwei Bob-Helmbeläge in einem Zug in nur 7,5 Stunden hergestellt werden.
Dank der offenen Parameterstrategie, die mit allen Farsoon-Maschinen angeboten wird, arbeitete Li eng mit Wanhua und dem Farsoon-Anwendungsteam zusammen, um Tests verschiedener Parameterkombinationen durchzuführen, die die Laserleistung, den Scanabstand und die Schichtdicke integrierten. Auswahl der am besten geeigneten Verarbeitungsparameter, die die mechanische Leistung und die Gewichtsanforderungen der Gitterstruktur des Helmfutters in Einklang bringen.
Abbildung 4: (Video) Der Herstellungsprozess des Bob-Helmfutters durch Farsoon’s Flight Technology®. Video mit freundlicher Genehmigung: Farsoon Technologies
Kundenspezifisches Gitterdesign für reduziertes Gewicht und besseren Schutz
Im Vergleich zu den Standard-Schaumstoffhelmen, die in begrenzten Größen und Passformen erhältlich sind, verwendet die neue Generation des Helms 3D-Scans, um die Daten zu sammeln, um das Design des Helmfuttergitters so anzupassen, dass es am besten zum Kopf jedes Athleten passt. Es bietet eine hervorragende Selbstanpassung an die Schwerkraft und verbessert den Tragekomfort und die Sicherheit während des Wettkampfs.
Die vom Forschungs- und Entwicklungsteam für Bobhelme entwickelte Gitterstruktur setzt sich aus mehreren Schichten und Pufferzonen mit unterschiedlichen Härtegraden zusammen. Bereiche mit höheren Kollisionsfrequenzen sind mit einer strukturellen Verteilung unterschiedlicher Dichte ausgestattet, die den durch Kopfkollision verursachten Schaden genau absorbieren kann. Diese Aufprallzonen wurden entwickelt, um den verschiedenen Aufprallkräften des Helms im Falle eines Aufpralls standzuhalten und den Athleten eine beispiellose Schutzleistung zu bieten.
Das 3D-gedruckte Gitterfutter wiegt zusammen mit der Kohlefaserschale nur 1,1 kg – das bedeutet eine Gewichtsreduzierung von 500 Gramm im Vergleich zum herkömmlichen Schaumstoffhelm.
„Dank der Hochgeschwindigkeits-Dual-Laser-Flight® Technologie von Farsoon sind wir in der Lage, ein kundenspezifisches Design und einen beschleunigten Herstellungsprozess zu erreichen“, sagt Li, „wir sind auch von der Leistung der neuen Generation von kundenspezifischen Helmen beeindruckt, da die Schlagfestigkeit des Helmfutters im Vergleich zum internationalen Standard um über 40 % erhöht wird. Es ist auch inspirierend für uns, die 3D-gedruckte Gitterstruktur zur Herstellung anderer schützender Sportteile zu verwenden, was neue Möglichkeiten für die Aufrüstung von Helmen, Rüstungen und anderer Schutzausrüstung eröffnet.“
Der neue Bobhelm hat bereits die GB- und ECE-Zertifizierungen bestanden und erfüllt die Anforderungen der FIS (Fédération Internationale De Ski). Als Innovator des industriellen 3D-Drucks wird Farsoon auch weiterhin dazu beitragen, die Grenzen der Technologie zu verschieben und den Athleten dabei zu helfen, ihr Potenzial im olympischen Geist zu entdecken.
Über die Flight® Technology:
Die Flight ® Technologie oder Fiber Light® Technologie von Farsoon nutzt leistungsstarke Faserlaser anstelle der Standard-CO2-Laser, die in Standard-Lasersintersystemen zu finden sind. Ein Fasersystem ist in der Lage, das Pulverbett mit einer deutlich höheren Leistung zu versorgen. Aufgrund der robusteren und stabileren Natur eines Faserlasersystems im Vergleich zu einem CO2-System bietet Flight Technology auch eine erhöhte Langlebigkeit® des Lasers, was bei der Betrachtung des ROI für Fertigungsanwendungen von entscheidender Bedeutung ist. Darüber hinaus wird die Flight® Technologie mit seinen erhöhten Leistungs- und Energieabsorptionseigenschaften in der Lage sein, im Vergleich zu Standard-Lasersintersystemen auf ein deutlich anderes Spektrum an verarbeitbaren Materialien zuzugreifen und eine Betriebsflexibilität zu bieten, was eine größere Freiheit für die zukünftige Entwicklung von AM-Materialien und -Anwendungen ermöglicht.
Über Farsoon:
OFFEN FÜR DIE INDUSTRIE – Farsoon Technologies wurde 2009 gegründet und ist ein globaler Hersteller und Zulieferer von industriellen Polymer- und Metall-Lasersintersystemen. Farsoon ist der führende Anbieter von industrieller AM-Technologie in China mit zunehmendem Wachstum auf dem internationalen Markt. Im Jahr 2017 brachte Farsoon die erste einer neuen Serie von Maschinen unter der revolutionären Continuous Additive Manufacturing Solution (CAMS) auf den Markt und gründete Farsoon Technologies-Americas in Austin, Texas, USA. Im Jahr 2018 wurde die Farsoon Europe GmbH in Stuttgart, Deutschland, gegründet, um die direkten Aktivitäten nach Europa auszuweiten. Farsoon hat es sich zur Aufgabe gemacht, AM zu seinem wahren Fertigungspotenzial zu entwickeln und seinen Kunden erstklassige Systeme, Materialien, Software, Anwendungen und Dienstleistungen anzubieten. Erfahren Sie mehr: www.farsoon.com
Über Wanhua Chemical:
Wanhua Chemical Group Co., Ltd ist ein erstklassiges Chemieunternehmen mit 4 Produktionsstätten in Yantai, Ningbo, Zhuhai und Ungarn und mehr als zehn Niederlassungen in Europa, dem Nahen Osten, Amerika, Japan, Indien usw. Die Hauptgeschäftsbereiche von Wanhua Chemical bestehen aus drei Teilen: Petrochemie, Polyurethan, Hochleistungschemikalien und -materialien. Wanhua Chemical ist einer der wettbewerbsfähigsten MDI-, TDI- und Polyol-Hersteller der Welt. Mit der Mission „Advancing Chemistry, Transforming Lives“ wird Wanhua Chemical seine Kernwettbewerbsfähigkeit aus Innovation, industrialisierten Geräten und einer soliden Grundlage exzellenter Abläufe nutzen, um seinen Kunden wettbewerbsfähigere Produkte anzubieten. Jetzt hat Wanhua Chemical Forschungs- und Entwicklungszentren in Yantai, Peking, Foshan, Shanghai usw. eingerichtet. Das Wanhua Chemical North America Technology Center in Houston wurde 2017 offiziell in Betrieb genommen.
