본문
2022년 베이징 동계 올림픽이 2월 4일 공식 개막했습니다. 가장 상징적인 대회 중 하나인 봅슬레이는 중력으로 움직이는 썰매가 얼음으로 뒤덮인 좁고 내리막 트랙을 꼬불꼬불, 회전, 직진을 통해 조종하며 경주하는 경기입니다. . "Formular One on Ice"로 알려진 최대 레이싱 속도는 160km/h에 달할 수 있어 급가속 또는 감속 시 약간의 G-Force가 생성됩니다. 이러한 고속 상황에서는 선수의 안전이 최우선입니다. 풀페이스 봅슬레이 헬멧은 보호 장신구의 중요한 부분으로 속도와 온도라는 까다로운 조건에서 선수를 위한 안전성과 기능성은 물론 편안함을 요구합니다.
협회 주도 Dongguan University of Technology 의 Li Nan 교수 , 봅슬레이 헬멧 R&D 팀은 초기에 Farsoon Technologies 및 Wanhua Chemical Group과 함께 적층 제조 기술을 조사했습니다.
Li 는 "기계적 강도, 무게 감소 및 맞춤형 핏 – 이는 헬멧의 최고의 성능을 달성하기 위한 핵심 요소입니다. "라고 Li는 말합니다 . 우리는 이 새로운 봅슬레이 헬멧을 함께 만들기 위해 3D 프린팅, 재료 과학 및 디자인 프로토타이핑 분야의 혁신 리더들과 협력하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.”
그림 1: Farsoon의 Flight ® Technology 로 생산된 3D 프린팅 봅슬레이 헬멧 안감 (왼쪽) 및 경주용 헬멧(오른쪽). 이미지 제공: 파순 테크놀로지스
그림 2: Farsoon의 Flight® Technology로 생산된 3D 프린팅 봅슬레이 헬멧 라이닝 배열. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스
개방형 파트너십을 통한 생산 효율성 및 최적의 성능 달성
봅슬레이 헬멧 안감은 극한의 온도에서 뛰어난 성능을 발휘하도록 개발된 Wanhua Chemical 의 특수 TPU 소재로 제작되었으며 Farsoon의 이중 레이저 Flight ® 기술 로 생산되었습니다 .
"헬멧 라이닝에 대한 우수한 지지력, 내충격성 및 충격 흡수 성능 요구 사항을 충족하기 위해 Farsoon의 파이버 레이저 소결 공정을 위한 WF-PU95AB TPU 소재를 특별히 개발했습니다." Wanhua Chemical의 R&D 전략 매니저 Dr. Yang Jie는 말합니다. “우리는 TPU 재료 가공을 위한 레이저 흡수, 분말 재코팅과 같은 까다로운 기술 문제를 해결했습니다. -35°C의 낮은 온도에서도 탄성, 유연성 등 우수한 물성을 구현했습니다.”
Farsoon의 최신 이중 파이버 레이저 Flight ® 기술은 TPU 소재로 산업 규모의 제조 회전율을 제공합니다. 2개의 강력한 300와트 파이버 레이저와 2개의 동적 광학 시스템을 활용하여 각각에 대해 최대 20m/s(66ft/s)의 빠른 스캔 속도로 2개의 초미세 레이저 스폿을 생성합니다. Flight 403P 의 확장된 실린더 크기 400 × 400 × 450mm를 사용하면 단 7.5시간의 한 빌드에서 두 개의 봅슬레이 헬멧 라이닝을 생산할 수 있습니다.
또한 모든 Farsoon 기계에서 제공되는 개방형 매개변수 전략 덕분에 Li는 Wanhua 및 Farsoon 애플리케이션 팀과 긴밀히 협력하여 레이저 출력, 스캔 간격 및 층 두께를 통합하는 다양한 매개변수 조합의 테스트를 수행했습니다. 헬멧 라이닝 격자 구조의 기계적 성능과 무게 요구 사항의 균형을 맞추는 가장 적합한 처리 매개변수를 선택합니다.
그림 3: (GIF 이미지) Farsoon의 개방형 플랫폼 덕분에 헬멧 라이닝 처리 매개변수를 최적화합니다. 이미지 제공: 파순 테크놀로지스
그림 4: (동영상) Farsoon의 Flight® 기술로 봅슬레이 헬멧 라이닝을 제작하는 과정. 비디오 제공: Farsoon Technologies
무게 감소 및 더 나은 보호를 위한 맞춤형 격자 디자인
제한된 크기와 피팅으로 제공되는 표준 폼 헬멧과 비교하여 차세대 헬멧은 3D 스캐닝을 사용하여 각 선수의 머리에 가장 잘 맞도록 헬멧 라이닝 격자 디자인을 사용자 정의하기 위한 데이터를 수집합니다. 그것은 큰 중력 자체 적응을 제공하고 경쟁 중에 착용 편안함과 안전을 향상시킵니다.
봅슬레이 헬멧 R&D 팀이 개발한 격자 구조는 경도가 다른 여러 층과 완충 구역으로 구성됩니다. 충돌 빈도가 높은 영역에는 밀도가 다른 구조적 분포가 있어 머리 충돌로 인한 손상을 정확하게 흡수할 수 있습니다. 이러한 충격 영역은 충돌 시 헬멧의 다양한 충격력에 저항하도록 설계되어 전례 없는 보호 성능을 선수에게 제공합니다.
탄소 섬유 외피와 함께 3D 프린팅된 격자 라이닝은 무게가 1.1kg에 불과해 기존의 폼 헬멧에 비해 500g의 무게 감소를 달성했습니다.
"Farsoon의 고속 이중 레이저 Flight ® 기술 덕분에 맞춤형 디자인과 가속화된 제조 공정 을 달성할 수 있습니다." 라고 Li는 말합니다. 헬멧 안감은 국제규격 대비 40% 이상 증가하였습니다. 또한 3D 프린팅 격자 구조를 사용하여 헬멧, 갑옷 및 기타 보호 장비의 업그레이드를 위한 새로운 기회를 제공하는 다른 보호용 스포츠 장비를 생산하는 것은 우리에게 영감을 줍니다.”
그림 5: 헬멧 라이닝의 디자인은 Dongguan Keheng Prototype Co., Ltd.에서 검증했습니다. 이미지 제공: Farsoon Technologies
새로운 봅슬레이 헬멧은 이미 GB 및 ECE 인증을 통과했으며 FIS(Federation Internationale De Ski)의 요구 사항을 충족합니다. 산업용 3D 프린팅의 혁신가로서 Farsoon은 계속해서 기술의 한계를 뛰어넘는 데 도움을 주고 선수들이 올림픽 정신으로 잠재력을 탐구하도록 도울 것입니다.
Flight® 기술 정보:
Farsoon의 Flight® 기술 또는 Fiber Light® 기술은 표준 레이저 소결 시스템에서 발견되는 표준 CO2 레이저 대신 강력한 파이버 레이저를 활용합니다. 화이버 시스템은 파우더 베드에 크게 증가된 전력을 전달할 수 있습니다. CO2 시스템에 비해 파이버 레이저 시스템의 견고하고 안정적인 특성으로 인해 Flight® Technology는 제조 응용 분야에 대한 ROI를 고려할 때 중요한 레이저 수명 연장도 제공합니다. 또한 향상된 전력 및 에너지 흡수 특성을 통해 Flight® Technology는 표준 레이저 소결 시스템과 비교할 때 훨씬 다양한 범위의 처리 가능 재료 및 운영 유연성에 접근할 수 있으므로 미래의 AM 재료 및 응용 분야에 대한 자유도가 높아집니다. 개발.
파순 소개:
산업을 위한 개방 – 2009년에 설립된 Farsoon Technologies는 산업용 폴리머 및 금속 레이저 소결 시스템의 글로벌 제조업체이자 공급업체입니다. Farsoon은 국제 시장에서 점점 더 성장하고 있는 중국 산업용 AM 기술의 선두 공급업체입니다. 2017년에 Farsoon은 혁신적인 CAMS(Continuous Additive Manufacturing Solution) 기반의 첫 번째 기계 시리즈를 출시하고 미국 텍사스주 오스틴에 Farsoon Technologies-Americas를 설립했습니다. 2018년에는 독일 슈투트가르트에 Farsoon Europe GmbH를 설립하여 유럽으로 직영 사업을 확장했습니다. Farsoon은 진정한 제조 잠재력을 향해 AM을 개발하고 고객에게 동급 최고의 시스템, 재료, 소프트웨어, 응용 프로그램 및 서비스를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 더 알아보기: www.farsoon.com
Wanhua Chemical 소개:
Wanhua Chemical Group Co., Ltd는 Yantai, Ningbo, Zhuhai 및 헝가리에 4개의 제조 기지와 유럽, 중동, 미국, 일본, 인도 등에 10개 이상의 지사를 둔 세계적인 화학 회사입니다. 사업 부문은 석유 화학, 폴리우레탄, 성능 화학 및 재료의 세 부분으로 구성됩니다. Wanhua Chemical은 세계에서 가장 경쟁력 있는 MDI, TDI 및 폴리올 생산업체 중 하나입니다. "Advancing Chemistry, Transforming Lives"라는 사명으로 Wanhua Chemical은 핵심 경쟁력인 혁신, 산업화된 장치 및 우수한 운영의 견고한 기반을 활용하여 고객에게 보다 경쟁력 있는 제품을 제공할 것입니다. 이제 Wanhua Chemical은 Yantai, Beijing, Foshan, Shanghai 등에 R&D 센터를 설립했습니다.
