冬奧會(huì )的雪車(chē)項目是速度最快且觀(guān)賞性極強的項目，勝負常在毫秒之間。雪車(chē)的制造研發(fā)(fā)固然重要，但是配套設(shè)備也起到?jīng)Q定性的作用。由東莞理工學(xué)(xué)院教育學(xué)(xué)院（師范學(xué)(xué)院）副教授李楠領(lǐng)(lǐng)銜的東莞理工學(xué)(xué)院雪車(chē)頭盔研發(fā)(fā)團隊參與研發(fā)(fā)的雪車(chē)頭盔已經(jīng)(jīng)應(yīng)用于國家隊冬奧項目訓(xùn)練中。華曙高科項目團隊采用了雙激光高分子光纖激光燒結(jié)Flight 3D打印技術(shù)(shù)和萬(wàn)華化學(xué)(xué)新型TPU材料打印，并運用了華曙特殊后處理工藝，為運動(dòng)員量身定制了25套雪車(chē)頭盔內(nèi)襯。增材制造、材料科學(xué)(xué)、設(shè)計優(yōu)(yōu)化三方發(fā)(fā)力，為2022冬奧會(huì )國家雪車(chē)隊運動(dòng)員助力！

雪車(chē)的平均時(shí)速在100公里左右，最高可達160公里，素來(lái)有冰上F1之稱(chēng)，其風(fēng)(fēng)馳電掣般的競速過(guò)程，能給人帶來(lái)無(wú)比刺激的感官享受，是雪車(chē)比賽的最大看點(diǎn)。在如此高速的狀態(tài)(tài)下，運動(dòng)員的安全保障工作是重中之重，而頭盔裝備則是保障雪車(chē)運動(dòng)員安全的重要防護裝備。

雙激光Flight 3D打印技術(shù)(shù)

據(jù)了解，2個(gè)雪車(chē)頭盔內(nèi)襯僅需7.5個(gè)小時(shí)即可打印完成。為了保證內(nèi)襯晶格結(jié)構(gòu)的性能以及重量要求，華曙高科研發(fā)(fā)團隊同時(shí)快速地進(jìn)行了多種參數(shù)組合的實(shí)驗，成功開(kāi)發(fā)(fā)優(yōu)(yōu)化的燒結(jié)參數(shù)，以確保頭盔內(nèi)襯品質(zhì)(zhì)及性能。在后處理過(guò)程中，華曙SP拋光技術(shù)(shù)能有效提升表面質(zhì)(zhì)量，提升打印頭盔內(nèi)襯晶格的結(jié)構(gòu)強度。

最優(yōu)(yōu)化燒結(jié)參數(shù)

采用Flight雙激光技術(shù)(shù)打印雪車(chē)頭盔的過(guò)程

 定制TPU材料，確保內(nèi)襯彈性

與此同時(shí)，制造材料決定了頭盔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的特性和應(yīng)用。TPU具有優(yōu)(yōu)良的承載能力、抗沖擊和減震性能，即使在-35℃時(shí)仍保持良好的彈性和柔韌性等物理性能，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、電子電器、工業(yè)(yè)以及體育等領(lǐng)(lǐng)域。同時(shí)，TPU也是主要的適用于3D打印的彈性體材料。針對此項目，萬(wàn)華化學(xué)(xué)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)(fā)了新型材料WF-PU95AB TPU，為雪車(chē)頭盔賦能。

個(gè)性化設(shè)計，提升運動(dòng)員體驗

與傳統(tǒng)泡沫頭盔相比，3D打印技術(shù)(shù)可通過(guò)采集運動(dòng)員的數(shù)據(jù)，進(jìn)行一對一個(gè)性化定制雪車(chē)頭盔，以達到能緊密貼合每一位運動(dòng)員頭部效果，完成重力自適應(yīng)，提高佩戴舒適度和運動(dòng)安全性，且每款頭盔上都刻有運動(dòng)員姓名縮寫(xiě)，具有紀念價(jià)值。

晶格內(nèi)襯，減重并提升防護性能

采用碳纖維外殼及3D打印技術(shù)(shù)制作的雪車(chē)頭盔，重量?jì)H約1.1千克，比之前國家隊使用的傳統(tǒng)頭盔減少了500克，有效地為運動(dòng)員減少了負重。目前，這款雪車(chē)頭盔已經(jīng)(jīng)通過(guò)GB和ECE認證，達到國際雪聯(lián)(lián)規(guī)定的賽事頭盔要求，并交付了國家雪車(chē)隊。

3D打印在制造點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)方面具有天然優(yōu)(yōu)勢，它幾乎可以實(shí)現(xiàn)任何的空隙精度、空隙率、空隙形狀、空隙大小、孔分布以及相互之間連通性?；詿?，3D打印的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)可以制造防護體育器材，從而為頭盔、盔甲和其他防護用品的改造升級帶來(lái)了新動(dòng)力。

東莞理工學(xué)(xué)院雪車(chē)頭盔研發(fā)(fā)團隊開(kāi)發(fā)(fā)的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)由多層且軟硬不一的緩沖帶構(gòu)成，不同碰撞頻率的區(qū)域配備著(zhù)不同密度的結(jié)構(gòu)分布，能夠精準(zhǔn)地管理因頭部碰撞而產(chǎn)(chǎn)生的各種沖擊力，以抵御頭盔在遇到碰撞時(shí)的各種沖擊力，為運動(dòng)員提供前所未有的防護性能。

頭盔內(nèi)襯由東莞市科恒手板模型有限公司提供設(shè)計驗證

“科技冬奧”是北京冬奧會(huì )的一大亮點(diǎn)，在“科技奧運”理念的指引下，無(wú)數(shù)科技工作者開(kāi)始了“奧運科技長(cháng)跑”。近年發(fā)(fā)展迅速的3D打印，也在冬奧會(huì )的籌備過(guò)程中發(fā)(fā)揮了重要作用。

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