Индивидуальный велосипедный шлем, напечатанный на 3D-принтере

Летом 2021 года KAV Sports в рамках успешной кампании на Kickstarter запустила серийный велосипедный шлем, напечатанный на 3D-принтере. Его шлем KAV Portola был признан журналом Time одним из лучших изобретений 2022 года, и теперь компания работает с поставщиком производственных решений Jabil Inc. для создания этих персонализированных шлемов на заказ с использованием 3D-печати и изготовленного на заказ нейлонового углеродного волокна: материал, обеспечивающий улучшенную защиту, комфорт, производительность и эстетику.

Уитман Квок, основатель и генеральный директор KAV Sports, сказал, что цель проекта — спасать жизни. Компания KAV Sports хотела разработать шлем, который будет лучше подходить людям. 

Большинство велосипедных шлемов, традиционно изготавливаемых из вспененного полистирола (EPS) с использованием литья под давлением, ограничены в плане комфорта, долговечности и стабильности, которые они предлагают, в основном потому, что они выпускаются только в ограниченных размерах; существует множество форм и размеров голов, поэтому одного-трех размеров недостаточно. Компания KAV оценила более 20 готовых материалов, чтобы попытаться найти новый вариант, который был бы таким же легким, как пенополистирол, но обладал бы улучшенной стабильностью и эффективностью при температурах от -15° до более 60° по Цельсию, а также мог бы лучше поглощать высокие температуры и воздействия скорости.

Поэтому компания обратилась к Jabil с просьбой разработать специальный материал, обеспечивающий отличное поглощение энергии, прочный и жесткий, но достаточно гибкий, чтобы хорошо работать как при низких, так и при высоких температурах. Также необходимо было увеличить адгезию между слоями, чтобы обеспечить лучший внешний вид, а также стабильную производительность. Химики, специалисты по производству, инженеры AM и материаловеды собрались в Центре инновационных материалов Jabil в Миннесоте и потратили девять месяцев на разработку индивидуального материала для KAV. Jabil разработал специальный материал, который соответствовал строгим критериям и мог быть изготовлен с использованием 3D-печати.

Опираясь на свой опыт в разработке компаундов, тестировании рецептур материалов, системной интеграции и сертификации системы управления качеством ISO 9001, Jabil работал с KAV над созданием и тестированием около 30 различных полимерных составов и компаундов на заказ. Наконец, они разработали то, что в конечном итоге стало запатентованным материалом для шлемов: нейлоновая композитная нить из углеродного волокна со всеми свойствами, необходимыми для этого конкретного применения.

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

Собственный материал KAV представлен в сером, черном и белом цветах, что дает покупателям большой выбор. Изготовленные на заказ шлемы 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 обычных технологий. Более того, аддитивное производство помогает KAV Sports сократить производственные затраты и количество отходов. KAV хочет расширить свою линейку продуктов и расширить охват рынка. Для этого он будет использовать опыт Jabil в области аддитивного производства, мировые мощности аддитивного производства и широкий спектр возможностей цепочки поставок.