Az amerikai focihoz és egyéb veszélyesebb sportokhoz védőfelszereléseket gyártó vállalat, a Riddell, egy teljesen új fejvédőt dobott piacra. Különlegessége, hogy a fejvédő belseje 3D nyomtatással készül, amelynek oka, hogy így személyre szabott formákat lehet létrehozni, illetve az alkalmazott nyomtatási struktúra sokkal jobban védi a fejet, mivel nagyobb energiát tud elnyelni, mint az eddigi sisakok.

3D nyomtatással készült belső rácsos fejvédő elemek, amelyeket összeillesztenek és a külső szilárd réteghez illesztik a sisaknál [1]

Az additív gyártás (amit itthon általában 3D nyomtatásnak hívunk) során a terméket rétegről-rétegre építik fel és legtöbbször sok időre van szükség (akár 10-20 órára) a késztermék elkészültéhez. A Carbon is egy 3D nyomtatással foglalkozó vállalat, azonban a szabadalmaztatott gyártási technológiájuk a többi nyomtatás sebességéhez képest rendkívül gyors. Éppen ezért egyre jelentősebb ipari megrendeléseket is tudnak vállalni és olyan termékeket készítenek 3D nyomtatással, amelyek tulajdonságai sokkal jobbak a meglévőnél. A nyomtatási sebességüket jól mutatja az alábbi demo videó, amely ugyan 7x-es sebességgel játssza le a felvett folyamatot, de így is azt jelenti, hogy az a piros kocka 7 perc alatt elkészíthető az ő nyomtatójukkal, amíg más esetben erre több, mint 1 órára lenne szükség.

A nyomtatási technológia és az alapanyag is titkos, a vállalat senkinek nem adja ki gyártást a kezéből. Amit lehet tudni a nyomtatási folyamatról, hogy a megtervezett terméket előzetesen egy szoftverrel rétegekre szeletelik fel. Ezután kell egy folyékony, gyantával teli fürdő, amelyet alulról UV-fényforrással világítanak meg, amely fény mindig az aktuális rétegnek a formáját vetíti a fürdőre. A gyanta olyan anyag, amely az UV-fény hatására megváltoztatja a halmazállapotát és a folyékony gyanta nagyon kis idő alatt megszilárdul, de csak abban a pontban, ahol a fürdő alját a fény érte. A kihúzó fej pedig lépésről-lépésre emeli ki a terméket a gyantafürdőből, ahogyan az adott réteg megszilárdult az UV-fény hatására. Ezenkívül még szükség van oxigénre is a gyantafürdő alján azért, hogy a megszilárdult réteg ne tudjon a gyantafürdő alsó falára rátapadni.

Carbon 3D nyomtatási folyamata, ahol rétegről-rétegre emeli ki a gép a megszilárdult terméket a gyantafürdőből, mindezt nagy gyártási sebességgel.

A fejvédő belseje rácsos szerkezetű, amelyet 3D nyomtatással készítenek. Mitől lesz ez rendkívül biztonságos? Először is a sportoló fejéről minden irányból felvételeket készítenek, digitalizálják és az egyéni fejformához tervezik meg a rácsos sisakbélést. Így az pontosan a sportoló fejéhez lesz egyedileg kialakítva, tökéletes illeszkedést biztosítva. Statisztikai adatokkal elemezni lehet, hogy pl. az amerikai focinál melyek a leggyakoribb fejsérülések az ütközések miatt. Ezeket a tervezésnél ugyancsak jobban figyelembe lehet venni, hogyha minden játékos számára egyedi fejvédő készíthető. A rácsos szerkezet ráadásul a geometria és a felhasznált gumiszerű alapanyaga miatt rendkívül rugalmas, a külső behatásokra nagy alakváltozásra képes. Az alakváltozás alatt a sisak nagy energiát tud elnyelni, így egy ütődés sokkal kisebb hatással lesz a koponyára [2-4].

3D nyomtatott belső ütéscsillapító elemek, amelyeket összefűznek és rögzítenek a fejfedő szilárd külsejéhez.

A két cég kooperációjaként a sisakgyártó vállalat lehet a legnagyobb 3D nyomtatással készülő alkatrészek felhasználója a világon. 2018-ban már több NFL játékos is tesztelte élesben a sisakot. Az idei, 2019-es évre tervezik, hogy a sisak kereskedelmi forgalomba kerül. A további célok között pedig az szerepel, hogy ezeket a legújabb generációs védősisakokat bevezessék majd a kerékpárosoknál, síelőknél és jégkorongosoknál is. Egyetlen probléma valószínűleg az árral lesz. Korábban már az Adidas és a Carbon közös projektjében piacra került az első olyan cipő (Adidas Futurecraft), amelynek a talpa készül 3D nyomtatással, azonban az ára is elég borsosra sikerült. Valószínűleg egy ilyen biztonságos sisak több százezer forintba fog kerülni majd a boltokban.

A gyártók közös bemutató videója az alábbi linken látható. 0:22-től bemutatják a tervezés folyamatát, a csillapító elemek formáját és rugalmasságát, azt, hogyan lehet az emberi fejet digitalizálni, illetve, hogy a sisakot hogyan lehet összeállítani alkatrészekből. Ezen kívül még bemutatják a 3D gyártóberendezésüket és a fejvédők tesztelési módszereit.

Források:

[1] Engadget honlapja
[2] Riddell gyártó honlapja.
[3] Carbon 3D honlapja.
[4] Plastics Today honlapja.