Jabil和KAV Sports合作开发3D打印自行车头盔的定制材料

2021 年夏天，KAV Sports 在成功的 Kickstarter 众筹活动中推出了大规模定制的 3D 打印自行车头盔。其 KAV Portola 头盔被《时代》杂志评为 2022 年最佳发明之一，该公司现在正与制造解决方案提供商 Jabil Inc. 合作，使用 3D 打印和定制工程尼龙碳纤维材料制造这些个性化的定制头盔，以提高保护、舒适性、性能和美观性。

大多数自行车头盔传统上由注塑成型的发泡聚苯乙烯 （EPS） 泡沫制成，它们提供的舒适性、耐用性和稳定性有限，主要是因为它们的尺寸有限;头部形状和尺寸多种多样，因此只有一到三种尺寸不会切割它。KAV评估了20多种现成的材料，试图找到一种与EPS一样轻巧的新选择，但在-15°C至60°C以上的温度范围内提供更高的稳定性和性能，并且还可以更好地吸收高速冲击。

因此，该公司呼吁捷普开发一种定制材料，这种材料具有出色的能量吸收性，坚固而坚硬，但足够灵活，可以在低温和高温下正常工作。它还需要增加层与层之间的附着力，以提供更好的外观和感觉，以及一致的性能。化学家、生产专家、增材工程师和材料科学家齐聚捷普位于明尼苏达州的材料创新中心，花了九个月的时间为KAV开发定制材料。

“为了完成我们拯救生命的使命，我们需要生产一种人们想要佩戴的更合适的头盔。为了让消费者体验定制的好处，我们必须克服材料和制造方面的限制。Jabil通过设计一种符合严格标准的定制材料将其淘汰出局，可以使用3D打印制造，为头盔行业创造真正独特和特别的东西，“KAV Sports创始人兼首席执行官Whitman Kwok说。

卡夫波托拉头盔

凭借其在化合物开发、材料配方测试、系统集成和ISO 9001质量管理体系认证方面的专业知识，捷普与KAV合作，创建和测试了近30种不同的定制聚合物配方和化合物。他们最终开发出了头盔的专有定制材料：尼龙碳纤维复合长丝，具有这种特殊应用所需的所有性能。

“我们采用聚合物科学方法来开发添加剂材料。捷普以可重复的方式设计与增材制造工艺配合使用的材料，以满足客户要求并制造出高质量的产品，“捷普增材制造产品管理总监Matt Torosian说。

材料开发完成后，KAV完成了验证测试，以根据美国消费品安全委员会（CPSC）获得必要的认证。根据KAV的说法，到去年4月推出采用定制材料的3D打印Portola头盔时，它不仅达到，而且超过了美国CPSC抗冲击性安全标准的25%以上。

“我们的客户感到震惊，他们可以以与其他高端头盔大致相同的价格为他们制作一些东西。他们绝对喜欢它。他们被舒适感所震撼，“郭在Jabil关于头盔的案例研究中说。

“捷普的材料科学专业知识和创新，以及他们希望突破界限的愿望，在我们的案例中，履行我们拯救生命和减少脑损伤的使命，在保持牢固的合作伙伴关系时对我们至关重要。

新材料有白色、黑色和灰色可供选择，得益于 3D 打印和简单的定制流程，定制的 Portola 头盔可以在两到三周内交付。KAV Sports还能够通过与Jabil合作并使用3D打印来减少不必要的浪费和生产成本。该公司计划继续合作，以扩大其市场范围和产品组合。

“我们有远大的抱负。我们没有理由不能为运动中的防护装备带来大规模定制和定制体验，“KAV首席技术官兼联合创始人David Stoutamire说。“因此，我们将继续与Jabil合作，作为我们尊敬的供应商，在我们不断发展的过程中进行优化。

Jabil表示，传统制造业将无法生产KAV Sports自行车头盔中使用的独特能量吸收结构。事实上，如今我们看到越来越多的3D打印头盔用于从自行车，曲棍球和足球到棍网球甚至军事的所有领域。也许头盔将是下一个杀手级应用？