3D打印技術(shù)助邁凱倫打出賽車手胸部保護(hù)“盾牌”

魔猴君  科技前沿   2593天前

提起邁凱倫，我們首先會(huì)想到邁凱倫賽車車隊(duì)，但邁凱倫其實(shí)是個(gè)科技集團(tuán)，主要由邁凱倫車隊(duì)、邁凱輪汽車公司和邁凱輪應(yīng)用技術(shù)三大業(yè)務(wù)部門組成。

邁凱倫應(yīng)用技術(shù)業(yè)務(wù)部門其主要業(yè)務(wù)包括數(shù)據(jù)分析、高級(jí)材料研發(fā)、模擬裝置研發(fā)等。3D打印技術(shù)是邁凱倫的應(yīng)用技術(shù)業(yè)務(wù)部門使用的主要技術(shù)。借助3D打印技術(shù)，邁凱倫還獲得了快速的原型制造能力，從而有力的提升了專業(yè)化產(chǎn)品的開發(fā)速度。

邁凱倫還和3D打印設(shè)備與服務(wù)商Stratasys建立了合作伙伴關(guān)系。這一關(guān)系已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，包括邁凱倫的一級(jí)方程式賽車已經(jīng)安裝了一些3D打印制造的部件。

當(dāng)車隊(duì)中的一名賽車手發(fā)生肋骨受損的意外時(shí)，邁凱倫開始向3D打印技術(shù)尋求解決方案：賽車手可穿戴胸部保護(hù)“盾牌”。

由于其肋骨受損無法完全保護(hù)其重要器官，包括心臟和肺部，賽車手接受了胸外科手術(shù)。這件事情，讓邁凱倫應(yīng)用技術(shù)部門開始創(chuàng)造可以保護(hù)肋骨的防護(hù)產(chǎn)品，從而為賽車手提供賽道上的保護(hù)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開始對賽車手的胸部區(qū)域進(jìn)行測量和3D掃描，以便設(shè)計(jì)出完美貼合的保護(hù)板，保護(hù)最脆弱的區(qū)域并消除潛在的危險(xiǎn)傷害。

該項(xiàng)目是一個(gè)全新的探索，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)花了幾個(gè)小時(shí)創(chuàng)建了一個(gè)詳細(xì)的需求規(guī)范來對開發(fā)過程進(jìn)行引導(dǎo)，僅僅是創(chuàng)造和發(fā)展想法就花費(fèi)了1個(gè)月。

在執(zhí)行過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與材料和紡織專家協(xié)商創(chuàng)建可穿戴的服裝，同時(shí)使用掃描數(shù)據(jù)為胸板“盾牌”創(chuàng)建CAD文件。他們使用Stratasys FDM和PolyJet 3D打印機(jī)來對“盾牌”進(jìn)行原型制作。

在獲得滿意的原型后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用了荷蘭DSM的Dyneema纖維，這是一種基于超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的高性能纖維。 其強(qiáng)度極高，比鋼絲高15倍。但是它非常輕–最多可比芳綸等材料輕40%。Dyneema纖維非常適合用于身體裝甲，具有抗沖擊性的機(jī)織織物的韌性樹脂系統(tǒng)帶來了特殊的防護(hù)效果。團(tuán)隊(duì)還采用了用于F1車輛的Zylon纖維，這種纖維具有剛直的線性高分子結(jié)構(gòu)。此外，還采用了抗彎剛度大、承載能力強(qiáng)的剛性碳纖維。

最后，“盾牌”完美地貼合賽車手的身體，并通過三塊板與可以穿在衣服下面的網(wǎng)眼布料連接。平板由凝膠材料制成，旨在減輕負(fù)荷并保護(hù)身體?！岸芘啤背晒νㄟ^了高沖擊力的測試，這使得賽車手在極速駕駛的時(shí)候不必?fù)?dān)心胸部受到致命的傷害。

根據(jù)邁凱倫首席醫(yī)療官Adam Hill博士，從數(shù)字治療到量身定制的人類健康計(jì)劃和定制化的醫(yī)療器械，邁凱倫的目標(biāo)是創(chuàng)新型醫(yī)療保健解決方案，這些解決方案是為個(gè)體患者量身打造的。

而邁凱倫所有項(xiàng)目共同點(diǎn)是數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)來構(gòu)建產(chǎn)品模型，然后創(chuàng)建解決方案。邁凱倫應(yīng)用技術(shù)業(yè)務(wù)部門有著幾十年的精英賽車競賽開發(fā)的洞察力和技術(shù)血統(tǒng)，現(xiàn)在可以使用這種技術(shù)來幫助其他同樣需求的人，數(shù)字化的設(shè)計(jì)意味著產(chǎn)品可以完全實(shí)現(xiàn)定制化，以適應(yīng)任何人的尺寸，為他們提供最貼心的保護(hù)。

自上而下的技術(shù)滲透與轉(zhuǎn)化正是邁凱倫應(yīng)用技術(shù)業(yè)務(wù)部門的發(fā)展策略，他們還嘗試著將經(jīng)過F1測試的制造技術(shù)運(yùn)用到新產(chǎn)品中，例如一款名為“Venge”的專業(yè)品牌自行車，它采用邁凱倫的結(jié)構(gòu)技術(shù)（輕量化、空氣動(dòng)力學(xué)、剛度），受國際自行車聯(lián)盟認(rèn)可的全球最快的自行車。

目前，3D打印技術(shù)在這個(gè)案例的應(yīng)用中還只是原型的用途，隨著3D打印材料技術(shù)的發(fā)展，或許有一天3D打印材料將實(shí)現(xiàn)“真”材化。

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