Pellet-3D-Druck für Football-Helme: 30 % weniger Gewicht als beim Spritzgießen
Pollen AM und RHEON Labs haben ein Dämpfungsmaterial auf dem Pellet-3D-Drucker Pam Pro qualifiziert. Die ersten gedruckten Schutzbauteile für einen NFL-Football-Helm wiegen 30 % weniger als die spritzgegossenen Gegenstücke und behalten dabei gleichwertige Dämpfungseigenschaften bei.
Die Zusammenarbeit zwischen dem französischen Hersteller von Pellet-3D-Druckern und dem Spezialisten für Dämpfungspolymere zielt darauf ab, die Grenzen des traditionellen Spritzgießens zu überwinden. Die Bauteile wurden in den Xenith Shadow XR integriert, einen Helm, der bereits mit RHEON-Materialien ausgestattet ist.
- Gewichtsreduzierung um 30 % gegenüber dem Spritzgießen
- Material RHEON P3D 001 auf dem Drucker Pam Pro qualifiziert
- Erste Tests mit dem NFL-Helm Xenith Shadow XR
- Wegfall von Werkzeugkosten bis zu 150.000 €
Das Problem traditioneller Formen
Das Spritzgießen erfordert hohe Investitionen und lange Zeiten, bevor das erste funktionsfähige Bauteil hergestellt werden kann.
Eine typische Charge umfasst 5.000 bis 10.000 Helme. Jeder Helm enthält 1 bis 12 Schutzkomponenten. Das Verfahren funktioniert für diese Stückzahlen, ist aber mit abschreckend hohen Anfangskosten verbunden.
Die Werkzeugausstattung kann bis zu 150.000 € kosten, mit Lieferzeiten von bis zu drei Monaten. Bevor die erste Komponente vorliegt, ist die Investition bereits vollständig getätigt.
Das Formwerkzeug erzwingt starre Konstruktionsvorgaben: Entformungsschrägen, gleichmäßige Wandstärken, minimale Hinterschnitte. Interne Gitterstrukturen oder Variationen der mechanischen Eigenschaften innerhalb einer einzelnen Komponente sind nahezu unmöglich.
Der Vorteil der Pellet-Technologie
Der Pellet-3D-Druck eliminiert das Formwerkzeug und seine Einschränkungen und bietet geometrische Freiheit sowie Zugang zu spezialisierten Materialien.
Die PAM-Technologie von Pollen AM erweist sich als besonders geeignet für Dämpfungsmaterialien. Das RHEON P3D 001 ist dehnratenempfindlich: Seine Steifigkeit hängt davon ab, wie schnell es verformt wird.
Die Komponente bleibt bei normalem Gebrauch weich und flexibel, verhärtet sich jedoch bei Aufprall. Diese Eigenschaft ist ideal für Sportschutzausrüstung.
Der Pellet-3D-Druck verwendet Kunststoffgranulat anstelle von Filamenten als Rohmaterial. Dieser Ansatz senkt die Materialkosten und erweitert die Auswahl verfügbarer Polymere, einschließlich technischer und spezialisierter Polymere.
Vergleich mit Harz
Der 3D-Druck mit Harz hat bereits Vorteile für Football-Helme gezeigt, aber die Pellet-Technologie bietet spezifische Materialvorteile.
Harz bietet größere geometrische Freiheit, kostengünstige Individualisierung und Gewichtsreduzierung im Vergleich zum Formprozess. 3D-Druck wird bereits für Football-Helme eingesetzt.
Die additive Pellet-Fertigung erweitert den Zugang zu spezialisierten dämpfenden Polymeren. Diese Materialien sind nicht als Filament oder fotopolymerisierbares Harz erhältlich.
| Eigenschaft | Spritzgießen | Pellet-3D-Druck |
|---|---|---|
| Werkzeugkosten | Bis zu 150.000 € | Keine |
| Rüstzeiten | Bis zu 3 Monate | Sofort |
| Bauteilgewicht | Basislinie | -30% |
| Geometrische Freiheit | Begrenzt | Hoch |
Zukunftsperspektiven
Die vollständige Integration wird auf der Formnext 2026 vorgestellt, mit geplanten Anwendungen in den Bereichen Verteidigung, Motorrad und Radsport.
Victor Roux, Mitbegründer und Präsident von Pollen AM, und Sarah Karmel, CSO von RHEON Labs, werden die vollständige Integration auf der Formnext 2026 in Frankfurt vorstellen.
Künftige Anwendungen umfassen den Verteidigungsbereich für Superlegierungen sowie Schutzausrüstung für Motorräder und Fahrräder. Der Sportbereich ist nur der Anfang.
Die Qualifizierung des Materials RHEON P3D 001 auf der Pam Pro eröffnet Möglichkeiten für maßgeschneiderte Komponenten in kleinem Maßstab. Der Verzicht auf das Formwerkzeug macht die Produktion kleiner Losgrößen oder Einzelstücke wirtschaftlich.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Welche Materialien wurden für den Pam Pro Drucker qualifiziert?
Pollen AM und RHEON Labs haben das Dämpfungsmaterial RHEON P3D 001 auf dem Pellet-3D-Drucker Pam Pro qualifiziert. Das Material ist dehnratenempfindlich: Es bleibt bei normaler Nutzung weich, versteift sich jedoch bei Aufprall.
In welchem NFL-Helm wurden die gedruckten Komponenten integriert?
Die 3D-gedruckten Schutzkomponenten wurden in den Xenith Shadow XR integriert, einen NFL-Footballhelm, der bereits mit RHEON-Materialien ausgestattet ist. Die ersten Komponenten sind 30 % leichter als ihre spritzgegossenen Gegenstücke.
Wie viel kostet die Werkzeugausstattung für den Spritzguss von Helmen?
Die Werkzeugausstattung für den Spritzguss kann bis zu 150.000 € kosten, mit Lieferzeiten von bis zu drei Monaten. Der Pellet-3D-Druck eliminiert das Werkzeug und diese Anfangskosten und ermöglicht die Produktion der ersten funktionsfähigen Komponente ohne prohibitive Investitionen.
Welche Designeinschränkungen bringt der Spritzguss mit sich?
Der Spritzguss erfordert Entformungsschrägen, gleichmäßige Wandstärken und minimale Hinterschnitte. Diese Einschränkungen machen interne Gitterstrukturen oder Variationen der mechanischen Eigenschaften innerhalb einer einzelnen Komponente nahezu unmöglich.
Wie viele Schutzkomponenten enthält ein Helm und welche Volumina erfordert der Spritzguss?
Eine typische Charge umfasst 5.000 bis 10.000 Helme, und jeder Helm enthält 1 bis 12 Schutzkomponenten. Der Spritzguss funktioniert für diese Volumina, weist jedoch prohibitive Anfangskosten für die Werkzeugausstattung auf.
