Flag Football: Carbon und SYZMIK entwickeln Schutz mit 3D-gedrucktem Gitter
SYZMIK Sports und Carbon haben X7c+ vorgestellt, eine Schutzbandage für Flag Football, die die traditionelle Polsterung durch eine 3D-gedruckte Gitterstruktur ersetzt. Das Gerät nutzt steuerbare Geometrien, um die Aufprallenergie zu dissipieren und die Beschleunigungsspitzen während der Tests zu reduzieren.
- Schutzbandage X7c+ für Flag Football mit 3D-gedrucktem Polymergitter
- Herstellung mit Digital Light Synthesis von Carbon aus Elastomer EPU 45
- Reduzierung der Beschleunigung von 140 g auf 102 g in Tests (-27%)
- Konstruierbare Geometrie zur Steuerung der mechanischen Reaktion auf Aufpralle
Ein Gerät für einen Sport im Wandel
Flag Football reduziert die Kontakte im Vergleich zum traditionellen Football, beseitigt aber Kollisionen und Stürze, die Schutz erfordern, nicht vollständig.
Flag Football vermeidet viele für American Football typische Tackles, aber unbeabsichtigte Kollisionen, Stürze und Kopf-an-Kopf-Kontakte bleiben möglich. SYZMIK Sports und Carbon haben X7c+ entwickelt, ein Schutzband, das ein polymeres Netz aus additiver Fertigung integriert.
Die wichtigste Innovation liegt nicht im Einsatz des 3D-Drucks an sich. Der Wert liegt in der Einführung einer steuerbaren Geometrie als dissipatives Element: Die mechanische Antwort wird verändert, indem man auf die Topologie der Zellen, ihre Dicke und ihre räumliche Verteilung einwirkt.
Konstruierbare Geometrie gegenüber traditionellen Schäumen
Digital gedruckte Gitter ermöglichen die Konstruktion differenzierter Verformungswege und überwinden die Grenzen herkömmlicher Schäume.
Ein traditioneller Schaum enthält Zellen, die durch chemische und physikalische Prozesse erzeugt werden, wobei die Eigenschaften an die Formulierung und die resultierende Mikrostruktur gebunden sind. Ein digital gedrucktes Gitter ermöglicht es hingegen, unterschiedliche Verformungswege und Dichten in den verschiedenen Zonen einer Schutzausrüstung zu konstruieren.
Während eines Aufpralls verformen sich die Streben oder Wände und dissipieren Energie durch viskoelastisches Verhalten, innere Reibung und in einigen Fällen kontrollierte Instabilität. Die Antwort hängt nicht ausschließlich vom Material ab: Ausrichtung der Kraft, Belastungsgeschwindigkeit, Form der Zellen, Verbindungen und Dicke beeinflussen die Beschleunigungsspitzen.
Ein gutes Ergebnis in einem einzelnen Test belegt keine identischen Leistungen bei jedem Aufprall. Geometrische und dynamische Variablen beeinflussen die Antwort des Gitters erheblich.
Carbon-DLS-Technologie und Material EPU 45
Die Fertigung nutzt Digital Light Synthesis mit Polyurethan-Elastomer, eine Kombination, die geometrische Freiheit bietet, aber Aufmerksamkeit für die Haltbarkeit erfordert.
Carbon fertigt die Komponenten mit Digital Light Synthesis, einem Fotopolymerisationsverfahren, das dreidimensionale Geometrien erzeugt und eine kontrollierte Abfolge von Polymerisation und Nachbehandlung erfordert. Das angegebene Material ist EPU 45, ein Polyurethan-Elastomer, das dafür ausgelegt ist, sich zu verformen und seine Form wiederzuerlangen.
Die Wahl eines elastomeren Photopolymers ermöglicht den Druck eines relativ komplexen offenen Netzwerks. Allerdings müssen Alterung, Schweiß, UV, Reinigung, wiederholte Stöße und die Variabilität der Eigenschaften zwischen Chargen berücksichtigt werden.
Ohne Ermüdungsdaten und Daten zur Umweltkonditionierung ist es nicht möglich, die Nutzungsdauer des Geräts zu quantifizieren.
Die numerischen Ergebnisse und die Grenzen der Interpretation
Die Tests zeigen eine Reduktion der Beschleunigung um 27%, aber dieser Wert entspricht nicht automatisch einer proportionalen Reduktion des neurologischen Risikos.
Nach den zum Projekt verbreiteten Informationen hätten die Partner im Rahmen der Projektiteration einen gemessenen Beschleunigungswert von 140 g auf 102 g reduziert, ohne die Dicke des Schutzes zu erhöhen. Dies entspricht einer Reduktion von etwa 27% für diesen spezifischen Wert.
Diese Angabe darf nicht als gleichwertige Reduktion des neurologischen Risikos interpretiert werden. Für eine vollständige Bewertung wären zusätzliche Informationen zu den Testprotokollen, zur Reproduzierbarkeit der Messungen und zur Korrelation zwischen linearen Beschleunigungen und Verletzungsrisiko erforderlich.
| Parameter | Traditioneller Schaum | Gedrucktes Gitter |
|---|---|---|
| Geometrische Kontrolle | Begrenzt | Gestaltbar |
| Variable Dichte | Schwierig | Möglich |
| Fertigungsprozess | Chemisch-physikalisch | Digital |
| Haltbarkeitsdaten | Konsolidiert | Zu validieren |
Perspektiven für die additive Fertigung bei Sportprotektoren
Der Ansatz eröffnet Möglichkeiten für maßgeschneiderte Protektoren, erfordert jedoch eine eingehende Validierung hinsichtlich Haltbarkeit und langfristiger Leistung.
Das Interesse der Nachricht liegt in der Einführung einer steuerbaren Geometrie als dissipatives Element. Dieser Ansatz könnte auf andere persönliche Schutzausrüstungen ausgeweitet werden, bei denen die Individualisierung der mechanischen Antwort einen Wettbewerbsvorteil darstellt.
Offene Fragen bleiben hinsichtlich der Produktionsskalierbarkeit, der Kosten im Vergleich zu konventionellen Lösungen und der Standardisierung von Testprotokollen für Gitterstrukturen. Die additive Fertigung bietet Designfreiheit, erfordert jedoch eine rigorose Validierung für Anwendungen, bei denen Sicherheit Priorität hat.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Was ist das X7c+ Schutzband für Flag Football?
Es ist ein von SYZMIK Sports und Carbon entwickeltes Gerät, das die traditionelle Polsterung durch eine im 3D-Druck hergestellte polymerische Gitterstruktur ersetzt. Es dient dem Schutz vor Kollisionen, Stürzen und Kopf-an-Kopf-Kontakten im Flag Football.
Welche Technologie und welches Material verwendet das X7c+?
Die Herstellung erfolgt mittels Digital Light Synthesis von Carbon unter Verwendung des Polyurethan-Elastomers EPU 45. Diese Kombination bietet geometrische Freiheit bei der Gestaltung des Gitters.
Um wie viel reduziert sich die Beschleunigung bei Aufprällen?
In Tests sank die Beschleunigung von 140 g auf 102 g, was einer Reduzierung von 27 % entspricht. Das Gitter dissipiert die Aufprallenergie und reduziert die Beschleunigungsspitzen.
Warum ist ein im 3D-Druck hergestelltes Gitter besser als traditionelle Schäume?
Herkömmliche Schäume haben Eigenschaften, die an die chemische Formulierung und die daraus resultierende Mikrostruktur gebunden sind. Ein digital gedrucktes Gitter ermöglicht es, Verformungswege und unterschiedliche Dichten in verschiedenen Zonen des Schutzes zu gestalten.
Wovon hängt die Reaktion des Gitters auf Aufprälle ab?
Die Antwort hängt nicht nur vom Material ab: Es wirken Kraftrichtung, Belastungsgeschwindigkeit, Zellform, Verbindungen und Dicke mit. Die Stege verformen sich und dissipieren Energie durch viskoelastisches Verhalten, innere Reibung und kontrollierte Instabilität.
