Лицо вперед: защита носа масками Markforged с усилением Kevlar®

Введение

Интересуетесь, как работает арамидное волокно на базе Kevlar® от Markforged? Посмотрите эту страницу!

Месяц назад я сломал нос во время лыжной поездки в Вермонт. Пока травма зажила быстро, кости требовалось до шести недель отдыха, прежде чем она стала полностью структурно надежной. В это время я был пригоден к движению, но не мог терпеть никакого воздействия на нос. Традиционные الوجهные маски из поликарбоната дороги, и я хотел кастомное решение, которое бы держало мой нос в безопасности без компромиссов в производительности на поле.

Требования к маске

Моей маске нужны две основные функции: 1) полностью предотвратить любой контакт с носом, и 2) оставаться максимально незаметной. Ударные силы должны быть перенаправлены на скуловые кости и лоб, поэтому оболочка маски должна быть жесткой и ударопрочной, в то время как контактные подушки держат нагрузку от носа костей. Оболочка также должна быть легкой, плотно сидеть и позволять полное периферийное зрение — критично для видов спорта вроде футбола.

Процесс дизайна

Без готовых шаблонов лица, я измерил ключевые размеры лица штангенциркулем и использовал собственные поперечные сечения КТ для формирования маски. После нескольких итераций я достиг контура, который удобно сидел на лице с 5 мм зазором от носа. Я скорректировал верхние и нижние радиусы, чтобы обеспечить адгезию поддерживающего материала к столу печати, а не к детали, и сделал щедрые глазные отверстия, которые все равно покрывали носовую кость внутренне.

Для сборки я выбрал Markforged Onyx как матричный материал и включил усиление Kevlar®. Kevlar предлагает отличную ударную стойкость с низким риском катаклизмического отказа, в то время как непрерывный карбон был бы жестче, но более склонен к катаклизмическому разрушению. Я намеренно опустил волокно вдоль носовой перегородки для улучшения межслойной адгезии и снижения шанса трещины вдоль линии слоя.

Для фиксации маски я установил недорогие эластичные ремни на липучке и приклеил поролоновые подушки к углам с Loctite 401. Ремни держат маску надежно, но комфортно, а поролон амортизирует контактные точки.

Полевые испытания

Я носил маску на двух полных футбольных тренировках. Она успешно поглотила удары вокруг лица без какого-либо ущерба для моего носа. Единственные компромиссы — незначительное ограничение нижнего периферийного зрения и незначительная мышечная усталость, влияющая на фокус — проблемы, которые приемлемы до получения допуска для полноценного контактного игрового процесса.

Dupont™ и Kevlar® — товарные знаки и зарегистрированные товарные знаки E. I. du Pont de Nemours and Company