Лицо прежде всего:защита носа из кевлара® с ковкой Markforged

Введение

Хотите узнать больше о том, как Markforged использует арамидное волокно на основе кевлара? Проверьте эту страницу!

Месяц назад сломала нос. Я не буду вдаваться в подробности, но можно с уверенностью сказать, что на моем лице была краткая и болезненная встреча с ледяной лыжной трассой в Вермонте. Лучше всего травмы носа заживают довольно быстро; После двух недель отдыха и расслабления я снова был в основном функциональным. Однако функциональность не означает конструктивная надежность. При переломе носа (как и любой другой кости) на заживление требуется около шести недель. В течение этого четырехнедельного периода я находился в опасном состоянии:был достаточно здоров, чтобы вести активный образ жизни, но также не мог переносить физический контакт с носом. Это означает отсутствие контактных видов спорта (для меня футбол) или каких-либо рискованных занятий. Чтобы защитить хрупкий нос от случайного контакта, многие компании продают дорогие маски из поликарбоната. Решил напечатать свой.

Требования к маске

К моей маске для лица предъявляются два основных требования:не допускать касания моего носа и быть максимально ненавязчивой. Предотвращение любого контакта с моим носом сводится к распределению сил - физика утверждает, что сила, направленная на лицо, должна быть куда-то приложена. Ключ контролирует, где он применяется. На успешной маске пластик жесткий и ударопрочный, мгновенно распределяя всю силу на контактные площадки лица на моих скулах и лбу. Отпечатанная часть маски не должна касаться моего лица напрямую, так как один только оникс будет неудобен. Я хочу, чтобы маска не только была безопасной во время игры, но и как можно меньше мешала моей способности играть в футбол. Поэтому маска должна быть легкой, плотно прилегающей и не ухудшать зрение, а также быть ударопрочной.

Дизайн

При разработке этой маски у меня не было эмпирических размеров лица, на которых можно было бы основывать свой САПР. Итак, я измерил критические размеры моего лица штангенциркулем и основал общую форму маски на поперечных сечениях носа, полученных с помощью компьютерной томографии. После пары повторений я остановился на контуре лица, который хорошо подходил, оставив зазор 5 мм от носа. Варьируя радиусы верхнего и нижнего профилей, я добился того, чтобы опорный материал печатал на станине (а не на верхней части самой детали. Я вырезал две большие прорези для проушин, оставив достаточно материала, чтобы полностью покрыть внутреннюю перемычку. моего носа.

Подумав, какими материалами печатать маску, остановился на ониксе и кевларе. Кевлар - это специализированное волокно, которое демонстрирует отличную ударопрочность и почти не имеет риска катастрофического выхода из строя. Хотя углеродное волокно более жесткое и прочное, я обнаружил, что маска, армированная кевларом, превосходит маску из поликарбоната, но с меньшей вероятностью разрушится, чем маска, армированная непрерывным углеродным волокном. Чтобы уменьшить вероятность того, что маска сработает по линиям слоев, я также воздержался от добавления волокон вдоль переносицы. Это повысило прочность сцепления слоя без серьезного ущерба для других физических характеристик маски.

Чтобы держать маску на лице, я купил два дешевых эластичных ремешка на липучке и натянул их на середину маски. Они плотно прижимают маску к моему лицу, не вызывая дискомфорта. Используя Loctite 401, я приклеила поролоновые подушечки к углу маски.

Тестирование

Пока что я играл с маской дважды. За это время меня несколько раз ударили по лицу и вокруг него без каких-либо проблем. Я могу функционировать в основном нормально - за двумя исключениями:маска не позволяет мне использовать периферическое зрение, чтобы смотреть вниз, а маска сжимает мышцы на моих щеках настолько, что моим глазам немного трудно сфокусироваться. Ни то, ни другое не является серьезной проблемой (хотя ведение футбольного мяча из-за этого становится сложнее), и я планирую носить его до тех пор, пока не допущу к полноконтактным упражнениям.

Dupont ™ и Kevlar® являются товарными знаками и зарегистрированными товарными знаками E. I. du Pont de Nemours and Company