南極熊導讀:隨著2020年東京奧運會的順利進行,我們從最近的一系列新聞中可以發(fā)現(xiàn)3D打印技術是其中的一大亮點,不可否認的是,這項新興技術對本次奧運會做出了極其突出的貢獻。其中最引人矚目的莫過于來自金屬和碳纖維3D打印機制造商Markforged,他們公司的3D打印技術已被用于革新輔助運動員的適應性設備。
據(jù)悉,Markforged的連續(xù)碳纖維3D打印技術已被用于生產(chǎn)串聯(lián)自行車傳動系統(tǒng)的原型部件,以及優(yōu)化手扶自行車和比賽輪椅的重量和剛度比率。
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△手動自行車競賽
Markforged忙碌的一年
Markforged在今年早些時候完成了與特殊目的收購公司(SPAC)的合并,交易完成后合并公司估值為21億美元。此外,Markforged已于本月初在紐約證券交易所上市,股票代碼為"MKFG"。6月,該公司宣布為其基于云的DigitalForge平臺增加三項新功能,包括兩臺新的3D打印機和一個軟件更新。
新的Metal X Gen 2 3D打印機旨在接替Markforged最初的Metal X系統(tǒng),而新的X7 Field Edition 3D打印機被設計成一款堅固耐用、可現(xiàn)場組裝的版本,他主要針對X7復合材料使用。此外,"Next Day Metal"軟件的更新是為了使打印速度比以前快一倍而設計的。
今年,Markforged公司的3D打印系統(tǒng)已經(jīng)幫助來自美國宇航局噴氣推進實驗室、麻省理工學院、加州理工學院、KAIST和呂勒奧理工大學的工程師參加了國防高級研究計劃局(DARPA)的地下挑戰(zhàn)。Markforged的3D打印機使該團隊能夠在需要時對他們的自主機器人進行快速迭代和修復,這些機器人被設計用來在行星探索期間穿越地下環(huán)境,如洞穴。
此外,該公司還宣布計劃在澳大利亞設立一個專門生產(chǎn)食品接觸部件的服務,目的是最大限度地減少機器停機時間,整修工具、夾具和執(zhí)行器,并優(yōu)化性能。
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△Townsend為他的手動自行車打印的定制曲柄臂。照片來自Markforged
革新運動員輔助用具
Markforged的最新消息詳細介紹了其3D打印系統(tǒng)是如何在今年的東京殘奧會之前被用來提高殘疾人運動員的移動能力的。雖然每個殘疾人運動員的行動要求大不相同,但他們中的許多人都依靠適應性設備來參加比賽。然而,為了確保滿足每個運動員的個人要求,需要定制相匹配的適應性設備,這也意味著可能伴隨著高價。
Markforged在斯德哥爾摩的合作伙伴——3D Verkstan,一直在幫助支持當?shù)貧埣踩诉\動員的定制設備,主要是為一位盲人自行車運動員和她的視力良好的比賽駕駛員設計、3D打印和測試串聯(lián)自行車傳動系統(tǒng)的原型部件。
由于串聯(lián)自行車的一些定制部件價格高達3000英鎊,3D Verkstan試圖通過3D打印原型部件來降低成本,這些部件與標準的禧瑪諾部件一起工作,以修改串聯(lián)自行車的傳動系統(tǒng)。Markforged不斷升級的3D打印工藝將金屬與碳纖維材料結合起來,創(chuàng)造出一套堅固、輕質的競賽裝備,運動員們可以在排位賽中對它們進行測試、調整和建造。
展望未來,這兩家合作伙伴希望在重量和強度之間取得適當?shù)钠胶猓源蛴〕鲎罱K的、可用于比賽的部件,能夠滿足高水平比賽的要求。
在其他地方,英國殘疾人三項賽冠軍和前海軍陸戰(zhàn)隊突擊隊員Joe Townsend正在使用Markforged 3D打印機設計和生產(chǎn)的個人定制適應性部件。由于Townsend之前使用了不匹配身體的設備參加手搖自行車和輪椅比賽造成了損失,他轉而把目光投向3D打印,以求為他自己和其他運動員創(chuàng)造定制的零件。
在精英級別的比賽中,獲得合適的零件重量和強度比是至關重要的,在試驗了熱塑性塑料之后,Townsend為他的適應性設備尋找一種更強、更輕的材料。Markforged的英國合作伙伴SolidPrint 3D向Townsend介紹了連續(xù)碳纖維打印技術,與熱塑性塑料相比,它提供了卓越的強度和耐用性,同時還保留了硬質塑料所不具備的靈活性。
自從購買了Markforged 3D打印機后,Townsend為他的手動自行車設計了一個定制的曲柄臂,其強度足以承受嚴格的比賽,還為輪椅比賽制作了一系列定制手套。這些手套的設計是為了給他的手提供最佳的人體工程學支持和抓握。
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2021-8-2 22:47 上傳
△湯森創(chuàng)辦的JT Custom Adaptive公司為其他準運動員3D打印定制手握部件。照片來自Markforged
3D打印對東京2020年的貢獻
隨著2020年東京奧運會的全面展開,新一代的運動員已經(jīng)轉向3D打印,以獲得優(yōu)化了性能、空氣動力學結構以及節(jié)省時間和輕量化的競爭優(yōu)勢。
在過去一周左右的時間里,一些3D打印公司披露了他們的技術在設計和開發(fā)目前在奧運會上展出的設備、服裝和配件方面所發(fā)揮的作用,每一件裝備都讓人驚嘆于3D打印帶來的巨大優(yōu)勢。
例如,俄羅斯手持式三維掃描儀開發(fā)商Thor3D的Calibry三維掃描儀已被意大利國家自行車隊用于簡化其車手的空氣動力學,而運動性能品牌Vorteq已求助于其他三維掃描儀制造商Artec 3D,為來自五個不同奧運團隊的自行車手創(chuàng)造定制的空氣動力學皮膚衣。
在奧運會之前,全球工程公司雷尼紹與Lotus Engineering和Hope Technology合作,為英國自行車隊設計了一款新的場地自行車。這些合作伙伴為自行車3D打印了最終使用的零件,這些零件重量輕,設計新穎,以提高賽道性能。
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2021-8-2 22:44 上傳
△Townsend使用Markforged 3D打印機生產(chǎn)他的定制手搖自行車曲柄臂。照片來自Markforged
此外,一些運動員被認為將在今年的運動會上穿著阿迪達斯的3D打印優(yōu)化的下一代跑鞋F(xiàn)uturecraft STRUNG,并配有升級的4DFWD中底,而由Athletics 3D生產(chǎn)的高度定制的3D打印gun握把可以看到安裝在多個世界射擊冠軍Céline Goberville的gun上。當然,大家也可以在南極熊之前的報道中看到更多關于這方面的詳細信息。
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