Casco de ciclismo personalizado impreso en 3D supera los criterios de seguridad

Jabil Inc. (NYSE: JBL) se ha asociado con KAV Sports para fabricar cascos de ciclismo personalizados y hechos a medida que son más cómodos y seguros. Estos cascos se fabricarán con materiales diseñados a medida y fabricación aditiva. El casco KAV Portola, que fue nombrado por la revista Time como una de las "grandes innovaciones de 2022", está fabricado con un material patentado de fibra de carbono y nailon desarrollado por Jabil para cumplir con estrictos criterios estéticos y de rendimiento.

Whitman Kwok, fundador y director ejecutivo de KAV Sports, dijo que el objetivo del proyecto es salvar vidas. KAV Sports quería diseñar un casco que se ajustara mejor a la gente que le gustaría usar. Para que los clientes disfrutaran de los beneficios de la personalización, KAV tuvo que superar los límites de material y producción. "Jabil lo sacó del parque al diseñar un material personalizado que cumplía con criterios estrictos y podía fabricarse mediante impresión 3D para crear algo realmente único y especial para la industria de los cascos", dijo Kwok.

Desarrollando el Ajuste Ideal

Los cascos de bicicleta tradicionales están hechos de espuma de poliestireno expandido (EPS) moldeada por inyección y vienen en uno a tres tamaños, que no son suficientes para adaptarse a una amplia gama de tamaños y formas de cabeza. Además, los cascos estándar carecen de estabilidad, durabilidad y comodidad.

KAV quería un material tan ligero como el EPS, pero también tenía que funcionar bien en temperaturas de -15 grados centígrados a más de 60 grados centígrados. Los ingenieros de KAV analizaron más de 20 materiales disponibles en el mercado, pero ninguno de ellos cumplía con los requisitos de la empresa para poder absorber impactos de alta velocidad y mantenerse estable con mal tiempo.

KAV solicitó la ayuda de Jabil para desarrollar un material que fuera rígido y duradero pero lo suficientemente flexible para soportar temperaturas altas y bajas. Además de absorber mejor la energía, el material necesitaba una mejor adhesión entre sus capas para lograr un rendimiento constante y una apariencia más agradable. En menos de nueve meses, un grupo de ingenieros de fabricación aditiva, químicos, científicos de materiales y especialistas en producción del Centro de Innovación de Materiales de Jabil en Minnesota crearon un material nuevo y personalizado que satisfacía todas las necesidades de KAV.

Poniendo la ciencia de los polímeros primero

Para alcanzar este punto de referencia, Jabil implementó amplios avances en la formulación de materiales, el desarrollo de compuestos, la integración de sistemas de materiales y la acreditación ISO 9001 para su sistema de gestión de calidad.

Matt Torosian, director de gestión de productos para la fabricación aditiva de Jabil, explica: "Adoptamos un enfoque de ciencia de polímeros para desarrollar materiales aditivos. Jabil diseña materiales que funcionan con procesos de fabricación aditiva de manera repetible para cumplir con los requisitos del cliente y fabricar productos de alta calidad. "

Jabil y KAV desarrollaron y probaron hasta treinta iteraciones de fórmulas y compuestos de polímeros personalizados antes de establecer un compuesto patentado de fibra de carbono y nailon con todas las cualidades requeridas. La experiencia de Jabil en procesamiento, pruebas y escalabilidad de materiales fue útil para crear el polímero, componer el filamento final y lograr la certificación del sistema de gestión de calidad ISO 9001.

Luego, KAV realizó las pruebas requeridas por la Comisión de Seguridad de Productos del Consumidor de EE. UU. (CPSC) para obtener la certificación de que era seguro. Cuando KAV presentó el casco Portola con el nuevo material en abril de 2022, la empresa afirmó que el dispositivo no solo cumplía, sino que también excedía en más del 25 % los criterios de seguridad de la CPSC de EE. UU. para la resistencia al impacto.

Mejorar la experiencia del cliente

El material propio de KAV viene en gris, negro y blanco, lo que brinda a los clientes muchas opciones. Los cascos hechos a medida se pueden entregar en dos o tres semanas gracias a un sencillo proceso de ajuste personalizado e impresión 3D. Estas estructuras únicas que absorben energía no podrían fabricarse utilizando técnicas convencionales. Además, la fabricación aditiva ayuda a KAV Sports a reducir los costes de producción y los residuos.

Como resultado de su exitosa asociación con Jabil, KAV quiere expandir su línea de productos y su alcance de mercado. Para hacer esto, utilizará la experiencia en fabricación aditiva de Jabil, la capacidad mundial de fabricación aditiva y la amplia gama de capacidades de la cadena de suministro.

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La imagen destacada muestra el casco de ciclismo impreso en 3D KAV Sports. Foto vía Jabil.

Michael Petch es el editor en jefe de 3DPI y autor de varios libros sobre impresión 3D. Es un orador principal habitual en conferencias de tecnología donde ha realizado presentaciones como la impresión 3D con grafeno y cerámica y el uso de la tecnología para mejorar la seguridad alimentaria. Michael está más interesado en la ciencia detrás de la tecnología emergente y las implicaciones económicas y sociales que la acompañan.