Plastik Helmet Profesional

Apakah kaitan antara memakai topi keledar dan komponen plastik? Cengkerang topi keledar kebanyakannya dihasilkan daripada plastik yang diubah suai seperti kepingan ABS. Oleh kerana cangkerang menanggung kesan langsung dan kerosakan luaran, ia menjadi komponen teras yang menentukan keselamatan topi keledar, menjadikan pemilihan bahan dan reka bentuk strukturnya sangat kritikal. Lebih-lebih lagi, ini mewakili pasaran berpotensi besar.

Statistik menunjukkan pemilikan dua-elektrik China melebihi 250 juta unit. Dengan mengandaikan hanya 20% penunggang sudah memakai topi keledar, hampir 200 juta pengendali masih menunggang tanpa perlindungan kepala. Jika purata penggunaan plastik untuk satu cangkang topi keledar ialah 500 gram, potensi permintaan plastik untuk topi keledar dua roda-elektrik dikira kepada 100,000 tan metrik.

Ini menimbulkan beberapa persoalan utama: Bolehkah helaian ABS biasa digunakan untuk cangkerang topi keledar? Bolehkah ujian tukul keluli menilai kualiti topi keledar dengan tepat? Adakah bertahan dalam kejatuhan keras menjamin prestasi topi keledar yang unggul? Apakah kriteria yang mengawal pemilihan bahan topi keledar? Apakah kelebihan dan kekurangan bahan yang berbeza untuk pengeluaran topi keledar? Untuk menjawab soalan ini, kami mula-mula menyemak keperluan standard kualiti teras untuk topi keledar.

Pada masa ini, tiada standard kebangsaan khusus wujud untuk-topi keledar dua roda elektrik. Memandangkan trend industri praktikal, spesifikasi masa depan mungkin merujuk kepada piawaian topi keledar motosikal. Analisis ini menggunakan GB 811-2010Topi keledar Penunggang Motosikal, yang menetapkan keperluan terperinci untuk topi keledar, termasuk cengkerang,-pelapis penyerap tenaga, pelapik keselesaan, sistem pengekalan dan visor. Berikut ialah peruntukan utama standard untuk cangkerang topi keledar:

Ujian Penyerapan Tenaga Kesan

Dua ujian yang dinyatakan dalam standard secara langsung berkaitan dengan prestasi bahan cangkerang topi keledar. Yang pertama ialah Ujian Prestasi Penyerapan Tenaga Kesan Helmet Klausa 5.9. Dalam ujian ini, topi keledar menjalani penyaman suhu yang melampau (50 darjah , -20 darjah ) atau rendaman air, kemudian diikat pada bentuk kepala ujian. Tiga hingga empat titik hentaman yang ditetapkan dipercepatkan pada bangku impak untuk menyerang andas sfera atau rata pada halaju yang ditetapkan. Kriteria lulus memberi mandat bahawa pecutan puncak yang dihantar ke bentuk kepala selepas kesan kekal di bawah ambang yang ditentukan.

Keperluan ini memerlukan penimbalan tenaga yang sangat baik daripada topi keledar; tidak seperti keluli tegar, ia tidak boleh memindahkan daya hentaman penuh terus ke kepala pemakai. Topi keledar moden berkembang daripada topi keledar awam asas yang dicipta oleh Franz Kafka (pengarangMetamorfosis) pada tahun 1908, mendapat inspirasi struktur daripada tengkorak tahan hentaman burung belatuk-: selongsong tulang yang halus dan fleksibel mengelilingi otak, serta celah berisi cecair-yang sempit antara meninges dan tisu serebrum. Menambah pelapik buih dan lapisan-menyerap tenaga meningkatkan lagi kusyen dan pelesapan tenaga.

Oleh itu, bahan mesti mengimbangi ketegaran tinggi dengan kemuluran terkawal di bawah beban hentaman serta-merta. Plastik Nano-Pantulan yang dipaparkan di bawah menghilangkan tenaga melalui renyuk terkawal, dengan berkesan merendahkan pecutan puncak semasa perlanggaran.

Ujian Rintangan Penembusan

Ujian kritikal{0}}bahan kedua ialah Ujian Rintangan Penembusan Helmet Klausa 5.10. Selepas penyaman suhu atau rendaman air, topi keledar dipasang pada tempatnya. Sebuah kon keluli 3 kg dijatuhkan dari ketinggian 1 m atau 3 m (menyampaikan 30–90 J tenaga hentaman) untuk memukul kepala cengkerang-pada. Hasil hantaran memerlukan kon untuk tidak menembusi cangkerang dan menyentuh bentuk kepala yang mendasari. Ini meletakkan permintaan yang ketat pada rintangan tusukan bahan dan jumlah kapasiti penyerapan tenaga, memerlukan cengkerang untuk menggabungkan fleksibiliti sederhana dengan kekuatan struktur yang tinggi.

Sama ada topi keledar memenuhi piawaian ujian ini bergantung pada kedua-dua sifat bahan dan reka bentuk struktur. Bahan plastik berikut digunakan secara meluas untuk cangkerang topi keledar:-helaian ABS berimpak tinggi, kepingan komposit PC/ABS, adunan PC/PBT premium dan komposit gentian karbon. Prestasi mereka di bawah protokol ujian di atas berbeza dengan ketara.

Ujian tusukan perbandingan telah dijalankan pada-helaian ABS berimpak tinggi, helaian komposit PC/ABS dan Nano-plastik kejuruteraan lantunan semula dalam keadaan yang teruk untuk mensimulasikan kegagalan penembusan topi keledar: Parameter ujian: ketebalan kepingan rata 3 mm, suhu ujian -30 darjah , halaju tusukan 6.6 m/s, penukul diameter 3.1.3 m/s, penukul diameter 12.3 mm. Keputusan ujian:

Helaian ABS berimpak tinggi-menghasilkan rekahan rapuh yang meluas mengelilingi lubang tusukan;

Lembaran komposit PC/ABS patah sepenuhnya kepada dua serpihan besar;

Nano-Plastik lantunan menunjukkan gelagat tusukan mulur, dengan hampir tiada retakan mikro terbentuk.

Dalam ujian rintangan penembusan, plastik Nano-Pantulan jelas mengatasi prestasi tinggi-helaian komposit ABS dan PC/ABS. Penjejakan penyerapan tenaga sepanjang masa selepas-tusukan mendedahkan mod kegagalan yang berbeza:-impak tinggi ABS, PC/ABS dan PC/PBT standard mengalami penembusan rapuh dan menghentikan penyerapan tenaga sebaik tukul menembusi bahan. Sebaliknya,-PC dan Nano-plastik yang sangat lasak mengalami tusukan mulur; bahan sekeliling kekal dililit pada tukul selepas penembusan dan terus melesapkan tenaga hentaman.

Dari segi jumlah penyerapan tenaga di bawah beban berat: ABS berimpak tinggi-menyerap kurang daripada 30 J, manakala plastik Nano-Pantulan mencapai hampir 140 J.

Ujian tusukan ini hanya menunjukkan bahawa Nano-Rebound memberikan rintangan penembusan yang unggul dan penyerapan tenaga untuk perlindungan topi keledar yang dipertingkatkan. Ia tidak membatalkan kelayakan-komposit ABS atau PC/ABS berimpak tinggi, yang kekal sebagai bahan cengkerang arus perdana untuk topi keledar pasaran-massa.

Pemilihan Bahan Rasional

Pemilihan bahan cangkerang topi keledar memerlukan penilaian menyeluruh terhadap kedudukan produk, gred keselamatan, reka bentuk struktur dan kos pengeluaran. Pertimbangan utama apabila menentukan helaian komposit ABS atau PC/ABS digariskan di bawah:

ABS gred-umum membawa risiko keselamatan yang tinggi; hanya gred impak-tinggi dengan kekuatan hentaman Izod bertakik Lebih daripada atau sama dengan 400 J/m boleh diterima, dengan perhatian khusus diberikan kepada prestasi impak suhu-rendah.

Cengkerang ABS dan PC/ABS hampir selalu memerlukan pengecatan permukaan. Mengecat permukaan plastik secara kimia dan merendahkan rintangan hentaman. Bahan terpilih mesti mengekalkan keliatan tinggi sambil menawarkan rintangan kimia yang lebih baik serasi dengan proses salutan.

GB 811-2010 menghadkan berat topi keledar maksimum pada 1.6 kg untuk Kelas A dan 1.0 kg untuk Kelas B. Banyak piawaian dalaman perusahaan mewajibkan berat 800 g atau lebih rendah, memerlukan ketebalan dinding cangkang yang lebih nipis. Cengkerang ABS dan PC/ABS yang berdinding nipis berisiko gagal dalam ujian keselamatan, memerlukan alternatif-prestasi yang lebih tinggi seperti plastik Nano-Rebound.

Spesifikasi Prestasi Bahan