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Lise Valtaud1,2, Yohan Arfi1, Laurent Tapie3
1Université Paris Cité and Sorbonne Paris Nord, Inserm, Santé Orale, Montrouge, France.
概括
新的3D打印口罩显示出对接触体育运动有希望的抗冲击能力. 虽然不符合当前的标准,但增材制造为传统热成型选项提供了具有成本效益的替代方案.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 运动医学 运动医学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 3D打印口罩的新树脂可用于接触式运动.
- 没有研究评估了这些新材料的冲击性能.
- 这项研究旨在比较3D打印和热成型口罩的抗冲击能力.
研究的目的:
- 评估和比较使用增材制造 (3D打印) 与传统热成型制造制造的定制口罩的冲击性能和冲击吸收能力.
- 评估不同口罩材料在重复撞击条件下的机械性能.
主要方法:
- 制造三种类型的定制口罩:3D打印 (Keyguard,Dima树脂) 和热成型三层.
- 根据工业口罩的NF S72-427标准进行冲击测试,测量传递的力和减速.
- 通过五次连续冲击评估机械性能,并通过3D扫描评估厚度下降.
主要成果:
- 没有一个测试的口罩符合NF S72-427冲击吸收标准.
- 热成型的口罩在第一次撞击后结构性失败.
- 3D打印的口罩显示了255-299g之间的平均峰值减速和2753-3292N的传递力,厚度减少最小 (0.1-0.2mm).
结论:
- 尽管不符合标准,但3D打印的口罩与热成型的口罩相比,显示出优异的,可重复的减震能力.
- 增材制造为生产定制口罩提供了潜在的成本效益和可行的替代方案,特别是对于需要频繁更换的运动员.
- 需要进一步的研究和潜在的标准修订,以优化3D打印口罩的体育保护.
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