Из чего сделан шлем: Как производят мотошлема

Содержание

Как производят мотошлема

Как делают мотоциклетные шлемы

В мире есть много разных вещей, на которые мы не обращаем внимания и не замечаем мелкие детали. Вы когда-нибудь смотрели на свой мотошлем и задавались вопросом, как его изготавливают? Мотоциклетный шлем делают из различных материалов, предназначенных для защиты головы его владельца. В последние годы производство мотошлемов сильно изменилось. Теперь мы привыкли видеть и использовать мотоциклетные шлемы, которые будут не только служить по назначению, но также будут лёгкими, удобными, аэродинамичными, функциональными и поглощать шумы.

Первоочередная цель мотошлема защитить голову мотоциклиста от травм при авариях и падениях при этом кинетическая энергия удара должна распределяться должным образом, и быть в недосягаемости от головы человека. Мотошлема изготавливают из разнообразных материалов, некоторые шлема производят благодаря смешиванию нескольких различных компонентов. Многие производители мотошлемов запатентовывают свои разработки и полностью не разглашают, из каких материалов сделан шлем. Это связанно с тем, что существует множество материалов с различными друг от друга защитными свойствами. Эти материалы используются для изготовления различных типов мотошлемов, так как аварийные ситуации могут происходить в любое время и в любом месте на различных скоростях. Мотоциклетный шлем должен иметь жёсткую внешнюю скорлупу и ударопоглощающую внутреннюю оболочку, которая будет распределять энергию удара.

Используемые материалы для изготовления мотошлемов

Вот некоторые из материалов, которые обычно используются для создания мотоциклетных шлемов.

Внешняя оболочка:

Термопластик, поликарбонат (прессованный ABS пластик под давлением)

Стекловолокно (фиберглаз композитный материал)

Углеродное волокно (карбон)

Внутренняя оболочка ударопоглощающий слой изготавливается в основном из пенополистирола, это вспененный материал очень похожий на пенопласт. Будет нечестно сказать, что один мотоциклетный шлем лучше другого. Для каждого типа шлемов есть несколько плюсов и минусов.

Создание мотошлема

Чтобы сделать мотошлем первым делом нужно обеспечить рабочих всеми необходимыми материалами и компонентами для его изготовления. Это будет зависеть от компании создающей шлем, заказывают ли они материалы и детали у других производителей или производят их самостоятельно. Как только у компании будут готовы все детали и материалы, которые станут использоваться в создании мотошлемов, машины и рабочие будут отвечать за создание будущих шлемов с надлежащим контролем качества. Технология изготовления внешней оболочки шлема начинается с материала, это может быть поликарбонат или композитный материал. Оболочка из поликарбоната считается более прочной, хотя она и тяжелее композита. Поликарбонатные шлема характеризуются большой ударной вязкостью при сильных ударных нагрузках, тогда как композитные имеют большой запас прочности легче, но при этом менее устойчивы к изломам. Самые лёгкие и прочные мотошлема изготавливают из карбона, потому что в состав входит углеродное волокно и состоит такая оболочка из нескольких слоёв с добавлением специальных смол. Внешнюю скорлупу поликарбонатного шлема изготавливают методом литья под давлением прессом в специальных формах.

Композитные и карбоновые мотошлема изготавливают при помощи специальных форм и формовочного пресса, куда предварительно вручную укладывают композитный материал в несколько слоёв, затем его покрывают слоем смолы с внутренней стороны. После этого с помощью пресса с силиконовой формой под большим давлением прижимаются слои фиберглаза со смолой, к стенкам форм и нагревают до 80°С. Высокая температура вызывает химическую реакцию, которая прочно скрепляет композитный материал со смолой и превращает хрупкий материал в прочную оболочку. Далее нужно обработать каркас шлема, для этого используют мощный и высокоточный станок с водоструйной резкой (по своей точности такой станок не уступает лазеру и не жжёт фиберглаз), под высоким давлением (более 350000 паскалей) обрезается контур шлема, затем делаются отверстия для крепления визора и для вентиляционных каналов. Затем происходит шлифовка каркаса шлема (вручную или с помощью станков) всех выступов и неровностей, потом оболочку отправляют на покраску и сушат под ультрафиолетовыми лампами. Внешняя часть шлема готова для сборки.

Скорлупу шлема из поликарбоната отливают из горячего пластика так же под давлением при помощи роботов и используют при этом более дешёвые материалы без ручной укладки материала, поэтому стоят такие мотоциклетные шлема дешевле.

Теперь пришло время для внутреннего защитного каркаса или многослойного EPS вкладыша, его делают из вспененного полистирола, так как это лёгкий и дешёвый материал. Такой материал как полистирол придаёт внутренней части шлема максимальный комфорт при ношении, со временем принимает контур головы владельца, к тому же добавляет защитные свойства шлема и гасит энергию удара. Внутренний каркас EPS вкладыш должен отличаться для каждого размера шлема, кроме дешёвых шлемов, там могут использоваться вкладыш одного размера для всей размерной сетки мотошлемов от 2XS до 2XL. После этого все части шлема собирают воедино, вставляют внутреннюю мягкую подкладку и ставят визор. Забрало для шлема изготавливают из поликарбоната при помощи термической обработки, оно становится не бьющееся и износоустойчивое к царапинам.

Проверка безопасности шлемов

Как только мотошлем будет собран и готов к использованию следующим шагом будет проверка шлема на безопасность, прежде чем он поступит в серийное производство. Мотошлема должны соответствовать высочайшим стандартам безопасности, так как от этого будет зависеть жизнь человека. В зависимости от производителя существуют различные способы проверки безопасности шлема, тестирование по различным нормативам и испытанием на прочность. Для проведения лабораторных тестов внутри шлема размещают макет человеческой головы. Главный тест это измерение амортизационных параметров шлема, в этом тесте воспроизводится сила, при которой едущий на скорости 30 км/ч райдер врезается в стену. Если вмятина на шлеме покажет, что шлем поглотил силу удара при этом, сохранив форму, то такой шлем сделал работу, для которой он был предназначен. Некоторые разработчики тестируют мотошлема в акустической аэродинамической трубе, с её помощью измеряется уровень шума и аэродинамические свойства шлема. Шлем должен быть аэродинамическим, так как на большой скорости райдер испытывает большую силу лобового сопротивления. Результаты всех тестов заносят в компьютер, и проектировщики могут внести требуемые изменения в форму и структуру шлема.

Каждая качественная модель шлема, производимая компаниями, многократно проверяется, прежде чем мотошлема станут доступны в продаже на прилавках мотомагазинов. Производители мотошлемов не рекомендуют встраивать в шлем элементы декора, так как это может нарушить целостность конструкции и понизить защитные свойства мотошлема. И помните, что даже после незначительной аварии мотошлем должен быть заменён новым, даже если на нём визуально не видно сколов и повреждений.

Как проверить шлем

Периодический поиск повреждений на шлеме – отличная идея для собственной безопасности. В этой статье мы расскажем на что стоит обратить внимание.

Даже если вы думаете, что никогда серьезно не бились шлемом, то всё равно стоит перепроверить шлем на наличие повреждений. Помните, если шлем выполнил свою работу, то большинство людей скажут, что они даже не почувствовали удара головой.

В статье рассмотрены следующие аспекты:

Проверка внешней оболочки;

Проверка внутренней пены;

Проверка застёжки и лямок;

Стандарты качества.

Внешняя скорлупа

Внешняя скорлупа – один из важнейших элементов шлема. Она не позволяет острому камню или другому предмету пробить относительно «мягкую» EPS-пену внутри. После серьезных падений на скорлупе появляются потертости и трещины, которые сигнализируют о необходимости замены.

Как проверить? Надавите на шлем руками, посмотрите, не расходится ли где-то скорлупа, не остаются ли вмятины. В обычном состоянии трещину можно и не заметить, а вот когда шлем деформируется и скручивается – легко. Если на шлеме остаются заметные вмятины, скорее всего под скорлупой уже есть битая пена, такое обычно бывает у дешевых шлемов. Скорлупу дорогих шлемов делают из специального пластика, стекловолокна или карбона, на котором практически нереально сделать вмятину, если она есть – шлем точно пора менять.

Выцветание краски один из естественных признаков того, что шлем пора менять, а не красить, как подумали некоторые. Постоянное воздействие ультрафиолета пагубно влияет на пластмасс, и он становится хрупким. К шлемам из карбона этот пункт практически не относится, они уверенно переносят воздействия УФ-лучей.

Внутренняя пена

С EPS-пеной всё так же просто. Снимите внутреннюю обивку шлема и обследуйте пену на предмет повреждений. Вмятины, трещины, сколы – свидетельствуют о том, что шлем повреждён и его нужно заменить. Для пущей заметности производители обычно красят пену в черный цвет, а внутри она белая и при повреждениях белые пятна хорошо видно.

Если у вас есть сомнения по поводу какой-то из вмятин, то сравните это место с таким же местом с другой стороны шлема, они должны быть идентичны по толщине и фактуре. Помните! Пена довольно неплохо восстанавливает свою форму после падения, так что даже если на первый взгляд никаких повреждений нет, шлем всё равно нужно внимательно осмотреть!

Застёжка и лямки

На лямках не должно быть никаких повреждений, надорванностей, потёртостей. В противном случае шанс, что лямки разорвутся и шлем слетит при падении, сильно увеличивается. К сожалению, если лямка имеет повреждения или порвалась, то шлем придётся заменить, так как ремкомплектов для её замены не делают, а самостоятельно менять лямку производители крайне не рекомендуют. Делается это не жадности ради, а безопасности для. В кустарных условиях закрепить лямку так же хорошо, как сделали это на заводе – очень проблематично.

Застёжка с D-рингом по праву считается самой безопасной, её используют и в мото-шлемах и даже в мире серьезных автомобильных гонок, вроде Формулы-1. При штатном использовании испортить её практически невозможно, а шлем она держит очень крепко, чего нельзя сказать про застёжку типа «фастекс». Со стороны фастекс (англ. – Fastex) напоминает трезубец, крайние зубья имеют свойство изнашиваться и ломаться при неаккуратном обращении. Будьте внимательны, если используете такой шлем и следите за состоянием застёжки. А ещё есть застёжки на мощных неодимовых магнитах, с ними тоже очень редко бывают какие-то косяки:

Наклейки соответствия стандартам качества

Если на самом шлеме присутствуют наклейки с маркировкой CPSC, ASTM, Snell, EN 1078 или DOT – это говорит о качестве самого шлема. На старых и дешевых шлемах таких маркировок не было, и они не гарантируют вам защиту по современным стандартам. Если такой наклейки нет и изначально не было на шлеме, то лучше его заменить на более качественный.

Итог

Мы рассказали вам главные аспекты, на которые вам нужно обращать внимание при проверке шлема. Проверяйте шлем каждый раз после падения, если хотите использовать его дальше и заботитесь о своей безопасности.

Из чего сделан шлем?

1946 год, Валенца, пьемонтская провинция Алессандрия. Небольшая мастерская под руководством молодого Джино Амисано производит кожаные седла и шлемы для велосипедистов . В этом районе есть много обувных фабрик, которые перерабатывают этот материал, и после Второй мировой войны существует настоящая страсть к велоспорту. После года работы Амисано решает сосредоточиться на мире двигателей, секторе, который быстро расширяется. Он начинает производить чехлы для седел Vespa и Lambretta , а затем переходит к шлемам. Так родилась компания AGV, название которой является аббревиатурой от Amisano Gino Valenza.

В эпоху, когда шлемы были редкостью, первые модели AGV изготавливались вручную из кожи и формировались вокруг головных форм, обычно используемых для изготовления головных уборов. Ручной производственный процесс означал, что в первые дни они не производили даже десяти единиц в неделю. Но это была важная отправная точка для компании, которой суждено было внедрять инновации и устанавливать глобальные стандарты в течение нескольких десятилетий.

Современные материалы: стекловолокно

После непродолжительного периода вулканизации волокон или, вернее, тканей, пропитанных специальной смолой и закаленных катализатором, 1954 год ознаменовался первым итальянским шлемом, изготовленным из современного материала , чаша AGV из керизованного стекловолокна, названная в честь процесса, которому она подвергалась.

Стекловолокно AGV, или «волокно Каппа, которое побеждает все» , как гласил знаменитый слоган, вскоре зарекомендовало себя как безопаснее и легче по сравнению с кожей или аналогичными материалами , которые были быстро заменены. Через пару лет появилась струя, более защитная и обеспечивающая лучшее покрытие, чем чаша. Первый европейский полнолицевой шлем был представлен AGV в 1967 году и сразу же предложен лучшим профессиональным гонщикам на чемпионате мира. Джакомо Агостини был первым амбассадором полнолицевой модели, и именно отсюда, а точнее с его трехцветного шлема, началось развитие и продолжается до сих пор.

Читайте также: Когда AGV и Lauda покорили Формулу-1 — Шлемы чемпионов на четырех колесах

Современные шлемы

Во времена кожаной чаши просто иметь шлем считалось роскошью, а также признаком дальновидности, но сегодня мы достигли точки, когда мы не только различаем между разными шлемами для разных целей, но также различают материалы в зависимости от типа использования .

Из стекловолокна в 1960-х годах в настоящее время для изготовления корпусов доступны как минимум три различных материала, а именно чистое углеродное волокно, композитные волокна и высокопрочный термопластик . Каждый из этих материалов уже имеет тенденцию идентифицировать тип шлема, с которым мы имеем дело.

Следует отметить, что сегодня шлемы отличаются материалом, из которого изготовлена оболочка , отвечающей за распределение силы удара по максимально широкой площади и сопротивление перфорации. Внутри оболочки все шлемы содержат толстый слой пенополистирола, так называемый EPS, который представляет собой материал, способный поглощать энергию удара, необратимо сжимаясь.

Черное золото шлемов

Углеродное волокно — самый востребованный и ценный материал, обладающий непревзойденными свойствами. Углеродные оболочки являются результатом тщательного процесса связывания нитей, состоящих из атомов углерода и матрицы , смолы, назначение которой состоит в том, чтобы удерживать волокна на месте, чтобы они сохраняли правильную ориентацию при поглощении ударов, защищали волокна и , конечно же, сохранить форму шлема. Следует отметить, что любой материал или конструкция, состоящие из двух или более элементов, должны классифицироваться как составные. Таким образом, углеродное волокно в сочетании с эпоксидной смолой попадает в эту категорию, которая обычно используется для идентификации различных волокон, таких как арамид и стекло.

Одним из основных преимуществ углеродного волокна является его высокая механическая прочность или способность выдерживать различные виды нагрузки без разрушения. Свойства этого материала позволяют добиться максимальной безопасности при уменьшенной толщине, поэтому вес чрезвычайно мал. Углерод используется в производстве первоклассных продуктов, часто предназначенных для трековых гонок, хотя и не всегда. Его легкость также делает его лучшим выбором для дальних туристических и внедорожных шлемов.

Гоночные шлемы AGV, например, предназначены для обеспечения максимальной производительности на трассе, предоставляя профессиональным гонщикам и любителям одинаковый уровень защиты и производительности. Экстремальные условия, такие как трек, где скорости часто превышают 300 километров в час и есть напряжения, которых нет больше нигде, требуют использования материалов с выдающимися свойствами, и именно здесь шлемы из углеродного волокна проявляют себя.

Читайте также: Все шлемы разные — выбери свое оружие для трека

Композитные волокна

Как объяснялось выше, оболочка каждого волокна фактически создана из композитного материала. Однако, когда речь идет о композитных волокнах , существует тенденция идентифицировать смешанные волокна, а не чистые волокна, такие как 100% углерод . Одним из наиболее используемых является арамидное волокно. Благодаря отличной прочности на растяжение и устойчивости к разрывам, он используется, помимо прочего, в производстве пуленепробиваемых жилетов. Само по себе арамидное волокно очень эластично, поэтому его необходимо комбинировать с другими волокнами, такими как углерод и стекло, чтобы придать конечному продукту надлежащую прочность.

В общем, композитные волокна, используемые вместе, делают оболочки безопасными и легкими, но необходимая толщина немного больше, чем у оболочек из чистого углеродного волокна, и они весят больше.

Большим преимуществом этих материалов, объясняющим их широкое применение, является то, что они позволяют производить продукцию высокого уровня по более доступной цене по сравнению с их старшими братьями из чистого углеродного волокна. Именно так производится большинство спортивных, туристических и внедорожных шлемов высшего класса.

И последнее, но не менее важное:

Последний материал, который мы изучаем, — это тот, который представляет почти каждый вход в мир мотоциклов. Что может быть символичнее нашего первого шлема? И наш первый шлем, вероятно, не был первоклассным карбоновым шлемом, разработанным для MotoGP™.

ABS, термопластичная смола с высоким сопротивлением , на сегодняшний день является наиболее широко используемым материалом во всех сегментах, из которого производятся безопасные, надежные и долговечные изделия. По сравнению с другими волокнами, он весит немного больше, но имеет явное преимущество 9.0003 легко обрабатывается, что упрощает конструкцию.

Существует значительная разница в сложности обработки волоконных и пластиковых шлемов. В случае с волокнистыми шлемами процесс включает использование пресс-форм, которые создают «закрытую» оболочку. Отверстия (козырьки, вентиляционные отверстия и отверстия) выполняются с помощью водяных струй высокого давления. Оболочки из АБС-пластика изготавливаются путем впрыскивания расплавленной смолы непосредственно в формы , из которых получается готовая оболочка, готовая к следующим этапам сборки.

Для городских или туристических поездок на короткие и средние дистанции шлемы из термопластичной смолы, несомненно, являются хорошим выбором, особенно для тех, кто новичок в верховой езде или тех, кто не ищет полулегкий вес или гоночные характеристики. Мы также напоминаем вам, что шлемы во всем диапазоне, сверху вниз, в долгосрочной перспективе выигрывают от разработок, проводимых профессиональными гонщиками, как с точки зрения защиты, например, с исследованиями, касающимися ширины поля зрения, так и производительность, как аэродинамика.

Углерод, арамидное волокно, стекловолокно и термопласт. Каждый материал имеет свои сильные стороны и причины быть , относящимися к определенному типу использования. Если вы хотите выйти на трассу и преодолеть барьер в 300 км/ч или каждый день ездить на скутере из дома на работу, у нас есть идеальный продукт, изготовленный из материала, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.

Из каких материалов изготавливают мотоциклетные шлемы? Ваше полное руководство

Если вы ездите на мотоцикле, наличие хорошего шлема абсолютно необходимо. В случае аварии ваш шлем будет вашей лучшей защитой от всего, от травм лица до смерти. Вы хотите убедиться, что ваш шлем изготовлен из материалов, которые могут защитить вас от серьезных ударов и травм головы.

Существует множество различных материалов, из которых можно изготовить мотоциклетные шлемы. Читайте дальше, чтобы узнать больше о некоторых из самых популярных материалов и преимуществах каждого из них.

Основная анатомия шлема

Прежде чем мы углубимся во все различные материалы, из которых могут быть изготовлены мотоциклетные шлемы, давайте поговорим об основной анатомии шлема. В мотоциклетном шлеме есть три основных слоя: внешняя оболочка, внутренний пенопласт и внутренняя комфортная набивка.

Внешняя оболочка шлема предназначена для распределения силы удара по всей оболочке, сводя к минимуму удар. Затем идет пена Crush, которая предназначена для сжатия и поглощения всего того удара, который распределяет внешняя оболочка. Комфортная подкладка — это набивка, которую вы чувствуете вокруг головы и лица, которая помогает шлему плотно прилегать и не натирать.

Внутренний пенопласт обычно изготавливается из пенополистирола и зависит только от количества слоев шлема. Материалы, на которых мы сосредоточимся, — это те, которые составляют эту внешнюю оболочку.

Композит

Композитные шлемы состоят из смеси различных материалов, которые могут включать различные волокна, смешанные с эпоксидной смолой. С технической точки зрения, почти все материалы, о которых мы будем здесь говорить, являются композитными материалами. Композитные шлемы обычно изготавливаются в основном из углеродных или стеклянных волокон.

Производители изготавливают композитные шлемы, укладывая их слоями в форму крест-накрест. Затем они заливают эпоксидную смолу или другой наполнитель, который будут использовать для связывания слоев и формирования внешней оболочки шлема. Вся смесь нагревается для схватывания наполнителя, а затем начинается следующий слой.

Стекловолокно

Шлемы из стекловолокна являются одним из тех подклассов композитных шлемов, о которых мы упоминали. Как можно догадаться из названия, в этих шлемах в основном используется стекловолокно, связанное эпоксидной смолой. Некоторые модели могут также включать кевлар или углеродное волокно, но в основном они сделаны из стекловолокна.

Сторонники шлемов из стекловолокна любят их за гибкость, прочность и доступность. Шлем из стекловолокна достаточно прочен, чтобы выдержать сильный удар, но при этом достаточно гибок, чтобы распределить эту силу по всему шлему. Материалы также относительно дешевы, что облегчает покупку шлема из стекловолокна.

Углеродное волокно

Как и шлемы из стекловолокна, шлемы из углеродного волокна получили свое название от основного ингредиента. Углерод естественным образом организуется в очень прочные кристаллические структуры. Углеродные волокна представляют собой длинные цепочки углеродных молекул, связанных вместе в эти организованные структуры.

Углеродное волокно прочное и легкое, а шлемы, изготовленные из этого материала, могут поглощать сильные удары. Они также более удобны в носке, поскольку не должны быть такими же тяжелыми, как другие материалы. Однако они немного дороже, чем стекловолокно, особенно если в их состав входит немного кевлара.

Кевлар

Кевлар — один из самых прочных материалов, когда речь идет о защите любого типа. На самом деле этот материал является торговой маркой материала, разработанного DuPont из синтетических полиамидных волокон. Эти шлемы связаны невероятно прочным пластиковым компаундом.

Поскольку волокна кевлара состоят из ровных параллельных рядов молекул, они обладают невероятно высокой прочностью на растяжение. Это позволяет производителям делать шлемы из кевлара менее плотными и, следовательно, более легкими. Однако кевлар не обладает такой высокой прочностью на сжатие, как углеродное волокно, поэтому эти два материала часто смешивают.

Синтетическая армированная оболочка

Шлемы с синтетической армированной оболочкой, или шлемы SRS, сочетают в себе многие материалы, которые мы уже обсуждали. Их основным определяющим материалом является термопластичная смола, которая связывает различные волокна вместе. Как и в других шлемах, которые мы обсуждали здесь, в шлемах SRS используется несколько слоев волокнистых материалов, которые обеспечивают прочность, гибкость и долговечность.

Шлемы SRS могут состоять из различных волокнистых материалов, включая даже некоторые органические материалы. Но поскольку в них используется термопластичная смола, они могут обеспечить такой же уровень прочности и долговечности при меньшем количестве слоев волокна. Это делает их легче и гибче, чем стандартные шлемы, связанные эпоксидной смолой.

Пластиковые шлемы

Помимо шлемов на основе смолы и волокна, существуют также варианты пластиковых шлемов. В этой категории вы найдете два типа пластика: термопласты и термореактивные смолы. Термопласты можно расплавить и залить в форму, в то время как термореактивные смолы требуют дополнительного отвердителя для их отверждения.

Пластиковые шлемы содержат только эти формуемые материалы, а не армирующие волокна, которые мы обсуждали. Это означает, что они не так прочны, как составные варианты.