戴头盔和塑料圈有什么关系呢?外壳资料便主要是ABS板材等改性塑料。也由于外壳要直接接受外来撞击等伤害,因而也成为了决议头盔平安性的关键零部件,其选材和设计便也格外重要。而且,这是一个宏大的潜在市场。依据统计,中国的电动自行车保有量已到达2.5亿辆以上。假定平常已有佩戴头盔习气的驾乘者为20%,那还有将近2亿驾驶者没有佩戴头盔。假定一个头盔外壳塑料均匀运用量为500g,那电动自行车头盔塑料的潜在市场用量就是2亿只*500g/只=10万吨。那么,头盔外壳塑料用普通ABS板材就能够吗?用铁榔头能检测头盔质量好坏吗? 或者鼎力摔不坏就阐明头盔质量很好吗?头盔的选材需求留意哪些方面?不同的资料在做头盔时有什么样的优优势?要答复这些问题,我们要从根本的头盔的质量规范请求谈起。
其实,目前还没有特地针对电动自行车的头盔规范请求,思索到实践状况,其将来援用摩托车头盔的可能性更大,我们便以GB 811-2010《摩托车乘员头盔》的请求停止研讨。此规范对头盔、壳体、缓冲层、温馨衬垫、佩戴安装、护目镜等多个方面停止了细致的规则,其中对壳体的请求如下:
吸收碰撞能量实验
此规范中有两个实验与头盔外壳资料亲密相关,一个为5.9 头盔吸收碰撞能量性能实验它主要是将头盔上下温(50℃,-20℃)或者浸水处置后,套在头型上,选取3-4个点,在碰撞实验台里加速到一定速度,冲击底部的球形砧或者平板砧。实验结果要满足以下请求:头盔遭到碰撞后传送到头型的加速度峰值要小于一定的数值。这主要是请求头盔有较好的缓冲作用,也就是头盔不能像钢铁那样把能量直接全部传送给内部。现代头盔就是在卡夫卡(没错,就是《变形记》的作者)1908年创造的简单民用头盔的根底上,自创了可以接受1000g加速度的啄木鸟大脑的构造特性,一是大脑被细密而松软的骨骼包裹着,二是大脑的外脑膜与脑髓之间有一条狭窄的空隙,从而设计改良的,加上了内衬弛缓冲层,能起到更好的缓冲和吸能作用。这就请求资料一方面有较高的刚性,另一方面在遭到瞬时外力时可以有一定延展性,下面的塑金刚便是经过溃缩吸收更多能量,可有效降低加速度峰值。
耐穿透性实验
另一个与塑料性能亲密相关的实验为5.10 头盔耐穿透性能实验。主要是将头盔经上下温或者浸水处置后固定,然后将一个3kg的钢锥从1m或者3m高度落下(能量达30-90 J),正面撞击头盔,请求钢锥不能穿透头盔与头型接触。这对头盔资料的抗穿刺才能和总能量吸收才能都有较高的请求。也就是请求外壳既要具有一定柔韧性,也要有较高的强度。我们晓得,关于头盔制件来说,能不能满足上述实验请求,既有资料的要素,也有构造设计的要素。那么,关于资料来说,什么样的塑料资料更有可能满足上面的请求呢?常用的头盔外壳资料主要有高冲ABS板材、PCABS复合板,高端的有PC/PBT以及碳纤维资料等。那他们在满足上述性能时的表现如何呢?选取高冲ABS板材、PCABS复合板和纳米相态塑金刚工程塑料做比照穿刺实验,在比拟苛刻的条件下,模仿头盔的耐穿刺状况。实验条件为:平板厚度3mm,实验温度-30℃,穿刺速度6.6m/s,锤头直径12.7mm,锤头重量23.13kg。结果:高冲ABS板材穿孔四周呈现大量毁坏性的扩张裂纹;PCABS复合板根本表现为碎裂成两片的毁坏方式;而塑金刚则表现为韧性穿刺,即便连微小的裂纹也不易呈现。也就是说在耐穿透性实验方面,纳米相态的塑金刚是明显优于高冲ABS板材和PCABS复合板的。察看穿刺后随着时间变化,不同塑料的能量吸收状况能够看出,像高冲ABS板材、PCABS复合板,普通PC/PBT表现出脆性击穿,在锤头穿透之后就不再能量吸收;而超韧PC、塑金刚表现出韧性击穿刺,在阅历锤头击穿过程吸能之后,周边资料仍包裹在锤头上,继续吸收能量。从比较大的载荷时对应的能量值看,高冲ABS板材吸能比较差,不到30J。塑金刚的吸能比较好,接近140J。当然,这个穿刺实验只是阐明塑金刚比高冲ABS板材和PCABS复合板有更好的耐穿刺实验和吸能效果,做头盔的话会有更好的防护效果,但这并不是说高冲ABS板材和PCABS复合板就不能用于头盔外壳资料了。相反,它们依然是主流资料。
合理选材
选择什么资料做头盔外壳,需求综合思索头盔定位、等级、设计、本钱等多方面要素。选择ABS板材或者PCABS复合板做头盔时,需求留意一些要素:
01、通用ABS板材风险较大,需求高冲级别的ABS板材,普通缺口冲击强度要到达400 J/m以上,而且要关注低温冲击。
02、ABS板材或者PCABS复合板壳体普通要经喷漆处置,而油漆会对塑料外表形成刻蚀,降低抗冲击强度。因而,需求资料既要坚持较高的冲击韧性,又要提升耐化学品性、满足喷漆性能。
03、GB 811-2010的《摩托车乘员头盔》中规则A类和B类头盔的重量分别不能超越1.6kg和1.0kg,有些企标以至请求做到800g或者更低。这请求对壳体减薄处置,ABS板材和PCABS复合板可能就有不能满足实验请求的风险,需求思索更高性能的塑料,如塑金刚。
资料特性
自行车头盔,摩托车头盔
ABS板材 GN201
IS: 450J/m,良好的喷漆性能
摩托车头盔,运动头盔
PCABS复合板 K8273
IS: 600J/m,高强度,高韧性
高性能头盔,警用头盔
塑金刚® SQX01A
IS: 860J/m,纳米相态,溃缩吸能,更高设计自在度
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