其實,目前還沒有特地針對電動自行車的頭盔規范請求,思索到實踐狀況,其將來援用摩托車頭盔的可能性更大,我們便以GB 811-2010《摩托車乘員頭盔》的請求停止研討。此規范對頭盔、殼體、緩沖層、溫馨襯墊、佩戴安裝、護目鏡等多個方面停止了細致的規則,其中對殼體的請求如下:

吸收碰撞能量實驗


        此規范中有兩個實驗與頭盔外殼資料親密相關,一個為5.9 頭盔吸收碰撞能量性能實驗它主要是將頭盔上下溫(50℃,-20℃)或者浸水處置后,套在頭型上,選取3-4個點,在碰撞實驗臺里加速到一定速度,沖擊底部的球形砧或者平板砧。實驗結果要滿足以下請求:頭盔遭到碰撞后傳送到頭型的加速度峰值要小于一定的數值。這主要是請求頭盔有較好的緩沖作用,也就是頭盔不能像鋼鐵那樣把能量直接全部傳送給內部?,F代頭盔就是在卡夫卡(沒錯,就是《變形記》的作者)1908年創造的簡單民用頭盔的根底上,自創了可以接受1000g加速度的啄木鳥大腦的構造特性,一是大腦被細密而松軟的骨骼包裹著,二是大腦的外腦膜與腦髓之間有一條狹窄的空隙,從而設計改良的,加上了內襯弛緩沖層,能起到更好的緩沖和吸能作用。這就請求資料一方面有較高的剛性,另一方面在遭到瞬時外力時可以有一定延展性,下面的塑金剛便是經過潰縮吸收更多能量,可有效降低加速度峰值。

耐穿透性實驗


        另一個與塑料性能親密相關的實驗為5.10 頭盔耐穿透性能實驗。主要是將頭盔經上下溫或者浸水處置后固定,然后將一個3kg的鋼錐從1m或者3m高度落下(能量達30-90 J),正面撞擊頭盔,請求鋼錐不能穿透頭盔與頭型接觸。這對頭盔資料的抗穿刺才能和總能量吸收才能都有較高的請求。也就是請求外殼既要具有一定柔韌性,也要有較高的強度。我們曉得,關于頭盔制件來說,能不能滿足上述實驗請求,既有資料的要素,也有構造設計的要素。那么,關于資料來說,什么樣的塑料資料更有可能滿足上面的請求呢?常用的頭盔外殼資料主要有高沖ABS板材、PCABS復合板,高端的有PC/PBT以及碳纖維資料等。那他們在滿足上述性能時的表現如何呢?選取高沖ABS板材、PCABS復合板和納米相態塑金剛工程塑料做比照穿刺實驗,在比擬苛刻的條件下,模仿頭盔的耐穿刺狀況。實驗條件為:平板厚度3mm,實驗溫度-30℃,穿刺速度6.6m/s,錘頭直徑12.7mm,錘頭重量23.13kg。結果:高沖ABS板材穿孔四周呈現大量毀壞性的擴張裂紋;PCABS復合板根本表現為碎裂成兩片的毀壞方式;而塑金剛則表現為韌性穿刺,即便連微小的裂紋也不易呈現。也就是說在耐穿透性實驗方面,納米相態的塑金剛是明顯優于高沖ABS板材和PCABS復合板的。察看穿刺后隨著時間變化,不同塑料的能量吸收狀況能夠看出,像高沖ABS板材、PCABS復合板,普通PC/PBT表現出脆性擊穿,在錘頭穿透之后就不再能量吸收;而超韌PC、塑金剛表現出韌性擊穿刺,在閱歷錘頭擊穿過程吸能之后,周邊資料仍包裹在錘頭上,繼續吸收能量。從比較大的載荷時對應的能量值看,高沖ABS板材吸能比較差,不到30J。塑金剛的吸能比較好,接近140J。當然,這個穿刺實驗只是闡明塑金剛比高沖ABS板材和PCABS復合板有更好的耐穿刺實驗和吸能效果,做頭盔的話會有更好的防護效果,但這并不是說高沖ABS板材和PCABS復合板就不能用于頭盔外殼資料了。相反,它們依然是主流資料。  

                     

合理選材


        選擇什么資料做頭盔外殼,需求綜合思索頭盔定位、等級、設計、本錢等多方面要素。選擇ABS板材或者PCABS復合板做頭盔時,需求留意一些要素:

01、通用ABS板材風險較大,需求高沖級別的ABS板材,普通缺口沖擊強度要到達400 J/m以上,而且要關注低溫沖擊。

02、ABS板材或者PCABS復合板殼體普通要經噴漆處置,而油漆會對塑料外表形成刻蝕,降低抗沖擊強度。因而,需求資料既要堅持較高的沖擊韌性,又要提升耐化學品性、滿足噴漆性能。

03、GB 811-2010的《摩托車乘員頭盔》中規則A類和B類頭盔的重量分別不能超越1.6kg和1.0kg,有些企標以至請求做到800g或者更低。這請求對殼體減薄處置,ABS板材和PCABS復合板可能就有不能滿足實驗請求的風險,需求思索更高性能的塑料,如塑金剛。


資料特性


自行車頭盔,摩托車頭盔

ABS板材 GN201

IS: 450J/m,良好的噴漆性能

摩托車頭盔,運動頭盔

PCABS復合板 K8273

IS: 600J/m,高強度,高韌性

高性能頭盔,警用頭盔

 塑金剛? SQX01A

IS: 860J/m,納米相態,潰縮吸能,更高設計自在度


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