materiaali-ja prosessitekniikan nopea kasvu tekee muovinvalmistajille, muotinvalmistajille ja suunnittelijoille välttämättömäksi pitää kaappikosketus. Muovikomponenttien kehittämisessä on otettava huomioon materiaalin ominaisuudet ja sen käsittelykäyttäytyminen

Kuva 1. Dynaaminen biomorfinen muotoilu ja
erityisesti valittu materiaaliyhdistelmä yhdessä
tuottavat tähän mennessä kevyimmän ja nopeimman luistinterän.

suunnitteluvaiheessa. Tässä esimerkissä Saksan altensteigissa sijaitsevan suunnittelutoimiston, regdesignin ja Villingen-Schwenningenissä sijaitsevan urheiluvälineiden valmistajan WST: n materiaali-ja teknologiatutkimukset johtivat sopivan muovin valintaan ja luistimen terän luovaan suunnitteluun (Kuva 1).

Äärimmäiset Vaatimukset: Materiaali

jääkiekkoluistelun terä tuottaa puristuksen ja liikkeen kautta kitkalämpöä, jolloin jää sulaa ja terän pinnan ja jään väliin muodostuu vesikalvo. Vain tämä vesikalvo tekee jäällä liikkumisesta mahdollista. Mitä paremmin vesifilmin muodostumisprosessi etenee, sitä nopeammin jääkiekkoilija pääsee eteenpäin. Siksi pyritäänkin siihen, että lämpötila nousee nopeasti ja
lämpötila pysyy mahdollisuuksien mukaan tasaisena.

metallien hyvä lämmönjohtavuus, jota jakavat tavanomaisissa järjestelmissä käytetyt kiinteät teräslevyt, hajottaa nopeasti syntyvän lämmön. Uuden luistimen terän kehittämiseen valitun materiaalin vaatimukset täsmennettiin tämän vaikutuksen torjumiseksi.

sopivan muovin etsiminen alkoi järjestelmän toimintatavan määrittelemisestä ja eteni siten suunnittelun ja koneenkehityksen suuntaisesti (kuva 2).

kuva 2. Ensimmäisestä luonnoksesta aina lopulliseen
CAD-muotoiluun asti suunnittelija ei salli kompromisseja.

ensimmäinen luonnosluonnos toimii pohjana suunnittelijoiden ja insinöörien väliselle keskustelulle.

B alustava malli, valmistettu jäykästä vaahdosta, antaa asiakkaalle mahdollisuuden hahmottaa suunnittelijoiden ideat kolmiulotteisesti, ensimmäistä kertaa.

C suunnittelun julkaisun jälkeen tilaaja, suunnittelijat, jotka työskentelevät muoviteknisten asiantuntijoiden kanssa, viimeistelevät luistinjärjestelmän suunnittelun CAD: n avulla.

D CAD-suunnittelutietojen perusteella on mahdollista rakentaa stereolitografinen malli, joka maalataan ja jolla testataan koko järjestelmän rakennetta.

muoville altistuvat äärimmäiset fyysiset vaatimukset ja tuotantoprosessien asettamat ehdot tekivät etsinnästä koko kehityshankkeen aikaa vievimmän vaiheen (kuva 3).

kuva 3.
yksittäisten komponenttiryhmien yksityiskohtiin vaikuttavat
erilaiset muovit ja lisäaineet ja
suoraan CAD-suunnittelussa toteutetut muutokset.

ongelmia aiheutti erityisesti luistinjärjestelmän teräpinnan välinen yhteys ? metalliprofiili ? ja muovi.

kun sopivan muovin oli todettu kestävän fyysisiä rasituksia,muovin ja metalliprofiilin erilaiset laajenemis-ja kutistumiskertoimet sekä muovauksessa että demouldaatiossa aiheuttivat viallisen yhteyden muovin ja metallin välille. Toisaalta, kun tämä yhteys onnistui, muut ominaisuudet, kuten lovettu iskunkestävyys,luontainen jäykkyys ja materiaalien kemiallinen kestävyys osoittautuivat riittämättömiksi (Kuva 4).

lukuisten ruiskuvalukokeiden, prototyyppimuottien testauksen ja luistelukokeiden jälkeen muovinvalmistajan,suunnittelijan ja muotinvalmistajan tiivis yhteistyö johti siihen, että valikoitiinerityiset vaatimukset täyttävä materiaali.

Kuva 4. Testissä -41°C: n lämpötilassa
150 km/h nopeudella kulkevan kiekon törmäys
tuhosi luistimen pohjan
, joka oli tehty sopimattomasta materiaalista.

ruiskutettava, iskunkestävä polyamidi, jossa on 35 prosenttia lasikuitua, kesti äärimmäiset rasitukset, joita esiintyy ice hockeymatchissa. Tämä muovi toimii pohjamateriaalina koko luistinjärjestelmälle ja myös itse terälle.

lapa eli järjestelmän varsinainen Juoksupinta koostuu ofasta .7 mm paksu, luja metalliprofiili. Tämä metalliprofiili, joka koostuu jousi-kovasta metalliseoksesta, hitsataan laserhitsatulla täysin automatisoidulla prosessilla toiseen metallinauhaan, jossa on aukot, ja liitetään sitten pysyvästi muoviin Ruiskuvaluprosessin aikana.

tuloksena on terä, joka ei muovin eristävän vaikutuksen vuoksi haihduta syntynyttä kitkalämpöä niin nopeasti. Theresulting lämmön kertyminen lisää terän pinnan lämpötilaa noin 3°C verrattuna perinteisiin teriin. Tämän ja erittäin kiillotetun terän pinnan ansiosta skeittilaudan liukuva toiminta paranee 40 prosenttia. Tämä puolestaan lisää luistelunopeuksia verrattuna perinteisiin luistimen teriin.

Extreme requirements: Design

suunnittelun käytännön toteutus perusluistelua varten ja luistinterän lateraalisesti integroitujen vakaimien tarjoaminen tarjosivat lisähaastetta. Näille komponenteille asetetut fyysiset vaatimukset olivat täysin samat kuin terälle. Tällä kertaa ei kuitenkaan ollut tarpeen ottaa huomioon laajenemis-ja kutistumiskertoimia, kuten terän muodostavan muovi – /metallikomposiitin tapauksessa. Yksi suunnitelluista tavoitteista oli vähentää luistinjärjestelmän painoa ja silti täyttää kilpaurheilun korkeat vaatimukset. Polyamidi / metallikomposiitista kehitetty luistinterä on 140g kevyempi kuin perinteiset luistinterät ja tällä hetkellä kevyin teräjärjestelmä.

tämän painon minimoinnin mahdollisti vain muovin käyttö yhdessä tarkkaan harkitun suunnittelun kanssa. Vähentäminen wallthickness tarvitaan painon minimointi vaati suunnittelu capableof kestää hyvin erilaisia voima vaikutuksia. Kevytrakenteet perustuvatluontoon ja arkkitehtuurissa käytetyt voimanjaon lait toimivat suunnittelun perustana. Näin ollen oli mahdollista vähentää perusluistin suurimman osan seinämän paksuus vain 1,5 mm: iin. järjestelmän erilainen jäykkyys säilyy, vaikka pelaaja olisi raskassarjalainen.Luistimen terä kestää jopa 3000 N: n puristusvoimia, kuten acton järjestelmä, kun luistinta jarrutetaan, esimerkiksi, ja myös vaikutusvoimia, joita kiekko liikkuu nopeudella 150 km/h, jopa erittäin alhaisissa lämpötiloissa alas ?35°C.

Kuva 5.
prototyypin
muottien alustoja, stabilointiaineita ja terää käytetään materiaalin kuormituskokeissa
laboratoriossa ja jäällä.

oikean materiaalin löytämiseksi tarvittiin lukuisia ruiskuvalukokeita prototyyppimuoteissa ja testejä käytännön olosuhteissa. Tämä ratkaisi muovien virtauskäyttäytymiseen liittyvät ongelmat,kuten nielujäljet alueilla, joilla on paljon materiaalia, ja ongelmat, jotka mahtuvat yksittäisiin komponenttiryhmiin. Kuitupitoisuutta vähentämällä oli mahdollista mukauttaa lovinen iskunkestävyys miinuslämpötilassa perusluistin vaadittuun vääntöjäykkyyteen.

mukautuva ja vaihdettavissa oleva

aikaa vievä terän hionta, joka vaaditaan perinteisillä teräterillä,on tarpeetonta luistinterän ollessa muovi-/metallijärjestelmässä. Tämän terän käyttöikä on kolme kertaa pidempi kuin tavanomaisissa järjestelmissäerityisen metalliseoksen ja korkean pinnan kovettumisen vuoksi. Terien jälkigrindaus maksaa enemmän kuin uuden terän ostaminen ja vanhan terän vaihtaminen, jonka valmistaja ottaa takaisin kuluneeseen kuntoon ja palauttaa.

pelaaja voi vaihtaa luistimen terän muutamassa sekunnissa luistimen irrottamisen yhteydessä. Sivuilla olevat Vakaimet voidaan poistaa irrottamalla erikoisruuvit ja terä vaihdetaan. On myös mahdollista käyttää eri Blades vaihteleviin pelaaja vaatimukset. Tätä tarkoitusta varten injectionmould on vaihdettavat insertit, joiden avulla on mahdollista tarjota eriradial käyrät terän pinnalla, jotta voidaan täyttää erilaiset soittajan vaatimukset.

yksittäisten komponenttiryhmien (terä, stabilointiaineet ja pohja ? Kuva 5) suosi voimajohdon polkuja järjestelmässä. Luontainen jäykkyys saavutetaan on suurempi kuin millään muullakate terä. Värivaihtelut järjestelmässä ovat mahdollisia maalipigmenttiä muuttamalla, samoin pintakoristelu erikoisefektimaaleilla.

yhteystiedot: Frogdesign GmbH Hartmut Esslinger Grenzweg33 D-72213 Altensteig Saksa Puhelin: (49) 7453-2740 Faksi: (49) 7453-27436
Frogdesign inc. 1327 Chesapeake Terrace Sunnyvale, CA 94089, USA Puhelin: (1) 408-734-5800 Faksi: (1) 408-734-5801