Quarter Midget Build：3D 打印头枕

我们写了很多关于使用 Mark Two 制作坚固的最终用途部件的文章。这是有充分理由的；我们生产的打印机的强度和可靠性意味着可以打印以前无法打印的部件。我们之前已经在我们的零件上突破了强度和韧性的极限，但有一个参数我们确实没有在最终用途零件上进行过测试； Mark Two 打印部件的绝对尺寸潜力。在这篇文章中，我们突破了打印机尺寸和重量的限制，为 Chase（四分之一小型赛车的司机）生产了一个定制的头枕。

季度侏儒背景

Quarter Midgets of America 是一个促进美国各地青少年短道比赛的组织。造型独特的赛车源自侏儒赛车，这是一种功率重量比非常高的短道车辆。他们由 5 至 16 岁的儿童在 1/20 英里长的赛道上比赛。有许多基于发动机尺寸和年龄的赛车级别，但赛车的最关键方面在赛车手之间是一致的。赛车是高度技术性的：进入和退出转弯正是决定输赢的关键。这样做说起来容易做起来难，尤其是在某些赛车手达到 50 英里/小时的速度时。

尽管赛车手的速度很快，但四分之一侏儒赛事非常安全。这是由于汽车需要广泛的线束系统。它可以保护从肩部以下的所有东西，将重要的身体部位保持在滚箍的安全范围内。然而，头部没有固定。虽然比赛确实戴了颈托，但赛车的绝对向心加速度意味着孩子们的头部经常被迫远离赛道的中心。当他们的头部被迫转向另一侧时，将注意力集中在赛道内侧是非常困难的，因此大多数汽车都有一些横向头部支撑系统。

头部支撑系统有各种形状和尺寸。由于维修人员无法改变汽车的框架，因此大多数解决方案都很简单且无常。蔡斯的父亲为一辆冲刺车安装了一个安全网，从防滚架一直延伸到汽车的前支撑，作为他的支撑。它工作正常，但绝不是永久的解决方案。考虑到这一点，我们与 Chase 和他的父亲合作设计和打印了一款优质的头枕。

制作 Markforged 头枕

Markforged 头枕必须在几个关键方面改进安全网头枕。首先，它需要比以前使用的安全网更坚固，同时保持一点灵活性。其次，该部件需要牢固地安装在汽车的防滚架上，但不需要粘合剂或焊接。第三，零件必须符合蔡斯的头盔，看起来像是属于赛车。

通常，将坚固的部件和灵活的部件组合在一起是很痛苦的。马克二号不是。为了获得坚固、坚固的部分，我们用碳纤维增强尼龙打印了主体。这部分巨大 .这是我们可以在 Mark Two 上打印的最大部件之一，需要六天多的时间来打印。这个大而坚固的奇异部分几乎完全僵硬。为了引入我们想要的有限弯曲，我们打印了用 Kevlar 加固的夹板。这些板可弯曲，使头枕在弯曲时略微灵活。两种材料相结合以匹配所需的头枕性能。

安全网头枕的一大优点是易于安装。小金属带将网充分固定在空间框架周围，允许手动收紧和松开头枕。虽然约束装置很容易连接，但它没有更强大的解决方案可以提供的机械完整性。输入管夹、铝杆和杆端。通过使用杆端，我们可以用力夹紧金属管，确保更安全的连接。在防滚架上，连接到防滚架两侧的两根铝杆作为横梁，主体被夹在上面。由于铝杆安装座和 Kevlar 夹具位置都是可调节的，因此整个头枕组件可以垂直和横向移动；这对于不断满足不断增长的驱动因素至关重要。这些夹具可承受大部分力。然而，只使用它们会使大头枕以一种不幸的方式悬臂。为了更好地支撑头枕，我们打印了一个带有协同加工螺母的玛瑙支架。这用螺栓固定在头枕的末端，允许第三根铝杆从前支撑部件支撑部件。这种三点连接系统完全约束了零件，只允许凯夫拉尔夹板发生所需的小偏转。

尼龙和碳纤维本质上比安全网更美观；然而，Mark Two 允许的设计自由意味着最终设计既可以为 Chase 定制，也可以在视觉上与汽车相辅相成。最后一个头枕的曲线与蔡斯的头盔相匹配，并且倾斜以抵消向心加速度并将他的头部指向轨道的中心。他的号码也印在零件中，所以除了拥有赛道上最实用的头枕外，Chase 看起来也是最好的！

赛车

很难与结果争论，而结果正是蔡斯使用新头枕获得的结果。在他最近使用新头枕的四分之一侏儒比赛中，蔡斯发现了出色的转弯并获胜！在 Markforged 的​​帮助下，Chase 的比赛比以往任何时候都好。如果您想亲自检查头枕，可在此处下载主要的 .stl 文件。