Jabil und KAV Sports entwickeln gemeinsam individuell angepasste Fahrradhelme

Das Unternehmen Jabil hat sich mit KAV Sports zusammengetan, um maßgeschneiderte, personalisierte Fahrradhelme zu entwickeln, die durch den Einsatz von maßgeschneiderten Materialien und additiver Fertigung eine bessere Passform für mehr Komfort und Schutz bieten. Der vom Time Magazine als eine der “besten Erfindungen des Jahres 2022” ausgezeichnete KAV Portola-Helm wird aus einem von Jabil entwickelten Nylon-Kohlefaser-Material hergestellt. Jabil gehört auch zu den Sponsoren zu der diesjährigen 3D-Druck-Fachmesse AMUG, die derzeit in Chicago stattfindet.

“Um unsere Mission, Leben zu retten, zu erfüllen, mussten wir einen besser sitzenden Helm herstellen, den die Menschen gerne tragen würden”, erklärt Whitman Kwok, Gründer und CEO von KAV Sports. “Damit die Verbraucher die Vorteile der individuellen Anpassung erleben können, mussten wir die Grenzen bei den Materialien und der Herstellung überwinden. Jabil hat es geschafft, ein maßgeschneidertes Material zu entwickeln, das strenge Kriterien erfüllt und im 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann.”

Herkömmliche Fahrradhelme bestehen aus spritzgegossenem, expandiertem Polystyrolschaum (EPS) und sind in ein bis drei Größen erhältlich, was für die Anpassung an verschiedene Kopfgrößen und -formen nicht ausreicht. Darüber hinaus weisen typische Helme Einschränkungen in Bezug auf Stabilität, Haltbarkeit und Komfort auf.

KAV suchte nach einem neuartigen Material, das so leicht wie EPS ist, aber gleichzeitig eine bessere Leistung bei Temperaturen von -15 Grad bis über 60 Grad Celsius bietet. Die KAV-Ingenieure untersuchten mehr als 20 handelsübliche Materialien, die alle nicht die Kriterien des Unternehmens für die Dämpfung von Stößen mit hoher Geschwindigkeit oder für eine ausreichende Stabilität unter extremen Umweltbedingungen erfüllten.

KAV nahm die Hilfe von Jabil in Anspruch, um ein maßgeschneidertes Material zu entwickeln, das steif und stark, aber auch flexibel genug ist, um sowohl hohen als auch niedrigen Temperaturen standzuhalten. Das Material sollte nicht nur eine hervorragende Energieabsorption bieten, sondern auch die Haftung zwischen den einzelnen Schichten erhöhen, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten und die Optik und Haptik zu verbessern. Ein Team aus Ingenieuren der additiven Fertigung, Chemikern, Materialwissenschaftlern und Produktionsexperten im Materials Innovation Center von Jabil in Minnesota entwickelte in nur neun Monaten ein völlig neues und maßgeschneidertes Material, das alle Erwartungen von KAV erfüllte.

Polymerwissenschaft mit Priorität

Um diesen Meilenstein zu erreichen, hat Jabil umfassende Innovationen in den Bereichen Materialformulierung, Compound-Entwicklung, Integration von Materialsystemen und Zertifizierung des Qualitätsmanagementsystems nach ISO 9001 eingesetzt. “Wir verfolgen bei der Entwicklung von additiven Materialien einen polymerwissenschaftlichen Ansatz”, so Matt Torosian, Director, Product Management for Additive Manufacturing bei Jabil. “Jabil entwickelt Materialien, die mit den additiven Fertigungsverfahren in einer wiederholbaren Weise zusammenarbeiten, um die Anforderungen der Kunden zu erfüllen und Produkte von höchster Qualität herzustellen.”

Jabil und KAV entwickelten und testeten fast 30 Iterationen von kundenspezifischen Polymerformulierungen und Compounds, bevor sie den proprietären Nylon-Kohlefaser-Verbundstoff entwickelten, der alle erforderlichen Eigenschaften aufweist. Das umfangreiche Fachwissen und die Erfahrung von Jabil in den Bereichen Materialverarbeitung, Prüfung und Skalierung erwiesen sich als entscheidend für die Formulierung des Polymers, die Herstellung des endgültigen Filaments und die Zertifizierung des Qualitätsmanagementsystems nach ISO 9001.

Anschließend führte KAV die erforderlichen Validierungstests durch, um die Zertifizierung gemäß der U.S. Consumer Product Safety Commission (CPSC) zu erhalten. Als KAV im April 2022 den Portola-Helm mit dem neuen Material auf den Markt brachte, stellte das Unternehmen fest, dass das Produkt die CPSC-Sicherheitsstandards für Stoßfestigkeit nicht nur erfüllt, sondern um mehr als 25 % übertrifft.

Verbesserung des Kundenerlebnisses

Das maßgeschneiderte Material von KAV ist in den Farben Grau, Schwarz und Weiß erhältlich und bietet somit eine flexible Auswahl. Ein einfaches Verfahren zur individuellen Anpassung und der Einsatz von 3D-Druck ermöglichen die Lieferung von maßgeschneiderten Helmen innerhalb von zwei bis drei Wochen.

Dank der äußerst produktiven Zusammenarbeit mit Jabil plant KAV, sein Produktportfolio und seine Marktpräsenz zu erweitern, indem es die additive Fertigungskompetenz, die globalen additiven Fertigungskapazitäten und die umfangreichen Lieferkettenkapazitäten von Jabil nutzt.

“Wir haben große Ambitionen. Es gibt keinen Grund, warum wir nicht die Massenanpassung und ein maßgeschneidertes Erlebnis für Schutzausrüstung in allen Sportarten ermöglichen können. Deshalb werden wir weiterhin mit Jabil als unserem geschätzten Anbieter zusammenarbeiten, um diese Optimierung durchzuführen, während wir weiter wachsen.” erklärt David Stoutamire, CTO und Mitbegründer von KAV.

Levi Loesch, Prozessingenieur für additive Fertigung bei Jabil erklärt: “Jabil ist ein idealer Partner für die kundenspezifische Materialentwicklung. Wir verfügen über eine enorme Bandbreite an Fachwissen und Erfahrung sowie über eine erstaunliche Bandbreite an Möglichkeiten zur Materialverarbeitung, -prüfung und -skalierung.”