안면보호장비 3D 프린팅

Kevlar Nose Protection with Markforged (By Daniel Leong)


맞춤형 안면 보호구

한 달 전 저는 코가 부러졌습니다.

약 2 주간의 휴식 후 내 코뼈는 본연의 기능을 찾았지만 완벽히 회복 된 것은 아니었습니다. 코는 (다른 뼈처럼) 부러 졌을 때 치유하는데 약 6주가 걸린다고 합니다. 4주 동안 저는 아주 불안정한 상태에 있었습니다. 일상적인 활동에는 지장이 없었지만 스포츠 활동같이 신체접촉이 요구되는 활동에는 어려움이 있었다는 것입니다. 코를 보호하기 위해 많은 회사들이 고가의 폴리 카보네이트 얼굴 보호대를 판매하지만 저는 커스텀 보호대를 스스로 제작 하기로 결정했습니다.



요구사항

안면보호구 제작을 위해서는 두 가지의 필요 사항이 있었습니다. 코에 직접 접촉되는 일이 없어야하고 가능한 한 거슬리지 않아야 하는 것입니다.외부의 힘과 코의 접촉을 방지하면  얼굴을 향한 힘이 어딘가에 적용되어야 합니다. 제작의 열쇠는 힘이 적용되는 부분을 제어하는 것입니다. 마스크의 플라스틱은 견고하고 충격에 강해서 즉시 모든 힘을 광대뼈와 이마에 분배 해줘야 합니다.  프린팅된 플라스틱 면은 불편할 수 있으므로 마스크의 프린팅 된 부분이 내 얼굴에 직접 닿아서는 안됩니다. 마스크를 사용하면 경기 도중 안전하다는 것 외에도 플레이하는데 방해가 되서는 안됩니다.  따라서 마스크는 가볍고 잘 맞으며 충격에 강해야 되며 또한 시야를 가리지 않아야합니다.

디자인



이 보호구를 디자인 할 때 CAD를 그릴수 있는 얼굴 치수가 없었습니다. 그래서 캘리퍼스로 얼굴의 중요한치수를 측정하고 코가 가지고있는 CAT 스캔 데이터를 일반적인 마스크 모양의 기준으로 삼았습니다. 몇 차례 반복 후 코 부위에 5mm의 여유를두고 얼굴 윤곽을 잡는데 성공하였습니다. ​이후 상단 및 하단 프로파일의 반경을 변경하여 지지대가 프린팅 베드 위에 프린팅되도록 했습니다


보호구를 출력 할 소재는 마크포지드(MARKFORGED)의 Onyx와 Kevlar로 정했습니다. 케블라 (Kevlar)는 충격에 강한 특수 섬유입니다. 카본 섬유가 더 견고하고 강하긴하지만, 케블라로 강화된 마스크는 폴리 카보네이트 마스크보다 성능이 뛰어납니다. ​​마스크을 착용하기 위해 신축성 벨크로 끈 2 개를 구입하여 보호구 중간에 맞춰 넣었고 불편함 없이 내 얼굴에 단단히 고정되었습니다. 

사용 후기

지금까지 나는 보호구를 착용하고 두번의 경기를 가졌습니다. 경기 중 몇 차례 얼굴 주위를 가격당했지만 아무런 문제도 일어나지 않았습니다. ​하지만 두 가지 경미한 문제는 있었습니다. 마스크 사용 시 시야를 아래쪽으로 향하지 못하고 마스크는 내 뺨의 ​근육을 자극했지만 어느 것도 심각한 문제는 아니었습니다. 그리고 저는 완전히 회복될 때 까지 마스크를 착용 할 계획입니다.