如何利用Markforged的kevlar材料打造新型面具
背景简介（企业介绍）:一个月前，我的鼻梁被撞断了。在此我不会详细讨论事情的原委，在经过大约两周的休息和放松之后，我恢复了大部分功能。但是，功能并不意味着鼻梁结构完全恢复。鼻子（和任何其他骨头一样）大致需要六周时间才能愈合。在这四周的时间里，我无法去碰触我的鼻子。这意味着无法接触体育运动或任何有风险的活动。为了保护脆弱的鼻子免受意外的的伤害，我查询过许多公司销售昂贵的聚碳酸酯护脸罩，市场上高昂的价格让我决定打印我自己的面具。

面临挑战:

我的面具需具备两个要求：确保没有任何东西触及我的实际鼻子，并尽可能保证不受干扰。防止我的鼻子上的任何接触可以降低力量分布 - 物理学指出，针对脸部的力必须应用在某处。关键在于如何有效控制力量分布的区域。想制作出一个成功的面具，塑料是较为坚硬且具备抗冲击属性，能瞬间将所有的力量均匀分布到我的颧骨和额头区域。 面具的打印部分不应该直接接触我的脸，因为仅适用Onyx材料会感到佩戴不适。除了在体育运动中保证安全外，我还希望面具能够尽可能减少对我的干扰。因此，面罩必须轻便，贴身，并且不会影响视力以及具备抗冲击性。

方案特点:

在设计这款面具时，我没有足够的经验来设计我的面具原型。所以，我用卡尺测量了我脸部的几个关键尺寸，并根据我鼻子的CAT扫描部分确定了面罩的大致形状。经过几次设计迭代后，我终于找到了合适的面部轮廓，并且距离鼻子仅5mm。通过改变顶部和底部轮廓的半径，我确保支撑材料可以打印在托盘上（而不是在零件本身的顶部），我保留出了两个眼眶的位置并确保留下足够的材料能够完全覆盖我的鼻梁内桥。

 （为了设计面罩的底部，我用我鼻子的CAT扫描作为原型参考依据。我增加了额外的空间，并减少了我的脸颊轮廓的半径以计算泡沫垫尺寸）

在考虑用什么材料打印面具之后，我决定使用Onyx和Kevlar。Kevlar是一种特殊的纤维，具有优异的抗冲击性，几乎没有发生灾难性危险的可能性。尽管碳纤维更加坚硬，但我发现Kevlar增强型面罩的性能将超过聚碳酸酯面罩。为了降低在打印时产生的颤动而影响精度的问题，我也避免沿着鼻梁添加纤维。这增加了面具打印层之间粘合度，从而不会严重影响面具模型的其他物理属性。

（面罩的顶部和底部的圆弧由连续Kevlar加强。为了防止面罩的中间沿层线折断，我将光纤从零件的中间留下）

为了将面具固定在我的脸上，我购买了两个便宜的弹性维可牢尼龙搭扣带，并将它们打印在面具中间位置。 他们将面具紧紧地“贴”在我的脸上，而不会感到不舒服。 使用强力胶水将泡沫垫粘在面罩的边缘。

（最后将带子印在里面，里面填充胶粘剂）

客户收益:

到目前为止，我已经使用过两次面具。

客户证言:
我大部分时间能够带着它正常工作 - 除了两种例外场景：带上面罩使得我不能很好的向下看，面罩几乎覆盖了我的脸颊，使我的眼睛看东西有点困难。