Производство рюкзака CYBERBAG, выполненного из сверхлегких композиционных материалов со светодиодной системой оповещения

Актуальность

В современном мире технологий все больше и больше внимания уделяется не только механическим и физическим характеристикам материалов, но и эргономичности продуктов, промышленному дизайну, удовлетворению эстетических желаний потребителя. Ярким примером такого рода технологий являются технологии композиционных материалов, или композитов. Эти материалы легкие, прочные и при этом имеют прекрасный внешний вид. Широко известно применение углепластиков в конструкциях крыльев, бамперов, капотов автомобилей и гоночных болидов – все это во многом благодаря внешнему виду композитов. Однако композиты обладают также удивительными механическими и физическими свойствами. Углепластики –чрезвычайно прочные и при этом лёгкие материалы. Ещё одно их физическое свойство – способность поглощать радиоизлучение. Углепластики применяются во многих сферах: в космической отрасли, в авиастроении, в производстве трубопроводов и арматуры. Но теперь, когда производство углепластиков растёт невероятными темпами, стало возможно применять эти материалы и в качестве элементов дизайнерских решений, например в элементах интерьера, домашнего пространства, в архитектуре, а также в одежде и аксессуарах.

Данная работа посвящена разработке и изготовлению аксессуара для повседневной жизни (рюкзак) с применением технологий композитов.

Цель

Разработать и изготовить конкурентоспособный рюкзак, используя тканевую основу и композиционные материалы со светодиодной сигнализацией.

Задачи

1.    Составить дорожную карту проекта.
2.    Спроектировать рюкзак на бумаге.
3.    Создать 3D-модели изделия и вспомогательных объектов.
4.    Создать оборудование для производства детали из композита.
5.    Изготовить композитную крышку.
6.    Создать систему световой сигнализации.
7.    Собрать рюкзак.
8.    Провести экономический анализ и подвести результаты.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

•    Программное обеспечение Autodesk Inventor 2020
•    Autodesk PowetMill 2020
•    станок «РОСФРЕЗЕР» c ЧПУ

Описание

Рюкзак – это хорошо знакомый всем предмет, который решает множество задач, связанных с транспортировкой, логистикой и хранением вещей, а также с защитой здоровья людей, ведущих активный образ жизни (райдеров и мотоциклистов).

Авторы предположили, что при изготовлении задней крышки рюкзака из композиционных материалов методом вакуумной инфузии продукт получит ряд преимуществ: легкость, прочность, радиопоглощение, эргономичность. На основе выбранной концепции приступили к поиску аналогов и корректированию предложенной концепции продукта. Параллельно с изготовлением продукта был рассчитан бизнес-план, выявлены дефициты и профициты, проведен анализ готовых решений на рынке, просчитана оптимальная себестоимость и доля выручки.

Результаты работы/выводы

В ходе работы был изготовлен уникальный по характеристикам и возможностям рюкзак CYBERBAG. Передняя панель выполнена из композиционных материалов, что позволяет сделать рюкзак прочным и легким (вес готового изделия около 1 кг). При этом карбоновая панель обладает такой прочностью, что любой активный райдер, мотоциклист или просто пользователь любого колесного средства в мегаполисе будет защищен при падении, так как при такой защите в разы снижается риск повредить спину. Также его невозможно порезать, что делает его антивандальным при использовании в местах скопления большого количества людей. Рюкзак оснащен светодиодами и датчиком освещенности: когда видимость и освещение будут снижаться, диоды начнут светиться красным и зеленым цветом, чем темнее – тем ярче, что позволит всегда оставаться замеченным в условиях плохой видимости, это особенно актуально во время передвижения на любом колесном средстве передвижения.

Углепластик обладает также уникальным свойством – радиополгощением. Благодаря этому свойству углепластиков рюкзак защитит ваши банковские карты и устройства с NFC-модулями от мошеннических действий в общественном транспорте и публичных местах, так как невозможно будет снаружи рюкзака провести считывающим устройством и украсть деньги . Внутри рюкзака расположено зарядное устройство, поэтому гаджеты можно заряжать как внутри рюкзака, так и при необходимости – снаружи. Это происходит вследствие того, что на переднюю панель рюкзака выведены порты для зарядки, которые защищены заглушкой от влаги. В солнечную погоду рюкзак можно дополнить либо встроенной солнечной панелью, либо пауэрбэнком со встроенной солнечной батареей для экологичной зарядки гаджетов. Также рюкзак оснащен кодовым замком – молния сама не раскроется, даже если рюкзак будет переполнен. Себестоимость такого рюкзака, включая работу сотрудников (человеко-час) и расходных матералов, будет варьироваться в районе 7000 рублей, а рыночная стоимость – около 11000, и если собрать все уникальные свойства рюкзака, то стоимость при продаже будет в 5-7 раз ниже стоимости аналогичных готовых решений. Но, к сожалению или к счастью, аналогов пока не существует!

Перспективы использования результатов работы

Изготовление рюкзака и его оснащение по запросу клиента.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Технопарк «Инжинириум» МГТУ им. Н.Э. Баумана

Мнение автора

«Принимая участие в конференциях и готовя на них проекты, хочется творить, развиваться, узнавать больше нового по своему направлению»