本发明涉及一种聚合物复合夹心结构（PCS)安全头盔和生科安全
头盔的过程，其中，与传统的安全头盔相比该安全头盔的质量可以明显地减小，而没有任何伴随的机械强度方面的损失。

在当今的市场可以获得的传统的保护头盔涵盖了广泛的领域，由每曰配戴的轻便用途头盔比如摩托车头盔或者自行车头盔到专业用途头盔比如在赛车中使用的头盔。类似地，头盔的价格由自行车头盔的几英镑到一级方程式赛车头盔的几十万英镑.然而，采用相同的基本上两层的方案同样地制作出轻便用途的头盔和专业用途的头盔。头盔由一个内层和一个外层构成，内层典型地是一层厚的吸收能量的材料，典型地是一层泡沫材料，这一层泡沫材料将设置在邻近配戴者的头部，而外层是一个硬壳，它覆盖着泡沫材料，对于泡沫材料提供一层保护表面。吸收能量的材料相当刚硬并且相当脆，使用者配戴可能会不舒
服，因此，常常需要某种形式的舒适衬里.舒适衬里可以为任何形式；可以是软的泡沫材料，比如在自行车头盔和赛车头盔中通常使用的泡沫材料，或者是通常在骑手头盔和板球头盔中使用的织物的悬置格栅，也可以是柔性的塑料配件，比如在建筑工地安全头盔里面使用的配件。采用两层方案构造出的头盔典型地有相当高的密度，并且有相当低的整体刚硬度.为了确保能够满足冲击保护的安全标准，吸收能量的泡沫材料层典型地非常厚，为几个厘米的量级，结果，使得头盔与配戴者的头移开了一定距离，导致在事故中头盔的惯量矩的增大。进而，随着泡沫材料的厚度和密度的增加，为了满足安全标准，头盔的质量也增大，
传统的头盔起作用是通过把能量由冲击点分散到吸收能量的泡沫材料的一个大的面积，这将进而减小在配戴者头上的总能量.因此，希望提高外层的刚硬度，从而使得能量更好地由沖击部位分散到较大面积的吸收能量的泡沫材料上。通过发展更刚硬的外层比如用纤维增强的塑料已经提高了传统头盔的设计，然而，这些高性能材料对于除
6了高端价格的安全头盔以外的所有头盔可能是不可接受的昂贵。
头盔可分类成两种不同的设计形状；凹入的（re-entrant)头盔 和非凹入的（non re-entrant)头盔，企图把整个头部包起来的摩托 车头盔可能是凹入形状头盔的一个示例.而非凹入形状的头盗基本上 为半球形，即，为前面打开的头盔，比如骑手头盔或者自行车头盔. 众所周知，凹入形状的头盔在非凹入形状的头盔的基础上提出了附加 的制造问题，这反映在用来制造出两种类型头盔的不同方案上，在整 个本文件中，所指的头盔将包括任何的头盔形状，比如将配戴者的头
:盔。也将会认识到，i头盔可以用于任何已知的或者通常使用头盔
的地方，仅只作为示例比如用途可以包括赛牟即汽车赛车和摩托车赛 车、骑自行车赛车，或者也可以用于极限运动，比如悬桂式滑翔
(hang-gliding )、悬绳下降（abseiling)，皮戈寸艇（canoeing)， 板球，骑马，滑冰，以及甚至用于有可能出现精神崩溃的人比如癲痫 病人的医疗头盔。
进而，可以取决于所要求的保护水平对头盔进行分类。首先，有 一些制造商生产'专业用途，的定制头盔，比如建筑工地的安全头盔， 专业运动头盔，即，用于汽车赛车，摩托车赛车，以及甚至喷气式战 斗机头盔，这些要求高水平的安全标准.其次，在另一方面，有一些 制造商生产大量的日常生活用途的'轻便用途'的头盔，比如自行车 头盔，摩托车头盔，或者骑手头盔，以低成本生产这些头盔，它们只 需要满足基本的安全标准.对于'轻便用途，和'专业用途，的头盔 要求不同的安全标准，因此，典型地通过不同的过程制造出专业用途 和轻便用途的头盔，这也反映在不同类型的头盔之间大的价格差别上。 因此，生产一种头盔它能满足两种市场在商业上可能是有利的，即， 满足对于'专业用途，的头盔的安全要求，又能采用大批量制造技术 生产，使得可以以对于轻便用途市场的竟争性价格生产出高性能头盔。
当设计安全头盔时一般应该考虑到多个希望有的特点，这些特点 包括：
參必须重量轻，并且有一个刚硬的抗冲击外壳； *惯量矩必须低，通过减小离开头部的偏离距离可以实现这一目 标，这进而帮助减轻质量；攀重心的位置必须正确；
參应该牢固地配合在配戴者的头上，以防止运动，特别是在受冲击 时不运动；以及
參必须舒适，必须持续地提供适当的冲击防护。
进而，也希望有把其它的物品牢固地紧固到头盔上的装置，比如 下巴窄带或者护目镜，因此在进行模制的过程中必须把适当的紧固位 置包含在设计中。
安全头盔设计成对来自不同类型的沖击提供保护；即，由事故造 成的高能量沖击事件，以及较小的低能量沖击，即，当使用者敲打头 盔时的冲击.因此，头盔能够对两种危险类型做出响应是基本的，这 是因为如果忽略低能量冲击，可能会出现对于高能冲击泡沫材料的永 久损坏.因此，常常希望配装软的'形状记忆，的泡沫材科，以对低 能量沖击提供保护，并且也在高能量沖击的过程中减小'猛撞），（减 速度的改变的速率）。软的泡沫材料的'形状记忆，性质意味着它能够 多次吸收少量的能量，并且恢复到它原来的尺寸，而不会变差，不像 高能量冲击泡沫材料，在受到冲击时高能量冲击泡沫材料将会发生不 可逆的变形。
夹心结构技术使得它本身很好地适合于这种类型的轻质量高强度 应用。夹心结构的芯将包括一种弹性材料比如泡沫材料，这种材料夹 在两个外层之间，典型地这两个外层是硬的且是刚性的.与传统的2 层方案相比，夹心结构的芯将提供更高的刚硬度，这使得能量可以分 散到弹性材料的较大面积上，并且因此将减小在使用者的头上的能量。 已经知道，对于这种类型的结构，夹心结构的刚硬度随着夹心结构的 厚度的立方（三次方）增加。可以由简单的材料生产出夹心结构，并 且当结合在夹心结构中时，夹心结构可以有比现代高性能材料自身更 高的刚硬度，
然而，在采用批量生产技术生产夹心结构头盔中仍然有大量的技 术问题，特别是如果也要求有大的尺寸公差时有大量的技术问题.欧 洲专利EP 0650333详细描述了夹心类型的结构的使用，其中，把或者 由树脂和纤维、或者由预先浸渍的纤维构成的外层放在一个内凹的模 具中，并且用手把它压进它的位置。然后，把弹性层和内层加栽到模 具中，在每个阶段都用手压。把弹性材料做成蜂窝材料，泡沫材料或者软木的平薄片。采用这种方法的问题是，它要求在每个阶段用手压 每个羊个的层，以便确保它能正确地与内凹的模具形状一玫，这是耗 费时间的过程。当在最后的固化压力下压泡沫材料的平薄片时会出现 另一个问题，因为泡沫材料将不能适当地与模具的形状一玫，因此将 会降低最后的头盔的尺寸公差.最后，必须对固化的头盔进行最后的 加工，比如切割出用于护目镜的开孔。
专利文件FR 2561877描述了夹心类型的结构的使用，该专利被限
制为采用蜂窝状的弹性芯，以形成夹心结构，同样，以平的薄片形式 把弹性的芯材料加栽到压机中，因此将会如上面那样遇到相同的制造 问题。
专利文件US 4075717描述了一种安全头盔的制造，其中内层和外 层是预先成形的，把它们粘接在一起以形成一个中空的壳，用一种自 膨胀的聚合物充满该壳.然而，由制造的观点看有与这种方法相关的 复杂性，这是因为在用膨胀的聚苯乙烯（EPS)形成泡沫材料的过程中 必须在结构上支承着壳层，增加了附加的复杂加工步骤，并且产生另 外的制造成本。

因此，本发明的一个目的是提供一种聚合物复合夹心结构安全头 盔，它能够满足对于专业用途要求的安全标准和尺寸公差，并且也可 以采用批量制造方法生产这种头盔，以提供一种低成本、重量轻的安 全头盔.
因此，本发明提供了一种生产安全头盔的过程，该头盔包括分散 能量的聚合物复合夹心结构，该过程包括以下步骤：
a) 把包括至少一件织物的第一层，包括预先成形的分散能量的包 括预先成形的泡沫的材料的第二层，包括至少一件织物的第三层，以 及至少与所述第一层和第三层接触的一种可以固化的聚合物材料引入 到一个模具中；
b) 使聚合物材料固化，从而形成纤维增强的第一层和第三层聚合 物，把第二层封装起来，以及将所述各层固化从而所述三层用作一种 材料。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以把所述第二层和所述第 三层引入之前把所述第一层和某些可固化的聚合物材料引入所述模具中，并且在把所述第二层引入之后接着把某些可固化的聚合物材料引 入所述模具中。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以在引入到所述模具中之 前把所述第 一层织物粘接到所述第二层上。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以在把粘接起来的所迷第 一层和所述第二层引入之前把某些可固化的聚合物材料引入所述模具中。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以在引入到所述模具中之 前把所述第三层织物粘接到所述第二层上。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以在把所述第三层粘到所 述第二层之后把至少某些可固化的聚合物材料施加到所述第三层上。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以在把所述第三层已经引 入到所述模具中之后施加要加到所述第三层上的可固化聚合物材料。
在本发明的生产安全头盔的过程中，可以所述第一层和所述第三
层中的每一层包括范围为由1片到4片的织物。
为了本文件的目的，术语"预先成形"将意味着已经基本上把分 散能量材料的形状做成如所要求的那样。因此，本发明的方法不需要 在任何很大程度上对分散能量的材料成形，与上面提到过的先有技术 的方法不同，在本发明的方法的过程中将纤维增强的第一和第三层织 物成形、并且制作出此第一层和第三层.
有利的是，本发明人已经发现，与适当选择的内层和外层联系起 来使用预先成形的分散能量的材料使得安全头盔的质量既可适用于 "专业用途"又可适用于"轻便用途".另外一个优点在于，与当今 可以获得的轻便用途头盔相比获得高至50X的质量减小以及与某些当 今的专业用途头盔相比获得至少30、的质量减小是可能的.
进而，与传统的聚合物复合夹心结构制造技术相比，采用预先成 形的分散能量材料可以提供高的精度和高水平的尺寸公差，对于专业 用途的头盔则要求有这样的精度和尺寸公差.
另一个优点在于，使用预先成形的分散能量材料对于内层的最后 形状提供了一个模板，从而使得内层和外层可以有不同的表面特征， 比如形状、轮廓、或者构造。
另外一个优点在于，使用预先成形的分散能量材料使得可以制造出头盔而不需要任何明显的精加工，从而对于凹入形状的头盔可以就 地形成护目镜开口部段。
可以由在液体的可固化树脂中经过涂布的多层高强度织物生产出 纤维增强的聚合物，这种聚合物包括笫一 （外）层和笫三（内）层。 获得第一层或第三层所要求的厚度的传统方法是铺上彼此基本上垂直 的交替的织物件，这是因为绰纱和编织有不同的强度特点，因此可以 产生出最大的强度.织物可以是任何高强度的纤维，例如碳纤维，玻
璃纤维，或者芳族聚酰胺（aramid)纤维，可以把它们编织成斜紋织 物。本领域技术人员将会清楚，可以采用相同的或者不同的纤维增强 的聚合物和/或织物材料生产出第一层和第三层，从而获得不同的机械 性能和美学特性。
一种方便的方法是直接把要求数目的织物层施加到第二层即预先 成形的分散能量的材料上，当在树脂中固化时，这些织物层将形成纤 维增强的笫一和第三层。可以通过任何适当的粘结剂把织物层接附到 分散能量的材料上，把织物保持在其位置.这使得分散能重的材料与 织物可以做为一个单元插入，而不是像在分阶段的过程中处在分开的 层中。
可以由任何适当的方式比如加热或者紫外光使可固化的树脂固 化，这些树脂将形成聚合物的硬表面。可以由固化时能够提供高强度 的刚硬并耐用的壳体的任何树脂中选择树脂，这些树脂可以包括聚酯， 聚氨酯，环氧树脂，聚丁烯，聚酰胺，或者乙烯酯，由于它们有好的
机械性能，最好选择聚酯，聚氨酯，或者环氧树脂.
纤維增强的第一层和笫三聚合物层可以有相同的厚度，或者有不 同的厚度，第一 （外）层厚度的范围可以为0. 2毫米到6. 0毫米，最 好为0.2毫米到4毫米，更可取地为0.2毫米到1毫米.第三层的厚 度可以在0.1毫米到4.0毫米之间，最好为0.1毫米到1毫米.将根 据头盔的类型和需要满足相关的安全标准选择层的厚度.然而，所选 定的厚度将需要提供足够的表面刚硬度，并且在理想情况下有较轻的 质量。
在一种优选的结构中，由至少两层织物生产出第一层，并且由至 少一层织物生产出第三层。本领域技术人员将清楚，可以由预先用一 种可固化的树脂浸透过的织物生产出笫一层和第三层中的一层或两层，然而，这样可能需要附加的粘接手段，
第二层是预先成形的分散能量的材料。它可以由大重的弹性材料 中选择.可以把预先成形的分散能量材料制作成基本上最后的或者最 后的所要求的头盔形状。进而，分散能量的材料可以有如所要求的那 样的基本上最后的或者最后的密度、厚度或体积，使得第一和第三层 基本上取预先成形的分散能量的材料的形状，因此，预先成形的分散 能量的材料可以减少为了完成头盔的进一步的加工步骤，比如减少进 一步固化的步驟或者为了生产出用于护目镜等的开孔进行过多的切割 的需要.
优选的预先成形的分散能量的材料是预先成形的泡沫材料，这样 的泡沫材料包括聚苯乙烯，聚氨酯，聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚氯 乙烯，或者聚甲基丙烯酸酰亚胺，可以通过任何适当的加工方式把泡 沫材料制成所要求的形状、密度、厚度.将分散能量的泡沫材料设计 成能够经受高能量冲击。将由预先成形的泡沫材料的尺寸确定头盔最 后的形状和尺寸。如果头盔是用于个人使用的定制配件，那么，可以 按照佩戴者的头部尺寸设计和装配泡沫材料，替代地，如果头盔是批 量生产的，那么，可以生产一定范围的普通头盔尺寸.
可以将泡沫材料的密度膨胀到范围在25-120 kg/m3，最好范围在 50-100 kg/m3，将根据分散能量的泡沫材料的选择和头盔的应用选定密 度。分散能量的泡沫材料的厚度范围将在3. 0-25.0毫米，最好范围将 在7. 0-15. 0毫米。
一种用做预先成形的分散能量泡沫材料的方便材料是膨胀的聚笨 乙烯（EPS)，这是由于它的成本低、冲击性能好、并且在大多数制造 技术中它容易使用和处理。然而，当一起使用EPS和聚酴树脂时存在 一个相容性的问题，在于它们在化学上起反应，从而降低复合物的强 度。因此，希望在这些层之间施加一个屏蔽层或者薄膜，以防止化学 反应„这样的屏蔽层可以是环氧树脂，它也可以用做另外的粘接方式， 把聚合物复合夹心结构粘接到一起.
希望屏蔽层整个地覆盖EPS泡沫材料，因为任何未经处理的面积 可能与聚酯树脂反应，因此要帮助确保实现完全的覆盖.可能希望把 具有光语活性的化合物添加到环氧树脂粘结剂上，以对应用进行监视。 具有光谱活性的化合物可以是一种带颜色的染料，或者是一种过渡金属络合物，在理想上该化合物的波长在可见光波段，也可以选择在紫
外或红外波段的其它波长，然而，这些波长可能难以与EPS和环氧树 脂的化学光谱区分开.应该理解，对于批量生产的方法来说，可能希 望使用光谱检测器监视环氧树脂的应用。可以通过许多方法把环氧树 脂施加到泡沫材料芯上，这包括喷、滴、或刷，方法的选定取决于生 产设备的类型。
树脂和分散能量的泡沫材料的优选组合是：
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*表示在树脂与泡沫材料之间要求有屏蔽层
对于非凹入形状的头盔来说，可以将预先成形的泡沫材料设置在 一件的模具中，这是因为可以充分地接近模具，然而，对于凹入形状 的头盔来说，对于头盔的开口模具将有较小的孔直径，该开口是使用 者的头部将要在最后的产品上穿过佩戴的部位。
当生产凹入形状的头盔时，内凹的模具的口的直径将比头盔的其 它部分要小.本发明的发明人已经有利地发现如果分散能重的材料由 多个件构成，那么可以把分散能量的层插入模具中，并且把它们组装 起来形成一层完整的层.很清楚，如果采用过多数目的件，将不会有 什么好处，这是因为为了把所有的件组装在一起可能要花费太多的劳 动.已经发现，很容易处理至少三个互连的件，例如主件、左件和右 件，并且这些件有足够小的尺寸，从而可以将它们穿过内凹的模具的
口插入.
为了防止泡沫材料芯在模具中移动，把邻靠的边缘的形状适当地 做成例如使在模具内的泡沫材料件形成锁定接合.通过对边缘斜切或 者通过使用键和与它合作的凹部比如一个舌形件和凹槽可以提供这样的锁定接合.进而，可能希望，对于非凹入形状的和凹入形状的泡沫 材料芯，其它（未邻靠）的边缘都进行斜切或修边，从而使得在必须 由第一和第三用纤维增强的聚合物层封装起来的地方变得容易。
进而，如果把要形成纤维增强的第一和第三聚合物层的织物层粘 接到分散能量材料的多个互连的件上，可以将分散能量材料的分开的 件保持在一起，但是它们也有足够的柔性，从而使分散能量的材料和 织物层可以通过凹入的内凹模具的口 ，
这样有一个明显的好处，其中使得非熟练工人可以组装分散能量 的材料，并且可以把要求数量的织物件粘接到所述分散能量的材料上， 从而减少需要固化设备比如囊式压机的熟练操作人员的工序的数目.
在整个设计中头盔可以有多种夹心结构形状。可以有一定的面积， 在这些面积将在所有的表面上把分散能量的材料封装起来，比如在护 目镜开口区域的顶部。也可以有一定的面积，在这些面积夹心结构有 开口的表面，从而可以看到分开的层，比如在通气孔或者安装孔处， 并且，还可以有一些区域完全没有分散能量的材料，而只有纤维增强 的聚合物层或者甚至只有树脂，比如在头盔的某些边缘处。不管是前 面敞开的，还是完全封装起来的，夹心结构都具有相同的强度和刚硬 度。
取决于头盔的用途、并且因此取决于所要求的保护程度，该头盔 可选地需要一个衰减冲击的层和/或一个舒适层.当存在衰减冲击的层 时可以通过任何适当的方式比如用一种粘结剂把它压靠在第三（内） 层上，从而在使用过程中该衰减冲击的层可以进一步吸收来自冲击的 能量。可以由如前面所确定的任何分散能量的材料中选择衰减冲击的 层，并且衰减冲击的层可以预先成形或者不预先成形.可以取决于头 盔的用途选择分散能量的材料和它的物理性质比如密度和厚度。密度
可以在由10到120 kg/n^的范围内，而厚度的范围为由5到30毫米。 当存在舒适层时，可以用任何适当的方式把该层固定到第三层或 衰减冲击的层上。舒适层可以包括一定程度的"形状记忆能力"，使 得对于小的变形该层将回复到它原来的位置，这将防止当存在有其它 的层时这些其它的层出现永久的退化.使用塑料和材料格栅提供舒适 和对较小冲击的保护在头盔设计领域中已经是众所周知的，并且典型 地在非凹入形状的头盔比如建筑工地头盔，板球头盔和骑手头盔中可以找到这样的应用.凹入形状的头盔一般使用、并且某些凹入的头盗 比如自行车头盔也使用低密度泡沫材料以提供舒适层的必要性能.对 于凹入形状的头盔常常要求有紧密的配合，这可以通过使用低密度泡 沫材料最好地实现，因为对于凹入形状的头盔获得均匀的材料格栅可 能是困难的.可以由如前面所确定的任何分散能量的材料中选择舒适 层。本领域技术人员将会清楚，可以设置单一的层，它既能提供附加 的冲击衰减功能又能提供舒适的功能，
因此，本发明提供了一种相当简单并且廉价的方法，用来制造质 量相对比较轻的头盔.本发明也涉及这样生产出的头盗，这样，在本 发明的另一方面提供了由上面描述的方法生产出的头盗.本发明也涉 及使用这样的头盔作为减轻头部伤害的装置.
本发明涉及安全头盔，但是，可以设想将本发明用于其它类型的 保护覆盖物，或者是用做填充件，或者可以是较大的覆盖物的集成起 来的部分，以保护身体的脆弱区域，比如肘、膝、股、胫、手或脚， 这个项目不是排他的项目，仅只用来突出当涉及保护服装时可能会考 虑的其它部位中的某些部位。
本发明可以提供一种安全头盔，它包括外面的相当刚硬的聚合物 复合夹心结构，以及可选的内部的舒适衬里，其中复合结构包括第一
外层，其包括用纤维增强的聚合物，以形成头盔的硬的外表面；预先 成形的分散能量的材料的第二层，其它由至少三个互连的预先注制的 部段，其中把邻靠的边缘斜切，以形成将这些部段锁定接合起来的装 置；以及第三内层，其包括纤维增强的聚合物，以形成硬的内表面； 其中，第一和第三层基本上把预先成形的第二层封装起来，并且把这 三层粘接在一起。 附图说明
现在将参考着附困进一步描述本发明，其中，图1到4表示凹入 形状的头盔的部件，在附图中：
图l表示第一层（外层），该层由400gsm斜紋织物和聚酯树脂生
产；
图2表示第三层（内层），该层由400gsm斜紋织物和聚酯树脂生
产；
图3表示冲击泡沫材料芯，该芯由EPS材料生产；以及困4表示舒适的内衬里，该衬里由EPS材料生产. 具体实施方式
图1表示纤维增强的第一聚合物层.内凹的模具（未示出）将有 一系列凸起和凹下的浮雕式样，这些浮雕式样将产生笫一层（外层） 的表面形状。此层的关键特点是包括顶通气孔凹入部1的圆顶部段和 前面的通气孔凹入部2，此凹入部也用做将内凹模具中的分散能量材料 对准的装置。在下巴横杆区域3中还有一个通气孔，把通气孔l、 2、 3 设计成确保足够的空气能够在完成的头盔内部循环.护目镜部段（未 示出）将位于切去部分4中，并且，该护目镜部段将固定并铰接在相 应的锚固点6处，这些锚固点位于头盔的两側。下巴窄带（未示出） 将固定在安装孔5处， 一个相同的固定点位于头盔的另一側.在最后 的头盔的精加工阶段对安装孔5、 6进行研磨，以确保正确的对准.
图2表示纤維增强的第三聚合物层.分散能量的材料（如在图3 中所示）的形状表现为第三层（内层）的内凹模具，分散能量的材料
将有一系列凸起和凹下的浮雕式样，这些浮雕式样将产生第三层的表 面形状.第三层的关鍵特点常常与第一层的关鍵特点类似，圆顶部段 ll，前面的通气孔凹入部12，以及在下巴横杆区域13的另一个通气孔， 它们将与第一层（外层）上的相应的通气孔对准。护目镜部段（未示 出）将位于切去部分14中，并且，该护目镜段将固定并铰接在相应的 锚固点16处。下巴窄带（未示出）将固定在安装孔15处。在最后的 头盔的加工阶段对安装孔15， 16进行研磨，以确保正确的对准。在嚢 式压机中固化之后，将把如在图4中所示的表减冲击的层（和/或未示 出的舒适的泡沫材料层）粘接到第三层的内側面上。
图3示出了第二层，它是预先成形的分散能量的泡沫材料。为了 使把泡沫材料加栽到模具中变得容易，该泡沫材料已由互连的三个件 制成，这些件是主圃顶部段21、左部段27和右部段28，通过把前额 通气孔凹入部22用做一个参考点使这些部段在模具中对准.为了减小 互连的三个件的运动或滑动的影响，将邻接的边缘斜切，此外也将外 边缘29斜切，以使层压件的第一层和第三层可以容易地把泡沫材料封 装起来.进而，没有清楚地形成护目镜段（未示出）和下巴横杆，因 为这些区域将不采用夹心结构芯的技术，然而，在泡沫材料的芯上确 定出用于护目镜26和下巴窄带25的相应的锚固点。
16图4示出了冲击衰减层的轮廊构形.大的圃顶区域31包含有多个 通气孔33，以使空气可以围绕着头盔的内部流动，且以及前賴通气孔 32,此通气孔将与相应的前额通气孔2、 12和22对准，将在一个单独 的粘接过程中把冲击衰减层固定到主聚合物复合夹心结构上，然而， 为帮助把冲击袭咸层放在正确的位置，有一个搭扣配装安装点35，它 将与第三层上的一个相应的凸耳（未示出）一起定位.
已经采用这种技术发展的凹入形状的头盔的示例是赛车头盔和喷 气式战斗机头盔，这些头盔有用来安装周边件比如护目镜和下巴窄带 的装置，且该设计也必须包括通气孔，使得空气可以在头盔内部循环， 在喷气式战斗机头盔的情况下也包括HMD.
下面将描述凹入形状的头盔的典型的生产方法。
通过利用任何已知的方式比如喷射或刷涂将一部分可固化的树脂 施加到内凹的模具上，并且把希望数目的织物铺设到树脂中来形成第 一层（外层）.也可以直接把树脂施加到织物上，在把织物加栽到内 凹的模具中之前该织物形成第一层.织物中的至少一件将形成头盔的 圆顶部分，且可以使用织物中的至少另外的一件形成下部的下巴横梁 (如果存在的话），在第一层（外层）中将有至少两层材料，但是， 为了获得要求的厚度可能需要更多层，希望由一件的织物产生形成纤 维增强的第一层或第三层聚合物层的织物中的每一层，使得每件织物 足够大，以足以覆盖能量分散材料的整个表面积，而不是将多件较小 的织物重叠在一起，这将帮助防止在最后的产品中出现任何薄弱点.
仅只作为一个示例，当前正在使用的喷气式战斗机安全头盔的质 量大约为1.4公斤，而与本发明所生产的头盔比较，本发明构造出的 满足相同的安全要求和大尺寸公差要求的头盔的质量将仅只为1.0公 斤；这等于质量至少减小了 28、当飞行员经受大'g，数飞行时，这 一减小将变得非常有意义，因为这将大大减小作用在飞行员的颈部上 的应力.
作为另一个示例，对于赛车头盔，用于轻便用途的批量生产市场 中的典型头盔的质量将为1.4公斤与2公斤之间，甚至专业头盔比如 一级方程式的头盔的质量为大于1.2公斤，而作为比较，本发明所生 产的用于赛牟的安全头盔的质量将在500克到1200克的范围内，也可 以700-1000克的范围内，当与等价质量生产出的头盔相比较时，对于某些头盔，这样产生的质量减小比50X还要大.
所需要的压机和工具的类型取决于头盔是否有凹入的形状。非凹 入形状的头盔所要求的工具相对比较简单，因为仅只一件需要简单的 模具和一个对应的心轴，以提供固化用的装置.而对于凹入的形状， 固化用的工具要比较复杂，要求有分开的模具和囊型固化压机。对于 任何一种头盔形状采用真空成形过程也是可能的，从而可以用一个适 当的成形装置把部件加栽进一个内凹的模具中，该成形装置可以或者 是一根硬的心轴，或者是一个适当的高强度真空袋，把已经加栽的模 具和成形装置抽真空，并且加热到至少40。C，以实现固化.
固化阶段必须确保固化的树脂和冲击芯（the impact core)形成 高强度的均匀结构。夹心结构的刚硬度和强度依赖于用作一种材料而 不是做为三种独立的材料的三层的最佳协同作用。
在加工头盔的下一个步骤是确保头盔的功能和美观制备。这包括 通过由头盔的側面除去任何多余的材料确保把头盔的边缘进行精加工 达到高品质.对于凹入形状的头盔采用预先成形的泡沫材料意味着已 经形成将要设置护目镜的空间，从而不需要任何进一步的切割或加工， 这种进一步的切割和加工可能在最后的头盔中导致结构的弱点。可能 希望围绕头盔的某些边缘进行精加工的去毛边，以提供美观的外观。 可以钻出用于护目镜、下巴窄带和其它外围设施的安装孔，或者甚至 可以预先形成这些孔，并且配装上有关的部件.最后，可以加上需要 安装的通气板以及任何表面装饰，比如图画（transfers)，图案或整 饰织物，比如用于骑手头盔的毡条.
下一个阶段是把任何需要的外围设施安装到头盔上，这包括可能 应用的护目镜、下巴窄带、灯以及反射装置。可能被安装在头盔上的 另一个物品是头部安装的显示装置（HMD)，由于现在该技术相对较高 的成本，这种装置仅只可能被包括在军用的喷气式战斗机头盔中，然 而，在赛车头盔上设置HMD是可能的。如果使用HMD,头盔必须有很高 要求的尺寸公差，因为头盔将用做一个光学台座，因此对稳定性和头 盔与使用者视线的准直的要求是非常严格的.