3D-printen in de sportindustrie

Alleen al in de VS verdient de sportartikelenindustrie jaarlijks ongeveer $45 miljard dollar, waarvoor allerlei soorten uitrusting, mode en accessoires nodig zijn. De wereldwijde schattingen kunnen oplopen tot $ 300 miljard. Zoals met de meeste productie-industrieën, worden de werelden van games en sport wakker met de mogelijkheden die additieve productie te bieden heeft. Hier zijn enkele van de meest interessante manieren waarop 3D-printen de atletiek over de hele wereld beïnvloedt:

Gepersonaliseerde, hoogwaardige apparatuur

Figuur 1 Denise Schindler met een 3D-geprinte prothese

Een van de grote voordelen van moderne 3D-print- en modelleertechnologieën is de mogelijkheid tot maatwerk en personalisatie. Dit heeft fabrikanten van sportartikelen in staat gesteld om unieke artikelen voor atleten te ontwikkelen die perfect bij hun maten passen en gebruik maken van de beste materialen die moderne technologieën te bieden hebben. Als gevolg hiervan is de nieuwe generatie sportuitrusting lichter en beter afgestemd op de precieze behoeften van de sporter die hem draagt.

Dit is met name handig geweest voor Paralympische atleten, die meer ingewikkelde en lichtere lichaamspassende prothesen, rolstoelen en andere dergelijke items nodig hebben. Ze moeten licht genoeg zijn voor snelheid, maar ook duurzaam zijn om fysieke belasting te weerstaan. Met ultramoderne scanners kunnen ze deze op maat gemaakte items maken die precies passen bij de aard van de handicap en items maken met materialen zoals polycarbonaat die zorgen voor meer comfort en lichtere apparatuur in het algemeen.

“Met behulp van de nieuwste technieken om een ​​object nauwkeurig te scannen en de gegevens in een CAD-systeem te manipuleren, zijn we in staat om prototypes te produceren met behulp van 3D-printtechnologie, wat vooral duidelijk was op de Paralympische Spelen. Prothetiek is geoptimaliseerd en op maat gemaakte racerolstoelen zijn ontworpen op basis van 3D-scans van de atleten, waardoor een verbeterde bruikbaarheid mogelijk is die tegemoet komt aan de exacte eisen van een individu”, luidt een verklaring van het Cambridge Design Partnership.

Autodesk deed ook mee en voorzag Denise Schindler van een prothese die slechts vijf dagen nodig had om te printen. Ondanks dat het vijf keer zo duur was als een traditionele, verwijderde het elke mogelijkheid van handgemaakte fouten en maakte het een geheel nieuwe methode voor het maken van prothesen mogelijk. De vorige methode om dergelijke protheses te maken zou tot 10 weken duren.

"Mijn droom is om beter passende prestatieprothesen voor iedereen toegankelijk te maken, dus ik ben erg enthousiast over de resultaten van dit project", aldus Denise. "Uiteindelijk is comfort het belangrijkste aan elke prothese, en vooral een sportprothese vanwege de hoeveelheid tijd die wordt besteed aan training en wedstrijden."

Het idee van het digitaal scannen en nauwkeurig in kaart brengen van de lichaamsanatomie in de vorm van de apparatuur heeft ook voldoende toepassingen op een ander gebied...

Betere veiligheidsuitrusting met ingewikkelde geometrieën en materialen

Afbeelding 2 Afbeelding met dank aan Riddell

Bedrijven zoals Riddell-helmen hebben geëxperimenteerd met manieren om veiligere hoofddeksels voor atleten te produceren. Vooral in een competitie als de NFL is er een enorm gevaar voor hoofdtrauma, wat spelers voor lange tijd kan vertragen. Om dergelijke mogelijke verwondingen te beteugelen, wenden de fabrikanten van apparatuur zich tot 3D-printen, met name vanwege het vermogen van de technologie om prints te produceren met behulp van roosters.

Roosters zorgen niet alleen voor veel ruimte en houden het eindproduct lichter, ze kunnen ook zorgen voor een veel veiligere drukverdeling voor fysieke schokken. Hiermee stopte Carbon een nieuw type helmvoering die veiliger is en kan worden geproduceerd met de exacte hoofdvorm van de atleet in gedachten.

Dergelijke structuren kunnen enorm helpen bij elke vorm van beschermende sportuitrusting op basis van alleen geometrie, maar dat is niet de enige truc van Riddell en Carbon's mouw. Het materiaal Carbon dat voor deze helmen wordt gebruikt, kan aan de ene kant zacht en zacht zijn en aan de andere kant inflexibel. De roosterstructuur helpt dus om een ​​lichtgewicht maar toch krachtabsorberend ontwerp te behouden dat blazen met gemak dempt.

Evenzo hebben bedrijven zoals de Oostenrijkse startup Zweikampf een niche voor zichzelf gecreëerd met 3D-geprinte sportuitrusting gericht op veiligheid. De scheenbeschermers van het bedrijf zijn gericht op voetballers en hebben veel publiek gevonden bij Oostenrijkse teams.

Andere bedrijven zoals Cavendish Imaging hebben meerdere Engelse voetballers geholpen bij het bouwen van comfortabelere beschermende maskers voor training en veiliger spelen. Deze maskers maken ook gebruik van de precieze anatomie van de speler, zodat ze gemakkelijk op het gezicht kunnen rusten zonder de speler ongemak te bezorgen en tegelijkertijd hun gezicht te beschermen. Dit soort maatregelen zijn robuuster en kunnen de uitvaltijd die spelers door een blessure of overbelasting moeten ondergaan, verminderen.

Evenzo werkte het sportuitrustingsbedrijf GuardLab Inc. samen met de fabrikant van hockeyuitrusting Bauer Hockey voor een nieuwe lijn van 3D-geprinte mondbeschermers. De beschermende uitrusting is ontwikkeld met behulp van 3D-scannen en printen, resulterend in de Bauer APEX en APEX Lite Mouthguard productseries. Het ontwerp werd gebaseerd op de gebitsgegevens van de spelers die ze droegen, wat een perfect beschermend product mogelijk maakte.

Revolutionair schoeisel

Afbeelding 3 Afbeelding met dank aan Nike

Van Adidas tot Ecco tot Nike, 3D-printen biedt atleten een hele reeks schoenenopties. De materialen, nauwsluitende pasvorm en 3D-scantechnologie maken dit soort hardloopschoenen een must-have voor sporters van alle niveaus. Bedrijven zoals FormLabs en Carbon zijn ijverig geweest in het produceren van materialen en ontwerpen die van de grond komen.

Allyson Felix, uitgerust met een 3D-geprinte Nike-schoen, liep dankzij SLS-technologie op de Olympische Spelen. Het bovenste deel van de schoen is gemaakt met Nike's Flyknit-technologie, een combinatie van geavanceerde technieken voor de productie van schoenen die het creëren van niet-essentiële functies vermijden. Dit vermindert het gewicht van een standaard hardloopschoen aanzienlijk met meer dan de helft van een gemiddelde sprintschoen.

Door de aangepaste pasvorm hebben de schoenen een betere grip en pasvorm, betere inlegzolen en soms hardere, betere buitenkanten. Hoewel een volledig 3D-geprinte schoen nog niet op de markt is, bieden 3D-geprinte componenten veel aan inlegzolen. Hardloopschoenen zijn echter niet de enige plek waar innovaties in schoenen worden gezien.

Tailored Fits is een bedrijf dat skischoenen op maat heeft ontwikkeld met behulp van 3D-printen en scannen. Het ontwerp van het bedrijf helpt bij het verwijderen van veel van de drukpunten die traditioneel in veel skischoenen worden aangetroffen, waardoor een veiligere en comfortabelere ervaring mogelijk is. Hun bedrijfsmodel is ook het vermelden waard.

Eerst wordt een digitale kopie van de voeten van een klant gemaakt met behulp van moderne contactloze 3D-scantechnologie. Van daaruit voert het bedrijf een reeks softwaresimulaties uit, waarbij de mogelijke beenbewegingen van de eindgebruiker worden gemeten en de kuitbeen- en voetspieren in kaart worden gebracht. Dit levert voldoende gegevens op voor het maken van de voering, die 3D wordt geprint met een FFF/FDM 3D-printer en TPU-materiaal. Na voltooiing worden de prints in textielvezels verwerkt met behulp van een innovatief elektrostatisch flockproces. De buitenschaal is spuitgegoten met polyurethaanplastic. Dit alles resulteert in een eindproduct dat zowel flexibel als sterk genoeg is om mee te racen.

3ERP is een van de beste 3D-prototypingproviders in China. Neem gerust contact met ons op als u meer wilt weten over 3D-printtechnieken of uw 3D-printproject bij ons wilt starten.