211service.com
3D-geprinte sneakers, aangepast aan uw voet
Voorstanders van 3D-printen hebben lang gesproken over de mogelijkheid om de technologie te gebruiken om consumentenproducten op maat te maken. Een van de meest genoemde mogelijkheden is het bedrukken van sneakers met zolen die zijn afgestemd op de biometrische gegevens van individuele hardlopers of op de eigenaardigheden van de bogen van elke bank.
Vandaag heeft Bay Area 3D-printbedrijf Carbon aangekondigd dat het dat mogelijk heeft gemaakt. Carbon heeft samengewerkt met het kledingbedrijf Adidas om materialen en ontwerpen te ontwikkelen voor tussenzolen voor sportschoenen, het zachte, schokabsorberende deel van de sneaker. Adidas zal FutureCraft 4D-schoenen verkopen met tussenzolen die op Carbon's machines zijn gedrukt, te beginnen met 300 promotionele paren deze maand tegen een niet nader genoemde prijs. Het belooft dat er later in het jaar 5.000 in de detailhandel verkrijgbaar zullen zijn. Adidas zal tegen 2018 miljoenen tussenzolen produceren, wat volgens Carbon tot nu toe de grootste productie van een 3D-geprint product maakt.
Het eerste product zal niet individueel op maat worden gemaakt, maar dat is in de maak. Adidas zal binnenkort de printers van Carbon gaan gebruiken in gedistribueerde productiecentra, waar het bedrijf schoenen op maat zal maken voor lokale klanten. Adidas opende een piloot Speedfactory in de Duitse stad Herzogenaurach in december 2015; het bedrijf plannen om er dit jaar een te openen in Atlanta.
Carbon, oorspronkelijk Carbon 3D genoemd, werd mede opgericht door chemisch ingenieur Joseph De Simone in 2013 om zijn onderzoek naar materialen en processen voor sneller 3D-printen met behulp van hoogwaardige polymeren te commercialiseren (zie 3D-printen versnellen). DeSimone, die de won Lemelson-MIT-prijs in 2008 en heeft gewerkt aan materialen voor stents, nanogeneeskunde en vele andere toepassingen, is momenteel met verlof van a facultaire positie aan de Universiteit van North Carolina om te dienen als CEO van het bedrijf.
Een sneakerzool komt na het bedrukken tevoorschijn uit het bad.
Hoewel de eerste schoenenlijn in een gecentraliseerde faciliteit zal worden gemaakt en niet individueel op maat zal worden gemaakt, zegt DeSimone dat Adidas gebruik kon maken van 3D-printen om een schokabsorberende, meerlaagse structuur te creëren die niet kan worden gemaakt met behulp van injectie vormen. Het proces zorgt er ook voor dat de eigenschappen van de tussenzool over de lengte variëren, met verschillende niveaus van stijfheid bij de hiel, bijvoorbeeld.
De tussenzool heeft een honingraatstructuur. Mechanische ingenieurs treiteren al jaren de wereld met de eigenschappen van deze constructies, zegt DeSimone. Zoiets kun je niet spuitgieten, want elke steun is een afzonderlijk stuk.
Julia Greer , een materiaalwetenschapper en werktuigbouwkundig ingenieur van Caltech die de effecten van micro- en nanoschaalstructuren op de eigenschappen van materialen bestudeert (een baan waarbij we ons moeten bespotten met vele prachtige structuren), zegt dat honingraatgeometrieën veelbelovend zijn voor schokabsorptie en duurzaamheid. Wanneer zo'n constructie onder spanning staat, vervormt deze alleen in de richting van de spanning, legt Greer uit. Dus als je hiel de tussenzool raakt, moet deze naar de grond worden samengedrukt en de stress absorberen, maar hij mag niet uitpuilen aan de zijkanten, waardoor de schoen mogelijk verslijt.
De honingraatstructuur van de zool helpt stress te absorberen.
Het duurt momenteel 90 minuten om een enkele binnenzool te bedrukken; Carbon werkt samen met Adidas om machines te ontwikkelen om dit tot 20 minuten te versnellen. De printers van Carbon gebruiken laserlicht met patronen om continu uit een vloeibaar bad van polymeerinkt te printen. Het continue proces, dat de printers snel maakt, is mogelijk omdat de printbaden een zuurstofbarrière aan de onderkant behouden die voorkomt dat het gestolde polymeer blijft plakken. Continu printen betekent ook dat de onderdelen uniform zijn, vergeleken met andere technologieën die laag voor laag printen. De laag-voor-laag benadering kan mechanische zwakte veroorzaken op de interfaces tussen de lagen - iets wat Carbon's proces vermijdt. Carbon heeft zich ook gericht op chemische engineering van polymeren. Voor de Adidas-samenwerking heeft het bedrijf een bedrukbaar elastomeer op maat gemaakt met de juiste mechanische eigenschappen en kleuren voor de schoen.
Adidas-ontwerpers werkten intern bij Carbon aan ongeveer 50 iteraties van het definitieve ontwerp. Meestal kunnen ontwerpers slechts ongeveer vijf van dergelijke stappen doorlopen, omdat elke iteratie moet worden gemaakt en bewerkt voordat ze terugkeren naar de handen van de ontwerper, en dat kan weken duren. DeSimone zegt dat het kunnen ontwerpen en testen van producten waar ze worden gemaakt, met een 3D-printer, het einde betekent van prototyping.