Cinque leader del settore calzaturiero utilizzano oggi la stampa 3D per la produzione
AM è chiaramente la strada da percorrere per adidas, Nike, New Balance, Reebok e Under Armour
La stampa 3D di calzature è destinata a diventare un’opportunità di entrate complessive di 6,3 miliardi nei prossimi 10 anni ( secondo l’ultimo rapporto di SmarTech Publishing ). Se questo segmento di prodotti di consumo fornirà ciò che molti sono ora abbastanza convinti, probabilmente la maggior parte del credito andrà probabilmente a cinque importanti aziende AM di calzature che hanno fatto investimenti significativi nello sviluppo di flussi di lavoro di produzione di calzature digitali efficaci.
Come vedremo nell’articolo e nella tabella qui sotto, ognuna di queste aziende leader nel settore calzaturiero AM – adidas, Nike, Under Armour, New Balance e Reebok – si rivolge a diverse parti e prodotti finali delle calzature, basandosi su tecnologie e materiali diversi. Tuttavia, ci sono alcune tendenze comuni che si basano sulla macro tendenza generale della produzione avanzata: personalizzazione di massa e produzione di massa digitale. Mettiamolo in marcia.
- Si noti che questo articolo si concentra solo sulle attività di produzione digitale diretta dei principali produttori di calzature. Non intende in alcun modo trasmettere il messaggio che queste sono le uniche attività nelle calzature AM o le più significative. L’adozione di AM altamente significativa nelle calzature ruota anche attorno a solette / sandali, stampi e prototipi stampati in 3D. Questi sono ampiamente trattati nel rapporto di SmarTech e nella sezione dedicata alle calzature stampate 3D di questo sito web .
Adidas
Applicazione / i : Intersuola prodotta in serie a grata
Tecnologia : DLS (Digital Light Synthesis)
Fornitore tecnologico : Materiale in carbonio : poliuretano Dati digitali : progettazione generativa
Sebbene sia stata l’ultima grande azienda calzaturiera a muoversi pubblicamente nella stampa 3D delle parti finali, adidas è il marchio che ha compiuto i passi più significativi verso l’implementazione della produzione additiva nella produzione di massa di calzature. L’azienda ha già prodotto oltre 100.000 paia di scarpe con intersuola in plastica realizzate tramite una nuova tecnologia 3D utilizzando la tecnologia Digital Light Synthesis di Carbon (un tipo di fotopolimerizzazione senza strato). Ora la società ha confermato che sta aumentando la produzione a milioni di unità nei prossimi anni. Adidas ha già accesso a un numero sufficiente di stampanti da Carbon per realizzare un milione di paia di sneaker stampate in 3D. Il processo utilizza un tipo speciale di resina liquida resistente e flessibile che è una combinazione di poliuretano termoindurente e un agente di fotopolimerizzazione.
Aziende di calzature AM
La adidas Y-3 Runner 4D II
Il progetto Futurecraft 4D , la prima avventura di adidas nella stampa 3D, è caratterizzato da intersuola stampata in 3D, progettata genericamente. Le prime coppie prodotte costano fino a $ 300 (e sono state rapidamente esaurite). Il prezzo è in calo, non per mancanza di domanda ma per l’economia di scala che entra in gioco, riducendo il prezzo dei materiali e l’accessibilità dell’hardware. Da allora sono arrivati sul mercato diversi nuovi modelli tra cui AlphaEdge e Y-3 Runner , a dimostrazione del fatto che la tecnologia ha le gambe.
Nike
Applicazione / i : tomaia personalizzata su misura, tacchetti da calcio personalizzati
Tecnologia : SDM (Solid Deposit Modeling),
fornitore di tecnologia SLS : EOS , Prodways per SLS, SDM sviluppato internamente
Materiale : TPU / nylon Dati digitali: da dati biometrici Dati
digitali : dati biometrici, disegni personalizzati
Nike è stata tra le prime aziende a fare un uso intensivo della stampa 3D nello sviluppo di prodotti ad alte prestazioni, utilizzando la tecnologia per iterazioni rapide di parti funzionali. Il progetto di più alto profilo gestito da Nike è la Nike Vapor Laser Talon, la prima tacchetta da calcio stampata in 3D appositamente progettata per fornire una trazione ottimale sul campo da calcio e per aiutare gli atleti a mantenere la loro “posizione di guida” più a lungo. Sebbene questo progetto non sia arrivato alla piena produzione, è stato seguito dalla tacchetta Nike Vapor High Agility, sviluppata nell’ambito del programma “Shuttle” dell’azienda. La stampa 3D ha permesso di testare, iterare e creare forme impossibili con i processi di produzione tradizionali, che hanno contribuito a spingere più rapidamente i limiti dell’innovazione. In entrambi i casi, è stato utilizzato un processo di sinterizzazione laser selettiva (SLS) insieme a una selezione di materiale proprietario.collabora con Prodways allo sviluppo di una linea di intersuole stampate in 3D utilizzando la tecnologia SLS dell’azienda e materiali TPU.
Aziende di calzature AM
La tecnologia di modellazione dei depositi solidi (SDM) per le tomaie Nike Flyprint.
La società sta ora sperimentando la produzione di pezzi finali, in particolare per la produzione ad alta intensità di manodopera. Nike Flyprint è la prima tomaia in tessuto stampato 3D in calzature performanti . Le tomaie Nike Flyprint sono prodotte attraverso la modellazione a deposito solido (SDM), un processo in base al quale un filamento in TPU viene svolto da una bobina, fuso e steso a strati. Un vantaggio interessante dei tessuti 3D che sono emersi sui tradizionali tessuti 2D è il maggiore dinamismo reso possibile dall’aggiunta di un’interconnessione oltre un ordito e una trama.
New Balance
Applicazione / i : intersuola in edizione limitata, spike personalizzati
Tecnologia : SLS, SLA
Fornitore di tecnologia : sistemi EOS e 3D per SLS, Formlabs per SLA
Materiale : nylon e Duraform TPU per SLS, nuove resine durevoli Formlabs in sviluppo per SLA
Dati digitali : dati biometrici, design generativo
New Balance, con sede a Boston, è stata una delle prime aziende a sperimentare la stampa 3D per una serie di applicazioni. In primo luogo, ha presentato la scarpa Zante Generate con intersuola stampata in 3D in collaborazione con 3D Systems nel 2016. Prodotta da SLS utilizzando il materiale elastomero Duraform TPU, la Zante Generate è stata la prima sneaker da corsa stampata in 3D a essere commercializzata, tuttavia, la quarantina -quattro coppie di Zante Generate erano disponibili solo su newbalance.com e nel New Balance Experience Store di Boston con un prezzo di $ 400. La recente introduzione da parte di New Balance delle tecnologie di finitura automatizzata di Russell Finex nel suo laboratorio AM indica che la società sta lavorando per aumentare l’uso della stampa 3D come mezzo per automatizzare (e possibilmente a terra) i processi di produzione dell’intersuola.
Aziende di calzature AM
The New Balance Zante Generate.
In altri progetti, New Balance ha anche lavorato con la tecnologia SLS di EOS, per utilizzare la produzione basata sul design per la stampa 3D di piastre personalizzate con punte per i loro atleti d’élite. Negli ultimi due anni, l’azienda ha lavorato a un progetto separato con Formlabs incentrato sulla personalizzazione di massa di calzature ad alte prestazioni attraverso i sistemi SLA convenienti dell’azienda e materiali di nuova concezione.
Under Armour
Applicazione / i : intersuola in edizione limitata
Tecnologia : SLS
Tecnologia provider : EOS
Materiale : TPU
Dati digitali : design generativo
Under Armour, un’azienda di abbigliamento sportivo che ha fatto dell’innovazione un elemento chiave della sua strategia, è anche tra i primi ad adottare AM per la produzione di pezzi per uso finale. La UA Architech dell’azienda è una linea di scarpe che presenta un’intersuola stampata in 3D. Il primo prodotto della linea Architect è stato presentato nel 2016, progettato con il software Autodesk e prodotto utilizzando la tecnologia EOS SLS. Il secondo prodotto, UA Futurist , è stato introdotto nel 2017 e presenta intersuole stampate in 3D che utilizzano un materiale TPU sviluppato da Lehmann & Voss & Co.
Aziende di calzature AM
L’ultimo futurista UA di Under Armour.
Al prezzo di $ 300, la serie di scarpe è la più costosa di Under Armour fino ad oggi, ma rappresenta anche il più grande lotto di scarpe dell’azienda con parti stampate in 3D fino ad oggi. Con ogni serie di scarpe, Under Armour ha quadruplicato la produzione, iniziando con 96 paia per l’originale Architech, seguito da 410 per la prossima serie di scarpe stampate in 3D. La società sta ora producendo il futurista in un lotto di poco più di 2.000 paia.
Reebok
Applicazione (i) : Tomaia prodotta in serie
Tecnologia : disegno liquido (estrusione pneumatica di materiale tramite braccio robotico)
Tecnologia fornita r: Sviluppata internamente
Materiale : poliuretano BASF
Dati digitali : progettazione generativa
Nel 2018 Reebok ha debuttato con la scarpa Liquid Floatride Run, realizzata con la stessa tecnologia introdotta nella sua Liquid Factory. Il processo è essenzialmente un processo di disegno 3D. La scarpa è progettata per la corsa a distanza, gli allenamenti cardio e il comfort. Nel 2016 Reebok ha lanciato la sua Liquid Factory nel Rhode Island, che utilizza un processo di estrusione pneumatica basato su braccio robotizzato per produrre direttamente tomaie di scarpe anziché utilizzare stampi.
Aziende di calzature AM
The Floatride Run di Reebok.
La scarpa da corsa Floatride Run da $ 180 unisce la sneaker Floatride Run esistente dell’azienda con la tecnologia di stampa 3D Liquid Factory. Ha sia elementi liquidi che materiale “Flexweave”. La scarpa migliorata è più leggera del 20% rispetto all’originale e presenta alcune nuove funzionalità tra cui i lacci liquidi. Ciò significa che i lacci sono stampati in 3D direttamente sulla tomaia della scarpa.
Dove correre?
Mentre queste iniziative sono senza dubbio affascinanti, i numeri che stanno producendo oggi sono minuscoli se confrontati con il mercato globale delle calzature. Nel mirare alla produzione di massa, i prodotti calzaturieri si scontrano con un’enorme dinamica dell’economia di scala che può portare il prezzo di un’intersuola stampata a iniezione – anche una con una geometria simile a un reticolo – fino a circa $ 1. In che modo la stampa 3D diretta può competere con questo tipo di produttività? Ci sarà mai abbastanza valore aggiunto nell’authoring, nell’automazione, nella personalizzazione e nella creazione di geometrie più complesse ed efficienti per giustificare gli investimenti richiesti dall’implementazione di una linea di produzione stampata in 3D?
La verità è che non c’è necessariamente bisogno di essere. I prezzi dei materiali AM – in particolare per la tecnologia Carbon DSM sono scesi a circa $ 50 al Kg, principalmente a causa delle maggiori capacità produttive e della significativa domanda di adidas. I materiali SLS rimangono molto elevati e presentano limitazioni, ma le nuove tecnologie planari PBF come HP MJF e voxeljet HSS potrebbero contribuire ad aumentare la domanda di energia, riducendo così il prezzo del materiale e gli investimenti massimi.
Alla fine, la stampa 3D diretta di parti di calzature non sostituirà lo stampaggio a iniezione in qualsiasi momento presto, se non mai. Ma in un mercato globale in crescita di $ 260 miliardi, c’è spazio in abbondanza per entrambi i tipi di prodotti.