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Cinque leader del settore calzaturiero utilizzano oggi la stampa 3D per la produzione

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 di cui molti sono ora abbastanza convinti, probabilmente la maggior parte degli introiti andrano 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 di seguito, 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.

* 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. Un’importante adozione di manifattura additiva nelle calzature ruota anche attorno a solette, sandali, stampi e prototipi stampati in 3D.

Adidas

Applicazione/i : Intersuola prodotta in serie a grata
Tecnologia: DLS (Digital Light Synthesis)
Fornitore tecnologico : Carbon

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 manifattura additiva nella produzione di massa di calzature. La società 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 per i prossimi anni. Adidas ha già accesso a un numero sufficiente di stampanti 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.

La adidas Y-3 Runner 4D

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 dollari (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 questa tecnologia conduce a risultati importanti.

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: 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 scarpa da calcio stampata in 3D appositamente progettata per fornire una trazione ottimale sul campo e per aiutare gli atleti a mantenere più a lungo la corretta postura. Sebbene questo progetto non sia arrivato alla piena produzione, è stato seguito dalla scarpa 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). Nike starebbe collaborando anche con Prodways allo sviluppo di una linea di intersuole stampate in 3D utilizzando la tecnologia SLS dell’azienda e materiali TPU.

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 srotolato 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:EOS e 3D system 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 elastomerico TPU Duraform, la Zante Generate è stata la prima sneaker da corsa stampata in 3D a essere commercializzata, tuttavia, la quarantaquattro paia di Zante Generate erano disponibili solo su newbalance.com e nel New Balance Experience Store di Boston con un prezzo di 400 dollari. 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 i processi di produzione dell’intersuola.

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 a spillo personalizzate 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 per l’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.

Futurist UA di Under Armour

Al prezzo di 300 dollari, la serie di scarpe è la più costosa di Under Armour fino ad oggi, ma rappresenta anche la più grande serie di scarpe dell’azienda con parti stampate in 3D. 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 Futurist 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: 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.

The Floatride Run di Reebok

La scarpa da corsa Floatride Run da 180 dollari unisce la sneaker Floatride Run 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.

Verso 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. Quando si punta alla produzione di massa, i prodotti calzaturieri si scontrano con un’enorme dinamica economica che può portare il prezzo di un’intersuola stampata a iniezione – anche una con una geometria simile a un reticolo – fino a circa 1 dollaro. In che modo la stampa 3D diretta può competere con questo tipo di produttività? Ci sarà mai abbastanza valore aggiunto 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 che ci sia. I prezzi dei materiali AM – in particolare per la tecnologia Carbon DSM sono scesi a circa 50 dollari al Kg, principalmente a causa delle maggiori capacità produttive e della significativa domanda di adidas. I materiali SLS rimangono molto costosi e presentano limitazioni, ma le nuove tecnologie planari PBF come HP MJF e voxeljet HSS potrebbero contribuire ad aumentare la domanda di energia e quindi a ridurre il prezzo del materiale e gli investimenti massimi.

Alla fine, la stampa 3D diretta di parti di calzature non sostituirà presto lo stampaggio ad iniezione, forse non accadrà mai. Ma in un mercato globale in crescita di 260 miliardi di dollari, c’è spazio in abbondanza per entrambi i tipi di prodotto.

 

 

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version. Inoltre sono Senior Analyst di SmarTech Analysis, una delle più importanti realtà al mondo attive nella rilevazione di dati e previsioni di mercato relative ai vari segmenti verticali dell'industria della manifattura additiva.

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