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Cinque principali produttori di calzature sportive che hanno adottato l’AM

Il 3D printing all’interno dell’industria calzaturiera è destinato a toccare quota 6,3 miliardi in termini di entrate totali nel corso dei prossimi 10 anni (secondo l’ultimo report di SmarTech Publishing). Se questo segmento di prodotti di consumo raggiungerà il livello di cui in molti sono convinti, la maggior parte del credito andrà probabilmente a cinque importanti aziende di calzature che stanno facendo  investimenti significativi nello sviluppo di flussi di lavoro efficaci per la produzione di calzature attraverso tecnologie digitali come l’AM.

Come vedremo in questo articolo e nei grafici a seguire, ognuna di queste importanti aziende calzaturiere che hanno optato per la manifattura additiva, ovvero adidas, Nike, Under Armour, New Balance e Reebok, punta a diverse parti finali e prodotti, affidandosi a svariate tecnologie e materiali. Ci sono tuttavia alcuni trend comuni per quanto riguarda la manifattura avanzata quali la costumizzazione e la produzione digitale di massa. Mettiamoci in marcia.

*Si prega di notare che questo articolo si concentra solo sulle attività di produzione digitale condotte da alcuni importanti produttori calzaturieri. In nessun modo si intende affermare che si tratta delle uniche compagnie del settore ad aver adottato l’AM, né tanto meno le più significative. L’adozione dell’AM nella produzione di calzature è significativa anche per la realizzazione di solette/sandali stampati in 3D, nonché di stampi e prototipi. Questi sono ampiamente trattati nel report SmarTech e nella sezione di questo sito dedicata alle calzature stampate in 3D.

adidas

Applicazione/i: produzione in massa intersuola in lattice
Tecnologia: DLS (Digital Light Synthesis)
Fornitore tecnologiaCarbon
Materiale: Poliuretano
Dati digitali: design generativo

Footwear AM companies
Il modello adidas Y-3 Runner 4D II

Sebbene sia stata l’ultima grande azienda di calzature ad abbracciare ufficialmente la stampa 3D di parti finali, Adidas è il marchio che ha compiuto i passi più significativi verso l’implementazione dell’AM nella produzione di massa di calzature. L’azienda ha già prodotto oltre 100.000 paia di scarpe con intersuole in plastica realizzate tramite una nuova tecnologia 3D utilizzando la Digital Light Synthesis di Carbon (un tipo di fotopolimerizzazione senza strato). Ora la compagnia ha confermato che aumenterà la produzione a milioni di unità nei prossimi anni. Adidas ha già accesso a un numero sufficiente di stampanti Carbon per realizzare un milione di paia di scarpe da ginnastica stampate in 3D. Il processo utilizza un tipo speciale di resina liquida resistente e flessibile, una combinazione tra poliuretano termoindurente e un agente di fotopolimerizzazione.

Il Futurecraft 4D project, ovvero il nome sotto il quale adidas porta avanti la sua avventura nella stampa 3D, è caratterizzato dalla stampa 3D di intersuole generative.  Il costo delle prime paia raggiungeva i $300 (e sono andate sold-out in breve tempo). Il prezzo è poi calato, non per mancanza di domanda ma per l’entrata in gioco delle economie di scala, abbassando il prezzo di materiali e l’accessibilità agli hardware. Da allora, sono arrivati sul mercato svariati altri modelli tra cui le AlphaEdge e le Y-3 Runner, a dimostrazione del fatto che la tecnologia ha preso il via.

Nike

Applicazioni: costumizzazione di massa della tomaia, scarpe da calcio costumizzate
Tecnologia: SDM (Solid Deposit Modeling), SLS
Fornitore tecnologia: EOSProdways per SLS, SDM sviluppata internamente
Materiali: TPU/nylon
Dati digitali: dati biometrici, design 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 rapide iterazioni di parti funzionali. Tra i progetti di massimo profilo gestiti da Nike ci sono le Nike Vapor Laser Talon, il primo modello di scarpa da calcio stampato in 3D e appositamente progettata per fornire una trazione ottimale sul campo da calcio per aiutare gli atleti a mantenere più a lungo la propria “posizione” sul campo da gioco. Mentre questo progetto non è riuscito a raggiungere la produzione, è stato seguito dalle  Nike Vapor High Agility, sviluppate nell’ambito del programma “Shuttle” della compagnia. La stampa 3D ha consentito di testare, iterare e creare forme non possibili con i processi di produzione tradizionali, che hanno contribuito ad oltrepassare, con maggiore velocità, i limiti dell’innovazione. In entrambi i casi è stato utilizzato un processo SLS (Selective Laser Sintering) e una selezione di materiali proprietari. Nike ha inoltre collaborato con Prodways allo sviluppo di una linea di intersuole stampate in 3D utilizzando la tecnologia SLS dell’azienda e i materiali TPU.

La tecnologia di solid deposit modeling (SDM) per le tomaie Nike Flyprint.

L’azienda sta ora sperimentando la produzione di pezzi finali, in particolare per quanto riguarda le tomaie che richiedono un’alta intensità di manodopera. Nike Flyprint è la prima tomaia tessile per calzature sportive stampata in 3D.  Le tomaie Nike Flyprint sono prodotte tramite solid deposit modeling (SDM), un processo mediante il quale un filo in TPU viene srotolato da una bobina, fuso e depositato a strati. Un vantaggio interessante dei tessuti 3D rispetto a quelli tradizionali in 2D è l’aumento del dinamismo reso possibile aggiungendo un’interconnessione tra le trame.

New Balance

Applicazione/i: intersuole a edizione limitata/scarpe con tacchetti costumizzate
Tecnologia: SLS, SLA
Fornitore tecnologia: EOS e 3D Systems per SLS, Formlabs per SLA
Materiali: Nylon e Duraform TPU per SLS, nuove resine durabili Formlabs in fase di sviluppo per SLA
Dati digitali: dati biometrici, design generativo

La New Balance, con sede a Boston, è stata una delle prime aziende a sperimentare la stampa 3D per numerose applicazioni. Il suo primo passo in questo campo è avvenuto nel 2016, quando ha presentato la scarpa Zante Generate con intersuola in 3D, stampata in collaborazione con 3D Systems. Prodotta tramite SLS utilizzando il materiale elastomerico Duraform TPU, la Zante Generate è stata la prima sneaker da corsa stampata in 3D ad essere messa in commercio, sebbene le quarantaquattro paia in edizione limitata fossero disponibili solo su newbalance.com e nel New Balance Experience Store di Boston al 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 l’azienda sta lavorando per un maggiore uso della stampa 3D come mezzo per automatizzare (possibilmente nelle sue basi operative) i processi di produzione dell’intersuola.

Footwear AM companies
Le New Balance Zante Generate.

In altri progetti, New Balance ha anche lavorato con la tecnologia SLS di EOS, per impiegare la produzione basata sulla progettazione per la stampa 3D di scarpe con tacchetti personalizzate per i loro atleti d’élite. Inoltre, negli ultimi due anni, New Balance ha lavorato con Formlabs ad un progetto incentrato sulla personalizzazione di massa di calzature ad alte prestazioni tramite i sistemi SLA e i materiali di nuova concezione proposti dall’azienda.

Under Armour

Applicazione/i: intersuole ad edizione limitata
Tecnologia: SLS
Fornitore tecnologiaEOS
Materiale: TPU
Dati digitali: design generativo

Anche Under Armour, un’azienda di abbigliamento sportivo che ha fatto dell’innovazione un elemento chiave della sua strategia, è stata tra i primi ad adottare l’AM per la produzione di pezzi finali. La UA Architech è una linea di scarpe che presenta un’intersuola stampata in 3D. Il primo prodotto della linea è stato introdotto nel 2016, progettato con il software Autodesk e prodotto utilizzando la tecnologia  SLS di EOS. Il secondo prodotto, la UA Futurist, è stato introdotto nel 2017 e presenta intersuole stampate in 3D che utilizzano un materiale TPU sviluppato da Lehmann&Voss&Co.

Le nuove UA Futurist di Under Armour.

Disponibili alla cifra di $300, la serie Under Armour è, ad oggi, la più costosa ma rappresenta anche il più grande lotto prodotto dall’azienda con parti stampate in 3D. Per ogni serie di scarpe, Under Armour ha quadruplicato la produzione, partendo dalle 96 paia per le Architech, che diventeranno da 410 nella prossima serie stampata in 3D. Al momento, l’azienda sta producendo un lotto di Futurist da poco più di 2.000 paia.

Reebok

Applicazione/i: produzione in massa di tomaie
Tecnologia: Liquid Drawing (estrusione materiale pneumatico tramite braccio robotico)
Fornitore tecnologia:  Sviluppata internamente
Materiale: poliuretano BASF
Dati digitali: design generativo

Nel 2018 Reebok ha debuttato con il modello Liquid Floatride Run, realizzato con la stessa tecnologia introdotta nella sua Liquid Factory. Si tratta essenzialmente di un processo di disegno 3D. La scarpa è stata progettata per la corsa a distanza, per gli allenamenti cardio e per il comfort. Nel 2016 Reebok ha lanciato nel Rhode Island, la sua Liquid Factory  nella quale viene impiegato un processo di estrusione pneumatica a braccio robotico per fabbricare direttamente tomaie di scarpe anziché utilizzare stampi.

La Floatride Run di Reebok.

La scarpa da corsa Floatride Run, da $180, combina la già esistente sneaker Floatride Run con la tecnologia di stampa 3D Liquid Factory. La sua struttura è caratterizza sia da elementi liquidi che da materiali “Flexweave”. La versione migliorata è il 20% più leggera dell’originale e presenta alcune nuove caratteristiche, tra cui lacci liquidi ovvero stampati in 3D direttamente sulla tomaia della scarpa.

Dove correre?

Mentre queste iniziative vantano un indubbio fascino, i numeri che stanno producendo oggi sono minuscoli se paragonati al mercato calzaturiero generale. Quando si rivolgono alla produzione di massa, i prodotti calzaturieri si scontrano con dinamiche economiche enormi che possono abbassare il prezzo di un’intersuola stampata a iniezione, anche una con una geometria reticolare, a circa $1. In che modo la stampa 3D diretta può competere con questo tipo di produttività? Ci sarà mai abbastanza valore aggiunto nell’ospitare presso le proprie sedi l’automazione e la personalizzazione per creare geometrie più complesse ed efficienti al fine di giustificare gli investimenti richiesti dall’implementazione di una linea di produzione stampata in 3D?

La verità è che non deve esserci necessariamente. I prezzi dei materiali per AM, in particolare per la tecnologia Carbon DSM, sono scesi a circa $50 al Kg, principalmente a causa delle maggiori capacità di throughput e della significativa domanda di adidas. I costi dei materiali SLS rimangono molto elevati e presentano limitazioni, ma le nuove tecnologie  planari PBF come MJF di HP e HSS di voxeljet potrebbero contribuire ad aumentare la domanda e quindi a ridurre il prezzo del materiale e gli investimenti a capitalizzazione.

Alla fine, la stampa 3D diretta di parti di calzature non sostituirà mai, o almeno non a breve, lo stampaggio ad iniezione ma in un mercato globale in crescita da $260 miliardi c’è spazio per entrambe le tipologie 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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