211service.com
3-D-printade sneakers, skräddarsydda för din fot
Förespråkare för 3-D-utskrift har länge pratat om möjligheten att använda tekniken för att skräddarsy konsumentprodukter. En av de mest citerade möjligheterna är att trycka sneakers med sulor som är skräddarsydda för individuella löpares biometri eller egenheter i varje soffpotatis bågar.
Idag meddelade Bay Area 3-D-utskriftsföretaget Carbon att det har gjort det. Carbon har arbetat med klädföretaget Adidas att utveckla material och design för mellansulor med atletiska sko, den squishy, stötdämpande delen av sneakern. Adidas kommer att sälja FutureCraft 4D-skor med mellansulor tryckta på Carbons maskiner, och börjar med 300 kampanjpar denna månad till ett ej offentliggjort pris. Det lovar att 5 000 kommer att finnas tillgängliga i butiker senare under året. Adidas kommer att producera miljontals mellansulor till 2018 – vilket Carbon säger gör detta till den hittills största produktionen av en 3D-tryckt produkt.
Den första produkten kommer inte att skräddarsys individuellt, men det är på gång. Adidas kommer snart att börja använda Carbons skrivare på distribuerade tillverkningscenter, där företaget kommer att tillverka skräddarsydda skor för lokala kunder. Adidas öppnade en pilot Speedfactory i den tyska staden Herzogenaurach i december 2015; företaget planer att öppna en i Atlanta i år.
Carbon, som ursprungligen kallades Carbon 3D, grundades av en kemiingenjör Joseph DeSimone 2013 för att kommersialisera sin forskning om material och processer för snabbare 3D-utskrift med högpresterande polymerer (se Snabbare 3D-utskrift ). DeSimone, som vann Lemelson-MIT-priset 2008 och har arbetat med material för stentar, nanomedicin och många andra applikationer, är för närvarande tjänstledig från en fakultetsbefattning vid University of North Carolina för att fungera som företagets VD.
En sneakersula dyker upp ur badet efter att ha tryckts.
Även om den första raden av skor kommer att göras i en central anläggning och inte kommer att skräddarsys individuellt, säger DeSimone att Adidas kunde dra fördel av 3-D-utskrift för att skapa en stötdämpande, flerskiktsstruktur som inte kan göras med hjälp av injektion gjutning. Processen tillåter också att egenskaperna hos mellansulan varierar längs dess längd, med olika nivåer av styvhet vid hälen, till exempel.
Mellansulan har en bikakestruktur. Maskiningenjörer har hånat världen med egenskaperna hos dessa strukturer i flera år, säger DeSimone. Du kan inte formspruta något sådant, eftersom varje stag är en individuell del.
Julia Greer , en materialforskare och maskiningenjör från Caltech som studerar effekterna av strukturer i mikro- och nanoskala på egenskaperna hos material (ett jobb som innebär att håna oss med många underbara strukturer), säger att bikaksgeometrier är lovande för stötdämpning och hållbarhet. När en sådan struktur är stressad kommer den att deformeras endast i spänningens riktning, förklarar Greer. Så när din häl träffar mellansulan bör den tryckas ihop mot marken och absorbera stressen, men den bör inte bukta ut på sidorna, vilket kan slita ut skon.
Sulans bikakestruktur hjälper till att absorbera stress.
Det tar för närvarande 90 minuter att skriva ut en enda innersula; Carbon arbetar med Adidas för att utveckla maskiner för att påskynda detta upp till 20 minuter. Carbons skrivare använder mönstrat laserljus för att skriva ut kontinuerligt ur ett flytande bad av polymerbläck. Den kontinuerliga processen, som gör skrivarna snabba, är möjlig eftersom tryckbaden håller en syrebarriär i botten som förhindrar att den stelnade polymeren fastnar. Kontinuerlig utskrift innebär också att delarna är enhetliga, jämfört med andra tekniker som skriver ut ett lager i taget. Lager-för-lager-metoden kan orsaka mekanisk svaghet vid gränssnitten mellan lagren - något som Carbons process undviker. Carbon har också fokuserat på kemiteknik av polymerer. För Adidas-samarbetet skräddarsydda företaget en tryckbar elastomer med rätt mekaniska egenskaper och färger för skon.
Adidas designers arbetade internt på Carbon med cirka 50 iterationer av den slutliga designen. Vanligtvis kan designers bara gå igenom cirka fem sådana steg, eftersom varje iteration måste göras och bearbetas innan de går tillbaka till designerns händer, och det kan ta veckor. DeSimone säger att att kunna designa och testa produkter där de tillverkas, med en 3-D-skrivare, innebär slutet på prototypframställningen.