Impresión 3D en la industria del deporte

Solo en los EE. UU., la industria de artículos deportivos genera alrededor de $ 45 mil millones de dólares al año, lo que requiere la creación de todo tipo de equipos, moda y accesorios. Las estimaciones mundiales pueden llegar hasta los 300.000 millones de dólares. Al igual que con la mayoría de las industrias manufactureras, los mundos de los juegos y los deportes se están dando cuenta de las posibilidades que ofrece la fabricación aditiva. Estas son algunas de las formas más interesantes en que la impresión 3D está afectando al atletismo en todo el mundo:

Equipo personalizado de alta calidad

Figura 1 Denise Schindler sosteniendo una prótesis impresa en 3D

Una de las grandes ventajas de las tecnologías modernas de impresión y modelado 3D es la capacidad de adaptación y personalización. Esto ha permitido a los fabricantes de artículos deportivos desarrollar artículos únicos para atletas que se ajustan perfectamente a sus medidas y utilizan los mejores materiales que las tecnologías modernas tienen para ofrecer. Como resultado, la nueva generación de equipamiento deportivo es más ligera y se adapta mejor a las necesidades precisas del atleta que la lleva.

Esto ha sido particularmente útil para los atletas paralímpicos, que necesitan prótesis, sillas de ruedas y otros artículos similares más intrincados y más livianos que se ajustan al cuerpo. Deben ser lo suficientemente livianos para la velocidad, al mismo tiempo que deben ser duraderos para soportar el esfuerzo físico. Con escáneres de última generación, pueden crear estos artículos personalizados para adaptarse a la naturaleza exacta de la discapacidad y crear artículos con materiales como el policarbonato que permiten una mayor comodidad y un equipo más liviano en general.

“Usando las últimas técnicas para escanear con precisión un objeto y manipular los datos en un sistema CAD, podemos producir prototipos utilizando tecnología de impresión 3D, lo que ha sido particularmente evidente en los Juegos Paralímpicos. Se han optimizado las prótesis y se han diseñado sillas de ruedas de carreras personalizadas en base a escaneos 3D de los atletas, lo que permite una usabilidad mejorada que se adapta a los requisitos exactos de un individuo”, se lee en un comunicado de Cambridge Design Partnership.

Autodesk también participó en la acción y proporcionó a Denise Schindler una prótesis que tardó solo cinco días en imprimirse. A pesar de ser cinco veces más costoso que uno tradicional, eliminó cualquier posibilidad de errores hechos a mano y permitió un método completamente nuevo para crear prótesis. El método anterior para crear este tipo de prótesis demoraba hasta 10 semanas.

“Mi sueño es hacer que las prótesis de rendimiento con mejor ajuste sean accesibles para todos, por lo que estoy muy emocionada con los resultados de este proyecto”, dijo Denise. "En última instancia, lo más importante de cualquier prótesis, y especialmente de una prótesis deportiva debido a la cantidad de tiempo que se dedica a entrenar y competir con ella, es la comodidad".

La noción de escanear digitalmente y mapear con precisión la anatomía corporal en la forma del equipo también tiene suficientes aplicaciones en otra área...

Mejor equipo de seguridad con geometrías y materiales complejos

Figura 2 Imagen cortesía de Riddell

Empresas como los cascos Riddell han estado experimentando con formas de producir cascos más seguros para los atletas. Particularmente en una liga como la NFL, existe un gran peligro de traumatismo craneal, que puede hacer retroceder a los jugadores durante mucho tiempo. Para frenar tales lesiones potenciales, los fabricantes de equipos están recurriendo a la impresión 3D, en particular debido a la capacidad de la tecnología para producir impresiones utilizando entramados.

Las celosías no solo abren mucho espacio y mantienen el producto final más liviano, sino que también pueden permitir una distribución de presión mucho más segura para impactos físicos. Dejando de lado esto, Carbon desarrolló un nuevo tipo de revestimiento de casco que es más seguro y se puede producir teniendo en cuenta la forma exacta de la cabeza del atleta.

Tales estructuras pueden ayudar inmensamente a cualquier tipo de equipo deportivo de protección basado solo en la geometría, pero ese no es el único truco bajo la manga de Riddell y Carbon. El material Carbon utilizado para estos cascos puede ser suave y blando en un extremo e inflexible en el otro. Por lo tanto, la estructura de celosía ayuda a mantener un diseño liviano pero que absorbe la fuerza que amortigua los golpes con facilidad.

Del mismo modo, empresas como la startup austriaca Zweikampf se han hecho un hueco con equipos deportivos impresos en 3D destinados a la seguridad. Las espinilleras de la compañía están dirigidas a los jugadores de fútbol y han encontrado una gran audiencia entre los equipos austriacos.

Otras empresas como Cavendish Imaging han ayudado a varios futbolistas ingleses a fabricar máscaras protectoras más cómodas para entrenar y jugar de forma más segura. Estas máscaras también utilizan las anatomías precisas del jugador para que puedan descansar fácilmente en la cara sin causar molestias al jugador y, al mismo tiempo, proteger su cara. Este tipo de medidas son más sólidas y pueden reducir el tiempo de inactividad que los jugadores tienen que soportar debido a una lesión o tensión.

Del mismo modo, la empresa de equipos deportivos GuardLab Inc. se asoció con el fabricante de equipos de hockey Bauer Hockey para una nueva línea de protectores bucales impresos en 3D. El equipo de protección se desarrolló utilizando escaneo e impresión 3D, lo que dio como resultado la serie de productos Bauer APEX y APEX Lite Mouthguard. El diseño se basó en los registros dentales de los jugadores que los usaban, lo que permitió un producto de protección perfecto.

Revolucionando el calzado

Figura 3 Imagen cortesía de Nike

Desde Adidas hasta Ecco y Nike, la impresión 3D ofrece una gran cantidad de opciones de calzado para los atletas. Los materiales, el ajuste a la forma y la tecnología de escaneo 3D hacen que este tipo de zapatillas para correr sean imprescindibles para los atletas de todas las tendencias. Compañías como FormLabs y Carbon han sido laboriosas en la producción de materiales y diseños que funcionan desde el principio.

Equipada con una zapatilla Nike impresa en 3D, Allyson Felix corrió en los Juegos Olímpicos gracias a la tecnología SLS. La parte superior del zapato se hizo con la tecnología Flyknit de Nike, que es una combinación de técnicas de vanguardia para la producción de zapatos que evitan la creación de características no vitales. Esto reduce enormemente el peso de una zapatilla de correr estándar en más de la mitad de una zapatilla de carrera promedio.

El ajuste personalizado permite que los zapatos tengan mejor agarre y calce, mejores plantillas y, a veces, exteriores más duros y mejores. Si bien aún no ha llegado al mercado un zapato completamente impreso en 3D, los componentes impresos en 3D están proporcionando mucho a las plantillas. Sin embargo, las zapatillas para correr no son el único lugar donde se ven innovaciones en el calzado.

Tailored Fits es una empresa que ha estado desarrollando botas de esquí a medida mediante impresión y escaneo 3D. El diseño de la compañía ayuda a eliminar muchos de los puntos de presión que tradicionalmente se encuentran en muchas botas de esquí, lo que permite una experiencia más segura y cómoda. Su modelo de negocio también es digno de mención.

Primero, se hace una copia digital de los pies de un cliente utilizando la moderna tecnología de escaneo 3D sin contacto. A partir de ahí, la empresa ejecuta una serie de simulaciones de software, midiendo los posibles movimientos de las piernas del usuario final y mapeando el peroné y los músculos del pie. Esto proporciona suficientes datos para crear el revestimiento, que se imprime en 3D con una impresora 3D FFF/FDM y material de TPU. Una vez terminados, los estampados se transforman en fibras textiles mediante un innovador proceso de flocado electrostático. La capa exterior está moldeada por inyección con plástico de poliuretano. Todo esto da como resultado un producto final que es a la vez lo suficientemente flexible y resistente para las carreras.

3ERP es uno de los mejores proveedores de prototipos 3D en China. No dude en contactarnos si desea obtener más información sobre las técnicas de impresión 3D o comenzar su proyecto de impresión 3D con nosotros.