Impressão 3D na indústria esportiva

Só nos EUA, a indústria de artigos esportivos fatura cerca de US$ 45 bilhões por ano, exigindo a criação de todo tipo de equipamento, moda e acessórios. As estimativas mundiais podem chegar a US$ 300 bilhões. Tal como acontece com a maioria das indústrias de manufatura, os mundos dos jogos e esportes estão despertando para as possibilidades que a manufatura aditiva tem a oferecer. Aqui estão algumas das maneiras mais interessantes pelas quais a impressão 3D está impactando o atletismo em todo o mundo:

Equipamento personalizado de alta qualidade

Figura 1 Denise Schindler segurando uma prótese impressa em 3D

Uma das grandes vantagens das modernas tecnologias de impressão e modelagem 3D é a capacidade de customização e personalização. Isso permitiu que os fabricantes de artigos esportivos desenvolvessem itens exclusivos para atletas que se encaixam perfeitamente em suas medidas e utilizam os melhores materiais que as tecnologias modernas têm a oferecer. Como resultado, a nova geração de equipamentos esportivos é mais leve e mais adequada às necessidades precisas do atleta que o usa.

Isso tem sido particularmente útil para atletas paralímpicos, que precisam de próteses, cadeiras de rodas e outros itens mais intrincados e leves. Eles precisam ser leves o suficiente para velocidade, além de serem duráveis ​​para suportar o esforço físico. Com scanners de última geração, eles podem criar esses itens personalizados para atender a natureza exata da deficiência e criar itens com materiais como policarbonato que permitem mais conforto e equipamentos mais leves em geral.

“Usando as técnicas mais recentes para escanear com precisão um objeto e manipular os dados em um sistema CAD, conseguimos produzir protótipos usando a tecnologia de impressão 3D, que ficou particularmente evidente nos Jogos Paralímpicos. As próteses foram otimizadas e as cadeiras de rodas de corrida personalizadas foram projetadas com base em digitalizações 3D dos atletas, permitindo uma usabilidade aprimorada que atende aos requisitos exatos de um indivíduo ”, diz um comunicado da Cambridge Design Partnership.

A Autodesk também entrou em ação, fornecendo a Denise Schindler uma prótese que levou apenas cinco dias para ser impressa. Apesar de também ser cinco vezes mais caro que um tradicional, ele eliminou qualquer possibilidade de erros feitos à mão e permitiu um método totalmente novo de criação de próteses. O método anterior de criar essas próteses levaria até 10 semanas.

“Meu sonho é tornar as próteses de melhor desempenho acessíveis a todos, então estou muito animada com os resultados deste projeto”, disse Denise. “Em última análise, a coisa mais importante sobre qualquer prótese, e especialmente uma prótese esportiva devido à quantidade de tempo gasto treinando e competindo nela, é o conforto.”

A noção de escanear digitalmente e mapear com precisão a anatomia corporal na forma do equipamento também tem aplicações suficientes em outra área…

Melhor equipamento de segurança com geometrias e materiais complexos

Figura 2 Imagem cortesia de Riddell

Empresas como os capacetes Riddell vêm experimentando meios de produzir capacetes mais seguros para os atletas. Particularmente em uma liga como a NFL, há um enorme perigo de traumatismo craniano, que pode atrasar os jogadores por um longo tempo. Para conter tais possíveis lesões, os fabricantes de equipamentos estão recorrendo à impressão 3D, principalmente devido à capacidade da tecnologia de produzir impressões usando treliças.

As treliças não apenas abrem muito espaço e mantêm o produto final mais leve, mas também permitem uma distribuição de pressão muito mais segura para impactos físicos. Parando com isso, a Carbon desenvolveu um novo tipo de forro de capacete que é mais seguro e pode ser produzido com o formato exato da cabeça do atleta em mente.

Essas estruturas podem ajudar imensamente qualquer tipo de equipamento esportivo de proteção baseado apenas na geometria, mas esse não é o único truque na manga de Riddell e Carbon. O material carbono usado para esses capacetes pode ser macio e macio em uma extremidade e inflexível na outra. A estrutura de treliça, portanto, ajuda a manter um design leve, mas absorvente de força, que amortece os golpes com facilidade.

Da mesma forma, empresas como a startup austríaca Zweikampf criaram um nicho para si com equipamentos esportivos impressos em 3D voltados para a segurança. As caneleiras da empresa são voltadas para jogadores de futebol e encontraram bastante audiência entre os times austríacos.

Outras empresas, como a Cavendish Imaging, ajudaram vários jogadores de futebol ingleses a construir máscaras de proteção mais confortáveis ​​para treinamento e jogo mais seguro. Essas máscaras também utilizam as anatomias precisas do jogador para que possam descansar facilmente no rosto sem causar desconforto ao jogador e, simultaneamente, proteger seu rosto. Esses tipos de medidas são mais robustas e podem reduzir o tempo de inatividade dos jogadores devido a lesões ou distensões.

Da mesma forma, a empresa de equipamentos esportivos GuardLab Inc. se uniu ao fabricante de equipamentos de hóquei Bauer Hockey para uma nova linha de protetores bucais impressos em 3D. O equipamento de proteção foi desenvolvido usando digitalização e impressão 3D, resultando na série de produtos Bauer APEX e APEX Lite Mouthguard. O design foi informado pelos registros dentários dos jogadores que os usam, permitindo um produto de proteção perfeito.

Revolucionando o calçado

Figura 3 Imagem cortesia da Nike

Da Adidas à Ecco e à Nike, a impressão 3D oferece uma infinidade de opções de calçados para os atletas. Os materiais, o ajuste de forma e a tecnologia de digitalização 3D tornam esses tipos de tênis de corrida obrigatórios para atletas de todos os tipos. Empresas como FormLabs e Carbon têm sido diligentes na produção de materiais e designs que atingem o terreno.

Equipado com um tênis Nike impresso em 3D, Allyson Felix correu nas Olimpíadas graças à tecnologia SLS. A parte superior do sapato foi feita com a tecnologia Flyknit da Nike, que é uma combinação de técnicas de ponta para produção de calçados que evitam a criação de quaisquer recursos não vitais. Isso reduz muito o peso de um tênis de corrida padrão em mais da metade de um tênis de corrida médio.

O ajuste personalizado permite que os sapatos tenham melhor aderência e ajuste, palmilhas melhores e, às vezes, exteriores mais duros e melhores. Embora um sapato totalmente impresso em 3D ainda não tenha chegado ao mercado, os componentes impressos em 3D estão fornecendo muito para as palmilhas. No entanto, os tênis de corrida não são o único lugar que vê inovações em calçados.

A Tailored Fits é uma empresa que vem desenvolvendo botas de esqui personalizadas usando impressão e digitalização 3D. O design da empresa ajuda a remover muitos dos pontos de pressão tradicionalmente encontrados em muitas botas de esqui, permitindo uma experiência mais segura e confortável. Seu modelo de negócios também é digno de nota.

Primeiro, uma cópia digital dos pés de um cliente é feita usando a moderna tecnologia de digitalização 3D sem contato. A partir daí, a empresa executa uma série de simulações de software, avaliando os possíveis movimentos das pernas do usuário final e mapeando a fíbula e os músculos do pé. Isso fornece dados suficientes para criar o revestimento, que é impresso em 3D usando uma impressora 3D FFF/FDM e material TPU. Após a conclusão, as estampas são colocadas em fibras têxteis usando um processo inovador de flocagem eletrostática. A casca externa é moldada por injeção usando plástico de poliuretano. Tudo isso resulta em um produto final flexível e forte o suficiente para corridas.

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