L'impression 3D dans l'industrie du sport

Aux États-Unis seulement, l'industrie des articles de sport rapporte environ 45 milliards de dollars par an, nécessitant la création de toutes sortes d'équipements, de mode et d'accessoires. Les estimations mondiales peuvent aller jusqu'à 300 milliards de dollars. Comme dans la plupart des industries manufacturières, les mondes des jeux et des sports prennent conscience des possibilités que la fabrication additive a à offrir. Voici quelques-unes des façons les plus intéressantes dont l'impression 3D a un impact sur l'athlétisme à travers le monde :

Équipement personnalisé de haute qualité

Figure 1 Denise Schindler tenant une prothèse imprimée en 3D

L'un des grands avantages des technologies modernes d'impression et de modélisation 3D est la possibilité de personnalisation et de personnalisation. Cela a permis aux fabricants d'articles de sport de développer des articles uniques pour les athlètes qui correspondent parfaitement à leurs mesures et utilisent les meilleurs matériaux que les technologies modernes ont à offrir. En conséquence, la nouvelle génération d'équipements sportifs est plus légère et mieux adaptée aux besoins précis de l'athlète qui la porte.

Cela a été particulièrement utile pour les athlètes paralympiques, qui ont besoin de prothèses plus complexes et plus légères, de fauteuils roulants et d'autres articles similaires. Ils doivent être suffisamment légers pour la vitesse, tout en étant durables pour résister aux contraintes physiques. Avec des scanners à la pointe de la technologie, ils peuvent créer ces articles sur mesure en fonction de la nature exacte du handicap et créer des articles avec des matériaux comme le polycarbonate qui permettent un équipement plus confortable et plus léger dans l'ensemble.

"En utilisant les dernières techniques pour numériser avec précision un objet et manipuler les données dans un système de CAO, nous sommes en mesure de produire des prototypes à l'aide de la technologie d'impression 3D, ce qui a été particulièrement évident lors des Jeux paralympiques. Les prothèses ont été optimisées et des fauteuils roulants de course personnalisés ont été conçus sur la base de scans 3D des athlètes, permettant une utilisation améliorée qui répond aux besoins exacts d'un individu », lit-on dans une déclaration du Cambridge Design Partnership.

Autodesk a également participé à l'action en fournissant à Denise Schindler une prothèse qui n'a pris que cinq jours à imprimer. Bien qu'il soit également cinq fois plus cher qu'un traditionnel, il supprimait toute possibilité d'erreurs manuelles et permettait une toute nouvelle méthode de création de prothèses. La méthode précédente de création de telles prothèses prenait jusqu'à 10 semaines.

« Mon rêve est de rendre accessibles à tous des prothèses performantes et mieux ajustées, donc je suis vraiment enthousiasmée par les résultats de ce projet », a déclaré Denise. "En fin de compte, la chose la plus importante à propos de toute prothèse, et en particulier d'une prothèse de sport en raison du temps passé à s'entraîner et à concourir, c'est le confort."

La notion de numérisation numérique et de cartographie précise de l'anatomie corporelle dans la forme de l'équipement a également des applications suffisantes dans un autre domaine…

Meilleur équipement de sécurité avec des géométries et des matériaux complexes

Figure 2 Image reproduite avec l'aimable autorisation de Riddell

Des entreprises comme les casques Riddell ont expérimenté des moyens de produire des couvre-chefs plus sûrs pour les athlètes. Particulièrement dans une ligue comme la NFL, il existe un risque énorme de traumatisme crânien, qui peut faire reculer les joueurs pendant longtemps. Pour limiter ces blessures potentielles, les équipementiers se tournent vers l'impression 3D, notamment en raison de la capacité de la technologie à produire des impressions à l'aide de treillis.

Non seulement les treillis ouvrent beaucoup d'espace et maintiennent le produit final plus léger, mais ils peuvent également permettre une répartition de la pression beaucoup plus sûre pour les impacts physiques. Cessant là-dessus, Carbon a développé un nouveau type de doublure de casque qui est plus sûr et peut être produit en tenant compte de la forme exacte de la tête de l'athlète.

De telles structures peuvent énormément aider tout type d'équipement sportif de protection basé uniquement sur la géométrie, mais ce n'est pas le seul truc dans la manche de Riddell et Carbon. Le matériau Carbon utilisé pour ces casques peut être doux et spongieux à une extrémité et inflexible à l'autre. La structure en treillis aide ainsi à maintenir une conception légère mais absorbant la force qui amortit les coups avec facilité.

De même, des entreprises comme la startup autrichienne Zweikampf se sont taillées une place avec des équipements sportifs imprimés en 3D destinés à la sécurité. Les protège-tibias de la société sont destinés aux joueurs de football et ont trouvé un large public parmi les équipes autrichiennes.

D'autres entreprises comme Cavendish Imaging ont aidé plusieurs joueurs de football anglais à construire des masques de protection plus confortables pour l'entraînement et un jeu plus sûr. Ces masques utilisent également les anatomies précises du joueur afin qu'il puisse reposer facilement sur le visage sans causer d'inconfort au joueur et en protégeant simultanément son visage. Ces types de mesures sont plus robustes et peuvent réduire les temps d'arrêt que les joueurs doivent subir en raison d'une blessure ou d'une tension.

De même, la société d'équipements sportifs GuardLab Inc. s'est associée au fabricant d'équipements de hockey Bauer Hockey pour une nouvelle gamme de protège-dents imprimés en 3D. L'équipement de protection a été développé à l'aide de la numérisation et de l'impression 3D, ce qui a donné naissance aux séries de produits Bauer APEX et APEX Lite Mouthguard. La conception a été informée par les dossiers dentaires des joueurs qui les portent, permettant un produit de protection parfait.

Révolutionner les chaussures

Figure 3 Image reproduite avec l'aimable autorisation de Nike

D'Adidas à Ecco en passant par Nike, l'impression 3D offre une pléthore d'options de chaussures pour les athlètes. Les matériaux, l'ajustement de la forme et la technologie de numérisation 3D font de ce type de chaussures de course un incontournable pour les athlètes de tous horizons. Des entreprises comme FormLabs et Carbon ont travaillé dur pour produire des matériaux et des conceptions qui ont fait leurs preuves.

Équipée d'une chaussure Nike imprimée en 3D, Allyson Felix a couru aux Jeux olympiques grâce à la technologie SLS. La partie supérieure de la chaussure a été fabriquée avec la technologie Flyknit de Nike qui est une combinaison de techniques de pointe pour la production de chaussures qui évitent la création de caractéristiques non vitales. Cela réduit considérablement le poids d'une chaussure de course standard de plus de la moitié d'une chaussure de sprint moyenne.

L'ajustement personnalisé permet aux chaussures d'avoir une meilleure adhérence et un meilleur ajustement, de meilleures semelles intérieures et parfois des extérieurs plus durs et meilleurs. Alors qu'une chaussure entièrement imprimée en 3D n'est pas encore arrivée sur le marché, les composants imprimés en 3D apportent beaucoup aux semelles intérieures. Cependant, les chaussures de course ne sont pas le seul endroit où l'on voit des innovations dans les chaussures.

Tailored Fits est une entreprise qui développe des chaussures de ski sur mesure en utilisant l'impression et la numérisation 3D. La conception de l'entreprise aide à éliminer de nombreux points de pression que l'on trouve traditionnellement dans de nombreuses chaussures de ski, permettant une expérience plus sûre et plus confortable. Leur modèle économique mérite également d'être souligné.

Tout d'abord, une copie numérique des pieds d'un client est réalisée à l'aide de la technologie moderne de numérisation 3D sans contact. À partir de là, l'entreprise exécute une série de simulations logicielles, évaluant les mouvements possibles des jambes de l'utilisateur final et cartographiant les muscles du péroné et du pied. Cela fournit suffisamment de données pour créer la doublure, qui est imprimée en 3D à l'aide d'une imprimante 3D FFF/FDM et d'un matériau TPU. Une fois terminées, les impressions sont insérées dans des fibres textiles à l'aide d'un procédé de flocage électrostatique innovant. La coque extérieure est moulée par injection à l'aide de plastique polyuréthane. Tout cela donne un produit final à la fois flexible et suffisamment solide pour la course.

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