STAMPA 3D PER LO SPORT

Stampa 3D per lo sport: le migliori applicazioni e tecnologie per il 2021

La stampa 3D per lo sport offre infinite potenzialità per superare i limiti, permettendo di gestire ogni minimo dettaglio in modo efficiente, che si tratti di un componente, di un accessorio o di un qualunque equipaggiamento sportivo, spingendosi agevolmente verso la realizzazione di prodotti custom. Dalla ideazione di un nuovo prodotto alla sua fabbricazione, la stampa 3D per lo sport permette alle aziende che producono attrezzature sportive di adottare un processo produttivo orientato ad una maggiore sostenibilità, ottimizzare la supply chain e ridurre i costi.

Dal prototipo al mondo reale con la stampa 3D di attrezzature sportive

Il campo di applicazione di una stampante 3D nella realizzazione di attrezzature per lo sport copre tutte le fasi dello sviluppo di un prodotto. Nelle fasi inziali del progetto, la possibilità di realizzare velocemente uno o più prototipi con stampa 3D per eseguire la verifica dell’ergonomia, della funzionalità e dell’adattabilità dei componenti, permette di arrivare alla fase di ingegnerizzazione con la migliore soluzione. Infatti, partendo dal modello digitale 3D elaborato al computer si possono studiare diverse soluzioni, lanciare la stampa 3D del modello, apportare le modifiche necessarie, in un ciclo virtuoso che può essere ripetuto molte volte, senza che questo incida pesantemente sui tempi e sui costi.

Stampa 3D per lo sport: prototipi di borracce stampati in 3D
Prototipi stampati in 3D di articoli sportivi. A sinistra: modello realistico di borraccia rigida stampata con tecnologia Stratasys PolyJet a colori e multimateriale. A destra: prototipi in resina morbida che simula la gomma stampati in 3D con tecnologia LFS Formlabs.

Il paradigma introdotto dalla stampa 3D non vale, naturalmente, solo per lo sport ma si estende trasversalmente a tutti gli ambiti manifatturieri e al campo della medicina, manifestando in modo emblematico i vantaggi che ne derivano laddove ci sia la necessità di creare prodotti unici e su misura.

Basti pensare, a titolo di esempio, ai casi noti in cui la stampa 3D per lo sport ha permesso a famosi produttori, come Nike, di realizzare dispositivi custom che hanno contribuito a mettere l’atleta nelle condizioni di rendere al meglio delle proprie possibilità. Nelle competizioni sportive dove guadagnare anche solo pochi millesimi può determinare la vittoria, la cura di ogni minimo dettaglio è fondamentale e in questo la stampa 3D rappresenta un alleato formidabile nello sviluppo di attrezzature, calzature, mezzi e altro equipaggiamento sportivo.

Oggi, le stampanti 3D professionali offrono una gamma di materiali, plastica o metallo che sia, che aiutano notevolmente i produttori ad affrontare più agevolmente le sfide che si trovano davanti ogni giorno sia nella produzione in serie che nella realizzazione di prodotti su misura.

Stampa 3d per lo sport: Santa Cruz Bicycles - bici in carbonio
Santa Cruz Bicycles realizza bici per freeride e downhill in carbonio avvalendosi della stampa 3D con tecnologia FDM Stratasys

Stampa 3D per lo sport: come viene usata nella produzione di biciclette

Se la realizzazione di attrezzature sportive su misura è una delle applicazioni della stampa 3D per lo sport più significative, non va sottovalutato il contributo che essa può dare nello sviluppo dei prodotti di serie dove, per esempio, aiuta ad velocizzare la realizzazione delle attrezzature per l’officina, per i banchi di prova, per la lavorazione della fibra di carbonio o della fibra di vetro.

Ne è un esempio l’azienda americana Santa Cruz, produttrice di mountain bike per freeride e downhill, ma non solo, che si è trovata a dover realizzare una bici da trial personalizzata il ciclista professionista di street trial e mountain bike Danny MacAskill. Trattandosi di un progetto unico, Santa Cruz doveva trovare una soluzione agevole per adattare il telaio in fibra di carbonio che rende le biciclette del marchio robuste ma leggere alle specifiche richieste dell’atleta.

La soluzione è arrivata con una stampante 3D Stratasys Fortus 450mc che ha permesso ai progettisti di avvalersi di prototipi 3D per lo studio della forma più adatta e allo stesso tempo di realizzare un set completamente nuovo di strumenti e stampi per la laminazione della fibra di carbonio. Utilizzando il materiale per stampa 3D ULTEM 1010 di Stratasys, sono stati stampati in 3D i mandrini che hanno costituito la base per gli stampi per realizzare il telaio in fibra di carbonio.

Visti gli ottimi risultati ottenuti, Santa Cruz Bicycles ha esteso ulteriormente le applicazioni della stampa 3D Stratasys coprendo tutte le fasi di sviluppo prodotto, dalla modellazione concettuale e prototipazione alla realizzazione degli strumenti per la lavorazione dei compositi, alle maschere e ai fissaggi. Così facendo, la stampa 3D per lo sport sta aiutando il reparto progettazione, l’ingegneria, il laboratorio prove, la produzione dove viene impiegato il materiale FDM Nylon 12CF, un filamento termoplastico per stampa 3D caricato con fibra di carbonio.

Stampa 3D per lo sport: dispositivi di fissaggio sul banco di prova
I dispositivi di fissaggio neri in nylon 12 riempito con fibra di carbonio stampato in 3D ancorano il telaio della bicicletta durante i test di sforzo

Dal concept alla progettazione dello stampo: un altro caso di stampa 3D per lo sport

Grazie all’utilizzo di due diverse tecnologie di stampa 3D, Project Studio di Sanremo ha sviluppato per conto di un committente il progetto completo di un nuovo prodotto. Si tratta di occhialini da piscina. Fin dalle prime fasi dello sviluppo del prodotto, hanno potuto verificare dinamicamente i risultati e affinare la progettazione per soddisfare le specifiche richieste del cliente, stampando prototipi 3D che hanno permesso la verifica funzionale del nuovo prodotto oltre che comunicare con chiarezza quello che sarebbe stato il risultato.

I primi prototipi sono stati stampati a colori, rispettando le tonalità PANTONE, utilizzando la stampante 3D Stratasys J55 installata presso lo studio. Questo ha permesso al committente di capire subito se la direzione era quella nella quale voleva andare.

stampa 3d per lo sport: progetto occhiali piscina Project Studio - Puppo
Con la stampa 3D Stratasys Project Studio ha sviluppato completamente il progetto di occhiali per il nuoto, dal concept alla realizzazione dello stampo, fino alla termoformatura del packaging (Immagine per gentile concessione di Mario Puppo – Project Studio)

Ma la sfida più importante che Project Studio si è trovato ad affrontare è stata quella di ottenere il prototipo indossabile che permettesse di verificare esattamente l’adattabilità al volto della parte in gomma degli occhiali, riproducendo lo stesso grado Shore dell’elastomero di produzione, in questo caso silicone.

La realizzazione di un modello funzionale preciso in gomma, tipicamente coinvolge un’operazione piuttosto laboriosa e costosa che è la realizzazione dello stampo. Grazie alla stampa 3D Stratasys PolyJet, Project Studio ha potuto progettare lo stampo e realizzarlo con la stampante 3D (operazione che ha richiesto solo 30 per la costruzione), all’interno del quale è stata iniettata la stessa gomma che poi verrà usata nella produzione in serie, mantenendo il grado di dettaglio e l’accuratezza dimensionale richieste dall’applicazione.

Dopo essere giunti al progetto finale dell’occhiale da piscina, Project Studio ha sviluppato anche il packaging del prodotto, realizzando con la stampante 3D FDM Stratasys F370 gli stampi che sono stati usati per la termoformatura dell’involucro.

stampa 3D per lo sport: prototipo occhiali piscina e stampo termoformatura
A sinistra: i prototipi stampati in 3D da Project Studio riproducono in modo fedele il prodotto finale. A destra: termoformatura del packaging con stampo realizzato con tecnologia FDM.

Vuoi saperne di più sull’applicazione della stampa 3D per lo sport?

Il 2 marzo 2021 Energy Group e Stratasys hanno tenuto un seminario on line dedicato alle applicazioni della stampa 3D per lo sport dal titolo 3D PRINTING AND SPORT INDUSTRY, durante il quale sono stati presentati i casi raccontati qui e altri esempi di applicazione delle stampanti 3D Stratasys. La registrazione è disponibile gratuitamente.

GUARDA IL WEBINAR DEDICATO ALLA STAMPA 3D PER L’INDUSTRIA SPORTIVA

 

Cinzia M.

Marketing and communication manager at Energy Group - Curiosa della stampa 3D, ho inziato seguirla nel 2006 avvicinandomi ai sistemi professionali Stratasys - In precedenza mi sono occupata di software CAD come technical specialist.

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