BLOG / 18 giugno 2024

Additive manufacturing e sport, alleati per vincere

Le potenzialità sono innumerevoli e in continua evoluzione, come spiega Cinzia Milioli di Energy Group. In primis, la varietà di tecnologie additive e di materiali oggi disponibili permette di raggiungere livelli di personalizzazione impensabili fino a qualche tempo fa.


Le tecnologie additive assicurano grandi benefici nell’industria dello sport: elevata personalizzazione, ridotto time to market e costi di sviluppo contenuti.

L’additive manufacturing dimostra ogni giorno di più i vantaggi che può offrire in tutti gli ambiti applicativi. Tra quelli che hanno tratto maggiore beneficio dalla sua introduzione, sicuramente il mondo dello sport è tra i più dinamici. Non importa che si tratti di sport a livello dilettantistico, per appassionati o per professionisti: per ciascuno di essi, la stampa 3D ha contribuito a vario titolo all’evoluzione del settore.

In che modo l’additive manufacturing è in grado di influenzare facce così diverse della stessa medaglia ce lo racconta Cinzia Milioli, Co-Founder e Marketing Manager di Energy Group, business unit di stampa 3D per l’industria all’interno di SolidWorld GROUP.

Dal mercato consumer al professionismo

Pur non essendo nuovo in assoluto per il mondo delle tecnologie additive”, spiega Milioli, “quello dello sport è un settore applicativo estremamente dinamico e in continua evoluzione. Caratteristiche che ben si sposano con le potenzialità della stampa 3D, che consente sia di ridurre il time to market di un prodotto, sia di realizzare parti su misura in grado di fare la differenza in competizioni professionistiche, raggiungendo così i rispettivi obiettivi”. 
Il time to market, ad esempio, è fondamentale per passare dall’idea al prodotto finito nel minor tempo possibile.

La stampa 3D, nata ufficialmente per la prototipazione rapida, consente di semplificare e accelerare l’intera filiera, tagliando anche i costi. In ambito professionistico e per gli utenti evoluti, invece, una tendenza ormai ampiamente consolidata è la produzione di attrezzature su misura e la relativa customizzazione, così che l’oggetto possa adattarsi al meglio alle specifiche di ciascun atleta.

Nel ciclismo, solo per citare un esempio nel quale l’Italia eccelle grazie ai numerosi brand storici di riferimento, le tecnologie additive vengono utilizzate per produrre parti personalizzate come manopole, protezioni, leve, selle, caschi e addirittura interi telai. Così, nel corso degli anni, sono state sviluppate tecnologie specifiche per lavorare al meglio con fibra di carbonio, superpolimeri, resine e polveri metalliche.

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Tecnologie avanzate per ogni necessità

Pur coinvolgendo polimeri e metalli, nel mondo dello sport è sui primi che si concentra il maggior sviluppo: merito anche delle numerose tecnologie di stampa 3D disponibili, che assicurano diversi benefici in funzione dei risultati cercati. “Sulle macchine più diffuse in ambito professionale, come le Stratasys”, aggiunge Cinzia Milioli, “negli ultimi anni si è ampliato enormemente il portafoglio di soluzioni disponibili. A quelle per deposizione a filamento si sono affiancati altri modelli: quelli a resina, ad esempio, sfruttano sia la tecnologia PolyJet, in grado di realizzare parti in multi-materiale e trasparenze in un unico ciclo di lavoro, sia la fotopolimerizzazione programmabile (P3), evoluzione della stampa DLP che offre una qualità e una finitura superficiale inarrivabili con altre tecnologie. C’è spazio anche per la tecnologia a polveri SAF, che permette di creare parti precise all’interno di processi ad alta produttività e velocità, il tutto a costi estremamente contenuti. È perciò evidente come l’additive manufacturing non solo rappresenti un’alternativa a tecnologie produttive tradizionali ma, in molti casi, sia anche preferibile, poiché superiore in termini di tempi, costi, caratteristiche meccaniche e di personalizzazione dei particolari”. 

Le potenziali applicazioni dell’additive manufacturing nell’industria dello sport non si fermano qui: abbigliamento e scarpe, ad esempio, sfruttano da tempo le tecnologie 3D.

Non si tratta solo di produrre suole su misura o scafi per scarponi da sci o da snowboard: la stampante 3D TechStyle con tecnologia 3D Fashion è una nuova soluzione di Stratasys, evoluzione della PolyJet, che permette la stampa diretta al fine di creare decorazioni, loghi e altri dettagli in rilievo su tessuti, pellami, elementi wearable e persino su calzature per ottenere effetti unici ed esclusivi.

Dai prodotti alle attrezzature

Un altro utilizzo molto apprezzato dell’additive manufacturing è legato al tooling: non solo è possibile stampare direttamente i componenti finiti, ma si possono realizzare le attrezzature a supporto di altre tecnologie. “Oltre a poter stampare filamenti caricati con fibra di carbonio per ottenere la parte finita”, precisa la Marketing Manager di Energy Group, “si possono anche utilizzare materiali termoplastici per creare gli stampi sui quali eseguire la laminazione della fibra di carbonio o mandrini a perdere per parti cave più complesse”.

La stessa tecnologia additiva”, prosegue Milioli, “può aiutare inoltre nella costruzione di dime di montaggio, guide o sistemi di staffaggio. L’apporto offerto al tooling dall’additive manufacturing è forse sottovalutato, ma ha un impatto considerevole sui tempi e sui costi: sempre più aziende, attive anche nell’ambito della costruzione di attrezzature sportive, stanno traendo grandi vantaggi poiché possono eseguire cambi di attrezzaggio in maniera più rapida ed economica, il tutto senza impegnare le  macchine utensili a CNC che possono essere dedicate ad altre lavorazioni”.

Il software ideale per i migliori risultati

Da sola, una stampante 3D non è sempre in grado di assicurare tutti i vantaggi citati finora. Servono software che ne sappiano valorizzare le qualità, come quelli per la progettazione e per l’ottimizzazione delle parti da stampare. nTop, ad esempio, è un’applicazione di design generativo e ottimizzazione topologica. Tra le funzionalità offerte, può creare una geometria sulla base dei vincoli posti dal progettista: partendo da una scansione anatomica di uno sportivo, ad esempio, può generare il design di una attrezzatura personalizzata con le caratteristiche di resistenza volute e con il minimo peso complessivo.

Se parliamo di produzione di lotti di parti per  stampare nel modo economicamente più vantaggioso è inoltre necessario porre la massima attenzione all’ottimizzazione del posizionamento delle parti (nesting) all’interno della camera di stampa. Questa è una delle tante funzioni offerte da GrabCAD, che nella sua versione più evoluta (GrabCAD Print Pro) e grazie a funzionalità specifiche che possono essere abilitate permette di effettuare anche una pre-analisi di fattibilità dei pezzi e di preventivarne il costo in termini economici, ma soprattutto di energia e materiali impiegati.

Un plus evidente, in particolare perché consente di calcolare il carbon footprint dei componenti e di utilizzare questa informazione all’interno del bilancio ESG aziendale.

Un evento esclusivo dedicato ad attrezzature e calzature sportive

Considerando la crescente domanda nel settore dello sport, Energy Group in collaborazione con Stratasys ha organizzato un incontro dedicato alle aziende che producono attrezzature e calzature sportive. L’evento intitolato Additive Manufacturing e Sport Industry - Nuove soluzioni per vincere nuove sfide”  si terrà presso la fondazione SportSystem di Montebelluna (TV), dove è prevista la presentazione delle tecnologie di stampa 3D Stratasys e dei relativi software complementari, il tutto impreziosito da una serie di casi applicativi reali di grande interesse. 

Al termine sarà possibile visitare l’adiacente Museo dello Scarpone, che raccoglie la storia e l’evoluzione della calzatura sportiva. L’esposizione include modelli utilizzati da grandi sportivi e atleti, come quelle originali della conquista del K2 da parte della spedizione italiana guidata da Ardito Desio nel 1954, gli stivali da moto di Luis Barros e Max Biaggi, le scarpe da calcio di Andriy Shevchenko e Filippo Inzaghi, quelle da tennis di Bjorn Borg e Boris Becker e le scarpe da ciclismo di Mario Cipollini. 

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