Постепенно 3D печать проникает во все сферы нашей жизни. Помимо привычных направлений, таких как прототипирование, создание архитектурных макетов, деталей, мастер-моделей, предметов быта и пр., 3D принтеры используют и для других целей. Производство обуви с помощью аддитивных технологий не новое направление, но в настоящий момент малораспространенное. Есть компании, которые используют 3D принтеры, как дополнительный элемент к основному производству – создание фурнитуры, украшений, элементов дизайна обуви. Некоторые же изготавливают обувь на 3D принтере «под ключ» от стельки до подошвы =)

Среди клиентов Raise3D есть две компании, которые используют 3D принтеры для производства специализированных кроссовок и изготовления интеллектуальных стелек. Расскажем их истории.

Создание специализированной спортивной обуви на 3D-принтерах Raise3D

В свои 25 Оливер Броссманн уже стал предпринимателем и разработчиком уникальной спортивной обуви. В детстве он, как и многие мальчишки, мечтал стать профессиональным футболистом. Но после перенесенной в старших классах операции на коленях с мечтой пришлось попрощаться. В период восстановления Броссманн начал изучать подходы к бегу и упражнениям с минимальной нагрузкой на суставы и колени. В колледже Броссманн, помимо основных предметов, посетил пару классов информатики и прототипирования. Преследуя цель воплотить в жизнь свою бизнес-идею и использовать полученные знания на практике, Оливер ушел из колледжа и приступил к работе над своим собственным стартапом «Prevolve». Этот проект разрабатывался с нуля при помощи небольших вложений от частного инвестора. Стартап Оливера на данный момент - это сам Оливер, пара сотрудников с частичной занятостью и его сестра, которая помогает в рабочих моментах.

Через 3 года Броссманн официально запустил первый продукт своей компании, под названием «BioRunners». Обувь была создана на платформе BioFusion, разработанной Оливером для 3D-печати специальной спортивной обуви. В сочетании с профессиональным сканером для ног, который производит точное сканирование, продукт с каждой итерацией становился все лучше и лучше.

Обувь Prevolve печатается из термопластичного полиуретана, материала, долговечного и устойчивого к истиранию. В интернет-магазине Prevolve покупатели могут выбрать подходящий цвет, толщину амортизатора и протектора - для трейла или уличного бега.

«Каждая пара обуви разрабатывается под определенную ногу и соответственно форма у каждой уникальна. Я до сих пор думаю об апгрейде дизайна, чтобы сделать кроссовки более привлекательными и повысить производительность», - говорит Оливер.Печать обуви Prevolve на 3D-принтере в зависимости от размера занимает от 20 до 30 часов. Оливер использует принтеры Raise3D, область построения которых оптимально подходит по размеру для печати кроссовок.

Покупатели обуви Prevolve - это спортсмены, профессионалы и любители, а также люди с особенностями стоп (разные размеры ног, плоскостопие и пр.). Обувь, напечатанная на 3D принтере, является наиболее бюджетным и быстрым в изготовлении вариантом по сравнению с ортопедической. , изготовленной по заказу традиционным способом.

3D печать интеллектуальных стелек на Raise3D N2

Доктор Рой Ченг из Gait & Motion Analysis Lab – создатель умных интеллектуальных стелек, печатающихся на 3D принтере. Сам Рой увлекается бегом и хотел приобрести умные стельки для себя, но дорогая рыночная стоимость заставила его задуматься о реализации этого проекта самому.

Рой специализируется на биомеханике бега, эффективности профилактических девайсов для спортсменов, проведения тренингов по реабилитации и профилактике травматизма, и получил крупные исследовательские гранты на свои разработки.

Как создание обычной стельки по индивидуальному заказу, так и разработка умной стельки традиционными методами – сложный и дорогостоящий процесс, а целевая аудитория – очень узкая.

Недостатки традиционного метода, который в начале использовали Рой Ченг и его команда:

1. Высокая стоимость производства;
2. Только большие тиражи производства по литьевой форме;
3. Неточный результат при производстве вручную;
4. Срок использования 1 год.

Традиционный способ производства заключается в:

• литье формы из пены, силикона или гипса (зачастую вручную);
• термоформовании стельки по отпечатку стопы;
• коррекции стельки и завершении работы.

С использованием Raise3D N2 компания смогла:

1. Уменьшить время производства на 64,29 %
2. Сократить производственную стоимость на 99,5 %
3. Разрабатывать точные и совершенные модели.

Процесс производства:

Список оборудования включает в себя: компьютер, сканер, принтер вместо термоформовочной и шлифовальной машины.

Умные стельки состоят из электронных сенсоров и основы из термопласта. Процесс производства можно разделить на три главных этапа:

1. Сканирование стопы;
2. Моделирование стельки и расположения датчиков / дизайн;
3. Печать / установка электроники.

Сначала сканируются стопы, результат скана будет использоваться для моделирования стельки. Используя визуализированные данные сканирования в ПО для моделирования, можно с легкостью найти правильное решение по расположению датчиков на стельке с учётом её формы и отсканированной модели ноги. Два датчика давления помещаются в районе пятки и плюсневой кости. Модули Bluetooth установлены в области сгиба.

Используя визуализированную модель и 3D печать, Рой максимизировал защиту электроники, расположенной на стельке. Сделать это удалось с помощью правильного размещения всех компонентов на стельке и, контролируя твердость стельки посредством выбора нужного филамента и процента заполнения модели при печати. Все электронные компоненты размещаются между слоями.

Используя 3D печать, компания Роя смогла убрать большую часть процессов по изготовлению стельки. Raise3D N2 может построить готовый продукт от и до с индивидуальной формой стельки и определенным расположением элементов, и автоматически оставит пространство для схемы. После установки схем принтер полностью закрывает электронику, печатая верхние дополнительные слои.

Благодаря автоматизации этого процесса, сокращаются затраты на рабочую силу, стоимость оборудования и время выполнения.
Самое главное, Raise3D позволяет производить настройку печати стельки и размещение схемы за один сеанс печати. В результате стоимость стельки в разы снижается, время изготовления сокращается с 2-ух недель до 5-ти дней (или меньше).

Команда компании Цветной Мир

Дизайнеры уже давно пользуются возможностями . Многие применяют 3D принтеры для производства обуви.

На таком оборудовании можно напечатать отдельные трёхмерные элементы обуви – ажурный каблук или розу, которая увивает изящную шпильку. Кроме того туфли, босоножки или кроссовки могут быть целиком напечатаны на 3D-принтере. Для этого используются такие материалы как нейлон, гибкие волокнистые FilaFlex или Ninjaflex.

Используя 3D-принтер можно получить идеально соответствующую анатомическим особенностям ноги обувь, которая будет износоустойчивой и удобной. Не стоит говорить о том, что можно создать уникальные по красоте туфли. Например, дизайнер из Испании создает потрясающие туфельки, которые украшают виноградные лозы, розы и т.д.

Вы тоже можете проявить фантазию и создать неповторимые туфли для себя или даже открыть бизнес – эксклюзивная обувь, произведённая на 3Д-принтере. Стоит лишь купить для производства обуви. Интернет-магазин «3DМолл» с радостью предоставит вам возможность выбора и покупки 3Д-оборудования.

3D принтеры для производства обуви

Со временем 3D печать все больше используется в разных областях нашей жизни. И если создание макетов для архитектуры, зубных протезов для стоматологии или образцов для промышленности довольно привычно, то 3D принтеры для производства обуви относительно новое направление. Используя современные технологии SLS, SLA, SLM сейчас возможно не только 3D моделирование отдельных деталей и фурнитуры, но и полное создание готовой продукции.

Процесс производства. 3 этапа

стопы.Изготовление объемного макета с помощью специального программного обеспечения.Изготовление изделия на 3д принтере.

Преимущества 3D принтеров для производства обуви

Используется специальный износостойкий материал, который имеют различные характеристик прочность/гибкость. Например, модель Formlabs Fuse 1 работает с полиамидом, созданные на данном принтере модели сопоставимы по своим характеристикам с моделями созданными классическим методом (фрезеровка, литье) .

Большая область печати. Так, принтеры, работающие по технологии SLS эффективно используют при печати весь объем камеры печати а не только плоскость платформы. Кроме того, данная технология не требует применения поддерживающих структур, что значительно экономит материал и увеличивает скорость производства.

Высокое качество печати. SINTERIT LISA – один из самых оптимальных принтеров SLS технологии по соотношению цены и области печати. Он создает 3D объекты с очень гладкой и ровной поверхностью.

Производство 3D модели, которая полностью соответствует всем анатомическим особенностям человеческой стопы.

Характеристики обуви, созданной с помощью 3d прототипирования

За счет использования пластика, 3D-объект получается очень крепким.

Безупречная точность производства моделей по индивидуальному заказу. Каждая стопа уникальная. С помощью современных технологий можно делать максимально подходящую и комфортную обувь.

Безграничные возможности дизайна для обуви на 3D принтере. Можно придумать макет самостоятельно, или добавить что-то новое в существующий образец.

Невысокая цена изготовления. Благодаря тому, что процесс полностью автоматизирован, снижаются расходы на рабочую силу, закупку профессионального оборудования и расходных материалов.

Сокращаются сроки изготовления.

Производство обуви – одна из самых востребованных сфер бизнеса. Ее можно сравнивать с производством продуктов питания, медикаментов, одежды или строительством жилья. То есть, сложно представить ситуацию, в которой человек полностью откажется от покупки обуви. Чаще всего мы не просто покупаем обувь. Мы покупаем отдельные пары обуви под нужный комплект одежды или в зависимости от сезона. В итоге, у каждого человека (если мы говорим о среднестатистическом жителе той или иной страны) дома имеется несколько пар обуви.

Кроме того, обувь имеет свойство со временем портиться. Может поломаться каблук, или порваться шов и т.п. В таком состоянии обувь носить уже нельзя. Приходится либо, если это возможно, нести ее в обувную мастерскую, либо идти в магазин за новой парой обуви. В общем, спрос на обувь всегда очень высокий.

Но вот что интересно. Несмотря на такую популярность обуви, несмотря на развитие новейших технологий, несмотря на использование самых совершенных материалов, очень многие покупатели обуви сталкиваются с одной и той же проблемой. Они никак не могут найти для себя идеальную пару обуви, которая будет сидеть на ноге просто идеально. И вот почему.

Ноги каждого отдельно взятого человека – уникальны. Более того, даже две ноги одного и того же человека отличаются одна от другой. И это отличие не только в повороте стопы (левая, правая). Нередко одна нога немного больше другой, или у ног несколько отличающийся подъем. Или еще что-то. На уровне просмотра это все незаметно. Мы считаем ноги абсолютно одинаковыми. Но когда дело доходит до новой пары обуви, нередко возникают проблемы.

Один ботинок сидит хорошо, а второй что-то не очень. Один слишком плотно на ноге, а второй даже немножко свободный. Мы всегда грешим на производителя обуви. Но даже самый именитый бренд, производящий самую удобную (даже ортопедическую) обувь, не в состоянии предвидеть особенности вашей ноги. Каждой вашей ноги. Поэтому нам часто приходится, что называется, разнашивать новую пару обуви, прежде чем она подстроится под наши анатомические особенности и станет удобной.

Так было всегда. Но, возможно, в будущем такой проблемы не будет. И все благодаря новейшим технологиям в области 3D печати.

3D печать обуви с учетом индивидуальных особенностей ноги клиента

Вот до чего дошел прогресс. Точнее – американский бренд Feetz, который уже сейчас предлагает своим клиентам обувь, которую не нужно разнашивать. Ведь обувь от Feetz изначально учитывает все особенности ног конкретного клиента.

Как такое возможно? Не приглашать же каждого клиента на примерку до производства его личной пары обуви? Вот именно так. Только в наш век высоких технологий уже не обязательно приезжать на примерку лично. Достаточно просто отправить необходимые фотографии через интернет.

Начинается все с регистрации на сайте компании. Далее необходимо скачать специальное приложение. Именно с его помощью и нужно будет сделать фотографии ног и отправить эти снимки в Feetz. Снимков должно быть всего шесть штук. По три на каждую ногу. Все подробности того, как правильно сделать эти важные фотографии, описано в приложении.

Отправленные снимки обрабатываются специальным образом. Процесс называется – фотограмметрия. Говоря простым и понятным языком, специальная программа по вашим фотографиям изготавливает макеты ваших ног, учитывая все особенности ваших ступней. И затем по этим макетам 3D принтер печатает из специального полимера индивидуальную пару обуви в так называемом размере SizeMe («мой размер»). То есть, каждая новая пара обуви, хоть немного, но отличается от всех напечатанных ранее. Вот это действительно индивидуальный подход к каждому клиенту.

Добавьте сюда еще одну индивидуальную «фишку» – при заказе можно не только заказать уникальный размер, но и разработать собственный дизайн. Есть возможность задать форму, цвет, вид стелек, шнуровки и т.д. В итоге получается просто невероятный проект . Но самое приятное, что этот проект уже не является просто идеей.

Финансирование в размере 1.25 миллиона долларов уже получено. Многие известные инвесторы и компании рассмотрели потенциал в компании Feetz.

Получить свою персональную пару 3D обуви можно уже сейчас. Через семь дней после получения снимков, готовая пара обуви будет отправлена покупателю. Стоимость одной пары высокотехнологичной обуви обойдется всего в 200 долларов. Чтобы понять, что это не так уж и дорого, просто посмотрите в сети, сколько стоит пара хорошей ортопедической обуви.

Когда-то давно позволить себе обувь с учетом особенностей собственных ног, могли только очень богатые клиенты. Теперь новые технологии открывают двери в мир индивидуальных вещей для всех желающих. И это хорошо. Ведь благодаря стараниям людей из Feetz, количество людей, страдающих от неудобной обуви из-за особенностей строения ног, станет значительно меньше.

Теперь для того, чтобы приобрести максимально удобную и стильную пару кроссовок для бега или эксклюзивных концертных туфель, вовсе необязательно идти в магазин или искать ателье индивидуального пошива. Инновационная технология объемной печати нашла свое применение и в обувной индустрии. Благодаря этому появилась возможность воплощать в жизнь даже самые смелые обувные фантазии!

Печать обуви на 3d принтере: будущее становится настоящим

В это пока сложно поверить, но то, о чем мечтали когда-то писатели-фантасты, превратилось в реальность и стало доступным. Печать обуви на 3d принтере открывает безграничные перспективы не только для ее производителей, но и для потребителей. Наконец-то люди с дефектами стоп смогут чувствовать себя по-настоящему удобно при ходьбе. Теперь им не нужно будет ходить в стандартной обуви и постоянно испытывать дискомфорт.

Инновационная техника считывает анатомические данные ступней, программа создает модель босоножек, туфлей или кроссовок, и тут же с помощью печати на 3d принтере обувь эксклюзивного образца оказывается в руках счастливого покупателя!

Благодаря технологии будущего дорогая дизайнерская обувь становится по-настоящему доступной!

Пока неизведанная машина шустро печатала пластиковые шурупы, Relax.by гулял по логову инженеров, изучая уже распечатанные дамские туфельки, цветные цепи, архитектурные сооружения и резные чехлы для iPhone. Среди всего изобилия, созданного 3D-принтерами, красовался и наш логотип, который еще не успели рассмотреть даже сами создатели. Поговорили с экспертами о том, как купить домой пока непопулярный в Беларуси 3D-принтер, что им можно напечатать, а главное, каким образом.

Познакомиться с технологией решили в преддверии мероприятия 3D Meetup, которое пройдет 19 декабря. Мероприятие организовали, чтобы показать, на что способны настольные 3D-принтеры.

Очевидно, что на данный момент 3D-печать в Беларуси - явление зарождающееся, в то время как в Европе такие принтеры покупают домой.

- В размышлениях, как применить такую печать, пришли к выводу: чтобы изготовить нечто сложное на производстве, например, подвижную сложную деталь с несколькими шестеренками, нужно сперва отдать чертежи на инструментальный завод, после изготовить и еще собрать ее. И если заводская машина даст сбой, процесс может растянуться на месяцы. На 3D-принтере небольшую деталь такого плана мы напечатали за 4 часа.

Работают такие принтеры по технологии FDM (метод послойного наплавления): деталь создается слоями, снизу вверх. Слои распределяет компьютерная программа, не требуя человеческого вмешательства.

Все начинается с проекта - объемной прорисованной детали, созданной в любом из 3D-редакторов. Имея таковой, вы сможете загрузить его в редактор (который есть в свободном доступе) и, если разбираетесь, редактировать в нем геометрию детали, а если не хотите вникать в нюансы, можно, например, просто мультиплицировать (дублировать много раз).

В 3D-принтер проект попадает через USB (тем же путем, который проделывают перед распечаткой ваши документы) или по Wi-Fi, и у второго способа есть своя прелесть: с помощью программы на смартфоне можно отслеживать состояние печати, получать оповещения. В общем и целом, такие принтеры сейчас - оборудование, дружественное для обывателя.

Раздобыть проект, не умея его рисовать, можно в интернете: у одного из популярных производителей есть площадка Thingiverse , которая за пять лет существования уже успела собрать больше миллиона проектов на любую тему, начиная с примочек для мебели IKEA и заканчивая различными штуками для собственного веселья. Любой перекочует в ваш принтер совершенно безвозмездно. Кстати, туда их помещают обычные люди, которым просто интересна эта сфера: дизайнеры, архитекторы или ни те, ни другие. Некоторые ведут там мини-блоги, где можно наткнуться на полезный совет (правда, на английском языке).

Скачанный макет сразу отправляется в программу, которая автоматически все рассчитывает.

В случае, если у вас нет проекта, но есть деталь, и нужно создать такую же, придумали еще и 3D-сканер. Его работа основана на двух лазерах и фотокамере, которая видит объект, сканирует его, воссоздает проект в течение 10-20 минут и отправляет все туда же - в 3D-принтер.

После попадания проекта в машину и перед печатью программа выдает превью, дабы вы взглянули на то, что получится на выходе, и рассказывает, сколько уйдет материала и времени.

Рабочее поле 3D-принтера может быть разным, размеры аппаратов, которые мы увидели, - 10х10х15 и 15х15х19. Есть здесь и такой, который позволяет напечатать деталь размером с человеческую голову (например, шлем).

- Итак, принтер состоит из системы двигателей, которые перемещают каретку в различных направлениях. Сердце принтера - экструдер, нагревательный элемент с системой подачи нити (материала). Шестеренки подают нить в экструдер, который управляется самой машиной. Там она плавится и превращается в пластичный материал, который, перемещаясь определенным образом, начинает как бы рисовать деталь (кстати, издавая при этом звуки, похожие на «речь» робота R2-D2 из фильма «Звездные войны» - прим. ред.).

К слову, температура нагревания регулируется, так что теоретически в принтер можно подать совершенно разный материал, не зацикливаясь на пластике.

- Материал подается из катушки. Представляет собой моток толстой струны, в данном случае - из пластика полилактида, с ним работает бренд MakerBot. Кстати, плюсы его в том, что он биоразлагаемый, сделан (если грубо) из кукурузы и производной молочной кислоты, а потому совершенно нетоксичный. Удовлетворяет и европейскую моду на возобновляемые ресурсы. Некоторые считают, то он даже пахнет чем-то съедобным.

Если такой материал совершенно безопасен даже для грудных детей, то сам принтер, напоминаем, имеет нагревательный элемент (!) - естественно, туда нельзя совать пальцы. Деталь же остывает в течение секунды.

Мы уже говорили, что материалы используют различные, но что касается пластика - он бывает еще гибким (из такого делают, например, мягкий защитный бампер для смартфона). Кстати, Nike и Adidas используют гибкий пластик и 3D-печать при изготовлении прототипов обуви. Некоторые модели печатаются из фотополимерного раствора: принтер засвечивает его для застывания (как при пломбировании зубов или наращивании ногтей).

Вообще, границы отсутствуют.

- Печатать можно из всего и все на свете. Сама 3D-технология сейчас очень обширна. На YouTube можно найти видео, как 3D-принтер строит дома. Система его идентична, различны только масштабы и материал: например, особым насосом туда может подаваться быстросохнущий бетон.

3D-принтером даже печатают кулинарные шедевры: например, эксклюзивные торты и пирожные из разных материалов - другая технология нанесения самого материала, а принцип тот же.

Кстати, чуть подробнее о кондитерских экспериментах: чтобы напечатать многоцветное и многослойное изделие, принтер просто останавливают в процессе печати после каждого коржа. Марципан (к примеру) одного цвета заменяют на шоколад и продолжают печать. Останавливая принтер после каждого слоя, можно создать уникальный многослойный пирог.

Цена изделия обычно зависит от дороговизны материала, поскольку сам принтер потребляет в 10 раз меньше ватт, чем утюг, а вещи выдает совершенно невероятные. Так что ничто не мешает использовать 3D-принтер дома (при определенных финансовых возможностях, конечно), если хочется делать некие эксклюзивные вещи - от безделушек до полезных повседневных или дорогих вещей.

-- Знаем из личного опыта: если сломать декоративный элемент в салоне дорогого автомобиля - заказ и доставка нового будет стоить, предположим, 450 евро. На 3D-принтере такой можно напечатать за седьмую часть этой суммы.

О деталях с рисунком: такие принтер не печатает. Изображение можете дорисовать. Но, как вариант, можно попросить у него нечто комбинированное. Если это белый чехол для телефона с каким-то орнаментом - узор можно сделать полым (прорезанным) либо заполнить это полое место деталью подходящей формы и другого цвета, которая будет вставляться внутрь. Или же наложить объемный рисунок сверху.

Кстати, бывают принтеры с двумя экструдерами (напоминаем: это «карандаш», который рисует пластиком деталь).

- На данный момент набирает популярность печать двумя экструдерами из двух материалов: пластика и материала поддержки (того, что заполняет пустоты). Это делают для идеального воспроизведения скрытых деталей.

Объясню: например, вы хотите напечатать кораблик внутри прозрачной бутылки. Чтобы кораблик не заваливался на бок, ему нужна поддержка. А ненужную пластмассу, очевидно, не удастся выскрести из бутылки. Так вот, материал поддержки заполняет те пустоты, которые НЕ должны быть напечатаны. А после завершения печати изделие опускают в особую кислоту, которая растворяет материал поддержки. Так получается изделие в изделии. С помощью такой технологии сейчас можно печатать весьма сложные детали и конструкции.

Кстати, современные «умные» принтеры сначала выстраивают основу для изделия. Вам она не нужна, изготовители деталей ее выбрасывают, но строится она для того, чтобы деталь получилась качественной и с той стороны, на которой стоит.

Стоимость изделия нынче высчитывают, отталкиваясь от времени, потраченного на изготовление, или же от материала, который затратили.

- Все же логичнее ориентироваться на вес материала, поскольку потраченные часы - понятие виртуальное. Например, печать самой основы может занимать около 15% времени изготовления всего изделия. Что касается времени, к примеру, чехол для телефона будет печататься примерно полтора часа, принтер при этом затратит пластика на 1,5 евро.

Выжидать, чтобы готовое изделие остыло, не надо. Нить в принтере может быть толщиной в 0,1 мм, так что, печатаясь, она остывает практически моментально. Кстати, чем тоньше, тем идеальнее изделие, но и, конечно, тем дольше оно печатается.

Приобрести «домашний» 3D-принтер в наших широтах - удовольствие недешевое: маленькая базовая модель для дома обойдется примерно в 1 900 евро. Описанная модель чуть больше - в 3 900. Большой принтер (который, как мы сказали, может напечатать вам шлем) чаще используют в промышленных целях, и он будет стоить примерно 9 000 евро. Однако цены на 3D-принтеры могут достигать и 100 000 евро, при учете их возможностей и масштабов - это совершенно неудивительно.

К слову, многое из того, что нас окружает, нередко именно печатается: крючки для полотенец, вазы, подсвечники, кольца для сервировки стола или салфетницы. Люди практикуют печать мебельных аксессуаров, конструктора или пазлов - кто на что горазд.

Сфера использования таковых в мире уже сейчас внушительная.

- Для архитектора будет отличным решением печать дипломного проекта с целью его визуализации. Из более масштабных пользователей - NASA, которые используют такую печать в проектировании деталей для космических кораблей.

3D-печать активно используют и в сфере медицины. Стоматологи обращаются к ней, сталкиваясь с вопросами протезирования: с помощью 3D-принтера весьма просто и быстро смоделировать безупречную коронку, не отягощаясь вытачиванием вручную. Кроме того, используют печать и при вживлении титановых пластин: предварительно всегда делается прототип.

Взглянуть лично сможете бесплатно в ТРЦ Expobel с 13:00 до 19:00 (магазин «Электросила»). Обещают распечатанные на 3D-принтере сувениры на память. Кстати, на мероприятии будут печатать детализированный череп тиранозавра (по проекту, созданному, вероятно, антропологом). Подробнее .