Passt wie angegossen – Schuhe aus dem 3D-Drucker
Die Individualisierung von Produkten ist einer der Hauptvorteile, die die additive Fertigung bietet. Zum Tragen kommt er, im wahrsten Sinne des Wortes, beim 3D-Druck von Schuhen, Schuhsohlen und Schuheinlagen. Besonders die Sportindustrie ist von Innovation und Schnelllebigkeit geprägt. Viele der dort verarbeiteten Materialien lassen sich auch 3D-drucken. Für Endkunden bedeutet das: Individualisierung in höchster Präzision.
Mit moderner Scanning-Technologie können Lauf- und Belastungsprofile erfasst und in ein digitales Modell umgewandelt werden. Diese Daten lassen sich bequem in einen 3D-Drucker einspeisen, der daraufhin eine perfekt und das individuelle Profil des Kunden angepasste Schuhsole 3D-druckt. Die Möglichkeiten sind beinah grenzenlos. Ob zur Leistungssteigerung für erhöhten Komfort oder als modisches Designelement – dank werkzeugloser Fertigung wird der individualisierte 3D-Druck von Schuhen kostenwirtschaftlich. Für Prototypen und auch für die Serienfertigung.
Vorteile
Wirtschaftlichkeit
Das voxeljet High Speed Sintering (HSS) ist dem Laser-Sintern ähnlich – nur ohne Laser. Es verbindet dessen Vorteile mit höherer Produktionsgeschwindigkeit, Materialvielfalt und optimaler Oberflächenqualität. Als erstes System kombiniert es das Greyscale- und Dithering-Verfahren mit einzigartigen Möglichkeiten, die Materialeigenschaften in Gitterstrukturen und Vollmaterial partiell zu beeinflussen.
Individualisierung
Mit dem voxeljet High Speed Sintering (HSS) Verfahren können Sie sich ganz neue Märkte erschließen, da physikalisch einzigartige Produkte und Anwendungen möglich sind. Mit einem zuvor unerreichten Individualisierungsgrad. Ressourceneffizient produziert, z. B. in Gitterstrukturen mit partiell optimierten mechanischen Eigenschaften. Wirtschaftlich produzierbar selbst in kleinsten Losgrößen.
Materialvielfalt
voxeljet HSS 3D-Drucksysteme für Funktionsmodelle decken eine enorme Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten ab. Als perfekt integriertes Tool in der Materialforschung und Produktentwicklung. Skalierbar für die schnelle und wirtschaftliche Umsetzung von hochindividualisierten Produkten bis hin zur mittleren Serienproduktion. Bereits heute lassen sich verschiedenste Polymere wie PA12, PP, TPU, PEBA und EVA verarbeiten.
Der große Vorteil des 3D-Drucks liegt zum einen in der On-Demand Fertigung und zum anderen in der 1 zu 1 Übertragung des digitalen Modells in ein reales Objekt.
Shun Ping Pek,Schuhdesigner
Mit 3D-Druck zum perfekten Sneaker
3D gedruckte Schuhe zur Performance-Steigerung
Jeder Mensch hat ein eigenes Belastungs- und Laufprofil. Besonders im Leistungssport kann das passende Schuhwerk den entscheidenden Ausschlag geben, um länger, schneller oder besser laufen zu können als andere.
Während Sportartikelhersteller die Eigenschaften von Laufschuhen bisher über das Material der Schuhsohle steuerten, eröffnet der 3D-Druck von Schuhsohlen ganz neue Möglichkeiten. Dabei rücken die Materialeigenschaften keineswegs in den Hintergrund. Sie bestimmen noch immer überwiegend die Dämpfung, Strapazierfähigkeit und Energierückgewinnung während des Laufes. Doch durch die additive Fertigung ist es möglich, diese Eigenschaften über geometrische Anpassungen noch weiter zu verbessern. Gitterstrukturen sind das entscheidende Stichwort für 3D-gedruckte Schuhsohlen.
Dort, wo die Belastungen höher sind, beispielsweise an der Ferse oder am Fußballen, kann die Sohle über dickere Gitterstrukturen verstärkt werden. Belastungsfreie Zonen wie der Fußaußenrand lassen sich hingegen über leichtere Strukturen unterstützen. Dadurch wird auch gleichzeitig noch Material eingespart. So kann der 3D-Druck die Schuhe perfekt an den Läufer anpassen und für den Hochleistungssport optimieren.
Workshop: Poylmer 3D-Druck
In diesem Workshop werden wir unsere HSS-Technologie im Detail vorstellen: Von der Open-Source-Konzeption bis hin zu Skalierungs- und Produktionsmöglichkeiten.
3D-gedruckte Schuhe für außergewöhnliches Design
Leistungssteigerung oder Individualisierung steht aber nicht immer im Mittelpunkt. Manchmal geht es auch nur darum, etwas Außergewöhnliches, Futuristisches oder Einzigartiges zu kreieren.
Liegt der Fokus auf der Ästhetik, eröffnet der 3D-Druck von Schuhen oder Schuhsolen den Mode- und Schuhdesignern völlig neue Möglichkeiten. Losgelöst von geometrischen Einschränkungen lassen sich die spektakulärsten Entwürfe digital designen und schnell in ein reales Produkt umwandeln. Darüber hinaus bietet die additive Fertigung auch die Möglichkeit, Funktion und Design miteinander zu kombinieren oder einen Schuh als Ganzes in 3D zu drucken, ohne Nähte oder Verklebungen.
Das richtige Material für den 3D-Druck von Schuhen
In der Praxis werden Schuhsohlen aus den unterschiedlichsten Materialien hergestellt: Gummi, Kautschuk, Holz oder Leder. Der 3D-Druck von Schuhsohlen fokussiert sich insbesondere auf Polymere und Elastomere. Thermoplastisches Polyurethan (TPU) ist dabei eines der gängigsten Materialien. Es zeichnet sich durch eine gummiartige Elastizität aus, ist reiß- und abriebfest und additiv zu verarbeiten. Auch andere Materialien der Schuhindustrie, bspw. PEBA oder EVA, konnten in ersten Tests bereits erfolgreich 3D-gedruckt werden.
In Kombination mit der geometrischen Freiheit der additiven Fertigung blickt der 3D-Druck von Schuhen, Schuhsohlen und Schuheinlagen einer vielversprechenden Zukunft entgegen. Noch sind viele Materialien unerforscht und ungetestet, und auch der 3D-Druck wird sich noch weiterentwickeln. Hier bietet das Open-Source-Konzept im Rahmen der High Speed Sintering Technologie von voxeljet den idealen Rahmen, um Material und 3D-Druck perfekt aufeinander abzustimmen.
Materialqualifizierung
In diesem Whitepaper zeigen wir Ihnen den gesamten Workflow und die Besonderheiten, auf die es bei der Materialqualifizierung zu achten gilt.
Partner aus der chemischen Industrie
Das Zusammenspiel zwischen hochleistungsfähigen Materialien und der Flexibilität des voxeljet 3D Polymer High Speed Sintering (HSS) Verfahrens ist der entscheidende Faktor für optimale physische Bauteileigenschaften, höchste Präzision und ausgezeichnete Oberflächenqualität. Mit unseren Partnern aus der chemischen Industrie arbeiten wir kontinuierlich daran, das Spektrum der verfügbaren Materialien um neue Polymerwerkstoffe zu erweitern.
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HSS Material Network – Proof of Concept HDPE
Gemeinsam mit dem Fraunhofer IPA haben wir im Rahmen des HSS Materil Netoworks Polymer HDPE für die additive Fertigung qualifiziert.
HP Multi Jet Fusion und voxeljet High Speed Sintering im Vergleich
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Polymer Sintering im Sondermaschinenbau
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3D-Drucklösungen
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