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3D Printing and 3D Systems printers 3D Printing and 3D Systems printers
L’impression 3D de chaussures se révolutionne grâce à la collaboration entre Formlabs et New Balance

L’impression 3D de chaussures se révolutionne grâce à la collaboration entre Formlabs et New Balance

juillet 1, 2019 in Études de cas, Études de cas, Études de cas, Nouvelles, Nouvelles, Nouvelles

TripleCell permet de forger une nouvelle voie dans le secteur de la chaussure.

 

La performance dépend des détails. Dans le domaine de la fabrication de chaussures, cela se traduit par le design et les matériaux, qui sont tous les deux liés par les procédés de production.

En 2017, New Balance a noué un partenariat avec Formlabs pour développer un système de production d’impression 3D afin d’ouvrir des opportunités d’innovation sur les deux fronts.

La mission était de réaliser un outil offrant une liberté de conception pour créer des produits aux performances optimisées, une solution pour fabriquer à un prix abordable et des composants personnalisés à une échelle plus large, et une nouvelle palette de matériaux possibles.

Cet été, l’entreprise américaine fait un pas de géant dans la réalisation de cette vision avec l’annonce de TripleCell : une plate-forme technologique haut de gamme alimentée par des imprimantes 3D stéréolithographiques Formlabs (SLA) et un tout nouveau matériau, Rebound Resin.

Pourquoi TripleCell pour l’impression 3D de chaussures?

 

“TripleCell nous permet de créer une nouvelle voie dans l’utilisation des données pour documenter chaque millimètre de l’expérience sous les pieds. Formlabs a été un partenaire à part entière pour donner vie à ce projet. Nous allons vraiment pouvoir révolutionner l’industrie non seulement sur le plan de la performance, mais aussi sur celui de la personnalisation des athlètes et de la rapidité de mise en marché.” a dit Katherine Petrecca, directrice de la division Chaussures chez Innovation Design Studio.

New Balance et le marché des chaussures.

 

Les chaussures sont des produits intrinsèquement complexes. Elles impliquent souvent encore beaucoup de travail manuel et d’artisanat. New Balance lance des milliers de modèles par an, et un seul modèle comprend des centaines de références de combinaisons de couleurs et de tailles, avec des composants fabriqués avec différents matériaux, tolérances et programmes d’outils.

Au fur et à mesure que la demande de personnalisation augmente, la situation se complique. Le consommateur moderne exige des produits personnalisés qui peuvent être commandés de n’importe où, à partir d’une variété d’appareils, et livrés rapidement.

Jusqu’à présent, la plupart des entreprises n’ont été en mesure d’offrir des produits hautement personnalisés qu’une seule fois. Par example, en utilisant l’impression 3D on peut développer et fabriquer des chaussures de sport hautement personnalisées pour les athlètes professionnels. En 2013, le premier athlète a concouru dans une chaussure imprimée en 3D. Peu de temps après, nous avons vu d’autres premières en athlétisme, en football, en baseball, etc.

La technologie SLA.

 

Simultanément à ces développements, la technologie d’impression 3D a évolué. En 2012, Formlabs a mis en place la Form 1 dans le but de rendre la stéréolithographie puissante et fiable (SLA) abordable, accessible et évolutive. La Form 2 a suivi en 2015, et les utilisateurs ont depuis imprimé plus de 40 millions de pièces. Aujourd’hui, la Form 3 et 3L ouvrent la porte à d’autres possibilités dans le domaine de l’impression 3D, y compris les pièces à grande échelle.

Aujourd’hui, l’impression 3D est en pleine évolution pour faire de la personnalisation de masse une réalité pour un plus grand nombre d’entreprises, avec des exemples dans tous les secteurs, comme le projet pilote de la plate-forme Razor Maker™ de Gillette, qui a été l’un des premiers exemples de pièces imprimées 3D destinées directement au consommateur final et à son usage.

La liberté de concevoir et de fabriquer des produits sur mesure haute performance.

 

La majorité des composants en matière de mousse des chaussures d’aujourd’hui sont fabriqués par moulage par injection ou par compression, ce qui limite considérablement leurs possibilités de conception. Le passage à l’utilisation de l’impression 3D pour le prototypage et la production a toutefois ouvert de nouvelles possibilités impossibles à réaliser avec les procédés de fabrication traditionnels.

“Ce que nous pourrions faire jusqu’à présent, c’est concevoir l’extérieur de la chaussure et compter sur les propriétés de ce matériau pour obtenir tous les avantages de performance que nous recherchons. Tout ce que l’on peut considérer comme de la personnalisation, ce sont des pièces de mousse collées ou moulées ensemble, avec beaucoup d’étapes d’assemblage à l’arrière”, explique Dan Dempsey, ingénieur principal de fabrication des additifs de New Balance. “En utilisant la fabrication additive, nous pouvons essentiellement faire varier la structure du treillis afin de changer les propriétés localisées à l’intérieur d’une seule forme, ce qui nous donne la possibilité de concevoir un système de l’intérieur vers l’extérieur, et sur tout le volume de la chaussure.”

Le processus de conception se révolutionne

 

Cette nouvelle façon de concevoir ouvre un tout nouveau niveau de possibilités de performance. Et c’est exactement ce qu’accomplit TripleCell : un accord parfait de l’ensemble du sous-pied, permettant à une zone de coussin élevé de passer à une zone de haute stabilité dans un seul design et un seul matériau.

Le prototypage et la fabrication de pièces à l’aide de l’impression 3D transforment également l’ensemble du processus de développement des produits. Les délais de mise sur le marché sont considérablement réduits.

Le témoignage

 

“Le temps habituel du cycle de vie de nos produits, de l’initiation du papier à la livraison sur le marché, est de 15 à 18 mois. Et quand on construit des outils et qu’on attend des pièces en mousse ou en caoutchouc, on a un délai de 4 à 6 semaines.” Katherine Petrecca a dit. “En éliminant la dépendance aux moules, nous pouvons réduire les cycles de développement et de production de plusieurs mois à quelques heures. La technologie TripleCell permet de produire facilement plusieurs conceptions en même temps, réinventant ainsi l’approche itérative traditionnelle des tests. Nous nous dirigeons vers un monde où les cycles de conception se rapprochent des exigences du consommateur et c’est excitant d’être en première ligne avec New Balance”

Développement de la Rebound Resin et d’un système de production d’impression 3D sans soudure

 

Au début du projet, l’équipe de New Balance a compris qu’elle avait besoin d’un matériau très spécifique qui n’existait pas encore dans l’industrie des additifs, et d’un excellent partenaire pour donner vie au système dans son ensemble. En 2017, l’entreprise a annoncé une collaboration avec Formlabs, apportant la technologie d’impression 3D à la fabrication de chaussures à grande échelle dans le Massachusetts.

La collaboration

 

Par la suite, Formlabs a travaillé en collaboration intensive avec New Balance du début à la fin. De la R&D préliminaire et à l’itération à travers des centaines de formulations de matériaux exploratoires, jusqu’au développement d’un flux de production pour profiter pleinement des avantages de l’impression 3D avec Rebound Resin.

“Tout commence et se termine avec les propriétés que vous pouvez obtenir de ce que vous faites. Vous pouvez utiliser l’imprimante la plus rapide au monde ou avoir une imprimante d’un million de dollars, mais cela n’a pas d’importance si vos propriétés matérielles ne peuvent pas résister à l’application à laquelle elles sont destinées “, a déclaré M. Dempsey.

Le résultat: la Résine Rebound (Rebound Resin)

 

New Balance et Formlabs ont développé un matériau sur mesure exclusif à New Balance pour résister à toutes les applications de fabrication et d’utilisation finale nécessaires. Le résultat se traduit par la Rebound Resin.

Conçue pour créer des structures en treillis élastiques et adaptables, le matériau une durabilité, une résistance à la lacération et une élasticité beaucoup plus élevées que tout autre matériau Formlabs pour la technologie SLA. Parfait pour l’impression 3D de chaussures.

Repousser les limites de la conception et de la fabrication de chaussures

 

La collaboration TripleCell marque une autre étape importante dans les applications d’impression 3D, passant du prototypage à la production à l’échelle.

TripleCell fournit la base pour exploiter les données uniques sur les athlètes et leurs performances afin de créer des chaussures personnalisées dans des combinaisons illimitées et de les produire à la demande. Cette plate-forme permet de réduire les délais de développement et synthétiser la livraison du concept au consommateur.

La technologie TripleCell est maintenant exclusivement disponible dans les usines New Balance aux États-Unis.

Le ciel est la limite

 

“Notre situation actuelle n’est qu’un témoignage du travail que nous avons accompli à l’interne et du partenariat externe avec Formlabs, qui a vraiment permis de faire avancer notre programme “, a déclaré M. Petrecca, directrice de la division Chaussures chez Innovation Design Studio. “Nous avons prouvé que nous sommes capables d’étendre la fabrication additive et de l’adapter à un environnement de production. Jusqu’où nous irons ensuite, le ciel est vraiment la limite.”

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