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Économie

Le Vaporfly Elite FlyPrint de Nike se penche très fort sur la conception computationnelle

La conception computationnelle est la phrase la plus chaude dans la fabrication et l’impression 3D en ce moment. Cela change la façon dont les gens fabriquent toutes sortes de biens, et Nike l’a utilisé pour concevoir et fabriquer sa nouvelle Chaussure Vaporfly Elite FlyPrint, annoncée aujourd’hui.
La chaussure est une édition spécialisée de son Zoom Vaporfly Elite 4%, qui a été utilisé par le coureur d’élite Eliud Kipchoge lors de l’événement Breaking2 de Nike, qui a abouti au marathon le plus rapide jamais organisé. La sauce spéciale dans cette édition est la tige FlyPrint, qui est imprimée à la volée par une imprimante 3D spécialement personnalisée à partir d’un polymère Nike exclusif.
J’ai parlé avec Brett Holts de Nike, responsable de la ligne de produits pour les chaussures de course et Roger Chen, directeur principal du département NXT Digital Innovation de Nike, au sujet du processus et de la chaussure.

Le matériau est imprimé dans un modèle spécialement conçu pour les besoins d’un athlète et attaché à la semelle intermédiaire en mousse Zoom X beaucoup de hype du modèle 4%. Le processus, que Nike appelle FlyPrint, a quelques similitudes avec l’autre célèbre processus Fly de FlyKnit, d’où son nom. Le processus d’impression, dit Chen, ressemble beaucoup à la peinture du matériau.
Les empeignes que j’ai vues préexistantes ressemblent beaucoup à une tige de papillon régulière, avec le même type de flexibilité que vous avez l’habitude de voir à partir de tissu ou d’autres matériaux supérieurs à base de polymère. Ce n’est pas un matériel imprimé en 3D, c’est un tissu de toutes sortes. Ceci est renforcé par le fait que plusieurs composants de la chaussure sont encore fabriqués en FlyKnit, y compris la languette et le collier. Ces pièces sont si semblables dans la composition chimique qu’il n’y a pas de colle nécessaire pour les attacher. Au lieu de cela, le matériau FlyPrint est collé en toute transparence avec le FlyKnit, ce qui rend le design d’une seule pièce plus solide et plus léger.

Le processus de conception assistée par ordinateur dans les produits de consommation a une longue histoire – mais la conception computationnelle est une évolution de ce concept et a commencé à prendre de la vitesse ces derniers temps avec des processus d’impression 3D prêts à la production comme Carbone Imprimantes de synthèse de lumière numérique série M et Desktop Metal’s Système de production. La force motrice derrière la conception computationnelle est que vous alimentez les paramètres et les propriétés physiques dans un modèle – essentiellement les limitations et les résultats souhaités – et obtenez des conceptions qui seraient soit impossibles ou incroyablement longues à produire pour les humains.
Dans le cas de la nouvelle tige FlyPrint, les contraintes sont les propriétés du matériau et les forces que les pieds de Kipchoge exercent sur ce matériau. Avec ces données, ainsi que la composition chimique du polymère, un modèle de calcul a permis à Nike de peaufiner la conception en termes de support, de flexibilité, de renforcement ou de relaxation à un niveau beaucoup plus granulaire que jamais avec FlyKnit.

Si, par exemple, Kipchoge pensait avoir besoin de plus de soutien à travers la zone de l’arche, l’équipe pourrait modifier cette métrique dans cette région, ce qui donnerait un motif plus compact de treillis en forme de losange. Dans le monde FlyKnit (et le monde de la plupart des chaussures de course en tricot), cela se fait en créant différents panneaux qui reflètent les propriétés que vous voulez de cette partie de la chaussure et les collant ou cousant ensemble, en ajoutant du poids et en réduisant la force.
Maintenant, Nike peut imprimer une tige entièrement personnalisée en une seule fois, en le mélangeant parfaitement avec FlyKnit, où il est logique pour le confort.

Le résultat de tout cela est que la chaussure est incroyablement légère. Un 12 grammes, ou 6% de réduction de poids pour commencer. En plus de cela, un des grands problèmes de Kipchoge avec les Vaporfly Elites à Berlin était la rétention d’eau sous la pluie. Les chaussures ont commencé la lumière mais l’eau a trempé dans le FlyKnit et n’a pas pu complètement faire son chemin. La tige FlyPrint est presque translucide, elle est tellement poreuse, ce qui résout le problème de drainage.
Chen dit que Kipchoge a dit que c’était «comme s’il volait» parce qu’il pouvait sentir le vent sur ses pieds.
Un autre avantage énorme à FlyPrint, souligne Holts, est la vitesse. Nike a été en mesure de concevoir et de construire chaque itération de la chaussure à travers le modèle final en seulement 4 mois. Comme cadre de référence, il faut généralement de 9 mois à un an pour décoller une chaussure.
«Nous n’aurions jamais pu faire cela [avec FlyKnit]», explique Holts, «nous répondions aux besoins de notre athlète dans les 24 heures».
Ce cycle d’une journée – tenant compte du différentiel de temps au Kenya – de l’échange de commentaires avec Kipchoge et de l’exécution de ses mises à jour demandées pour l’ajustement ou la fonction a été uniquement activé en utilisant le processus FlyPrint.
En outre, la composante de modélisation du processus permet à Nike de mettre à l’échelle la chaussure à travers différentes tailles tout en conservant les ratios appropriés de matériau à l’espace négatif pour chaque section.
Nike utilise un processus d’impression 3D établi appelé fusionné La modélisation des dépôts consiste essentiellement à peindre des formes sur une surface avec des matériaux TPU prêts à la production, mais Chen affirme que les composants propriétaires du processus résident dans la façon dont les imprimantes sont entraînées pour poser le FlyPrint. Ni l’un ni l’autre ne dira quelles imprimantes Nike utilise, mais notez l’histoire de l’entreprise dans le «piratage» des outils de fabrication pour faire le travail. En tant que note de l’industrie, Stratasys est l’un des acteurs les plus établis dans l’impression FDM.

La conception computationnelle et l’impression 3D prête pour la production changent de chaussures en ce moment même. Adidas et Carbon sont en se concentrant sur la semelle Dans la mode et le basketball, Nike réinvente la haute pour les coureurs d’élite. Mais la vraie gemme ici pourrait ne pas être la vitesse ou la personnalisation – les deux avancements importants.
Au lieu de cela, cela pourrait être la façon dont le processus de conception est compressé pour s’accoupler directement avec le processus de fabrication. Cela a le potentiel de changer non seulement les chaussures, mais tous les types de produits fabriqués. Au lieu du long et coûteux processus de moulage par injection ou de fraisage, les concepteurs de produits sont capables, pour la première fois, de s’approprier directement le processus de production, réalisant des conceptions et des objectifs impossibles grâce à une boucle de rétroaction puissante , matériaux et processus dans un flux de données.

Le Vaporfly Elite FlyPrint est un produit pour les coureurs d’élite seulement, et une petite quantité d’entre eux sera disponible à un événement à Londres bientôt, ainsi que sur les pieds de Kipchoge et d’autres coureurs Nike. Mais il y a un changement d’époque dans la façon dont les chaussures (et autres produits) sont fabriqués, et c’est l’un des signes avant-coureurs de ce changement. Faites attention.

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