Reinventar el baloncesto: una conversación con los creadores de la última innovación deportiva de la impresión 3D

Apr 17, 2024

ElNBAEl fin de semana All-Star atrajo más de 4 millones de ojos a un prototipo de baloncesto sin aire impreso en 3D en febrero de 2023.AT&TSlam Dunk Contest, que se llevó a cabo el sábado 18 de febrero en el Vivint Arena de Salt Lake City, Utah, fue el escenario para su debut como KJ Martin delCohetes de HoustonTomó la pelota de baloncesto y la metió en el aro.

Artículos deportivos Wilsontrabajado conCelosía Generalpara el aspecto de diseño computacional del proyecto,EOSpara la etapa de fabricación aditiva, yTinteMansiónpara rematar y añadir color a la pelota.

El tema rápidamente se convirtió en una de las historias más comentadas tanto en el mundo del deporte como en la industria de la impresión 3D, aunque mucha gente tenía la misma pregunta: ¿realmente rebota?

La respuesta es sí, lo hace. También casi cumple con las especificaciones exactas de rendimiento de una pelota de baloncesto reglamentaria utilizada en la NBA.

Para saber cómo se logró esto, volvamos al principio. Hace cinco años, la Dra. Nadine Lippa, directora de innovación de Wilson Sporting Goods, recibió una tarea de enormes proporciones de su jefe, Kevin Krysiak, director sénior de I+D de productos globales e innovación de la cadena de suministro de Wilson: "reinventar el baloncesto".

“Comenzamos con varios proyectos con ese objetivo”, dijo el Dr. Lippa a TCT sobre las primeras etapas del proyecto. “Una de las cosas que queríamos mejorar era la inflación. La presión del aire cambia con el tiempo en diferentes ambientes, fríos o calientes, y necesita otros equipos como una bomba o una aguja. Una de las formas de solucionarlo es hacer una bola sin aire.

Wilson Sport Goods Co.

El jugador de los Houston Rockets, KJ Martin, sosteniendo la pelota de baloncesto impresa en 3D.

“Sentimos que la impresión 3D era un enfoque muy interesante para lograrlo, porque puedes tomar un material y variar las propiedades, tienes las propiedades del material y luego tienes la estructura mecánica. Ahí tienes básicamente las dos palancas que puedes tirar. Cuando encuentras la combinación perfecta de ellos, puedes tener algo que responda de diferentes maneras, una pelota que cuando la rebotas se queda en el suelo o una pelota que regresa a tus manos. Pero creo que lo que nos llevó cinco años es esa segunda pieza, conseguir que la pelota volviera a nuestras manos, conseguir también que volviera a las manos sin que fuera muy dura, muy rígida, algo que aguante muchos ciclos de fatiga y no No se rompe muy fácilmente”.

Para lograr este nivel de rendimiento, el equipo de Wilson probó diferentes métodos de impresión 3D, incluida la impresión 3D con resina, la impresión 3D basada en energía, la impresión 3D basada en extrusión y, finalmente, se decidió por la sinterización selectiva por láser (SLS). Según el Dr. Lippa, la naturaleza autosuficiente del SLS fue "realmente útil".

Las especificaciones que debía cumplir el balón involucraban atributos físicos y de durabilidad. Los atributos físicos incluían circunferencia en todas las direcciones y atributos más subjetivos, como pruebas de juego manual en el campo. Otro atributo físico era el rebote, y el balón rebotaba en diferentes puntos, como los polos del balón versus un canal.

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El Dr. Lippa dijo que la pelota también tuvo un buen desempeño en las pruebas de durabilidad, las mismas a las que se somete cualquier producto normal de Wilson, debido al material y la combinación mecánica con la que fue sintonizada.

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Dra. Nadine Lippa (izquierda), directora de innovación de Wilson.

Sin embargo, el proyecto ha sido estrictamente confidencial durante los últimos cinco años, por lo que la pelota no pudo someterse a las pruebas normales por parte de los jugadores por las que normalmente pasan los productos para obtener información útil.

"Ha estado en relativamente pocas manos, lo que lo hizo un poco más estresante una vez que lo expusimos al público", dijo el Dr. Lippa. "Una cosa que no anticipamos fue que tanta gente no creería que rebota. Vi a tanta gente publicando cuando vieron una foto fija del mismo, diciendo: 'Sí, es un modelo genial, pero, ¿rebota?' y eso me hizo reír, porque ese era realmente todo el proyecto, asegurarme de que rebotara como una pelota normal.

“Las personas que la pusieron en sus manos realmente tuvieron la reacción más sorprendente, normalmente se la entregan a alguien y quedan impresionados por la estructura y el hecho de que tiene un aspecto tan diferente al de una pelota convencional. Entonces, inevitablemente, me mirarán y dirán: '¿Puedo rebotarlo?' y yo dije: 'Sí, por supuesto que puedes rebotarlo'. Luego la rebotan y hay una expresión en la cara de todos los que rebotan la pelota por primera vez. Todos tienen la misma cara, hay una mirada de pasión infantil realmente asombrosa en sus ojos. Eso es lo que realmente me entusiasma con este proyecto. Realmente siento que esto, además de intentar resolver el problema de la inflación, simplemente está reavivando la pasión de la gente por el deporte, lo cual es una consecuencia realmente asombrosa de este trabajo”.

En las pruebas selectivas de jugadores que se realizaron, el Dr. Lippa destacó lo divertido que fue ver cómo los jugadores querían seguir jugando con él.

"Se lo dimos a un par de equipos después de que terminaron con la práctica, solo para ver cómo nos estábamos preparando para el concurso de volcadas y ver cómo se volcaban y si tenían comentarios", dijo el Dr. Lippa. "La gente estaba Estaban realmente cansados ​​por la práctica y se notaba que estaban listos para irse a casa por el día, pero tan pronto como comenzaron a jugar con esta pelota, fue como si tuvieran nuevas energías. Fue como ver a un grupo de niños pequeños correr por la cancha, intentando todas las cosas diferentes con la pelota, eso fue realmente especial”.

El Dr. Lippa habló con TCT sobre la posibilidad de que este mismo proceso se utilice para pelotas en otros deportes, como el fútbol o el tenis: "Creo que existe la posibilidad de que eso suceda. En nuestra industria, todos todavía estamos explorando qué "Las aplicaciones son las adecuadas para la fabricación aditiva, y luego probablemente haya tipos de fabricación aditiva que ni siquiera hemos visto comercializados todavía. Así que ciertamente creo que es una posibilidad, es sólo una cuestión de ver cómo se desarrolla la tecnología".

El Dr. Lippa también habló sobre la posibilidad de que el balón se utilice en la NBA: "Con el tiempo, nos encantaría ver el balón Airless Prototype utilizado de forma competitiva de alguna manera. Sin embargo, no tenemos planes actuales para cambiar el balón de juego de la NBA".

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Como explicó el Dr. Lippa, lograr el diseño correcto era crucial. Wilson contrató a General Lattice, una empresa de diseño computacional y fabricación digital con sede en Chicago, para el aspecto de diseño del proyecto.

Nick Florek, cofundador y director ejecutivo de General Lattice, dijo a TCT lo que su empresa aportó: “Lo que hacemos como empresa es ayudar a desarrollar materiales digitales y ayudar a las empresas a integrar esos materiales digitales en sus productos. En este caso, Wilson vino a nosotros con una idea para un diseño de una pelota de baloncesto sin aire y les ayudamos a ejecutar ese diseño a través de nuestras herramientas computacionales".

Según General Lattice, lograr el concepto que propuso Wilson habría sido difícil de lograr con herramientas de software tradicionales. La empresa proporcionó una solución con la capacidad de escribir herramientas y scripts personalizados que facilitaron mucho la creación de una red compleja, como explicó el cofundador y director de innovación de General Lattice, Marek Moffett.

“Todos nuestros clientes son expertos en cualquier cosa que hagan, cierto, no somos expertos en baloncesto ni nada por el estilo, pero cuando empiezas a hacer algo que es extremadamente complejo, no importa lo que sea, necesitarás herramientas más nuevas. o diferentes herramientas o mejores herramientas. Ahí es donde encajamos. Así que, cualesquiera que sean los problemas más difíciles de las personas, podemos aportar algo de fuerza para que lleguen a donde necesitan estar”.

Moffet compartió que la pelota de baloncesto Wilson fue uno de los primeros proyectos comerciales en los que trabajó el equipo de General Lattice. Las herramientas creadas se basaron en parámetros especificados por Wilson. CINO dijo que esto permite a los usuarios explorar rápidamente cantidades "infinitas" de iteraciones y conceptos que antes habrían tomado una cantidad de tiempo "exuberante".

Desde la perspectiva de General Lattice, el proyecto fue un gran éxito y, según Florek, existe la posibilidad de que la empresa siga trabajando con Wilson en el futuro.

"El viaje hasta General Lattice fue un viaje largo", dijo el Dr. Lippa sobre la elección de colaborar con General Lattice. "Había oído hablar de ellos poco después de que empezaban a darse a conocer gracias a su asistencia a AMUG, Rapid + TCT y similares. , pero había muchas empresas que examinar. Era difícil saber quién tenía qué experiencia, y tomó tiempo tener esas conversaciones y trabajar con diferentes personas.

“Había ciertas geometrías que teníamos problemas para crear en algunos de los software tradicionales y, en algún momento del camino, nos presentaron General Lattice. Creo que varias personas intentaron presentarnos al mismo tiempo porque simplemente convergían hacia esa solución. Tan pronto como empezamos a trabajar con ellos, empezó a tener mucho más sentido porque lo que dibujamos o lo que les entregamos era un CAD a medio terminar y luego les explicamos: "queremos que se vea así, pero queremos que se ajuste". "De esta manera", pudieron implementarlo más rápido y más fácilmente que cualquiera de nuestros otros socios".

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Una vez finalizado el diseño del balón, EOS imprimió en 3D el prototipo del balón en un sistema EOS P 396.

David Krzeminski, PhD., consultor senior de Additive Minds en EOS, dijo a TCT: “Wilson presentó este proyecto a EOS hace varios años, nos encantó la idea y sabíamos que sería un proyecto desafiante que requeriría nuevas ideas. Nuestro equipo entendió que reemplazar los múltiples componentes de una cubierta de baloncesto con un material SLS, además de "sacar el aire", requeriría una solución única.

"Desde las primeras muestras impresas, vimos que la tecnología de impresión 3D SLS era capaz de cumplir con los requisitos iniciales. Luego, en asociación con nuestras organizaciones asociadas, General Lattice y Advanced Laser Materials, comenzó el proceso iterativo de ajuste de archivos de diseño, materiales de prueba e impresión de ingeniería. Los parámetros nos llevaron al éxito, un prototipo de baloncesto que se ve y funciona como una pelota tradicional”.

Krzeminski le contó a TCT cómo EOS pudo extraer algunas ideas de proyectos anteriores. Anteriormente, EOS había desarrollado proyectos y productos de Digital Foam para aplicaciones en calzado y cascos de protección, lo que, según Krzeminski, había permitido a la empresa anticipar obstáculos y optimizar soluciones. Sin embargo, la tarea de desarrollar una esfera que funcionara de manera equivalente en todas las direcciones fue un desafío completamente nuevo.

Krzemenski explicó: “La pieza en sí es la primera de su tipo, la definición de única. Una y otra vez durante este proyecto tuvimos que crear y diseñar soluciones únicas para cada desafío único. La forma de una pelota de baloncesto es aparentemente simple, pero comparada con los estrictos requisitos de las especificaciones del baloncesto profesional y los comentarios de los atletas profesionales significa que no hay ningún lugar donde ocultar los errores de fabricación. De repente, lo simple se vuelve ligeramente complejo”.

Según EOS, Digital Foam es un enfoque "único" para aplicaciones flexibles. Recientemente se utilizó para otra aplicación deportiva con Bauer Hockey para el desarrollo del casco Bauer REAKT.

Cuando se le preguntó sobre su opinión general sobre el proyecto terminado, después del mate, Krzemenski dijo a TCT: “Siguen pasando por mi cabeza muchos pensamientos en las últimas semanas desde el Concurso de Mates. Sé que todos los involucrados dedicaron muchas horas para que esto sucediera, y la pasión y la atención al detalle en nuestros equipos es innegable. Todavía me quedo un poco sin palabras cuando sostengo una de las bolas, simplemente se vuelve real y es bastante sorprendente.

"Cuando la miro, me fascina el entramado transparente, pero siempre reviso las celdas individuales y veo toda la intención puesta en cada puntal del entramado. La pelota parece tan elegante, y luego, cuando la rebotas, obtienes "Experimentar su poder y resistencia. Al final, el equipo de Wilson hizo un trabajo increíble al crear un producto y una experiencia que nunca olvidaremos".

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Para la etapa de posprocesamiento del proyecto, EOS presentó a Wilson DyeMansion, un especialista en tecnologías de acabado para piezas fabricadas aditivamente. En un comunicado de prensa de General Lattice, Lester Hitch, consultor de aplicaciones de DyeMansion North America, dijo: “Dado que el baloncesto es un deporte de 'bajo equipamiento', cambiar el elemento más crítico, el baloncesto, no es una tarea fácil. El enfoque de nuestro equipo en Norteamérica fue afinar el tratamiento de suavizado con vapor creando un acabado consistente que cumpliera con las expectativas del equipo Wilson basado en la experiencia en la fabricación de balones de baloncesto”.

El Dr. Lippa explicó la colaboración: “Hicieron un gran trabajo manejando la gran afluencia de muestras que precedieron al concurso de volcadas cuando realmente estábamos perfeccionando las cosas. Se incorporaron al proyecto un poco más tarde, así que Me impresionó mucho cómo manejaron ese trabajo”.

La Dra. Lippa, expuesta por primera vez a la impresión 3D en 2015 durante una pasantía en la Universidad Deakin en Australia, recuerda cómo, en ese momento, la gente imprimía piezas sólidas y el uso de celosías no era tan común.

"Ver el avance de la tecnología desde esa etapa, en la que todos quedamos realmente impresionados con ella, pero no sabíamos qué hacer con ella, hasta ahora, donde se está implementando de manera más cuidadosa, es realmente fantástico", dijo el Dr. Lippa. "Por supuesto, entre esas dos etapas hay experiencias como la creación de prototipos y pensar 'está bien, simplemente veremos esto al hacer un modelo', pero avanzando hacia la capacidad de fabricación. Realmente veo que la próxima frontera está justo en el horizonte”.

Mirando hacia el futuro y a otras aplicaciones, potencialmente comerciales, en Wilson, el Dr. Lippa dijo: "Obviamente no queremos que esto sea una sola cosa, sería una especie de esfuerzo inútil para todas las partes, realmente queremos esto". perpetuar en algún tipo de producto o lanzamiento. Debido a que no hemos obtenido los conocimientos que normalmente obtendríamos, pero la gente está al tanto de este proyecto, pensamos, ¿por qué no publicar algo?

"Esperamos lanzar un lanzamiento en algún momento. Yo diría que en los próximos 12 meses sería genial, pero veremos cómo va, con un plazo corto para que más personas puedan tener en sus manos el pelota y cuéntanos qué les gusta y qué odian de ella".

Su debut en el fin de semana All-Star de la NBA atrajo millones de miradas hacia el producto y, indirectamente, hacia las posibilidades de la impresión 3D. Sobre lo que esto podría significar para atraer a los jóvenes a la industria de fabricación aditiva, Florek dijo: "Creo que mostrar algo tan interesante como esto es, con suerte, inspirador para las personas, ayudando a personas desde edades tan tempranas a sentir curiosidad por el diseño computacional que creemos que es "Es un gran beneficio para la industria, porque tienes la tecnología pero ahora necesitas que la gente sepa cómo usarla, y cuanta más gente pueda hacer eso, más aplicaciones cobrarán vida".

El prototipo de baloncesto sin aire impreso en 3D de Wilson realizará una mini gira en las próximas semanas y meses. Su primera parada fue en la Conferencia del Grupo de Usuarios de Fabricación Aditiva en marzo, pero el Dr. Lippa dijo que también hay planes para exhibir la pelota de una manera más amplia enRÁPIDO + TCTEn Mayo.

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por Oliver Johnson

28 de marzo de 2023

18:00