Carbon’un yeni EPU 44 malzemesi, sürdürülebilirlik odaklı Adidas 4DFWD ayakkabılarında dikey kuvveti yatay harekete dönüştürmek için bir kafes üretiminde kullanıyor. Temel olarak, malzeme, atletik performansı artırmak ve daha sürdürülebilir bir ürün oluşturmak için kafesin elastomerik özelliklerinden yararlanan spor ayakkabılardaki köpüğün yerine geçiyor.
Carbon, ayakkabı ve ötesindeki uygulamalar için 3D baskılı bir materyal olan EPU 44’ü piyasaya sürdü. Elastomer sert, dayanıklı ve esnek birinci nesil 3D baskılı orta tabanının başarısı EPU 41’e dayanıyor.
“Sürdürülebilirlik hem Carbon hem de Adidas’ın odak noktasıdır,” diye açıklıyor Carbon’da Malzemelerden Sorumlu Kıdemli Başkan Yardımcısı Jason Rolland,
Daha sürdürülebilir bir ürün arayışı sonucunda tasarımda daha az malzeme kullanılıyor ve yüzde 40 bitki kaynaklı.
Yeni Nesil Orta Tabanın Evrimi
Rolland, “Şirkete ilk katıldığımda, eklemeli üretimi büyük ölçekli üretime gerçekten nasıl dahil edebileceğimizi görmek istedik” diyor. 3D baskının endüstriyel uygulamalarda kullanılmasını engelleyen iki önemli soruna dikkat çekiyor: Birincisi baskı hızı. Bu nedenle şirket, 3D baskılı ürünleri uygun ölçekte yapmak için daha hızlı baskı yapmalarını sağlayacak yeni bir teknoloji geliştirmiş. Daha sonra, uygulamalar için mevcut olan gerçek malzemelerde ikinci bir büyük sorun fark edilmiş. 3D baskı için geleneksel malzemelerin çoğu, özellikle reçineler, mürekkep püskürtmeli baskı ilkelerine dayanarak çalışıyor. Bununla birlikte, bu polimerlerin kimyası ve baskı işlemi, ayakkabı veya arabalar için gerekli olanlar gibi karmaşık mimariler ve malzeme uygulamaları ile genellikle uyumlu değil.
“Farklı bir platforma ihtiyacımız olduğunu fark ettik,” diyor Rolland. Bu farkındalıktan sonra Carbon, UV ile kürlenebilir ve termal kürlenebilir reçinelerin faydasını ve özelliklerini birleştiren çift kürlü bir kimya geliştirmiş. Kendi başlarına, her iki reçine türünün de büyük sınırlamaları var. Ancak iki malzemenin birleştirilmesinin ölçekli üretim için yeni fırsatlar yaratacağı keşfedilmiş.
Artık UV ile kürlenebilir reçinelerle baskı yapabiliyor ve iki aşamalı bir geliştirme süreci için termal kürlenebilir parçalar tasarlanabiliyor. İlk olarak, UV kürlenebilir polimerler basılıyor ve daha sonra termal kürlenebilir kimyayı aktive etmek için bir fırına yerleştiriliyor. Bu baskı süreciyle birlikte Carbon, şirketin ayakkabıları için 3D baskılı orta tabanlar geliştirmek üzere son yedi yıldır Adidas ile birlikte çalışıyor.
Başlangıçta, bu ortaklık Future Craft 4D spor ayakkabı serisinin bir parçası olarak piyasaya sürülen EPU 41 malzemesi ile başladı. Başlangıçtaki büyük ilerlemeye rağmen, her iki şirket de malzemenin ağırlığı ve performansı ile ilgili sorunları fark etti.
EPU 44’ü tasarlarken Carbon, orta tabanın ağırlığını azaltmak ve kafesleri entegre ederek ürünün sertliğini artırmak için çalıştı. Ürünün ağırlığının destekten ödün vermeden azaltılmasını sağlamak için giderek daha sert destekler geliştirilmesi gerekiyordu. Son ürün, benzersiz bir performans avantajı olan ileri deplasman sağlayan bir kafes tasarımı. Kafesin kendisi, ayakkabılar giyildiğinde atletik performansı artırmak için dikey kuvveti yatay harekete dönüştürebiliyor. Ek olarak, şirket kafes malzemesinin ayakkabının nefes alabilirliğini artırdığını vurguladı. Ayrıca, tek bir kafes, bir koşucunun sıkıştırmayı nasıl hissettiğini etkileyebilecek birden fazla köpük yoğunluğu kullanmaya ihtiyaç duymak yerine birden fazla sıkıştırma bölgesi oluşturabiliyor.
Carbon, ürünleri ile büyük ölçekli üretime ulaşma hedefine ulaşmış görünüyor. Adidas 4D serisi, web sitesinde ve diğer spor giyim sitelerinde ticari olarak mevcut ve serideki tüm ayakkabılar, EPU 44 malzemesinden yapılmış Carbon’un 3D baskılı orta tabanlarına sahip. Carbon, belirli sayılar veremese de, Rolland, her yıl milyonlarca çift 4D ayakkabı üretildiğini ve şirketin 3D yazıcılarının Tayvan, Çin ve Almanya’daki fabrikalarda yaygın olarak kullanıldığını paylaşıyor.
Sürdürülebilirliğe Odaklanma
Ayakkabının performansının ve orta tabanın desteğinin ötesinde, hem Adidas hem de Carbon, sürdürülebilir bir 3D baskılı malzeme tasarlamışlar. 3D baskılı orta taban poliüretan bazlı reçineler gerektiriyor ve bu tür plastikler petrol veya biyolojik kaynaklardan yapılabiliyor. Bu nedenle, Carbon, başlangıçta mısırdan elde edilen glikozdan yapılan 1,3-propandiol kullanmış. DuPont bu monomerleri Susterra ürünü olarak satıyor, ancak diğer şirketler de benzer bir monomer sağlıyor. Carbon daha sonra bu monomer reçinesini yazdırılabilir polimerleri yapmak için kullanıyor. Malzeme düşük baskı viskozitesi nedeniyle 3D baskı için bir performans avantajı sunuyor. Şimdi, EPU 44 orta tabanlar, geleneksel bir ayakkabıya kıyasla karbon ayak izinde yüzde 50 azalma ile üretiliyor.
“Sık sık sürdürülebilirlik için performanstan ödün vermeniz gerektiğini duyuyorsunuz. Kesinlikle yapmıyorsunuz,” diyor Rolland.
Şaşırtıcı bir şekilde, EPU 44 malzemesini tasarlarken en büyük zorluk, sürdürülebilir bir ürün yapmamaktı. “Çoğu zaman, insanlar buluşun en zor kısım olduğunu düşünüyor” diyor Rolland. “Ancak deneyimlerimize göre, işin en zor kısmı tam ölçekli üretime ulaşmak.”
