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Fallstudien

SLA 3D-Druckschuhe

3d technology in footwear
Neues Außensohlen-Design des ProtoFab SLA450

Es ist bekannt, dass der 3D-Druck Branchen wie die Zahnmedizin und die Luft- und Raumfahrt revolutioniert, aber der 3D-Druck wirkt sich auch auf Bereiche aus, die nicht jeder erwarten könnte. Ein Beispiel dafür ist der Einfluss des 3D-Drucks auf die Schuhindustrie, eine Branche, mit der ProtoFab nun eng zusammenarbeitet. Lassen Sie uns untersuchen, wie eine der größten Schuhmarken Chinas den SLA-3D-Druck als Kern des Designprozesses verwendet.

Qiaodan Sports
Qiaodan ist eine der größten Sportschuhmarken in China

Qiaodan ist eine der beliebtesten Sportschuhmarken Chinas mit einem Jahresumsatz von über 4 Milliarden Yuan. Wir haben im Jahr 2016 mit ihnen zusammengearbeitet und ihnen eine unserer SLA450-Maschinen zur Verfügung gestellt . Wie alle Schuhmarken muss Qiaodan ständig neue Produkte und Designs entwickeln, um in einem hart umkämpften Markt frisch zu bleiben. Time-to-Market ist in einer Branche, in der Trends kommen und gehen, von entscheidender Bedeutung. Daher ist es wichtig, den Designprozess so effizient wie möglich zu gestalten. Hier kommt der 3D-Druck ins Spiel.

Jordan Chairman
Unser Vice President of Sales, Damon Khoshabo, steht neben Qiaodans Chefdesigner

Traditionelle Methode: Nicht sehr schnelles Prototyping

Traditionell verwendeten Qiaodan und ihre Konkurrenten in der Prototyping-Phase eines neuen Produkts ausgelagerte CNC-Epoxidmodelle. In der Schuhindustrie ist es notwendig, physische Modelle der Außensohle (den gummiartigen unteren Abschnitt des Schuhs) herzustellen, bevor entschieden wird, ob die Produktion voranschreitet oder nicht. Die alten Epoxidmodelle waren ausreichend detailliert, hatten jedoch einige Nachteile. Zunächst dauerte die Herstellung solcher Modelle sehr lange, oft mehr als zwei Wochen, von der Übermittlung des Entwurfs an den externen Auftragnehmer bis zum tatsächlichen Erhalt des physischen Modells und dessen Bewertung. Von dieser Zeit war rund eine Woche für die eigentliche Bearbeitung in Anspruch genommen, aber die tatsächliche Lieferzeit war aufgrund der Kapazitätsbeschränkungen des Auftragnehmers, Kommunikationsproblemen, Verzögerungen bei der Kurierdienstleistung und einigen anderen mit dem Outsourcing verbundenen Unregelmäßigkeiten normalerweise viel länger. Die Techniker von Qiaodan berichten, dass sie für diesen Prozess in der Regel 15 Tage Zeit hatten, und 8 Tage wären der beste Fall. Im Vergleich dazu kann ihr 3D-Drucker jetzt in etwa 20 Stunden dasselbe Modell produzieren, und der gesamte Prozess, einschließlich der 3D-Modellierung und Nachbearbeitung, dauert maximal zwei bis drei Tage. Qiaodan druckt regelmäßig 6 Modelle gleichzeitig in ihrem SLA450, wodurch der Prozess weiter beschleunigt wird.

Details of the 3D printed outsole prototype
Dieser 3D-Prototyp der Außensohle wurde innerhalb von 8 Stunden hergestellt

Beweglichkeit

Es ist schwer zu überschätzen, wie wichtig diese Zeitersparnis für einen Hersteller wie Qiaodan ist. Wochenlang warten zu müssen, um einen Prototypentwurf zu sehen, ist schlimm genug, aber wenn Revisionen erforderlich sind, wird noch mehr Zeit verschwendet. Selbst im besten Fall würde es mehr als eine Woche dauern, bis das überarbeitete Design in den Händen des Designteams sein könnte. Die negativen Auswirkungen hiervon sind zweifach. Erstens könnte die Produktentwicklung leicht länger dauern als ursprünglich vorhergesagt, und wenn mehrere Revisionen erforderlich wären, könnte ein ganzer Monat mit nur minimalem Fortschritt verschwinden. Dies könnte dazu führen, dass dem neuen Produkt wichtige Daten fehlen, z. B. wenn ein Sommerschuh zu spät in der Saison auf die Regale kommt. Zweitens ist es viel schwieriger zu rechtfertigen, ein Risiko für ein mutiges Design einzugehen, wenn es Konsequenzen für die Überarbeitung gibt. Dies hat den Einfluss, dass die Designer zu konservativen Designs gedrängt werden, insbesondere wenn es zeitliche Einschränkungen gibt. Wenn Modelle schnell produziert werden können, ist das Designteam viel experimentierfreudiger, was sich positiv auf die Kreativität der gesamten Marke auswirkt.

Designer is working on 3D model of the sneaker

Dieser Designer arbeitet an dem 3D-Modell des Sportschuhs

Der SLA-Druck hat im Designprozess einen erheblichen Vorteil. Unabhängig davon, wie kompliziert das Strukturdesign ist und unabhängig von der Kurven- und Hohlstruktur sowie der Textur des Designs, kann die Software die Modellierung direkt abschließen und die Modellierungsdatei für schnelles Prototyping auf die Druckanlage laden.

Alles unter einem Dach halten

A glance of QIAODAN's design team

Außensohle Prototypen

Ein weiterer entscheidender Vorteil des 3D-Druckens für Qiaodan besteht darin, dass der gesamte Konstruktionsprozess intern gehalten werden kann. CNC-Geräte sind sperrig, teuer und erfordern Fachpersonal. Daher ist es nicht sinnvoll, eine derart große Investition in die Herstellung von Prototypen zu tätigen. Die einzige Möglichkeit besteht darin, diesen Schritt an einen Prototyping-Spezialisten auszulagern, der eine Reihe von Problemen aufwirft. Zunächst verlangsamt sich der langsame Prozess, wenn das Modell physisch vom Prototyping-Unternehmen an Qiaodan gesendet werden muss. Es gibt auch die Frage von Betriebsgeheimnissen und die Möglichkeit, dass unveröffentlichte Designs an Konkurrenten oder an die Öffentlichkeit gelangen. Wenn Sie den gesamten Prozess unter einem Dach halten, hat Qiaodan die absolute Kontrolle über die Qualität. Externe Lieferanten erfüllen nicht immer die Erwartungen und Kommunikationsprobleme sind schwer zu vermeiden. Mit einem im Werk installierten 3D-Drucker sind die gleichen Personen, die das Modell herstellen, die gleichen, die es entworfen haben, wodurch der Prozess vereinfacht und das Fehlerpotenzial reduziert wird.

QIAODAN's in-house ProtoFab SLA450 3D Printer with UV furnace
ProtoFab SLA450 3D-Drucker von Qiaodan

SLA vs. CNC

Contrast of CNC prototype and 3D printed prototype
CNC-Prototyp (links), 3D-gedruckter Prototyp (Mitte), tatsächliche Schuhsohle (rechts)

In Bezug auf Qualität und Genauigkeit berichten die Qiaodan-Techniker sehr wenig Unterschiede zwischen den beiden Methoden. Das Erscheinungsbild der SLA-gedruckten Modelle ist den traditionellen Epoxid-Modellen sehr ähnlich und auch der Detailgrad ist ähnlich. Obwohl die CNC-Bearbeitung theoretisch eine breitere Palette von Materialien zulässt, ist dies für Prototypen der Außensohle nicht relevant. Das in SLA verwendete lichtempfindliche Harz besitzt alle Eigenschaften, die das Designteam benötigt.

Details of the 3D printed outsole prototype
Detail des 3D-gedruckten Prototyps

Eine langfristige Investition

Das einzige, was andere Unternehmen in einer ähnlichen Situation abschrecken könnte, wäre der anfängliche Aufwand beim Kauf eines industriellen SLA-Druckers. Dies ist zwar ein erheblicher einmaliger Aufwand, aber langfristig ist es für Qiaodan unbestritten. Zum einen sind die Kosten pro Teil für den 3D-Druck im Vergleich zur externen CNC-Bearbeitung deutlich niedriger. Obwohl SLA-Harz nicht billig ist, bedeutet die Tatsache, dass keine externen Auftragnehmer bezahlt werden müssen, erhebliche Einsparungen. Für Qiaodan ist der Druck im eigenen Haus rund 40% günstiger pro Teil. Die Haupteinsparung liegt jedoch in der Effizienz. In der Geschäftszeit ist Zeit Geld, und unnötige Wochen in der Designphase eines Produkts zu verschwenden, hat zwangsläufig einen gravierenden Einfluss auf das Endergebnis. Time-to-Market ist für die meisten Hersteller wichtig. In Branchen, die von Moden und Trends betroffen sind, kann dies jedoch zu einem neuen Produkt führen. Für diejenigen, die in Qiaodan in der Produktentwicklung tätig sind, ist es völlig undenkbar, auf die alte Art und Weise zurückzukehren.

Design turnaround is much quicker now thanks to SLA 3D printing
Dank des SLA-3D-Drucks ist die Design-Wende jetzt viel schneller

SLA-Prototyping bei Qiaodan

.Prototyp-Produktion von 8-15 Tagen auf nur 2-3 Tage reduziert.
.Produktentwicklung viel agiler.
.Erleichterte Time-to-Market.
.Bessere Qualitätskontrolle.
. Geistiges Eigentum im eigenen Haus.
. Reduzierte Kosten pro Teil.
.Länge des Entwicklungszyklus viel vorhersehbarer.
.Mehr experimentieren möglich.
.Keine Qualitätsminderung gegenüber CNC.

Wenn Sie mehr über unsere 3D-Druck- und Prototyping-Services erfahren möchten, freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme.