Решения по 3D-печати персональных ортопедических стелек с Formnext 2017
На выставке Formnext 2017 мы познакомились с решениями для изготовления индивидуальных кастомных стелек методами 3D-сканирования и печати. Эти технологии помогут создать спортивную и терапевтическую обувь, которая идеально подойдет для каждого заказчика, уменьшит усталость при увеличенных и длительных нагрузках на ноги, уменьшит риск развития плоскостопия.
Как это делалось раньше
Сканирование в обувном деле давно не новость, но раньше мы видели примеры его применения лишь в подборе размера обуви и для первичной диагностики плоскостопия — сложно было ожидать большего при плоском двухмерном сканировании стопы, хоть и более удобном и точном, чем снятие мерок вручную, но дающем фактически не больше информации, чем отпечаток ноги на бумаге.
Ортопеды используют двумерные плоские сканы для снятия размеров, а сами стельки продолжают изготавливать традиционными методами. Так это делается, например, в сети ортопедических салонов Ортека.
Без объемного сканирования ноги, а также получения сведений о динамике движения и распределении нагрузки на стопу, информация о ногах неполна для обеспечения максимально индивидуализированного подхода — ведь на выходе получается хоть и точный размер, но без прочих индивидуальных особенностей. Из-за этого ортопедам приходится прибегать к устаревшим методам, таким как проведение замеров вручную, снятие слепков и изготовление форм. Всё это не только растягивает во времени, но и заметно удорожает процесс.
Комплексные решения, о которых рассказано в этой статье, призваны значительно ускорить и удешевить изготовление стелек, а также убрать влияние человеческого фактора на точность соответствия размеров.
3D-печать тоже уже применялась в изготовлении обуви, но о такой глубокой персонализации речь не шла.
Formnext 2017 лишний раз показал нам, что и в этой области аддитивные технологии применяются чем дальше, тем эффективнее.
Как это делается теперь
Первое представленное решение — Ecco Quant-U. Это комплекс для сканирования ступней и печати стелек. Как происходит сам процесс, нам рассказал сотрудник Ecco.
Экко использует ортопедический сканер Volumental.
Он может сканировать полноту ноги, как обычный обувной 3D-сканер, и показывает размеры обеих ступней, высоту свода стопы, отличия в форме правой и левой стопы.
Это то, что уже сейчас используется в магазинах — посетители заходят с улицы, сканируют ступни и продавец может сразу сказать им, какие модели обуви им подходят, какие идеально сядут по ноге, и тут же дать примерить подходящие.
Покупатели обычно знают свой размер, а продавец может сравнить этот размер с результатами сканирования. Обувь Ecco обычно чуть больше, чем образцы других производителей того же размера.
Персонализация обуви происходит так: используются данные сканирования и данные полученные из второго источника — это специальная обувь с сенсорами, которую дают клиенту и просят пройтись. Сенсоры передают в программу информацию о походке: изменение положения ноги, изменение давления на разных участках ступни при ходьбе.
Специальный алгоритм соотносит данные со сканера, данные сенсоров походки и размеры и позволяет создать цифровую модель.
На основе этой модели печатают максимально подходящую к каждой конкретной ноге уникальную стельку.
Это не обычная стелька, это внутренний слой, который завершает создание ботинка, а не дополняет его.
Экко выпускает серию специальной обуви, разработанной для использования с такими стельками.
Это 3D-печатный силикон. Стельки печатаются на специальных принтерах.
Кто помог
Процесс печати разработан вместе с German RepRap. Их принтер LAM максимально соответствует требованиям для печати силиконовых стелек.
Специальный силикон разработан для проекта компанией Dow Chemical. Эта компания использует в своих материалах присадки улучшающие механические свойства пластика — его упругость, прочность, долговечность. Такой опыт пришелся как нельзя кстати. Пригодились и знания накопленные шведской компанией Volumental, которая уже не первый год занимается разработкой обувных 3D-сканеров.
Также приняли участие производители электроники и программного обеспечения.
Сколько это будет стоить
Предполагаемая первоначальная стоимость — 400 евро, но прежде необходимо произвести опытную партию в 50 заказов, чтобы получить отзывы пользователей. Ведь все отзывы, что есть сейчас, получены от сотрудников Ecco, профессиональных испытателей обуви и биомехаников из Университета Санта-Барбары.
Применение
Пока это товар для комфорта. Удобные спортивные туфли с такими стельками становятся еще удобнее, в них обеспечивается максимальная поддержка здоровой стопе.
Если вам нужна корректирующая обувь, лучше обратиться к ортопеду, но если вы здоровы и вам нужна обувь для уменьшения нагрузки и усталости, это — тот самый вариант.
В дальнейшем, когда у производителя появятся партнеры из медицинской отрасли, либо лицензированная медицинская компания приобретет это решение и использует его в своей деятельности, тема получит развитие.
FitStation — проект компаний Superfeet и HP. Это решение как для подбора обуви из уже существующих моделей, так и для создания персональных стелек для обуви.
Как это делается
Идея такова: потребитель приходит к специальному киоску, заполняет необходимые данные — такие как пол, возраст, вес. Затем происходит процесс сканирования.
Для сканирования применяется специализированный обувной 3D-сканер True Form 3D RSscan Tiger, вернее — набор HP Fitstation.
Сначала поочередно сканируется каждая нога.
Клиент помещает ногу в сканер, где производится трехмерный снимок.
Так создается точная цифровая модель ноги, с её уникальной геометрией и всеми размерами.
Следующий этап — сканирование походки: необходимо пройтись несколько раз по специальному сенсорному коврику.
Результат показывает динамическое распределение нагрузки при ходьбе, как движется нога, как распределяется вес на разные участки стопы для достижения равновесия.
Далее пользователю необходимо ответить на несколько вопросов программы, среди которых: цель заказа — будет ли это обувь для тренировок или соревнований, с какой частотой и интенсивностью будет применяться обувь, какие известны проблемы при применении другой обуви — где обычно жмет, где натирает.
Это всё будет использовано программой для того, чтобы предложить оптимальное решение.
Далее, данные от сканера и измерителя давления обрабатываются и сравниваются с параметрами существующих моделей обуви из каталога.Это позволяет выбрать максимально подходящую модель с учетом ее геометрии.
В каталоге представлена обувь разных производителей, у покупателя остается свобода выбора.
Другая возможность для клиента — отправить уникальный проект стелек на 3D-печать.
Достаточно нажать «купить» и ввести домашний адрес и данные банковской карты — заказ отправляется на производство, где он печатается на 3D-принтере HP Jet Fusion из материала PA 12 и отправляется прямо к покупателю домой.
Применение
За моделирование стельки в FitStation и подбор обуви по индивидуальным параметрам отвечает ПО SafeSize ME3D.
Это программное обеспечение было разработано с расчетом на большинство обычных ног, в первую очередь — для работы со спортивной обувью. Компания работает над отдельным приложением, среди возможностей которого будет специализированное ортопедическое применение.
Сколько это будет стоить
Для других стран цены пока не определены, а в США пара стелек Superfeet обойдется клиенту в сумму около 150 долларов.
Итого
Скорее всего, уже в ближайшие годы обувные 3D-технологии получат максимально широкое применение, стоимость подобных услуг снизится, географическая доступность вырастет и воспользоваться ими сможет любой. А пока, описанное здесь — новинка, последнее слово техники для обувной и ортопедической отрасли.
Кстати, подобрать и заказать оборудование для оказания услуг по созданию индивидуальных стелек вы всегда можете через менеджеров Top 3D Shop.
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
Подписывайтесь на нас в соц. сетях: 
