Ngày nay, có vô vàn những cuộc nghiên cứu không ngừng nghỉ nhằm tạo ra đôi giày “hoàn hảo”. Trong những nỗ lực này, in 3D thường là công nghệ được lựa chọn vì nó cho phép tạo ra những đôi giày được tùy chỉnh phù hợp với khách hàng. Nhưng làm thế nào để chúng ta biết rằng đôi giày đó có thật sự đạt được hiệu quả như mong đợi? Ngoài ra, việc tìm cách tối ưu hóa dựa trên phong cách chạy bộ hoặc dựa trên việc người dùng chạy marathon hay chạy nước rút thì sao? Giờ đây chúng ta có thể biết, nhờ một mô hình được phát triển bởi các kỹ sư MIT, chúng ta có thể dự đoán thiết kế giày chạy bộ tối ưu cho bất kỳ vận động viên chạy bộ nào, kể cả những đôi giày được in 3D.

Chạy bộ là một trong những hình thức tập thể dục phổ biến nhất hiện nay, theo Statista vào năm 2021 có khoảng 50 triệu người Mỹ (khoảng 15% dân số Mỹ) tham gia chạy bộ. Nhưng kiểu chạy và người chạy bộ có thể rất đa dạng, do đó có rất nhiều lựa chọn về giày trên thị trường hiện nay. Công nghệ in 3D mang lại một giải pháp thay thế bằng cách cho phép tạo ra những đôi giày có thể tùy chỉnh theo từng người chạy, với các công ty như Adidas, Zellerfeld và nhiều công ty khác đã tham gia vào xu hướng này. Nhưng mỗi người sẽ có những dáng chân khác nhau, giày cũng vậy, và giày để phù hợp với một vận động viên marathon và một người mới bắt đầu sẽ không giống nhau, do đó các nhà sản xuất cần biết rằng đôi giày của họ sẽ phù hợp với ai.

Đó là lý do tại sao các nhà thiết kế giày chọn đến MIT để tìm cách tối ưu hóa hiệu suất, trong đó có giày in 3D. Anette “Peko” Hosoi, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại MIT và là đồng tác giả của bài báo, giải thích: “Với in 3D, các nhà thiết kế có thể điều chỉnh mọi thứ liên quan đến vật liệu một cách cục bộ. Họ đến gặp chúng tôi và nói rằng, “Chúng tôi có thể làm tất cả những điều này. Chúng tôi nên làm gì?” Mô hình này là câu trả lời.

Thiết kế mới có thể dự đoán hiệu suất của giày in 3D

Theo Sarah Fay, một Nhà nghiên cứu sau Tiến sĩ tại Phòng nghiên cứu về Thể thao của MIT và Viện Dữ liệu, Hệ thống và Xã hội (IDSS), mô hình này có thể mở ra con đường phát triển những đôi giày in 3D vừa mới lạ vừa có hiệu suất cao. Thật vậy, công cụ này được kỳ vọng sẽ vượt xa các ranh giới của thiết kế giày thể thao, và có mối liên kết với sản xuất bồi đắp. Nhiều đến mức nó đã được thử nghiệm in 3D đế giữa giày có khung đỡ được cho là mang lại độ nảy hoặc độ cứng ở những điểm nhất định.

Việc này được thực hiện như thế nào? Nhờ các tính toán của các nhà nghiên cứu, mô hình này có thể mô phỏng những thay đổi trong cách di chuyển dựa trên chiều cao, cân nặng và chiều dài chân cũng như các đặc tính vật liệu của giày bao gồm độ cứng phía trước và phía sau của đế giữa. Bằng cách kết hợp những điều này với cái mà Fay và Hosoi gọi là “hàm chi phí sinh học” (được mô tả như là một đặc tính mà người chạy bộ có thể không chú ý nhưng sẽ cố gắng giảm thiểu), họ đã có thể tạo ra một mô hình dự đoán chính xác cách di chuyển. Cụ thể hơn, họ phát hiện ra rằng người chạy bộ có xu hướng giảm thiểu tác động của bàn chân lên máy chạy bộ và lượng năng lượng mà chân họ tiêu hao. Vì vậy, những điều này có thể được tối ưu hóa tùy thuộc vào mỗi loại giày.

Fay kết luận: “Chúng tôi đã cho phép mô hình có đủ tính linh hoạt, từ đó có thể sử dụng để thiết kế giày tùy chỉnh và hiểu được các hành vi khác nhau của từng cá nhân. Cuối cùng, chúng tôi tưởng tượng rằng nếu bạn gửi cho chúng tôi một video quay cảnh chạy bộ của bạn, chúng tôi có thể in 3D một đôi giày phù hợp với bạn.” Bạn có thể tìm hiểu thêm về mô hình TẠI ĐÂY hoặc trong video bên dưới.

 

 

Ứng dụng in 3D nhằm tối ưu hóa việc thiết kế giày

Để có thể tạo ra một thiết kế giày đặc biệt và mang những chất riêng của một công ty, phần mềm thiết kế đóng vai trò rất quan trọng để có thể thực hiện điều đó. Đặc biệt khi có sự tham gia của công nghệ in 3D, việc thiết kế ra những mẫu giày độc nhất ngày càng trở nên dễ dàng hơn. Để có thể tận dụng được các ưu điểm của in 3D, nhiều nhà sản xuất giày đã ứng dụng phần mềm Materialise 3-matic vào quy trình thiết kế của họ.

Phần mềm Materialise có thể giúp tạo họa tiết tự động một cách nhanh chóng và tiện lợi, giảm thiểu phần việc của con người nhằm tối thiểu những sai sót có thể xảy ra.

Người dùng có thể dùng những họa tiết sẵn có trong kho của phần mềm Materialise  3-matic hoặc tự thiết kế họa tiết theo ý muốn riêng. Tuy nhiên, khi thiết kế hoạt tiết, người dùng cần lưu ý:

  🔹 Bitmap phải là hình ảnh chỉ có giá trị thang màu xám (jpg, bmp, png, tif). 

  🔹 Hình ảnh bitmap phải liền mạch.

  🔹 Kích thước và độ phân giải của bitmap phải tương ứng với bộ phận được in họa tiết 

  🔹 Độ phân giải tối đa là 16384x16384, độ sâu tối đa là 8bit

Không dừng lại ở việc tạo họa tiết thông minh, với tính năng slice-based, các mô hình 3D được thiết kế trong Materialise 3-matic còn có thể giảm dung lượng cũng như số lượng  tam giác trên mô hình thiết kế :

  🔹 Kích thước tệp STL trước khi tạo họa tiết: 5,8 MB

  🔹 Số tam giác trước khi tạo họa tiết: 119 000

  🔹 Ước tính kích thước tệp có kết cấu STL: 1886 MB

  🔹 Ước tính số lượng hình tam giác có họa tiết STL: 37 triệu

Đây được đánh giá là một bước đột phá khi có thể tối ưu hóa dung lượng của một file thiết kế, điều này giúp giảm phần thời gian không đáng có để phần mềm đọc file thiết kế.

Bạn nghĩ như thế nào về hiệu suất của mẫu giày mới này, bao gồm cả mẫu giày in 3D? Bạn có nghĩ rằng nó sẽ thay đổi cách họ tạo ra chúng không? Hãy cho chúng tôi biết ở phần bình luận trên các trang LinkedIn và Facebook của chúng tôi!

Để có thể biết thêm về ứng dụng in 3D trong sản xuất giày dép, hãy cùng chờ đón buổi Webinar “Go No Chemical” được tổ chức bởi Vinnotek diễn ra vào cuối tháng 3!

*Tất cả hình ảnh được cung cấp bởi: Melanie Gonick, MIT


THÔNG TIN LIÊN HỆ:

☎Số điện thoại: (+84)905300382

📬Email: sales@vinnotek.com

💻Website: https://vinnotek.com/

⚡LinkedIn: https://tinyurl.com/VINNOTEKlinkedin

⚡Facebook: https://tinyurl.com/VINNOTEK

 

 

article