Il marchio di prestazioni sportive Vorteq si è rivolto al produttore lussemburghese di scanner 3D Artec 3D per creare tute aerodinamiche su misura per i ciclisti.
Utilizzando una combinazione di scanner 3D Leo di Artec, gallerie del vento e ingegneria, Vorteq ha progettato quella che afferma di essere una delle tute da ciclismo “più veloci del mondo”. Le tute sono attualmente indossate da cinque diversi atleti olimpici alle Olimpiadi di Tokyo di quest’anno e sono progettate per essere leggere, traspiranti e ridurre significativamente la resistenza.
“La nostra missione è aiutare gli atleti seri, molti dei quali sono già al top del loro gioco o vicini, a trovare quei tanti ‘piccoli’ guadagni che quando li aggiungi tutti insieme, possono davvero dare a un atleta il tipo di vantaggio che li aiuta balzare ai vertici e arrivare alla vittoria”, ha affermato Sam Quilter, Metrology Engineer presso Vorteq. “In contrasto con i nostri scanner precedenti, Leo ci offre quella flessibilità per prelevare e andare praticamente ovunque nel mondo per eseguire la scansione, senza richiedere hardware aggiuntivo, solo il Leo stesso.
“QUESTO TIPO DI LIBERTÀ È ESTREMO QUANDO SI VA FUORI SEDE IN LOCALI CASUALI CHE NON SONO ESATTAMENTE LABORATORI PER QUANTO RIGUARDA LE LORO CONDIZIONI.”
Selezionato in serie ai 3D Printing Industry Awards – per le quali le candidature sono ancora aperte per l’evento di quest’anno – la linea di prodotti Artec 3D include i suoi scanner Eva, Space Spider, Leo e Ray, utilizzati per una varietà di scopi diversi.
Gli scanner Artec sono stati precedentemente utilizzati per il reverse engineering di componenti per Marinebedrijf Koninklijke Marine, la società di manutenzione di materiali e risorse della Royal Netherlands Navy, e per preservare digitalmente uno stegosauro lungo 26 piedi nel Denver Museum of Nature & Science di Triebold Paleontologia.
Gli scanner dell’azienda sono stati inoltre utilizzati nel settore automobilistico per il restauro dei veicoli e per creare scansioni 3D a corpo intero di delfini, squali e tartarughe di grandi dimensioni per creare tag di tracciamento personalizzati che offrono informazioni sui modelli di migrazione e sugli effetti delle temperature oceaniche.
Nel mondo del ciclismo ad alte prestazioni, la velocità è tutto, con poche frazioni di secondo che spesso separano successo e fallimento. In pista, i ciclisti combattono la resistenza al vento e la resistenza ad ogni giro dei pedali e, secondo quanto riferito, fino al 90% dell’energia prodotta da un ciclista viene spesa per superare la resistenza dell’aria, ridurre questa resistenza è fondamentale.
Vorteq utilizza le gallerie del vento dedicate allo sport e in tessuto del Silverstone Sports Engineering Hub (SSEH) e la più recente tecnologia di scansione 3D per creare tute personalizzate per ciclisti che riducono questa resistenza all’aria, ma che sono anche comode, leggere e traspiranti .
Lo scanner portatile Artec Leo di Artec 3D è un elemento cruciale nella progettazione delle tute e può essere utilizzato per acquisire digitalmente l’esatta anatomia di un ciclista in meno di sei minuti. Lo scanner ha un touchscreen integrato e una velocità di acquisizione di 44 fotogrammi al secondo, in grado di scansionare oggetti di medie dimensioni, comprese le persone, in pochi minuti.
“Il ciclista entra nella galleria del vento con la sua bici, la monta in posizione sulla piattaforma, salta sopra e in soli cinque-sei minuti con Leo, catturo il ciclista in due posizioni in 3D a colori ad alta risoluzione e preciso”, disse Quilter. “Fondamentalmente questo significa che in dieci minuti posso essere totalmente a posto con quel pilota e loro possono andare altrove. Ho tutto ciò di cui ho bisogno per progettare un body Vorteq anatomicamente preciso e veloce come un proiettile. Nessuna possibilità di una nuova scansione necessaria. Non una volta.”
Nel realizzare le sue tute, Vorteq lavora direttamente dalle scansioni di Artec Leo, che forniscono i dati fisici esatti dell’atleta al fine di eliminare imprecisioni e misurazioni imprecise. Le scansioni vengono quindi sottoposte a un flusso di lavoro di post-elaborazione nel software Studio di Artec, in cui gli ingegneri possono ricontrollare i dati e rimuovere eventuali imprecisioni rare o acquisizioni di dati indesiderate, come le rughe.
“Dal momento in cui un atleta entra dalla porta e iniziamo a scansionare con Leo, poi usiamo Artec Studio per post-elaborare le scansioni, seguito dal lavoro di modellazione 3D in Geomagic Wrap e infine esportando il modello 3D per l’uso nella realizzazione di una tuta, stiamo guardando a circa 2 ore in totale, cosa che non era assolutamente possibile in passato, nemmeno lontanamente”, ha continuato Quilter. “E per quanto riguarda il tempo totale di produzione di una tuta pronta per la gara, attualmente siamo a 2 giorni, ma quel divario si sta riducendo e stiamo girando per un tempo di consegna di 24 ore, che siamo sicuri di colpito in poco tempo”.
Progettazione e creazione di tute Vorteq.
Utilizzando Artec Leo, Vorteq è anche in grado di stampare in 3D manichini anatomicamente precisi di atleti che possono essere utilizzati per creare tute per loro senza doverli provare. Il manichino consente a Vorteq di creare una tuta personalizzata per un atleta, testare più tessuti e modelli nelle sue gallerie del vento e realizzare la tuta nelle ore successive prima di consegnarla alla porta dell’atleta. Questo processo richiede attualmente meno di due giorni, anche se l’azienda spera di accelerare questo processo a sole 24 ore dalla scansione 3D al completamento in futuro.
“Un manichino a grandezza naturale ci consente di eseguire test in galleria del vento su tessuti isolati su un solo braccio, ad esempio, per vedere come vari tessuti e modelli influiscono sulla riduzione della resistenza”, ha spiegato Quilter. “Ecco dove i guadagni marginali si sommano davvero. Perché con un pilota dal vivo nella galleria del vento, ci sarà da affrontare il fattore di oscillazione, in cui il pilota si muove, anche leggermente, e questo influenzerà i risultati. Con un pilota dal vivo, non puoi mai avere la misura esatta possibile con un manichino perfettamente fermo, dove l’unico fattore che è cambiato è il tessuto che è stato indossato.
In precedenza, Vorteq ha lavorato esclusivamente con squadre olimpiche e altri atleti d’élite, ma dall’inizio del 2020 le tute personalizzate dell’azienda sono state disponibili per i ciclisti di tutti i livelli di esperienza, consentendo loro di ottenere prestazioni ottimali.
Componenti del manichino Vorteq pronti per il montaggio e l’utilizzo in galleria del vento. Foto via Vorteq.
Componenti del manichino Vorteq pronti per il montaggio e l’utilizzo in galleria del vento. Foto via Vorteq.
Come la stampa 3D sta rafforzando le prestazioni olimpiche
Diversi atleti dell’Olimpo si sono già rivolti alla stampa 3D per la loro attrezzatura personalizzata al fine di risparmiare tempo e peso, tra gli altri vantaggi. Ad esempio, le scarpe da corsa stampate in 3D di Shelly-Ann Fraser-Pryce erano in mostra agli ultimi Giochi Olimpici di Rio de Janeiro e l’ultima intersuola 4DFWD stampata in 3D di adidas e il produttore di stampanti 3D Carbon è attualmente indossata da diversi atleti a quest’anno giochi a Tokio.
In precedenza, la Federazione ciclistica francese ha implementato manubri personalizzati per ottenere guadagni di efficienza aerodinamica utilizzando la tecnologia di stampa 3D e la società di ingegneria globale Renishaw ha collaborato con Lotus Engineering e Hope Technology per progettare una nuova bici da pista per il team di ciclismo della Gran Bretagna.
Più di recente, la squadra nazionale di ciclismo italiana ha rivelato di aver utilizzato uno scanner 3D Calibry dello sviluppatore russo di scanner 3D portatile Thor3D per migliorare la sua aerodinamica in vista delle Olimpiadi di Tokyo.
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