Den Basketball neu erfinden: Ein Gespräch mit den Machern der neuesten Sportinnovation des 3D-Drucks

Apr 17, 2024

DerNBADas All-Star Weekend zog im Februar 2023 über 4 Millionen Augen auf einen 3D-gedruckten Airless-Basketball-PrototypAT&TDer Slam Dunk Contest, der am Samstag, dem 18. Februar, in der Vivint Arena in Salt Lake City, Utah, stattfand, war die Bühne für sein Debüt als KJ MartinHouston Rocketsnahm den Basketball und warf ihn durch den Korb.

Wilson Sportartikelarbeitete mitAllgemeines Gitterfür den rechnerischen Designaspekt des Projekts,EOSfür die additive Fertigungsphase undDyeMansionzum Veredeln und Färben des Balls.

Das Thema wurde schnell zu einer der am meisten diskutierten Geschichten sowohl in der Sportwelt als auch in der 3D-Druckbranche, obwohl viele Menschen die gleiche Frage hatten: Ist es tatsächlich ein Erfolg?

Die Antwort lautet: Ja, das tut es. Außerdem entspricht es nahezu den genauen Leistungsspezifikationen eines regulären Basketballs, der in der NBA verwendet wird.

Um herauszufinden, wie dies erreicht wurde, gehen wir zurück zum Anfang. Vor fünf Jahren erhielt Dr. Nadine Lippa, Innovationsmanagerin bei Wilson Sporting Goods, von ihrem Chef Kevin Krysiak, Senior Director für globale Produktforschung und -entwicklung und Supply Chain Innovation bei Wilson, eine gewaltige Aufgabe: „den Basketball neu zu erfinden“.

„Wir haben mit mehreren Projekten mit diesem Ziel begonnen“, sagte Dr. Lippa gegenüber TCT über die frühen Phasen des Projekts. „Eines der Dinge, die wir verbessern wollten, war die Inflation.“ Der Luftdruck ändert sich im Laufe der Zeit in verschiedenen Umgebungen, ob heiß oder kalt, und erfordert andere Geräte wie eine Pumpe oder eine Nadel. Eine Möglichkeit, damit umzugehen, besteht darin, einen Airless-Ball herzustellen.

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KJ Martin, Spieler der Houston Rockets, hält den 3D-gedruckten Basketball.

„Wir hielten den 3D-Druck für einen sehr interessanten Ansatz dafür, denn man kann ein Material nehmen und die Eigenschaften variieren, man hat die Materialeigenschaften und dann die mechanische Struktur. Da haben Sie im Grunde die beiden Hebel, die Sie ziehen können. Wenn Sie die perfekte Kombination davon finden, können Sie etwas haben, das auf unterschiedliche Weise reagiert, einen Ball, der beim Abprallen auf dem Boden bleibt, oder einen Ball, der in Ihre Hände zurückkehrt. Aber ich denke, was uns fünf Jahre gekostet hat, ist das zweite Stück, den Ball wieder in unsere Hände zu bringen, und zwar auch ohne dass er sehr hart, sehr steif ist, etwas, das vielen Ermüdungszyklen standhält und das auch tut bricht nicht so leicht.“

Um dieses Leistungsniveau zu erreichen, testete das Team von Wilson verschiedene 3D-Druckmethoden, darunter Harz-3D-Druck, strombasierter 3D-Druck, extrusionsbasierter 3D-Druck, und entschied sich schließlich für selektives Lasersintern (SLS). Laut Dr. Lippa war der selbsttragende Charakter von SLS „wirklich hilfreich“.

Zu den Spezifikationen, die der Ball erfüllen musste, gehörten physikalische und Haltbarkeitseigenschaften. Zu den physikalischen Merkmalen gehörten der Umfang in alle Richtungen und subjektivere Merkmale wie Handspieltests. Ein weiteres physikalisches Merkmal war der Rückprall, und der Ball wurde an verschiedenen Punkten zurückgeworfen, beispielsweise an den Stangen des Balls gegenüber einem Kanal.

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Dr. Lippa sagte, dass der Ball aufgrund des Materials und der mechanischen Kombination, auf die er abgestimmt wurde, auch bei Haltbarkeitstests, denen alle normalen Produkte von Wilson unterzogen werden, gut abgeschnitten habe.

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Dr. Nadine Lippa (links) Innovation Manager bei Wilson.

Allerdings war das Projekt in den letzten fünf Jahren streng vertraulich, sodass der Ball nicht den normalen Spielertests unterzogen werden konnte, die Produkte normalerweise durchlaufen, um nützliche Erkenntnisse zu gewinnen.

„Es war in relativ wenigen Händen, was es etwas nervenaufreibender machte, als wir es der Öffentlichkeit zugänglich machten“, sagte Dr. Lippa. „Wir hatten nicht damit gerechnet, dass so viele Leute es nicht glauben würden.“ springt. Ich habe so viele Leute gesehen, die posteten, als sie ein Standbild davon sahen, und meinten: „Ja, das ist ein cooles Modell, aber springt es?“ und das brachte mich zum Lachen, denn das war eigentlich das ganze Projekt, sicherzustellen, dass er wie ein normaler Ball springt.

„Die Leute, die ihn in die Hand genommen haben, haben wirklich eine unglaubliche Reaktion gezeigt, normalerweise geben sie ihn jemandem, und sie sind einfach beeindruckt von der Struktur und der Tatsache, dass er so anders aussieht als ein herkömmlicher Ball.“ Dann werden sie mich unweigerlich ansehen und fragen: „Kann ich damit hüpfen?“ und ich sage: „Ja, natürlich kannst du es hüpfen lassen.“ Dann lassen sie ihn abprallen, und jeder, der den Ball zum ersten Mal abprallen lässt, hat diesen Gesichtsausdruck. Sie machen alle das gleiche Gesicht, es ist dieser wirklich tolle, kindliche Leidenschaftsausdruck in ihren Augen. Das ist es, was mich an diesem Projekt wirklich begeistert. Ich habe wirklich das Gefühl, dass dies nicht nur versucht, das Inflationsproblem zu lösen, sondern auch die Leidenschaft der Menschen für den Sport neu entfacht, was eine wirklich großartige Konsequenz dieser Arbeit ist.“

Bei den durchgeführten selektiven Spielertests betonte Dr. Lippa, wie viel Spaß es gemacht hat, zu sehen, wie die Spieler weiterhin damit spielen wollten.

„Wir haben es einigen Teams gegeben, nachdem sie mit dem Training fertig waren, nur um zu sehen, wie wir uns auf den Dunk-Wettbewerb vorbereiteten, um zu sehen, wie es eintauchen würde und ob sie Feedback hätten“, sagte Dr. Lippa. „Die Leute waren.“ Sie waren wirklich müde vom Training und man merkte, dass sie gerade bereit waren, für den Tag nach Hause zu gehen, aber als sie anfingen, mit diesem Ball zu spielen, war es, als wären sie mit neuer Energie ausgestattet. Es war, als würde man einem Haufen kleiner Kinder dabei zusehen, wie sie auf dem Platz herumliefen und alle möglichen Dinge mit dem Ball ausprobierten, das war wirklich etwas Besonderes.“

Dr. Lippa sprach mit TCT über die Möglichkeit, dass das gleiche Verfahren auch für Bälle in anderen Sportarten wie Fußball oder Tennis verwendet werden könnte: „Ich denke, dass dies möglich ist. In unserer Branche erforschen wir alle immer noch, was.“ Anwendungen eignen sich am besten für die additive Fertigung, und dann gibt es wahrscheinlich Arten der additiven Fertigung, die wir noch nicht einmal kommerziell gesehen haben. Ich denke also durchaus, dass es eine Möglichkeit ist, es geht nur darum, zu sehen, wie sich die Technologie weiterentwickelt.“

Dr. Lippa sprach auch über die Möglichkeit, dass der Ball in der NBA verwendet wird: „Letztendlich würden wir gerne sehen, dass der Airless-Prototyp-Ball in irgendeiner Form bei Wettbewerben eingesetzt wird. Allerdings haben wir derzeit keine Pläne, den NBA-Spielball zu ändern.“

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Wie Dr. Lippa erklärte, war das richtige Design von entscheidender Bedeutung. Für den Designaspekt des Projekts engagierte Wilson General Lattice, ein in Chicago ansässiges Unternehmen für Computerdesign und digitale Fertigung.

Nick Florek, Mitbegründer und CEO von General Lattice, erzählte TCT, was sein Unternehmen mitbrachte: „Was wir als Unternehmen tun, ist, bei der Entwicklung digitaler Materialien zu helfen und Unternehmen dabei zu helfen, diese digitalen Materialien in ihre Produkte zu integrieren.“ In diesem Fall kam Wilson mit einer Idee für den Entwurf eines Airless-Basketballs zu uns, und wir halfen ihnen, diesen Entwurf mit unseren Computertools umzusetzen.“

Laut General Lattice wäre es mit herkömmlichen Softwaretools schwierig gewesen, das von Wilson vorgeschlagene Konzept umzusetzen. Das Unternehmen bot eine Lösung mit der Möglichkeit, benutzerdefinierte Tools und benutzerdefinierte Skripte zu schreiben, die die Erstellung eines komplexen Gitters erheblich vereinfachten, wie Marek Moffett, Mitbegründer und Chief Innovation Officer von General Lattice, erklärte.

„Alle unsere Kunden sind Experten in allem, was sie tun. Wir sind keine Experten für Basketbälle oder ähnliches, aber wenn man anfängt, etwas zu tun, das extrem komplex ist, egal was es ist, braucht man neuere Tools.“ oder andere Werkzeuge oder bessere Werkzeuge. Da passen wir ins Spiel. Was auch immer die schwierigsten Probleme der Menschen sind, wir können ihnen die Kraft geben, dorthin zu gelangen, wo sie sein müssen.“

Moffet teilte mit, dass der Wilson-Basketball eines der ersten kommerziellen Projekte war, an denen das Team von General Lattice gearbeitet hatte. Die erstellten Tools basierten auf von Wilson festgelegten Parametern. Das CINO sagte, dass dies den Benutzern ermöglicht, schnell „endlose“ Mengen an Iterationen und Konzepten zu erkunden, die zuvor „übermäßig viel Zeit“ in Anspruch genommen hätten.

Aus Sicht von General Lattice war das Projekt ein großer Erfolg und laut Florek besteht die Möglichkeit, dass das Unternehmen auch in Zukunft weiterhin mit Wilson zusammenarbeitet.

„Die Reise zu General Lattice war eine lange Reise“, sagte Dr. Lippa über die Entscheidung, mit General Lattice zusammenzuarbeiten. „Ich hatte von ihnen gehört, kurz nachdem sie anfingen, sich durch AMUG, Rapid + TCT und dergleichen bekannt zu machen.“ , aber es gab so viele Unternehmen, die es zu durchforsten galt. Es war schwer zu wissen, wer über welches Fachwissen verfügte, und es brauchte Zeit, diese Gespräche zu führen und mit verschiedenen Leuten zusammenzuarbeiten.

„Es gab bestimmte Geometrien, bei deren Erstellung wir in einigen der herkömmlichen Software einfach Probleme hatten, und irgendwann auf dem Weg dorthin lernten wir General Lattice kennen. Ich glaube, mehrere Leute haben versucht, uns gleichzeitig vorzustellen, weil wir uns nur dieser Lösung näherten. Sobald wir anfingen, mit ihnen zu arbeiten, ergab es viel mehr Sinn, denn was wir gezeichnet oder ihnen übergeben hatten, war ein halbfertiges CAD-Dokument und wir erklärten dann: „Wir wollen, dass es so aussieht, aber wir wollen, dass es umwickelt wird.“ „Auf diese Weise konnten sie das schneller und einfacher umsetzen als jeder unserer anderen Partner.“

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Nachdem das Design des Balls fertiggestellt war, druckte EOS den Prototyp-Ball auf einem EOS P 396-System in 3D.

David Krzeminski, PhD., Senior Consultant bei Additive Minds bei EOS, sagte gegenüber TCT: „Wilson hat EOS vor einigen Jahren in dieses Projekt eingeführt. Wir waren von der Idee begeistert und wussten, dass es ein anspruchsvolles Projekt sein würde, das neue Ideen erfordert.“ Unser Team war sich darüber im Klaren, dass das Ersetzen der zahlreichen Komponenten einer Basketballabdeckung durch ein SLS-Material sowie das „Entlüften“ einer einzigartigen Lösung erforderlich wäre.

„Schon bei den ersten gedruckten Mustern haben wir gesehen, dass die SLS-3D-Drucktechnologie in der Lage war, die anfänglichen Anforderungen zu erfüllen. Anschließend haben wir in Zusammenarbeit mit unseren Partnerorganisationen General Lattice und Advanced Laser Materials den iterativen Prozess der Anpassung von Designdateien, des Testens von Materialien und des technischen Druckens durchgeführt Parameter führten uns zum Erfolg, einem Basketball-Prototyp, der wie ein traditioneller Ball aussieht und funktioniert.“

Krzeminski erzählte TCT, wie EOS einige Ideen aus früheren Projekten übernehmen konnte. Zuvor hatte EOS Digital Foam-Projekte und -Produkte für Anwendungen in Schuhen und Kopfschutz entwickelt, die es dem Unternehmen laut Krzeminski ermöglichten, Hürden zu antizipieren und Lösungen zu optimieren. Allerdings war die Aufgabe, eine Kugel zu entwickeln, die in alle Richtungen die gleiche Leistung erbringt, eine ganz neue Herausforderung.

Krzemenski erklärte: „Das Teil selbst ist das erste seiner Art, die Definition von einzigartig.“ Während dieses Projekts mussten wir immer wieder einzigartige Lösungen für jede einzelne Herausforderung entwickeln und entwickeln. Die Form eines Basketballs scheint einfach zu sein, doch gemessen an den strengen Anforderungen professioneller Basketballspezifikationen und dem Feedback von Profisportlern gibt es keinen Grund, Herstellungsfehler zu verbergen. Plötzlich wird das Einfache leicht komplex.“

Laut EOS ist Digital Foam ein „einzigartiger“ Ansatz für flexible Anwendungen. Kürzlich wurde es für eine weitere sportliche Anwendung bei Bauer Hockey für die Entwicklung des Bauer REAKT-Helms verwendet.

Auf die Frage nach seinen allgemeinen Gedanken zum fertigen Projekt nach dem Dunk sagte Krzemenski gegenüber TCT: „Seit dem Dunk Contest gingen mir in den letzten Wochen immer wieder so viele Gedanken durch den Kopf. Ich weiß, dass alle Beteiligten viele Stunden investiert haben, um dies zu erreichen, und die Leidenschaft und Liebe zum Detail in unseren Teams ist unbestreitbar. Ich bin immer noch etwas sprachlos, wenn ich einen der Bälle in der Hand halte, es wird einfach real und ist ganz erstaunlich.

„Wenn ich es mir ansehe, bin ich nach wie vor fasziniert von dem durchsichtigen Gitter, aber ich schaue mir immer noch die einzelnen Zellen an und sehe die ganze Absicht, die in jeder Gitterstrebe steckt. Der Ball sieht so elegant aus, und wenn man ihn dann hüpfen lässt, bekommt man es um seine Kraft und Widerstandsfähigkeit zu erleben. Am Ende hat das Wilson-Team unglaubliche Arbeit geleistet und ein Produkt und eine Erfahrung geschaffen, die wir alle nie vergessen werden.“

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Für die Nachbearbeitungsphase des Projekts stellte EOS Wilson DyeMansion vor, einen Spezialisten für Endbearbeitungstechnologien für additiv gefertigte Teile. In einer Pressemitteilung von General Lattice sagte Lester Hitch, Anwendungsberater bei DyeMansion North America: „Da Basketball eine Sportart mit geringer Ausrüstung ist, ist die Änderung des wichtigsten Elements, des Basketballs, kein leichtes Unterfangen.“ Der Fokus unseres Teams in Nordamerika lag auf der Feinabstimmung der Dampfglättungsbehandlung, um ein gleichmäßiges Finish zu schaffen, das den Erwartungen des Wilson-Teams entsprach, die auf der Erfahrung in der Herstellung von Basketbällen basieren.“

Dr. Lippa erläuterte die Zusammenarbeit wie folgt: „Sie haben den großen Zustrom an Proben im Vorfeld des Dunk-Wettbewerbs hervorragend bewältigt, als wir wirklich an den Dingen feilten. Sie wurden also etwas später in das Projekt einbezogen Ich war wirklich beeindruckt davon, wie sie diese Arbeit erledigt haben.“

Dr. Lippa kam 2015 während eines Praktikums an der Deakin University in Australien zum ersten Mal mit dem 3D-Druck in Kontakt und erinnert sich, dass damals Menschen feste Teile druckten und die Verwendung von Gittern noch nicht so verbreitet war.

„Es ist wirklich großartig zu sehen, wie sich die Technologie von diesem Stadium, in dem wir alle wirklich beeindruckt waren, aber irgendwie nicht wussten, was wir damit machen sollten, bis zu jetzt, wo sie durchdachter implementiert wird, weiterentwickelt, ist wirklich großartig“, sagte Dr. Lippa. „Natürlich gibt es zwischen diesen beiden Phasen Erfahrungen wie Prototyping und die Überlegung: „Okay, das schauen wir uns das einfach bei der Herstellung eines Modells an“, aber wir bewegen uns in Richtung Herstellbarkeit.“ Ich sehe wirklich, dass die nächste Grenze unmittelbar am Horizont liegt.“

Mit Blick auf die Zukunft und weitere, möglicherweise kommerzielle Anwendungen bei Wilson sagte Dr. Lippa: „Wir wollen natürlich nicht, dass dies eine einmalige Sache ist, das wäre für alle Beteiligten eine Art vergebliche Mühe, wir wollen das wirklich.“ um es in irgendeiner Art von Produkt oder Veröffentlichung zu verewigen. Weil wir nicht die Erkenntnisse gewonnen haben, die wir normalerweise gewinnen würden, die Leute aber von diesem Projekt wissen, fragen wir uns: Warum nicht etwas herausbringen?

„Wir hoffen, irgendwann eine Veröffentlichung herausbringen zu können. Ich würde sagen, dass es in den nächsten 12 Monaten großartig wäre, aber wir werden sehen, wie es läuft, mit einer kurzen Auflage, damit mehr Leute es in die Hände bekommen können.“ Ball und sagen Sie uns, was sie daran mögen und was sie hassen.

Das Debüt beim NBA All-Star Weekend weckte Millionen von Augen auf das Produkt und stellvertretend für die Möglichkeiten des 3D-Drucks. Zu der Frage, was dies bedeuten könnte, um junge Menschen für die Branche der additiven Fertigung zu gewinnen, sagte Florek: „Ich denke, etwas so Cooles wie dieses zu zeigen, ist hoffentlich inspirierend für die Menschen und hilft Menschen in so jungen Jahren, neugierig auf computergestütztes Design zu werden, wie wir es für richtig halten.“ Ein großer Vorteil für die Branche, denn man verfügt über die Technologie, aber jetzt braucht man Leute, die wissen, wie man die Technologie nutzt, und je mehr Leute das können, desto mehr Anwendungen werden zum Leben erweckt.“

Der 3D-gedruckte Airless-Basketball-Prototyp von Wilson wird in den kommenden Wochen und Monaten auf Minitour gehen. Die erste Station war die Additive Manufacturing Users Group Conference im März, aber Dr. Lippa sagte, es gebe auch Pläne, den Ball in größerem Umfang zu präsentierenSCHNELL + TCTim Mai.

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von Oliver Johnson

28. März 2023

18:00