Utvecklingen av den 3D-tryckta, luftfria basketbollen
Wilson har utvecklat en luftfri basketboll med hjälp av 3D-printing.
Det verkar motsägelsefullt: en luftlös basketboll? Basketbollar studsar på grund av den trycksatta luften inuti dem. När basketbollen töms på luft studsar den inte lika högt. Grundläggande vetenskap.
Men Wilson vill bryta igenom dessa antaganden med Wilson Airless Prototype.
Tänk om du hade en basketboll som var 3D-printad och aldrig blev platt?
Sammanfattning
- Vad är det och hur fungerar det?
- Wilson har använt 3D-printing för att utveckla en luftlös basketboll som aldrig blir platt.
- Den har samma vikt och storlek som en vanlig basketboll och studsar på exakt samma sätt.
- Hur är den tillverkad?
- Wilsons ingenjörer har samarbetat med flera företag som arbetar med industridesign och 3D-printing.
- De använder en 3D-utskriftsprocess som kallas selektiv lasersintring (SLS) för att tillverka prototyperna.
- Fördelar medprocessen
- Tillverkningsprocessen är mer hållbar.
- Spelarna behöver aldrig blåsa upp eller tömma bollen på luft, vilket sparar tid och frustration.
- Nackdelar
- Vissa oroar sig för att Airless Prototype kan påverka en spelares skott, eftersom hålen kan påverka basketbollens rörelse i luften.
- Det är oklart hur en basketboll med hål skulle hantera svett eller utomhuselement som vind och smuts.
Wilson presenterade officiellt Airless Prototype Basketball under 2023 NBA Slam Dunk Contest med spelaren K.J. Martin.
"När jag faktiskt såg bollen i verkligheten var det helt galet. Jag hade inte förväntat mig att en basketboll med hål skulle kännas och studsa som en vanlig läderbasket", säger Martin.
Hur fungerar den luftfria prototypen?
Wilson Airless Prototype har samma vikt, storlek och studs som en traditionell basketboll, men dess struktur och material eliminerar behovet av att blåsa upp eller tömma den på luft.
Bollen har en 3D-printad rutnätsdesign. Ett "rutnät" är en ram av korsande material som bildar ett rutmönster. Det innebär att bollen är täckt av en serie sexkantiga hål genom vilka luft kan tränga in i bollen.
Ur vetenskaplig synvinkel är det inte klart hur en luftlös basketboll kan studsa på samma sätt som en vanlig basketboll. Wilson har bara sagt att hans luftlösa prototyp är "baserad på en 3D-printad struktur och material av forskningskvalitet för att replikera studsen hos en traditionell basketboll", och att den är tillverkad av ett egenutvecklat material.
Varför utvecklade Wilson en luftfri basketboll?
Eftersom Airless Prototype är tillverkad av endast ett material och med en maskin är tillverkningsprocessen mer hållbar.
Dessutom töms konventionella bollar på luft och spricker med tiden. Detta är inte fallet med en luftfri basketboll. Detta skulle göra bollen tillgänglig för fler människor. Spelare skulle inte behöva oroa sig för att underhålla bollen eller köpa en ny om deras boll spricker.
"Alla uppblåsbara bollar, oavsett hur de är tillverkade eller vem som tillverkar dem, kommer så småningom att bli platta, oavsett sport", säger Dr Nadine Lippa, Innovation Manager på Wilson. "Det är därför vi ville ta itu med detta vanligaste konsumentklagomål genom att helt eliminera blåsan och utveckla en luftlös struktur."
Den här designen kan också användas i andra sporter (t.ex. fotboll). Tack vare den additiva tillverkningsprocessen skulle alla bollar vara exakt likadana. Spelarna skulle inte behöva oroa sig för att använda en över- eller underuppblåst boll i en match, och ligor och funktionärer skulle inte behöva hålla utkik efter avsiktlig under- eller överuppblåsning (dvs. inget mer deflategate).
Hur utvecklade Wilson den luftfria prototypen?
Wilsons ingenjörer samarbetade med General Lattice, ett företag som arbetar med datorstödd design och digital tillverkning, EOS, ett företag som arbetar med industriell 3D-printing, och DyeMansion, ett företag som arbetar med industriell 3D-printing av polymerer, för att designa och tillverka Airless Prototype.
"Att arbeta med ett varumärke som Wilson är speciellt för EOS eftersom vi traditionellt arbetar med företag inom flyg-, fordons- och medicinindustrin." John Walker, Business Development Director, EOS North America, säger.
Hur tillverkas den luftfria prototypen?
Den luftfria prototypen är fortfarande i testfasen. Det är därför inte säkert om och hur Wilson kommer att massproducera en luftfri basketboll. En 3D-utskriftsprocess som kallas selektiv lasersintring (SLS) används dock för att producera prototypbollarna.
Det tog flera år att prova olika kombinationer av material, geometrier och additiv tillverkningsteknik för att utveckla en boll som studsar lika bra som en vanlig boll och som ändå är hållbar.
Till slut upptäckte Wilson att de kunde använda SLS för att tillverka bollen exakt som de ville ha den.
Vid SLS-utskrift matar användaren in ett pulver i SLS 3D-skrivaren (i det här fallet ett pulver tillverkat av en egenutvecklad polymer). En laser ritar sedan ett 2D-mönster i pulvret genom att smälta det - ett slags "etsa en skiss", fast med laser.
Skrivaren upprepar denna process lager för lager tills du har en 3D-basket tillverkad av solida material.
När skrivaren är klar skakar de bort det lösa pulvret från bollen, förseglar den och färgar den. Den skickas sedan till NBA:s testanläggning i Ada, Ohio.
Kommer NBA att använda den luftfria basketbollen?
Eftersom den luftfria prototypen fortfarande befinner sig i testfasen är det oklart om NBA kommer att använda den i officiella matcher. Wilson har dock rådgjort med NBA-spelare för att testa och förbättra designen.
Hur mycket kostar den luftfria basketbollen?
Det finns uppskattningar om att en luftfri basketboll kan kosta mellan $ 200 och $ 250, vilket är ungefär samma pris som Wilsons nuvarande NBA Official Game basketboll.
Vilka är nackdelarna med den luftlösa prototypen?
Airless Prototype har verkligen sina kritiker, och de största klagomålen handlar om de öppna hålen i bollen.
Vissa som har provat Airless Prototype har sagt att den känns lite konstig eftersom den inte är tillverkad av traditionellt läder.
Och om du leker utomhus, vad händer när det blåser? Vad händer om du får stenar, smuts eller annat skräp i den? Vad händer om svett tränger in?
Och kommer de öppna hålen i bollen att påverka en spelares skott? Fler hål betyder mer luftflöde. Så kan designen av den luftlösa prototypen påverka hur bollen rör sig genom luften?
Vi kommer bara att kunna svara på dessa frågor med tiden, eftersom bollen fortfarande befinner sig i ett tidigt utvecklingsskede.
Basketbollen Airless Prototype från Wilson visar hur innovation och 3D-printing kan förändra traditionell design. Med sin luftfria gallerstruktur studsar den här basketbollen som en vanlig boll men blir inte platt - ett spännande framsteg för både idrottare och tillverkare. Även om den fortfarande är under utveckling pekar designens hållbarhet och livslängd på bredare tillämpningar inom sport.
För ingenjörer som undersöker banbrytande design eller letar efter 3D-modeller för sina egna projekt är 3Dfindit det perfekta verktyget. 3Dfindit erbjuder 3D CAD-, CAE- och BIM-modeller från tillverkare i över 100 olika format från mer än 6 000 kataloger. Utforska 3Dfindit idag!
Ytterligare källor
https://www.wilson.com/en-us
