Ziel

Nach der erfolgreichen Unternehmung der digitalen Schalenreproduktion im vergangenen Innovations-Projekt, ist der nächste logische Schritt die Fertigung von Sitz-Schalen mittels digitaler Methoden 3D-Scan und 3D-Druck unter Miteinbeziehung der Körperformerfassung im Hinblick auf eine individualisierte Schalengestaltung.
Hierzu wird die individuelle Körperform der Athleten in digitaler Methode mittels 3D-Scan erfasst und darauf basierend Schalengeometrie Fertigungswerkzeuge erzeugt, die dann durch Umlaminieren zur passgenauen Sitzschale gefertigt werden.

Planung

Das Projekt wird in insgesamt sieben Arbeitspaketen realisiert:
AP 1: Monoski Sitzschalen Versuchsstands; Zielsetzung AP: Aufbau eins Monoski Versuchsstands; Ergebnisse: Voraussetzung zur Erfassung der digitalen 3D-Scan Daten
AP 2: 3D-Scan; Zielsetzung AP: Erfassung der Körperformen unter Berücksichtigung möglicher, sitzpositionsabhängiger Weichteilverdrängungen; Ergebnisse: • Digitale Daten der Körperform sowie der Veränderungen durch verschiedene Positionen, • Bestimmung von Landmarken in der Anatomie bzgl. Gelenkwinkeln
AP 3: Fusion der CAD Daten; Zielsetzung AP: Erstellung der digitalen Modelle durch Fusion der 3D-Scans von Körperform und Abdruck inklusive Sitzwinkel/Gelenkwinkel; Ergebnisse: Formnegativ der Körperform
AP 4: Ableiten der Schalengeometrie um Körperform; Zielsetzung AP: • Ableiten der Schalengeometrie, • Konzept für Bezug zum Sportgerät/Anpassung, • ggf. Anfertigung eines Adapters (siehe Innovationsprojekt) für Schnittstelle; Ergebnisse: Digitales Modell der Schale.
AP 5: Ableiten der Werkzeugform; Zielsetzung AP: Ableitung der Werkzeuggeometrie (Schalenmodell) mit dem Ziel einer Umlaminierung mit geeignetem Werkstoff (Carbon oder andere Fasern); Ergebnisse: Digitales Modell des Schalenwerkzeugs
AP 6: Fertigung; Zielsetzung AP: • Fertigung des Schalenwerkzeugs, • Umlaminierung mit Schalenwerkstoff (z.B. Carbon); Ergebnisse: Physisches Modell des Schalenwerkzeus und fertige Schale nach Umlaminierung
AP 7: Test/Evaluation; Zielsetzung AP: Überprüfung in der Anwendung; Ergebnisse: Bewertung und Optimierungsansätze des Prototyps

Ergebnisse

Die gewonnenen Ergebnisse kommen direkt, entweder als physisches Sportgerät oder als Option, eine Schale zu erhalten, den Aktiven zugute. Desweiteren besteht Transferpotenzial:
1. Sportartübergreifend: Die Digitalisierung der Form und die Anfertigung der Schalenwerkzeuggeometrie liefert die Grundlage für Produktionen aller Art mit gängigen Fertigungsverfahren der Umlaminierung. Dabei kann dieses Verfahren bei Bedarf für andere Sportarten, in denen die Sitzschale die Verbindung zwischen Mensch und Sportgerät bildet, Anwendung finden.
2. Ausblick: Orthopädietechnische Betriebe erhalten die Möglichkeit, CAD-Daten und Schalenwerkzeug zur genauen Anfertigung einer Sitzschale gemäß den handwerklichen Möglichkeiten, die dem Betrieb zur Verfügung stehen, zu bekommen.