El software nTop actúa como un motor computacional especializado para el diseño de entresuelas de calzado de alto rendimiento a través de la generación avanzada de celosías. Aprovecha el modelado implícito para dar a los diseñadores un control preciso sobre geometrías complejas —específicamente Superficies Mínimas Triplemente Periódicas (TPMS) y unidades gráficas— permitiendo la creación de estructuras que son difíciles o imposibles de definir con software CAD tradicional.
La capacidad definitoria del software es la creación de materiales funcionales de gradiente. Al permitir a los ingenieros variar espacialmente los parámetros de la celosía, como el grosor de la pared y el tamaño de la celda, nTop transforma un solo material en un sistema mecánico sintonizado con zonas de amortiguación y soporte personalizadas.
El poder del modelado implícito
Superando las limitaciones de CAD
El software de diseño tradicional se basa en representaciones de límites (B-rep), que luchan por procesar los miles de superficies que se encuentran en una estructura de celosía.
nTop utiliza el modelado implícito, un enfoque matemático que representa la geometría como un campo 3D continuo.
Esto permite al software manejar arquitecturas complejas de entresuelas sin los bloqueos computacionales comunes en las herramientas CAD estándar.
Control geométrico preciso
El software proporciona un control granular sobre los bloques de construcción fundamentales de la entresuela.
Los diseñadores pueden seleccionar tipos específicos de unidades de celosía, incluyendo TPMS (Superficies Mínimas Triplemente Periódicas) y unidades gráficas.
Estas estructuras ofrecen un retorno de energía y una resistencia a la fatiga superiores en comparación con las espumas sólidas estándar.
Creación de materiales funcionales de gradiente
Distribución espacial
Un papel clave de nTop en el diseño de calzado es definir la distribución espacial de la celosía.
En lugar de una estructura uniforme, el software permite que la celosía se adapte sin problemas a la forma del pie.
Esto asegura que la estructura de la celosía se alinee perfectamente con el mapa de presión del pie.
Ajuste del grosor de la pared
El software permite la modulación del grosor de la pared de la celosía a nivel microscópico.
Se pueden aplicar paredes más gruesas en el talón para la estabilidad de impacto, mientras que se utilizan paredes más delgadas en el antepié para la flexibilidad.
Esta capacidad crea un "gradiente funcional", cambiando las características de rendimiento del zapato sin cambiar el material base.
Personalización fina
nTop facilita un nivel de libertad de diseño no disponible en los procesos de moldeo o mecanizado tradicionales.
Los ingenieros pueden manipular las dimensiones de las unidades para ajustar el rendimiento mecánico de la entresuela.
Esto da como resultado un producto optimizado para movimientos atléticos específicos o datos biométricos.
Comprender las compensaciones
Gestión de la complejidad
Si bien nTop ofrece una inmensa libertad, la complejidad de la geometría implícita puede ser abstracta.
Los ingenieros deben pasar de pensar en términos de superficies explícitas (bordes y caras) a pensar en términos de campos y reglas matemáticas.
Esto requiere un cambio fundamental en el enfoque de diseño en comparación con los flujos de trabajo de diseño de calzado heredados.
Dependencia de la fabricación avanzada
Las celosías complejas diseñadas en nTop, particularmente aquellas con densidades variables y socavados, a menudo son imposibles de fabricar mediante moldeo por inyección tradicional.
La realización de estos diseños generalmente requiere fabricación aditiva (impresión 3D).
Por lo tanto, la utilidad del software está estrechamente ligada a la disponibilidad de hardware de impresión 3D de grado de producción.
Tomar la decisión correcta para su objetivo
Para maximizar el valor de nTop en su proyecto de calzado, alinee su estrategia de diseño con las necesidades mecánicas específicas del atleta.
- Si su enfoque principal es la comodidad localizada: Utilice gradientes funcionales para suavizar la densidad de la celosía en áreas de alta presión como las cabezas metatarsianas.
- Si su enfoque principal es la estabilidad estructural: Aumente el grosor de la pared de la celosía y las dimensiones de las unidades en el arco medial para proporcionar un soporte rígido sin añadir componentes distintos y pesados.
Al dominar la manipulación espacial de los parámetros de la celosía, convierte la entresuela en un dispositivo mecánico programable adaptado a la biomecánica humana.
Tabla resumen:
| Papel clave de nTop |
|---|
| Modelado implícito |
| Materiales funcionales de gradiente |
| Control geométrico preciso |
| Personalización fina |
| Permite la fabricación avanzada |
| Beneficio para el diseño de entresuelas de calzado |
|---|
| Permite geometrías de celosía complejas inalcanzables por CAD tradicional, evitando bloqueos. |
| Crea zonas de amortiguación y soporte personalizadas variando espacialmente los parámetros de la celosía. |
| Diseña unidades TPMS/gráficas de alto rendimiento para un retorno de energía y resistencia a la fatiga superiores. |
| Optimiza las entresuelas para movimientos atléticos específicos o datos biométricos, logrando un rendimiento único. |
| Diseña estructuras complejas solo factibles con fabricación aditiva (impresión 3D). |
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Referencias
- Mohammad Javad Hooshmand, Mohammad Abu Hasan Khondoker. Machine Learning Algorithms for Predicting Mechanical Stiffness of Lattice Structure-Based Polymer Foam. DOI: 10.3390/ma16227173
Este artículo también se basa en información técnica de 3515 Base de Conocimientos .
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